CN110421921B - 一种抗渗膨润土防水毯及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水卷材技术领域，具体是一种抗渗膨润土防水毯及其加工工艺。本发明将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合发酵，过滤，得预处理沸石，将明胶与水混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，降温，加入明胶酶，恒温处理，灭酶，得预处理明胶液，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮搅拌溶解，接着加入甘油二酯混合，接着加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素搅拌混合，得防水层，由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯。本发明提供的抗渗膨润土防水毯具有的优异的抗渗性能。
Description
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，具体是一种抗渗膨润土防水毯及其加工工艺。
背景技术
膨润土防水毯以高分子聚合物(编织布、无纺布等)为载体，以膨润土为主要防水物质，具有独特的透气性和自愈合功能，尤其适合园林水系防水工程、水利灌溉防渗工程以及道路基础防渗工程等。
膨润土防水毯在经历过纸质防水板等过渡状态后，现在基本体现为宽幅、大面积的产品形态。在刚刚制订完成并颁布实行的产品标准《钠基膨润土防水毯》(JG/T193-2006)中将其分为针刺法钠基膨润土防水毯、针刺覆膜法钠基膨润土防水毯和胶粘法钠基膨润土防水毯3种。
第一种，针刺法钠基膨润土防水毯，是由两层土工布包裹钠基膨润土颗粒针刺而成的毯状材料，该类型属于防水毯中的主导产品，通常所说的防水毯基本上是指该类产品，其上布为无纺布(非织造土工布)，底布一般为编织布。目前，也有底布选用无纺布的产品。
第二种，针刺覆膜法钠基膨润土防水毯，是在针刺法钠基膨润土防水毯的非织造土工布表面复合一层高密度聚乙烯薄膜，该产品主要是为建筑地下工程中阻止膨润土防水毯吸收混凝土中的水分而设计。也可以用于协助抵御施工过程中的意外来水，如雨雪等。
第三种，胶粘法钠基膨润土防水毯，一般称为防水板，是用粘合剂把膨润土颗粒粘结到非织造土工布或高密度聚乙烯板上，压缩生产出的一种钠基膨润土防水毯，这种产品的缺陷是土粉很容易被雨水等冲走和脱落，因此也很少见。
膨润土防水毯可能遭受石块或其它尖锐物的穿刺破坏，或因坝体变形、风浪和水位变化等因素而引起局部撕裂，破损，产生一些孔洞，成为集中渗流通道，对坝体的安全稳定造成威胁。尤其是在盐、碱等污染环境中，表现为渗透系数增加1-3个数量级，自愈能力变差，防渗性能下降。针对目前传统的膨润土防水毯还存在的防水性能不佳的问题，需对其进行研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗渗膨润土防水毯及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：10～20份改性纤维，8～10份预处理沸石，8～10份聚丙烯酸锌树脂，10～20份丙酮，2～3份甘油二酯，5～8份甲基三甲氧基硅烷，2～3份甲基硅酸钠，40～60份预处理明胶液，3～5份尿素。
所述改性纤维包括以下重量份数的原料组成：2～3份预处理硅藻土，8～10份纤维素，4～6份尿素，20～30份氢氧化钠溶液，10～20份改性海藻酸钠液。
所述预处理硅藻土包括以下重量份数的原料组成：10～20份硅藻土，28～40份硫酸，12～20份双氧水。
所述预处理沸石包括以下重量份数的原料组成：10～20份沸石，0.1～0.2份巴氏芽孢杆菌，1～2份甘油，1～2份聚乙二醇，20～30份水，1～2份牛肉膏。
所述预处理明胶液包括以下重量份数的原料组成：1～2份明胶，0.02～0.03份明胶酶，100～120份水。
所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，具体制备步骤如下：
(1)将硅藻土进行预处理；
(2)利用步骤(1)所得物制备改性纤维；
(3)将沸石进行预处理；
(4)将明胶进行预处理；
(5)混料；
(6)铺设，针刺固定，喷洒氯化钙溶液；
(7)检测，
所述抗渗膨润土防水毯的加工步骤如下：
(1)将硫酸加入双氧水中，搅拌混合，得食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液混合，超声，过滤，洗涤，冷冻粉碎，干燥，得预处理硅藻土，硅藻土经过食人鱼液处理，有效去除体系中酸溶性的物质，同时使得硅藻土易于粉碎，接着通过冷冻粉碎，使得得到的硅藻土达到微纳米级，微纳米级的硅藻土具有良好的分散性能，使得体系的致密度得到提升，从而使得产品的抗渗性能得到进一步的提升；
(2)将尿素和氢氧化钠溶液混合，接着加入纤维素，搅拌混合，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合发酵，过滤，得预处理沸石，在此过程中，体系中的巴氏芽孢杆菌在沸石中繁殖，在此过程中，体系中的巴氏芽孢杆菌在沸石中繁殖，在使用过程中，巴氏芽孢杆菌代谢产生的脲酶能够分解尿素，得到碳酸根离子；
(4)将明胶与水混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，降温，加入明胶酶，恒温处理，灭酶，得预处理明胶液；
(5)将聚丙烯酸锌树脂和丙酮搅拌溶解，接着加入甘油二酯混合，接着加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素搅拌混合，得防水层，在使用过程中，首先，体系中的聚丙烯酸锌树脂与钠基膨润土中溶出的钠离子发生离子交换，离子交换得到的聚丙烯酸钠溶于水，是的部分聚丙烯酸锌树脂脱落，交换出的锌离子与碳酸根离子结合，生成碳酸锌，而脱落的聚丙烯酸锌树脂能够吸附碳酸锌随着水流渗透的方向堵塞缝隙，在使用过程中起到了补漏的作用，使得产品能够实现长效抗渗的作用；其次，甲基三甲氧基硅烷水解，形成硅羟基，硅羟基可以和钠基膨润土颗粒表面的硅羟基发生脱水缩合形成硅氧键，而有机端可起到良好的疏水作用，从而起到了良好的防水作用；再次，甲基硅酸钠分子结构中的硅羟基和甲基三甲氧基硅烷发生脱水缩合形成硅氧键，甲基硅酸钠、甲基三甲氧基硅烷皆可和钠基膨润土中的硅羟基反应脱水，从而实现“反毛细效应”形成憎水层，同时具有微膨胀的作用，能够促使体系的致密度得到提升，进一步提升体系的抗渗性能；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为600～800