(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia (51) IntCl6 D04H 11/08 E02D 17/20 A01G 31/00 ( 5 4 ) Sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego i materiał geobiotekstylny (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/93 (73) Uprawniony z patentu: Niespodziński Mikołaj, Gdańsk, PL Niespodzińska Barbara, Gdańsk, PL Zakłady "LENTEX" S.A., Lubliniec, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/97 (72) Twórcy wynalazku: Lucyna Niespodzińska, Gdańsk, PL Mikołaj Niespodziński, Lubliniec, PL Barbara Niespodzińska, Gdańsk, PL Paweł Zieliński, Gdańsk, PL Józef Imiełowski, Lubliniec, PL Franciszek Koszarek, Lubliniec, PL Jan Pyrasz, Lubliniec, PL PL B1 (57) 1. Sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego przez poddanie odpadowego surowca lnianego zgrzebleniu, wysiewanie mechaniczne w masę wyzgrzeblonego runa w procesie ciągłym kontrolowanej wagowo i/lub objętościowo ilości nasion, warstwowanie krzyżowe runa na układarce mechanicznej i igłowanie jego skrzyżowanych warstw, znamienny tym, że odpadowy surowiec lniany o długości włókien utrzymywanej w przedziale od 20 mm do 70 mm, składający się z równej ilości frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 25% do 50% oraz frakcji włókien odpadowych po procesie moczeniowym o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, oczyszcza się kolejno mechanicznie do poziomu nie przekraczającego 10% zanieczyszczeń naturalnych, ujednoradnia się przez mieszanie, zagęszcza się oraz zgrzebli się jednozabiegowo na zgrzeblarce mechanicznej, po czym tak otrzymane runo krótkowłókniste poddaje się warstwowaniu mechanicznemu w więcej jak cztery wzajemnie skrzyzowane warstwy i wysiewa się następnie na powierzchnię ostatniej z nich, siewem ciągłym krzyzowym i/lub gniazdowym kontrolowaną ilość selekcjonowanych nasion roślin charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych i następnie przykrywa się co najmniej jedną warstwą runa i wszystkie tak ułożone warstwy igłuje się następnie w postać bardzo luźnej ale trwałej postaciowo włókniny, przy czym w trakcie wysiewania stosuje się nasiona roślin o różnych gatunkach o różnej charakterystyce plenności, w sąsiadujących ze sobą gniazdach nasiennych lub rzędach 1szeregach, a nadto wraz z wysiewem nasion stosuje się wysiew powierzchniowy kontrolowanej wagowo ilości pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza nawozów w gatunkach wspomagających wegetację roślin.

2 Sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego i materiał geobiotekstylny Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego przez poddanie odpadowego surowca lnianego zgrzebleniu, wysiewanie mechaniczne w masę wyzgrzeblonego runa w procesie ciągłym kontrolowanej wagowo i/lub objętościowo ilości nasion, warstwowanie krzyżowe runa na układarce mechanicznej i igłowanie jego skrzyżowanych warstw, znamienny tym, że odpadowy surowiec lniany o długości włókien utrzymywanej w przedziale od 20 mm do 70 mm, składający się z równej ilości frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 25% do 50% oraz frakcji włókien odpadowych po procesie moczeniowym o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, oczyszcza się kolejno mechanicznie do poziomu nie przekraczającego 10% zanieczyszczeń naturalnych, ujednoradnia się przez mieszanie, zagęszcza się oraz zgrzebli się jednozabiegowo na zgrzeblarce mechanicznej, po czym tak otrzymane runo krótkowłókniste poddaje się warstwowaniu mechanicznemu w więcej jak cztery wzajemnie skrzyżowane warstwy i wysiewa się następnie na powierzchnię ostatniej z nich, siewem ciągłym krzyżowym i/lub gniazdowym kontrolowaną ilość selekcjonowanych nasion roślin charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych i następnie przykrywa się co najmniej jedną warstwą runa i wszystkie tak ułożone warstwy igłuje się następnie w postać bardzo luźnej ale trwałej postaciowo włókniny, przy czym w trakcie wysiewania stosuje się nasiona roślin o różnych gatunkach o różnej charakterystyce plenności, w sąsiadujących ze sobą gniazdach nasiennych lub rzędach i szeregach, a nadto wraz z wysiewem nasion stosuje się wysiew powierzchniowy kontrolowanej wagowo ilości pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza nawozów w gatunkach wspomagających wegetację roślin. 2. Materiał geobiotekstylny, zawierający warstwy zgrzeblonego runa z włókien naturalnych, w tym również włókien lnianych odpadowych, wypełnione w masie równomiernie i regularnie osadzonymi nasionami roślin, ułożone w skrzyżowanych warstwach i igłowane w postać biowłókniny, znamienny tym, że stanowi go jednolite postaciowo runo włókien odpadowych lnianych, mających długość utrzymywaną w przedziale od 20 mm do 70 mm, zawierających nie więcej jak 10% zanieczyszczeń pochodzenia naturalnego, ułożonych wzajemnie skrzyżowane warstwy, z których warstwa zewnętrzna jest wypełniona na powierzchni nasionami roślin charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych, wyłożonymi siewem ciągłym rzędowo-krzyżowym i/lub gniazdowym i przykrytymi co najmniej jedną warstwą zewnętrzną runa, przy czym wszystkie tak ułożone warstwy są wyigłowane w postać bardzo luźnej ale trwałej postaciowo włókniny a ponadto warstwa pierwsza spodnia runa lnianego przeznaczona do kontaktowania się z gruntem ma runo o zmniejszonej spoistości, a warstwa runa zawierająca wysiane na niej powierzchniowo nasiona roślin pustynno-stepowych jest warstwą o największej spoistości i warstwa ta jest wzbogacona dodatkiem wysianej w jej masę pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza gatunków wspomagających wegetację roślin, natomiast wysiane na jej powierzchni nasiona roślin są rozmieszczone w gniazdach lub w rzędach i w szeregach w taki sposób, że w sąsiadujących ze sobą gniazdach i rzędach lub szeregach znajdują się rośliny w różnych gatunkach i o różnej charakterystyce plenności. 3. Materiał geobiotekstylny według zastrz. 2, znamienny tym, że warstwa runa zawierająca wysiane na jej powierzchni nasiona zawiera odpady paździerzowe. *

3 Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego i materiał geobiotekstylny. Wynalazek dotyczy sposobów wytwarzania biologicznie czynnych włóknin z włókien lnianych, przeznaczonych do umacniania i stabilizacji terenu narażonego na erozję. Znane jest rozwiązanie włókniny syntetycznej, geostatycznej, wzmacniającej zwłaszcza nasypy i skarpy, opisane w opisie polskiego zgłoszenia patentowego P , według którego włóknina składa się z licznych warstw luźnych włókien syntetycznych oraz z tkaniny nośnej, pomiędzy którymi jest usytuowana warstwa złożona z odpadów włókien naturalnych: wełnianych, bawełnianych, lnianych, konopnych lub innych wymieszanych z nasionami roślin na przykład traw. Warstwy te są łączone przez igłowanie lub przeszywanie. Znany jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P sposób otrzymywania biowłókniny i biowłóknina otrzymana tym sposobem. Według tego sposobu wstępnie rozdrobnione odpadowe surowce włókiennicze pochodzenia naturalnego, zwłaszcza baw ełniane, wełniane, lniane, jutowe i konopne miesza się w mieszarce mechanicznej z ciętymi włóknami chemicznymi lub syntetycznymi, poddaje się zgrzebleniu na zgrzeblarce wałkowej albo aerodynamicznej. Na otrzymane w procesie zgrzeblenia runo wysiewa się mechanicznie, zwłaszcza wibracyjnie w procesie ciągłym kontrolowaną wagowo i/lub objętościowo (w zależności