作为水和／或油隔板的水和／或油不可透针刺密封垫制造技术

本发明专利技术提供一种水和／或油不可透密封垫。该垫由膨润土和无纺织物组成，能将来自一端的剪切力传递到另一端，即斜面剪切力可由覆盖层通过可膨胀粘土传递到底层，该垫为纤维增强的无机密封垫，允许斜面剪切力的传递，而不在可膨胀粘土层中形成“滑移带”。该垫由无纺织物底层、可膨胀粘土层（优选钠膨润土）和覆盖层（优选无纺织物）组成。所有三层均用已知方法针刺连接，遇水时，粘土膨胀并形成水和／或油不可透层。该水和／或油不可透密封垫特别适用于水利工程和废水处理工程。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水和/或油不可透密封垫，更具体地说，本专利技术涉及一种水和/或油不可透密封垫，该密封垫特别适于作为水利工程的水和/或油隔板、为控制环境污染而建造水池、贮留池，以及作为有害的或核废物的土壤密封剂或用于澄清动物排泄物(如在农场)的土壤密封剂，以及通过阅读本说明书本领域的专业人员会意识到的其它用途。上述水和/或油不可透密封垫由柔性底层。可膨胀粘土层(优选膨润土)以及柔性覆盖层所组成。过去，膨润土广泛地以各种形式用作水隔板。因此，人们知道通过在可能渗漏或流动的通道上施用一定量的可膨胀膨润土来提供防渗结构。在美国专利2，277，286(Bechtner)中公开了一种防止水的渗漏或流动的方法和组合物。如其中详细描述的那样，用商销膨润土阻隔水的渗漏或流动，通过用具有与水接触后膨胀和凝结能力的膨润的或高度胶态的粘土阻隔水流带来防止渗漏，保护各种结构。发现的一种特别适于上述目的的粘土为在Wyoming和South Dakota地区得到的true bentonite，但其它具有遇水时有很大程度膨胀和凝结的或高度胶态的膨润粘土也可使用。另外，在过去，将细致分散的膨润土与吸水性纸板一起加工成层合板，如美国专利4，048，373，4，070，839和4，139，588所述。这种层合板特别适于作为水隔板，并且用波面纸板制造。该波面纸板上的通道被细致分散的膨润土充满。当这种薄板置于水池底部并暴露于水中时，水通过牛皮纸表层，被膨润土材料吸收。同时，纸由于润湿作用而失去抗拉强度。膨润土具有吸收水后扩张或膨胀的能力。这种膨润土的扩张和牛皮纸抗拉强度的减弱导致底层和表层很难保持在一起。在美国专利4，501，788(与欧洲专利8 059 625相对应)中，公开了另一种将膨润材料包装在板材或卷材中的方法，该板或卷可置于水池或贮留池底部以形成防水隔板。该专利还描述了用下述步骤制造这种包装有膨润土的板材的方法。(a)以聚酯板材(如多孔无纺纤维)为支撑板，该支撑板具有允许气体从侧向逸出的性能。(b)向上述板材的上表面涂覆粘合剂，该粘合剂是用淀粉状胶粘物制备的。(c)在上述粘结剂上涂覆约1/4英寸膨润土。(d)在膨润土的上表面喷涂另一层粘结剂。(o)在粘结剂的上表面盖一层筛状(scrim)或细网眼材料。(f)将上述复合物滚压成细长平整的板材。(g)将上述板材于约300°F的长炉中烘烤，从而去除板材和膨润土中的所有水分。上述过程不仅繁琐、费时、费钱，湿润后支撑板与覆盖层间的紧密接触还会受到损害。这个缺点是很关键的，因为在湿条件下，膨润土层在水池边缘或其它场合起到“滑移带”的作用。在湿条件下粘结剂的溶解也加剧了这种通道作用。因此，人们进行进一步的研究以避免至少一个上述缺点，也就是说，避免使用粘结剂以及使用这种粘结剂所需的烘烤步骤。在美国专利4，565，468中公开了一种无需烘烤或上述粘结剂的新方法。该专利的方法包括下述步骤(a)采用平整的聚酯板材，优选合成的无纺纤维，该无纺纤维为多孔、柔性聚丙烯材料。该板材能够从侧向散出气体，以允许该板材附近聚集的气体能够从侧向向外通过该板材。(b)在基料的上表面涂敷一层约1/4英寸的膨润土。(c)在膨润土表面铺一层普通牛皮纸或其它可生物降解的材料。该材料必须具有在水合之后降解的能力。(d)将上述板材与基料缝合，使膨润土处于两片材料之间。优选的形式是在相对于板材轴向的交叉对角线上进行缝合，以在表层板材和基料板材之间形成钻石状缝制间隔。在该缝制间隔中含有膨润土。这种缝制方法防止了缝制品滚动时和运输时膨润土的移动。另一种形式是使牛皮纸起波，以形成延长的波纹间隔，用来盛装膨润土。当把上述材料置于水环境中时，如置于水池或贮留池底，膨润土会膨胀并使水隔板表层的牛皮纸破裂。