PL212989B1 - Sposób wytwarzania absorbujacego wode arkusza materialu - Google Patents
Sposób wytwarzania absorbujacego wode arkusza materialuInfo
- Publication number
- PL212989B1 PL212989B1 PL362420A PL36242003A PL212989B1 PL 212989 B1 PL212989 B1 PL 212989B1 PL 362420 A PL362420 A PL 362420A PL 36242003 A PL36242003 A PL 36242003A PL 212989 B1 PL212989 B1 PL 212989B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- clay
- polymerization
- monomer
- water
- weight
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 119
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 136
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 117
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 104
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 92
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 55
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 22
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 20
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 12
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 9
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940080314 sodium bentonite Drugs 0.000 claims description 4
- 229910000280 sodium bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 43
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 30
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 8
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 6
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940048053 acrylate Drugs 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001082241 Lythrum hyssopifolia Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 description 1
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910000276 sauconite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- KUCOHFSKRZZVRO-UHFFFAOYSA-N terephthalaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=C(C=O)C=C1 KUCOHFSKRZZVRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
- B01J20/267—Cross-linked polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3206—Organic carriers, supports or substrates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania absorbującego wodę arkusza materiału, w szczególności ciągły sposób wytwarzania absorbującego wodę arkusza materiału.
Opublikowane zgłoszenie międzynarodowe WO 00/72958 Al ('958) opisuje porowate podłoże, takie jak wykładzina geowłókniny, zawierające polimer, taki jak poliakryloamid i/lub poli(kwas akrylowy), który jest częściowo zobojętniony (na przykład poli(kwas akrylowy) i poliakrylan sodu), korzystnie także glinę. Polimer ten jest wytwarzany przeważnie in situ, natomiast monomer wraz z gliną jest osadzany w geowłókninie dla otrzymania przegrody hydraulicznej, która charakteryzuje się niezwykle małym przewodnictwem hydraulicznym i która, jako materiał aktywny przegrody, jest znacznie lżejsza od aktywnego materiału przegrody w standardowych wykładzinach geosyntetycznych ujawnionych w opisie wynalazku WO 00/72958. Ponadto, jak ujawniono w publikacji WO 00/72958, może być obserwowany pewien synergizm zachodzący dla kombinacji polimeryzowalnego monomeru, takiego jak kwas akrylowy, z gliną dzięki wtrąceniu monomeru pomiędzy płytkami gliny i zachodzeniu wtrącania podczas mieszania monomeru z gliną z wytworzeniem zawiesiny dla osadzenia jej w geowłókninie i/lub podczas osadzenia zawiesiny w geowłókninie.
Stwierdzono również, że wytwarzanie artykułu ujawnionego w publikacji WO 00/72958 dostarcza wyrobu o znacznej zawartości wody, co z kolei utrudnia nanoszenie go na powierzchnię chronioną przed wnikaniem wody a także znacznie podraża przesyłanie wyrobu i ogranicza korzyści wynikające z jego małego ciężaru oraz oszczędności związane z obecnością w geowłókninie mniej aktywnego materiału przegrody. Ponadto według opisu WO 00/72958 A1, wodny roztwór polimeryzacyjny, katalizator polimeryzacji i środek sieciujący miesza się wstępnie i osadza w porowatym podłożu. Jednocześnie, stwierdzono, że podczas wytwarzania sposobem ciągłym można wytwarzać jedynie małe ilości polimeryzowalnego monomeru, ponieważ polimeryzowalny monomer zaczyna polimeryzować przed osadzeniem na porowatym podłożu, co pogarsza właściwości przegrody hydraulicznej i zmniejsza zdolność zatrzymywania ciał stałych.
Zgodnie ze sposobem według niniejszego wynalazku stwierdzono, że dzięki zastosowaniu katalizatora polimeryzacji lub inicjatora polimeryzacji bezpośrednio na podłożu adsorbującym ciekły monomer lub na podłożu absorbującym ciekły monomer (następnie nazwanym łącznie „ciekłym sorbentem”) wytwarza się podłoże, korzystnie porowatą geowłókninę, w postaci arkusza materiału dla zapewnienia podłoża inicjującego polimeryzację lub arkusza materiału.
Odpowiednio, przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania absorbującego wodę arkusza materiału, który obejmuje:
a) wytwarzanie arkusza materiału inicjującego polimeryzację poprzez kontaktowanie podłoża będącego sorbentem cieczy lub materiału stosowanego do wytworzenia podłoża będącego sorbentem cieczy z inicjatorem lub katalizatorem polimeryzacji; a następnie
b) osadzanie na co najmniej części grubości arkusza materiału inicjującego polimeryzację zawiesiny polimeryzacyjnej zawierającej glinę, polimeryzowalny monomer, oraz wodę w ilości mniejszej niż 50% wagowych zapewniając dokładny kontakt z katalizatorem lub inicjatorem polimeryzacji; i następnie
c) poddawanie tego arkusza materiału polimeryzacji in situ z wytworzeniem polimeru osadzonego w arkuszu materiału i unieruchomionego w arkuszu materiału.
Korzystnie, zawierająca glinę zawiesina zawiera dodatkowo inicjator polimeryzacji i środek sieciujący polimer.
Równie korzystnie katalizator lub inicjator polimeryzacji wprowadza się do arkusza materiału lub materiału zawartego w arkuszu materiału przed osadzeniem zawiesiny w arkuszu materiału.
Zgodne z korzystną postacią wykonania sposobu według wynalazku zawiesina zawiera zobojętniający monomer lub wytwarzany polimer środek alkaliczny, które korzystnie wprowadza się do arkusza materiału w ilości odpowiedniej do zobojętnienia 65-85% molowych polimeru. Jeszcze korzystniej zawierająca glinę zawiesina zawiera glinę w ilości od 50% wagowych do 80% wagowych w przeliczeniu na masę gliny i zobojętnionego monomeru.
W korzystnym wykonaniu sposobu według wynalazku zawiesina jest wolna od katalizatora lub inicjatora polimeryzacji a zawiera środek sieciujący polimer, przy czym korzystnie, ta zawiesina polimeryzacyjna zawiera nośnik wybrany z grupy składającej się z wody i rozpuszczalnika organicznego.
W kolejnej korzystnej postaci wykonania sposobu według wynalazku przed osadzeniem monomeru w arkuszu materiału do arkusza materiału lub materiału zawartego w arkuszu materiału wprowadza
PL 212 989 B1 się, oprócz katalizatora lub inicjatora polimeryzacji, środek sieciujący i środek zobojętniający monomer, korzystnie w ilości odpowiedniej do zobojętnienia polimeru w 50-100% molowych. Równie korzystnie środek zobojętniający wprowadza się do arkusza materiału w ilości odpowiedniej do zobojętnienia polimeru w 65-85% molowych.
W korzystnej postaci wykonania sposobu według wynalazku dla spolimeryzowania monomeru w arkuszu materiału i odparowania wody z arkusza materiału arkusz materiału podczas polimeryzacji i sieciowania polimeru ogrzewa się do temperatury co najmniej 100°C. Korzystnie, dla spolimeryzowania monomeru i usieciowania wytwarzanego polimeru in situ arkusz materiału przepuszcza się przez piec o temperaturze od 100°C do 288°C korzystniej temperaturze od 177°C do 288°C jeszcze korzystniej od 204°C do 260°C albo 232°C do 260°C.
Zgodnie z korzystną postacią wykonania wynalazku stosuje się zawiesinę polimeryzacyjną zawierającą glinę w ilości od 5% wagowych do 95% wagowych, w przeliczeniu na całkowitą masę gliny i monomeru.
Korzystnie glina obejmuje pęczniejącą w wodzie glinę smektytową, korzystniej sodową glinę smektytową, przy czym jeszcze korzystniej sodowa glina smektytową jest wybrana z grupy składającej się z montmorylonitu sodowego, bentonitu sodowego i ich mieszanin, gdzie korzystnie sodową glinę smektytową otrzymuje się na drodze wymiany jonowej jonów sodu z jonami wapnia w wapniowej glinie smektytowej.
W korzystnej postaci sposobu według wynalazku zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 20% wagowych do 50% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny polimeryzacyjnej, korzystniej od 30% wagowych do 50% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej, jeszcze korzystniej od 35% wagowych do 45% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej, jeszcze bardziej korzystnie od 35% wagowych do 40% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej a najkorzystniej od 30% wagowych do 40% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej.
