專利名稱：水膨潤(rùn)性截水材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水害時(shí)使用的水膨潤(rùn)性截水材料。更詳細(xì)地說，涉及迅速膨潤(rùn)，吸水膨潤(rùn)后能以穩(wěn)定的狀態(tài)堆積，并且在堆積時(shí)水泄漏少，使用前運(yùn)送容易的水膨潤(rùn)性截水材料。
背景技術(shù)：
從前，在發(fā)生洪水或水災(zāi)時(shí)，為了防止水或砂土的浸入在應(yīng)急處理時(shí)使用砂袋，但是近幾年來(lái)，代替往袋中裝填沙土而形成的砂袋，把易于處理且保管容易的水膨潤(rùn)性吸水性樹脂裝入具有透水性的袋中，使用時(shí)通過吸水發(fā)生凝膠化、而膨潤(rùn)的各種砂袋替代品已有人提出(例如，特開2000-303424號(hào)公報(bào))。
然而，當(dāng)這些砂袋替代品堆積形成防水堰，在大量水涌上來(lái)時(shí)，堆積的狀態(tài)不穩(wěn)定，砂袋倒塌，或產(chǎn)生從膨潤(rùn)的砂袋與砂袋的間隙漏水的問題。因此，需要一種能迅速吸水膨潤(rùn)，使用方法便利，在堆積的狀態(tài)下穩(wěn)定，難以從砂袋與砂袋的間隙漏水的用來(lái)填充砂袋的水膨潤(rùn)性截水材料。下面將水膨潤(rùn)性截水材料吸水發(fā)生膨潤(rùn)的材料稱作截水材料。本發(fā)明人為了改善上述問題點(diǎn)，進(jìn)行悉心研究的結(jié)果而得到一種在吸水膨潤(rùn)時(shí)具有特定形狀的水膨潤(rùn)性截水材料，完成本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用前容易保管，輕而搬運(yùn)容易，使用時(shí)迅速膨潤(rùn)，形成截水材料的水膨潤(rùn)性截水材料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種水膨潤(rùn)性截水材料，即使堆積膨潤(rùn)的截水材料也是穩(wěn)定的，即使在大量水的場(chǎng)合也難以崩塌，在堆積同樣形狀的截水材料時(shí)，也難以從截水材料間漏水。
本發(fā)明的又一目的是提供一種即使對(duì)激流也是穩(wěn)定的水膨潤(rùn)性截水材料。
本發(fā)明的又一目的是提供一種即使堆積、加壓截水材料，吸水性樹脂的凝膠從截水材料透過、不光滑而容易處理的水膨潤(rùn)性截水材料。
即，本發(fā)明的內(nèi)容為下列(1)～(8)。
(1)一種水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，把吸水性樹脂粒子(A)封入由透水性片材構(gòu)成的多面體(B)而構(gòu)成。
(2)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，在吸水性樹脂粒子(A)吸水膨潤(rùn)后，多面體(B)的至少2個(gè)面以平面狀構(gòu)成。
(3)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，在吸水性樹脂粒子(A)吸水膨潤(rùn)后，多面體(B)形成四方體狀或立方體狀。
(4)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，上述多面體(B)的邊具有針腳。
(5)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，多面體(B)的內(nèi)部形成多個(gè)空間，這些空間的至少一個(gè)區(qū)段形成密閉室，其余的區(qū)段形成通向多面體(B)外部的開放室，在密閉室內(nèi)封入吸水性樹脂粒子(A)，在開放室設(shè)置了向里裝填重物的投入口。
(6)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，上述吸水性樹脂粒子(A)具有100～850μm的平均粒徑、3～50秒的膨潤(rùn)速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝膠彈性系數(shù)、30質(zhì)量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的殘留水溶性單體量以及9％以下的耐濕堵塞性。
(7)按照上述(1)中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其中，在去離子水中浸漬時(shí)重量增加15kg的時(shí)間為0.5分～5分。
