201582. lajstromszámú szabadalom • Eljárás talajok víz- és tápanyagvisszatartását javító záróréteg előállítására
3 HU 201582 A 4 esetben a géleket és a reagálatlan polimer molekulákat aldehiddel térhálósitjuk, majd a talajban a fentiek szerint kiképezett gélréteget talajréteggel fedjük be. Az agyagásvány/poliraer gélek elóállitása a korábban idézett magyar szabadalmi leírásokból, illetve szabadalmi bejelentésekből ismert. Az .agyagásvány" megjelölésen - az idézett közleményekkel összhangban - a leírásban kizárólag a háromréteges filloszilikátokat és láncszilikátokat, valamint az ezeket legalább 10 tömegX (előnyösen 20-80 tömeg%) mennyiségben tartalmazó kőzeteket, bányatermékeket és mesterséges keverékeket értjük. A felhasználható agyagásványok közül példaként a következőket soroljuk fel: Na-bentonit, aktivált (azaz Na-sóval vagy egyéb aktiválószerrel előkezelt) Ca-bentonit, illit, attapulgit, allevardit, hektorit, nontronit. A természetes állapotú agyagásványokat célszerűen aktivált állapotban használjuk fel, ilyen állapotban ugyanis lényegesen könnyebben képesek reagálni a polimerrel, és reakcióképes helyeiken mintegy felfűződnek a polimer láncra, ami a gélszerkezet stabilitását biztosítja. Aktiváláson az agyagásvány duzzadóképességének növelésére alkalmazott, ismert kezelésmódokat (például nátrium-karbonáttal végzett gyúrás stb.) értjük; az aktiválás sorén az agyagásványok főtömegükben elemi lemezkötegeikre, illetve láncaikra esnek szét, és ezek az elemi lemezkötegek vagy láncok reagálnak a polimerekkel. Amennyiben aktiválatlan állapotban reagáltattuk az agyagásványt a polimerrel, a reakcióterméket utólag aktiváljuk úgy, hogy azt lúgos aktiválószerrel kezeljük. Lúgos aktiválószerként túlaktivált (tehát fölösleges mennyiségű aktivélószert tartalmazó) agyagásványt is használhatunk. Az aktiválás sorén ebben az esetben is végbemegy az agyagásvány lemezekre, illetve láncokra bomlása, és a felszabaduló reakcióképes helyek utólag reagálnak a polimerrel és képeznek stabil szerkezetű gélt. Az agyagásvány - polimer gélek előállításához - az idézett közleményekkel összhangban - minden olyan vízoldható polimert felhasználhatunk, amely az agyagásvánnyal reakcióba léphet; ezek közül példaként a reakcióképes csoportként - COOH, -COO'M* (M* egyvegyértékű kationt jelent), -CONH2, OH és/vagy -C-O-C- csoportokat tartalmazó, vízben oldódó polimereket említjük meg. Ezek a polimerek például a következők lehetnek: poliakrilamid, poli-metakrilamid, poliakrilsav, poli-metakrilsav, hidrolizált poliakrilamid, akrilamid-akrilsav kopoliraerek, hidrolizált akrilamid-akrilészter kopolimerek, poli-vinil-alkohol - akrilsav kopolimerek, poli-vinil-alkoholok, hidrolizált poli-vinil-észterek, poli-etilén-oxidok, vizoldható poliszacharidok stb., illetve a felsorolt homo- és kopolimerek elegyei. A polimerek ojtásos kopolimerek is lehetnek; ilyenek például a cellulóz- vagy egyéb poliszacharid-oldalláncra ojtással felvitt akrilsav- metakrilsav-, akrilamid- és/ /vagy metakrilamid-oldalláncokat tartalmazó kopolimrek, továbbá az akrilnitrillel ojtott, majd hidrolízissel -CONH2 és/vagy -COO‘M* csoporttá alakított funkciós csoportokat tartalmazó kopolimerek. A felhasználható polimerek móltömege általában 50 000 és 20 000 000 közötti, célszerűen 500 000 és 10 000 000 közötti érték lehet. Alapvetően fontos intézkedés, hogy az agyagásvány és a polimer reakciójának végrehajtása előtt, alatt vagy utólag a gél víztartalmát olyan értékre állítsuk be, ahol a gél közegellenállása legalább háromszorosa az ugyanilyen mennyiségű agyagásványt tartalmazó, azonban polimer-mentes vizes szuszpenzió közegellenállásának. A talajban a záróréteget úgy is kialakíthatjuk, hogy a fentiek szerint előállított gél száraz porát szórjuk be a talajba, majd arra megfelelő mennyiségű vizet juttatunk, aminek hatására a gélpor megduzzad és öszszefüggő réteget képez. Lényegesen egyszerűbb, gazdaságosabb és célszerűbb azonban az a megoldás, ha a géleket hidrogélként (tehát víztartalmú gélként), képződésük ütemében juttatjuk be a talajba. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy két tartállyal felszerelt erőgép egyik tartályéba a gélképzés egyik reagensét vagy reagens-keverékét, másik tartályába a gélképzés másik reagensét vagy reagens-keverékét juttatjuk, a tartályok kivezető nyílásánál a két reagenst megfelelő arányban intenziven összekeverjük egymással, és az igy kialakult gélképző keveréket azonnal a talajba visszük be, ahol a reakció lezajlik, és rövid idő (1-100 sec) alatt gél képződik. A kialakult gél rendszerint maximum 1 nap alatt éri el végleges mechanikai tulajdonságait. A tartály-párokba például a következő folyadékokat tölthetjük: 1. tartály 2. tartály aktivált agyagásványpolimer vizes oldata-szuszpenzió aktiválatlan agyagás-polimer vizes olda-vóny-szuszpenzió ta + aktiválószer (pl. Na2C03) polimerrel reagálta-aktiválószer (pi. tolt aktiválatlan túlaktivált bentonit agyagásvány vizes vizes szuszpenziója szuszpenziója vagy vizes oldat) Na2C03 Miként a 4721/84 és 3386/84 alapszámú magyar szabadalmi bejelentésekből ismert, kívánt esetben az agyagásvány - polimer gélszerkezetbe vízben nagymértékben duzzadni képes, azonban vi zöld hatatlan xerogél-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