Zgodnie z korzystną postacią wykonania sposobu według wynalazku glina zawiera pęczniejącą w wodzie glinę smektytową w ilości co najmniej 50% wagowych, w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny polimeryzacyjnej.
Równie korzystnie glina zawiera 50-100% gliny smektytowej, w przeliczeniu na całkowitą masę gliny w zawiesinie polimeryzacyjnej.
Korzystnie stosunek wagowy monomeru do gliny mieści się w zakresie od około 1:19 do około 19:1, korzystniej w zakresie od 1:1 do 1:5, jeszcze korzystniej w zakresie od 1:1 do 1:4 a najkorzystniej w zakresie od 1:2 do 1:4.
Korzystnie w sposobie według wynalazku polimeryzację w etapie c) prowadzi się poprzez ogrzewanie osadzonego arkusza materiału w temperaturze umożliwiającej spolimeryzowanie monomeru i odparowanie co najmniej części wody z zawiesiny wytwarzając sorbujący wodę polimer związany wraz z gliną w arkuszu materiału.
Twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili, że całkowita polimeryzacja monomeru podczas kontaktu z inicjującym polimeryzację podłożem daje najlepsze wyniki pod względem zatrzymywania osadzonych i wplecionych ciał stałych polimeru.
Dzięki zastosowaniu sposobu ujawnionego w niniejszym opisie, wodny roztwór polimeryzacyjny zawierający polimeryzowalny monomer, ale niezawierający katalizatora polimeryzacji lub inicjatora polimeryzacji, można mieszać w dużych ilościach, które nie będą polimeryzować przedwcześnie przed osadzeniem na będącym sorbentem cieczy podłożu. Ponadto, zastosowanie podłoża zatrzymującego i zawierającego monomer, katalizator polimeryzacji lub inicjator polimeryzacji umożliwia naniesienie wydajnego roztworu polimeryzacyjnego na podłoże z minimalną ilością nośnika, takiego jak woda i/lub rozpuszczalnik organiczny, przy czym zawierający monomer roztwór polimeryzacyjny jest łatwo osadzany na podłożu zawierającym katalizator i/lub inicjator polimeryzacji co przyczynia się do skrócenia czasu suszenia i zmniejsza koszty samego rozpuszczalnika.
Dzięki sposobowi wytwarzania absorbującego wodę arkusza materiału według wynalazku można otrzymać przegrodę hydrauliczną z arkusza materiału zawierającego sorbent w postaci ciekłego polimeru oraz absorbent w postaci ciekłej gliny. Polimer i glina są konstrukcyjnie wzmocnione arkuszem materiału, w szczególności za pomocą włóknistego arkusza materiału, takiego jak tkana lub nietkana geowłóknina zawierająca sorbent w postaci ciekłego polimeru i absorbent w postaci ciekłej gliny, w stosunku wagowym polimer/glina w zakresie od 1:19 do 19:1, korzystnie od 1:1 do 1:5, korzystniej od 1:1 do 1:4,
PL 212 989 B1 najkorzystniej od 1:2 do 1:4. Do geowłókniny lub do włókien wykorzystanych do wytwarzania geowłókniny najpierw wprowadza się katalizator polimeryzacji lub inicjator polimeryzacji, a następnie zawiesinę o dużej lepkości, zawierającą jeden lub kilka polimeryzowalnych monomerów i absorbent w postaci ciekłej gliny wprowadzono do podłoża inicjującego polimeryzację ciekłego sorbenta, przy czym polimeryzacja monomeru nie zacznie się przed skontaktowaniem monomeru z podłożem inicjującym polimeryzację, przy czym monomer jest zasadniczo całkowicie polimeryzowany in situ dla utrwalenia położenia polimeru i gliny w materiale warstwowym. W korzystnej odmianie niniejszego wynalazku polimer jest dostatecznie sieciowany, to jest pod względem nierozpuszczalności w wodzie i stopnia absorpcji wody. Dostateczne sieciowanie uzyskuje się dzięki zastosowaniu co najmniej około 0,1% wagowych, a zwłaszcza co najmniej 0,1% wagowego środka sieciującego, w przeliczeniu na ilość polimeryzowalnego monomeru. Środek sieciujący monomer można wprowadzić w stosunku do zawartości monomeru w ilości w zakresie od około 1:100 do około 1:1000; w szczególności w zakresie od około 1:250 do 1:750; a zwłaszcza w zakresie od około 1:400 do około 1:600.
Podłoże ciekłego sorbenta osadza się w około 20% wagowych do około 50% wagowych monomeru i w około 50% wagowych do około 80% wagowych gliny, w przeliczeniu na całą ilość monomeru i gliny w zawiesinie monomer/glina. Taki roztwór polimeryzacyjny ma stosunek wagowy gliny do wody w zakresie od około 2:8 do około 8:2, korzystniej w zakresie od 3:2 do 2:3, najkorzystniej około 1:1. Monomer polimeryzuje się odparowując, jednocześnie z odparowaniem wody i z wytworzeniem podłoża zawierającego mniej niż około 15% wagowych wody, a zwłaszcza mniej niż około 12% wagowych wody.
Powyższe i inne zalety, zastosowania i korzyści sposobu według wynalazku jak również ujawnione wyroby otrzymane z wykorzystaniem sposobu według wynalazku staną się jasne i zrozumiałe w świetle zamieszczonego poniżej szczegółowego opisu wynalazku wraz z załączonymi rysunkami.
Figura przedstawia schemat korzystnego sposobu wytwarzania arkusza materiału zawierającego polimer.
Niniejszy wynalazek będzie lepiej zrozumiany przez odniesienie do następującego szczegółowego opisu wynalazku i podanych w nim przykładów. Przyjmuje się, że niniejszy wynalazek nie ogranicza się do tych szczególnych wykonań i wskazanych składników, wyrobów, sposobów i/lub warunków, które mogą ulegać modyfikacjom bez odchodzenia od istoty niniejszego wynalazku. Przyjmuje się także, że stosowane w niniejszym opisie określenia opisują jedynie szczególne postaci wykonania wynalazku i nie powinny stanowić jakiegokolwiek ograniczenia jego zakresu.
Zakresy wskazane w niniejszym opisie jako „około” lub „w przybliżeniu” oznaczają jedną szczególną wartość, a i/lub „do około” lub „w przybliżeniu” odnoszą się do innej szczególnej wartości. Podobnie, gdy wartości podaje się w przybliżeniu, to przez użycie poprzedzającego „około” przyjmuje się, że dana wartość tworzy inną odmianę wynalazku.
W odniesieniu do rysunku, wynalazek dotyczy materiału przegrody hydraulicznej 10. W jednej odmianie niniejszego wynalazku, materiał 10 przegrody hydraulicznej jest splecioną matrycą zawierającą absorbujący wodę polimer organiczny i absorbującą wodę glinę związaną z podłożem i w podłożu absorbującym ciekły monomer lub z podłożem adsorbującym ciekły monomer, w których wytwarza się in situ polimer (jest on produktem polimeryzacji jednego lub kilku monomerów), przy czym podczas wytwarzania przegrody hydraulicznej jest on w kontakcie z podłożem w celu wplecenia w podłoże polimeru i gliny. W korzystnej odmianie niniejszego wynalazku, materiał 10 przegrody hydraulicznej jest splecioną matrycą cząsteczek polimeru organicznego, gliny z wtrąconym polimerem, taktoidów gliny z wtrąconym polimerem, odłupanych płytek gliny i włókien włóknistego podłoża 12, korzystnie z włóknami podłoża włóknistego 12, korzystnie z nietkaną geowłókniną. Korzystnym polimerem nieorganicznym jest absorbujący wodę polimer zawierający korzystnie mieszaninę soli metali alkalicznych poli(kwasu akrylowego) (50-90% molowych - co odpowiada 50-90% molowych zobojętnienia kwasu akrylowego) i poli(kwasu akrylowego) (10-50% molowych). Stwierdzono, że wplecenie polimeru organicznego, taktoidów gliny we wtrącony polimer i płytek gliny w podłoże 12 daje materiał przegrody hydraulicznej 10 o stosunkowo małej przepuszczalności wody, przy czym jednocześnie zawiera on stosunkowo małą ilość polimeru organicznego.
Stwierdzono ponadto, że materiał przegrody hydraulicznej 10 zmniejsza przepuszczalność wody na jednostkę wagi materiału przegrody hydraulicznej w porównaniu do typowych wykładzin lub przegród hydraulicznych, w szczególności wykładzin z gliny geosyntetycznej (GCL) (GCL od „geosynthetic clay lines”). Stwierdzono w szczególności, że materiał 10 przegrody hydraulicznej ma przewodnictwo hydrauliczne 1 x 10-9 cm/s lub mniejsze. Ponadto stwierdzono, że materiał 10 przegrody hydraulicznej
PL 212 989 B1 ma mniejszą grubość i mniejszą wagę i lepszą nieprzepuszczalność wody w porównaniu do typowych
GCL. Materiał 10 przegrody hydraulicznej może być szczególnie odpowiedni do takich zastosowań w geośrodowisku, jak absorpcja, zatrzymywanie i izolowanie wody. Na przykład, materiał 10 przegrody hydraulicznej można stosować w podziemnych garażach, promenadach handlowych i tym podobnych miejscach, aby nie dopuścić do wdzierania się wody; do wyrównywania terenu odpadkami; w sztucznych zbiornikach wody; oraz do takich zastosowań geośrodowiskowych, w których stosuje się przegrodę hydrauliczną o małej przepuszczalności. W korzystnej odmianie niniejszego wynalazku, polimer organiczny wytwarza się podczas polimeryzacji monomeru organicznego wtrąconego w glinę, korzystnie gliny pęczniejącej wodzie. Sposób wytwarzania materiału 10 przegrody hydraulicznej obejmuje etapy osadzania polimeryzowalnego monomeru organicznego w podłożu będącym sorbentem cieczy, przy czym najpierw wprowadzano katalizator polimeryzacji lub inicjator polimeryzacji do podłoża ciekłego sorbenta lub do jednego lub kilku składników podłoża ciekłego sorbenta, na przykład do włókien geowłókniny podczas wytwarzania geowłókniny, a polimeryzację in situ polimeryzowalnego monomeru wykonywano z wytwarzaniem materiału 10 przegrody hydraulicznej.
Polimeryzowalny monomer nanosi się na podłoże inicjujące polimeryzację z roztworu polimeryzacyjnego, którym jest zawiesina polimeryzowalnego monomeru organicznego i pęczniejąca w wodzie glina, taka jak glina smektytu sodu, w szczególności glina montmorylonitu sodu lub bentonitu sodu, z wytwarzaniem zawiesiny 14, którą osadzono w porowatym podłożu 12, które przedtem poddano obróbce, na przykład kontaktowano, zanurzano lub natryskiwano do uzyskania zawartości katalizatora polimeryzacji lub inicjatora polimeryzacji monomeru organicznego w ilości wystarczającej do całkowitej polimeryzacji monomeru następnie osadzonego. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku, na podłoże 12 nanosi się co najmniej 5% wagowych inicjatora polimeryzacji lub katalizatora polimeryzacji, w przeliczeniu na całą ilość monomeru polimeryzowalnego, następnie osadzonego w podłożu roztworu polimeryzacyjnego (zawiesiny polimeryzacyjnej). Korzystniej, na podłoże 12 nanosi się co najmniej 10% wagowych inicjatora polimeryzacji i/lub katalizatora polimeryzacji, w przeliczeniu na całą ilość osadzonego następnie polimeryzowalnego monomeru.
Polimeryzowalny monomer 6 korzystnie miesza się z woda 2 i zawiera on środek zobojętniający 8, taki jak wodorotlenek sodu, korzystnie przed wprowadzeniem gliny 9, w celu wytworzenia roztworu polimeryzacyjnego w postaci zawiesiny 14 dla ułatwienia zobojętnienia co najmniej części polimeryzowalnego monomeru organicznego (najkorzystniejsze jest zobojętnienie 65-85% molowych) przed wprowadzeniem gliny i następnym wtrąceniem w glinę częściowo zobojętnionego polimeryzowalnego monomeru organicznego. Korzystnie, roztwór polimeryzacyjny także zawiera środek sieciujący 11 dla polimeru, przy czym po polimeryzacji częściowo zobojętnione cząsteczki monomeru są dostatecznie sieciowane dla otrzymania nierozpuszczalności w wodzie i absorbancji wody. Korzystnie miesza się razem polimeryzowalny monomer, wodę, środek sieciujący i środek zobojętniający z wytworzeniem jednorodnego roztworu przed wprowadzeniem gliny w celu wytwarzania roztworu lub zawiesiny polimeryzacyjnej dla uzyskania odpowiedniej konsystencji I jednorodności wtrącenia w glinę. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku etap mieszania roztworu wykonuje się w taki sposób, aby otrzymać zasadniczo jednorodny roztwór polimeru.
Etap wprowadzenia gliny do roztworu monomeru w celu wytworzenia roztworu polimeryzacyjnego lub zawiesiny polimeryzacyjnej 14 można wykonać dowolnym sposobem, który spowoduje wprowadzenie pożądanej ilości gliny i monomeru w celu wytworzenia stosunkowo lepkiej zawiesiny 14, którą jednak można przesyłać do inicjującego polimeryzację podłoża 12 w celu osadzenia. Ponadto polimeryzacyjny roztwór zawierający glinę jest korzystnie ścinany podczas mieszania i/lub jest ścinany podczas osadzania zawiesiny w podłożu będącym sorbentem cieczy lub w porowatym podłożu w celu wtrącenia części polimeryzowalnego monomeru pomiędzy płytki gliny przed osadzeniem zawiesiny 14 w podłożu 12 i korzystnie w celu częściowego złuszczenia płytek gliny przed lub jednocześnie z kontaktowaniem podłoża 12 z roztworem polimeryzacyjnym.
Stopień wymieszania zawiesiny 14 zmienia się w zależności od pożądanych właściwości zawiesiny 14. Na przykład glinę można po prostu zmieszać z roztworem polimeryzacyjnym, bez względu na stopień wymieszania lub jednorodność otrzymanej zawiesiny 14. Etap mieszania wykonuje się korzystnie tak aby zawiesina 14 była wymieszana przed następnym osadzeniem zawiesiny 14 w podłożu 12 zawierającym katalizator lub inicjator. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku etap mieszania podczas wytwarzania zawiesiny wykonuje się tak, aby zawiesina 14 była zasadniczo jednorodna.
PL 212 989 B1
Można zastosować dowolny mieszalnik 16 i sposób mieszania, który potrafi wymieszać glinę i monomer dla uzyskania pożądanych właściwości zawiesiny 14. Tak więc, w korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku można zastosować dowolny mieszalnik 16 i sposób mieszania, który potrafi wymieszać glinę z roztworem polimeryzacyjnym dla uzyskania zawiesiny 14, która jest zasadniczo jednorodna. Korzystnie stosuje się minimalną ilość wody wystarczającą do uzyskania jednorodnej zawiesiny, która może być przenoszona mechanicznie lub pompowana do podłoża 12 w celu osadzenia zawiesiny w podłożu. Jak widać na fig. 1, w korzystnej odmianie wynalazku stosuje się tłok 32 z zestawu tłoka 30 w celu przesyłania zawiesiny o dużej lepkości do podłoża ciekłego sorbentu dla etapu osadzenia. Jeśli zawiesina jest zbyt lepka dla pompowania, to do przenoszenia zawiesiny do podłoża 12 w celu osadzenia stosuje się pas przenośnika, korzystnie mający przykrytą zawiesiną szerokość, taką samą jak szerokość podłoża 12 i można ją zastosować do przeniesienia zawiesiny do podłoża 12.
Jak zaznaczono powyżej, etap osadzania monomeru obejmuje mieszanie zawiesiny polimeryzowalnego monomeru organicznego i gliny z podłożem 12.
W pewnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku, zawiesinę 14 osadzono w zawierającym katalizator podłożu 12 ciekłego sorbenta przy lepkości zawiesiny od około 30 do 80 kg m/s ((30 000 cP) do około (80 000 cP)), w szczególności od około 40 do około 60 kg m/s ((40 000 cP) do około (60 000 cP)) dla absorbcji i/lub adsorbcji zawiesiny 14 do i/lub pomiędzy składnikami podłoża 12. Zawiesina 14 wnika do co najmniej części grubości podłoża 12. Dowolna ilość lub stopień osadzenia zawiesiny 14 w albo pomiędzy częściami podłoża 12 jest dopuszczalny, dopóki osadzanie monomeru umożliwia wymieszanie i sorpcję monomeru i gliny pomiędzy składnikami i/lub w części składników, na przykład włókien podłoża, dla następnej polimeryzacji monomeru na co najmniej części grubości podłoża dla wytworzenia materiału 10 przegrody hydraulicznej . Ponadto stopień i ilość osadzenia jest wystarczająca, jeśli umożliwia związanie lub wplecenie otrzymanego polimeru absorpcyjnego i gliny na co najmniej części grubości podłoża 12.
Korzystnie etap osadzania zawiera etap łączenia podłoża 12 z zawiesiną 14, aby zawiesina 14 była równomiernie rozdzielona na co najmniej części grubości podłoża 12. Zawiesinę 14 korzystnie miesza się dokładnie, a korzystniej jest ona zasadniczo jednorodna dzięki czemu złączenie zawiesiny 14 z podłożem 12 także powoduje rozdzielenie monomeru, gliny splecionej monomerem i złuszczonych płytek gliny na całej pożądanej grubości podłożą 12. Korzystniej zawiesina jest rozdzielona na całej grubości porowatego podłoża 12 dla ułatwienia wytwarzania stosunkowo jednorodnego materiału przegrody hydraulicznej 10.
Jak omówiono poprzednio, porowate podłoże 12 może być dowolnym porowatym materiałem absorbującym ciecz lub adsorbującym ciecz lub substancją mieszalną z monomerem i dowolnymi innymi składnikami zawartymi w polimeryzacyjnej zawiesinie 14, jeśli są takie. Można stosować dowolne podłoże ciekłego sorbentu, które może przyjąć i zatrzymać co najmniej część zarówno katalizatora polimeryzacji, jak i inicjatora polimeryzacji, a następnie polimeryzowalny monomer/monomery i glinę dla wytworzenia materiału 10 przegrody hydraulicznej po polimeryzacji monomeru. Korzystniej podłoże 12 zawiera włókniste podłoże 12 zawierające wiele włókien. Można stosować dowolne podłoże włókniste 12, które po polimeryzacji monomeru może wytworzyć materiał 10 przegrody hydraulicznej.
W kolejnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku, podłożem 12 jest materiał geowłókniny. Można zastosować dowolny tkany lub nietkany materiał geowłókniny, korzystnie materiał nietkany. Ponadto materiał geowłókniny może być w dowolnej postaci zgodnej z wytwarzaniem pożądanego materiału przegrody hydraulicznej 10. Jednak w korzystnej odmianie wykonania, podłoże włókniste 12 jest zasadniczo płaską płytą zawierającą co najmniej jedną warstwę materiały geowłókniny.
W innej odmianie wykonania niniejszego wynalazku, etap osadzenia obejmuje osadzenie zawiesiny 14, o zawartości wody mniejszej od 50% wagowych a także monomeru i gliny, pomiędzy włóknami podłoża 12 zawierającego inicjator lub katalizator. Etap osadzania można wykonać dowolnym sposobem i dowolnym urządzeniem, otrzymując po osadzeniu zawiesinę 14 o dużej lepkości absorbowaną pomiędzy i/lub w częściach składnika, na przykład we włóknach podłoża 12. Inaczej mówiąc, zawiesina 14 może być osadzona lub skierowana do międzywęzłowych przestrzeni lub pustych miejsc międzywęzłowych lub pustych miejsc włóknami pomiędzy i/lub absorbowanych przez włókna włóknistego podłoża 12, i/lub może być absorbowana przez włókna podłoża 12. Zawiesina 14 może być na przykład osadzona pomiędzy włóknami włóknistego podłoża 12 za pomocą próżni, płukania, walcowania, obciążenia hydraulicznego, sączenia pod ciśnieniem lub natrysku. Jeśli same włókna absorbują wodę to monomer będzie także absorbowany we włóknach.
PL 212 989 B1
W jeszcze innej odmianie niniejszego wynalazku, co najmniej część zawiesiny 14 jest osadzona pomiędzy włóknami przestrzeni międzywęzłowej Iub pomiędzy pustymi miejscami. Reszta zawiesiny 14, która nie została osadzona, może być rozproszona lub rozprowadzona pomiędzy włóknami włóknistego podłoża 12 lub rozprowadzona na włóknach lub dokoła włókien z wytworzeniem warstwy lub powłoki zawiesiny 14. Dopuszczalna jest dowolna ilość lub stopień osadzenia zawiesiny 14 pomiędzy włóknami podłoża 12 wystarczający dla umożliwienia następnej polimeryzacji monomeru.
Zgodnie z kolejnym wykonaniem niniejszego wynalazku, większa cześć zawiesiny 14 jest osadzona w podłożu 12, podczas gdy mniejsza część zawiesiny 14 może opcjonalnie być rozproszona lub rozdzielona na powierzchni podłoża 12. Korzystnie dowolna zawiesina 14, którą można rozdzielić na powierzchni podłoża 12 ma grubość mniejszą od około 2,0 mm, korzystniej mniejszą od około 1,0 mm, najkorzystniej mniejszą od około 0,50.
Ponadto, w innej postaci praktycznej realizacji niniejszego wynalazku zawiesina 14 jest osadzona pomiędzy włóknami podłoża 12 przez przyłożenie siły ściskającej do włóknistego podłoża 12. Siłę ściskającą przykłada się korzystnie w kierunki zasadniczo prostopadłym do płaszczyzny włóknistego podłoża 12, jak omówiono poniżej. Można siłę ściskającą przyłożyć dowolnym sposobem i za pomocą dowolnej metody lub urządzenia, które umożliwia uzyskanie korzystnego stopnia lub ilości osadzonej zawiesiny 14 pomiędzy włóknami włóknistego podłoża 12.
Na przykład można przyłożyć siłę ściskającą do włóknistego podłoża 12 przy użyciu pary przyciskających wałków 18, jak pokazuje fig. 1. Ponadto siłę ściskającą można przyłożyć do włóknistego podłoża 12 przy użyciu próżni.
Po etapie osadzania sposób obejmuje etap polimeryzacji monomeru w celu wytwarzania materiału przegrody hydraulicznej 10. Polimeryzację monomeru można wykonać dowolnym sposobem odpowiednim polimeryzacji monomeru dla wytwarzanie materiału przegrody hydraulicznej 10 o pożądanych właściwościach i charakterystyce. Korzystnie polimeryzację monomeru wykonuje się przez ogrzewanie monomeru w piecu o ciągłym działaniu po etapie osadzenia. Korzystnie etap ogrzewania wystarcza do wysuszenia przegrody hydraulicznej do zawartości wilgoci poniżej około 15% wagowych, korzystniej około 7-12% wagowych, w przeliczeniu na suchą wagę przegrody hydraulicznej 10.
Etap ogrzewania można wykonać w dowolnej temperaturze powyżej temperatury wrzenia wody w celu polimeryzowania monomeru i wytworzenia materiału przegrody hydraulicznej 10. Przy czym temperatura etapu ogrzewania może się zmieniać w zależności od pożądanej charakterystyki i właściwości otrzymanego materiału przegrody hydraulicznej 10. Stwierdzono, że zawiesinę 14 ogrzewa się korzystnie do temperatury co najmniej 100°C (212°F), korzystniej do temperatury od około 140°C do około 288°C, najkorzystniej do temperatury od około 177°C do temperatury około 288°C, a szczególnie korzystnie do temperatury od około 204°C do temperatury około 260°C. W najbardziej korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku zawiesinę ogrzewano do temperatury od około 232°C do temperatury około 260°C.
Można stosować dowolny grzejnik odpowiedni do ogrzewania zawiesiny 14, a więc także monomeru, do pożądanej temperatury w celu polimeryzacji monomeru osadzanego w podłożu 12, bez stopienia lub bez degradacji podłoża 12 w inny sposób. Ponadto etap ogrzewania można prowadzić w ciągu dowolnego czasu wystarczającego do wytworzenia materiał przegrody hydraulicznej 10 o korzystnych właściwościach przegrody hydraulicznej . Na przykład, etap ogrzewania można wykonywać w ciągu od około 30 s do około 2 godzin. Ilość polimeryzowanego monomeru podczas ogrzewania może się zmieniać w zależności od czasu i temperatury etapu ogrzewania, co wpływa na właściwości i charakterystykę otrzymanego materiału przegrody hydraulicznej 10. Ponadto stwierdzono, że czas reakcji polimeryzacji lub czas trwania etapu ogrzewania jest odwrotnie proporcjonalny do temperatury polimeryzacji.