(8)使上述水膨潤(rùn)性截水材料吸水而形成的截水材料。


圖1是本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料的形狀例子，從上方看的立體圖。
圖2是本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料在保管與使用時(shí)的形狀立體圖，上圖為保管時(shí)的狀態(tài)，而下圖為使用時(shí)的狀態(tài)。
圖3是圖1的水膨潤(rùn)性截水材料的縱向以2列、3段堆積作為1面，圍成4面(共使用24個(gè))，其中，把2cmφ的軟管的前端插至圍繞的中間底部的流水狀態(tài)。
圖4是本發(fā)明的設(shè)置開放室的水膨潤(rùn)性截水材料的形狀例子，最上圖為從上方看的立體圖，中間圖為中央部分的縱斷面圖(A-A斷面)，最下圖為中央部分的橫斷面圖(B-B斷面)。
圖5是圖4的水膨潤(rùn)性截水材料的保管時(shí)與使用時(shí)的形狀立體圖，上圖為保管時(shí)的狀態(tài)，下圖為使用時(shí)的狀態(tài)。
圖6是圖4的水膨潤(rùn)性截水材堆積時(shí)從上面打樁時(shí)的要領(lǐng)立體圖。
圖7是設(shè)置另外開放室的水膨潤(rùn)性截水材料的形狀例，表示密閉室與開放室的配置例的立體圖，上圖為在袋體中央設(shè)置密閉室，其兩側(cè)構(gòu)成開放室，下圖為在袋體中央設(shè)置開放室、其兩側(cè)設(shè)置密閉室的結(jié)構(gòu)。
圖8是圖4的水膨潤(rùn)性截水材料的縱向以2列、3段堆積作為1面，圍成4面(共使用24個(gè))，其中，把2cmφ的軟管的前端插至中間底部的流水狀態(tài)。
符號(hào)說明1 水膨潤(rùn)性截水材料2 多面體3 密閉室4 開放室5 凝膠化材料6 投入口7 隔板8 防滑物9 繩索10 固體重物11 小鏟子12 樁13 軟管14 砂石15 水具體實(shí)施方式
(吸水性樹脂粒子)在本發(fā)明中，作為吸水性樹脂粒子(A)，例如，在下列(1)～(5)舉出的吸水性樹脂粒子中，具有100～850μm的平均粒徑、3～50秒的膨潤(rùn)速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝膠彈性系數(shù)、30質(zhì)量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的殘留水溶性單體量以及9％以下的耐濕堵塞性的吸水性樹脂粒子是優(yōu)選的。
(1)選自淀粉或纖維素等多糖類(I-1)及/或單糖類(I-2)與水溶性單體及/或由水解形成水溶性的單體的1種以上的單體(II)；與交聯(lián)劑(III)作為必須成分進(jìn)行聚合，再根據(jù)需要，進(jìn)行水解而得到吸水性樹脂。
作為(I-1)，可以舉出蔗糖、纖維素、CMC、淀粉，作為(I-2)，可以舉出季戊四醇、二甘油、山梨糖醇、木糖醇、甘露(糖)醇、二季戊四醇、葡萄糖、果糖等。
作為(II)，例如，可以舉出具有羧基、磺酸基、磷酸基的自由基聚合性單體及其鹽，以及具有羥基、酰胺基、叔氨基、季銨鹽基的自由基聚合性單體等。
作為具有羧基的自由基聚合性水溶性單體，例如，可以舉出不飽和單體或聚(2價(jià)～6價(jià))羧酸[(甲基)丙烯酸(丙烯酸及/或甲基丙烯酸，以下記載同樣)、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸一烷基(碳原子數(shù)1～9)酯、富馬酸、富馬酸一烷基(碳原子數(shù)1～9)酯、巴豆酸、山梨酸、衣康酸、衣康酸一烷基(碳原子數(shù)1～9)酯、衣康酸乙二醇單醚、肉桂酸、檸康酸、檸康酸一烷基(碳原子數(shù)1～9)酯]及其無(wú)水物[無(wú)水馬來(lái)酸酐等]等。
作為具有磺酸基的自由基聚合性水溶性單體，例如，可以舉出脂肪族或芳香族乙烯基磺酸(乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸)、2-羥基-3-(甲基)丙烯氧基丙基磺酸、(甲基)丙烯基烷基磺酸[(甲基)丙烯酸磺乙酯、(甲基)丙烯酸磺丙酯等]、(甲基)丙烯酰胺烷基磺酸[2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等]等。
作為具有磷酸基的自由基聚合性水溶性單體，例如，可以舉出(甲基)丙烯酸羥基烷基磷酸單酯[2-羥基乙基(甲基)丙烯?；姿狨?、苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯等]等。
