NO300092B1 - Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en vann- og/eller olje-ugjennomtrengelig tetningsmatte - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en vann- og/eller olje-ugjennom-trengelig tetningsmatte, som i det vesentligste består av svellbar leire forsynt med et dekklag.

En slik tetningsmatte er kjent fra europeisk patentskrift 0059625, hvorved et bøyelig bærelag bærer et bentonittlag, på hvilket kan videre anordnes et dekklag. Alle tre lagene, dvs. bærelaget, som kan bestå av et ikke-vevet stoff, bentonittlaget og dekklaget, som kan bestå av en ikke nærmere definert matte, er forbundet med hverandre ved hjelp av et klebestoff. I et slikt produkt er bærelaget og dekklaget bare forbundet med hverandre over bentonittlaget, slik at ved denne anvendelse vil det ikke foreligge noen forbindelse mellom bærelaget og dekklaget ved hjelp av klebestoffene som vil løse seg opp ved fukting av bentonittlaget. Dette gjør seg særlig gjeldende på uheldig måte ved bestemte anvendelser. Da bentonittlaget, når det kommer i kontakt med vann, i sterkere grad kan svelle opp i alle retninger og derved danne et bentonittlag som virker som en glidefilm mellom bære- og dekklaget, gjør dette seg særlig gjeldende på uheldig måte ved utlegging av slike tetningsbaner på skrå flater.

For å unngå denne vesentlige ulempe ved slike tetnings-matter, har patentsøkeren allerede utviklet en tetningsmatte som beskrives i deres eget tyske patent nr. 3704503. Denne tetningsmatten består i det vesentlige av et bærelag, et lag av svellbar leire og et dekklag, idet bære- og/eller dekklaget består av et ikke-vevet stoff, og idet det laget som ikke består av et ikke-vevet stoff, består av et teksti-lmateriale, vevet stoff eller en plastfolie, idet alle tre lagene er forbundet med hverandre ved hjelp av stikning. Ved en slik tetningsmatte forblir bærelaget og dekklaget fast forbundet ved hjelp av sammensyingen, også ved og etter oppsvelling av den svellbare leiren, hvorved bentonitt-partiklene blir låst inne som i et bur gjennom fibrene som strekker seg fra dekklaget gjennom bentonittlaget inn i bærelaget, og omvendt. Dermed oppnås at ved bruk av denne tetningsmatten kan det fuktete bentonittlaget ikke fungere som en glidebane, og det oppnås en ekte skyvekraftoverføring fra dekklaget til bærelaget, slik at man f.eks. ikke behøver å frykte en utrasing av en skråning som består av et masselag av grus eller rullestein. Videre er i tysk patentskrift 3704503 allerede nevnt at en reduksjon av vanngjennom-trengeligheten av slike tetningsmasser kan oppnås hvis man ved fremstillingen i tilstøtning med bærelaget anbringer en melaktig bentonitt og likeledes innryster og først deretter anbringer det kornaktige bentonittgranulatet. Istedenfor innrysting av den melaktige bentonitten i bæreskiktet kan man gå frem slik at man innledningsvis impregnerer bærelaget med en vannholdig bentonittsuspensjon eller påvalser en vannholdig bentonittpasta, og først deretter, eventuelt etter en forutgående tørking, anbringer det kornaktige bentonittgranulatet . Fortrinnsvis kan dekklaget behandles på samme måte som foran beskrevet før det anbringes.

Til tross for denne behandling og selv om man i tillegg, som tidligere beskrevet, forbehandler bære- og dekklaget ved å sette det inn med bentonitt ved vibrasjon eller impreg-nering, viser undersøkelser i marken og på laboratorium at de finporede ikke-vevede materialer som kommer til å ligge over hverandre allikevel ikke helt oppnår de vanngjennomtrenglig-hetsverdier i overlappingsområdet som i selve tetningmatten. Dette kan sikkert tilbakeføres til at de finporede ikke-vevede materialer ikke er fylt fullstendig med bentonittpulver fordi bentonittpulveret hhv. bentonittpastaen hhv. bentonittslammingen ikke trenger fullstendig inn i mellom-rommene i det ikke-vevede materiale, eller at en del av den finpulverformete bentonitten er falt av ved opprulling, ved lagring, ved transport og ved avrulling. Sannsynligvis er dette også grunnen til at bære- og dekklagene som er forbehandlet med bentonitt ved vibrasjon som tidligere beskrevet, ikke alene helt ut fyller de krav som må stilles til en god tetningsmatte.

Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse blir derfor å frembringe en fremgangsmåte med hvilken det er mulig å fylle et bære- og dekklag av ikke-vevet materiale med pulver- eller granulatformet svellbar bentonitt, slik at man ikke bare oppnår en fremragende tetningseffekt i overlappingsområdet, men at fyllingen særlig i dekklaget i den ferdige tetningsmatte vil fremstå i en slik stand at det unngås at den til-satte svellbare leire hhv. bentonitt faller ut hhv. støver bort.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en vann- og oljeugjennomtrengelig tetningsmatte av den art som i det vesentligste består av svellbar leire, et bærelag og et dekklag som består av et fibermateriale eller et ikke-vevet filtlignende materiale som er forbundet med hverandre ved hjelp av nålestiknings-, strikkings- eller syteknikk, idet under fremstillingen før anbringelsen av dekklaget eventuelt anbringes pulverformet svellbar leire på dekklaget, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at man på bærelaget anbringer dekklaget, og deretter pulverformet eller granulatformet svellbar leire, forbinder de på hverandre liggende lag ved hjelp av nålestiknings-, strikkings-og/eller syteknikk, hvorved den svellbare leiren blir innført i dekklaget, fukter den i dekklaget værende svellbare leiren med vann, slik at den svellbare leiren sveller, tørker leiren, og deretter eventuelt behandler bærelaget på tilsvarende måte.

Ifølge en foretrukket utførelsesform ifølge oppfinnelsen består dekklaget av et ikke-vevet materiale og bærelaget av en vev eller en folie hvor anvendelse av en vev foretrekkes. Som folie kommer ikke bare kunststoffolier på tale, men også papir, fortrinnsvis natron-kraftpapir.

Vev som anvendes ifølge oppfinnelsen må i fall det benyttes bentonittmel være så tett vevet at selv ikke den mest finpulverformede bentonitt med kornstørrelser i um-området kan trenge gjennom veven. Fortrinnsvis benyttes et vevet bånd.

Nedfuktningen med vann kan skje med kaldt eller varmt vann eller med vanndamp.

Ved utlegning ifølge oppfinnelsen av en tetningsmatte, hvor en vev er anvendt som bærelag, og hvor dekklaget består av et ikke-vevet materiale fylt med bentonitt, er det likeledes sikret at overlappingsområdene har praktisk talt samme vanngjennomtrengelighetsverdier som selve tetningsmatten.

Tetningsmatten fremstilt ifølge oppfinnelsen egner seg fremragende som sikkerhetstetningsunderlag under et vanntett belegg av kunststoffolie. I tilfelle av skade på en slik kunststoffolie, f.eks. ved hull eller rifter, bevirkes at vann som trenger gjennom på utette steder vil få den svellbare bentonitt, som fortrinnsvis er en naturlig forekommende natrium-bentonitt, i den ifølge oppfinnelsen fremstilte tetningsmatte til å svelle og derved tette de utette stedene så å si ved en "selvhelende prosess" .

Det anvendte ikke-vevede materiale består fortrinnsvis av kvalitets-kunststoff-fibre, særlig av polyetylen-, polypropylen-, polyester-, polyacryl- og/eller polyamidfibre. Særlig foretrukket på anvendelsesområdet deponiteknikk er ikke-vevede materialer av polyetylen med høy tetthet (HDPE) eller polypropylen som er råtebestandig mot alle substanser som forekommer i jorden og som således har en påviselig høy levetid. Den høye rivefasthet bevirker en vidtgående upåvirkelighet overfor mekaniske belastninger.

I oppbygningen dreier det seg ved de anvendte ikke-vevede materialer fortrinnsvis om materialer av spunnede fibre som er mekanisk bundet ved stikning. Disse er slik oppbygget at de krusede sammenføyede fibre danner en flate med utallige labyrintaktige ganger. Sammenføyningen av det ikke-vevede materiale lar seg alt etter anvendelsesområdet innstille grovere eller finere, slik at en optimal tilpasning til de krav som stilles er sikret. Den mekaniske sammen-føyning garanterer en struktur som er av vesentlig betydning for målet ved oppfinnelsen. Istedet for det ved stikning mekanisk bundne ikke-vevde materiale kan det anvendes slike ikke-vevede materialer som er bundet mekanisk ved en nålestikningsteknikk eller ved virvler, eller slike ikke-vevede materialer som er bundet kjemisk.

Ifølge en avvikende utførelsesform for oppfinnelsen arbeider man med et bærelag av ikke-vevet materiale, vevet eller strikket materiale og/eller en folie, hvor folien er en kunststoffolie, en med en vev forsterket kunststoffolie eller papir, fortrinnsvis et natron-kraftpapir, og et porøst materiale av et grovporet kjemisk eller mekanisk bundet eller delvis bundet ikke-vevet materiale eller av et ikke bundet kardet ikke-vevet materiale med kryssende fibre eller med fibre i virvel, hvorved man i motsetning til den tidligere beskrevne utførelsesform ikke påfører bærelaget et lag av svellbar leire direkte, men at dette bare på- eller innføres det porøse materiale i tilsvarende større mengder, hvorved man fortrinnsvis som svellbar leire anvender den naturlig forekommende natrium-bentonitt i pulver- eller granulatform. Det således frembrakte flate materiale føres så gjennom tilsvarende nåleanordninger, hvor på den ene siden den svellbare leire innarbeides i det porøse materiale, og hvor det porøse materiale selv bindes mekanisk som ved vanlig stikningsteknikk. Sammenbindingen kan også gjennomføres ved strikking og/eller sømteknikk. I tilslutning til dette blir den siden av det frembrakte materiale hvor bentonitten er påført, fuktet på begge sider.

Ved anvendelse av nålingsteknikk kan det være fordelaktig at man anordner nålemaskinene etter hverandre, av hvilke en er utstyrt med nåler som har nedadrettede mothaker og en annen har nåler med mothaker som er rettet oppover. Man kan også sette inn kombinasjonsmaskiner som samtidig er utstyrt med begge typer nåler.

Materialet som er bundet ved stikningsteknikk blir så påsprøytet vann på over- og undersiden og deretter tørket. Tørking kan for eksempel utføres med infrarød bestråling eller ved at man fører banen gjennom en ovn eller en varmluftkanal. Til forskjellige anvendelser kan det være fordelaktig hvis bentonitten beholder en viss restfuktighet.

Den således frembrakte tetningsmatte kan da enten benyttes med bærelaget som tetningsmatte, eller man kan fjerne papirlaget og lar den tilførte leire svelle også med vann fra denne siden og så tørke. Et slikt produkt gir naturligvis optimal tetning i overlappingsområdene. Ifølge en foretrukket variasjon fjerner man papirbanen bare på kantene i en bredde som tilsvarer overlappingsbredden.Denne teknikk kan også anvendes ved andre utførelsesformer som skal beskrives i det følgende og hvor papir kommer til anvendelse som bærelag.

Tetningsbaner ifølge oppfinnelsen finner især anvendelse som tetning mot grunnvann eller kombinert avtetning i forbindelse med kunststofftetningsbaner. I tilfelle en stedvis lekkasje hhv. perforering av den overliggende kunststofftetningsbanen bevirker tetningsbanen ifølge oppfinnelsen, som tidligere nevnt, en selvhelende effekt med hensyn til den skadede kunststofftetningsbanen.

Den foreliggende oppfinnelse skal forklares ut fra føl-gende eksempler uten å begrense seg til disse.

Eksempel 1

En rull vevet bånd med en bredde på 4 m blir rullet ut over en viklingsanordning og ført inn i en nåleanordning som bærelag. Under utrullingen blir en mengde på ca 3.500 g/m<2 >bentonittpulver påført det båndet som tjener som bærelag. Samtidig blir en rull med ikke-vevet materiale (6,7 dtex fiber) tilført fra en ytterligere viklingsanordning som dekklag for bentonittlaget. På dette dekklaget blir ytterligere påført bentonittpulver i en mengde av 1.500 g/m<2>. Disse 4 lag føres så gjennom nåleanordningen, hvorved bentonitt-pulveret som befinner seg oppe på dekklaget blir ført inn i dekklaget ved nålestikning og forbundet fast mekanisk.