Zgodnie z ważną zaletą korzystnej odmiany sposobu wytwarzania ujawnionego według niniejszego wynalazku nie ma miejsca znaczna polimeryzacja monomeru przed osadzeniem zawiesiny polimeryzacyjnej na podłożu 12, przy czym większa część polimeryzacji zachodzi podczas wymienionego etapu polimeryzacji lub etapu ogrzewania, przy czym katalizator polimeryzacji lub inicjator polimeryzacji jest wyodrębniany z monomeru po osadzeniu monomeru w podłożu 12. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku nie ma więc miejsca znaczna polimeryzacja monomeru przed osadzeniem zawiesiny 14 z zawierającymi inicjator lub katalizator włóknami włóknistego podłoża 12. Tak więc, przed etapem ogrzewania nie zachodzi polimeryzacja monomeru w monomerze osadzonym w podłożu zawierającym inicjator lub katalizator. Hamowanie polimeryzacji monomeru przed etapem osadzenia jest ważną zaletą ujawnionego sposobu wytwarzania. W zależności od zastosowania
PL 212 989 B1 materiału przegrody hydraulicznej 10, materiał przegrody hydraulicznej 10 może opcjonalnie zawierać warstwę przykrywającą i/lub warstwę nośnika umieszczoną poniżej wyrobu 10. W szczególności, warstwa przykrywająca 24 znajduje się korzystnie wzdłuż co najmniej jednego boku podłoża 12, którym jest geowłóknina w korzystnej odmianie.
W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku podłożem 12 może być dowolny absorbujący wodę lub adsorbujący wodę materiał warstwowy. Ponadto, podłożem 12 jest korzystnie podłoże włókniste zawierające wiele włókien. Korzystniej podłoże włókniste 12 jest geowłókniną. Można stosować dowolną geowłókninę, zarówno tkaną jak nietkaną o dowolnym ciężarze i wytwarzaną z dowolnego materiału odpornego na temperaturę polimeryzacji, który jest zgodny z przewidywanym zastosowaniem materiału przegrody hydraulicznej i który stanowi materiał przegrody hydraulicznej 10 o pożądanych właściwościach przegrody wodnej. Jednak korzystnie geowłóknina ma gramaturę od około 0,05 do około 0,80 kg/m2, korzystniej od 0,10 do 0,40 kg/m2, najkorzystniej od 0,10 do 0,20 kg/m2.
Ponadto geowłóknina może mieć dowolny kształt odpowiedni do otrzymywania pożądanego materiału 10 przegrody hydraulicznej dowolnej wielkości lub kształtu chronionego przed znacznym kontaktem z wodą w korzystnej odmianie wynalazku, włókniste podłoże 12 jest zasadniczo płaską warstwą zawierającą co najmniej jedną warstwę geowłókniny. Tak więc jak omówiono powyżej, w korzystnym etapie osadzenia monomeru stosuje się siłę ściskającą w kierunku zasadniczo prostopadłym do płaszczyzny geowłókniny 12. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku włókniste podłoże 12 zawiera warstwę geowłókniny, takiej jak PETROMAT 4597, PETROMAT 4551 lub PETROMAT 4506 wytwarzany przez Amoco lub korzystniej poliester GEO-4-REEMAY 60, wytwarzany przez Foss, Inc., o grubości 2 mm; lub inny poliester 25WN040-60, wytwarzany przez CUMULUS Corporation, o grubości 5 mm.
W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku roztwór polimeryzacji wodnej zawiera wodę i pewną ilość polimeryzowalnego monomeru organicznego. Można zastosować dowolny monomer organiczny, który po polimeryzacji daje absorbujący wodę polimer organiczny. Jednak korzystnie monomer organiczny ma następujący wzór strukturalny:
H2C=CH-C-O-R, w którym R jest wybrane z grupy zawierającej metal alkaliczny, atom H, grupę CH3, CH2CH3, CH(CH3)2; i ich mieszaniny.
W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku monomer wybiera się z grupy zawierającej kwas akrylowy, akrylan metali alkalicznych, na przykład akrylan sodu i w szczególności ich mieszaniny zawierające 50-90% molowych akrylanu metali alkalicznych i 10-50% molowych kwasu akrylowego, korzystniej około 65-85% molowych akrylanu metali alkalicznych i 25-35% molowych kwasu akrylowego, w przeliczeniu na całkowitą ilość moli polimeryzowalnego monomeru kwasu akrylowego.
Stwierdzono, że stosunek wagowy monomeru organicznego (lub polimeru) do gliny osadzonej w podłożu wystarczający do bardzo wydajnego wytwarzania pożądanego materiału przegrody hydraulicznej 10, przy czym po polimeryzacji monomeru prawie niepotrzebne jest suszenie, powinien być w zakresie od 1:1 do 1:5, korzystnie od 1:1 do 1:4, najkorzystniej od 1:2 do 1:4, w przeliczeniu na łączną wagę w zawiesinie monomeru, zobojętnionego monomeru i gliny.
Ujawniony wynalazek jest odpowiedni do wytwarzania podłoża dowolnego sorbenta, w szczególności arkusza materiału, z zawiesiną monomeru w glinie, w której polimer jest polimeryzowany in situ po wstępnym wprowadzeniu do porowatego podłoża dostatecznej ilości katalizatora polimeryzacji i/lub inicjatora polimeryzacji dla całkowitej polimeryzacji polimeryzowalnego monomeru lub monomerów kontaktowanych z podłożem 12, bez przedwczesnej polimeryzacji monomeru.
Roztwór polimeryzacyjny zawiera korzystnie także związek sieciujący monomer. Można zastosować dowolny związek sieciujący zgodny z monomerem organicznym i odpowiedni do sieciowania monomeru organicznego. Związek sieciujący jest wybrany korzystnie z grupy zawierającej żywicę fenolowo-formaldehydową, aldehyd tereftalowy i N,N'-metylenobisakryloamid (MBA) i ich mieszaniny. W korzystnej odmianie wynalazku związkiem sieciującym jest N,N'-metylenobisakryloamid.
Można zastosować dowolną ilość związku sieciującego lub dowolny stosunek związku sieciującego do monomeru wystarczający dla dostatecznego sieciowania monomeru. Jednak, jak podano powyżej, rzeczywista ilość lub stosunek związku sieciującego zmienia się w zależności między innymi od pożądanej charakterystyki lub właściwości materiału przegrody hydraulicznej 10, włącznie z jego zdolnością absorbowania wody (WAC) (WAC od „water-absorbing capa city”). Stwierdzono na przykład, że gdy stosunek związku sieciującego do monomeru wzrasta, to rozpuszczalność w wodzie
PL 212 989 B1 otrzymanego polimeru absorbującego maleje. Jednak, ponadto, gdy stosunek związku sieciującego do monomeru zwiększono, to uzyskana zdolność absorbowania wody także wzrasta. Jednak ponadto, gdy zwiększa się stosunek związku sieciującego do monomeru, to maleje wartość WAC otrzymanego polimeru absorbującego. Tak więc trzeba osiągnąć pożądaną równowagę pomiędzy WAC i rozpuszczalnością w wodzie absorbującego polimeru zawierającego materiał 10 przegrody hydraulicznej. W jednej odmianie niniejszego wynalazku, stosunek wagowy środka w zawiesinie 14 jest w zakresie poniżej około 1:100, korzystnie w zakresie od około 1:1000 do około 1:100, korzystniej w zakresie od około 1:750 do 1:250, najkorzystniej w zakresie od 1:600 do 1:400.