上述含有羧基，磺酸基、磷酸基的水溶性單體的鹽，可以舉出[例如，堿金屬鹽(鈉鹽、鉀鹽等)、堿土類金屬鹽(鈣鹽、鎂鹽等)、胺鹽或銨鹽等]等。
可以舉出含酰胺基單體[例如，(甲基)丙烯酰胺等]、含叔氨基的單體[例如，(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、二乙基氨基乙酯(甲基)丙烯酰胺]、含季銨鹽的單體[例如，含叔氨基的單體的季化物(甲酰氯、二甲基硫酸、芐酰氯、碳酸二甲酯等季化劑的季化物)等]、含環(huán)氧基的單體[例如，(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等]、其它單體[4-乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮等]等。
這些2種以上并用也可。其中優(yōu)選的水溶性單體，可以舉出具有羧基的自由基聚合性水溶性單體及其鹽，更優(yōu)選不飽和單體或多羧酸及其鹽，特優(yōu)選(甲基)丙烯酸及其鹽。
作為(III)，例如，可以舉出具有2個(gè)以上自由基聚合性不飽和基的交聯(lián)劑、具有與自由基聚合性不飽和基和反應(yīng)性官能基的交聯(lián)劑、具有2個(gè)以上反應(yīng)性官能團(tuán)的交聯(lián)劑等。
作為具有2個(gè)以上自由基聚合性不飽和基的交聯(lián)劑的具體例子，可以舉出N，N’-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇(二或三)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙胺、三烯丙基氰酸酯、三烯丙基異氰酸酯、四烯丙氧基乙烷及季戊四醇三烯丙醚等。
作為具有至少1個(gè)能與(I)、(II)的官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)，并且具有至少1個(gè)自由基聚合性不飽和基的化合物，例如，可以舉出羥乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有2個(gè)以上能與(I)、(II)的官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物具體例子，可以舉出多元醇(例如，乙二醇、二甘醇、丙三醇、丙二醇、三羥甲基丙烷等)、烷醇胺(例如，二乙醇胺等)以及聚胺(例如，聚亞乙基亞胺等)等。
這些交聯(lián)劑也可以兩種以上并用，其中，優(yōu)選的是具有兩個(gè)以上自由基聚合性不飽和基的共聚性交聯(lián)劑，更優(yōu)選的是N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺，乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯氧基乙烷、季戊四醇三烯丙醚、三烯丙胺。
(I)、(II)及(III)的比例、吸水性樹脂的制造法未作特別的限定。作為吸水性樹脂的具體例子，可以舉出特開昭52-25886、特開昭53-46199、特開昭53-46200以及特開昭55-21041號(hào)公報(bào)中記載的內(nèi)容。
(2)與上述(I)及(II)共聚合的(淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解物、纖維素-丙烯腈接枝共聚物的水解物等)；(3)上述(I)的交聯(lián)物(羧甲基纖維素的交聯(lián)物等)；(4)與上述(II)及(III)的共聚物(交聯(lián)的聚丙烯酰胺的部分水解物、交聯(lián)的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、交聯(lián)的聚磺酸鹽(交聯(lián)的磺化的聚苯乙烯)、交聯(lián)的聚丙烯酸鹽/聚磺酸鹽共聚物、乙烯基酯-不飽和羧酸共聚物的皂化物(特開昭52-14689號(hào)以及特開昭52-27455號(hào)公報(bào)記載的內(nèi)容等)、交聯(lián)的聚丙烯酸(鹽)、交聯(lián)的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、交聯(lián)的異丁烯-馬來(lái)酸酐共聚物、交聯(lián)的聚乙烯基吡咯烷酮以及交聯(lián)的羧酸改性的聚乙烯醇)；以及(5)具有自交聯(lián)性的上述(II)的聚合物(自交聯(lián)型聚丙烯酸鹽等)。上述列舉的吸水性樹脂也可以兩種以上并用。
