不透水和/或油的可溶脹粘土封堵片的製作方法
2023-06-06 18:33:21 1
專利名稱：不透水和/或油的可溶脹粘土封堵片的製作方法
技術領域：
本發明涉及不透水和/或油的封堵片，它主要由帶有蓋層的一層可溶脹的粘土構成。
這種封堵片是已知的，例如見歐洲專利公報0，059，625，在該專利中一柔性的基底層上帶有一層膨潤土，在膨潤土之上可以再有一蓋層。所有這三層，也就是說，基底層、膨潤土層和蓋層，都用粘合劑連接在一起，其中的基底層可以是一種非織造材料，蓋層可以是一種片材，其成分沒有詳細說明。就該產品來說，基底層和蓋層僅通過膨潤土層連接在一起，結果當使用該片時，由於膨潤土的潤溼導致粘合脫開，而在基底層和蓋層之間沒有固定的結合。當把這種片材用於預定目的時，上述問題表現得尤為突出，因為膨潤土與水接觸時在所有方向上都自由溶脹到相當大的程度，這時膨潤土層在基底層和蓋層之間起著類似潤滑劑膜的作用，在將這種封堵片鋪放於堤壩上的情形，這一點特別不利。
為了克服這種封堵片材的主要缺點，申請人曾研製了在德國專利3，704，503說明書中介紹的封堵片。該封堵片主要由一個基底層、一層可溶脹的粘土和一個蓋層構成。基底層和/或蓋層包含有一種非織造材料和如有可能不由非織造材料構成，而是由織造或針織的織物或合成樹脂膜構成的一層，所有這三層都針刺固定在一起。就這樣的封堵片而言，基底層和蓋層即使在可溶脹的粘土溶脹之後也由於針刺而保持牢固結合，膨潤土粒子象是被纖維阻留在籠子裡，纖維由蓋層經過膨潤土層伸展到基底層，反之亦然。這就保證了在封堵片使用期間溼的膨潤土層不能起潤滑劑平面的作用，而且存在從蓋層到基底層的橫向或切向力的實際轉移，結果是對於堤壩情形由砂礫或卵石構成的阻擋層沒有機會滑動。申請人的上述德國專利3，704，503說明書還曾經指出，如果在製造期間先在基底層上施加麵粉狀的膨潤土，若有必要可加以搖動，在這樣做完之後再放上粒狀膨潤土，則這種封堵片的透水性可降低。也可以不將麵粉狀的膨潤土搖入基底層中，而是先用膨潤土懸浮液浸漬基底或是在基底層上輥塗水基膨潤土糊，若有必要加以乾燥，然後施加粒狀膨潤土。如果願意，可以在施加蓋層之前也按照對基底層所述的類似方式進行處理。
儘管採用了這一措施，甚至用膨潤土以搖動或浸漬的方式對基底和蓋層另行預處理，但是實驗室和現場的試驗表明，由於有細孔的非織造材料以重疊的方式放置，在交疊處不大可能達到象在封堵片本身中同樣的透水係數。這肯定是由於有細孔的非織造材料未被膨潤土完全充滿，例如由於膨潤土粉末或膨潤土糊或懸浮液沒有完全滲入到非織造材料的空隙中，或是在打卷、貯放、運輸、開卷和鋪放期間一部分滲入的膨潤土細粉掉了出來。這大概是利用將膨潤土搖入其中進行預處理的上述基底層和蓋層為什麼不能獨立地完全滿足對高質量封堵片指定要求的原因。
因此，本發明的目的之一是提供一種能用粉狀或粒狀可溶脹粘土，特別是粉狀膨潤土，充滿或裝入由非織造材料構成的基底層和/或蓋層的方法，其充入方式使得不僅在重疊處有優良的封堵效果，而且所達到的填充狀態(特別是在成品封堵片的蓋層中)能避免摻入的可溶脹的粘土或膨潤土在打卷、貯放、輸送、開卷和/或鋪放時以粉塵形式掉出或損失。
為了實現這一目的，本發明中的基底和/或蓋層由非織造材料構成，在三層針刺期間將外加的可溶脹的粘土用針刺法摻入其中，將粘土弄溼，再乾燥，形成了纖維增強的可溶脹粘土表層，它與整個結構牢固連結。
本發明的重要特點是，至少一層由非織造材料組成，施於其上的可溶脹的粘土是針刺操作期間從外部施加，通過針刺摻入非織造材料中，在這之後用水使帶有針刺於其中的可溶脹粘土的蓋層溶脹，然後再次乾燥。
因此，本發明涉及一種連續製造不透水和/或油的封堵片的方法，該封堵片主要含有一個基底層，一層可溶脹的粘土(特別是膨潤土)和一個蓋層，這些層中至少一層是一種非織造材料，乾燥的粉狀或粒狀可溶脹粘土施加到基底層上，在上面放置蓋層，使所形成的三層材料通過一個針刺機，以便將基底層和蓋層針刺在一起，此方法的特點在於，在針刺之前將可溶脹的粉狀粘土施加到由非織造材料構成的蓋層頂面上，將所形成的四層材料針刺固定，然後用水將針刺到蓋層中的可溶脹粘土弄溼，隨後再乾燥，如果願意，將基底層按合適的方式加工。