Ponadto, polimeryzacyjny roztwór lub zawiesina jest korzystnie roztworem kwaśnym. W szczególności, roztwór polimeryzacyjny ma korzystnie wartość pH poniżej 7. Wartość pH roztworu polimeryzacyjnego można nastawić w dowolny sposób za pomocą dowolnej substancji lub związku, który może dać kwaśny roztwór i który jest mieszalny ze składnikami roztworu polimeryzacyjnego. Jednak roztwór polimeryzacyjny korzystnie zawiera ponadto wystarczającą ilość związku alkalicznego dla zobojętnienia korzystnie 50-100% molowych, korzystniej 50-90% molowych monomeru, na przykład kwasu akrylowego, który tworzy zobojętniony poliakrylan, in situ, najkorzystniej w ilości 65-85% molowych.
Można zastosować dowolny związek alkaliczny, który jest zdolny do co najmniej częściowego zobojętnienia monomeru lub wytworzonego polimeru. Korzystnie związek alkaliczny jest wybrany z grupy zawierającej wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu, wodorotlenek amonu i ich mieszaniny. Korzystnie, związkiem alkalicznym jest wodorotlenek sodu.
Jak podano poprzednio, do roztworu polimeryzacyjnego można wprowadzić pewną ilość pęczniejącej w wodzie gliny dla wytworzenia zawiesiny 14. Można wprowadzić dowolną glinę, którą po hydratacji można wtrącić do polimeryzowalnego roztworu i zmieszać z roztworem polimeryzacyjnym z wytworzeniem zawiesiny 14, jak powyżej. Korzystnymi glinami pęczniejącymi w wodzie są gliny smektytowe wybrane z grupy zawierającej montmorylonit, saponit, nontronit, laponit, bejdelit, saponit żelaza, hektoryt, saukonit, stewensyt i ich mieszaniny. Korzystnymi glinami są gliny smektytowe, korzystnie glina smektytu sodu, szczególnie montmorylonit i bentonit sodu. Inne, niepęczniejące w wodzie gliny lub napełniacze można wprowadzić do roztworu polimeryzacyjnego, takie jak węglan wapnia, talk, mika, wermikulit, kaolin, dwutlenek tytanu, dwutlenek krzemu i tym podobne, przy czym roztwór polimeryzacyjny (w tej odmianie gliny) zawiera co najmniej około 5% pęczniejącej w wodzie gliny, korzystnie co najmniej około 20% wagowych pęczniejącej w wodzie gliny. Szczególny stosunek wagowy lub względne ilości monomeru organicznego można korzystnie wybrać w zakresie stosunku od około 20% wagowych do około 50% wagowych monomeru (włącznie ze środkiem zobojętniającym) i od około 50% wagowych do 80% wagowych gliny w przeliczeniu na całkowitą wagę monomeru, zobojętnionego monomeru i gliny w zawiesinie polimeryzacyjnej.
Zawiesina 14 polimeryzacyjna powinna zawierać mniej niż około 50% wagowych wody, korzystnie mniej niż około 40% wagowych wody, w przeliczeniu na całą wagę zawiesiny 14. Korzystnie, zawiesina 14 zawiera od około 30% wagowych do około 50% wagowych wody na całą wagę zawiesiny 14. W korzystnej odmianie, zawiesina 14 od około 35% wagowych do około 45% wagowych wody, w przeliczeniu na całą wagę zawiesiny 14, aby umożliwić pompowanie poprzez tłok 32. Zawiesinę zawierającą tylko około 20% wagowych wody można przesyłać do podłoża 12 w celu osadzenia w podłożu z zastosowaniem transportera (niepokazanego), jednocześnie dostarczając wystarczającą ilość wody dla jednorodnego rozprowadzenia monomeru w całej masie gliny i podłoża 12.
Na podstawie rysunku opracowano urządzenie i ciągły sposób wytwarzania materiału 10 przegrody hydraulicznej.
Najpierw wprowadzono warstwę geowłókniny zawierającej włókniste podłoże 12 poprzez kąpiel zawierającą katalizator polimeryzacji lub inicjator polimeryzacji 20 i następnie przepuszczano ją przez parę walców wyżymających 22 dla usunięcia nadmiaru katalizatora i/lub inicjatora.
Alternatywnie, katalizator polimeryzacji i/lub inicjator polimeryzacji można za pomocą dysz rozpylających 31 rozpylić na podłożu 12. W korzystnej odmianie wykonania niniejszego wynalazku, podłoże nasyca się katalizatorem polimeryzacji i/lub inicjatorem polimeryzacji, następnie przykłada się próżnię do dolnej powierzchni 33 nasyconego podłoża 12 za pomocą urządzenia próżniowego 35 będącego w kontakcie z dolną powierzchnią 33 nasyconego podłoża 12 w celu usunięcia nadmiaru katalizatora polimeryzacji i/lub inicjatora polimeryzacji lub ich zawrócenia. Zawierające katalizator i inicjator włókniste podłoże 12 po usunięciu nadmiaru katalizatora i/lub inicjatora wprowadzono następnie pod rolkę prowadzącą 24 i pomiędzy parę ustawionych poziomo rolek osadzających 18, gdzie
PL 212 989 B1 zawiesinę 14 odciśnięto (ściśnięto) do obszaru koryta 39 dla podłoża 12 zawierającego katalizator polimeryzacji i/lub inicjator polimeryzacji.
Zawiesinę 14 miesza się w pojemniku 26 na zawiesinę, w którym składniki zawiesiny 14 miesza się za pomocą mieszalnika 16. Po mieszaniu i korzystnie po ścinaniu w pojemniku 26 na zawiesinę, w którym roztwór polimeryzacyjny zawiera pęczniejącą w wodzie glinę, mieszalnik podnosi się z pojemnika 26 i przesuwa wzdłuż torów 28, tak aby pojemnika 26 znalazł się bezpośrednio pod zestawem pompy tłokowej 30, który zawiera przesuwający się pionowo wysokociśnieniowy tłok 32. Tłok 32 przesuwa się następnie ku dołowi w pojemniku 26 dla przetłoczenia zawiesiny 14 o dużej lepkości i z małą zawartością wody przez elastyczny przewód 29 o średnicy 20,32 cm (8 cali), w celu wprowadzenia zawiesiny do obszaru koryta 39 dla odbioru zawiesiny w kształcie litery V pomiędzy wałkami wyciskającymi 18. Zawiesinę 14 o dużej lepkości trudno przetłoczyć przez wąski przewód i dlatego stosuje się przewód o średnicy co najmniej około 10,16 cm (4 cale). Pomiędzy wałkami wyciskającymi zawiesina 14 jest nanoszona na warstwę włóknistego podłoża 12 geowłókniny zawierającej katalizator inicjujący polimeryzację i/lub inicjator, przy czym podłoże 12 przesuwa się pomiędzy wałkami wyciskającymi 18. Wałki wyciskające 18 przetłaczają zawiesinę 14 w podłoże 12 pod ciśnieniem wystarczającym dla osadzenia zawiesiny 14 na całej grubości podłoża 12. Jak pokazuje fig. 1, geowłóknina 12 zawierająca katalizator polimeryzacji i/lub inicjator polimeryzacji przechodzi w kontakcie z osadzającymi wałkami 18, przy czym siła ściskania przetłacza osadzoną zawiesiną 14 pomiędzy włóknami włóknistego podłoża 12.
Ściśnięta geowłóknina z osadzona na niej zawiesiną 14 przechodzi następnie przez grzejnik lub piec 34 dla przeprowadzenia polimeryzacji monomeru i wplecenia otrzymanego polimeru i gliny do podłoża 12. Polimeryzacja powoduje splecenie wytwarzanego polimeru i gliny z włóknami geowłókniny· W wyniku otrzymuje się materiał 10 przegrody hydraulicznej. Jeśli jest to korzystne, to materiał 10 przegrody hydraulicznej można dodatkowo wysuszyć, następnie zwinąć i zapakować.
Materiał 10 przegrody hydraulicznej rozszerza się przy kontakcie z wodą. Stwierdzono, że przy kontakcie z wodą najpierw uwodnionym żelem polimeru napełniają się nienapełnione puste miejsca lub przestrzenie międzywęzłowe włóknistego podłoża 12. Dalsza hydratacja żelu polimeru powoduje rozszerzenie całego materiału 10 przegrody hydraulicznej. Następnie stwierdzono, że pod działaniem standardowego efektywnego obciążenia naprężającego 20 kPa, przewodnictwo hydrauliczne opisanego materiału przegrody hydraulicznej jest mniejsze lub równe około 1 x 10-9 cm/s. Ponadto stwierdzono ogólnie, że przewodnictwo hydrauliczne maleje ze wzrostem standardowego efektywnego obciążenia.
