DE69327589T3 - WATERPROOFING TRAIN - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein wasserabhaltendes Material, das zum Wasserdichtmachen von Teichen, Seen, Lagunen oder vergleichbaren Anlagen geeignet ist, durch die Wasser zurückgehalten wird oder in denen Abfall gelagert und der Boden darunter gegen Leckage von wässeriger oder anderer Flüssigkeit geschützt werden muß. Das Material kann auch in Relation zu wasserabhaltenden Gebilden verwendet werden, mit denen kontaminiertes Land abgedeckt wird, um das Fließen von Wasser in dieses kontaminierte Land zu verhindern, sowie zum Auskleiden von Gräben, die kontaminierte Bereiche von sauberen Bereichen trennen. Das Material kann auch als Bedachungsmaterial auf Flach- oder geneigten Dächern verwendet werden. Es sind in der Vergangenheit bereits mehrere Materialien vorgeschlagen worden, zu denen eine Schicht von quellfähigem Smektit wie Montmorillonit und/oder Saponit, der in dem Material enthalten ist, um als das Dichtmittel zu wirken, gehören. Der Montmorillonit wird durch eine Tragschicht oder Unterlage aufgenommen, die auf verschiedenerlei Weise geschaffen worden ist. Eine Tragschicht dient als Schutz, verleiht innerhalb des Materials aber auch zusätzliche Festigkeit.The invention relates to a water-repellent material used to waterproof ponds, Lakes, lagoons or similar facilities is suitable through which Water retained is or in which waste is stored and the floor beneath it Water leakage or other liquid protected must become. The material can also be used in relation to water-retaining structures used to cover contaminated land, about flowing to prevent water from entering this contaminated country, and Lining trenches, separate the contaminated areas from clean areas. The material can also be used as roofing material on flat or pitched roofs become. There have been several materials in the past have been proposed, including a layer of swellable smectite such as montmorillonite and / or saponite, contained in the material is to act as the sealant. The montmorillonite will taken up by a base layer or underlay, which on different kinds Way has been created. A base layer serves as protection, also gives additional strength within the material.
Das europäische Patent Nr. 59 625 (CLEM) beschreibt ein wasserabhaltendes Material, welches ein Laminat ist, das eine Textilunterlage hat, wobei Partikel von Montmorillonit an der Unterlage haften und ein Scrim über den Montmorillonitpartikeln angebracht ist, um diese an der Unterlage zu halten.European Patent No. 59 625 (CLEM) describes a water-repellent material, which is a laminate, which has a textile backing, with particles of montmorillonite stick to the pad and a scrim over the montmorillonite particles is attached to hold it on the surface.
In der europäischen Patentanmeldung 246 311 (McGROARTY) umfaßt eine untere Bahn eine Unterlage und Montmorillonit, und eine darübergelegte Bahn umfaßt eine Unterlage und Montmorillonit. Die Unterlagen bestehen aus festem, nichtlüftendem und undurchlässigem Kunststoffmaterial, so daß eine der Unterlagen eine wasserundurchlässige Schicht zwischen den beiden Montmorillonitschichten bildet und so für eine sehr gute Abdichtung sorgt.In European patent application 246 311 (McGROARTY) a bottom sheet has a mat and montmorillonite, and one overlaid Path includes a pad and montmorillonite. The documents consist of solid nichtlüftendem and impermeable Plastic material so that a of the underlay a waterproof layer between the forms two layers of montmorillonite and so for a very good seal provides.
Der Aufbau von McGROARTY bringt jedoch mehrere praktische Schwierigkeiten mit sich. Erstens, die Unterlagen bestehen aus einem dicken, undurchlässigen und im wesentlichen massiven Kunststoffmaterial, das in der Beschreibung als HDPE beschrieben ist.Building McGROARTY does, however several practical difficulties with it. First, the documents consist of a thick, impermeable and essentially massive plastic material, which is described in the description as HDPE is.
Zweitens, die Körnchen von Montmorillonit haften nicht nur an der Unterlage, sondern auch aneinander.Second, the granules of montmorillonite stick not only on the surface, but also on each other.
Wasserabhaltende Materialien dieser Art werden gewöhnlich in Rollen geliefert und müssen aufgerollt und plaziert werden, um in dem Teich, der Lagune oder dem Lagerraum zu liegen zu kommen. Da die Unterlagen aus Polyethylen hoher Dichte bestehen, ist das McGROARTY-Material weniger flexibel, als wenn ein Textilstoff (nichtgewebt oder gewebt) als Unterlage verwendet wird. Das bedeutet, daß das Produkt viel schwieriger zu handhaben ist und daß der Montmorillonit während des Faltens und Entfaltens wahrscheinlich brechen wird. Weiter ist wegen der Art einer HDPE-Kunststoffbahn das Anhaften des Montmorillonits an dessen Oberfläche nicht einfach. Es müssen ziemlich große Mengen von sehr starkem Klebstoff verwendet werden.Water-repellent materials of this Kind become ordinary delivered in rolls and must can be rolled up and placed around in the pond, lagoon or to come to the storage room. Because the backing is made of polyethylene high density, the McGROARTY material is less flexible, as if a textile fabric (non-woven or woven) as a base is used. That means the product is much more difficult is to be handled and that the Montmorillonite during of folding and unfolding is likely to break. Is further due to the nature of an HDPE plastic sheet, the adherence of montmorillonite on its surface not easy. To have to pretty big Amounts of very strong glue are used.
Ein weiteres wasserabhaltendes Sperrmaterial ist in dem britischen Patent Nr. 2 202 185 (NAUE) beschrieben, bei dem eine Schicht von Montmorillonit zwischen einem Paar Schichten nichtgewebten Textilmaterials angeordnet ist und die beiden Schichten durch Nadeln vereinigt sind, wobei die Nadeln durch die Montmorillonitschicht hindurchführen und alle drei Schichten vereinigen. Wiederum kann sich der Montmorillonit, weil er nicht an den Schichten haftet, relativ zu den beiden Schichten bewegen, wenn das Material während der Installation entfaltet, gefaltet und von Menschen gehandhabt wird, wodurch Hohlräume und/oder durchlässigere dünnere Bereiche in der Montmorillonitschicht zurückbleiben.Another water-blocking material is described in British Patent No. 2 202 185 (NAUE), at a layer of montmorillonite between a pair of layers non-woven textile material is arranged and the two layers are united by needles, the needles through the montmorillonite layer round lead and combine all three layers. Again, the montmorillonite can be because it does not adhere to the layers, relative to the two layers move if the material during the Installation unfolds, folds and is handled by people, creating voids and / or more permeable thinner Areas remain in the montmorillonite layer.