這些吸水性樹脂中，優(yōu)選的是(1)、(4)中列舉的交聯(lián)聚丙烯酰胺共聚物、交聯(lián)的聚丙烯酸(鹽)、交聯(lián)的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物以及交聯(lián)的羧酸改性的聚乙烯醇。
中和鹽形態(tài)的吸水性樹脂，其鹽的種類和中和度未作特別限定，作為鹽的種類，優(yōu)選的是堿金屬鹽，更優(yōu)選的是鈉鹽及鉀鹽，對(duì)酸基的中和度優(yōu)選50～90摩爾％，更優(yōu)選60～80摩爾％。
作為上述(1)、(4)列舉的例子，交聯(lián)劑的用量對(duì)水溶性單體與交聯(lián)劑的合計(jì)質(zhì)量，優(yōu)選0.001～5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.05～2質(zhì)量％，特優(yōu)選0.1～1質(zhì)量％。當(dāng)交聯(lián)劑的量少于0.001質(zhì)量％時(shí)，吸水性樹脂的重要功能即吸水、保水性能變小，吸水后的凝膠容易含很多水可溶性成分，殘留的水溶性單體量也增多。另外，聚合后的含水凝膠狀聚合物的干燥性下降，生產(chǎn)率非常低。另一方面，當(dāng)超過5質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)反而過于增強(qiáng)，吸水、保水能力下降，吸收速度也變慢。
在吸水性樹脂制造時(shí)，對(duì)聚合方法未作特別限定，可以舉出水溶液聚合法、反向懸浮聚合法、噴霧聚合法、光引發(fā)聚合法、放射線聚合法等。
優(yōu)選的聚合方法是采用自由基聚合引發(fā)劑的水溶液聚合法。此時(shí)的自由基聚合引發(fā)劑的種類與使用量及自由基聚合條件也未作特別限定，與通常的一樣。另外，在這些聚合體系中，根據(jù)需要添加各種添加劑、鏈轉(zhuǎn)移劑(例如，硫醇化合物等)等也可。
把聚合得到的吸水性樹脂的含水凝膠狀聚合物干燥后加以粉碎，再根據(jù)需要調(diào)整粒度，并在得到的吸收劑粒子表面附近，用具有至少兩個(gè)能與羧基等酸性基團(tuán)及/或其堿基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑進(jìn)行表面交聯(lián)，制成吸水性樹脂。
這種表面交聯(lián)型的吸水性樹脂，不僅在長(zhǎng)壓下，即使在加壓下吸水性能與吸收速度都優(yōu)良，并且凝膠強(qiáng)度也加大，適用于本發(fā)明。
作為表面交聯(lián)中使用的交鏈劑，可以采用此前使用的公知的交聯(lián)劑。具體例子可以舉出，1個(gè)分子中有2～10個(gè)環(huán)氧基的聚縮水甘油醚化合物[乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇-1，3-二縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、聚乙二醇(聚合度2～100)二縮水甘油醚、聚丙三醇(聚合度2～100)二縮水甘油醚等]；2～20元的多元醇化合物[丙三醇、乙二醇、聚乙二醇(聚合度2～200等)]；2價(jià)～20價(jià)的多胺化合物(乙二胺、二亞乙基三胺等)；分子量200～500000的聚胺類樹脂(聚酰胺多胺環(huán)氧樹脂、聚胺環(huán)氧樹脂等)、亞烷基碳酸酯(碳酸亞乙酯等)、氮丙啶化合物、惡唑啉化合物，聚亞胺化合物等。
其中，從用較低的溫度進(jìn)行表面交聯(lián)的觀點(diǎn)來(lái)考慮，優(yōu)選的是，聚縮水甘油醚化合物、聚胺類樹脂、氮丙啶化合物。
在表面交聯(lián)時(shí)交聯(lián)劑的用量，可根據(jù)交鏈劑的種類、交聯(lián)條件、目標(biāo)性能進(jìn)行種種變化，未作特別限定，作為吸水性樹脂，優(yōu)選的是0.001～3質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～2質(zhì)量％，特別優(yōu)選的是0.05～1質(zhì)量％。當(dāng)交聯(lián)劑的量低于0.001質(zhì)量％時(shí)，與不能進(jìn)行表面交聯(lián)的吸水性樹脂在性能方面沒有很大的差別。另一方面，當(dāng)大于3質(zhì)量％時(shí)，吸水性能有降低的傾向，是不優(yōu)選的。