P r z y k ł a d y
Mieszano zawiesinę polimeryzacyjną zawierającą 11,91% (354 funty) kwasu akrylowego; 37,65% wagowych (1119 funtów) gliny montmorylonitu sodu; (314 funtów 50-proc. Roztworu NaOH), 15,28% wagowych aktywnego NaOH; 45,12 wagowych (1184 funty) wody razem z wodą wprowadoną z NaOH i 0,03% wagowych (0,072 funty) środka sieciującego metylenobisakryloamidu (MBA). Wprowadzony NaOH wystarcza do zobojętnienia 80% molowych kwasu akrylowego.
Zawiesinę osadzono w tkaninie poliestrowej GE0-4-REEMAY 60 firmy Foss Inc., o grubości 2 mm i gramaturze 1,66 kg/m2 (0,34 lb/ft2), którą dla standardowego efektywnego obciążenia naprężającego zanurzano wstępnie w inicjatorze polimeryzacji (roztwór nadsiarczanu sodu zawierający 16-30% aktywnego nadsiarczanu sodu) w celu pełnego nasycenia arkusza materiału takiego, że tkanina, po 2 usunięciu pod próżnią nadmiaru inicjatora zawiera 2,8 g inicjatora nadsiarczanu sodu na 0,093 m2 (na stopę kwadratową) tkaniny przed osadzeniem na niej zawiesiny. W korzystnej odmianie niniejszego wynalazku nanosi się na tkaninę od 4 do 14 g wodnego roztworu nadsiarczanu sodu o stężeniu 28% 2 wagowych aktywnej substancji na 0,093 m2 (na stopę kwadratową) tkaniny do całkowitej ilości 2,8 g 2 nadsiarczanu sodu na 0,093 m2 (na stopę kwadratową) i następnie inicjująca polimeryzację tkanina 2 jest osadzona za pomocą kwasu akrylowego wziętego w ilości 28 g na 0,093 m2 (na kwadratową stopę). Korzystna naniesiona na mokro ilość roztworu polimeryzacyjnego wynosi 232 g zawiesiny na 2
0,093 m2 (na stopę kwadratową) tkaniny. Przygotowano 5 różnych próbek, przy czym każda zawierała różne ilości zawiesiny i każdą polimeryzowano in situ w różnych temperaturach pieca. Dane przedstawione w tabeli 1 pokazują, że w temperaturach niższych od 191°C do 232°C otrzymano lepsze wyniki podczas badania nieprzepuszczalności zarówno w demineralizowanej wodzie (DI Perm), jak również w wodzie zawierającej 3,5% soli (3,5% Salt Perm).
PL 212 989 B1
T a b e l a 1
| próbka | Temperatura pieca, °C | Ilość kg/m2 (lb/ ft2). | swobodne pęcznienie (mokra waga/sucha waga) | Przepuszczalność DI cm/s | Przepuszczalność soli 3,5% cm/s |
| 1 | 191 | 1,3505 (0,2766) | 13,307 | 7,80x1010 | 1,70x1010 |
| 2 | 204 | 1,447 (0,2959) | 12,004 | 9,06x1010 | 2,40x1010 |
| 3 | 218 | 1,3783 (0,2823) | 13,510 | 1,20x1010 | 2,9x1010 |
| 4 | 232 | 1,2147 (0,2488) | 14,362 | 8.40x1010 | 2,6x1010 |
| 5 | 246 | 1,4047 (0,2877) | 14,318 | 8,30x1010 | 6,00x1010 |
T a b e l a 2
Próba porównawcza według stanu techniki ST Bentomat Hydraulic Barrier
| Ilość gliny | Przepuszczalność DI | Przepuszczalność słonej wody, cm/s |
| 4,15 kg/m2 (0,85 lb/ft2) | 2,60x109cm/s | 5,0x106 cm/s |
Porównanie przepuszczalności uzyskanej dla przegród hydraulicznych według wynalazku (Tabela 1) z typową przegrodą według stanu techniki ST Bentonite Hydraulic Barrier (Tabela 2) pokazuje nieoczekiwanie małą przepuszczalność wody dla przegród hydraulicznych wytwarzanych według niniejszego wynalazku, w szczególności dla wody zanieczyszczonej solą. Kompozycje przegrody hydraulicznej według stanu techniki o trzykrotnie większej zawartości gliny umożliwiają przepuszczanie około 3000 razy większej ilości wody zanieczyszczonej solą w porównaniu do obciążenia kompozycji w niniejszym wynalazku. Dla wody demineralizowanej, kompozycja przegrody hydraulicznej według stanu techniki, zawiera trzykrotnie większą ilość gliny w porównaniu do ilości gliny w kompozycjach opisanych w sposobie według wynalazku umożliwia przechodzenie przez kompozycję 3 razy większej ilości wody demineralizowanej iż kompozycje przegrody hydraulicznej ujawnione w niniejszym opisie.
Claims (33)
1. Sposób wytwarzania absorbującego wodę arkusza materiału znamienny tym, że obejmuje:
a) wytwarzanie arkusza materiału inicjującego polimeryzacje poprzez kontaktowanie podłoża będącego sorbentem cieczy lub materiału stosowanego do wytworzenia podłoża będącego sorbentem cieczy z inicjatorem lub katalizatorem polimeryzacji; a następnie
b) osadzanie na co najmniej części grubości arkusza materiału inicjującego polimeryzację zawiesiny polimeryzacyjnej zawierającej glinę, polimeryzowalny monomer, oraz wodę w ilości mniejszej niż 50% wagowych zapewniając dokładny kontakt z katalizatorem lub inicjatorem polimeryzacji; i następnie
c) poddawanie tego arkusza materiału polimeryzacji in situ z wytworzeniem polimeru osadzonego w arkuszu materiału i unieruchomionego w arkuszu materiału.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawierająca glinę zawiesina zawiera dodatkowo inicjator polimeryzacji i środek sieciujący polimer.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że katalizator lub inicjator polimeryzacji wprowadza się do arkusza materiału lub materiału zawartego w arkuszu materiału przed osadzeniem zawiesiny w arkuszu materiału.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiesina zawiera środek alkaliczny zobojętniający monomer lub wytwarzany polimer.
PL 212 989 B1
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że alkaliczny środek zobojętniający monomer lub wytwarzany polimer wprowadza się do arkusza materiału w ilości odpowiedniej do zobojętnienia 65-85% molowych polimeru.
6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że zawierająca glinę zawiesina zawiera glinę w ilości od 50% wagowych do 80% wagowych w przeliczeniu na masę gliny i zobojętnionego monomeru.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiesina jest wolna od katalizatora lub inicjatora polimeryzacji a zawiera środek sieciujący polimer.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera nośnik wybrany z grupy składającej się z wody, rozpuszczalnika organicznego.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 7, znamienny tym, że przed osadzeniem monomeru w arkuszu materiału do arkusza materiału lub materiału zawartego w arkuszu materiału wprowadza się oprócz katalizatora lub inicjatora polimeryzacji środek sieciujący i środek zobojętniający monomer.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że środek zobojętniający wprowadza się do arkusza materiału w ilości odpowiedniej do zobojętnienia polimeru w 50-100% molowych.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że środek zobojętniający wprowadza się do arkusza materiału w ilości odpowiedniej do zobojętnienia polimeru w 65-85% molowych.
12. Sposób według zastrz. 1-11, znamienny tym, że dla spolimeryzowania monomeru w arkuszu materiału i odparowania wody z arkusza materiału j arkusz materiału podczas polimeryzacji i sieciowania polimeru ogrzewa się do temperatury co najmniej 100°C.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że dla spolimeryzowania monomeru i usieciowania wytwarzanego polimeru In situ arkusz materiału przepuszcza się przez piec o temperaturze od 100°C do 288°C.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że dla spolimeryzowania monomeru i usieciowania wytwarzanego polimeru in situ arkusz materiału przepuszcza się przez piec o temperaturze od 177°C do 288°C.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że piec ma temperaturę w zakresie od 204°C do 260°C.
16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że piec ma temperaturę w zakresie od 232°C do 260°C.