od granulacji) ilość nasion jednorodnych lub niejednorodnych gatunkowo. Tak sporządzone runo warstwuje się następnie krzyżowo na układarce mechanicznej poziomej, aż do osiągnięcia jednorodnego runa składającego się z od trzech do dwudziestu, lecz najkorzystniej jedenastu warstw runa i poddaje przeszywaniu jedwabiem chemicznym lub syntetycznym na przeszywarce z jedną lub dwiema osnowami przeszywającymi techniką MALIWATT lub techniką ARACH- NE, albo też włóknem MALIVLIES, lub też igłuje się. Istotnym jest w sposobie tego wynalazku, że wysiewane na runo nasiona roślin są wstępnie chemicznie i biologicznie zaprawiane i lub uaktywniane, oraz że przed procesem przeszywania, w przypadku potrzeby wzmocnienia wyrobu wprowadza się dodatkowy nośnik z różnego rodzaju surowców, w zależności od wymaganej trwałości umocnienia. Biowłóknina otrzymana tym sposobem, stanowi jednorodne postaciowo runo będące mieszaniną od 60% do 90% włókien pochodzenia naturalnego i chemicznego, celulozowych, bawełnianych, wełnianych, lnianych, jutowych i konopnych oraz od 10% do 40% wiążących włókien z surowców chemicznych syntetycznych, wypełnianych w masie regularnie i równomiernie w nim osadzonych jednorodnych lub niejednorodnych co do gatunku nasion roślin. Opisany sposób otrzymywania biowłókniny, mimo że prowadzi do uzyskania biowłókniny o stosunkowo znacznym współczynniku wytrzymałości na rozciąganie w dwóch kierunkach oraz o stosunkowo dość znacznej gęstości, nie nadaje się jednak do aplikacji przemysłowej w każdych warunkach surowcowych, zwłaszcza wtedy, gdy zachodzi potrzeba wykorzystania jednogatunkowego surowca pochodzenia naturalnego, będącego krótkowłóknistym odpadem (to jest takim odpadem, którego poszczególne włókna są nie dłuższe niż 100 mm). Zastosowanie w znanej metodzie wytwarzania biowłókniny aplikacji ziaren nasion różnogatunkowych bezpośrednio do masy runa przed jego krzyżowaniem i przeszywaniem lub igłowaniem, prowadzi (jak wykazała praktyka) do powstawania nierównomierności rozm ieszczenia nasion 1 do losowych jego skupisk różnogatunkowych w niektórych rejonach masy biow łókniny, z jednoczesnym pozostawieniem niektórych obszarów masy biowłókniny pozbawionych wogóle nasion, lub też mających tych nasion zdecydowanie za małą ilość. Zastosowanie zabiegu wprowadzania nasion różnogatunkowych zaprawionych i uczynnianych biologicznie w masę runa we wszystkie jego warstwy, powoduje - jak wykazała praktyka - niejednorodność siły kiełkowania wszystkich nasion oraz pewne zaham owanie wegetacji tych frakcji nasion, które znajdują się w najbardziej dolnych warstwach biowłókniny, których w znanym sposobie jest zazwyczaj od 11 do 20. Z opisanych powodów znana biowłóknina otrzymana opisanym sposobem nie nadaje się do aplikacji jako biowłóknina do stabilizacji wysoce lotnych i pylistych gruntów pochodzenia przemysłowego, takich na przykład jak mające zasadowy odczyn hałdy popiołów pochodzących z elektrociepłowni oraz składowiska

4 odpadów pochodzenia przemysłowego, mających naturalną tendencję do pylenia, nawet przy umiarkowanych wiatrach przypowierzchniowych. Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowego sposobu otrzymywania materiału geobiotekstylnego na bazie odpadowych włókien lnianych o wysokim stopniu zanieczyszczenia paździerzami oraz receptury materiału geobiotekstylnego otrzymanego tym sposobem. Sposób otrzymywania materiału geobiotekstylnego przez poddanie odpadowego surowca lnianego zgrzebleniu, wysiewanie mechaniczne w masę wyzgrzeblonego runa w procesie ciągłym kontrolowanej wagowo i/lub objętościowo ilości nasion oraz warstwowanie krzyżowe runa na układarce mechanicznej i igłowanie jego skrzyżowanych warstw, według wynalazku