CN110397090A - 一种防渗薄膜以及防渗预警系统 - Google Patents

一种防渗薄膜以及防渗预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防渗薄膜以及防渗预警系统。所述防渗薄膜包括两侧导电层以及中间绝缘层，所述导电层的电导率大于0.01S/cm，所述绝缘层包括第一聚合物，所述第一聚合物为聚乳酸或聚乙烯。所述防渗预警系统包括上述防渗薄膜以及检测电路。本发明防渗薄膜的导电层设置于中间绝缘层两侧，其目的在于在低电压下解决防渗薄膜破损的检测问题，检测方法安全简单，制造方便。

Description

一种防渗薄膜以及防渗预警系统
技术领域
本发明属于土壤修复领域，更具体地，涉及一种防渗薄膜以及防渗预警系统。
背景技术
在施工、矿产开采中都会用到防渗膜，以防止作业区域对周边区域的污染影响，防渗膜通常为高密度聚乙烯膜，在工程中使用以后都会深埋在地下，如果由于天气、地质变化或人为影响使其破损、破裂则无法及时发现。
专利文献CN202139613U公开了一种电子智能化防渗膜，通过在等电势层施加高电压，通过检测漏电流+超低频方波回波定位的方式实时进行渗漏监测。然而高电压对检测环境提出了较高的要求，同时环境中人员的安全性也难以获得保证，同时制造方法也较为复杂。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种防渗薄膜以及防渗预警系统，其目的在于解决防渗薄膜破损的检测问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种防渗薄膜，所述防渗薄膜包括两侧导电层以及中间绝缘层，所述导电层的电导率大于0.01S/cm，所述绝缘层包括第一聚合物，所述第一聚合物为聚乳酸或聚乙烯。
优选地，所述导电层包括第二聚合物，所述第二聚合物为聚吡咯或聚苯胺。
作为进一步优选地，所述导电层中第二聚合物的含量大于5mg/cm2。
作为进一步优选地，所述导电层还包括碳单体，所述第一聚合物与碳单体的质量比为5:1～1:1；所述碳单体为碳纳米管或石墨烯。
优选地，所述中间绝缘层的厚度为0.2mm～3mm。
优选地，所述第一聚合物为聚乳酸，所述绝缘层还包括3％～45％的调节剂，所述调节剂用于调节所述聚乳酸膜的自然降解速率。
作为进一步优选地，所述调节剂为淀粉或壳聚糖。
按照本发明的另一方面，还提供了一种包括上述防渗薄膜的防渗预警系统。
优选地，所述防渗预警系统还包括设置于所述防渗薄膜上的多个检测电路。
作为进一步优选地，所述检测电路包括电源、开关、分压电阻、信号收发装置以及传感器，所述电源、开关和分压电阻串联后分别连接防渗薄膜两侧导电层的对应位置，所述传感器与所述分压电阻并联，所述信号收发装置的输出端连接开关的输入端，所述传感器的输出端连接所述信号收发装置的输入端。
作为更进一步优选地，所述电源的电压小于220V，所述分压电阻大于100Ω。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本发明防渗薄膜的导电层设置于中间绝缘层两侧，在低电压下就能实现检测，检测方法安全简单；
2.两侧导电层通过利用聚吡咯或聚苯胺聚合而成，将绝缘层浸泡于相应溶液中即可获得，制作方法简便；
3.当第一聚合物为聚乳酸时，防渗薄膜整体可在自然条件下降解，对自然环境影响小；
4.信号收发装置可实现远程检测，即使深埋在地下也能实现。
附图说明
图1是本发明实施例防渗薄膜结构示意图；
图2是本发明实施例防渗预警系统结构示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：11-导电层，12-绝缘层，1-防渗薄膜，2-检测电路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提供了一种防渗薄膜1，所述防渗薄膜1包括两侧导电层11以及中间绝缘层12，所述绝缘层12包括第一聚合物，所述第一聚合物为聚乳酸或聚乙烯。
在本发明实施例中，防渗薄膜1通过绝缘层12浸泡于含有第二聚合物的溶液中，使得第二聚合物在防渗薄膜1两侧聚合而获得，所述第二聚合物为聚吡咯或聚苯胺，在导电层11中的含量大于5mg/cm2，使得导电层11的电导率大于0.01S/cm，
在导电层11中，还可以掺杂部分碳单体作为进一步优选地，所述导电层11还可以掺杂部分碳单体以增强其导电性，掺杂的比例是第一聚合物质量的20％～100％的碳纳米管或石墨烯。
所述中间绝缘层12的厚度为0.2mm～3mm，以兼顾其弹性和防渗性能。当第一聚合物为聚乳酸时，防渗薄膜1整体在自然环境下即可降解，对环境更加友好；在中间绝缘层12还可以添加3％～45％的淀粉或壳聚糖，以调节在不同需求下聚乳酸膜的自然降解速率；当环境污染比较严重需要防渗薄膜1较长的工作寿命时，可以在中间绝缘层12中添加壳聚糖，反之需要防渗薄膜1很快降解而减少对环境的影响时，可在中间绝缘层12添加淀粉。
本发明还提供了一种防渗预警系统，如图2所示，该防渗预警系统由防渗薄膜1和检测电路2组成，多个不同的这样的检测电路2设置于防渗薄膜1的不同位置以进行监测。
在本发明实施例中，该检测电路2包括电源、开关、分压电阻、信号收发装置以及传感器，所述电源、开关和分压电阻串联后分别连接防渗薄膜1两侧导电层11的对应位置，所述传感器与所述分压电阻并联，所述信号收发装置的输出端连接开关的输入端，所述传感器的输出端连接所述信号收发装置的输入端。所述电源的电压小于220V，如果是进行地底的远程检测，可以采用100V以下的蓄电池作为电源。
以远程检测为例，信号收发装置先接收到远程的检测请求，然后发出信号使开头闭合，检测电路2导通。由于分压电阻的阻值大于100Ω，当防渗薄膜1发生破损时，分压电阻两测的电压会比在无破损条件下检测发生明显变化，此时传感器检测出这种变化并把信号传递给信号收发装置，信号收发装置再向远程传递，远程的工作人员从而做进一步分析和检测。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防渗薄膜，其特征在于，包括两侧导电层以及中间绝缘层，所述导电层的电导率大于0.01S/cm，所述绝缘层包括第一聚合物，所述第一聚合物为聚乳酸或聚乙烯。
2.如权利要求1所述的防渗薄膜，其特征在于，所述导电层包括第二聚合物，所述第二聚合物为聚吡咯或聚苯胺。
3.如权利要求2所述的防渗薄膜，其特征在于，所述导电层中第二聚合物的含量大于5mg/cm2。
4.如权利要求2所述的防渗薄膜，其特征在于，所述导电层还包括碳单体，所述第一聚合物与碳单体的质量比为5:1～1:1；所述碳单体为碳纳米管或石墨烯。
5.如权利要求1所述的防渗薄膜，其特征在于，所述中间绝缘层的厚度为0.2mm～3mm。
6.如权利要求1所述的防渗薄膜，其特征在于，所述第一聚合物为聚乳酸，所述绝缘层还包括3％～45％的调节剂，所述调节剂用于调节所述聚乳酸膜的自然降解速率。
7.如权利要求6所述的防渗薄膜，其特征在于，所述调节剂为淀粉或壳聚糖。
8.一种包括如权利要求1-6中任意一项防渗薄膜的防渗预警系统。
9.如权利要求8所述的防渗预警系统，其特征在于，还包括设置于所述防渗薄膜上的多个检测电路。
10.如权利要求9所述的防渗预警系统，其特征在于，所述检测电路包括电源、开关、分压电阻、信号收发装置以及传感器，所述电源、开关和分压电阻串联后分别连接防渗薄膜两侧导电层的对应位置，所述传感器与所述分压电阻并联，所述信号收发装置的输出端连接开关的输入端，所述传感器的输出端连接所述信号收发装置的输入端。
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