ПОЛОТНО УКРЫВНОЕ МУЛЬЧИРУЮЩЕЕ

Область техники
Полезная модель относится к области укрывных, слоистых изделий для выращивания сельскохозяйственных культур в фермерских и приусадебных участках.
Уровень техники
В настоящее время широко известно применение геотекстильных полотен в сельском хозяйстве для их использования, в частности, в качестве укрывного материала растений.
Известен биоразлагаемый джутовый мат, используемый для выращивания растений, в частности, к наземному мульчирующему покрытию для выращивания растений, к покрытию для теплиц, к материалам для обмотки стволов деревьев и т.п. Мат имеет первый слой, выполненный нетканым из джутовых волокон иглопробивным способом. Второй, упрочняющий слой, выполнен в виде ткани полотняного редкого переплетения из джутовых нитей и соединен с первым слоем иглопробивным способом, (см. патент на полезную модель RU 167929 U1, 12.01.2017).
Известен укрывной материал, содержащий нижний слой, выполненный из несущей биоразлагаемой сетки, над которой расположен слой водопроницаемой бумаги, наполнитель - внутренний слой, в состав которого входят семена растений, минеральные и/или органические удобрения, стимуляторы роста, влагоудерживающие компоненты и т.п., верхний, защитный слой, выполненный в виде тканых или нетканых полотен из разлагающихся натуральных хлопковых, или джутовых, или кокосовых, или льняных, или других волокон растительного происхождения, или их комбинаций, над которым расположен полимерный противоэрозионный мат, обеспечивающий удержание склона, несущая способность которого усиливается при появлении всходов трав. Полимерный противоэрозионный мат представлен сеткой толщиной 10-40 мм, выполненной из полиамида, либо полипропилена, либо полиэтилена. Все слои материала скреплены прошивной нитью.
Конструкция выдерживает большие нагрузки на сдвиг и может быть применена для укрепления откосов, имеющих крутизну >45° (см. патент на полезную модель RU 133138 U1, 10.11.2013).
Известен рулонный биомат, включающий скрепленные между собой и выполненные из биоразлагаемых волокон растительного происхождения нетканый противоэрозионный и сетчатый несущий слои с размещенным между ними наполнителем с семенами растений, при этом слои соединены иглопробивным способом (см. патент на полезную модель RU 162196 U1, 27.05.2016).
Из патента на полезную модель RU 116739 U1, 10.06.2012 известен укрывной материал, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную конструкцию, включающую размещенный между каждыми двумя слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений, при этом верхний слой выполнен в виде тканых или нетканых полотен или мелких сеток с размером ячеек 3-5 мм из разлагающихся натуральных хлопковых, или джутовых, или кокосовых, или льняных, или других волокон растительного происхождения, или их комбинаций, а в качестве нижнего слоя используется водопроницаемая бумага, под которой располагается несущая биоразлагающаяся сетка, причем все слои скреплены нитепрошивным способом.
Известно посевное полотно, используемое для посева растений и сельскохозяйственных культур, преимущественно в фермерских хозяйствах и на приусадебных участках. Посевное полотно включает соединенные между собой верхний и нижний слои. Между слоями размещены рядами семян растений. Верхний слой выполнен из бумаги, а нижний слой - из нетканого укрывного материала «Спанбонд» черного цвета. Слои соединены между собой посредством термосварки по краям полотка и с обеих сторон от оси каждого ряда семян с образованием герметичных продольных и/или поперечных полос размещенными в них семенами. Полотно может содержать удобрения, и/или биогумус, и/или компост, расположенные в полосе полотна ряда семян. При использовании в качестве семян растений семян корнеплодов в нижнем слое полотна выполнена перфорация с шагом, соответствующим расстоянию между семенами в ряду, и диаметром, менее диаметра семени, для размещения каждого семени над отверстием. Такое выполнение полотна позволит исключить потери посевного материала, повысить всхожесть семян, создать благоприятные условия для развития растений и предотвратить прорастание сорняков, подавляющих вегетирующие растения (см. патент на полезную модель RU 102286 U1, 27.02.2011).
2
2
2
2
Известен водонепроницаемый слоистый укрывной материал общей поверхностной плотности 80±5% г/м, содержащий слой из нетканого волокнистого материала, изготовленного по технологии спанбонд из 100%-ного полипропилена с поверхностной плотностью 40±5% г/м, слой в виде экструзионной сетки из полипропилена, имеющей поверхностную плотность 14±5% г/м, и слой ламинирующего покрытия из полипропилена с поверхностной плотностью 26±5% г/м, размещенный со стороны экструзионной сетки (см. патент на полезную модель RU 193163 U1, 15.10.2019).
