KR0177842B1 - 물 또는 오일 불투과 팽윤성 점토의 밀봉 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기저층과 부직물 피복층 사이에 팽윤성 점토를 그 지점에 니들 펀칭하는 경우, 피복층내로의 혼입과 동시에 피복층의 상측에 팽윤성 점토를 산포 부가하는 물 및/또는 오일 불투과성 밀봉 시이트의 연속 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 변형된 형태에 따라, 부직물, 직물, 편물 및/또는 필름으로 구성된 기저층을 사용하고, 상기 필름은 합성 수지 필름, 직물 또는 종이로 강화된 합성 수지 필름이고, 큰 공극의 부직물 또는 비강화 교차 섬유 주름형 부직물 또는 랜덤 섬유 부직물 상에 분말상의 팽윤성 점토를 뿌려 니들 펀칭에 의해 흡입시키고 습윤화시킨 다음 건조시킨다. 그러나, 니들 펀칭 대신에 편성법 및/또는 봉제법을 이용할 수 있다.

Description

물 또는 오일 불투과 팽윤성 점토의 밀봉 시이트

본 발명은 물 및/또는 오일에 불투과되고 피복층에 제공된 팽윤성 점토층으로 필수적으로 구성된 밀봉 시이트에 관한 것이다.

차례로 그위에 피복층이 있는 벤토나이트 층을 갖는 유연성 기저층의 경우에, 상기의 밀봉 시이트가 유럽 특허 공고 제0059625로에 공지되어 있다. 세 층, 즉 부직물일 수 있는 기저층, 그 조성이 자세히 기재되어 있지 않은 시이트인 벤토나이트 층 및 피복층 모두 접착제에 의해 서로 결합되어 있다. 상기와 같은 생성물의 경우에, 기저층 및 피복층이 단지 벤토나이트 층에 의해 서로 연결되어 있어, 시이트를 사용할 때 벤토나이트층의 습윤화에 의해 결합이 해체되므로, 기저층과 피복층간에 어떠한 영구적 결합이 존재하지 않는다. 물과 접촉하고 있는 벤토나이트 층이 상당한 정도로 모든 방향으로 자유롭게 부풀고, 이 경우에 벤토나이트 층이 기저층과 피복층 간에 윤활 필름으로 작용하기 때문에, 그 의도하는 목적을 위해 시이트를 사용하는 경우 그 자체가 문제가 있는 것으로 여겨져, 제방의 밀봉 시이트와 같은 피복의 경우에 불리한 점이 된다.

이 밀봉 시이트재의 주요 단점을 극복하기 위해 본 발명자들은 이미 독일 연방 공화국 특허 명세서 제3,704,503로에 기재된 밀봉 시이트를 개발하였다. 이 밀봉 시이트는 필수적으로 기저층, 팽윤성 점토층 및 피복층으로 구성되고, 기저층 및/또는 피복층은 부직물로 구성되고 부직물로 구성되지 않을 수도 있는 층은 직물 또는 편물 또는 합성 수지 필름으로 구성되어 있고, 세층 모두 함께 니들 펀칭(needle punching)되어 있다. 상기와 같은 밀봉 시이트의 경우에, 기저층 및 피복층이 니들 펀칭 때문에 영구적으로 연결된 상태를 유지하고, 팽윤성 점토가 팽창한 후 조차도 벤토나이트 입자는 섬유에 의해 케이지(cage)내에 갇혀 있고, 벤토나이트층을 통해 피복층으로 부터 기저층까지 및 그 역 방향으로 신장한다. 이것이 이 밀봉 시이트를 사용하는 동안 습윤 벤토나이트 층을 윤활 평면으로서 작용할 수 없게 하고 예를 들어, 제방상의 각각 자갈 또는 조약돌로 구성된 차폐층이 미끄러지지 않기 때문에 피복층으로 부터 기저층까지의 진정한 횡단력 또는 전단력의 이동이 존재한다. 또한, 본 출원인의 상기 독일 연방공화국 특허 명세서 제3,704,503호는 이미 상산 과정 동안 먼저 분말형 벤토나이트를 기저층에 도포하고 필요하다면 진탕 한 다음, 과립상의 벤토나이트를 피복하면 상기 밀봉 시이트의 물 투과성의 감소가 수득될 수 있음을 기재하고 있다.

