CN103660424A - 低渗透系数钠基膨润土防水毯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低渗透系数钠基膨润土防水毯及制备方法，由用于与建筑物结合的织物底层、复合膨润土层和位于迎水面的织物表层通过针刺方式结合于一体，复合膨润土层包含钠基膨润土颗粒和不可生物降解高粘聚合物。制备时，先将不可生物降解高粘聚合物和钠基膨润土颗粒按配比投入加料口，在料罐中均匀搅拌，然后将混合物输送到撒料口，均匀铺撒到织物底层上，然后覆盖上一层织物表层，通过针刺工艺将复合膨润土层固定在织物底层与织物表层间，制成防水毯。不可生物降解高粘聚合物和膨润土颗粒结合形成网状结构，堵住了水的渗流，不需要覆盖高密度聚乙烯膜就降低了防水毯的渗透系数，且堵水效果具有长久性。

Description

低渗透系数钠基膨润土防水毯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低渗透系数钠基膨润土防水毯及其制备方法，属于建筑用防水材料技术领域。
背景技术
钠基膨润土防水毯是由一层钠基膨润土外覆土工织物或土工膜通过针刺或缝合的方法制成的环保生态复合防渗材料，利用了钠基膨润土遇水后在局限压力的作用下可以形成一层致密防水膜的特性，阻止水分的通过。目前已广泛应用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下室、楼顶花园、矿山、油库及化学品堆场等防渗漏场所。
钠基膨润土防水毯虽然具有优异的防水性能，但也不是滴水不漏。在一定压差作用下，钠基膨润土防水毯会产生微小渗流，而表征这个微小渗流的指标就是渗透系数。一般的针刺型钠基膨润土防水毯的渗透系数要求在5×10-11m/s以下，但由于各种因素如所使用的膨润土的离子成分与含量、使用现场的水质状况、生产工艺条件等都会对钠基膨润土防水毯的渗透系数产生影响。业界通过在针刺型钠基膨润土防水毯上覆盖一层高密度聚乙烯膜来降低防水毯的渗透系数，起到双层防水的效果。但是此法不仅增加了生产工艺的步骤，增加了成本，限制了钠基膨润土防水毯的大规模使用，而且在施工过程中，膜也很容易遭到破坏而导致防水效果的降低。
因此，研发一种具有更低渗透系数的针刺型膨润土防水毯应用于防水领域就显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有超低渗透系数的针刺型钠基膨润土防水毯及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
低渗透系数钠基膨润土防水毯，特点是：由用于与建筑物结合的织物底层、复合膨润土层和位于迎水面的织物表层通过针刺方式结合于一体，所述复合膨润土层包含钠基膨润土颗粒和不可生物降解高粘聚合物，不可生物降解高粘聚合物与钠基膨润土颗粒的重量比为0.5～4：100，所述膨润土颗粒为自由膨胀倍不低于24 ml/2g、滤失量不高于18 ml的钠基膨润土颗粒，所述不可生物降解高粘聚合物为阴离子型的丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物，其分子量在800～2000 万，布氏粘度在400cp 以上，密度为0.6～0.8 g/ml。
进一步地，上述的低渗透系数钠基膨润土防水毯，所述不可生物降解高粘聚合物的颗粒度满足100% 通过10 目标准筛。
更进一步地，上述的低渗透系数钠基膨润土防水毯，所述防水毯中复合膨润土层的含量为3.5～5.0 kg/m2。
本发明低渗透系数钠基膨润土防水毯的制备方法，先将不可生物降解高粘聚合物和钠基膨润土颗粒按配比投入加料口，在料罐中均匀搅拌，然后将混合物输送到撒料口，均匀铺撒到织物底层上，然后覆盖上一层织物表层，通过针刺工艺将复合膨润土层固定在织物底层与织物表层间，制成防水毯。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明的复合膨润土层采用不可生物降解高粘聚合物和膨润土颗粒结合形成网状结构，堵住了水的渗流，不需要覆盖高密度聚乙烯膜就降低了防水毯的渗透系数，而且堵水效果具有长久性。防水毯的渗透系数极低，具有较好的低渗透性能，防水效果较好。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明的截面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，低渗透系数钠基膨润土防水毯，由用于与建筑物结合的织物底层2、复合膨润土层3和位于迎水面的织物表层1通过针刺方式结合于一体。
