RU116739U1

RU116739U1 - BIOMAT

Info

Publication number: RU116739U1
Application number: RU2011153078/13U
Authority: RU
Inventors: Игорь Анатольевич Федоряк; Наталья Петровна Волкова; Михаил Ефимович Рабинер
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Промкомпозит"
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-06-10

Abstract

Биомат, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную конструкцию, включающую размещенный между каждыми двумя слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений, отличающийся тем, что 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 биомата скреплены нитепрошивным способом. Biomat, which is a multilayer, at least three-layer structure, including a filler layer placed between each two layers and attached to them, containing plant seeds, characterized in that the upper layer is made in the form of woven or non-woven fabrics or fine nets with a mesh size of 3- 5 mm from degradable natural cotton, or jute, or coconut, or linen, or other plant fibers, or combinations thereof, and a permeable paper is used as the bottom layer, under which is a supporting biodegradable mesh, and all layers of the biomat are fastened by a thread-stitching method

Description

Полезная модель предназначена для укрепления и защиты грунтовых поверхностей, например, откосов грунтовых планировочных насыпей, автомобильных и железных дорог, карьеров, сухих откосов земляных плотин и т.п. от эрозионных процессов путем быстрого восстановления почвенно-растительного слоя.The utility model is intended to strengthen and protect soil surfaces, for example, slopes of soil planning embankments, roads and railways, quarries, dry slopes of earth dams, etc. from erosion processes by quickly restoring the soil and plant layer.

Известен биомат [1], 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. 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/м², а средний слой, кроме семян растений, содержание которых составляет 60-150 г/м², 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/м², при этом в биомат внесены природные или искусственные сорбирующие вещества, содержание которых составляет 30-600 г/м², путем их внедрения в холст или включения в состав среднего слоя. В качестве холста использован тканый или нетканый геотекстильный материал. Слои биомата скреплены иглопробиванием или холстопрошиванием. В качестве синтетических волокон использованы полиэфирные, или полипропиленовые, или другие полимерные волокна или их комбинация. В качестве натуральных волокон использованы кокосовые, или льняные, или другие волокна растительного происхождения или их комбинация. В качестве сорбирующих веществ использованы активный уголь, торф, солома или другие природные или искусственные сорбенты. Биомат выполнен толщиной, равной 5-50 мм, при обеспечении его суммарной поверхностной плотности в пределах 350-1700 г/м².Known biomat [1], which is a multilayer, at least three-layer, structure comprising layers of a canvas containing artificial fibers of chemical origin, and placed between each two layers of the canvas and bonded with them, the middle layer containing plant seeds. Natural fibers were added to the canvas to form a mixture of natural and synthetic fibers, containing 15-50% by weight of synthetic fibers and 50-85% natural fibers from materials that biodegrade to form a nutrient medium for plants and achieve a canvas surface density of 250-800 g / m ² , and the middle layer, except for plant seeds, the content of which is 60-150 g / m ² , additionally contains a nutrient mixture consisting of fertilizers, plant growth stimulants and soil-forming additives, selected taking into account soil o-soil conditions of the area of application of the biomat and the composition of the seeds used, and the content of the nutrient mixture is 20-90 g / m ² , while natural or artificial sorbing substances, the content of which is 30-600 g / m ² , are introduced into the biomat in canvas or inclusion in the middle layer. As the canvas used woven or non-woven geotextile material. Layers of biomat are bonded by needle punching or canvas stitching. As synthetic fibers, polyester, or polypropylene, or other polymer fibers or a combination thereof are used. As natural fibers, coconut, or flaxseed, or other fibers of plant origin or a combination thereof are used. Activated carbon, peat, straw or other natural or artificial sorbents are used as sorbing substances. The biomat is made with a thickness of 5-50 mm, while ensuring its total surface density in the range of 350-1700 g / m ² .

Недостатком описанного биомата является наличие нижнего армирующего слоя из холста состоящего из натуральных и/или смеси натуральных и синтетических волокон. Все перечисленные материалы отличаются невысокой смачиваемостью, вследствие чего они сравнительно плохо всасывают влагу из почвы и медленно подают ее к семенам, что приводит к медленному набуханию последних и удлинению сроков прорастания даже при использовании больших норм семян, что приводит к замедленному их прорастанию и изреженности травостоя. Даже при выпадении осадков влага проходит сквозь указанные выше слои, не задерживаясь надолго. К тому же семена часто контактируют лишь с отдельными волокнами и этот контакт осуществляется только частью поверхности семени.The disadvantage of the described biomat is the presence of a lower reinforcing layer of canvas consisting of natural and / or a mixture of natural and synthetic fibers. All of these materials are characterized by low wettability, as a result of which they absorb moisture from the soil relatively poorly and slowly feed it to the seeds, which leads to a slow swelling of the latter and longer germination times even when using high seed rates, which leads to their slower germination and thinning of grass. Even with precipitation, moisture passes through the above layers without being delayed for long. In addition, seeds often come into contact only with individual fibers and this contact is made only by part of the surface of the seed.