분말형 벤토나이트를 기저층으로 진탕하는 대신, 먼저 기저층을 벤토나이트 수성 현탁액에 함침시키거나 수성 벤토나이트 페이스트를 그위에 압연시킨 후, 필요하다면 건조시킨 다음, 입자상 벤토나이트를 도포하는 공정처리를 수행할 수 있다. 필요하다면 도포하기 전에 피복층을 기저층에 대해 기재한 것과 동일한 방법으로 공정처리를 수행할 수 있다.

이 처리 및 심지어 부가적으로 진탕 또는 함침으로 벤토나이트를 예비처리한 기저층 및 피복층을 사용하더라도, 실험실 및 사용 분야에서의 시험 결과는 증첩된 결합 부분에 중첩 관계에 놓여진 미세공 부직 물질 때문에 밀봉 시이트 그 자체에서와 같은 물 투과 계수를 수득하기는 상당히 어렵다는 것을 보여준다. 이것은 확실히 미세공 부직물이 벤토나이트로 완전히 충진되지 않고, 예를 들어 벤토나이트 분말 또는 벤토나이트 페이스트 또는 벤토나이트 현탁액이 부직물의 틈새로 완전히 침투하지 않거나 또는 혼입된 미세 분말 벤토나이트의 일부가 압연, 저장, 선적(shipping) 및 전개 및 도포동안 떨어진다는 사실 때문이다. 이것이 아마도 왜 그 내부로 진탕되는 벤토나이트로 미리 처리한 기저층 및 피복층이 스스로 고품질 밀봉 시이트에 대해 특정되는 필요요건을 완전히 수행할 수 없는가의 이유일 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 중첩 부분에서의 탁월한 밀봉 효과 뿐 아니라 충진 상태, 보다 구체적으로는 마무리 처리된 밀봉 시이트의 피복층에서, 혼입된 팽윤성 점토 또는 벤토나이트가 압연, 저장, 선적 및 전개 및/또는 도포동안 떨어지거나 가루로서 소실되는 것을 피할 수 있는 방법으로, 부직물로 구성되 기저층 및/또는 피복층을 분말 또는 과립상의 팽윤성 점토 및 보다 구체적으로는 분말 벤토나이트로 충진할 수 있게하는 방법을 제공한다.

본 발명에서 상기 목적을 달성하기 위해, 기저층 및/또는 피복층은 삼중층의 니들 펀칭 동안 부가적으로 외부에 도포된 팽윤성 점토를 니들 펀칭으로 혼입시킨 후, 습윤화 및 다시 건조시켜 팽윤성 점토의 섬유 강화외피를 형성시켜, 전체 구조에 견고하게 연결된 부직 물질로 구성된다.

분 발명의 주요 특징은 하나 이상의 층이 부직물로 구성되고 거기에 도포된 팽윤성 점토는 니들펀칭 조작동안 외부적으로 도포되고 부직물내로의 펀칭에 의해 혼입되며, 그 후 팽윤성 점토내에 니들 펀칭된 피복층이 물의 작용으로 부풀게 되고 그 후 다시 건조되는 것이다.

결과적으로, 본 발명은 물 및/또는 오일에 불토과성이고 필수적으로 기저층, 팽윤성 점토, 보다 구체적으로는 벤토나이트층 및 피복층으로 구성되고, 상기 층중 하나 이상이 부직물이고, 건조 분말 또는 과립상의 팽윤성 점토가 기저층에 도포되고, 피복층이 그 위에 놓여 있고, 생성된 삼중층 물질을 니들 펀칭을 위해 기저층 및 피복층과 함께 니들 펀칭 기계를 통과시키는 밀봉 시이트의 연속적 제조 방법에 있어서, 니들 펀칭 이전에 분말상의 팽윤성 점토를 부직물로 구성된 피복층 상단 표면에 도포하고, 생성된 사중층 물질을 니들 펀칭한 후, 피복층 내로 니들 펀칭된 팽윤성 점토를 물로 습윤화 시키고 다시 건조시킨 후, 필요하다면 기저층을 적절한 방법으로 가공시킴을 특징으로 하는 밀봉 시이트의 연속적 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 보다 유리한 방법에 있어서, 피복층은 부직물로 구성되고 기저층은 직물 또는 필름으로 구성되나, 직물의 사용이 보다 바람직하다. 필름으로서는 합성 수지 필름 뿐만 아니라 종이, 바람직하기로는 소다 크라프트지를 사용할 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 직물은 분말 벤토나이트의 경우에 ㎛범위의 입자 크기를 갖는 극히 미세한 분말 벤토나이트가 직물을 통해 침투할 수 없을 정도로 밀도있게 직조되어야 한다. 직조 리본 직물을 사용하는 것이 바람직하다.

