СЛОИСТОЕ ИЗДЕЛИЕ

Область техники
Предложенное техническое решение относится к области слоистых изделий, в частности, укрывных пленок, изготовленных из полеолефиновых волокон по технологии Спанбонд.
Термоскрепленный спандбонд находит применение в различных отраслях народного хозяйства, например, его используют в качестве защитного и укрывного материала в сельском хозяйстве, медицине, строительстве.
Уровень техники
2
Известно покрытие для каркасного парника, выполненное из нетканого полипропилена, характеризующегося плотностью 30-65 г/м, содержащего ультрафиолетовый стабилизатор (RU 167599 U1, 2017).
Известен светопреобразующий биостимулирующий укрывной материал, состоящий из полимерной матрицы и люминофора, представляющего собой полупроводниковые нанокристаллы размером 1-100 нм. Укрывной материал позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур за счет преобразования части ультрафиолетового излучения в оранжево-красную область (RU 2488621 С1, 2013).
Однако известный материал является довольно дорогим.
Известна устойчивая к ультрафиолетовому излучению многослойная пленка для укрытия растений, один из слоев которой выполнен из сшитого полиолефина, в частности полиэтилена, содержащего силанольные группы, введенные сополимеризацией, а один из слоев содержит теплопоглощающий материал, выполненный из полиэтилена или полиакрилата. Пленка обладает высокой устойчивостью к УФ-излучению, не подвергается воздействию химических веществ, которые являются частью среды теплиц (RU 2195468, 2002).
Необходимость введения в материал силанольных групп путем сополимеризации усложняет технологию получения материала.
Известна пленка сельскохозяйственного назначения, сформованная из композиции, содержащей термопастичный полимер, стабилизатор и добавку α-фазы карбида кремния с размером частиц 1-7 мкм в количестве 0,1-0,2% мас. (RU 2269548,2004).
Введение добавки α-фазы карбида кремния зеленого цвета повышает теплосберегающие свойства пленки. Однако механическая прочность пленки является недостаточной.
Известно слоистое изделие в виде полотна, содержащего верхний и нижний слои, при этом верхний слой выполнен из бумаги, а нижний из нетканого укрывного материала Спанбонд черного цвета. Слои соединены между собой посредством термосварки по краям полотна и с обеих сторон от его оси с образованием герметичных продольных и/или поперечных полос для размещения в них семян. Изделие используют в качестве посевного полотна, обеспечивающего благоприятные условия для развития растений и предотвращающего прорастание сорняков (RU 192286 U1, 2010).
Однако известное изделие обладает недостаточной механической прочностью, являясь по существу одноразовым.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является слоистое изделие, служащее в качестве укрывного материала для защиты растений, выполненное из двух слоев нетканого волокнистого материала, полученного по технологии Спанбонд из 100%-ного полипропилена, соединенных между собой термосвариванием, при этом один из слоев материала дополнительно содержит пигмент, придающий слою черный цвет по патенту (US 5048228 А, 17.09.1991).
Раскрытие полезной модели
Технической проблемой является создание укрывного слоистого материала, обладающего улучшенными защитными характеристиками, по сравнению с известными аналогами.
2
Поставленная проблема решается за счет того, что слоистое изделие выполнено из двух слоев нетканого волокнистого материала, каждый из которых получен по технологии Спанбонд из 100%-ного полипропилена с общей поверхностной плотностью 80±5% г/м, соединенных между собой термосвариванием, при этом один из слоев материала содержит пигмент, придающий слою белый цвет, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы порошка двуокиси титана, размером до 0,1 мкм, а другой слой содержит пигмент, придающий слою черный цвет, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы сажи размером до 0,1 мкм.
Техническим результатом заявленного технического решения является создание слоистого изделия, пригодного в качестве укрывного материала для защиты растений от перегревов и сорняков, обладающего повышенной механической прочностью.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 - представлен вид слоев слоистого изделия.
Осуществление полезной модели
Заявленное слоистое изделие представляет собой два слоя нетканого волокнистого материала 1,2.
Один из слоев (слой 1) выполнен из нетканого волокнистого материала, полученного по технологии Спанбонд белого цвета. Белый цвет данного слоя получен путем введения пигмента, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы порошка двуокиси титана, размером до 0,1 мкм.
Другой слой также выполнен из нетканого волокнистого материала, полученного по технологии Спанбонд из 100%-ного полипропилена. Данный слой имеет черный цвет. Черный цвет данного слоя получен путем введения пигмента, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы сажи размером до 0,1 мкм.
2
Оба слоя соединены между собой термосвариванием и имеют общую поверхностную плотность 80±5% г/м
Слои 1 и 2 получают отдельно. Слой 1 путем экструзии волокон из расплава 100% полипропилена, дополнительно содержащего мелкодисперсные частицы пигмента двуокиси титана размером до 1 мкм, с последующей укладкой волокон на формообразующую поверхность. Слой 2 получают экструзией волокон из расплава 100% полипропилена, дополнительно содержащего мелкодисперсные частицы пигмента, обеспечивающего черный цвет, например, частицы сажи (размер частиц до 1 мкм), с последующей укладкой волокон на формообразующую поверхность.
Количество дополнительно введенных в расплав пигментов варьируют в зависимости от заданной глубины белого и черного цвета. Полученные нетканые полотна белого и черного цветов сваривают на горячих валах в единое полотно.
Выбор в качестве пигмента двуокиси титана обусловлен тем, что по своей укрывистости превосходит все другие белые пигменты. Она нейтральна и может быть введена во все пленкообразующие. Укрывистость составляет - 50-70 г/кв.м. Коэффициент отражения - 98,9%.
Выбор сажи, как пигмента, обусловлен ее дешевизной, как красителя, и тем, что именно сажа придает покрытию требуемую глубину цвета.
Выбор размера частиц пигментов обусловлен равномерностью распределения этих частиц по волокнам, исключающих возможность образования неокрашенных зон, а также тем, что чем меньше размер частиц, тем более глубокий цвет окрашивания они придают изделию, что в свою очередь ведет к повышению эксплуатационных характеристик каждого из слоев, в частности светоотражающей способности и, следовательно, повышение степени защиты растений от перегрева, для первого слоя, и увеличение степени непропускания света для 2 слоя, а все вместе - к повышению прочностных характеристик покрытия в целом.
Предпочтительно, листовой материал изготавливают длиной 5 м и 10 м при ширине 1,6 и 3 м. При ширине, равной 3 м, изделие имеет шов посередине. Листовое изделие затем сматывают в рулон.
Проведенные стандартные испытания слоистого изделия показали следующие характеристики, которые (в сравнении с прототипом) сведены в Таблицу 1.
Степень повышения механической прочности по сравнению с прототипом составила приблизительно 114%.
На основании данных представленной Таблицы 1 видно, что материал по заявленному решению имеет лучшие прочностные характеристики, чем материал по прототипу.
2
Полученный материал используют для мульчирования посадок. Использование 100%-ого полипропилена с общей поверхностной плотностью 80±5% г/м обеспечивает необходимую для развития растений воздухо- и водопроницаемость в сочетании с высокой механической прочностью изделия. Черный слой представляет собой нижний слой, обеспечивая подавление роста сорняков. Белый слой является верхним (внешним слоем), отражая падающий на растения свет. В результате, предложенный материал обеспечивает защиту почвы и корней растений от перегрева в жаркое время и препятствует росту сорняков.