charakteryzuje się tym, że odpadowy surowiec lniany o długości włókien utrzymywanej w przedziale od 20 mm do 70 mm, składający się z równej ilości frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 25% do 50% oraz frakcji włókien odpadowych po procesie moczeniowym o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, oczyszcza się kolejno mechanicznie do poziomu nie przekraczającego 10% zanieczyszczeń naturalnych, ujednoradnia się przez mieszanie, zagęszcza się oraz zgrzebli się jednozabiegowo na zgrzeblarce mechanicznej. Tak otrzymane runo krótkowłókniste poddaje się znanemu warstwowaniu mechanicznemu w więcej jak cztery wzajemnie skrzyżowane warstwy i wysiewa się następnie na powierzchnię ostatniej z nich, siewem ciągłym krzyżowym i/lub gniazdowym kontrolowaną ilość selekcjonowanych nasion roślin, charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych. Następnie przykrywa się te warstwy co najmniej jedną warstwą runa i wszystkie tak ułożone warstwy igłuje się w postać bardzo luźnej ale trwałej postaciowo włókniny. W trakcie wysiewania stosuje się nasiona roślin o różnych gatunkach i o różnej charakterystyce plenności, w sąsiadujących ze sobą gniazdach nasiennych lub rzędach i szeregach, a nadto wraz z wysiewem nasion stosuje się wysiew powierzchniowy kontrolowanej wagowo ilości pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza nawozów w gatunkach wspomagających wegetację roślin. Materiał geobiotekstylny, zawierający warstwy zgrzeblonego runa z włókien naturalnych, w tym również włókien lnianych odpadowych, wypełnione w masie równomiernie i regularnie osadzonymi nasionami roślin, ułożone w skrzyżowaniach warstwowych i igłowane w postać biowłókniny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stanowi go jednolite postaciowo runo włókien odpadowych lnianych, mających długość utrzymywaną w przedziale od 20 mm do 70 mm, zawierających nie więcej jak 10% zanieczyszczeń pochodzenia naturalnego, ułożonych w wzajemnie skrzyżowane warstwy. Warstwa zewnętrzna jest wypełniona na powierzchni nasionami roślin charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych, wyłożonymi siewem ciągłym rzędowo-krzyżowym i/lub gniazdowym. Opisane warstwy są przykryte co najmniej jedną warstwą zewnętrzną runa. Wszystkie tak ułożone warstwy są wyigłowane w postać bardzo luźnej ale trwałej postaciowo włókniny. Warstwa pierwsza spodnia runa lnianego przeznaczona do kontaktowania się z gruntem, ma runo o zmniejszonej spoistości, a warstwa runa zawierająca wysiane na niej powierzchniowo nasiona roślin pustynno-stepowych jest warstwą o największej spoistości. Warstwa ta jest wzbogacona dodatkiem wysianej w jej masę pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza gatunków wspomagających wegetację roślin. Istotnym jest, że wysiane na jej powierzchni nasiona roślin są rozmieszczone w gniazdach lub w rzędach i w szeregach w taki sposób, że w sąsiadujących ze sobą gniazdach i rzędach lub szeregach znajdują się rośliny w różnych gatunkach i o różnej charakterystyce plenności. Warstwa runa zawierająca wysiane na jej powierzchni nasiona zawiera dodatkowo odpady paździerzowe. Dzięki zastosowaniu w sposobie według wynalazku odpadowych włókien lnianych jednorodnych gatunkowo w trzech zmieszanych w równych ilościach asortymentach, mających długość poszczególnych włókien utrzymywaną w przedziale od 20 mm do 70 mm, oraz dzięki zastosowaniu znanego zabiegu wysiewania w zmodyfikowanej postaci wysiewania rzędowo-krzyżowego (a nie jak dotychczas wstęgowego) oraz wysiewania gniazdowego jednogatunkowych ziaren poddanych uprzednio zabiegowi selekcjonowania, okazało się możliwe uzyskanie nowego gatunku materiału geobiotekstylnego.

