RU217469U1 - Пленка мульчирующая - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована на посевных площадях для устройства защитных укрытий различных агрокультур.

Пленка мульчирующая выполнена в виде окрашенного двухслойного полотна с поверхностной плотностью 30 г/м² ÷ 90 г/м², нижний «дышащий» слой которого выполнен из нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена, а верхний водоотталкивающий, воздухонепроницаемый слой выполнен по методу ламинирования с поверхностной плотностью 12 г/м² ÷ 80 г/м² и представляет собой расплав гранул полиэтилена высокого давления в количестве (в мас.%) 89-94% и полипропилена в количестве 4-6%, с добавлением к расплаву для улучшения адгезии к материалу УФ-стабилизатора в количестве 1-3%, представляющий собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активное вещество, минеральный наполнитель микрокальцит и черный суперконцентрат в количестве 1-2%.

Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является защита посадок сельскохозяйственных культур от резких перепадов температур в дневное и ночное время, что позволяет оптимизировать высадку сельскохозяйственных культур в более ранние сроки посева.

Description

Область техники

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована на посевных площадях для устройства защитных укрытий различных агрокультур.

Уровень техники

В настоящее время широко известно применение пленок 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).

Известен водонепроницаемый слоистый укрывной материал общей поверхностной плотности 80±5% г/м², содержащий слой из нетканого волокнистого материала, изготовленного по технологии спанбонд из 100%-ного полипропилена с поверхностной плотностью 40±5% г/м², слой в виде экструзионной сетки из полипропилена, имеющей поверхностную плотность 14±5% г/м², и слой ламинирующего покрытия из полипропилена с поверхностной плотностью 26±5% г/м², размещенный со стороны экструзионной сетки (см. патент на полезную модель RU 193163 U1, 15.10.2019).

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/м², 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).

Раскрытие сущности полезной модели

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее решение, является сокращение временных затрат, а именно, максимальное снижение, либо отказ от физического труда при посадке и прополке агрокультур, а также отказ от добавления пестицидов.

Поставленная проблема решается за счет того, что пленка мульчирующая, согласно полезной модели, выполнена в виде окрашенного двухслойного полотна с поверхностной плотностью 30 г/м² ÷ 90 г/м², нижний «дышащий» слой которого выполнен из нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена, а верхний водоотталкивающий, воздухонепроницаемый слой выполнен по методу ламинирования с поверхностной плотностью 12 г/м² ÷ 80 г/м² и представляет собой расплав гранул полиэтилена высокого давления в количестве (в масс. %) 89-94% и полипропилена в количестве 4-6%, с добавлением к расплаву для улучшения адгезии к материалу УФ-стабилизатора в количестве 1-3%, представляющий собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активное вещество, минеральный наполнитель микрокальцит и черный суперконцентрат в количестве 1-2%.

Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является защита посадок сельскохозяйственных культур от резких перепадов температур в дневное и ночное время, что позволяет оптимизировать высадку сельскохозяйственных культур в более ранее сроки посева.

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.

Заявленную пленку, которая в дальнейшем может называться укрывным материалом, изготавливают в виде окрашенного двухслойного полотна черного цвета, с поверхностной плотностью 30 г/м² ÷ 90 г/м².

Верхний водоотталкивающий, воздухонепроницаемый слой полотна выполнен из нетканого материала черного цвета по методу экструзии гранул полипропилена. В состав слоя включены гранулы полиэтилена высокого давления - 89-94%, наиболее предпочтительно 92%; гранулы полипропилена - 4-6%, наиболее предпочтительно 5%, с добавлением оптимального УФ стабилизатора, который гарантирует стабильность полотна на протяжении 3-х сезонов. Также в составе содержится черный суперконцентрат на базе технического углерода, который, благодаря высокому содержанию мелкодисперсной сажи обладает отличной красящей способностью и УФ стойкостью. Процент добавки УФ стабилизатора (в масс %) 1÷3%, наиболее предпочтительно 2%, в зависимости от климатических условий использования полотна пленки мульчирующей, а также 1÷2% черного суперконцентрата, наиболее предпочтительно 1%. Затем рулон нетканого полотна черного цвета поступает на оборудование экструзионного ламинирования, где происходит соединения слоев. Рулон с нетканым материалом устанавливается на размоточное устройство и заправляется через систему валов. Содержание гранул полипропилена в втором слое гарантирует улучшение показателей адгезии расплава с нетканым материалом. Данная рецептура специально разработана и применяется для увеличения прочностных показателей полотна пленки мульчирующей, а также стойкость материала к искусственному старению за 3 сезона не менее 60% остаточной прочности. Все компоненты перемешиваются в смесительной воронке при помощи лопастного устройства и дозируются в загрузочную воронку экструдера. Дозируемое количество добавок зависит от установленного числа оборотов шнека. Дозирование синхронизировано со скоростью работы линии. Для предотвращения спекания гранулята воронка экструдера охлаждается водой температурой от 18°С до 22°С. Движение и расплав гранулята происходит за счет шнека. По мере движения полимера по шнеку в нем развивается высокое гидростатическое давление. Трение, возникающее на контактных поверхностях при движении полимера, вызывает разогрев полимера. Также температура в экструдере непрерывно поддерживается с помощью элетрообогрева, который по всей длине цилиндра экструдера разделен на 5 независимых зон. Давление расплава контролируется показаниями амперметра, максимальное давление расплава 350 кг/см³. На выходе в экструдере установлен сетчатый фильтр в виде тканой сетки, для фильтрации расплава полимера. Из цилиндра через сетчатый фильтр, расплав полимера продавливается через фильеру со щелевым отверстием, образовывая пленочное полотно. Соединение нетканого материала черного цвета с экструдируемым полимером осуществляется за счет высокой температуры и давлением между охлаждаемым каландром и прижимным силиконовым роликом. Экструдер обеспечивает получение расплава на выходе из головки с температурой от 250°С до 320°С. Далее полотно пленки мульчирующей, проходя через узел натяжки наматывается в рулон. Рулон полотна пленки мульчирующей перематывается в рулоны в зависимости от потребностей заказчика.