另外，對(duì)干燥與粉碎的方法介紹如下。當(dāng)為水溶液聚合時(shí)，例如用碎肉機(jī)或切斷式粗碎機(jī)把聚合的含水凝膠進(jìn)行某種程度的粉碎或者制成皂?xiàng)l，根據(jù)需要，添加堿金屬氫氧化物，進(jìn)行含水凝膠中和后，用透氣干燥或通風(fēng)干燥等方法進(jìn)行。其中，透氣干燥時(shí)間短，干燥效率高，故是優(yōu)選的。另一方面，當(dāng)采用反向懸浮聚合時(shí)，含水凝膠的干燥方法，一般把聚合的含水凝膠與有機(jī)溶劑采取潷析等方法進(jìn)行固液分離后，進(jìn)行減壓干燥(減壓度；100～50000Pa左右)或通風(fēng)干燥。在水溶液聚合中，作為含水凝膠的其它干燥方法，例如，特公平8-28216號(hào)公報(bào)記載的在轉(zhuǎn)筒烘燥機(jī)上把含水凝膠進(jìn)行壓縮拉伸進(jìn)行干燥的接觸干燥法等，由于含水凝膠的導(dǎo)熱性差，在進(jìn)行干燥時(shí)，必須在轉(zhuǎn)筒上等形成含水凝膠膜。干燥溫度，因所用的干燥機(jī)以及干燥時(shí)間而異，但優(yōu)選的是50～150℃、更優(yōu)選80～130℃。干燥時(shí)間也因所用的干燥機(jī)機(jī)種及干燥溫度等而異，但優(yōu)選的是5～300分，更優(yōu)選5～120分。把這樣得到的交聯(lián)聚合物的干燥物，根據(jù)需要進(jìn)行粉碎，制成粉末。粉碎方法采用通常的方法即可，例如，可以采用沖擊粉碎機(jī)(針式研磨機(jī)、切割研磨機(jī)、鼠籠式研磨機(jī)ACM粉磨機(jī))或空氣粉碎機(jī)(噴射粉碎機(jī)等)等來(lái)進(jìn)行。根據(jù)需要粉碎的干燥粉末，必要的話利用具有所希望的篩網(wǎng)的篩選機(jī)(振動(dòng)篩選機(jī)、離心篩選機(jī)等)，可以取得所希望粒徑的干燥粉末。
把這樣得到的吸水性樹脂粒子(A)，其平均粒徑優(yōu)選100～850μm，更優(yōu)選100～700μm。當(dāng)平均粒徑在100μm以上時(shí)，吸水前的吸水性樹脂粒子難以從水膨潤(rùn)性截水材料泄漏，另外，吸水時(shí)難以形成所謂“粉團(tuán)”，膨潤(rùn)速度難以變慢。當(dāng)達(dá)到850μm以下時(shí)，膨潤(rùn)濕度很快。因此，平均粒徑可通過粉碎及過篩加以控制。另外，當(dāng)采用反向懸浮聚合時(shí)，通過聚合條件也可以加以控制。平均粒徑意指質(zhì)量平均粒徑，質(zhì)量平均粒徑可以采用下列方法測(cè)定，即，在采用通常的篩選法得到的交聯(lián)聚合物的各種粒度分布中，把粒徑作橫軸，把質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的含水量作縱軸，在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作圖，求出占總質(zhì)量50％時(shí)的粒徑。
吸水性樹脂粒子(A)的膨潤(rùn)速度優(yōu)選3～50秒，更優(yōu)選5～40秒，特優(yōu)選5～35秒。當(dāng)膨潤(rùn)速度在3秒以上50秒以下時(shí)，水的浸入被迅速抑制。
把通過30目篩、在140目篩上殘留的進(jìn)行過分級(jí)的吸水性樹脂粒子(A)作為測(cè)定的樣品。在100ml燒杯中放入50ml生理鹽水(0.9質(zhì)量％氯化鈉水溶液，25℃)，用磁攪拌器以600rpm進(jìn)行攪拌。然后把樣品2.00g放入旋渦中。在加入后，隨著樣品吸水膨潤(rùn)，旋渦變?nèi)醵В好孢_(dá)到水平。從投入后至液面達(dá)到水平所需要的時(shí)間(秒)作為膨潤(rùn)速度。
膨潤(rùn)速度的提高，使吸水性樹脂粒子的表面積增加(例如，從真球狀到不定形狀)、或配合二氧化硅粉末等，水可以更快更易地接近吸水性樹脂。
吸水量?jī)?yōu)選的是20～1000g/g，更優(yōu)選80～600g/g。當(dāng)吸水量達(dá)到20g/g以上時(shí)，由于可以確保吸水后充分的截水材料的容積，故是有效的，當(dāng)在1000g/g以下時(shí)，吸水后的凝膠強(qiáng)度充分，截水材料堆積時(shí)穩(wěn)定性良好。吸水量可通過上述吸水性樹脂的種種制造條件加以控制。
