Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2052237

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ПОДАЧИ ПИТАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ В КОРНЕВУЮ СИСТЕМУ РАСТЕНИЯ "КОРНЕПИТАТЕЛЬ"

Имя изобретателя: Балабушевич А.Г.; Лучин В.И.; Мищенко А.Н. 
Имя патентообладателя: Балабушевич Александр Георгиевич
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1995.03.23 

Использование: в сельском хозяйстве для непрерывной дозированной подачи удобрений и питательных смесей в корневую систему растений. Сущность изобретения: устройство содержит емкость, выполненную из полиэтиленовой мембраны на пористой подложке из бумаги массой 40 - 60 г/м², при этом полиэтилен высокого давления продольного ориентирования массой 13 - 22 г/м².

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для непрерывной дозированной подачи удобрений и питательных смесей в корневую систему растений.

Основным элементом, контролирующим дозирование веществ в осмотических устройствах является мембрана. Влага через мембрану поступает во внутрь устройства, где происходит растворение дозируемых веществ, и под действием возникающего гидростатического давления через заранее организованное отверстие раствор вещества истекает из устройства в среду функционирования. Так как структура мембраны при С=const может позволить пройти во внутрь строго определенному количеству воды (в виде жидкости или паров), то и количество раствора истекающего из устройства будет постоянным. Чем более длительное время мембрана будет сохранять способность быть полупроницаемой (раствор из устройств через мембрану наружу не выводится, в отличие от диффузионных мембран и устройств) без потери производительности, тем дольше будет работать устройство с сохранением первоначальных кинетических характеристик. При этом скорость дозирования раствора будет постоянна, а это, в свою очередь, определяется постоянным контактом мембраны с дозирующим веществом ( C=const).

Известно устройство, в котором мембрана выполнена из полиэтилена, обработанного ионизирующим излучением, что приводит к организации в мембране группы пор и дефектов резко повышающих ее производительность [1]

Однако при этом мембрана теряет свойство полупроницаемости и селективности, что приводит к изменению механизма работы устройства. Вместе с тем обработка мембраны ионизирующим излучением приводит к ухудшению физико-механических свойств полимера и сокращению срока его службы.

Известно устройство для упаковки удобрений, содержащее корпус или закрытую емкость, по меньшей мере одна из стенок которой образована полимерной гидрофобной мембраной с гидрофильными включениями, в которые помещают удобрение, мембрана может быть изготовлена из порошкообразного полиэтилена или сополимера этилена с винилацетатом, привитого акриловой кислотой с последующим горячим формованием порошка [2]

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая надежность его работы, т.к. для получения удовлетворительной скорости выделения веществ в грунт необходимо определенное отношение гидрофильных включений к весу гидрофобного материала. Кроме того, для осуществления равномерного обмена между наружной и внутренними частями упаковки необходимо, чтобы гидрофильные добавки распределялись равномерно по всей ширине. Это ужесточает требования к свойствам мембраны и усложняет процесс ее получения.

Целью изобретения является повышение эффективности внесения удобрений в грунт с высокой надежностью в течение всего периода вегетации растения за счет строго контролируемого дозирования веществ.

Это достигается использованием наглухо запаенной емкости из полиэтиленовой мембраны на пористом носителе в сочетании с питательным, находящимся внутри емкости, при этом мембрана изготовлена из полиэтилена высокого давления продольного ориентирования массой 13-22 г/м², а подложка выполнена из бумаги массой 40-60 г/м², мембрана и подложка скреплены колодированием.

Для контролируемой подачи воды во внутрь устройства загружают отдельные соли или смеси солей, которые имеют осмотическое давление в интервале от 80 до 350 атм, то есть величины, достаточные для поступления воды в устройство, преодоления кластерообразований и обеспечения контролируемого выделения раствора в среду функционирования. В качестве отдельных солей используют, например, KNO₃, NaCl, NaNO₃, (NH₄)₃PO₄, NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄, KCl, Ca(NO₃)₂, K₂HPO₄, MgSO₄, KH₂PO₄ и их смеси. Кроме того, для загрузки используют кристалины с соотношением активных компонентов N:P₂O₅:K₂O:MgO=10:5:20:6; 10:5:20: 2,5; 10:5:20:0; 20:16:10:0; 18:18:21:0; 18:8:21,5:2. Смеси солей и кристалины при этом могут содержать до 0,12% по массе микроэлементов (Mn, Cu, Zn, B, Fe в виде солей). Таким образом, только сочетание полиэтиленовой мембраны на пористом носителе с загрузкой соответствующими солями обеспечивает контролируемое дозирование активных веществ. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что полиэтиленовая мембрана на пористом носителе в сочетании с солями, имеющими осмотическое давление в интервале 80-350 атм обеспечивают контролируемое дозирование активных веществ со скоростью 1,5-2,0 мг/см².

Продольное ориентирование позволяет обойтись без отверстий, поскольку подача идет по ориентации полимера.

Используемый в изобретении полиэтилен высокого давления продольного ориентирования массой 13-22 г/м²обладает преимущественным размером пор А.

Используемая в качестве подложки бумага массой 40-60 г/м² и обладает дефектами пор находящимися в интервале размеров А.

При соединении этих составляющих колодированием образуется пористая система, обеспечивающая возможность оптимального дозирования питательного вещества с требуемыми скоростями.

На чертеже показано поперечное сечение устройства с мембраной из полиэтилена на бумаге и снаряженного KNO₃.

Устройство состоит из емкости выполненной из полиэтиленовой мембраны 1 и пористой подложки 2 из бумаги, причем слой полиэтилена выполнен массой 15 г/м2, а бумажный 50 г/м2. Внутри емкости помещено дозируемое вещество 3 (KNO3). Устройство работает следующим образом. После помещения устройства в среду функционирования (вода, почва, влажный субстрат) через мембрану влага из среды функционирования поступает к дозируемому веществу 3, растворяет его и за счет гидростатического давления, возникающего внутри емкости, через мембрану насыщенный раствор активного вещества 3 поступает в среду функционирования со скоростью 1,5 мг/см2в час. Таким образом, сочетание полиэтиленовой мембраны на пористом носителе с дозируемым веществом, имеющим осмотическое давление 80-350 атм обеспечивают необходимый коэффициент диффузии, контролируемое поступление воды к веществу и, соответственно, длительное непрерывное дозирование вещества в среду функционирования.

Применение полиэтиленовой мембраны на пористом носителе в значительной степени расширит диапазон применения осмотических устройств, так как полиэтилен весьма инертен, химически стоек, легко формируется, сваривается и перерабатывается. Кроме того, полиэтилен является наиболее распространенным полимером. Использование таких сэндвичевых систем значительно снизит себестоимость изделий и упростит технологию их изготовления. Широкий спектр скоростей дозирования, который может еще расширить за счет увеличения площади мембраны позволит использовать осмотические дозаторы как в воде, так и различных почвах и субстратах. Пористый носитель, в свою очередь, играет роль не только фильтра и диффузионного сопротивления потоку воды к мембране или к активному веществу, но и предохраняет мембрану от повреждения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для непрерывной контролируемой подачи питательной смеси в корневую систему растения, состоящее из наглухо запаянной емкости, стенки которой выполнены из полиэтиленовой мембраны на пористой подложке, отличающееся тем, что мембрана изготовлена из полиэтилена высокого давления продольного ориентирования массой 13 - 22 г/м², а пористая подложка выполнена из бумаги массой 40 - 60 г/м², при этом мембрана и подложка скреплены коллодированием.

Версия для печати
Дата публикации 10.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов