189280. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gélképző masszák és porok előállítására agyagásványokból és szerves polimerekből
1 189 280 2 amelyet szintén önmagában vagy a korábban felsorolt agyagásványokkal képezett keverékek formájában alkalmazhatunk. Az agyagásványokat agyagásvány-tartalmú kőzet (például bentonit) formájában is felhasználhatjuk; a kőzetben az agyagásvány mellett jelenlévő kísérő anyagok tapasztalataink szerint a lezajló reakciókat nem zavarják, ugyanakkor kedvezően módosíthatják a kialakult gél tulajdonságait (például szilárdságát és rugalmasságát.) Az agyagásványt ismert módon aktiváljuk. Az „előaktivált agyagásvány” megjelölésen olyan agyagásványokat értünk, amelyek aktiválási folyamata még nem zajlott le teljes egészében ; az aktiválási folyamat tehát polimer jelenlétében fejeződik be a találmány szerinti b) eljárásváltozatban. Az agyagásvánnyal reakcióba lépni képes polimerek önmagukban ismertek; ezek közül példaként a reakcióképes csoportként —COOH, —COO M+ (ahol M+ egy vegyértékű kationt jelent,) —CONH2, —OH és/vagy —C—O—C— csoportokat tartalmazó, vízben oldódó polimereket, továbbá a módosított (kvaterner ammóniumcsoporttá alakított) savamid-csoportokat tartalmazó polimereket említjük meg. Ezek a polimerek például a következők lehetnek : poliakrilamid, polimetakrilamid, poliakrilsav, poli-metakrilsav, hidrolizált poliakrilamid, akrilamid-akrilsav kopolimerek, hidrolizált akrilamid-akrilészter kopolimerek, poli-vinilalkohol-akrilsav kopolimerek, polivinilalkoholok, hidrolizált poli-vinilészterek, polietilén-oxidok, vízoldható poliszacharidok stb., illetve a felsorolt homo- és kopolimerek elegyei. A polimerek ojtásos kopolimerek is lehetnek, ilyenek például a cellulóz-alapláncra ojtással felvitt akrilsav-, metakrilsav-, akrilamid- és/ vagy metakrilamid-oldalláncokat tartalmazó kopolimerek. A felhasználható polimerek móltömege általában 50 000 és 20 000 000 közötti, célszerűen 300 000 és 10 000 000 közötti érték lehet. Tapasztalataink szerint minél nagyobb a felhasznált polimer móltömege, annál kisebb mennyiségű polimer elegendő ahhoz, hogy irreverzibilisen stabilizált szerkezetű gélképző anyagot kapjunk. A találmány szerinti a) eljárásváltozat első lépésében alapvetően fontos intézkedés, hogy a polimert az aktiválás előtt vagy alatt oldat formájában adjuk az agyagásvány-masszához, ugyanis csak így érhető el, hogy teljesen legömbölyödött állapotú polimer molekulák érintkezzenek az agyagásványrészecskékkel, és már az aktiválás során részlegesen stabilizálják az agyagásvány szerkezetét. A találmány szerinti a) eljárásváltozat második lépésében a polimert - a massza víztartalmától függően - száraz por vagy vizes oldat formájában egyaránt beadagolhatjuk. A második lépésben a polimer beadagolása előtt a massza víztartalmát célszerűen 60-80 súly%-ra állítjuk be. A találmány szerinti b) eljárásváltozatban az agyagásvány aktiválása polimer jelenlétében fejeződik be. Annak érdekében, hogy a polimer és az agyagásvány aktív helyei között minél tökéletesebb reakciót érjünk el, a massza víztartalmát célszerűen 60-70 súly%-ra állítjuk be. A reakciót adott esetben a massza melegítésével gyorsíthatjuk, indíthatjuk be, illetve tehetjük teljessé; eközben a masszát részben vagy teljesen kiszáríthatjuk. Kívánt esetben a találmány szerint előállított gélképző masszához vagy porhoz különféle, önmagukban ismert töltőanyagokat, illetve módosító anyagokat (például természetes és szintetikus szálas anyagokat, inert vagy aktivált felületű szemcsés töltőanyagokat, igy kvarclisztet, bazaltőrleményt, hidraulikus kötőanyagokat, így lúgos pernyét, egyéb duzzadóképes gélszemcséket stb.) adhatunk, amelyek módosítják a termékből kialakuló gél tulajdonságait. A felhasznált töltőanyagot - kémiai jellegétől függően - az aktiválás előtt, az aktiválás ah tt vagy az aktiválás után adagolhatjuk be. \ találmány szerint előállított gélképző masszák, ilktve porok vízzel érintkezve stabil szerkezetű, reverzibilis vízfelvételre-vízleadásra képes gélekké alakulnak. E termékek felhasználási területe rendkí\ ül széles. így például a találmány szerint előállított termékeket vízszigetelő anyagokként alkalmazhatjuk elsősorban az építőiparban, különösen a mélyépítési szigeteléseknél és előkészítő műveleteknél, a bányászatban vízzárásra és kőzetszilárdításra, hulladéktárolók és méregtemetők környezetbiz'onsági szigetelésére és lezárására, a mezőgazdaságban elsősorban a laza, homokos talajok vízvisszatartóképességének fokozására, talajstabilizálásra, továbbá biológiailag aktív vegyületek szőrben seként, gyógyszerkészítmények és kozmetikumok adalékanyagaként, tűzoltási célokra stb. hasznos thatjuk. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismer etjük. /. példa l kg, bajorországi eredetű, 80 súly% montmorillonit-típusú agyagásványt tartalmazó, 30 súly% bányán ed vességü bentonithoz 6 súly% vízmentes nátrium-karbonátot adunk, majd az elegyet háztartási robotgépben 10 percen át gyúrjuk. A gyúrási folyamat 5. perce után a masszához 20 ml 0,5 súly%-os vizes polimer-oldatot adunk (az oldat polimerként 40% hidrolízisfokú, 2 000 000 átlagos móltömegű hidrolizált poliakrilamidot tartalmaz), és a gyúrást még 5 percig folytatjuk. Ezt követően a masszát nagyfrekvenciás szárítóval max. 70 °C-on kíméletesen 12% nedvességtartalomra szárítjuk. A szárított anyagot vibrációs golyós malomban lisztszerű állapotra őröljük, és az őrleményhez porlasztva szárítással előállított, 50 p szemcseméretű, 10 000 000 átlagmóltömegű poliakrilamid 5 g-ját keverjük. 2. példa 1 kg magyarországi, istenmezei eredetű, xerogéles struktúrájú, 75 súly% montmorillonit-típusú agyagásványt tartalmazó, 35 súly% bányanedves-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