Заявленная пленка предназначена для укладки на подготовленную к посеву почву. Полотно пленки мульчирующей защищает посадки сельскохозяйственных культур от резких перепадов температур в дневное и ночное время, что позволяет оптимизироваться высадку сельскохозяйственных культур в более ранние сроки посева. Верхний нетканый слой пленки мульчирующий поглощает большую часть солнечного спектра, защищая земляной покров от высушивания, выветривания, роста сорных растений и комкование почвы, что позволяет значительно снизить количество поливов и отказаться от прополки на протяжении сезона выращивания сельскохозяйственных культур. Нижний ламинированный слой удерживает влагу и создает оптимальный микроклимат для развития корневой системы, который позволяет увеличить показатели урожайности сельскохозяйственных культур.

УФ стабилизатор представляет (изначально в виде гранул):

а) полимер-носитель - ПП (гомополимер);

б) содержание активного вещества - 20% (полимерный HALS);

в) минеральный наполнитель микрокальцит.

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.

В итоге, полный состав материала можно выразить в следующих соотношениях (мас. %):

гранулы полиэтилена высокого давления - 89-94%;

полипропилен - 4-6%;

УФ стабилизатор - 1-3%

черный суперконцентрат - 1-2%.

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.

Полотно пленки обладает высокими разрывными характеристиками. Полотно используется как укрывной материал плодов агрокультур без использования дополнительных конструкций. Благодаря легкости полотна пленки мульчирующей плотностью 30 г/м², растения агрокультур, за счет роста, поднимают полотно от земляного покрова без вреда саженцам агрокультур и полотну. В начале в схождения саженцев в полотне проделываются отверстия. Полотно пленки мульчирующей полностью свыше 30 г/м² укладывается на подготовленный к посеву грунт и проделываются отверстия для саженцев агрокультур.

В результате проведенных испытаний было установлено, что выбранная поверхностная плотность для заявленного полотна является оптимальной для создания необходимого микроклимата для защиты сельскохозяйственных культур, от резких перепадов температур в дневное и ночное время, что позволяет оптимизировать высадку сельскохозяйственных культур в более ранние сроки посева.

Таким образом, укрывной материал позволяет исключить, в частности прополку культур, а также загнивание плодов за счет отсутствия их контакта с землей, при этом сохраняется доступ воды и воздуха к корневой системе агрокультур.

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, заявленная пленка мульчирующая, с приведенными характеристиками обеспечивает стабильность полотна на протяжении нескольких сезонов, создает оптимальный микроклимат для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и защищает посадки сельскохозяйственных культур от резких перепадов температур в дневное и ночное время, что позволяет оптимизировать высадку сельскохозяйственных культур в более ранние сроки посева.

Claims (1)

1. Пленка мульчирующая, характеризующаяся тем, что она выполнена в виде окрашенного двухслойного полотна с поверхностной плотностью 30 г/м² ÷ 90 г/м², нижний «дышащий» слой которого выполнен из нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена, а верхний водоотталкивающий, воздухонепроницаемый слой выполнен по методу ламинирования с поверхностной плотностью 12 г/м² ÷ 80 г/м² и представляет собой расплав гранул полиэтилена высокого давления в количестве (в мас.%) 89-94% и полипропилена в количестве 4-6%, с добавлением к расплаву для улучшения адгезии к материалу УФ-стабилизатора в количестве 1-3%, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активное вещество, минеральный наполнитель микрокальцит и черный суперконцентрат в количестве 1-2%, при этом слои соединены между собой методом экструзионного ламинирования.