保水量/吸水量之比優(yōu)選0.55～1.00，更優(yōu)選0.65～1.00。當(dāng)保水量/吸水量之比達(dá)到0.55以上時(shí)，截水材料堆積時(shí)，不發(fā)生脫水，另外，不發(fā)生崩塌，穩(wěn)定性良好。保水量/吸水量之比可通過單體的種類及交聯(lián)條件等加以控制。
上述吸水性樹脂粒子(A)，除上述物性外，用蠕變計(jì)測(cè)定的其生理鹽水溶液的凝膠彈性系數(shù)優(yōu)選2×103～12×103N/m2、更優(yōu)選2.2×103～6×103N/m2。當(dāng)達(dá)到2×103N/m2以上時(shí)，不因截水材料堆積時(shí)的重量而產(chǎn)生凝膠變形，凝膠不容易泄漏，而截水材料也不容易產(chǎn)生崩塌。當(dāng)達(dá)到12×103N/m2以下時(shí)，吸水膨潤(rùn)的截水材料不會(huì)變得過硬，在截水材料平行排列時(shí)，難以產(chǎn)生間隙，難以產(chǎn)生水的泄漏。凝膠彈性系數(shù)，例如，可以通過聚合條件(分子量與交聯(lián)度的平衡)來(lái)達(dá)到。凝膠彈性系數(shù)，是根據(jù)在吸水性樹脂粒子的膨潤(rùn)凝膠上施加一定的重量(應(yīng)力)時(shí)的瞬間壓縮變形量所確定的彈性系數(shù)，測(cè)定方法如下所述。
水可溶性成分含量?jī)?yōu)選30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選10質(zhì)量％以下，特優(yōu)選5質(zhì)量％以下。當(dāng)水可溶性成分含量達(dá)到30質(zhì)量％以下時(shí)，水可溶性成分難以通過布在截水材料表面上出現(xiàn)，難以呈現(xiàn)光滑感，處理容易。水可溶性成分含量可通過聚合條件加以控制。作為吸水性樹脂中的水可溶性成分含量降低的方法，例如，提高吸水性樹脂分子量的方法是優(yōu)選的，通過采用降低聚合濃度的方法、提高交聯(lián)密度的方法等可以實(shí)現(xiàn)。
吸水性樹脂為水溶性單體的交聯(lián)聚合物，吸水性樹脂中的殘留水溶性單體量(例如，丙烯酸)達(dá)到500ppm以下是優(yōu)選的，更優(yōu)選200ppm以下，特優(yōu)選100ppm以下。當(dāng)達(dá)到500ppm以下時(shí)，即使是對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激敏感的人接觸吸水性樹脂時(shí)，皮膚也難以產(chǎn)生瘙癢。作為降低殘留水溶性單體量(例如，丙烯酸)的方法，在聚合后添加還原性物質(zhì)的方法效果明顯，但是通過提高聚合條件例如上述吸水性樹脂的分子量也可以達(dá)到。作為還原性物質(zhì)，可以舉出亞硝酸鈉、抗壞血酸、胺類(氨、單一醇胺等)等。其用量對(duì)吸水性樹脂優(yōu)選0.001～5質(zhì)量％。
另外，上述吸水性樹脂，除上述物性外，耐吸濕堵塞性優(yōu)選9％以下，更優(yōu)選7％以下，這樣作為水膨潤(rùn)性截水材料，即使長(zhǎng)時(shí)間保存因濕度而固化變少。當(dāng)固化少時(shí)，可以發(fā)揮充分的膨潤(rùn)速度與吸水量等。耐吸濕堵塞性的測(cè)定方法如下所述。
耐吸濕堵塞性，可通過粒子表面交聯(lián)或混合堵塞防止劑加以提高。作為堵塞防止劑，例如，可以舉出硅石、滑石、氧化鈦、碳酸鈣等無(wú)機(jī)類堵塞防止劑，粒徑100μm以下的聚氨酯樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯類樹脂等有機(jī)類堵防止劑。除上述記載的以外，平均粒徑優(yōu)選1～500μm?；旌狭?jī)?yōu)選的是對(duì)吸水性樹脂100質(zhì)量份達(dá)到50質(zhì)量份以下，更優(yōu)選30質(zhì)量份以下。混合可在吸水性樹脂制造的任意階段進(jìn)行。優(yōu)選的是在聚合后。
(多面體)本發(fā)明的吸水性樹脂粒子(A)所放入的多面體(B)，是用具有柔軟性，且具有透水性的透水性片制造。所謂透水性片材，除在片上最初有孔且通水的片材以外，還包含把有孔的片材與水溶性片材進(jìn)行層壓，水溶性片材溶解在水中，孔立刻呈現(xiàn)張開狀態(tài)而變成有透水性的片材?？椎拇笮?，只要能通水即可而未作特別限定，但優(yōu)選0.1～5mm，特優(yōu)選0.1～3mm。當(dāng)透水性用100ml的25℃離子交換水通過100cm2面積的時(shí)間(秒)表示時(shí)，優(yōu)選30秒以下，更優(yōu)選15秒以下，特優(yōu)選5秒以下。