냉수, 온수 또는 열수 또는 중기를 사용하여 습윤화 시킬 수 있다.

기저층으로서 직물을 사용하여 본 발명에 따라 제조된 피복용 밀봉 시이트의 경우에, 피복층이 벤토나이트로 충진된 부직물로 구성된 경우, 중첩부분에서 밀봉 시이트 그 자체의 경우와 실질적으로 동일한 물 투과 값을 얻을 수 있음을 확신할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 밀봉 시이트는 합성 수지 필름의 방수층의 하부의 안전한 밀봉 깔개로서 매우 적절하다. 합성수지 필름이 손상된 경우, 예를 들어 구멍 또는 째진 틈의 형성으로 인해 이 누수 지점을 통한 물의 누수는 본 발명에 따라 제조된 밀봉 시이트에 존재하고, 바람직하기로는 천연적으로 존재하는 소듐 벤토나이트인 팽윤성 점토를 팽창시켜 일종의 자기 치료 작용으로서 누수 지점을 밀봉한다.

사용된 부직물은 바람직하기로는 고품질의 합성수지 섬유, 보다 바람직하기로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아크릴 및/또는 폴리아미드 섬유로 구성된다. 폐기 장소에 대해서는 토양에서 생긴 모든 물질에 관해서 내성인 부식방지성이고, 결과적으로 극히 긴 수명을 가진것으로 보이는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)또는 폴리프로필렌으로 구성된 부직 물질을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이 큰 균열 내성은 기계적 긴장에 대한 실질적인 내성에 기여한다.

본 발명에서 이용되는 부직 물질의 구조에 관해서, 부직물이 니들 펀칭에 의해 기계적으로 강화되는 거싱 방적사 부직물의 주요 문제이다, 상기 부직물은 만곡되고 함께 결합된 섬유가 수많은 미로형 통로를 가진 편평 구조로 구성된 구조를 갖는다. 부직물의 구조는 특정 용도에 따라 보다 굵거나 또는 보다 미세하게 제조하여 예정된 요건에 대한 적절한 적응성을 보장하게 한다. 기계적 강화는 본 발명의 목적을 위해 상당히 중요한 구조를 보장한다. 그리고, 니들 펀칭에 의해 강화된 부직물 대신에, 스티칭 기술 또는 난류(turbulence)에 의해 기계적으로 강화된 부직물 또는 화학적으로 강화된 부직물을 사용할 수 있다.

본 발명의 또다른 유리한 변형된 특징은 부직물, 직물 또는 편물 및/또는 필름으로 구성된 기저층을 사용하는 것이고 상기 필름은 합성 수지필름, 직물 또는 종이, 바람직하게는 소다 크라프트지로 강화된 합성 수지 필름이고, 다공성 구조는 큰 공극의, 화학적으로 또는 기계적으로 강화 또는 단지 일부 강화된 부직물 또는 비강화 교차 섬유 주름형 부직물 또는 랜덤 석유 불직물로 구성되고, 전술한 구현예와 구별되게 평윤성 점토의 어떠한 층도 기저층에 직접적으로 도포하지 않고, 대신 점토를 적절한 속도로 다공성 구조상에 또는 구조내에만 도포하지 않고, 대신 점토를 적절한 속도로 다공성 구조상에 또는 구조내에만 도포하고, 상기 팽윤성 점토는 분말 또는 과립 형태의 천연으로 존재하는 소듐 벤토나이트인 것이 바람직하다. 상기에서와 같이 수득한 시이트를 적절한 니들 펀칭 기계에 통과시키고, 한편, 팽윤성 점토는 다공성 구조내로 삽입되고, 다공성 구조 자체는 종래의 니들 펀칭 기술과 같이 기계적으로 강화되어 있다. 그러나, 편성 및/또는 봉제에 의해 강화시킬 수도 있다. 그러나, 편성 및/또는 봉제에 의해 강화시킬 수도 있다. 이어서, 수득한 시이트를 벤토나이트가 도포되는 측면 또는 양 측면상으로 물로 습윤화시킨다.

니들 펀칭 기술을 사용하는 경우에, 니들 펀칭길르 일렬로 나란히 놓고, 이들 중 하나를 후크가 아래로 향해 있는 니들과 맞추고 나머지는 후크가 위로 항해 있는 니들과 맞추면 유리하다. 그러나, 양자의 유형의 니들과 각각 맞춰진 결합 니들 펀칭기를 사용할 수도 있다.