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为600～800r/min条件下，继续搅拌5～10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为55～70kHz条件下，超声分散40～60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为20～30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)将尿素和质量分数为20～30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为400～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为28～32℃，转速为100～200r/min条件下，混合发酵3～5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀3～5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为400～600r/min条件下，加热搅拌溶解40～60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为400～600r/min条件下，恒温处理40～60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为800～1000r/min条件下，搅拌溶解40～60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1000～1200r/min条件下，搅拌混合40～60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取1～2份海藻酸钠，0.1～0.2份高碘酸钠，80～100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀3～5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为600～800r/min条件下，搅拌溶解40～60min，接着加入高碘酸钠，于温度为90～95℃，转速为600～800r/min条件下，搅拌反应40～60min，即得改性海藻酸钠液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在制备过程中，硅藻土经过食人鱼液处理，有效去除体系中酸溶性的物质，同时使得硅藻土易于粉碎，接着通过冷冻粉碎，使得得到的硅藻土达到微纳米级，微纳米级的硅藻土具有良好的分散性能，使得体系的致密度得到提升，从而使得产品的抗渗性能得到进一步的提升；
(2)本发明通过添加预处理沸石，聚丙烯酸锌树脂，甲基三甲氧基硅烷和甲基硅酸钠，在使用过程中，首先，体系中的聚丙烯酸锌树脂与钠基膨润土中溶出的钠离子发生离子交换，离子交换得到的聚丙烯酸钠溶于水，是的部分聚丙烯酸锌树脂脱落，交换出的锌离子与碳酸根离子结合，生成碳酸锌，而脱落的聚丙烯酸锌树脂能够吸附碳酸锌随着水流渗透的方向堵塞缝隙，在使用过程中起到了补漏的作用，使得产品能够实现长效抗渗的作用；
其次，甲基三甲氧基硅烷水解，形成硅羟基，硅羟基可以和钠基膨润土颗粒表面的硅羟基发生脱水缩合形成硅氧键，而有机端可起到良好的疏水作用，从而起到了良好的防水作用；
再次，甲基硅酸钠分子结构中的硅羟基和甲基三甲氧基硅烷发生脱水缩合形成硅氧键，甲基硅酸钠、甲基三甲氧基硅烷皆可和钠基膨润土中的硅羟基反应脱水，从而实现“反毛细效应”形成憎水层，同时具有微膨胀的作用，能够促使体系的致密度得到提升，进一步提升体系的抗渗性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的抗渗膨润土防水毯的各指标的测试方法如下：
抗渗性能：按照JG/T193进行测试，并计算渗透系数。
实例1
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按体积份数计，依次取20份硅藻土，40份硫酸，20份双氧水，将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为800r/min条件下，继续搅拌10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为70kHz条件下，超声分散60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)按重量份数计，依次取3份预处理硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)按重量份数计，依次取20份沸石，0.2份巴氏芽孢杆菌，2份甘油，2份聚乙二醇，30份水，2份牛肉膏，将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，混合发酵5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为1000r/min条件下，搅拌溶解60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
实例2
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按重量份数计，依次取3份硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(2)按重量份数计，依次取20份沸石，0.2份巴氏芽孢杆菌，2份甘油，2份聚乙二醇，30份水，2份牛肉膏，将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，混合发酵5天后，过滤，得预处理沸石；
(3)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(4)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为1000r/min条件下，搅拌溶解60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(5)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(6)检测。
步骤(1)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
实例3
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按体积份数计，依次取20份硅藻土，40份硫酸，20份双氧水，将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为800r/min条件下，继续搅拌10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为70kHz条件下，超声分散60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)按重量份数计，依次取3份预处理硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(4)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为1000r/min条件下，搅拌溶解60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(5)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(6)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
实例4
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按体积份数计，依次取20份硅藻土，40份硫酸，20份双氧水，将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为800r/min条件下，继续搅拌10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为70kHz条件下，超声分散60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)按重量份数计，依次取3份预处理硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)按重量份数计，依次取20份沸石，0.2份巴氏芽孢杆菌，2份甘油，2份聚乙二醇，30份水，2份牛肉膏，将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，混合发酵5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份预处理沸石，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素，向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
实例5
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按体积份数计，依次取20份硅藻土，40份硫酸，20份双氧水，将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为800r/min条件下，继续搅拌10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为70kHz条件下，超声分散60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)按重量份数计，依次取3份预处理硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)按重量份数计，依次取20份沸石，0.2份巴氏芽孢杆菌，2份甘油，2份聚乙二醇，30份水，2份牛肉膏，将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，混合发酵5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为1000r/min条件下，搅拌溶解60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
实例6
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按体积份数计，依次取20份硅藻土，40份硫酸，20份双氧水，将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为800r/min条件下，继续搅拌10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为70kHz条件下，超声分散60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)按重量份数计，依次取3份预处理硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)按重量份数计，依次取20份沸石，0.2份巴氏芽孢杆菌，2份甘油，2份聚乙二醇，30份水，2份牛肉膏，将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，混合发酵5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，60份预处理明胶液，5份尿素，将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为1000r/min条件下，搅拌溶解60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
对比例
一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份沸石，3份甘油二酯，60份预处理明胶液，5份尿素。
一种抗渗膨润土防水毯的加工工艺，所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)按重量份数计，依次取3份硅藻土，10份纤维素，6份尿素，30份氢氧化钠溶液，20份改性海藻酸钠液，将尿素和质量分数为30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得纤维素原液，将纤维素原液，硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(2)按重量份数计，依次取2份明胶，0.03份明胶酶，120份水，将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为600r/min条件下，加热搅拌溶解60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为600r/min条件下，恒温处理60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(3)按重量份数计，依次取20份改性纤维，10份沸石，3份甘油二酯，60份预处理明胶液，5份尿素，向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，沸石，预处理明胶液和尿素，于转速为1200r/min条件下，搅拌混合60min，得防水层；
