專利名稱：防水材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種片狀防水材料，其包括夾在相應的支撐層中間的一個芯層，該芯層含有可膨脹的班脫巖粘土。
該材料用作人工池塘、湖、貯水池等的襯里以保留其中的水。該材料還可以用作襯層和保護層，即覆蓋垃圾堆放填埋場的底部，防止有害液體的泄漏。它還可以用作相似的用途，被放置于加油站下方或其它類似的地點以防止地下水被泄漏出的這些油料污染。它還可以被更廣泛地用于放置于建筑物和其它結構下方的防水層和作為屋面材料。
在一種形式中，該芯層由細粒或顆粒狀的班脫巖粘土構成，支撐層通過縫合或者通過針刺透粘土層而與其結合。這種形式的材料在EP-A-0059625，EP-A-0246311和GB2202185中都有描述。這些材料在安裝之后必須浸濕，使得粘土吸水后變得防滲透。如果在運輸過程中該材料被破壞，或者就地浸濕不均勻或不充分，防水層的均勻性和可靠性就可以受到懷疑。
在另一種形式中，班脫巖粘土芯層通過與水混和以及任選溶解物質混合后被部分水化，形成一種塑性物質，再經過擠壓或碾壓，變成片狀。這樣，該材料在安裝之前就已經是防水的了，其防水性均勻。該形式的材料在本申請人早些的WO 94/05863中就做過描述。
第二種形式的材料的缺點是抗剪強度低。因為支撐層并沒有結合在一起，芯層中的粘土起到了潤滑劑的作用，所以它們相對彼此滑動，因此在傾斜角度大于6～8°的斜面襯底上就不能使用該材料。這一點排除了許多填埋情況中使用該材料的可能性。
本發明的一個目的就是要克服這一缺點。
鑒于該目的，本發明提供第一段中具體說明的一種防水材料，其特點是通過超聲波接合間隔地和/或沿一條或多條線把支撐層接合在一起。
以上描述的兩種形式的材料都可以應用這種結合支撐層的方式，即有著顆粒狀班脫巖芯層的材料和有著由一種塑性(可變形的)物質形成的含有粘土的芯層的材料。
這種材料的支撐層在傳統上都是織造的或非織造的紡織品，都是滲水的，因為在該材料被安裝到一定地點并被覆蓋后，必須允許水滲透到含有粘土的芯層中，使其膨脹并提供長期完全防滲層。但是，這種材料，包括本申請人自己的“Slabseal”產品是公知的，其中支撐層之一是一種由塑料材料制成的防滲薄膜。
鑒于本發明的目的，非織造紡織品被優選地用作支撐層。用聚丙烯纖維材料較適合，盡管其它材料，如PVC或聚乙烯或聚酯纖維也可以。
在某些實施例中，芯層中也可以包括一個網狀加固物。通過第一系列的超聲波接合，把支撐層之一接合到加固物上，而通過第二系列的超聲波接合，把另一支撐層也接合到加固物上，第二系列的超聲波接合相對于第一系列的超聲波接合在位置上相偏離。這樣做的優點是核心防水材料總是有一定的厚度，即沒有潛在的滲透間隙。
以下將參照附圖，通過舉例，進一步描述本發明，其中

圖1是一個透視示意圖，示出了在本發明的第一實施例中，材料的一小部分是如何通過超聲波手段沿一條線接合在一起的；圖2是一個相似的示意圖，示出了接合后的材料；圖3是沿圖2中的A-A線的截面圖；圖4是本發明材料的第二實施例中的透視示意圖；和圖5是沿圖4中的B-B線的截面圖。
如圖1至3所示，第一示范實施例包括一個芯層10，其由半水合的班脫巖粘土構成，該芯層10已經經過碾壓或擠壓而呈片狀，并夾在相應的支撐層12、14之間。
優選地，支撐層12，14為非織造紡織品，如聚丙烯。用非織造材料可以形成更牢固的接合。但是，用一個支撐層和一個織造支撐層也可以達到合理的牢固程度。還可以用一個滲透薄膜構成支撐層，另一個支撐層為織造的或非織造的紡織品。
在實際生產中，該材料可達5m寬。圖中只示出一小部分，以及超聲波接合該材料的支撐層的裝置。參照圖1，該材料被置于底盤20之上，底盤20上有一個三角形橫截面的凸起。一個超聲焊極24與材料在凸起上接觸，其作用為分離芯層10的材料。當施加超聲波頻率時，芯層被截斷，兩織品層12、14被接合在一起。
產生的接合線18在圖2和3中被示出。
初步試驗顯示在兩支撐層都是非織造的聚丙烯織品的情況中，多個有一定間距的線接合(從間距幾厘米至1米以上)可以提高該復合材料的抗剪強度，直至其抗剪強度可以比得上在市場上能買到的材料，其中該芯層為顆粒狀并且支撐層被縫合或針刺透或任何其它方式被接合在一起。這一點使得該材料可以用于角度為60°的斜面。