Es gibt einen weiteren Nachteil, der darin besteht, daß alle diese bekannten Materialien dazu tendieren, daß teilchenförmiger Montmorillonit verwendet wird, der eine Größe von 2–5 und üblicherweise von etwa 3 mm hat. Obgleich feineres Material gegossen werden kann, um Spalten zwischen den größeren Körnchen zu füllen, tendieren diese Körnchen dazu, die Hauptmasse der Montmorillonitschicht in dem wasserabhaltenden Material auszumachen. Wenn das wasserabhaltende Material nur relativ dünn ist, zum Beispiel nur vielleicht eine oder zwei Schichten von Montmorillonitkörnchen enthält, können sich Probleme bei der Verbindung mit Fremdkörpern in dem verwendeten Montmorillonit ergeben. In seinem natürlichen Zustand wird Montmorillonit zusammen mit Schiefer und anderen Verunreinigungen gefunden. Der Montmorillonit kann zwar ziemlich stark gereinigt werden, es ist jedoch nicht ungewöhnlich, daß ein niedriger Prozentsatz an Schieferpartikeln in dem endgültigen gesiebten und klassierten Montmorillonit zurückbleibt. Ein unerwünschtes Ergebnis der Verwendung von relativ großen Körnchen von Montmorillonit in der Schicht ist, daß Körnchen von Verunreinigungen auch in das Material einverleibt werden können. Die chemische Natur des Schiefers und einige andere Verunreinigungen bringen es mit sich, daß sie nicht nur nicht Montmorillonit sind (und deshalb bei Kontakt mit Wasser nicht quellen), sondern daß sie, wenn sie benetzt werden, das Quellen in benachbarten Montmorillonitkörnchen blockieren. So kann ein einzelnes Körnchen von Schiefer in einer Schicht wasserabhaltenden Materials einen kleinen Bereich bilden (von vielleicht 10 mm im Durchmesser), der nicht quillt, wenn er mit Wasser in Berührung kommt. Kleine derartige Bereiche sind im allgemeinen wasserundurchlässig, aber mittlere und größere derartige Bereiche erlauben Wasser, hindurch zu der Bahn zu gelangen. Wenn der Wasserdruck hoch ist, kann dieser Strom ein nennenswertes Auswaschen von benachbartem Montmorillonit verursachen, was zum Versagen des Dichtsystems führt. Obgleich der Prozentsatz an Verunreinigungen klein ist und obgleich die Ausfallrate gering ist, wenn eine große Fläche abgedichtet wird, indem Bahnmaterial verwendet wird, das solche Verunreinigungen enthält, braucht es nur ein einzelnes Leck, um das ganze System versagen zu lassen. Ein Teich oder eine Lagune, die ein einzelnes Leck hat, ist überhaupt kein Teich oder überhaupt keine Lagune!There is another disadvantage that all of these known materials tend to use particulate montmorillonite which is 2-5 and usually about 3mm in size. Although finer material can be poured to fill gaps between the larger granules, these granules tend to make up the bulk of the montmorillonite layer in the water-repellent material. If the water-repellent material is relatively thin, for example, may contain only one or two layers of montmorillonite granules, problems with the connection with foreign bodies in the montmorillonite used can arise. In its natural state, montmorillonite is found along with slate and other contaminants. While the montmorillonite can be fairly heavily cleaned, it is not uncommon for a low percentage of shale particles to remain in the final screened and classified montmorillonite. An undesirable result of using relatively large granules of montmorillonite in the layer is that granules of contaminants can also be incorporated into the material. The chemical nature of shale and some other contaminants mean that not only are they not montmorillonite (and therefore do not swell on contact with water), but when wetted they block swelling in neighboring montmorillonite granules. A single grain of slate can form a small area (perhaps 10 mm in diameter) in a layer of water-repellent material that will not swell when it comes into contact with water. Small such areas are generally impermeable to water, but medium and large such areas allow water to pass through to the web. If the water pressure is high, this current can cause a significant washout of neighboring montmorillonite, which leads to failure of the sealing system. Although the percentage of contaminants is small and although the failure rate is low when a large area is sealed using sheet material containing such contaminants, it only takes a single leak to fail the entire system. A pond or lagoon that has a single leak is not a pond or a lagoon at all!
Teilchenförmiger Montmorillonit ist auch bereits mit verschiedenen organischen Komponenten vermischt worden, um einen dicken Kitt zu bilden (vgl. US-Patent 4 534 925). Typische Komponenten sind Polypropen und Polybuten. Dieses Material ist in Form von Stangen und Bahnen extrudiert worden, die üblicherweise zwischen Schichten von Trennpapier gelagert werden. Dieses Material ist zum Abdichten von Bodenfundamenten und ähnlichen Gebilden verwendet worden. Es wird so extrudiert, daß es mit einer Trägerbahn vereinigt wird und in großen Rollen zum Bedecken von großen Flächen verwendet werden kann. Tatsächlich wird mit dem verwendeten Polypropen und Polybuten absichtlich der Zweck verfolgt, dem extrudierten Material eine gummiartige oder formbare Konsistenz zu geben, die ermöglicht, es um kleine Bereiche wie Schornsteine, an Verbindungsstellen in Betonplatten oder dort, wo Abläufe Fundamente durchdringen, von Hand formen zu können. Diese Materialien sind auch ziemlich teuer, so daß sich ihr Gebrauch in Relation zu großflächigen Bahnen verbietet.Particulate montmorillonite is also already mixed with different organic components, to form a thick putty (see U.S. Patent 4,534,925). typical Components are polypropene and polybutene. This material is in Forms of bars and sheets have been extruded, which are common be stored between layers of release paper. This material is used to seal ground foundations and similar structures Service. It is extruded so that it joins a carrier web will and in large Rolls to cover large ones surfaces can be used. Indeed it will with the polypropene and polybutene used, the purpose intentionally traces the extruded material a rubbery or malleable To give consistency that enables around small areas like chimneys, at junctions in Concrete slabs or wherever processes Penetrate foundations to be able to shape by hand. These materials are also quite expensive, so that their use in relation to large-area webs prohibits.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein wasserabhaltendes Material zu schaffen, durch das die oben beschriebenen Nachteile reduziert oder minimiert werden.It is a goal of the present Invention to create a water-repellent material through which the disadvantages described above are reduced or minimized.
Calciummontmorillonit wird häufig als ein Ersatz für Natriummontmorillonit verwendet. Im Gebrauch hat Calciumbentonit die Eigenschaft, daß es, wenn es zum ersten Mal benetzt wird, quellen und sich auf dieselbe Weise wie Natriummontmorillonit ausdehnen wird. Sollte jedoch das Material austrocknen, zum Beispiel aufgrund von geringem Regenfall oder fallendem Wasserstand, kann Calciummontmorillonit bei Wasserverlust nicht zurück auf seine ursprüngliche Größe schrumpfen, ohne zu reißen. Nach dem Reißen und bei dem Wiederbenetzen kann der Ton nicht wiederbenetzt werden, um die wasserabhaltende Barrie re wieder herzustellen. Daher sollte ein wasserabhaltendes Calciumbentonitmaterial nur in Fällen verwendet werden, wo permanente Feuchtigkeit angetroffen wird.Calcium montmorillonite is often called a replacement for Sodium montmorillonite used. Calcium bentonite has been used the property that it when wetted for the first time, swell and concentrate on the same Way how sodium montmorillonite will expand. But should that be Dry out material, for example due to low rainfall or falling water level, calcium montmorillonite cannot with water loss back to its original Shrink size, without tearing. After tearing and when rewetting, the sound cannot be rewetted, to restore the water barrier. Therefore should a water-blocking calcium bentonite material is used only in cases wherever permanent moisture is encountered.
Alle Natrium enthaltenden Montmorillonite haben ein Problem, wenn das Wasser, das mit ihnen in Kontakt kommt, durch Salze verunreinigt ist, insbesondere Meerwasser, oder andere Salze, die das Grundwasser ionisiert und äußerst aktiv machen. Im Grundwasser ist Calcium unveränderlich in Quantität aus dem Boden und aus Mineralien vorhanden. Wenn derartiges ionisches Calcium mit Montmorillonit in Kontakt kommt, tendiert es unveränderlich dazu, den Montmorillonit aus der Natrium- in die Calciumform umzuwandeln, mit dem Nachteil, der oben dargelegt worden ist.All montmorillonites containing sodium have a problem when the water that comes in contact with them is contaminated by salts, especially sea water, or others Salts that ionize the groundwater and make it extremely active. In the groundwater calcium is unchangeable in quantity from the soil and minerals. If such ionic Calcium comes into contact with montmorillonite, it tends to be invariable to convert the montmorillonite from the sodium to the calcium form, with the disadvantage outlined above.
