DE19748631A1 - Safety seal for liquid systems using swellable polymers - Google Patents

Abstract

The invention relates to a seal in order to prevent the exit or entry of liquids out of or into systems and the application thereof. According to the inventive solution, a seal should be provided which prevents liquids from exiting a system or from being able to enter such a system with a high certainty and over a long period of time. To this end, a nonbiodegradable polymer which is capable of swelling by imbibition or at least two components which reactively form such a polymer are accommodated in a space which separates both systems from one another. The invention can be favorably utilized in order to seal pipes or to seal waste disposal sites.

Description

Translated fromGerman

1 Technische Anwendung1 Technical application

Die Erfindung betrifft die dauerhafte Abdichtung von flüssigkeitsführenden oder -beinhaltenden Systemen.The invention relates to the permanent sealing of liquid-carrying or-including systems.

2 Stand der Technik2 State of the art

Superabsorber werden bislang als absorbierende Einsatzstoffe in Einwegwindeln, in der Lebensmittelindustrie, als Bodenzuschlagsstoffe und als Dichtmittel gegen das Eindringen von Wasser in Kabel verwendet.So far, superabsorbents have been used as absorbent materials in disposable diapersthe food industry, as soil additives and as a sealant against thatWater penetration used in cables.

Darüber hinaus ist der Einsatz von quellfähigen Medien, z. B. Bentoniten, in der De­ponietechnik als zusätzlicher Schutzmechanismus vor dem Austritt von Sickerwasser bekannt.In addition, the use of swellable media such. B. bentonites, in the DePonie technology as an additional protection mechanism against the leakage of leachateknown.

Der vorwiegende Einsatz stark quellender Medien liegt in der Aufnahme bzw. dem Speichern von Flüssigkeiten, oder in der Verhinderung des Eintretens einer Flüssigkeit in ein System (Kabelabdichtung).The predominant use of strongly swelling media lies in the recording or theStorage of liquids, or in the prevention of the entry of a liquidinto one system (cable seal).

3 Mit der Erfindung gelöste Aufgaben3 Problems solved with the invention

Der Einsatz von stark quellenden Polymeren kann als Sicherheitssystem zur Abdich­tung von flüssigkeitführenden oder -beinhaltenden Medien dienen. Substanzen, die zur Herstellung der o.g. Polymere dienen können, sind im Anhang beispielhaft aufge­listet.The use of strongly swelling polymers can act as a security system for sealingserve media containing or containing liquids. Substances thatfor the production of the above Polymers can serve as examples in the appendixlists.

4 Beschreibung der Erfindung4 Description of the invention4.1 Sicherheitsabdichtung in der Kanalisation4.1 Safety seal in the sewage system

Die zur Zeit in der Kanalisation eingesetzten Konstruktionen beschränken sich im we­sentlichen auf den Einsatz von Gummiabdichtungen, die das Austreten der in den Rohren befindlichen Flüssigkeiten verhindern sollen. Mit der Zeit kommt es aufgrund von Alterungserscheinungen des Gummis in diesem Zusammenhang aber zur Ver­sprödung und Rißbildung, so daß mit der Zeit vermehrt Leckagen auftreten.The constructions currently used in the sewage system are limitedessential to the use of rubber seals, which prevent the leakage in thePipes to prevent liquids. In time it comes down toof signs of aging of the rubber in this context but for verembrittlement and cracking, so that leakage occurs over time.

Hier kann ein Sicherheitssystem aus quellfähigen Polymeren, die nicht biologisch ab­gebaut werden, Abhilfe schaffen. Kommt es zum Versagen der eigentlichen Dichtung tritt Flüssigkeit aus dem Rohr aus und trifft auf das quellfähige Polymer. Die ausgetre­ tene Flüssigkeit wird unter Volumenvergrößerung absorbiert und führt zu einer Ab­dichtung des Systems gegenüber dem Flüssigkeitsaustritt (Fig. 1, 2).A security system made of swellable polymers that are not biodegradable can help here. If the actual seal fails, liquid escapes from the pipe and hits the swellable polymer. The leaked liquid is absorbed with an increase in volume and leads to a seal from the system to the liquid outlet (Fig. 1, 2).

Die Herstellung der Polymer-/Geldichtung kann dabei als durch ein dehnbares, poröses Material gekapseltes Pulver oder als an Fasern appliziertes Polymer erfolgen. Das Anbringen der Polymer-/Geldichtung kann entweder in Form einer als Ring gefertig­ten Polymer-/Geldichtung erfolgen, oder durch ein Wickelelement, das durch mehrfa­ches Umwickeln mit einem Polymer-/Gelschlauch oder -gewebe angebracht werden kann.The production of the polymer / gel seal can be as a stretchy, porousMaterial encapsulated powder or as a polymer applied to fibers. TheAttaching the polymer / gel seal can either be made in the form of a ringth polymer / gel seal, or by a winding element that by multiple fawrap with a polymer / gel tube or fabriccan.

Die Rohrmuffen sind für diese Applikation so zu modifizieren, daß der Gelring an der eingebauten Position fixiert wird, dies kann beispielsweise durch Fixierringe oder ent­sprechende Erhöhungen an den Rohrmuffen erfolgen.For this application, the pipe sleeves must be modified so that the gel ring on thebuilt-in position is fixed, this can for example by fixing rings or entspeaking increases on the pipe sockets.

4.2 Sicherheitsabdichtung in Folien oder Geweben4.2 Safety sealing in foils or fabrics

Folien oder dichte Gewebe werden u. a. auch dazu benutzt Systeme gegen das Ein- oder Austreten von Flüssigkeit zu schützen, bspw. verhindert in der Deponietechnik eine aufliegende Folie das Eindringen von Regenwasser in die Deponie oder eine un­terhalb der Deponie befindliche Folie das unkontrollierte Austreten von Sickerwäs­sern. Durch unsachgemäße Behandlung oder andere Umstände kann es zu einer Be­schädigung der Folie kommen, die, wenn sie nicht rechtzeitig bemerkt wird, große Umweltschäden zur Folge haben kann.Foils or dense fabrics are u. a. also used systems against entry orTo protect leakage of liquids, e.g. prevented in landfill technologyan overlying film the entry of rainwater into the landfill or an unfoil located below the landfill the uncontrolled leakage of leachateser. Improper handling or other circumstances can lead to adamage to the film, which, if not noticed in good time,Environmental damage.

Werden quellfähige Polymere in die Folien eingearbeitet (Gelreservoir) oder in bzw. auf das Gewebe appliziert, quellen sie im Falle einer Leckage beim Kontakt mit Was­ser auf und führen zu einer Abdichtung des Systems (Fig. 3).If swellable polymers are incorporated into the films (gel reservoir) or applied to or onto the tissue, they swell in the event of a leak upon contact with water and lead to a sealing of the system (FIG. 3).

Tabelle 1 Table 1

Sonstige:
Sephadex G-100 (Sigma Chemical Co., St. Louis)
Biogel P-2, P-4, P-6, P-30, P-600 Bio-Rad labaratories, Richmond
Vernetzermonomere:
N,N'-Methylenbisacrylamid
Diallylamin
Diallylammoniumchlorid
Triallylamin
Triallylammoniumchlorid
DiallylweinsäurediamidOther:
Sephadex G-100 (Sigma Chemical Co., St. Louis)
Biogel P-2, P-4, P-6, P-30, P-600 Bio-Rad labaratories, Richmond
Crosslinking monomer:
N, N'-methylenebisacrylamide
Diallylamine
Diallyl ammonium chloride
Triallylamine
Triallyl ammonium chloride
Diallyl tartaric acid diamide

Claims (5)

Translated fromGerman

1. Dichtung zur Verhinderung des Aus- oder Eintritts von Flüssigkeiten aus oder in Systeme,dadurch gekennzeichnet, daß nicht biologisch abbaubares quellfähiges Polymer in Pulverform, in gekapselter Form oder auf einem Gewebe appliziert, den abzudichtenden Bereich zusätzlich verschließt.1. Seal to prevent the escape or entry of liquids from or into systems,characterized in that non-biodegradable swellable polymer applied in powder form, in encapsulated form or on a tissue, the area to be sealed additionally closes.2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quellfähiges Polymer in einem dehnbaren, flüssigkeitsdurchlässigen Material gekapselt ist.2. Seal according to claim 1,characterized in that a swellable polymer in a stretchable,liquid-permeable material is encapsulated.3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das quellfähige Polymer in Folien, Reservoire bildend, aufgenommen ist.3. Seal according to claim 1,characterized in that the swellable polymer in films, reservoirsforming, is included.4. Verwendung einer Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zur Abdichtung von Rohren.4. Use of a seal according to one of claims 1 to 3, forSealing pipes.5. Verwendung einer Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zur Abdichtung und/oder Versiegelung von Deponien.5. Use of a seal according to one of claims 1 to 3, forSealing and / or sealing of landfills.