2
Известно слоистое изделие для использования в качестве защитного укрывного материала, характеризующееся тем, что выполнено из двух слоев нетканого волокнистого материала, каждый из которых получен по технологии Спанбонд из 100%-го 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 (см. патент на полезную модель RU 195523 U1, 30.01.2020).
2
2
2
2
Известен биомат, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную, конструкцию, включающую слои холста, содержащего искусственные волокна химического происхождения, и размещенный между каждыми двумя слоями холста и скрепленный с ними средний слой, содержащий семена растений, отличающийся тем, что в холст добавлены естественные волокна с образованием смеси натуральных и синтетических волокон, содержащей по массе 15-50% синтетических волокон и 50-85% натуральных волокон из материалов, при биоразложении образующих питательную среду для растений, и достижением поверхностной плотности холста в пределах 250-800 г/м, а средний слой, кроме семян растений, содержание которых составляет 60-150 г/м, дополнительно содержит питательную смесь, состоящую из удобрений, стимуляторов роста растений и почвообразующих добавок, подбираемых с учетом почвенно-грунтовых условий района применения биомата и состава используемых семян, причем содержание питательной смеси составляет 20-90 г/м, при этом в биомат внесены природные или искусственные сорбирующие вещества, содержание которых составляет 30-600 г/м, путем их внедрения в холст или включения в состав среднего слоя (см. патент на изобретение RU 2321982 С1, 20.04.2008).
Раскрытие сущности полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее решение, является обеспечение стабильности полотна на протяжение нескольких сезонов, отказ от добавления пестицидов, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур за счет ранних посевов.
2
Поставленная проблема решается за счет того, что полотно укрывное мульчирующее, согласно полезной модели, выполнено в виде двух «дышащих» слоев нетканого материала по методу экструзии из гранул полипропилена с поверхностной плотностью 30 ÷60 г/м, нижний слой красного цвета, выполнен по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом и состоит из гранул, мас.%: полипропилена 93-97, УФ-стабилизатора 2-4, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активного вещества, и красного красителя 1-3, с возможностью достижения светостойкости значением не ниже 8; верхний слой белого цвета, также выполнен по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом и состоит, мас.%: из гранул полипропилена 96 - 98, УФ-стабилизатора 2-4, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активного вещества, при этом слои соединены друг с другом с помощью точечного термоскрепления, площадь скрепления составляет от 18% до 24% от общей площади материала.
Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является защита плодов сельскохозяйственных культур от вирусных заболеваний, вызванных вредными насекомыми за счет отсутствия конденсата и создания тем самым оптимального микроклимата для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, при сохранении стабильности полотна.
Осуществление полезной модели
Ниже будет представлен предпочтительный вариант осуществления полезной модели, который, как это понятно специалисту, не ограничивает иные возможные варианты выполнения, вытекающий из существа данной полезной модели.
Полотно укрывное состоит из двух дышащих слоев нетканого материала выполненного по методу экструзии гранул полипропилена. В составе двух слоев нетканого материала содержатся гранулы наиболее соответствующего УФ-стабилизатора, который гарантирует стабильность полотна на протяжении нескольких сезонов. Слоя скреплены между собой по технологии точечного термоскрепления.
Нижний слой полотна укрывного красного цвета, обеспечивает спектр света, стимулирующий рост саженцев сельскохозяйственных культур, а также замедляет рассеивание в атмосферу накопленного тепла в дневное время. Натуральный внешний слой белого цвета рассеивает лучи солнечного спектра, предотвращая появление ожогов на саженцах сельскохозяйственных культур, а также ограждает от резких колебаний температур и возвратных заморозков.
2
Поверхностная плотность полотна укрывного «двойная защита бело-красный» 30÷60 г/м. Нижний слой, красного цвета, изготавливается по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом. В состав нижнего слоя входят гранулы, в мас.%: полипропилена 93-97%, наиболее предпочтительно 95%, УФ-стабилизатора 2-4%, наиболее предпочтительно 3%, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активного вещества и красного красителя 1-3%, наиболее предпочтительно 2% с возможностью достижения светостойкости значением не ниже 8, что гарантирует сохранение цвета на протяжении нескольких сезонов.
Верхний слой, натурального белого цвета, изготавливается по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом. В состав верхнего слоя входят гранулы полипропилена, мас.%: 96-98%, наиболее предпочтительно 97%, УФ-стабилизатор от 2-4%. Процент добавок зависит от климатических условий конечного потребителя. УФ-стабилизатор состоит из полимера-носителя: ПП (гомополимер) с содержанием 20% активного вещества (Полимер HALS). Используемый УФ-стабилизатор имеет высокую атмосферостойкость, обладает высокой совместимостью с полимером и высоким сопротивлением к экстракции, а также защищает полимер от термодеструкции в процессе эксплуатации материала. Полотно укрывное является пористым. Данная характеристика материала не препятствует пропусканию через материал воздуха и воды, что создает оптимальный микроклимат для роста сельскохозяйственных культур.