Известен агромат, [2], представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную конструкцию, включающую армирующие слои и размещенный между каждыми двумя армирующими слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений. Армирующие слои выполнены в виде тканых или нетканых полотен или мелких сеток с размером ячеек 3-5 мм из разлагающихся натуральных или искусственных, химического происхождения волокон, при биоразложении образующих питательную среду для растений, или из названных разлагающихся волокон с примесью неразлагающихся или слабо разлагающихся искусственных волокон, причем армирующие слои имеют поверхностную плотность в пределах 50-300 г/м², а слой наполнителя, кроме семян растений, содержание которых составляет 40-150 г/м², содержит натуральные или искусственные влагоудерживающие компоненты и питательную смесь, состоящую из минеральных и/или органических удобрений, стимуляторов роста растений и почвообразующих биодобавок, подбираемых с учетом почвенно-грунтовых условий района применения агромата и состава используемых семян, причем в наполнителе содержание питательной смеси составляет 20-300 г/м², а влагоудерживающих компонентов - 0,75-10,5 кг/м². В качестве разлагающихся натуральных волокон использованы хлопковые, или джутовые, или кокосовые, или льняные, или другие волокна растительного происхождения, или их комбинация, а в качестве влагоудерживающих компонентов использованы древесные опилки, или древесный уголь, или солома, или торф, или торфогрунтовая смесь, или бентонитовый порошок, или вермикулит, или перлит, или гидрогель гранулированного полимера акриламида, или другие натуральные или искусственные сорбирующие вещества, или их смеси. В качестве разлагающихся искусственных, химического происхождения, волокон использованы волокна, произведенные из целлюлозы, или поливинилового спирта, или из других биоразлагаемых материалов, в том числе и синтетических, или комбинация волокон из этих материалов, а в качестве влагоудерживающих компонентов использованы древесные опилки, или древесный уголь, или солома, или торф, или торфогрунтовая смесь, или бентонитовый порошок, или вермикулит, или перлит, или гидрогель гранулированного полимера акриламида, или другие натуральные или искусственные сорбирующие вещества, или их смеси. В качестве разлагающихся натуральных волокон использованы хлопковые, или джутовые, или кокосовые, или льняные, или другие волокна растительного происхождения, или их комбинация, в качестве примеси из неразлагающихся или слабо разлагающихся искусственных волокон использованы полиэфирные, или полиамидные, или полипропиленовые, или полиэтиленовые, или другие полимерные волокна, или их комбинация, а в качестве влагоудерживающих компонентов использованы древесные опилки, или древесный уголь, или солома, или торф, или торфогрунтовая смесь, или бентонитовый порошок, или вермикулит, или перлит, или гидрогель гранулированного полимера акриламида, или другие натуральные или искусственные сорбирующие вещества, или их смеси. В качестве разлагающихся искусственных, химического происхождения, волокон, использованы волокна, произведенные из целлюлозы, или поливинилового спирта, или из других биоразлагаемых материалов, в том числе и синтетических, или комбинация волокон из этих материалов, в качестве примеси из неразлагающихся или слабо разлагающихся искусственных волокон использованы полиэфирные, или полиамидные, или полипропиленовые, или полиэтиленовые, или другие полимерные волокна, или их комбинация, а в качестве влагоудерживающих компонентов использованы древесные опилки, или древесный уголь, или солома, или торф, или торфогрунтовая смесь, или бентонитовый порошок, или вермикулит, или перлит, или гидрогель гранулированного полимера акриламида, или другие натуральные или искусственные сорбирующие вещества, или их смеси. Слои агромата скреплены прошиванием. Агромат содержит 2-6 армирующих слоев, при этом соответствующее количество слоев наполнителя имеет толщину или суммарную толщину в пределах 5-70 мм. Агромат выполнен толщиной в предалах 7-106 мм при соответственном обеспечении его суммарной поверхностной плотности в пределах 0,93-12,75 кг/м².Agromat, [2] is known, which is a multilayer, at least three-layer construction, including reinforcing layers and placed between each two reinforcing layers and bonded with them a filler layer containing plant seeds. The reinforcing layers are made in the form of woven or non-woven fabrics or small nets with a mesh size of 3-5 mm from biodegradable natural or artificial, chemical origin fibers, biodegradable to form a nutrient medium for plants, or from these decomposable fibers mixed with non-degradable or slightly decomposable artificial fibers moreover, the reinforcing layers have a surface density in the range of 50-300 g / m ² and the filler layer, except for plant seeds, the content of which is 40-150 g / m ² , contains natural or artificial moisture-retaining components and a nutrient mixture consisting of mineral and / or organic fertilizers, plant growth stimulants and soil-forming bioadditives, selected taking into account the soil and ground conditions of the area of application of the agromate and the composition of the seeds used, and the content of the nutrient mixture in the filler is 20-300 g / m ² , and water-retaining components - 0.75-10.5 kg / m ² . Cotton or jute, or coconut, or linen, or other fibers of plant origin, or a combination thereof, are used as decomposable natural fibers, and sawdust, or charcoal, or straw, or peat, or a peat mixture are used as moisture-retaining components, or bentonite powder, or vermiculite, or perlite, or the hydrogel of a granular polymer of acrylamide, or other natural or artificial sorbents, or mixtures thereof. Fibers made from cellulose or polyvinyl alcohol, or from other biodegradable materials, including synthetic ones, or a combination of fibers from these materials are used as decomposable artificial, chemical origin fibers, and wood sawdust or wood sawdust are used. coal, or straw, or peat, or a peat mixture, or bentonite powder, or vermiculite, or perlite, or a hydrogel of a granular polymer of acrylamide, or other natural or artificial sorbents, or mixtures thereof. As decomposable natural fibers, cotton, or jute, or coconut, or linen, or other fibers of plant origin, or a combination thereof, or polyester, or polyamide, or polypropylene, or polyethylene, or other polymer fibers, or a combination thereof, and sawdust, or charcoal, or straw, or peat, or a peat mixture, are used as moisture-retaining components, Whether bentonite powder, or vermiculite, or perlite, granular hydrogel or polymer of acrylamide, or other natural or artificial sorbing substance, or mixtures thereof. Fibers made from cellulose or polyvinyl alcohol, or from other biodegradable materials, including synthetic ones, or a combination of fibers from these materials, as an admixture from non-degradable or slightly decomposable artificial fibers, are used as decaying artificial, chemical origin fibers. used polyester, or polyamide, or polypropylene, or polyethylene, or other polymer fibers, or a combination thereof, and as moisture-retaining components used These are sawdust, or charcoal, or straw, or peat, or a peat mix, or bentonite powder, or vermiculite, or perlite, or a hydrogel of a granular acrylamide polymer, or other natural or artificial sorbents, or mixtures thereof. Layers of agglomerated bonded firmware. Agromat contains 2-6 reinforcing layers, while the corresponding number of filler layers has a thickness or total thickness in the range of 5-70 mm. The agglomerate is made with a thickness in the range of 7-106 mm with the corresponding provision of its total surface density in the range of 0.93-12.75 kg / m ² .