Dieser besondere Prozeß läßt es im allgemeinen nicht ratsam erscheinen, Natrium-montmorillonit gar in einer Situation zu verwenden, wo das Grundwasser durch Auswaschungslösungen und dgl. schnell ionisiert oder kontaminiert werden kann. Insbesondere Düngemittel sind eine besonders bekannte Ursache für die Grundwasserionisation und können bewirken, daß Natriummontmorillonit durchbrochen wird.This particular process leaves it in the general does not seem advisable to even put sodium montmorillonite in to use a situation where the groundwater through leaching solutions and The like. Can be ionized or contaminated quickly. In particular fertilizer are a particularly well-known cause of groundwater ionization and can cause sodium montmorillonite is broken.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden den Erfindung, ein verbessertes wasserabhaltendes Material zu schaffen, durch das die oben beschriebenen Nachteile reduziert oder minimiert werden.It is another goal of the present the invention to provide an improved water-repellent material, by reducing or minimizing the disadvantages described above become.
In einem Aufsatz mit dem Titel „Preparation of Montmorillonite – Polyacrylate Intercalation Compounds and the Water Absorbing Property" von Ogawa et al., veröffentlicht in Clay Science Nr. 7, 243–251 (1989), haben die Autoren das Einbringen eines Acrylamids in Montmorillonit und die Polymerisation des Acrylamids zur Bildung einer Polyacrylamidintercalationsverbindung beschrieben. Die verbesserten Wasseraufnahmeeigenschaften der Verbindung sind bemerkenswert.In an essay entitled “Preparation of Montmorillonite - polyacrylates Intercalation Compounds and the Water Absorbing Property "by Ogawa et al., released in Clay Science No. 7, 243-251 (1989), the authors introduced an acrylamide into montmorillonite and polymerizing the acrylamide to form a polyacrylamide intercalation compound described. The improved water absorption properties of the connection are remarkable.
Es ist natürlich klar, daß die Prozesse, die in dem Ogawa-Aufsatz ausgeführt werden, im wesentlichen Laborprozesse sind, an denen geringe Materialmengen beteiligt sind. Es sind keine Techniken beschrieben zum Herstellen irgendeines nützlichen Produkts, und es gibt keine Erläuterung der Vorteile von hoher Dichte bei solchen Verbindungen wie wasserabhaltenden Verbindungen.It is clear, of course, that the processes that run in the Ogawa essay are essentially laboratory processes involving small amounts of material involved. No manufacturing techniques are described of any useful Product, and there is no explanation the advantages of high density in such compounds as water-repellent Links.
Die Druckschrift US-A-5 021 094 beschreibt eine wasserabhaltende Einpreßmittelzusammensetzung, die durch Vermischen von Smektit-Ton mit einer Flüssigkeit gebildet werden kann, welche hauptsächlich aus Wasser besteht, bis die Tonpartikel vollständig dispergiert sind, was eine dicke, pastöse Konsistenz ergibt.US-A-5 021 094 describes a water-resistant injection composition, which can be formed by mixing smectite clay with a liquid which mainly consists of water until the clay particles are completely dispersed, which a thick, pasty Gives consistency.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabhaltenden Materials, wie es in Anspruch 1 angegeben ist.The present invention provides a method for producing a water-repellent material, such as it is stated in claim 1.
Erwünschtermaßen ist die Smektit enthaltende Schicht zwischen der Tragbahn und einer Deckbahn angeordnet.Desirably, the one containing smectite Layer arranged between the support sheet and a cover sheet.
Eine Verstärkung kann in der Mitte der Smektit enthaltenden Schicht vorgesehen werden.A reinforcement can be found in the middle of the Smectite-containing layer can be provided.
Die Verstärkung kann an der Deckbahn und/oder der Tragbahn befestigt werden.The reinforcement can be on the cover sheet and / or the supporting track are attached.
Das Laminat der Smektit-Schicht und die Tragbahn können nach der Vereinigung behandelt werden, um zu bewirken, daß die Schicht einen Grad an Plastizität verliert, damit sie gehandhabt und gelagert werden kann, ohne eine weitere Deformation zu erfahren.The laminate of the smectite layer and the runway can after unification are treated to cause the layer a degree of plasticity loses so that it can be handled and stored without one to experience further deformation.
Erwünschtermaßen wird der Smektit-Ton hauptsächlich mit Wasser vermischt, um eine pasten- oder kittartige plastische Masse zu bilden, die extrudiert, gewalzt oder auf andere Weise zu einer durchgehenden Schicht geformt werden kann.Desirably, the smectite tone is mainly associated with Water mixed to form a pasty or putty-like plastic mass to form the extruded, rolled or otherwise into one continuous layer can be formed.
Nach dem Formen wird die Schicht einem Trocknungsschritt unterworfen, um überschüssiges Wasser zu entfernen und die Smektit-Schicht in eine dimensionsstabilere Konfiguration zu verwandeln, die sich während des Transports und des Lagerns wahrscheinlich nicht weiter verformen wird, und um weiter die Quellfähigkeit des Smektits bei Kontakt mit Wasser im Gebrauch zu steigern.After molding, the layer subjected to a drying step to remove excess water and the smectite layer in a more dimensionally stable configuration to transform yourself during transport and storage are unlikely to deform further and, further, the swelling ability to increase the smectite in contact with water in use.
Additive, welche das Verhalten des Smektits unter gewissen vorgeschriebenen Bedingungen wie Salzwasser oder Gegenwart von starken Auswaschungslösungen, Strahlungskohlenwasserstoffen oder organischen Chemikalien modifizieren, können in der Mischstufe zugesetzt werden, um wirksam zu werden, wenn der Smektit in Gebrauch ist.Additives that affect the behavior of the Smectite under certain prescribed conditions such as salt water or presence of strong washout solutions, radiation hydrocarbons or modify organic chemicals can be added in the mixing stage to take effect when the smectite is in use.
Das Vereinigen der Smektit enthaltenden Schicht mit der Tragbahn kann durch Klebstoff erfolgen, erwünschtermaßen wird aber kein Klebstoff verwendet, da die Mischung aus Smektit (und anderer Substanz oder anderen Substanzen) so ist, daß es durch Druck möglich ist, die plastische Masse in die Zwischenräume der Deckbahn zu pressen (die erwünschtermaßen von textiler Natur ist), um die beiden körperlich zu vereinigen. Eine ähnliche Verbindung kann zwischen der Schicht und der Deckbahn bewirkt werden.Combining the smectite containing Layer with the support sheet can be done by glue, which is desirable but no glue is used because the mixture of smectite (and other substance or other substances) is such that it is through Printing possible is to press the plastic mass into the spaces between the cover sheet (the desirably of textile nature) to physically unite the two. A similar Connection can be made between the layer and the cover sheet.
Zusätzlich zu Wasser können organische Materialien wie Methanol, Ethanol und andere Alkohole, Glycerin, Diesel und andere Öle und Fette benutzt werden. Diese Materialien haben den Vorteil, daß es nicht notwendig ist, so viel Wasser auszutreiben, um die Quellfähigkeit der Smektitschicht zu steigern, haben aber die Nachteile, daß sie einen Trocknungsschritt benötigen, so daß das Material keiner weiteren Deformation unter seinem eigenen Gewicht während des Lagerns und des Transports ausgesetzt ist, und daß viele organische Materialien gewöhnlich weit teurer als Wasser sind.In addition to water, organic Materials such as methanol, ethanol and other alcohols, glycerin, Diesel and other oils and fats are used. These materials have the advantage of not being it is necessary to drive out as much water to swell it to increase the smectite layer, but have the disadvantages that they unite Need drying step so that Material no further deformation under its own weight while storage and transportation, and that many organic materials usually are far more expensive than water.
Alkohole, insbesondere Methylalkohol, haben jedoch besondere Vorteile. Obgleich Alkohole im allgemeinen teuer sind, sind sie gewöhnlich auch wesentlich flüchtiger als Wasser. Somit kann eine plastische Masse, die unter Verwendung von Methylalkohol hergestellt wird, nachdem sie zu einer kohäsiven durchgehenden Schicht geformt worden ist, unter Verwendung von weit weniger Wärme getrocknet werden, als notwendig wäre, um das Wasser aus einer ähnlichen Masse auszutreiben. Zusätzlich dazu kann jedoch der ausgetriebene Alkohol kondensiert und wiederverwendet werden, was die Kosten desselben aufwiegt.Alcohols, especially methyl alcohol, have special advantages, however. Although alcohols in general are expensive, they are common also much more volatile than water. Thus, a plastic mass that can be used of methyl alcohol is made after it becomes a cohesive continuous layer has been molded using far less heat than would be necessary to get the water out of a similar Expelling mass. additionally however, the expelled alcohol can be condensed and reused be what outweighs the cost of the same.
Die Montmorillonit-Maschengröße kann irgendwo zwischen Siebnummer (mesh) 50 oder darunter liegen, erwünschtermaßen liegt die Größe jedoch bei einem Maximum von 100. In der Praxis hat sich eine Maschengröße von 200 als brauchbar herausgestellt, obgleich Variationen nach unten ab etwa Siebnummer 100 funktionieren, allerdings mit weniger erwünschten Qualitäten. Feinere Maschen sind vollkommen akzeptabel, tendieren aber dazu, unnötig zu sein. Der Smektit, der verwendet wird, ist erwünschtermaßen Natriummontmorillonit, obgleich Calciummontmorillonit (modifiziert durch Behandlung mit Natriumhydroxid) verwendet werden kann. Der Montmorillonit wird üblicherweise während des Vermischens beträchtlich verkleinert auf Mikrogrößen, wobei die Anfangskorngröße nicht kritisch ist.The montmorillonite mesh size can anywhere between 50 mesh or less, desirably the size, however with a maximum of 100. In practice, a mesh size of 200 turned out to be useful, although downward variations about sieve number 100 work, but with less desirable ones Qualities. Finer meshes are perfectly acceptable, but tend to unnecessary to be. The smectite that is used is desirably sodium montmorillonite, although calcium montmorillonite (modified by treatment with Sodium hydroxide) can be used. Montmorillonite is commonly used while of mixing considerably reduced to micro sizes, whereby the initial grain size is not is critical.
Die Textilmaterialien, die als Trag- und/oder Deckschicht verwendet werden, können herkömmliche gewebte oder nichtgewebte Textilien wie Nylon oder Polypropylen oder Polyester sein. Sie sollten nichtbelüftend sein (das heißt sie sollten nicht Gas oder Flüssigkeit längs der Struktur im Gebrauch bis zu irgendeinem nennenswerten Grad durchlassen). Die Textilmaterialien sind erwünschtermaßen gewebt, und dieser Grad an Nichtbelüftung kann erzielt werden, indem gewährleistet wird, daß das Textilmaterial relativ offenmaschig und ziemlich dünn ist, wobei ein beträchtlicher Teil desselben in die äußere Schicht der Montmorillonitschicht eingebettet und mit derselben körperlich vereinigt ist.The textile materials used as and / or cover layer can be used, conventional woven or non-woven Textiles such as nylon or polypropylene or polyester. they should nichtbelüftend be (that is they shouldn't be gas or liquid along the Allow structure to use to any appreciable degree). The textile materials are desirably woven, and that level of non-ventilation can be achieved by ensuring will that Textile material is relatively open-meshed and fairly thin, being a considerable Part of it in the outer layer embedded in the montmorillonite layer and physically with it is united.
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen wasserabhaltenden Materials umfaßt einen Förderer, eine Einrichtung zum Zuführen eines Trägers zu dem Förderer, eine Einrichtung zum Aufbringen einer plastischen, Smektit enthaltenden Masse auf den Träger und eine Einrichtung zum Formen der plastischen Masse zu einer gleichförmigen, durchgehenden Schicht.A device for producing a such water-repellent material comprises a conveyor, a device for Respectively of a carrier to the sponsor, a device for applying a plastic, containing smectite Mass on the carrier and a device for shaping the plastic mass into a uniform, continuous layer.
Es kann eine Einrichtung vorgesehen sein zum Klassieren des Laminats in der Dicke und in der Breite.A device can be provided be for classifying the laminate in thickness and in width.
Erwünschtermaßen weist die Vorrichtung eine Einrichtung auf zum Konditionieren des Laminats nach dem Formen, um es im Gebrauch und bei der Lagerung stabil zu machen. Diese Einrichtung kann einen Ofen zum Verdampfen von Substanzen aus dem Laminat umfassen.Desirably, the device has a Device for conditioning the laminate after molding, to make it stable in use and storage. This facility may include an oven for evaporating substances from the laminate.
Eine Einrichtung zum Zuführen der plastischen Masse zu dem Förderer kann eine oder mehrere Düsen und/oder einen Extrusionskopf aufweisen.A device for feeding the plastic mass to the conveyor can have one or more nozzles and / or have an extrusion head.
Eine Einrichtung kann vorgesehen sein zum Zuführen einer Deckbahn zu einer Oberfläche der Schicht, die von der Tragbahn entfernt ist.A facility can be provided be to feed a cover sheet to a surface the layer away from the runway.
Es kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein zum Zuführen einer Verstärkung, um diese in die Smektit enthaltende Schicht einzubetten.A device can also be provided be to feed a reinforcement, to embed it in the smectite-containing layer.
Es kann eine Einrichtung vorgesehen sein zum Vereinigen der Verstärkung mit der Deckbahn und/oder der Tragbahn, beispielsweise durch Heißsiegeln.A device can be provided its to unite the reinforcement with the cover sheet and / or the supporting sheet, for example by heat sealing.
Wasserabhaltendes Material gemäß der Erfindung kann, beispielsweise, als Bedachungsmaterial verwendet werden oder zum Herstellen einer Dichtung für ein Rohr oder andere Installationsanschlußstücke.Water-repellent material according to the invention can, for example, ver as roofing material be used or to make a seal for a pipe or other installation fittings.
Die Smektit-Mischung kann in Form eines Dichtringes oder eines Kreisringes ausgebildet werden oder kann als ein durchgehendes Stück zum Herumwickeln um Verbindungsstellen ausgebildet sein. Das Dichtmaterial kann durch die vorgenannten Verfahren des Verformens einer plastischen Masse und des Extrudierens, Schneidens oder Abformens derselben hergestellt werden.The smectite mixture can be in shape a sealing ring or a circular ring can be formed as a continuous piece be designed to wrap around joints. The sealing material can by the aforementioned methods of deforming a plastic Mass and extruding, cutting or molding the same getting produced.
Acrylat- oder Polyacrylatverbindungen können erwünschtermaßen der Flüssigkeit zum Vermischen mit dem Ton zugesetzt werden.Acrylate or polyacrylate compounds can desirably the liquid added to mix with the clay.
Das Acrylat kann die in
Das Acrylatpolymer kann mit verschiedenen erwünschten Materialien dotiert werden, um verschiedene Eigenschaften des Tons zu verändern.The acrylate polymer can be used in various ways desired Materials are endowed with various properties of the clay to change.
Ein besonderes Dotierungsmittel ist Glycerol. Das Einbringen des Glycerols kann die Flexibilität des Tons steigern, so daß ein Stück des Tons leicht gebogen werden kann, ohne zu brechen.A special dopant is Glycerol. Introducing the glycerol can increase the flexibility of the clay increase so that a Piece of Tones can be easily bent without breaking.
Methanol kann ebenfalls eingebracht werden, wie oben erwähnt. Es ist ein brauchbares Material zum Steigern der Flexibilität und zum Reduzieren der Steifigkeit der Mischung, so daß es bei deren Verarbeitung hilft.Methanol can also be introduced as mentioned above. It is a useful material for increasing flexibility and for Reduce the stiffness of the mixture so that it aids in processing it.
Ein weiteres Problem von Smektit-Ton, wenn dieser als ein wasserabhaltendes Material verwendet wird, besteht darin, daß seine Funktion sehr von der Menge von verwendetem Montmorillonit abhängig ist. Zum Beispiel, wenn ein Körper aus einem Montmorillonit zwischen zwei Flächen eingespannt wird, wie zum Beispiel dem Beton eines Gebäudes und dem Boden, quillt er bei Berührung durch Wasser und bildet die vorgenannte Hochdruckschicht, die das Eindringen von Wasser zu dem Gebäude verhindert und deshalb dieses wirksam wasserdicht macht. Zum Steigern der wasserabhaltenden Wirkung des Tonkörpers können größere Mengen an Montmorillonit verwendet werden. Größere Mengen an Montmorillonit bedeuten jedoch dickere Bahnen von Material, die schwieriger zu handhaben sind und schwerer sind, so daß sie höhere Transportkosten verursachen und sperrig sind. In Bahnen, die hauptsächlich aus teilchenförmigem Montmorillonit bestehen, kann es beträchtliche Schwierigkeiten bereiten, eine große Menge in einen kleinen Bereich zu bekommen. Bahnmaterial, das zum Wasserdichtmachen in einer Bodensituation oder für Dächer, Wände u. dgl. verwendet wird, tendiert dazu, relativ niedrige Dichten zu haben. Das ist deshalb der Fall, weil sie im allgemeinen aus teilchenförmigem Montmorillonit bestehen, der an einer Tragbahn haftet, die beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Textilmaterial besteht, und daran durch eine Vielfalt von Maßnahmen befestigt ist, die von Klebstoff bis zum Nadeln und Nähen reichen, oder durch Einbettung in ein Netz von Fasern.Another problem with smectite clay, when used as a water-repellent material in that its Function is very dependent on the amount of montmorillonite used. To the Example if a body from a montmorillonite is clamped between two surfaces, such as for example the concrete of a building and the floor, it swells when touched through water and forms the aforementioned high pressure layer, which the Water entering the building prevented and therefore makes it effectively waterproof. To increase The water-blocking effect of the clay body can result in larger amounts of montmorillonite be used. Big amount of on montmorillonite, however, mean thicker sheets of material that are more difficult to handle and are heavier, so they have higher transportation costs cause and are bulky. In webs that are mostly made up of particulate Montmorillonite, there can be considerable difficulty a big Amount to get into a small area. Web material used for Waterproofing in a floor situation or for roofs, walls and. Like. Is used tends to have relatively low densities. That is why the case because they generally consist of particulate montmorillonite, which adheres to a carrier track, which is made of plastic or a textile material, and by a variety of activities attached, ranging from glue to needling and sewing, or by embedding it in a network of fibers.
Die Erfindung schafft ein wasserabhaltendes Smektit-Tonmaterial, das eine Dichte von mehr als 1000 kg. m–3 hat.The invention provides a water-blocking smectite clay material that has a density of more than 1000 kg. m -3 .
Das wasserabhaltende Material kann eine Bahn mit einer Breite von wenigstens einem Meter und erwünschtermaßen bis zu 4 Metern Breite oder mehr sein.The water-repellent material can a web with a width of at least one meter and desirably up to to be 4 meters wide or more.
Erwünschtermaßen wird das Material anschließend mit Druck beaufschlagt. Ein solcher Druckschritt kann die Zahl der Hohlräume in dem Produkt reduzieren sowie die Moleküle des Produkts enger zusammendrängen, um ein dichteres Produkt zu produzieren.The material is then used as desired Pressure applied. Such a pressure step can reduce the number of voids in the Reduce product as well as compress the product's molecules closer together to produce a denser product.
Der Druck kann durch Extrusion oder durch Hindurchleiten des zu formenden Materials zwischen Walzen oder durch irgendeine andere geeignete Maßnahme ausgeübt werden.The pressure can be by extrusion or by passing the material to be molded between rollers or be exercised by any other suitable measure.
Wenn das Produkt mit einem Druck wie zuvor beschrieben beaufschlagt wird, ist es erwünscht, daß der Druck ausgeübt wird, wenn die Temperatur innerhalb des Bereiches von 15° bis 30°C ist.If the product with a print as previously described, it is desirable that the pressure exercised when the temperature is within the range of 15 ° to 30 ° C.
Ein weiterer Nachteil von existierenden wasserabhaltenden Materialien auf Smektit-Basis besteht darin, daß sie bei Beaufschlagung mit Wasser zum Quellen neigen (das ist genau der Faktor, der ihnen ihre wasserdichtmachenden Eigenschaften gibt, da sie einen Bereich von so hohem Druck erzeugen, daß zusätzliches Wasser nicht hindurchdringen kann). Die Drücke tendieren jedoch dazu, sehr hoch zu sein, und deshalb ist eine sehr beträchtliche Überlagerung mit entweder einer schweren Erdschicht (z. B. ein bis zwei Meter) oder mit bis zu 76 mm (3'') oder mehr Beton notwendig, damit der Expansionsdruck des Smektits keine Bewegung oder Verlagerung von irgendeinem Gebilde verursachen kann.Another disadvantage of existing ones water-repellent materials based on smectite is that they are Exposure to water tends to swell (that is exactly Factor that gives them their waterproofing properties, because they create an area of such high pressure that additional water cannot penetrate). However, the pressures tend to being very high and therefore is a very considerable overlay with either a heavy layer of earth (e.g. one to two meters) or with up to 76 mm (3 '') or more concrete necessary so that the expansion pressure of the smectite does not move or Can cause displacement of any structure.
Die Erfindung schafft ein wasserabhaltendes Material, das einen beträchtlich reduzierten Expansionsdruck hat, verglichen mit bekanntem wasserabhaltenden Material auf Smektit-Basis.The invention creates a water barrier Material that is considerable has reduced expansion pressure compared to known water-repellent Smectite-based material.
Der Expansionsdruck kann so niedrig wie 10 mm Beton sein, wie es in dem Test ausgeführt worden ist, der weiter unten beschrieben ist.The expansion pressure can be so low be like 10 mm of concrete as it was done in the test that continues is described below.
Bevorzugte Ausführungsformen des Materials nach der Erfindung schaffen eine Barriere gegen aggressives ionisches Fluid, wobei die Barriere die Form einer eingespannten Schicht aus dem Material hat und wobei Zwischenschichten des Smektits mit Acrylat oder Polyacrylat oder vergleichbaren Substanzen behandelt worden sind.Preferred embodiments of the material according to the invention create a barrier against aggressive ionic Fluid, the barrier being in the form of a clamped layer the material and with intermediate layers of smectite with acrylate or polyacrylate or comparable substances have been treated are.
Die Zwischenschichten sind dann in der Lage, Wasser zu absorbieren, um das Material bis zu einem Sperrdruck quellen zu lassen, während das Acrylat oder Polyacrylat einen Ionenaustausch zwischen dem Fluid und dem Smektit blockiert.The intermediate layers are then able to absorb water to cause the material to swell to a barrier pressure, while the acrylate or polyacrylate exchanges ions between the fluid and blocked the smectite.
Das Fluid wird normalerweise wässerig sein und kann ein äußerst ionisiertes Fluid sein wie eine Auswaschungslösung oder ein Fluid enthaltendes Düngemittel u. dgl. Die Barriere kann jedoch gleichermaßen gegen organische Flüssigkeiten oder gegen Flüssigkeiten, die organisches Material enthalten, wirksam sein, da die Smektit-Zwischenschichten gegen Ionenaustausch mit einer solchen Flüssigkeit sicher bleiben.The fluid will normally be aqueous and can be an extremely ionized Be fluid such as a washout solution or a fluid containing one fertilizer u. The like. However, the barrier can equally against organic liquids or against liquids, which contain organic material, be effective because of the smectite interlayers remain safe against ion exchange with such a liquid.
Die Smektit-Schichten müssen eingespannt werden, damit der Sperrdruck erzielt werden kann. Die Einspannung kann eine Wiederauffüllung oder eine Überlagerung von Erde oder anderem Material oder in einem massiven Gebilde ein benachbarter oder umgebender Bereich von Beton od. dgl. kann verwendet werden.The smectite layers must be clamped so that the barrier pressure can be achieved. The fixation can be a replenishment or an overlay of earth or other material or in a solid structure Adjacent or surrounding area of concrete or the like can be used become.
Ein weiteres Problem bei bekannten wasserabhaltenden Materialien auf Smektit-Basis besteht darin, daß es sehr schwierig gewesen ist, sie an wasserdichtzumachenden Oberflächen zu befestigen. Eine Ebene oder eine allmählich geneigte Oberfläche kann zwar leicht wasserdicht gemacht werden, indem einfach eine Bahn des Smektit-Materials daraufgelegt wird, wenn jedoch vertikale Oberflächen (wie z. B. benachbarte Ränder von Betonplatten) wasserdicht gemacht werden sollen, ist es notwendig gewesen, irgendwie einen Streifen auf Smektit-Basis darauf zu befestigen. Existierende Verfahren, die verwendet worden sind, haben das Vorsehen von Falzen beinhaltet, in die Streifen von Dichtmaterial gedrückt werden können, und die Verwendung von Klammern oder Nägeln. Nägel können zwar verwendet werden, sie tendieren jedoch dazu freigelegt zu werden, wenn sie eine wasserdichte Schicht durchbohren, und sie können Metallionen in das umgebende Wasser einleiten, was eine nachteilige Wirkung haben kann. Wegen der im allgemeinen unkohäsiven Natur von Tonen und ihrer Bröckeligkeit sind Klebstoffe nicht sehr wirksam gewesen. Es sind einige schwere, saugende Klebstoffe verwendet worden, insbesondere der Typ von Klebstoffen, wie er bei dem Verkleben der Smektitpartikel mit den Bahnen verwendet wird. Diese Klebstoffe haben jedoch eine starke Tendenz, Quelleigenschaften des Tons zu blockieren und nachteilig zu reagieren.Another problem with known ones Water-blocking materials based on smectite are that it is very has been difficult to waterproof them on surfaces Fasten. A plane or a gradually inclined surface can can be easily waterproofed by simply making a sheet of the smectite material on top of it, however, if vertical surfaces (such as neighboring ones margins concrete slabs), it is necessary to somehow attach a smectite-based strip to it. Existing methods that have been used have been provided of folds into which strips of sealing material are pressed can, and the use of staples or nails. Although nails can be used however, they tend to be exposed if they are waterproof Pierce layer and they can Introduce metal ions into the surrounding water, which is a disadvantage Can have an effect. Because of the generally non-cohesive nature of clays and their crumbling adhesives have not been very effective. There are some heavy ones absorbent adhesives have been used, particularly the type of adhesive, as used in gluing the smectite particles to the sheets becomes. However, these adhesives have a strong tendency to swell properties block the sound and react adversely.
Bevorzugte Ausführungsformen des Materials nach der Erfindung sind ohne weiteres an einer Oberfläche befestigbar, indem ein Klebstoff verwendet wird, der mit der Acrylat- oder Polyacrylatkomponente kompatibel ist, wie beispielsweise ein Cyanoacrylatklebstoff.Preferred embodiments of the material according to the invention can be easily attached to a surface, by using an adhesive that is compatible with the acrylate or polyacrylate component is compatible, such as a cyanoacrylate adhesive.
Die Erfindung wird beispielshalber unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in denen:The invention is exemplary with reference to the attached Drawings further described in which:
Gemäß
Die wesentlichen Merkmale des Materials
(
In
An dem stromaufwärtigen Ende des Trums (
Die Tragbahn (
Die Bahn, die die Tragbahn bildet,
kann aus irgendeinem Geotextilmaterial hergestellt sein, das zur Lagerung
im Boden für
lange Zeitspannen geeignet ist. Typische Materialien zum Weben oder
Bilden des Textilmaterials der Bahn (
Stromabwärts der Vorratsrolle befindet
sich ein Trichtermischer (
Der Prozeß, der in dem Trichtermischer
(
Die Flüssigkeit kann auch einen Anteil an Alkohol enthalten. Methyl-, Ethyl- oder Propylalkohol kann verwendet werden. Methyl wird bevorzugt. Eine Alkohol/Wasser-Mischung benötigt weniger Trocknungsenergie als Wasser allein. Etwas Alkohol kann zurückgewonnen und wiederverwendet werden.The liquid can also be a fraction contain alcohol. Methyl, ethyl or propyl alcohol can be used. Methyl is preferred. An alcohol / water mixture requires less drying energy than water alone. Some alcohol can be recovered and reused become.
Bei dem Herstellen eines typischen Produktes gemäß der Erfindung wurden 5 Kilogramm Montmorillonit mit 0,446 Kilogramm Natriumcarboxymethylcellulose (CMC), 2,5 Liter Methanol und 1,8 Liter Wasser vermischt. Sowohl die CMC als auch das Methanol machen das gemischte und geknetete Produkt flexibler und extrudierbarer. Je mehr Wasser verwendet wird, um so mehr Wärme ist erforderlich, um es auszutreiben. Das bedeutet zusätzliche Kosten.When making a typical Product according to the invention were 5 kilograms of montmorillonite with 0.446 kilograms of sodium carboxymethyl cellulose (CMC), 2.5 liters of methanol and 1.8 liters of water mixed. Either the CMC as well as the methanol make the mixed and kneaded Product more flexible and extrudable. The more water is used the more warmth is required to drive it out. That means additional Costs.
Die obigen besonderen Mischungen haben sich zwar als geeignet erwiesen, viele Variationen können jedoch vorgenommen werden.The above special blends have proven to be suitable, but many variations can be made.
Das Material enthält erwünschtermaßen ein Volumenmittel, ein antifungizides Schutzmittel, um das Wachsen von Schimmel in oder an dem Material zu verhindern, und erwünschtermaßen ein Schmiermittel, um es in dem Extrusionsprozeß zu unterstützen und der plastischen Masse auch einen Grad an Flexibilität zu verleihen. CMC ist eine sehr erwünschte Substanz, weil sie alle diese Eigenschaften aufweist. Sie hat antifungizide Eigenschaften, ist ein Schmiermittel und macht das Produkt flexibler. Sie hat auch den großen Vorteil, daß sie sich bei Kontakt mit Wasser im Gebrauch auflöst. Aus denjenigen Bereichen der äußeren Oberfläche des Materials, die zuerst mit Wasser in Berührung gebracht werden, wird das CMC herausgelöst, so daß Mikroporen zurückbleiben, in die mehr Wasser eindringen kann, das mehr CMC auswaschen und eine schnelle Expansion des benachbarten Montmorillonits bewirken kann. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Wassereinbringung in das Material sehr gesteigert. Ein Volumenmittel, das sich in Wasser auflöst und das Eindringen von Wasser zu dem Montmorillonit unterstützt, ist sehr erwünscht.The material desirably contains a volume average, a antifungal protective agent to prevent mold from growing in or to prevent the material, and desirably a lubricant to it in the extrusion process too support and also to give the plastic mass a degree of flexibility. CMC is a very desirable one Substance because it has all of these properties. It has antifungal agents Properties, is a lubricant and makes the product more flexible. She also has the big one Advantage that they dissolves in contact with water in use. From those areas the outer surface of the material, the first in contact with water the CMC is removed so that micropores remain, into which more water can penetrate, which more CMC wash out and cause a rapid expansion of the neighboring montmorillonite can. This will inject the rate of water the material increased very much. A volume average that is in water dissolves and assists water ingress to the montmorillonite very welcome.
Der Montmorillonit, der verwendet
wird, ist erwünschtermaßen Natriummontmorillonit,
aber Calziummontmorillonit oder behandelter Calziummontmorillonit
und andere Smektite können
ebenfalls verwendet werden. Die Materialien werden, wie gezeigt,
zuerst mit Hilfe eines Mischers (
Wenn eine Verstärkung innerhalb der Montmorillonitschicht erforderlich ist, damit sie auf steile Hänge gelegt werden kann, ohne ihre Funktion zu verlieren, kann es erwünscht sein, eine Verstärkungsschicht in die plastische Masse einzuverleiben. Das kann erfolgen durch Einbetten der Verstärkungsschicht in die Masse, wenn diese extrudiert wird oder wenn diese zu einer Schicht ausgebreitet wird. Die Verstärkungsschicht kann in Form eines Kerns hergestellt werden, der Borsten oder vergleichbare Formationen hat, die sich nach außen erstrecken und die, wenn der Kern zentrisch in dem Körper aus Montmorillonit angeordnet ist, sich zu der Oberfläche desselben erstrecken und diese berühren und möglicherweise durch die Oberflächenschichten vorstehen. Das Material der Verstärkung und die Oberflächenschichten können so gewählt werden, daß die freiliegenden Borsten heißgesiegelt werden können, um die äußeren Schichten zu berühren und an diesen befestigt zu werden. Es ist vorstellbar, daß es möglich wäre, daß die Montmorillonitmasse extrudiert oder zu zwei Bahnen geformt wird und daß die Verstärkung zwischen sie eingebracht wird und mit ihren Borsten durch jede der beiden Teilschichten des Montmorillonitkerns vorstehen und zu den anderen Oberflächen desselben vorstehen und mit den Trag-/Deckbahnen vereinigt werden kann.If reinforcement is required within the montmorillonite layer so that it can be placed on steep slopes without losing its function, it may be desirable to incorporate a reinforcement layer into the plastic mass. This can be done by embedding the reinforcement layer in the mass when it is extruded or when it is spread out into a layer. The reinforcement layer can be made in the form of a core which has bristles or similar formations which extend outwards and which, when the core is arranged centrally in the montmorillonite body, extend to and touch the surface thereof and possibly through it Protrude surface layers. The reinforcement material and surface layers can be selected so that the exposed bristles can be heat sealed to contact and attach to the outer layers. It is conceivable that it would be possible for the montmorillonite mass to extrude or to form two Bah NEN is formed and that the reinforcement is introduced between them and with their bristles protrude through each of the two sub-layers of the montmorillonite core and protrude to the other surfaces thereof and can be combined with the support / cover sheets.
Die Extrusion einer dünnen Schicht
der plastischen Masse, die Montmorillonit enthält, ist zwar erwünscht, da
sie 3 oder mehr Meter breit sein kann, es könnte jedoch gut sein, daß eine drei
Meter breite Extrusionsdüse
entweder teuer oder langsam ist oder übermäßige Mengen an Energie benötigt, um
erfolgreich zu sein. Eine solche Extrusionsdüse (
Es wird erwartet, daß die Masse als ein Stab extrudiert und flachgewalzt wird.It is expected that the crowd is extruded and rolled flat as a bar.
Stromabwärts der Düse (
In einer der Gruppen von Walzen (
Die Flüssigkeit, die den pulverförmigen Montmorillonit
in eine plastische, fließfähige Masse
verwandelt, bedarf bis zu einem gewissen Grad einer anschließenden Behandlung,
z. B. durch Verdampfung, Trocknen oder teilweise chemische Änderung,
so daß gewährleistet
ist, daß das
endgültige
Material sich im Betrieb oder bei der Lagerung nicht weiter verformen
kann. Bewirkt werden kann das mit Hilfe einer Behandlungsanlage,
die durch die Bezugszahl (
In der dargestellten Vorrichtung
hat die Behandlungseinrichtung (
Nach dem Verlassen der Behandlungseinrichtung
(
Die anfängliche Konsistenz der plastischen/fließfähigen Masse, welche Montmorillonit enthält, kann weit variieren von fast einem flüssigen Zustand bis zu einer steifen Paste. Je steifer die Paste ist, umso besser muß Wasser mittels Durchgang durch den Ofen ausgetrieben werden.The initial consistency of the plastic / flowable mass, which contains montmorillonite, can vary widely from almost a liquid state to one stiff paste. The stiffer the paste, the better water needs to be driven out through the furnace.
Die anfängliche Konsistenz der plastischen/fließfähigen Masse, welche Montmorillonit enthält, kann weit variieren von fast einem flüssigen Zustand bis zu einer steifen Paste. Je steifer die Paste ist, umso besser, da Wasser durch Hindurchleiten durch den Ofen ausgetrieben werden muß.The initial consistency of the plastic / flowable mass, which contains montmorillonite, can vary widely from almost a liquid state to one stiff paste. The stiffer the paste, the better because it is water must be driven out by passing through the furnace.
Es kann, wie oben erwähnt, die
Verwendung einer sehr breiten Extrusionsdüse (
Es ist erwähnt worden, daß die Tragbahn
und/oder die Deckbahn aus gewebtem oder nichtgewebtem Material bestehen
kann. Gewebtes Material wird bevorzugt, weil es beträchtliche
Festigkeit bei niedrigerem Gewicht der Materialien gibt. Ein nichtgewebtes
Material könnte
jedoch einen Vorteil insofern haben, als es eine körperliche
Einheit mit dem Montmorillonit enthaltenden Kern (
In den
Wenn der Kern in der Einrichtung
(
Erstens, weil ein guter Teil der
Bahnen (
Es ist ein weiterer Vorteil, daß wegen
des innigen Kontakts des darunter gelegenen Bodens oder der überlagernden
Schichten mit dem Montmorillonit durch die Trag- und Deckschichten
(
Der zweite Vorteil dessen ist in
den
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die präzisen Einzelheiten der vorstehenden Darlegungen, sondern Variationen können an derselben vorgenommen werden.The invention is limited not on the precise Details of the foregoing, but variations are possible the same are made.
In einem weiteren besonderen Beispiel
der Erfindung wurden eine Menge an unbehandeltem Natriummontmorillonit
und ungefähr
10 Gew.% eines Polyacrylats der in
Nachdem das erfolgt ist, wird die Mischung zu einem Extruder geleitet, wo sie zu einer Extrusionsschnecke getrieben wird und mit einer Saugstufe beaufschlagt wird, um im wesentlichen sämtliches mitgeführte Gas aus ihr zu entfernen, bevor sie in Form eines Seils, Profils oder einer Bahn, je nach Bedarf extrudiert wird.After that is done, the Mixture passed to an extruder where it goes to an extrusion screw is driven and a suction level is applied to the essential all entrained Remove gas from it before it is in the form of a rope, profile or a web, extruded as needed.
Der Montmorillonit, der bei dem Prozeß verwendet wird, wird fein gemahlen, und die Kationen in der Zwischenschicht sind im wesentlichen Natriumkationen.The montmorillonite used in the process is finely ground, and the cations in the intermediate layer are essentially sodium cations.
Während der Reaktion wird der Ton acryliert, und die langen organischen Ketten des Polyacrylats dringen in die Zwischenschichten ein und verdrängen das Wasser. An den Partikeloberflächen verbindet sich das Polyacrylat mit starken Wasserstoffbindungen an den freien ungesättigten OH-Gruppen. Dadurch werden die Natriumkationen wirksam abgeschirmt, so daß sie sich ihrem Austausch durch Calziumkationen in kontaminiertem Grundwasser stark widersetzen.While the reaction is acrylated, and the long organic Chains of the polyacrylate penetrate into the intermediate layers and repress the water. The polyacrylate bonds to the particle surfaces with strong hydrogen bonds to the free unsaturated OH groups. This effectively shields the sodium cations, so that you their exchange by calcium cations in contaminated groundwater strongly oppose.
Das hat den wichtigen Effekt, daß jedwede Kationen, die in die Zwischenschicht eindringen, Natriumkationen nicht ersetzen können und somit die Kapazität des Tons zum Expandieren, Schrumpfen und erneuten Expandieren nach dem Austrocknen nicht reduzieren.This has the important effect that everyone Cations that penetrate the interlayer, sodium cations cannot replace and thus the capacity of the sound to expand, shrink and expand again do not reduce drying out.
Statt des Ausführens der Erfindung unter Verwendung von Acrylat können andere Materialien verwendet werden. Zum Beispiel können Zucker wie Fructose, Glucose, Dextrose verwendet werden. Alle wirken auf sehr ähnliche Weise auf das Acrylmolekül ein und haben vergleichbare und ähnliche Effekte. Die Verwendung von Zucker kann jedoch unter einigen Umständen unerwünscht sein, weil er mikrobielles Wachstum fördert.Instead of practicing the invention using of acrylate can other materials are used. For example, sugar such as fructose, glucose, dextrose can be used. All act on very similar Way on the acrylic molecule one and have comparable and similar ones Effects. However, using sugar may be undesirable in some circumstances, because it promotes microbial growth.
Ein weiteres alternatives Material ist Alkylammoniumtrimethylalkylammonium, das auf die Art und Weise verwendet werden kann, die der Polyacrylverbindung sehr ähnlich ist, um einen ähnlichen Komplex mit ähnlichen Eigenschaften zu ergeben.Another alternative material is alkylammonium trimethylalkylammonium that by the way can be used, which is very similar to the polyacrylic compound, a similar one Complex with similar Properties.
In einem weiteren Beispiel des Herstellens eines wasserabhaltenden Smektit-Ton-Materials gemäß der Erfindung wurde Natriummontmorillonitpulver mit Polyacrylat, Glycerol und Methanol vermischt. Die Masse wurde zusammen für etwa 15 Minuten miteinander vermischt und dann durch eine Öffnung mit 25 mm im Quadrat mit einem Durchsatz von et wa 0,5 Meter pro Sekunde extrudiert, um einen seilartigen Betondichtstreifen herzustellen, der eine Dichte von etwa 1350 kg m–3 hat.In another example of producing a water-blocking smectite clay material according to the invention, sodium montmorillonite powder was mixed with polyacrylate, glycerol and methanol. The mass was mixed together for about 15 minutes and then extruded through a 25 mm square opening at a throughput of about 0.5 meters per second to produce a rope-like concrete sealing strip having a density of about 1350 kg m -3 Has.
Die tatsächliche Dichte kann variiert werden, indem der Anteil der Materialien in dem Komplex variiert wird.The actual density may vary by varying the proportion of materials in the complex.
Das wasserabhaltende Material kann hergestellt werden, ohne daß Polyacrylat verwendet wird. Darüber hinaus ist es möglich, CMC entweder zusätzlich zu dem Acrylat oder als ein Ersatz für dasselbe zu verwenden. Die CMC kann brauchbar sein beim Verändern der Reaktionsgeschwindigkeit des Tons, sie hat aber auch eine Eigenschaft des Formens einer Schicht an der Oberfläche des extrudierten Materials, durch welche die Lebensdauer des Abdichtmaterials verbessert wird, indem sie sich einer Verschlechterung und einem Quellen durch Regen während einiger erster Stunden oder Tage widersetzt.The water-repellent material can can be produced without polyacrylate is used. About that furthermore it is possible CMC either additionally to use the acrylate or as a replacement for the same. The CMC can be useful when changing the speed of reaction of the sound, but it also has a property forming a layer on the surface of the extruded material, which improves the life of the sealing material, by getting worse and swelling from rain while some first hours or days.
Beim Testen des vorgenannten Materials nach der vorliegenden Erfindung wurde eine Schicht aus einer herkömmlichen wasserabhaltenden Bahn aus teilchenförmigem Smektit-Ton auf den Boden gelegt und mit üblichem Wasser in Kontakt gebracht, das einen hohen Gehalt an ionischen Auslaugchemikalien hatte. Nach sechs Stunden hatte die Bentonit-Schicht die Flüssigkeit absorbiert und war angeschwollen, um eine gleichförmige wasserhaltige Schicht zu bilden.When testing the aforementioned material According to the present invention, a layer has been made from a conventional one water-repellent web made of particulate smectite clay on the Laid floor and with usual Contacted water that has a high ionic content Had leaching chemicals. After six hours the bentonite layer had the liquid absorbed and was swollen to a uniform hydrated To form layer.
Ein Material nach der Erfindung wurde ebenso behandelt und hatte innerhalb von sechs Stunden präzise denselben Zustand erreicht.A material according to the invention was treated the same and had the exact same within six hours Condition reached.
Den beiden Bahnen wurde dann zu trocknen gestattet. In der komplexen Tonbahn nach der Erfindung wurde die Bahn in ihrer Dicke auf ihre ursprüngliche Dicke reduziert, ohne daß nennenswertes Reißen auftrat. Im Stand der Technik ohne Behandlung der teilchenförmigen Tonschichtbahn kam es zu beträchtlichem Reißen, und es traten große Lücken in dem Material auf. Beide Bahnen wurden dann wieder benetzt (wobei es keinen Unterschied machte, ob reines Wasser oder kontaminiertes Auslaugwasser verwendet wurde). Das bekannte Material, bei dem klar Natriummontmorillonit in Calziummontmorillonit umgewandelt worden war, gab es kein nennenswertes erneutes Quellen. Die Risse blieben, und Wasser war in der Lage, durch diese Risse hindurchzudringen, selbst nach länger dauerndem Vollsaugen mit Wasser, wozu es in einer Untergrundsituation kommen würde. Das bekannte Material war nicht länger wasserdicht und bildete selbst keine wasserdichte Schicht durch Expansion.The two webs were then left to dry allowed. In the complex soundtrack according to the invention, the Track reduced in thickness to its original thickness without that noteworthy Tear occurred. In the prior art without treatment of the particulate clay layer web there was considerable Tear, and there were great ones Gaps in the material. Both webs were then wetted again (whereby it made no difference whether it was pure water or contaminated Leachate was used). The well-known material in the clear Sodium montmorillonite has been converted to calcium montmorillonite there was no significant re-swelling. The cracks remained and water was able to penetrate through these cracks, even after longer continuous soaking with water, which is why in an underground situation would come. The known material was no longer waterproof and formed even no waterproof layer due to expansion.
Hingegen bildete jedoch das Material nach der vorliegenden Erfindung eine gleichförmige wasserabhaltende Schicht.However, the material formed according to the present invention a uniform water-repellent layer.
Montmorillonit, Saponit und andere Smektite können gleichermaßen verwendet werden. Bei dem Ausführen von weiteren bevorzugten Prozessen können die Prozentsätze der verschiedenen verwendeten Materialien folgendermaßen variiert werden: Montmorillonite, saponite and other smectites can be used equally. When performing other preferred processes, the percentages of the various materials used can be varied as follows:
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