膨润土继续膨胀以覆盖缝制时形成的缝合孔，从而形成不透水层。从上面的叙述似乎可以看出，根据美国专利，4，565，468的方法生产的板材比根据美国专利4，501，788(与欧洲专利0 059 625相对应)的方法生产的好，但仍存在一个很大的缺点，即在作为水隔板期间，膨润土层在湿条件下在斜向形成“滑移带”。在上述美国专利记载的所有密封垫仅起盛装膨润土的作用，并总是基本上由底层、膨润土层和覆盖层所组成。这些密封垫使用并随之湿润后，底层和覆盖层仅通过其间的膨胀的膨润土层相连接，该膨润土层具有油脂一样的稠度。现在，如果考虑密封垫还需承受砂子或土壤以及砾石或岩石的压力，而这种压力不仅来自平面方向，还来自斜面方向，很容易想象到这种加在膨胀的膨润土中间层(起滑移带的作用)上的负载物会滑动，在实践中常会观察到这种现象。因此，如上所述，上述美国专利所述的密封垫基本上仅以平面形式盛装膨润土，因而随着膨润土的膨胀，覆盖层与底层相分离，并形成连续膨润土层。但是，实践中，可按美国专利4，344，722所述的方法简便、低成本地就地制造这种膨润土层。该专利提供了一种使所需底层防水的方法和系统，并进一步完成了防水、防化学的产物。该方法包括提供一段具有所需特性的柔性水可透过的合成薄板材，在需防水的底层上覆盖一层上述板材，用中心层膨润土(蒙脱土)覆盖在该板材之上，并在该膨润土之上再盖一第三层纤维。上述柔性水可透过的合成薄板材通常为无纺纤维。所有上述先有技术中的密封垫都有一个很大的缺点，即中间所夹持的膨润土中间层遇水时可在所有三维空间上任意膨胀，这样就会产生膨润土滑移平面。因此，本申请人已经做出努力，避免先有技术中的上述缺点，在英国专利2 202 189中公开了一种密封垫。该专利的相应申请于1988年2月12日提交，并于1988年9月21日公开。该英国专利中记载的密封垫包括底层、可膨胀粘土中间层和覆盖层，其中底层和覆盖层中至少一个由无纺纤维材料制成，而另一个(如果有的话)底层和覆盖层由纺织的或编织的纤维制成，且其中所有三层都由针刺连接在一起。在这种密封垫的制造过程中，首先将颗粒状或粉状可膨胀粘土施于底层，然后将无纺物覆盖层，即可针刺的纤维层，置于颗粒或粉状层之上。这种可针刺纤维用针体侧翼装有向下的倒钩来连接，这与例如加工无纺纤维时所使用倒钩相同。这样由针刺连接的纤维向与覆盖层表面平面垂直的方向弯曲。这需要具有一定强度和柔韧性的纤维，在纤维具有足够纤维长度的情况下，在长纤维的情况下，例如以松散的卷或圈的形式放置，纤维会成圈或绕成盘状，因而这种圈可被倒钩向下拉出而不破坏纤维丝。如针刺领域所知，大量的针同时完成针刺操作，并贯穿一些顺序的打击，从而使从覆盖层或顶层穿入支持层的缝合密度达到如60针/cm2。针上的倒钩贯通覆盖层，沿支撑纤维的单根纤维或整个纤维束刺破，并使其向通过支持层的方向部分取向。由于针的回缩，支撑纤维从倒钩上脱离。然后大部分支撑纤维通过其在覆盖层的一定长度而保持固定，而同一纤维的另一部分固定地保留在支持层。由于大量的针刺，在遍布整个表面的大量点上支撑纤维得以被拉住。因此，使支持层与覆盖层成为一个整体。另一方面，颗粒层中嵌有大量纤维，从而防止颗粒在成品的表面平面上水平滑动。颗粒以松散的形式被支撑纤维所固定，这些支撑纤维将各层连接在一起。因此，如上述本申请人的英国专利2202 185所述的用针刺连接三层的方法使密封垫的三层机械连接，同时省略了上述美本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为水和／或油隔板的水和／或油不可透三层密封垫，该垫包括底层、覆盖层和可膨胀粘土中间层，所述底层和覆盖层选自无纺织物、纺织物、编织物和塑料片，条件是至少一种所述底层和所述覆盖层由无纺织物组成，其中（ａ）可膨胀粘土为粉状，其粒径为约９ ０％小于０．０６ｍｍ且约７０％小于０．００２ｍｍ，如附图１所示，底层和覆盖层之间可膨胀粘土层的厚度与粘土的膨胀能力成线性关系，且位于附图１中标有“适宜范围”字样的阴影部分中，以及（ｂ）所用无纺织物的面积重量和有效开口尺寸Ｄ↓［ｗ］落在附 图２中标有“允许范围”的部分内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格里格西尔泰，沃克德穆勒，卡尔斯约汉伯，
申请(专利权)人：诺伊纤维技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]