根據本發明的另一個有利的改進，蓋層由非織造材料構成，基底層由織物或膜構成，但最好是用織物。作為膜，不僅可以使用合成樹脂膜，而且也可以使用紙，最好是鹼法牛皮紙。
根據本發明使用的織物，在使用粉狀膨潤土的情形，必須織造得非常緻密，以致於即使粒度在微米級的極細的粉狀膨潤土也不能透過織物。最好是使用一種機織的帶狀織物。
加溼可以用冷水、溫水或熱水進行，或者用蒸汽進行。
當鋪放根據本發明用織物作為基底層製造的片材時，在蓋層是由填充了膨潤土的非織造材料構成的情況下，可以肯定在重疊處的透水性實際上與封堵片本身裡的相同。
根據本發明製造的封堵片極其適合在不透水的合成樹脂膜下面作為安全密封材料。即使合成樹脂膜有了損壞，例如由於形成洞或撕裂造成的損壞，水通過裂隙的滲漏會使根據本發明製得的封堵片中存在的可溶脹粘土(最好是天然的鈉膨潤土)膨脹，從而以一類自癒合作用的方式封住裂隙。
採用的非織造材料最好由高質量的合成樹脂纖維構成，特別是聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯酸和/或聚醯胺纖維。對於垃圾場最好是使用由高密度的聚乙烯(HDPE)或聚丙烯構成的非織造材料，它們是高度防腐的，以致於對土壤中存在的所有物質都有抵抗性，因此顯示出極長的使用壽命。它們的抗撕裂性強是對機械應變具有顯著抵抗性的原因。
至於在本發明中使用的非織造材料的結構，這主要是一個用針刺法機械固定的紗線非織造物的問題。它們具有由捲曲的纖維連接在一起構成的帶有無數迷宮般通道的平板結構。非織造材料的這種結構可以根據具體的用途製成或粗或細，從而保證對預定要求的最佳匹配，機械固定保證了對本發明的目的有重大意義的這種結構。也可以不採用用針刺法機械固定的非織造材料，而使用用縫合法或攪拌混合法機械固定的非織造材料，或是用化學方法固結的非織造材料。
本發明的另一個改進之點是，採用一個由非織造材料、織造或針織的織物和/或膜(該膜為合成樹脂膜、織物增強的合成樹脂膜或是紙，最好是鹼法牛皮紙)和一個多孔結構構成的基底層，這種多孔結構由大孔、化學固定或機構固定的或是僅僅部分固定的非織造材料構成，或是由未固結的交纏纖維捲曲而成的非織造材料或無規纖維非織造材料構成，與以上所述的實施方案的不同在於，可溶脹的粘土層不是直接施加到基底層上，而是以合適的比率只施加在多孔結構之上或之中，這種可溶脹的粘土最好是天然存在的粉狀或粒狀鈉膨潤土。然後將這樣得到的片材通過合適的針刺機，可溶脹的粘土被插入到多孔結構之中，而多孔結構自身也象在常規的針刺技術中一樣地被機械固定。但是也可以用針織和/或縫合的方法進行固定。在這之後用水將所得片材在施加膨潤土的一邊或二邊加溼。
如果採用針刺法，針刺機一前一後放置可能有利，一臺上裝有鉤子向下的針，另一臺裝有鉤子朝上的針。但是也可以採用組合式針刺機，它在每臺上都裝有兩種針。
針刺固定的片材結構隨後用水在上表面和/或下表面噴霧，然後乾燥。可以用例如紅外輻射或將此織物通過烘乾爐或熱空氣通道進行乾燥。對於不同的用途，膨潤土保留一定量的水分可能有利。
這樣得到的封堵片可以以基底層作為封堵片使用，或者除掉紙層，使摻入的粘土從這面開始溶脹，然後再進行乾燥。這樣的產品自然在重疊區有最佳的封堵效果。根據本發明的一種優選修改形態，只是在邊緣處與重疊寬度相對應的寬度上除掉紙纖維網。這一方法也可以和上面提到的用紙作為基底層的其它實施方案結合使用。
本發明的封堵纖維網在作為保護地下水的封堵結構方面特別有用，尤其是在與合成樹脂封堵材料相結合的組合封堵結構中作為無機組分起作用。假如在合成樹脂封堵纖維網中出現分散的裂隙或孔洞，正如已提到過的那樣，本發明的封堵纖維網起著一類使受損的合成樹脂封堵纖維網自癒合的作用。
現在用以下實施例解釋本發明，但這些實施例不起任何限制作用。
實施例1從臺子上打開一卷寬4米的帶形織造織物，送往針刺機作為基底層。在開卷過程中，以每平方米約3500克的消耗量在作基底用的帶形織造織物上施加膨潤土粉。同時經由另一臺子輸送一卷非織造材料(6.7分旦纖維)作為膨潤土的蓋層。以1500克/平方米的消耗量向此蓋層另行施加膨潤土粉。然後使此四層穿過針刺機，布置在蓋層上的膨潤土粉被針刺到蓋層中，這幾層以機械方式固定在一起。