5 Zastosowanie w sposobie według wynalazku wysiewania nasion bezpośrednio na jedną tylko warstwę runa lnianego, spowodowało usunięcie niedogodności znanej biowłókniny, polegającej na nierównomierności rozmieszczenia w niej mieszanki nasion i trudności we wszczęciu pierwszej fazy wschodzenia nasion, w niezwykle dla nich niekorzystnym zasadowym środowisku popiołów przemysłowych. Zastosowanie w sposobie według wynalazku dodatkowego wzbogacenia warstwy runa przed jego igłowaniem dodatkiem nawozów sztucznych w gatunkach odpowiednich dla użytych nasion roślin, dodatkowo poprawiło proces wegetacji roślin w pierwszym okresie jego trwania. Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładach jego wykonania. Przykład 1. Sposób wytwarzania materiału geobiotekstylnego polega na tym, ze odpadowy surowiec lniany o długości włókien utrzymywanej w przedziale od 20 mm do 70 mm, składający się z różnych frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, frakcji włókien odpadowych o zanieczyszczeniu naturalnym od 25% do 50% oraz frakcji włókien odpadowych po procesie moczeniowym o zanieczyszczeniu naturalnym od 10% do 25%, poddaje się oczyszczaniu mechanicznemu do poziomu nie przekraczającego 10% zanieczyszczeń naturalnych, mieszaniu ujednoradniającemu, zagęszczeniu i zgrzebleniu jednozabiegowem u na zgrzeblarce m echanicznej. Tak otrzym ane runo lniane krótkow łókniste poddaje się w arstwowaniu mechanicznemu w więcej jak cztery warstwy skrzyżowane, a następnie wysiewa się na powierzchnię ostatniej z nich siewem ciągłym rzędowo-krzyżowym i/lub gniazdowym, kontrolowaną ilość wstępnie selekcjonowanych jednogatunkowych nasion roślin charakteryzujących się dobrą plennością na glebach jałowych zasadowych, zwłaszcza gatunków stepowo-pustynnych. Tak zestawione i przygotowane warstwy runa pokrywa się następnie co najmniej jedną warstwą runa i igłuje się wszystkie warstwy w postać bardzo luźnej lecz trwałopostaciowej włókniny. N asiona roślin są rozm ieszczone w gniazdach lub rzędach i szeregach w taki sposób, że w sąsiadujących ze sobą gniazdach i rzędach lub szeregach znajdują się rośliny w różnych gatunkach i o różnej charakterystyce plenności. W arstwa ostatnia runa przykrywająca warstwę przedostatnią, zawierająca nasiona roślin, jest warstwą o największej spoistości. Przykład 2. Postępując jak opisano w przykładzie 1 przed wysiewaniem nasion, w trakcie wysiewania nasion lub po wysianiu nasion, stosuje się wysiew powierzchniowy kontrolowanej wagowo ilości pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza nawozów w gatunkach wspomagających wegetację roślin pustynnych i/lub stepowych. Przykład 3. Materiał geobiotekstylny otrzymany sposobem jak opisano w przykładzie 1 ma warstwę pierwszą spodnią runa lnianego przeznaczoną do kontaktowania się z gruntem o najmniejszej spoistości, a warstwa runa zawierająca wysiane powierzchniowo nasiona roślin pustynno-stepowych jest warstwą o największej spoistości. Przykład 4. Materiał geobiotekstylny otrzymany sposobem opisanym w przykładzie 1 ma warstwę runa lnianego zawierającą nasiona roślin wzbogaconą dodatkiem wysianych w jej masę pylistych nawozów sztucznych, zwłaszcza gatunków wspomagających wegetację roślin pustynnych i/lub stepowych. Przykład 5. Materiał geobiotekstylny otrzymany sposobem opisanym w przykładzie 1 ma warstwę runa zawierającą wysiane na jej powierzchnię nasiona wzbogacone o dodatek odpadów paździerzowych.

6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł