ES2279130T3 - Procedimiento de produccion de un material impermeabilizante. - Google Patents

Procedimiento de produccion de un material impermeabilizante. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para producir un material de impermeabilización en forma de hojas que comprende intercalar una capa núcleo (10) que incorpora una arcilla de bentonita hinchable entre las respectivas capas portadoras (12, 14) y conectar las capas portadoras mediante una soldadura ultrasónica (18, 26, 28) a intervalos, o a lo largo de una o más líneas.

Description

Procedimiento de producción de un material impermeabilizante.
Esta invención se refiere a un procedimiento para producir un material de impermeabilización en forma de hojas que comprende intercalar una capa núcleo, la cual incorpora una arcilla de bentonita hinchable, entre las capas portadoras respectivas.
Dicho material se usa como un revestimiento para retener el agua en unos embalses, lagos, lagunas artificiales, etc. Se usa también para revestir y limitar el flujo, es decir, para recubrir, los sitios de depósito de basuras de vertido controlado en donde el suelo por debajo tiene que ser protegido contra la infiltración de líquido contaminante. Se usa para realizar una función similar y se coloca debajo de las estaciones de suministro de gasolina o de otros lugares equiparables para evitar la contaminación de la capa freática por el derramamiento de dicho material. Se puede usar también, con mayor generalidad, como una capa de impermeabilización situada por debajo de los edificios y de otras estructuras y como un material para tejados.
En una forma, la capa núcleo comprende una arcilla de bentonita conformada en partículas o en gránulos y las capas portadoras están unidas ya sea mediante una costura con grapas o una perforación con aguja a través de la capa de arcilla. El material de esta forma se describe en los documentos EP-A-0059625, EP-A-0246311 y GB2202185. Dicho material ha de ser humedecido después de su instalación de tal manera que la arcilla absorba el agua antes de que se vuelva impermeable. Si el material sufre algún tipo de daño en tránsito o si la humidificación en el sitio es desigual o insuficiente, entonces la uniformidad y fiabilidad de la capa de impermeabilización puede ser dudosa.
El documento WO 97/36060 revela un material similar en el cual la capa núcleo comprende unas partículas de bentonita y las capas portadoras, una de las cuales es permeable y una de las cuales está construida de un material de plástico impermeable y conformada con unos rebordes situados a intervalos, se sellan térmicamente entre sí a lo largo de estos rebordes.
En otra forma, la capa núcleo de arcilla de bentonita ya está hidratada parcialmente al mezclarse con agua y con una variedad de sustancias disueltas opcionales, para conformar una masa de plástico y después extruída o laminada en forma de hojas. De esta manera, el material ya es impermeable antes de su instalación y la impermeabilidad es uniforme. El material de esta forma se describe en el documento anterior del solicitante WO 94/05863,
El último tipo de material tiene la desventaja de una resistencia baja al cizallado. Debido a que las capas portadoras no están unidas entre sí, se pueden deslizar entre sí, con la arcilla comprendida en la capa núcleo actuando como un lubricante. Esto impide el uso de dicho material sobre unos substratos inclinados en donde el ángulo de inclinación es mayor que aproximadamente 6 a 8º. Esto impide su uso en varias situaciones de vertido controlado.
Un objeto de la invención es el de superar esta desventaja.
A la vista de este objeto, la invención proporciona un procedimiento para producir un material de impermeabilización según se especifica en el primer párrafo, caracterizado porque las capas portadoras están conectadas entre sí mediante una soldadura
ultrasónica a intervalos y/o a lo largo de una o más líneas.
Esta manera de unir las capas portadoras se puede aplicar a las dos formas de material descritos anteriormente, es decir, aquellos que tienen unas partículas de bentonita en la capa núcleo así como aquellos que tienen una capa núcleo que contiene arcilla conformada de una masa de plástico (deformable).
Las capas portadoras de dichos materiales son convencionalmente unos géneros textiles tejidos o no tejidos, los cuales son permeables, siendo necesario que permitan que el agua penetre dentro de la capa núcleo que contiene arcilla después de que el material haya sido instalado en su sitio y recubierto para que sea posible que se dilate y proporcione una capa sustancialmente impermeable de larga duración. No obstante, los materiales de este tipo, incluyendo el propio producto "Siabseal" del solicitante, son conocidos en la técnica, en los que una de las capas portadoras es una membrana impermeable de un material de plástico.
Para un fin determinado de la presente invención, se prefieren los géneros textiles no tejidos como capas portadoras. Convenientemente, estos pueden estar conformados de unas fibras de polipropileno, aunque puede ser posible otro tipo de materiales, tales como las fibras de PVC, o de polietileno, o de poliéster.
En ciertas realizaciones se puede incluir un refuerzo de malla en la capa núcleo. Una de las capas portadoras se puede conectar además al refuerzo mediante una primera serie de soldaduras ultrasónicas mientras que la otra capa portadora está conectada al refuerzo mediante una segunda serie de soldaduras ultrasónicas, las cuales están desalineadas en posición con respecto a las de la primera serie. Esto tiene la ventaja de que está presente siempre un cierto grosor del material de impermeabilización del núcleo, es decir, que no existen unos huelgos potencialmente permeables.
La invención se describirá después, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática que muestra cómo, en una primera realización de la invención, una pequeña sección de material está soldada a lo largo de una línea por un medio ultrasónico;
la Figura 2 es una vista similar que muestra el material después de que haya sido soldado;
la Figura 3 es una vista de una sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A mostrada en la Figura 2;
la Figura 4 es una vista en perspectiva esquemática de una segunda realización del material de la invención; y
la Figura 5 es una vista de una sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B mostrada en la Figura 4.
Según se ilustra en las Figuras 1 a 3, la primera realización a modo de ejemplo comprende una capa núcleo 10 de un compuesto de arcilla de bentonita semi-hidratada la cual ha sido laminada o extruída en forma de hojas e intercalada entre unas capas portadoras 12, 14, respectivas.
Preferentemente, las dos capas portadoras 12, 14 están conformadas de un género textil no tejido, tal como el polipropileno. El uso de un material no tejido permite que se conforme una soldadura más resistente. No obstante, es posible lograr una soldadura de una resistencia razonable usando una capa portadora no tejida y una capa portadora tejida. Puede ser posible también usar una capa portadora conformada con una película impermeable y la otra capa conformada de un textil tejido o no tejido.
En una producción a escala total el material puede tener una amplitud de hasta 5 metros. Solamente se ilustra una pequeña sección y un medio para soldar ultrasónicamente las capas portadoras de la misma. Haciendo referencia a la Figura 1, el material se coloca sobre una placa base 20 sobre la cual existe una proyección en sección transversal triangular 22. Un sonotrodo ultrasónico 24 se pone en contacto con el material sobre la proyección, el cual sirve para separar el material de la capa núcleo 10. A medida que se aplique la frecuencia ultrasónica, se corta la capa núcleo y entonces los dos géneros 12, 14 se sueldan entre sí.
La línea de soldadura 18 resultante se muestra en las Figuras 2 y 3.
Unas pruebas preliminares indican que una pluralidad de líneas de soldadura separadas, desde unos pocos centímetros de separación hasta más de 1 metro de separación, cuando las dos capas portadoras estén conformadas de un género de polipropileno no tejido, aumentará la resistencia al cizallamiento del compuesto hasta que sea comparable con el material disponible en el mercado del tipo en el que la capa núcleo está conformada en partículas y las capas portadoras están unidas mediante una costura con grapas o una perforación con aguja o por cualquier otro medio. Esto podría permitir que el material que va a ser usado sobre cualquier terreno se incline hasta aproximadamente unos 60º.
Cuando algún material de la capa núcleo 10 que contiene arcilla permanece entre las capas portadoras 12 y 14 en la línea de soldadura 18, se reduce entonces la resistencia de la soldadura, hasta un 50%, según se mide por la fuerza requerida para separar las capas 12 y 14,
Se puede incorporar una capa adicional conformada de una película impermeable, por ejemplo, de polipropileno o de PVC, entre cualquiera de las capas portadoras 12, 14 y la capa núcleo 10. En algunos casos, esto puede mejorar la resistencia de la soldadura. No obstante, su fin primario es el de controlar la permeabilidad del material compuesto y evitar que las líneas de soldadura 18 se vuelvan permeables y fracturen toda la integridad de la barrera impermeable al agua, la cual habrá de ser conformada por el compuesto.
En otras realizaciones, se pueden proporcionar unas bandas de una película impermeable, tan finas como de 5 mm., en las posiciones de las líneas de soldadura. Estas pueden proporcionarse antes de la soldadura, entre la capa núcleo 10 y cualquiera (o ambas) de las capas portadoras 12, 14. Alternativamente, dichas bandas pueden estar situadas en su posición, posiblemente adheridas, sobre la superficie exterior de cualquiera de las capas portadoras 12, 14, ya sea antes o después de la soldadura.
Las líneas de soldadura, las cuales pueden ser de aproximadamente unos 15 mm. de largo, se pueden rellenar también externamente añadiendo bentonita que contiene un material deformable, comparable con el de la capa núcleo 10.
Apropiadamente, puede estar provista una pluralidad de líneas de soldadura separadas ya sea paralelamente o de una manera perpendicular a la anchura del material compuesto. De esta manera, puede tomar la apariencia de un cobertor duvet. No obstante, otros modelos de soldadura pueden ser también apropiados, tales como los puntos de soldadura o las soldaduras circulares, distribuidas sobre el material, o una líneas continuas a través de la anchura, que se detienen a corta distancia de los márgenes del borde para permitir que se solapen cuando el material se instale en su posición. También podría ser una posibilidad una soldadura continua en zigzag a través del material.
Un desarrollo adicional se ilustra en las Figuras 4 y 5. Para mejorar la resistencia del material contra un deslizamiento relativo de las capas portadoras, se incorpora un medio de refuerzo flexible, perforado dentro de la capa núcleo 10. En el ejemplo ilustrado, se incluye una malla de polipropileno 16 en la capa núcleo 10 en medio de las capas portadoras 12, 14 (los mismos números de referencia que en las Figuras 1 a 3). Esta malla 16 se suelda ultrasónicamente, a las dos capas portadoras 12, 14. Según se muestra, las líneas de soldadura 26 que unen la primera capa portadora 12 a la malla 16 están desalineadas con respecto a las líneas de soldadura 28 que unen la segunda capa portadora 14 a la malla 16. Esto reduce el riesgo de permeabilidad en las soldaduras debido a que permanece siempre allí un cierto grosor de material del núcleo.

Claims (9)

1. Un procedimiento para producir un material de impermeabilización en forma de hojas que comprende intercalar una capa núcleo (10) que incorpora una arcilla de bentonita hinchable entre las respectivas capas portadoras (12, 14) y conectar las capas portadoras mediante una soldadura ultrasónica (18, 26, 28) a intervalos, o a lo largo de una o más líneas.
2. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que se incluye en la capa núcleo un refuerzo flexible, perforado (16).
3. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 2, en el que el refuerzo es una malla (16) conformada de un material de plástico.
4. Un procedimiento para producir un material de impermeabilización en forma de hojas que comprende intercalar una capa núcleo (10) que incorpora una arcilla de bentonita hinchable entre las respectivas capas portadoras (12, 14) y que incluye una malla de refuerzo (16) comprendida dentro de la capa núcleo, conectando una de las capas portadoras (12) al refuerzo mediante soldadura ultrasónica en una primera serie de posiciones (26) y conectando la otra de las capas portadoras (14) al refuerzo mediante soldadura ultrasónica en una segunda serie de posiciones (28) las cuales están desalineadas con respecto a las de la primera serie.
5. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, al menos, una de las capas portadoras (12, 14) comprende un género textil no tejido.
6. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las capas portadoras (12, 14) comprenden polipropileno, polietileno o cloruro de polivinilo.
7. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye una capa adicional la cual es una película o membrana impermeable.
8. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que está provista una película o membrana impermeable en las posiciones de la soldadura ultrasónica.
9. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa núcleo (10) está conformada mediante extrusión o laminado de una masa de plástico deformable en la cual la bentonita está semi-hidratada.
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