Недостатком данного решения является наличие нижнего сравнительно толстого слоя из различных натуральных, синтетических и искусственных волокон затрудняющих контакт семян с почвой и реально заметно удлиняющий срок появления всходов из-за сравнительно малой подачи влаги волокнистым слоем, что совершенного недопустимо в северных регионах при коротком вегетационном периоде, когда растения не успеют раскустится и в южных регионах, где весенний запас влаги очень мал и его недостаточно для длительного процесса прорастания, характерного для данного типа агромата с нижним слоем из волокон различного происхождения.The disadvantage of this solution is the presence of a lower, relatively thick layer of various natural, synthetic and artificial fibers that impede the contact of seeds with the soil and really noticeably lengthens the emergence time of seedlings due to the relatively small supply of moisture by the fiber layer, which is completely unacceptable in the northern regions during a short growing season, when the plants do not have time to unfold in the southern regions, where the spring supply of moisture is very small and insufficient for a long process of germination, characteristic for For this type of agromat with a lower layer of fibers of various origins.

Цель полезной модели - создание биомата (покрытия грунтовых поверхностей) длительного срока хранения, простого по конструкции и в изготовлении и удобного в применении, обеспечивающего быстроту проведения работ при его монтаже на любой грунтовой поверхности, выполняющего функцию искусственного почвенного слоя с высокой влагоудерживающей способностью на период формирования устойчивого естественного почвенно-растительного покрова, а также обеспечивающего защиту грунтовой поверхности от эрозионных процессов, сохранность семян растений в течение времени прорастания, ускоренное появление всходов в регионах с коротким периодом благоприятным для прорастания семян (Северные и Южные засушливые регионы), эффективное развитие корневой системы растений в период их вегетации и жизнеспособность растительного покрова в период его формирования.The purpose of the utility model is to create a biomat (coating of soil surfaces) with a long shelf life, simple in design and manufacturing, and convenient to use, ensuring the speed of work when it is mounted on any soil surface, performing the function of an artificial soil layer with high moisture retention for the period of formation sustainable natural soil and vegetation cover, as well as providing protection of the soil surface from erosion processes, preservation of seeds of plants th time during germination, seedling emergence accelerated in regions with a short period favorable for germination (Northern and Southern arid regions), effective development of the root system of the plants during their growing and viability of vegetation during its formation.

Поставленная цель достигается тем, что биомат представляет собой многослойную, по меньшей мере трехслойную конструкцию, включающую размещенный между каждыми двумя слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений. 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 биомата скреплены нитепрошивным способом.This goal is achieved in that the biomat is a multilayer, at least three-layer construction, including a filler layer containing plant seeds placed between each two layers and bonded with them. The upper layer is made in the form of woven or non-woven fabrics or small nets with a mesh size of 3-5 mm from decaying natural cotton, or jute, or coconut, or linen, or other fibers of plant origin, or combinations thereof, and a waterproof layer is used as the lower layer paper, under which there is a carrier biodegradable mesh, and all layers of the biomat are bonded with a thread-sewing method.

На фиг.1 изображен в разрезе биомат.Figure 1 is a sectional view of a biomat.

Биомат содержит верхний (противоэрозионный слой) 1, выполненный 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; наполнитель 2 - внутренний слой, в состав которого входят семена растений, минеральные и/или органические удобрения, стимуляторы роста, влагоудерживающие компоненты и т.п.; слой водопроницаемой бумаги 3, под которой расположена несущая биоразлагаемая сетка 4. Все слои биомата скреплены прошивной нитью 5.The biomat contains the upper (anti-erosion layer) 1, made in the form of woven or non-woven fabrics or small nets with a mesh size of 3-5 mm from decaying natural cotton, or jute, or coconut, or linen, or other fibers of plant origin, or combinations thereof; filler 2 - the inner layer, which includes plant seeds, mineral and / or organic fertilizers, growth stimulants, water-retaining components, etc .; a layer of water-permeable paper 3, under which there is a carrier biodegradable mesh 4. All layers of the biomat are bonded with piercing thread 5.

Устройство работает следующим образом. Биомат размещают на предварительно выровненной поверхности. В случае необходимости он фиксируется на почве с помощью шпилек. Верхний защитный слой 1 биомата защищает поверхность почвы от водной и ветровой эрозии. В то же время он пропускает внутрь часть атмосферных осадков и не препятствует дыханию и прорастанию семян внутреннего слоя - наполнителя 2. Семена слоя наполнителя 2, расположенные на слое бумаги 3 при прорастании проходят его, укрепляют рекультивированную поверхность и в дальнейшем способствуют созданию природных растительных сообществ. Кроме того слой водопроницаемой бумаги 3 обеспечивает более быстрое проникновение почвенной влаги к семенам и сокращает время до контакта прорастающих корней с почвой. Для предотвращения разрывов бумаги в процессе производства, транспортировки и укладки используется несущая биоразлагаемая сетка 4. Скрепление всех слоев биомата осуществляется нитепрошивным способом.The device operates as follows. The biomat is placed on a pre-leveled surface. If necessary, it is fixed on the soil using studs. The upper protective layer 1 of the biomate protects the surface of the soil from water and wind erosion. At the same time, it passes part of the atmospheric precipitation inside and does not impede breathing and seed germination of the inner layer - filler 2. The seeds of filler layer 2 located on the paper layer 3 pass through it during germination, strengthen the reclaimed surface and further contribute to the creation of natural plant communities. In addition, the layer of permeable paper 3 provides faster penetration of soil moisture to the seeds and reduces the time before contact of the sprouting roots with the soil. To prevent tearing of paper during production, transportation and stacking, a carrier biodegradable mesh is used. 4. Bonding of all layers of biomat is carried out by a thread-sewing method.

При лабораторных и полевых испытаниях предлагаемого биомата было отмечено ускорение прорастания и получение более плотного растительного покрова многолетних злаковых трав, табл.1.In laboratory and field trials of the proposed biomat, acceleration of germination and a denser vegetation cover of perennial cereal grasses were noted, Table 1.

1. Сравнение традиционных биоматов и биомата с добавлением слоя бумаги по прорастанию семян, по скорости появления всходов и густоте молодых растений в лаборатории и при испытании в полевых условиях. 2011 год.1. Comparison of traditional biomats and biomats with the addition of a layer of paper on seed germination, on the rate of emergence of seedlings and the density of young plants in the laboratory and when tested in the field. 2011.