니들 펀칭에 의해 결합된 시이트 구조에 상부 및/또는 하부 표면상에 물을 분부한 후 건조시킨다. 예를 들어 적외선 방사 또는 직물을 건조로 또는 열기 터널을 통과시켜 건조시킬 수 있다. 또다른 적용 분야에 있어서, 벤토나이트가 특정량의 수분을 함유하는 것이 유리할 수 있다.

상기에서와 같이 수득한 밀봉 시이트를 밀봉 시이트로서 기저층에 사용할 수 있거나 또는 종이층을 제거하고 혼입된 점토를 이 측면에서 부터 시작해 팽윤시킨 후 건조시킨다. 상기 생성물은 자연히 중첩 영역에 최적의 밀봉 작용을 가진다. 본 발명의 바람직한 변형예에 따라, 중첩 영역에 최적의 밀봉 작용을 가진다. 본 발명의 바람직한 변형예에 따라, 중첩 넓이에 상응하는 넓이로 가장자리에만 종이 직물을 제거한다. 또한, 이 방법을 전술한 다른 작동 구현예와 사용할 수 있고, 기저층으로서 종이를 사용한다.

본 발명에 따른 밀봉 직물은 특히 지하수의 보호를 위한 밀봉 구조로서의 적용성 및 보다 구체적으로 합성수지 밀봉 물질과 결합된 결합 밀봉구조의 광물 성분으로서의 작용을 가진다. 밀봉 직물 전반에 퍼져있는 합성수지 밀봉 직물내의 분산된 누소 또는 천공의 경우에, 본 발명에 따른 밀봉 직물은 전술한 바와 같이 손상된 합성 수지 밀봉 직물의 일종의 자기 치료 작용을 한다.

본 발명을 하기의 실시예로 상세히 설명하겠으나, 상기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

[실시예 1]

4m폭의 직조된 리본 직물 두루마리 스탠드로 부터 펼쳐서 기저층으로서 니들 펀칭 기계에 제공한다. 전개 공정 동안, 기저층으로 작용하는 직조된 리본 직물상에 약3500g/m2의 속도로 벤토나이트 분말을 도포한다. 동시에, 부직물 두루마리(6.7dtex섬유)를 벤토나이트 층의 피복층으로서 또다른 스탠드를 통해 공급한다. 부가적으로 이 피복층에 벤토나이트 분말을 1500g/m2의 속도로 도포한다. 이 사중층을 니들 펀칭 기계에 통과시키고 피복층 내로 니들 펀칭된 벤토나이트 분말을 피복층 상에 배열하고 층들을 기계적으로 서로 고정된다.

니들 펀칭 기계는 다수의 니들 베드 (bed)를 가진다. 각 니들 베드는 수천개의 니들을 포함한다. 니들 베드는 매우 빠르게 수직 왕복운동을 한다 (즉, 약 분당 10000스트로크). 노치를 가진 바늘은 모든 층을 관통하고, 노치는 벤토나이트 입자가 다소 캡슐에 싸여 있는 견고한 복합구조를 형성하여 각각의 섬유가 서로 고리화 되게 해준다. 니들 펀칭 공정은 일부 벤토나이트가 중간층으로부터 피복층으로 그 내부 공간이 이용될 수 있을 정도로 통과하도록 계획한다. 니들 펀칭 기계에서 분리 후, 약 300g/m2의 속도로 물을 아래로 살포하여 피복층을 습윤화시키고, 예를 들어 적외선 등을 사용하여 유리하게 건조시킬 수 있다.

상기 방법으로 수득한 밀봉 시이트는 피복층을 그 예정된 목적을 수행하는 밀착, 섬유 강화 외피 형태를 나타나게 한다.

[실시예 2]

물 및/또는 오일 불투과 밀봉 시이트의 제조를 위해, PP직조 리본직물 (100g/m2)에 350g/m2로 굵게 주름잡힌 파일 직물을 제조한 다음, 3000g/m2의 속도로 활성 소듐 벤토나이트를 뿌린다. 벤토나이트로 충진된 섬유 파일 직물 및 기저 직물을 니들 펀칭 기계에 통과시키고 기계적으로 강화시킨다.

이어서, 벤토나이트로 충진된 부직물에 벤토나이트의 고정을 취해 상측면 상에 300ml/㎡의 속도로 물을 분무하고, 적외선 등을 사용하여 300℃에서 2분간 건조시킨다. 이 경우에 수처리로 인해 밀착, 섬유 강화 가죽질의 외피가 생긴다.