作為透水性片材的形態(tài)，例如，可以舉出針織布、紡織布、無(wú)紡布等布帛；聚乙烯、聚丙烯等片材上能開無(wú)數(shù)細(xì)孔的材質(zhì)等篩網(wǎng)膜等。透水性片材的厚度為0.1～5mm是優(yōu)選的。作為材質(zhì)，例如，可以采用聚酯、尼龍、丙烯酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等及其改性物等合成樹脂或纖維，人造絲、乙酸酯等半合成纖維，棉、羊毛、絲、紙漿纖維等天然纖維及這些的混紡、混織物等所有纖維原材料。當(dāng)為不具有上述透水性的袋時(shí)，可以設(shè)置能注入水的開閉部，形成砂袋。開閉部的大小未作特別限定。
本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料，在由透水性片構(gòu)成的多面體(B)中封入上述吸水性樹脂(A)而構(gòu)成。而且，多面體(B)在吸水膨潤(rùn)時(shí)至少2個(gè)面形成平面狀的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。更優(yōu)選的是多面體(B)的上面及下面形成大致的平面狀。只要上面及下面形成大致的平面狀即可而未作限定，但上面及下面采用同樣的形狀、大小是優(yōu)選的。上面及下面的形狀可以是圓形、橢圓形、四方形、三角形等任意的形狀。特別優(yōu)選為四方形(正方形、長(zhǎng)方形、菱形、梯形等)，最優(yōu)選為正方形、長(zhǎng)方形。當(dāng)有側(cè)面時(shí)，在側(cè)面吸水膨潤(rùn)時(shí)，連接上、下的線為直線狀是優(yōu)選的，更優(yōu)選側(cè)面也為平面狀。作為整體形狀，更優(yōu)選水膨潤(rùn)性截水材料在吸水膨潤(rùn)時(shí)形成長(zhǎng)方體或立方體的形狀。
本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料的特別優(yōu)選的形態(tài)是在多面體(B)內(nèi)部設(shè)置隔膜等分隔成多個(gè)空間的結(jié)構(gòu)。分割空間的方法，可以選擇在袋體內(nèi)部縫合新的面料，或把袋體的表面料與里面料直接縫合等手段，但必須把各空間與其它空間完全不連通地隔開。其中，袋體與隔膜由無(wú)紡布等纖維構(gòu)成，雖然上述吸水膨潤(rùn)過的吸水性樹脂不能通過隔膜，但水與空氣可自由移動(dòng)。該隔膜必需具有即使在嚴(yán)酷的條件下使用也不會(huì)破損那樣的強(qiáng)度，使用與袋體同樣的材料是優(yōu)選的。
像這樣，把分隔的空間中的至少1個(gè)區(qū)段稱作密閉室，該密閉室用隔膜全面地圍起來(lái)，無(wú)固體物從外部進(jìn)入的余地。另外，密閉室以外的空間稱作開放室，該開放室也用袋體及隔膜包圍起來(lái)，但袋體的一部分被切開，設(shè)置了通向袋體外部的投入口，通過該投入口，在開放室內(nèi)部裝填砂土等固體重物。投入口的形態(tài)、大小任選，但在一個(gè)面上設(shè)置1處，可由小鏟子無(wú)問題地裝填砂土等，并且達(dá)到水流等不流出程度的大小者是優(yōu)選的。另外，開放室與密閉室也可設(shè)置多個(gè)，但任何一個(gè)袋體內(nèi)僅確保一處是優(yōu)選的。密閉室及開放室的形狀、大小未作特別限定，但需與水膨潤(rùn)性截水材料的形狀、大小、使用處所等一致即可，任意設(shè)置。
密閉室不對(duì)外部開放，但吸水性樹脂粒子可在水膨潤(rùn)性截水材料的制造階段封入。因吸水性樹脂量少，故本水膨潤(rùn)性截水材料可折疊成平面狀，從可以以多個(gè)重疊狀態(tài)來(lái)保存及運(yùn)輸這一點(diǎn)來(lái)看，與原來(lái)的同樣。當(dāng)吸水性樹脂吸水膨潤(rùn)時(shí)，密閉室內(nèi)吸水性樹脂也發(fā)生膨脹，水膨潤(rùn)性截水材料變成設(shè)計(jì)形狀，作為截水材料發(fā)揮功能。
膨潤(rùn)了的吸水性樹脂，其比重與水相當(dāng)，在水中受浮力作用，有被推擠沖走的危險(xiǎn)，為了應(yīng)對(duì)激流，進(jìn)一步增加重量是優(yōu)選的。在多面體的開放室內(nèi)可裝填砂土、砂石、磚、混凝土塊、金屬塊等比重比水大的重固體物。對(duì)于膨潤(rùn)狀態(tài)的本發(fā)明的截水材料，把從附近收集來(lái)的砂土等從投入口往的開放室裝填，可以使截水材料的重量增加。