Модель биоматаBiomat model Дата закладки опытаExperience Bookmark Date Дата появления первых ростков на поверхностиDate of appearance of the first sprouts on the surface Длительность периода закладка - начало всходов, суткиThe duration of the bookmark period - the beginning of seedlings, days Дата появления полных всходовFull germination date Длительность периода закладка - полные всходы, суткиThe duration of the bookmark period - full germination, days высот а травостоя на 45 сутки, смheights and grass stand for 45 days, cm количество побегов на 45 сутки, шт/кв.мthe number of shoots for 45 days, pcs / sq.m Вегетационный опыт в поддонахVegetation experience in pallets Существующие биоматы, армирующие слои из льнаExisting biomats reinforcing flax layers 20.07.2011 г.07/20/2011 g. 2.08.2011 г.08/08/2011 1313 26.09.2011 г.September 26, 2011 6868 18 см18 cm 1212,01212.0 Предлагаемые биоматы с заменой нижнего слоя на водопроницаемую бумагуProposed biomats with replacement of the lower layer with permeable paper 20.07.2011 г.07/20/2011 g. 26.07.2011 г.07/26/2011 66 12.09 2011 г.September 12, 2011 5454 23 см23 cm 2415,02415.0 Опыт в полевых условияхField Experience Существующие биоматы, армирующие слои из льнаExisting biomats reinforcing flax layers 25.07 2011 г.07/25/2011 8.08.2011 г.08/08/2011 14fourteen 25.09 2011 г.September 25, 2011 6363 15 см15 cm 850,0850,0 Предлагаемые биоматы с заменой нижнего слоя на водопроницаемую бумагуProposed biomats with replacement of the lower layer with permeable paper 25.07.2011 г.07/25/2011 2.08.2011 г.08/08/2011 88 1.09.2011 г.September 1, 2011 3939 16 см16 cm 2140,02140.0

Предлагаемый биомат имеет длительные сроки хранения, не сложен по конструкции и в изготовлении, удобен в применении, т.к. может быть быстро развернут на любой грунтовой поверхности, выполняет функцию искусственного почвенного слоя с высокой влагоудерживающей способностью на период формирования устойчивого естественного почвенно-растительного покрова, обеспечивает защиту грунтовой поверхности от эрозионных процессов, сохранность и прорастание содержащихся в слое наполнителя семян растений, эффективное развитие корневой системы растений в период их вегетации и жизнеспособность растительного покрова в период его формирования, питание растений в период роста необходимыми компонентами, упрочнение формирующегося дернового слоя, при этом не препятствует процессу естественного восстановления растительного покрова.The proposed biomat has a long shelf life, is not complicated in design and manufacturing, easy to use, because can be quickly deployed on any soil surface, performs the function of an artificial soil layer with high water retention capacity for the period of formation of a stable natural soil and vegetation cover, provides protection of the soil surface from erosion processes, preservation and germination of plant seeds contained in the filler layer, and effective development of the root system plants during their growing season and the viability of the vegetation cover during its formation, plant nutrition during d growth with the necessary components, hardening of the formed sod layer, while not interfering with the process of natural restoration of the vegetation cover.

Список используемой литературыBibliography

1. Патент РФ №2321982, МПК A01C 1/04, D04H 1/46. Биомат / Рязанов А.В., Кутвицкая Н.Б., Минкин М.А. - Опубл. 20.04.2008.1. RF patent No. 2321982, IPC A01C 1/04, D04H 1/46. Biomat / Ryazanov A.V., Kutvitskaya N.B., Minkin M.A. - Publ. 04/20/2008.

2. Патент РФ №2338348, МПК A01B 13/16. Агромат / Рязанов А.В., Корытников Р.В., Кутвицкая Н.Б., Минкин М.А. - Опубл. 20.11.2008.2. RF patent No. 2338348, IPC A01B 13/16. Agromat / Ryazanov A.V., Korytnikov R.V., Kutvitskaya N.B., Minkin M.A. - Publ. 11/20/2008.

Claims

Biomat, which is a multilayer, at least three-layer construction, including a filler layer placed between each two layers and bonded with them, containing plant seeds, characterized in that the top layer is made in the form of woven or non-woven webs or small nets with a mesh size of 3- 5 mm from decaying natural cotton, or jute, or coconut, or linen, or other fibers of plant origin, or combinations thereof, and a water-permeable paper is used as the bottom layer, under which carrier is biodegradable mesh, wherein all the layers are bonded biomata niteproshivnym manner.