이 실시예에 따라 밀봉 시이트를 제조하기 위해, 부직물, 직물 또는 편물 및/또는 임의의 바람직한 원료 필름을 단위 면적당 임의의 적절한 중량 및 임의의 적절한 조합으로 당연히 사용할 수 있다. 또한, 단위 면적당 중량, 원료의 선택 및 주름형 파일 직물 또는 랜덤 섬유 파일 직물에 사용된 섬유의 적정량은 적용 분야에 따라 다를 수 있다. 벤토나이트 또는 팽창 가능한 점토를 분말 또는 과립 형태로서 사용할 수 있다.

Claims (14)

1. 필수적으로 기저층, 팽윤성 점토 및 피복층으로 구성되고, 상기 층중 하나 이상이 부직물이며, 건조 분말 또는 과립상의 팽윤성 점토를 기저층에 도포하고, 피복층을 그위에 얹어 생성된 삼중층 물질을 니들 펀칭을 위해 기저층 및 피복층과 함께 니들 펀칭 기계에 통과시키는, 물 또는 오일 불투과성 밀봉 시이트의 연속 제조 방법에 있어서, 니들 펀칭 이전에 분말상의 팽윤성 점토를 부직물로 구성된 피복층의 상단 표면에 도포하고, 생성된 사중층 물질을 니들 펀칭한 후, 피복층내로 니들 펀칭된 팽윤성 점토를 물로 습윤화하여 점토를 팽창시키고, 다시 건조시킴을 특징으로 하는 물 또는 오일 불투과성 밀봉 시이트의 연속 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 기저층이 필름임을 특징으로 하는 방법.
3. 큰 공극으로 구성된 공극 구조의, 강화 또는 부직 물질 또는 심지어 특별히 강화되지 않은 비강화 교차 섬유 주름형 부직물 또는 랜덤 섬유 부직물을 부직물, 직물 또는 편물, 또는 필림(합성 수지 필름, 직물 또는 종이로 강화된 합성 수지 필름)의 기저층에 도포하고, 도포 후 바람직한 양의 분말 또는 과립의 팽윤성 점토를 구조상에 뿌리고, 피복된 기저층을 니들 펀칭 기계에 통과시키고 공극 구조내로 니들 펀칭된 팽윤성 점토 및 전 구조를 니들 펀칭에 의해 동시에 강화시킨 후 혼성물 유리 측면 또는 양 측면을 물로 습윤화 시키고 최종적으로 건조시킴을 특징으로 하는, 필수적으로 부직물 및 팽윤성 점토로 구성된 물 또는 오일 불투과성 밀봉시이트의 연속적 제조 방법.
4. 제1 또는 2항에 있어서, 니들 펀칭 대신에 편성법 또는 봉제법을 사용함을 특징으로 하는 방법.
5. 제1 또는 2항에 있어서, 종이로 구성된 기저층을 미리 습윤화 시킨 후, 습윤화된 노출부 한쪽 측면으로부터 완전하게 또는 불완전하게 제거하고 다시 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
6. 제1 또는 2항에 있어서, 적외선 가열에 의해 또는 건조로 또는 열기 터널내에서 건조 조작을 수행함을 특징으로 하는 방법.
7. 제1 또는 2항에 있어서, 벤토나이트가 특정량의 잔류 수분만을 함유할 때 까지 상기 건조 조작을 수행함을 특징으로 하는 방법.
8. 제3항에 있어서, 니들 펀칭 대신에 편성법 또는 봉제법을 사용함을 특징으로 하는 방법.
9. 제 3항에 있어서, 종이로 구성된 기저층을 미리 습윤화 시킨 후, 습윤화된 노출부 한쪽 측면으로부터 완전하게 또는 불완전하게 제거하고 다시 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
10. 제3항에 있어서, 적외선 가열에 의해 또는 건조로 또는 열기 터널 내에서 건조 조작을 수행함을 특징으로 하는 방법.
11. 제3항에 있어서, 벤토나이트가 특정량의 잔류 수분만을 함유할 때까지 상기 건조 조작을 수행함을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 팽윤성 점토가 벤토나이트임을 특징으로 하는 방법.
13. 제2항에 있어서, 상기 필름이 직물임을 특징으로 하는 방법.
14. 제3항에 있어서, 상기 팽윤성 점토가 벤토나이트임을 특징으로 하는 방법.