АРМИРУЮЩАЯ СЕТКА МНОГОСЛОЙНОГО БИОМАТА

Полезная модель относится к области агропромышленных средств для технической рекультивации нарушенных земель, в частности для восстановления почвенно-растительного слоя, а также для укрепления и защиты естественных и искусственных грунтовых поверхностей от эрозионных процессов.
Известна армирующая сетка, предназначенная для многослойного биомата, выполненная, как правило, с использованием полиэтиленовых или полипропиленовых волокон (http://meaplast.ru/proizvodstvo-biomatov/).
К недостаткам аналога следует отнести следующее. Как правило, размер ячеек армирующей сетки составляет 3-5 мм, что обусловлено необходимостью достижения высоких прочностных свойств на разрыв, поскольку рассматриваемые биоматы при использовании на крутых откосах и до момента проростания растений в грунт подвержены значительным растягивающим нагрузкам. При этом, размер семян, традиционно используемых в биоматах, составляет, преимущественно, 6-8 мм и более, соответственно, в процессе укладки семена оказываются либо поверх, либо под армирующей сеткой. В первом случае покров, образуемый проросшими растениями, равномерен, но связь корневой системы с грунтом слаба, поскольку ее развитию мешает армирующая сетка. Во втором случае обеспечена хорошая проростаемость корневой системы в грунт, однако ухудшается равномерность покрова, развитию которого мешает армирующая сетка. Однако, прочностные свойства используемого пластика не позволяют существенно увеличить прочностные свойства армирующей сетки на разрыв.
Наиболее близким к заявленному техническому решению - прототипом - является армирующая сетка, выполненная в виде системы полиэфирных нитей основы и утка, пропитанных битумным составом и скрепленных между собой в местах их пересечения и с подложкой прошивной нитью (http://geospan.gexa.ru/poliefirnaya-setka).
Основным назначением прототипа является использование в качестве георешетки, в которой основа и уток выполнены весьма массивными и имеют пропитку, в силу чего фиксация ячеек может быть обеспечена простой прошивкой.
К недостаткам прототипа следует отнести ограниченные технологические возможности, обусловленные ограниченной областью применения, например, невозможностью использования в качестве армирующей сетки биоматов, поскольку битумная пропитка негативно влияет на растения (семена, их проростаемость и т.п.), а массивность георешетки, ее основы и утка, вполне обоснованная при армировании, например, грунтов или асфальтовых покрытий, недопустима в биоматах, требующих минимальных массогабаритных характеристик при обеспечении требуемых прочностных (преимущественно - на разрыв) свойств.
Исключение из армирующей сетки по прототипу пропитки и использование не массивных основы и утка (с малым количеством полиэфирных волокон) выявило невозможность фиксации ячеек простой прошивкой - прошивная нить не держит, соединение утка с основой расползается.
Исходя из изложенного, задачей полезной модели является создание армирующей сетки без вызывающей негативные последствия пропитки и с малым количеством полиэфирных волокон в основе и утке, но с надежной фиксацией ячеек, пригодной для использования в многослойных биоматах и обладающей повышенными прочностными свойствами на разрыв в целях укрупнения ячеек для обеспечения хорошей проростаемости.
Технический результат - расширение технологических возможностей армирующей сетки.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в армирующей сетке, выполненной в виде системы полиэфирных нитей основы и утка, скрепленных между собой в местах их пересечения прошивной нитью, прошивная нить образует с пересечением основы и утка основовязаное переплетение, оптимально, когда прошивная нить образует с пересечением основы и утка переплетение «трико», целесообразно, когда ячейки образованы наложением утка на основу.
Полезная модель основана на свойствах полиэфирного волокна применительно к конструкции армирующей сетки, пригодной для использования в биомате. К используемым свойствам относятся:
- отличная устойчивость к действию растворителей, в том числе - органических, плесени, светопогоды, моли, микроорганизмов, коврового жучка;
- низкие показатели теплопроводности и хорошая упругость;
- прочность у полиэфирных волокон при растяжении выше, чем у прочих видов химических и натуральных волокон, при этом они значительно легче;
- устойчивость к истиранию;
- отличная термостойкость - полиэфирные волокна по этому параметру превосходят большинство натуральных.
Экспериментально было выявлено, что, поскольку полиэфирные волокна обладают чрезвычайно низким коэффициентом трения, то в виду малого трения полиэфирных волокон друг о друга при формировании армирующей сетки простым плетением практически невозможно стабилизировать взаимное положение основы и утка, т.е. ячейки «гуляют», произвольно уменьшаясь и увеличиваясь, что препятствует решению поставленной задачи.
Как было отмечено выше, фиксация ячеек простой прошивкой так же неэффективна - прошивная нить не держит, соединение утка с основой расползается.
Решением, позволяющим нейтрализовать действие указанных факторов, явилось скрепление основы и утка друг с другом в местах их пересечения прошивной нитью так, что прошивная нить образует с пересечением основы и утка надежное переплетение.
Выбранное решение основано на анализе свойств различных, выполняемых на стандартном станочном оборудовании, переплетений:
- поперечновязаным переплетениям свойственны высокая растяжимость и эластичность, хорошая распускаемость, упругость. Таким переплетениям отдается предпочтение при изготовлении верхних, бельевых, чулочно-носочных изделий;
- основовязаные переплетения (такие, как цепочка, трико, атлас) менее эластичны, практически не распускаются в силу того, что образование петель в переплетении происходит не последовательно изгибанием одной нити, а одновременно из системы нитей.
Соответственно, надежным переплетением применительно к заявленному объекту явилось основовязаное переплетение (http://alcala.ru/bse/izbrannoe/slovar-P/P11866.shtml). При этом экспериментально установлено, что оптимальным с точки зрения надежность-расход материала является переплетение «трико» (см. там же). Технологически основовязаное переплетение удобнее выполнять, когда пересечения одинаково образованы наложением утка на основу, без их переплетения.
Экспериментально полностью подтверждена возможность использования заявленной армирующей сетки, в отличие от прототипа, в составе биомата, при этом работа полезной модели практически ничем не отличается от работы аналога (http://meaplast.ru/proizvodstvo-biomatov/) - армирующая сетка размещается по месту в многослойном биомате. При этом биомат, при повышенных размерах ячеек армирующей сетки, демонстрирует прекрасную проростаемость корневой системы в почву и густоту покрова - до 15-20% выше, чем у аналога. Кроме того, за счет упругости и эластичности заявленной армирующей сетки, наблюдается более плотное, чем у прототипа, прилегание к неровностям почвы, что также повышает качественные характеристики биомата, определяемые качественными показателями армирующей сетки, за счет его лучшей «сцепляемости» с почвой.
Изложенное позволяет констатировать, что поставленная задача - создание армирующей сетки без вызывающей негативные последствия пропитки и с малым количеством полиэфирных волокон в основе и утке, но с надежной фиксацией ячеек, пригодной для использования в многослойных биоматах и обладающей повышенными прочностными свойствами на разрыв в целях укрупнения ячеек для обеспечения хорошей проростаемости решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей армирующей сетки - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области агропромышленных средств для технической рекультивации нарушенных земель, в частности для восстановления почвенно-растительного слоя, а также для укрепления и защиты естественных и искусственных грунтовых поверхностей от эрозионных процессов;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.