复合膨润土层3包含钠基膨润土颗粒和不可生物降解高粘聚合物，不可生物降解高粘聚合物与钠基膨润土颗粒的重量比为0.5～4：100，所述膨润土颗粒为自由膨胀倍不低于24 ml/2g、滤失量不高于18 ml的钠基膨润土颗粒，不可生物降解高粘聚合物为阴离子型的丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物，其分子量在800～2000 万，布氏粘度在400cp 以上，密度为0.6～0.8 g/ml，颗粒度满足100% 通过10 目标准筛。该聚合物通过长链与膨润土颗粒结合在一起形成网状结构，堵住了水的渗流，同时由于该类聚合物具有不可生物降解的特性，保证了锁水功效的长久性。
防水毯中复合膨润土层的含量为3.5～5.0 kg/m2。
织物表层1可以是无纺布或土工布，织物底层2为编织布或高强度土工布，高强度土工布是一种高分子的化学材料，具有抗拉强度和延展性，利用其高强度性能发挥防水作用所必须的局限功能。
制备低渗透系数钠基膨润土防水毯时，先将不可生物降解高粘聚合物和钠基膨润土颗粒按配比投入加料口，在料罐中均匀搅拌，然后将混合物输送到撒料口，均匀铺撒到织物底层上，然后覆盖上一层织物表层，通过针刺工艺将复合膨润土层固定在织物底层与织物表层间，制成防水毯。
实施列1：
将不可生物降解高粘聚合物和优质钠基膨润土颗粒按照0.5：100的比例投入加料口，在料罐中均匀搅拌30min，然后将此混合物输送到撒料口，均匀铺撒到底层编织布上，控制单位面积内复合膨润土的质量为3.7±0.2 kg/m2，在复合膨润土上层再覆盖一层PP无纺布，通过针刺工艺将复合膨润土层固定在底层编织布与表层无纺布之间，制成低渗透系数防水毯。
取低渗透系数防水毯和普通的钠基膨润土防水毯样品，裁切成10cm直径的圆形样品，按照美国材料试验协会的ASTM D5887标准，测试两种产品的渗透系数，结果如下表所示：
产品类型 渗透系数(m/s)
低渗透系数钠基膨润土防水毯 9.2×10-12
普通钠基膨润土防水毯 4.1×10-11
JG/T193-2006要求值 ≤5×10-11
从结果可以看出，本发明防水毯的渗透系数比普通钠基防水毯低很多，可产生较好的低渗透性能，表明该防水毯具有更好的防水效果。
实施列2：
按照实施列1的工艺制备防水毯，其中不可生物降解高粘聚合物和优质钠基膨润土颗粒按照3：100的比例投入加料口，单位面积内复合膨润土的质量控制为4.7±0.2 kg/m2。
按照实施列1所述处理方法进行测试，结果如下表所示：
产品类型 渗透系数(m/s)
低渗透系数钠基膨润土防水毯 3.6×10-12
普通钠基膨润土防水毯 3.8×10-11
JG/T193-2006要求值 ≤5×10-11
JG/T193-2006覆膜产品要求值 ≤5×10-12
从此结果可以看出，本发明防水毯的渗透系数可以媲美覆膜防水毯的渗透系数，具有很好的防水效果，完全可以替代覆膜产品。
综上所述，本发明的复合膨润土层采用不可生物降解高粘聚合物和膨润土颗粒结合形成网状结构，堵住了水的渗流，不需要覆盖高密度聚乙烯膜就降低了防水毯的渗透系数，而且堵水效果具有长久性。防水毯的渗透系数极低，具有较好的低渗透性能，防水效果较好。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.低渗透系数钠基膨润土防水毯，其特征在于：由用于与建筑物结合的织物底层、复合膨润土层和位于迎水面的织物表层通过针刺方式结合于一体，所述复合膨润土层包含钠基膨润土颗粒和不可生物降解高粘聚合物，不可生物降解高粘聚合物与钠基膨润土颗粒的重量比为0.5～4：100，所述膨润土颗粒为自由膨胀倍不低于24 ml/2g、滤失量不高于18 ml的钠基膨润土颗粒，所述不可生物降解高粘聚合物为阴离子型的丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物，其分子量在800～2000 万，布氏粘度在400cp 以上，密度为0.6～0.8 g/ml。
2.根据权利要求1所述的低渗透系数钠基膨润土防水毯，其特征在于：所述不可生物降解高粘聚合物的颗粒度满足100% 通过10 目标准筛。
3.根据权利要求1所述的低渗透系数钠基膨润土防水毯，其特征在于：所述防水毯中复合膨润土层的含量为3.5～5.0 kg/m2。
4.权利要求1所述的低渗透系数钠基膨润土防水毯的制备方法，其特征在于：先将不可生物降解高粘聚合物和钠基膨润土颗粒按配比投入加料口，在料罐中均匀搅拌，然后将混合物输送到撒料口，均匀铺撒到织物底层上，然后覆盖上一层织物表层，通过针刺工艺将复合膨润土层固定在织物底层与织物表层间，制成防水毯。
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