(4)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(5)检测。
步骤(1)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取2份海藻酸钠，0.2份高碘酸钠，100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌溶解60min，接着加入高碘酸钠，于温度为95℃，转速为800r/min条件下，搅拌反应460min，即得改性海藻酸钠液。
表1：性能检测表
从表1中可以看出：通过实例1，实例2和对比例对比，本发明在制备过程中，硅藻土经过食人鱼液处理，有效去除体系中酸溶性的物质，同时使得硅藻土易于粉碎，接着通过冷冻粉碎，使得得到的硅藻土达到微纳米级，微纳米级的硅藻土具有良好的分散性能，使得体系的致密度得到提升，从而使得产品的抗渗性能得到进一步的提升；通过实例1实例，实例4，实例5和实例6，对比可知，本发明通过添加预处理沸石，聚丙烯酸锌树脂，甲基三甲氧基硅烷和甲基硅酸钠，在使用过程中，首先，体系中的聚丙烯酸锌树脂与钠基膨润土中溶出的钠离子发生离子交换，离子交换得到的聚丙烯酸钠溶于水，是的部分聚丙烯酸锌树脂脱落，交换出的锌离子与碳酸根离子结合，生成碳酸锌，而脱落的聚丙烯酸锌树脂能够吸附碳酸锌随着水流渗透的方向堵塞缝隙，在使用过程中起到了补漏的作用，使得产品能够实现长效抗渗的作用；其次，甲基三甲氧基硅烷水解，形成硅羟基，硅羟基可以和钠基膨润土颗粒表面的硅羟基发生脱水缩合形成硅氧键，而有机端可起到良好的疏水作用，从而起到了良好的防水作用；再次，甲基硅酸钠分子结构中的硅羟基和甲基三甲氧基硅烷发生脱水缩合形成硅氧键，甲基硅酸钠、甲基三甲氧基硅烷皆可和钠基膨润土中的硅羟基反应脱水，从而实现“反毛细效应”形成憎水层，同时具有微膨胀的作用，能够促使体系的致密度得到提升，进一步提升体系的抗渗性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (3)
1.一种抗渗膨润土防水毯，包括编织布层，防水层，膨润土层和无纺布层，其特征在于：所述防水层包括以下重量份数的原料：10～20份改性纤维，8～10份预处理沸石，8～10份聚丙烯酸锌树脂，10～20份丙酮，2～3份甘油二酯，5～8份甲基三甲氧基硅烷，2～3份甲基硅酸钠，40～60份预处理明胶液，3～5份尿素；
所述改性纤维是由预处理硅藻土，纤维素，尿素，氢氧化钠溶液，改性海藻酸钠液改性后制得；所述预处理硅藻土是由硅藻土，硫酸和双氧水改性后制得；
所述预处理沸石是由沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏改性后制得；
所述预处理明胶液是由明胶，明胶酶和水预处理后制得；
所述抗渗膨润土防水毯的加工过程如下：
(1)将质量分数为98％的硫酸置于三口烧瓶中，接着将质量分数为30％的双氧水加入三口烧瓶中，于转速为600～800r/min条件下，边缓慢加入30％的双氧水边搅拌混合，待30％的双氧水滴加完毕后，于转速为600～800r/min条件下，继续搅拌5～10min，得制备食人鱼液，将硅藻土与食人鱼液置于单口烧瓶中，接着将单口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为55～70kHz条件下，超声分散40～60min后，过滤，得滤饼，接着用质量分数为20～30％的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后滤饼置于冷冻粉碎机中粉碎，得粉碎料，接着将粉碎料置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理硅藻土；
(2)将尿素和质量分数为20～30％的氢氧化钠溶液置于混料机中，于转速为400～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，接着向混料机中加入纤维素，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，得纤维素原液，将纤维素原液，预处理硅藻土和改性海藻酸钠液混合后，脱泡，纺丝，得改性纤维；
(3)将沸石，巴氏芽孢杆菌，甘油，聚乙二醇，水，牛肉膏混合置于发酵釜中，于温度为28～32℃，转速为100～200r/min条件下，混合发酵3～5天后，过滤，得预处理沸石；
(4)将明胶与水置于1号烧杯中，静置溶胀3～5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为400～600r/min条件下，加热搅拌溶解40～60min后，降温至30℃，随后向1号烧杯中加入明胶酶，于温度为30℃，转速为400～600r/min条件下，恒温处理40～60min后，升温至80℃，灭酶，得预处理明胶液；
(5)将聚丙烯酸锌树脂和丙酮置于搅拌机中，于转速为800～1000r/min条件下，搅拌溶解40～60min，接着向搅拌机中加入甘油二酯混合，接着搅拌机中加入改性纤维，预处理沸石，甲基三甲氧基硅烷，甲基硅酸钠，预处理明胶液和尿素，于转速为1000～1200r/min条件下，搅拌混合40～60min，得防水层；
(6)由上至下按编织布层、防水层、膨润土层、防水层和无纺布层进行铺设，再经针刺固定，接着喷洒氯化钙溶液，即得抗渗膨润土防水毯；
(7)检测。
2.根据权利要求1所述的一种抗渗膨润土防水毯，其特征在于：所述防水层包括以下重量份数的原料组成：20份改性纤维，10份预处理沸石，10份聚丙烯酸锌树脂，20份丙酮，3份甘油二酯，8份甲基三甲氧基硅烷，3份甲基硅酸钠，60份预处理明胶液，5份尿素。
3.根据权利要求1所述的一种抗渗膨润土防水毯，其特征在于：步骤(2)所述改性海藻酸钠液的制备过程为：按重量份数计，依次取1～2份海藻酸钠，0.1～0.2份高碘酸钠，80～100份水，将海藻酸钠与水置于2号烧杯中，静置溶胀3～5h后，将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为600～800r/min条件下，搅拌溶解40～60min，接着加入高碘酸钠，于温度为90～95℃，转速为600～800r/min条件下，搅拌反应40～60min，即得改性海藻酸钠液。
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