2
При поверхностной плотности слоев полотна укрывного 30 г/м, поверхностная плотность:
2
верхнего слоя натурального цвета 15 г/м;
2
нижнего слоя красного цвета 15 г/м.
2
При поверхностной плотности слоев полотна укрывного 60 г/м, поверхностная плотность:
2
верхнего слоя натурального цвета 20 г/м;
2
нижнего слоя красного цвета 40 г/м.
Готовые рулоны нетканого материала красного и белого (натурального) цвета поступают на оборудования точечного термоскрепления материалов, где происходит скрепление двух материалов в одно полотно. Рулоны устанавливаются на размоточное устройство и пропускаются через систему валов в каландр точечного термоскрепления. Устройство точечного термоскрепления состоит из двухвалкового каландра, состоящего из гравированного и гладкого валов. В каландре материал по всей ширине подвергается термическому точечному скреплению за счет равномерного прижима гравированного вала и гладкого вала друг к другу. Температура валов не превышает 160°С. Проходя через каландр точечного скрепления, материал подвергается расплавлению в точках, между точечными соединениями материал остается неизменным, что сохраняет его дышащую способность и паропроницаемость, а также и другие свойства материала.
УФ-стабилизатор в обоих слоях представляет (изначально в виде гранул):
а) полимер-носитель - ПП (гомополимер);
б) содержание активного вещества - 20% (полимерный HALS.
УФ-стабилизаторы для полимеров применяются для защиты поверхности от разрушающего светового воздействия. Находясь под солнечными лучами, полиэтилен, полипропилен, ПВХ выцветают, желтеют, раскрашиваются. На изделии появляются трещины, в которые проникают влага и пыль. Они добавляются в исходную смесь или наносятся на поверхность изделия. В их состав входят: пространственно-затрудненные органические соединения, которые обладают сложной разветвленной структурой, замедляют движение радикалов, а также антиокислители, которые препятствуют разрушению материала под действием выделяемого кислорода. Применение светостабилизаторов позволяет поглощать свет, рассеивая тепло, замедляют процессы разложения и вступают в реакцию с уже образовавшимися продуктами.
При входе из каландра скрепленный материал входит в зону охлаждения. Для охлаждения материала используется система из двух валов. Охлаждение валов производится холодной водой. Далее материал поступает на автоматический намотчик. После намотанный рулон полотна укрывного перематывается в рулоны в зависимости от потребностей заказчика.
В качестве красителя использован концентрат для спанбонда ПП Poppy Red 64778-М1-300- ярко-красный.
В итоге, полный состав материала нижнего слоя можно выразить в следующих соотношениях, мас.%:
гранулы полипропилена 93-97
УФ-стабилизатор 2-4
красный краситель 1-3.
Полный состав материала верхнего слоя можно выразить в следующих соотношениях, мас.%:
гранулы полипропилена 96-98
УФ-стабилизатор 2-4
Процент добавок зависит от конечных условий применения укрывного материала, например, от конкретного региона с его климатическими особенностями, а также периодичности и длительности непосредственного применения пленки. Выбор плотности материала обусловлена, в частности, способностью выдерживания снегопадов, устоявшегося толстого снежного покрова при осенне-зимней защите растений, кустарников и стволов деревьев, защите многолетних растений и озимых от промерзания.
2
2
Полотно пленки мульчирующей поверхностной плотностью от 30 г/м до 60 г/миспользуется как укрывной материал на дуговые парники и небольшие стационарные теплицы. Диапазон плотности для заявленного полотна выбран по результатам испытаний и обусловлен созданием оптимального микроклимата для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, и при данных условиях не образуется конденсат.
Площадь скрепления 18-24% обусловлена необходимостью обеспечения стабильности полотна длительное время.
Для доказательства достижения заявленного технического результата ниже, приведены основные показатели пленки в зависимости от его плотности, которые представлены в Таблице 1:
Как следует из приведенной Таблицы 1, а также проведенных испытаний, заявленное полотно мульчирующее, с приведенными характеристиками обеспечивает защиту плодов сельскохозяйственных культур от вирусных заболеваний, вызванных вредными насекомыми за счет отсутствия конденсата и создания тем самым оптимального микроклимата для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, при сохранении стабильности полотна.