如果含有粘土的芯層10的一些材料還殘留于接合線18處的支撐層12和14之間，接合的強度就會大大降低，降低程度可高達50％，可以由使層12和層14剝離的力來測量。
也可以在支撐層12，14中的任意一層與芯層10之間再加一層防水薄膜，如聚丙烯或PVC。這在一些情況中用于提高接合強度。但是，其首要目的是控制該復合材料的滲透性，并防止接合線18滲水以及防止由該材料形成的防水層的整體性遭到破壞。
在其它實施例中，可以在接合線的位置上提供條狀的防水薄膜，其可以窄至5mm。要在接合前，在芯層10和支撐層12，14中的任一層(或兩層)之間提供條狀防水薄層。可選地，也可以在接合前或接合后把這些條放置于(或者粘附于)支撐層12，14中的任一層的外表面上。
接合線的長度約為15mm，其外部還可以用含有班脫巖的可變形材料填充，這些材料與芯層10中的材料相類似。
許多個間隔的接合線既可以平行于也可以垂直于復合材料的寬度。所以它的外表像一個鴨絨墊。但是，其它的接合圖案也適用，如在材料上分布的點接合，或圓形結合，或橫跨寬度的連續線，沒有在安裝到具體地點時允許重疊的切口邊。還可以使用橫跨該材料的連續之字形結合。
圖4和5中示出了進一步的改進。為了改善該材料相對于支撐層的抗滑能力，芯層10中包括了一種柔性的有孔加固裝置。在示出的例子中，芯層10中包含了聚丙烯網狀物16，其位于支撐層12和14的中間(與圖1至3中的參照號碼相同)。網狀物16通過超聲波被結合到支撐層12和14上。如圖中所示，接合第一支撐層12和網狀物16的接合線26與接合第二支撐層14和網狀物26的接合線28相偏離。由于核心材料總有一定的厚度，因此可以降低接合處滲漏的危險。
權利要求
1.片狀防水材料，包括夾在相應支撐層(12，14)中間的芯層(10)，該芯層含有可膨脹的班脫巖粘土，其特征在于，用超聲波接合(18；26，28)間隔地或沿一條或多條線把支撐層(12，14)接合在一起。
2.根據權利要求1的材料，其中至少一個支撐層(12，14)是非織造紡織品。
3.根據權利要求1或2的材料，其中支撐層(12，14)包括聚丙烯，聚乙烯或聚氯乙烯。
4.根據權利要求1，2或3中任一項的材料，還包括一層防水薄層或薄膜。
5.根據權利要求1，2或3中任一項的材料，其中在超聲波接合處提供防水薄層或薄膜。
6.根據前面任何一項權利要求的材料，其中芯層(10)是由一種可變形的塑料物質經過擠壓或碾壓形成的，其中的班脫巖是半水合的。
7.根據前面任何一項權利要求的材料，其中在芯層中含有柔性有孔加固物(16)。
8.根據權利要求7或8的材料，其中加固物是一種塑料材料網狀物(16)。
9.根據權利要求7或8的材料，其中通過第一系列的超聲波接合(26)把支撐層(12)之一接合到加固物(16)上，通過第二系列的超聲波結合(28)把另一個支撐層(14)接合到加固物(16)上，第二系列的超聲波結合相對于第一系列的超聲波結合在位置上相偏離。
10.一種生產一種片狀防水材料的方法，其包括把含有可膨脹脫班巖粘土的芯層(10)夾在相應的支撐層(12，14)中間，并用超聲波接合(18，26，28)間隔地或沿一條或多條線把支撐層接合在一起。
11.一種生產一種片狀防水材料的方法，其包括把含有可膨脹班脫巖粘土的芯層(10)夾在相應的支撐層(12，14)中間，并在芯層中包括網狀加固物(16)，通過超聲波接合在第一系列位置(26)上把一支撐層(12)接合到加固物上，并通過超聲波接合在第二系列位置(28)上把另一支撐層(14)結合到加固物上，第二系列的位置相對于第一系列的位置偏離。
全文摘要
用于池塘、湖和垃圾堆放填埋場的襯里的防水材料，其包括處于相應支撐層(12，14)之間的芯層(10)，該芯層含有可膨脹班脫巖粘土。為了降低支撐層(12，14)與芯層(10)之間的相對滑動，支撐層最好是由聚丙烯、聚乙烯或PVC做成，并通過超聲波接合沿多條線或間隔地把兩支撐層連接在一起，可以把兩層(12，14)直接接合在一起，也可以把每一層(12，14)分別接合(在26上)到嵌在芯層(10)中的柔性有孔加固物(16)上。
文檔編號E02D31/00GK1659024SQ03813710
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月10日 優先權日2002年6月12日
發明者B·N·弗林, S·羅斯塔米 申請人:羅維爾集團控股有限公司