針刺機有許多針床。每個針床帶有上千枚針。針床很快地垂直往復運動(即，每分鐘約10000個來回)。帶有槽口的針戳穿所有各層，這些槽口保證了各根纖維圈結在一起，結果形成堅固的複合結構，其中或多或少地封閉著膨潤土粒子。針刺過程還意味著一層膨潤土由膨潤土中間層進入蓋層到其中可利用的空間。
在離開針刺機之後，以約300克/平方米的消耗量向蓋層上施水將其溼潤，然後乾燥，這可以方便地用紅外燈進行。
以這種方式得到的封堵片，其蓋層為粘結性的纖維增強的覆蓋物，它滿足了預定的目的。
實施例2為製造不透水和/或油的封堵片，一種聚丙烯編織帶狀織物(100克/平方米)上帶有350克/平方米高度捲曲的絨毛，然後以3000克/平方米的消耗量撒上一層活性鈉膨潤土。帶有膨潤土的纖維絨毛和基底織物通過針刺機被機械固定。
在這之後，以300毫米/平方米的消耗量向帶有膨潤土的非織造材料的上表面噴水以固定膨潤土，用紅外燈在300℃加熱2分鐘進行乾燥。在這種情形下由於用水處理同樣形成了一個粘結性的纖維增強的堅韌表層。
為了製造根據本實施例的封堵片材，自然還可以使用非織造的材料、織造成針織的織物和/或薄膜，它們可以是所願意採用的任何原材料，單位面積的重量可以隨意選定，而且可以按要求任意組合。同樣，單位面積重量、原料的選擇和在捲曲絨毛或無規纖維絨毛中採用的纖維的纖度，可以根據使用場合而變。膨潤土或可溶脹的粘土可以以粉狀或粒狀形式施用。
權利要求
1.一種不透水和/或油的封堵片的連續製造方法，該封堵片基本上由基底層、一層可溶脹的粘土(更具體地說是膨潤土)和一個蓋層構成，這些層中至少有一層是一種非織造材料，將乾燥的粉狀或粒狀粘土施加到基底層上，蓋層置於其上，將這樣形成的三層材料通過針刺機以便將基底層和蓋層針刺在一起，該方法的特點在於，在針刺之前將粉狀的可溶脹粘土施加到由非織造材料構成的蓋層頂表面上，將這樣形成的四層材料針刺固定，然後用水使針刺到蓋層之中的可溶脹的粘土溼潤以便使粘土溶脹，隨後再將其乾燥，如果需要再以合適的方式對基底層進行加工。
2.權利要求1的方法，其特徵在於，基底層是一種薄膜，或者更具體地說是一種織物。
3.一種不透水和/或油的封堵片的連續製造方法，該封堵片材基本上由非織造材料和可溶脹的粘土構成，該方法的特徵在於，將一種由大孔、固結的非織造材料或者沒有特別固結的非固結交纏纖維捲曲的非織造材料或無規纖維非織造材料構成的多孔結構，施加在由非織造材料、織造或針織的織物和/或薄膜構成的基底層上，該薄膜是合成樹脂薄膜、用織物或紙增強的合成樹脂薄膜，在上述操作之後，將所需數量的粉狀或粒狀的可溶脹白土，更具體地說是膨潤土，撒布在上述結構上，將這樣塗敷過的基底通過針刺機，可溶脹的粘土被針刺到多孔結構中，整個結構也同時被針刺固定，用水將組合材料的自由面或兩面弄溼，最後乾燥。
4.權利要求1至3中任何一項的方法，其特徵在於，不用針刺法而用針織和/或縫合法。
5.權利要求1至4中任何一項的方法，其特徵在於，將由紙構成的基底層，可以在事先溼潤之後，從弄溼和又乾燥後的一面的暴露部分上完全去掉或部分去掉。
6.權利要求1至5中任何一項的方法，其特徵在於，用紅外加熱法或在烘乾爐中或熱空氣通道中的方法進行乾燥。
7.權利要求1至6中任何一項的方法，其特徵在於，乾燥過程只進行到膨潤土僅含一定量殘餘水分為止。
全文摘要
提供了一種不透水和/或油的封堵片材的連續生產方法，在該片材中將可溶脹粘土在基底層和無紡材料的蓋層之間針刺定位，在蓋層頂上可溶脹的粘土被摻到蓋層之中。再將蓋層中的粘土溼潤並再次乾燥。還可只用由無紡材料、織造的織物、針織織物和/或薄膜構成的基底(薄膜是合成樹脂薄膜、用織物或紙增強的合成樹脂薄膜)和一種大孔無紡材料或不固結的交纏纖維捲曲的無紡材料或無規纖維無紡材料，在上面撒布粉狀可溶脹粘土，用針刺法摻入其中。
文檔編號B32B5/06GK1083148SQ93103
公開日1994年3月2日 申請日期1993年3月31日 優先權日1992年4月2日
發明者G·希爾頓 申請人:諾伊纖維技術股份公司