17. Sposób według zastrz. 1-16, znamienny tym, że stosuje się zawiesinę polimeryzacyjną zawierającą glinę w ilości od 5% wagowych do 95% wagowych, w przeliczeniu na całkowitą masę gliny i monomeru.
18. Sposób według zastrz. 1-17, znamienny tym, że glina obejmuje pęczniejącą w wodzie glinę smektytową.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że pęczniejąca w wodzie glina smektytową obejmuje sodową glinę smektytową.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że sodowa glina smektytową jest wybrana z grupy składającej się z montmorylonitu sodowego, bentonitu sodowego i ich mieszanin.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że sodową glinę smektytową otrzymuje się na drodze wymiany jonowej jonów sodu z jonami wapnia w wapniowej glinie smektytowej.
22. Sposób według zastrz. 1-21, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 20% wagowych do 50% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny polimeryzacyjnej.
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 30% wagowych do 50% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 35% wagowych do 45% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej.
25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 35% wagowych do 40% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej.
26. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że zawiesina polimeryzacyjna zawiera od 30% wagowych do 40% wagowych wody, w przeliczeniu na całkowitą masę zawierającej glinę zawiesiny polimeryzacyjnej.
PL 212 989 B1
27. Sposób według zastrz. 1-26, znamienny tym, że glina zawiera pęczniejącą w wodzie glinę smektytową w ilości co najmniej 50% wagowych, w przeliczeniu na całkowitą masę zawiesiny polimeryzacyjnej.
28. Sposób według zastrz. 1-27, znamienny tym, że glina zawiera 50-100% gliny smektytowej, w przeliczeniu na całkowitą masę gliny w zawiesinie polimeryzacyjnej.
29. Sposób według zastrz. 1-28, znamienny tym, że stosunek wagowy monomeru do gliny mieści się w zakresie od około 1:19 do około 19:1
30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że stosunek wagowy monomeru do gliny mieści się w zakresie od 1:1 do 1:5.
31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że stosunek wagowy monomeru do gliny mieści się w zakresie od 1:1 do 1:4.
32. Sposób według zastrz. 31, znamienny tym, że stosunek wagowy monomeru do gliny mieści się w zakresie od 1:2 do 1:4.
33. Sposób według zaostrz. 1-28, znamienny tym, że polimeryzację w etapie c) prowadzi się poprzez ogrzewanie osadzonego arkusza materiału w temperaturze umożliwiającej spolimeryzowanie monomeru i odparowanie co najmniej części wody z zawiesiny wytwarzając sorbujący wodę polimer związany wraz z gliną w arkuszu materiału.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/254,734 US6783802B2 (en) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | Hydraulic barrier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL362420A1 PL362420A1 (pl) | 2004-04-05 |
| PL212989B1 true PL212989B1 (pl) | 2012-12-31 |
Family
ID=29420125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL362420A PL212989B1 (pl) | 2002-09-25 | 2003-09-25 | Sposób wytwarzania absorbujacego wode arkusza materialu |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6783802B2 (pl) |
| EP (1) | EP1402945A3 (pl) |
| KR (1) | KR20040027374A (pl) |
| CN (1) | CN1497018A (pl) |
| AU (1) | AU2003236447B2 (pl) |
| NO (1) | NO332662B1 (pl) |
| PL (1) | PL212989B1 (pl) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7157010B1 (en) * | 2004-02-18 | 2007-01-02 | Civil & Environmental Consultants, Inc. | Polymeric flocculant infused silt fence |
| US7870965B2 (en) * | 2007-11-05 | 2011-01-18 | Huesker, Inc. | Geotextile composite for filtration of contaminated liquids and sediments |
| US10016954B2 (en) * | 2007-11-19 | 2018-07-10 | Amcol International Corporation | Self healing salt water barrier |
| US10012079B2 (en) * | 2007-11-19 | 2018-07-03 | Amcol International Corporation | Self healing salt water barrier |
| US8318616B2 (en) * | 2009-08-19 | 2012-11-27 | Amcol International Corporation | Salt water swellable compositions and articles |
| KR101006756B1 (ko) * | 2010-08-20 | 2011-01-10 | (주)한동알앤씨 | 하천의 법면과 수변에 설치하는 식생망 및 그 시공공법 |
| BR112013011465A2 (pt) | 2010-11-08 | 2016-08-09 | Amcol International Corp | impermeabilização soldada por indução |
| ES2585334T3 (es) | 2011-03-31 | 2016-10-05 | Amcol International Corporation | Barrera autorreparadora contra el agua salada |
| ES2848023T3 (es) | 2012-01-27 | 2021-08-05 | Amcol International Corp | Composición de barrera hidráulica y método para fabricarla |
| GB2503941A (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-15 | Ian Thomas Smith | Geotextile |
| TW201806668A (zh) | 2016-04-04 | 2018-03-01 | 亞摩可國際公司 | 阻水劑組成物及其製法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647626B2 (ja) * | 1986-07-01 | 1994-06-22 | 三菱油化株式会社 | 吸水性複合材料の製造法 |
| WO2000072958A1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-07 | Alberta Research Council Inc. | Networked polymer/clay alloy |
| CA2310483C (en) * | 1999-05-26 | 2004-05-04 | Alberta Research Council Inc. | Reinforced networked polymer/clay alloy composite |
| JP2003500530A (ja) * | 1999-05-26 | 2003-01-07 | アルバータ リサーチ カウンシル インコーポレイテッド | 強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体 |
| KR100380549B1 (ko) * | 2000-11-16 | 2003-04-26 | 한라산업개발 주식회사 | 팔라듐/철 이원금속의 투과성 지합성 메탈라이너를 이용한오염물의 정화방법 |
-
2002
- 2002-09-25 US US10/254,734 patent/US6783802B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-08-22 AU AU2003236447A patent/AU2003236447B2/en not_active Ceased
- 2003-08-29 EP EP03255416A patent/EP1402945A3/en not_active Withdrawn
- 2003-09-24 NO NO20034258A patent/NO332662B1/no not_active IP Right Cessation
- 2003-09-24 KR KR1020030066162A patent/KR20040027374A/ko not_active Ceased
- 2003-09-25 CN CNA031596991A patent/CN1497018A/zh active Pending
- 2003-09-25 PL PL362420A patent/PL212989B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1402945A2 (en) | 2004-03-31 |
| PL362420A1 (pl) | 2004-04-05 |
| NO20034258D0 (no) | 2003-09-24 |
| KR20040027374A (ko) | 2004-04-01 |
| AU2003236447A1 (en) | 2004-04-08 |
| AU2003236447B2 (en) | 2010-02-04 |
| NO332662B1 (no) | 2012-11-26 |
| NO20034258L (no) | 2004-03-26 |
| US6783802B2 (en) | 2004-08-31 |
| CN1497018A (zh) | 2004-05-19 |
| EP1402945A3 (en) | 2008-02-20 |
| US20040058077A1 (en) | 2004-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60006961T2 (de) | Verstärkter verbundwerkstoff aus vernetzter polymer/ton legierung | |
| KR101083869B1 (ko) | 중합체 충전된 시트 재료 | |
| PL212989B1 (pl) | Sposób wytwarzania absorbujacego wode arkusza materialu | |
| CN105026638B (zh) | 通气插件 | |
| US9550879B2 (en) | Hydraulic barrier composition and method of making the same | |
| EP0475778B1 (en) | Waterproofing agent | |
| CN107075787B (zh) | 用于防止水侵入电缆和在电缆中扩散的织物片状物 | |
| RU2411262C2 (ru) | Гидрофильные полимеры с обращенной фазой и их применение в набухающих в воде эластомерных композициях | |
| KR100939001B1 (ko) | 고함수 잔토고화용 고화제 조성물 | |
| EP1669381B1 (en) | Method for producing core-shell high liquid-absorbing resin particle | |
| WO2017176591A1 (en) | Hydraulic barrier composition and method of making the same | |
| CA2310484A1 (en) | Networked polymer/clay alloy | |
| CA2310483C (en) | Reinforced networked polymer/clay alloy composite | |
| KR960009061B1 (ko) | 흡수제 조성물 | |
| CN118307718A (zh) | 一种水泥基材料内养护剂及其快速制备方法及其应用 | |
| Brundha et al. | MB Dye Adsorption Behavior on Poly (N cyclohexylacrylamide-co-Acrylamide/Maleicacid)/OMMT Nanocomposite Hydrogels |