Nåleanordningen oppviser flere nålebrett. Hvert nålebrett er utrustet med tusener av nåler. Nålebrettene føres meget hurtig opp og ned (opptil ca 1.000 slag pr minutt). Nålene som er utstyrt med innsnevringer gjennomstikker alle lag, hvorved innsnevringene sørger for at de enkelte fibre blir tvunnet sammen med hverandre, og slik at det skapes en fast forbindelse, idet bentonitt-partiklene så å si blir innkapslet. Gjennom nålestikningsprosessen trenger dessuten en del av bentonitten fra bentonitt-mel-lomsjiktet inn i dekklaget så langt det er plass.

Etter at nåleanordningen er forlatt blir dekklaget fuktet med vann ovenfra i en mengde på ca 3 00g/m2 og så igjen tørket, hvilket med fordel skjer ved infrarøde stråler.

Den på denne måte frembrakte tetningsmatte lar dekklaget fremstå i form av en sammenhengende fiberforsterket hud som tilfredsstiller den stilte oppgave.

Eksempel 2

Til fremstilling av en vann og/eller

oljeugjennomtrenglig tetningsmatte blir et PP-vevbånd (100g/m<2>) belagt med en 350 g/m<2> tung kardet duk og deretter påstrødd 3000 g/m<2> aktivert natriumbentonitt. Den med bentonitt fylte fiberduk og bærevevet blir ført gjennom en nåleanordning og bundet mekanisk.

Påfølgende blir det med bentonitt fylte ikke-vevede materiale påsprøytet 300 ml/m<2> vann på oversiden og tørket ved 3 0 0° C i 2 minutter for fiksering av bentonitten. Også her danner det seg gjennom vannbehandlingen en sammenhengende fiberforsterket "elefanthud".

Til fremstilling av tetningsmatten ifølge dette eksempel kan selvfølgelig også ikke-vevet materiale, vevet eller strikket materiale og/eller folie av ethvert råstoff og en hvilket som helst masse for flater og kombinasjoner av dette anvendes som bærelag. Likeledes kan flaten og råstoffet såvel som finheten av fibrene i den kardede duk hhv. ikke-vevet materiale av sammenfiltrede fibre varieres alt etter anvendelsesområdet. Bentonitten hhv. den svellbare leire kan påføres såvel i pulverform som i granulatform.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til kontinuerlig fremstilling av en vann-og/eller oljeugjennomtrengelig tetningsmatte som i det vesentligste består av svellbar leire, et bærelag og et dekklag som består av et fibermateriale eller et ikke-vevet filtlignende materiale som er forbundet med hverandre ved hjelp av nålestiknings-, strikkings- eller syteknikk, idet under fremstillingen før anbringelsen av dekklaget eventuelt anbringes pulverformet svellbar leire på dekklaget, karakterisert ved at man - på bærelaget anbringer dekklaget, og deretter pulverformet eller granulatformet svellbar leire, - forbinder de på hverandre liggende lag ved hjelp av nålestiknings-, strikkings- og/eller syteknikk, hvorved den svellbare leiren blir innført i dekklaget, - fukter den i dekklaget værende svellbare leiren med vann, slik at den svellbare leiren sveller, - tørker leiren, - og deretter eventuelt behandler bærelaget på tilsvarende måte.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at bærelaget består av ikke-vevet (non-woven) materiale, vevet stoff, strikket stoff og/eller folie, idet folien består av en plastfolie, en plastfolie forsterket med vevet materiale eller papir.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at dekklaget består av et grovporet, bundet eller ikke særlig bundet fibermateriale eller endog et kardet, ikke-vevet stoff med kryssende fibre eller ikke-vevet fibermateriale med vilkårlig rettete fibre.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at man i tillegg anbringer et lag av svellbar leire mellom bære- og dekklaget, samt som dekklag innsetter et fiberstoff.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 4, karakterisert ved at bærelaget består av papir, og at papirlaget eventuelt etter forutgående fukting fjernes fullstendig, eller bare langs kantene i en bredde som svarer til overlappingsbredden, idet de frilagte områdene befuktes og tørkes påny.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 5, karakterisert ved at man utfører tørkingen ved hjelp av infrarød bestråling, i en ovn eller i en varmluftkanal.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 6, karakterisert ved at man gjennomfører tørkingen bare i en slik grad at den svellbare leiren ikke lenger er klebrig, men på den annen side ikke er så tørr at det oppstår sprekker ved utrulling av tetningsmatten.