另外，最好從堆積的截水材料的開放室上部往下打樁加以固定。此時(shí)，通過較下部的截水材料樁的處所是開放室。如果在密閉室打樁，袋體破裂，內(nèi)部的膨潤(rùn)的吸水性樹脂排至外部，就會(huì)喪失作為截水材料的功能。當(dāng)打入樁時(shí)，上下的截水材料成一整體，可對(duì)抗激流。另外，在截水材料的邊緣如果安上可以系繩索的孔等，通過繩索也可把上下左右的截水材料連在一起。那樣的話，也可以抵抗更湍急的水流。當(dāng)打入樁時(shí)，開放室可以處于上下開放的狀態(tài)，即可以上下貫通。此時(shí)，樁很容易貫穿開放室而打入下部土地。
作為水膨潤(rùn)性截水材料的制造方法，只要最終形成上述形狀即可而未作特別限定，但上述透水性片材要裁斷、加工成多面體的上面與下面用及側(cè)面用的形狀。作為加工的方法，也取決于透水性片材的材質(zhì)，采用縫制、熱封、用粘合劑密封等方法。在完全密封前，把上述吸水性樹脂封入水膨潤(rùn)性截水材料中。對(duì)水膨潤(rùn)性截水材料的大小未作特別限定，但優(yōu)選膨脹狀態(tài)達(dá)到20～50cm×40～80cm、高10～30cm，優(yōu)選30～45cm×45～70cm、高15～25cm。
并且，多面體(B)各邊具有針腳者是優(yōu)選的。通過具備針腳，可以增強(qiáng)各邊，更加提高吸水膨潤(rùn)后的多面體的各面平面性。對(duì)各邊加入針腳的方法未作特別限定，例如，在邊部(邊緣部)塞滿的狀態(tài)、折疊的狀態(tài)、墊布或墊紙等芯材貼近邊部的狀態(tài)下，根據(jù)透水性片材的材質(zhì)，采用縫制、粘合劑、熱封進(jìn)行密封的方法等。其中，優(yōu)選的是縫制法，對(duì)針跡方向未作特別限定，可以沿邊用1根以上的直線或Z字形縫制成格子狀即可。對(duì)縫制方法未作特別限定，但優(yōu)選縫紉機(jī)縫制。對(duì)縫入針腳的寬度、在縫制時(shí)對(duì)于窩邊布的寬度未作特別限定，但優(yōu)選3～30mm。如在3mm以上，吸水膨潤(rùn)后夾住針腳邊的兩面容易變成平面狀。另外，如在30mm以下，吸水膨潤(rùn)后，多個(gè)水膨潤(rùn)性截水材料排列或堆積時(shí)，即使針腳部分介于間隙之間，也不妨礙截水性。上述各邊優(yōu)選的是多面體(B)具有的邊長(zhǎng)的30％以上，優(yōu)選70％以上，特優(yōu)選100％。
另外，在該袋體上，如在表面設(shè)置防滑物，可以防止因截水材料堆積時(shí)截水材料用袋彼此滑動(dòng)而產(chǎn)生的崩塌。作為防滑物的具體形態(tài)，可以舉出粘貼天然橡膠或合成橡膠制成的圓形突起以一定間隔排列的橡膠板等形態(tài)?？梢圆捎脤?shí)用新型登記號(hào)第3083868號(hào)記載的形態(tài)。
吸水性樹脂粒子(A)放入上述多面體時(shí)，可以舉出(a)直接放入吸水性樹脂粉末；(b)預(yù)先把吸水性樹脂放入透水性袋子中形成所謂凝膠化材料(比多面體小)后放入多面體。優(yōu)選(b)。
當(dāng)為(a)的情況，例如，用上述片材形成袋的一端開放的水膨潤(rùn)性截水材料用袋，往其中放入吸水性樹脂粒子后關(guān)閉袋子的方法來(lái)制造。水膨潤(rùn)性截水材料用袋必須在水膨潤(rùn)后也不破裂，故此時(shí)通常的水膨潤(rùn)性截水材料用袋，用縫制、粘合等加以密閉。
當(dāng)為(b)的情況，凝膠化材料袋，例如，可以是水崩潰性袋，也可以是水溶性袋，又可以是密閉的部分用水開封的袋。作為形成水崩潰性袋的水崩潰性紙，例如，可以舉出紙的紙漿纖維彼此用水溶性或親水性糊料、水膨潤(rùn)性聚合物等粘接，通過與水接觸，紙漿纖維紛紛四分五裂呈崩潰狀態(tài)的紙(三島制紙公司制造，迪所沃瓦(デイゾルボWA)等)、更進(jìn)一步的與熱密封劑并用使具有成型加工性(熱粘合性)的紙(三島制紙公司制造，迪所沃瓦浦(デイゾルボWAP)等)，這些紙通過吸水而崩潰的速度很快。
形成水溶性袋的水溶性片材(膜)，可以舉出水溶性波瓦爾膜、淀粉膜、角叉菜膠膜等下列的水溶性高分子形成的片材(膜)，雖然比水崩潰性紙的水溶解(崩潰)速度遜色，但處于干燥狀態(tài)的片材(膜)的強(qiáng)度大。另外，也可以采用上述水崩潰性紙與水溶性膜粘貼成的層疊材料，這樣至少可以列舉出1種以上的上述水崩潰性紙與水溶性膜粘貼、層疊的層壓材料(在上述迪所沃瓦(デイゾルボWA)上粘貼波瓦爾膜的三島制紙公司制造的迪所沃瓦魯(デイゾルボWAL))，這些層壓材料在水中的溶解(崩潰)性迅速，并且膜的強(qiáng)度較大。再者，作為密閉的部分受水開封的袋，袋的至少一部分為水溶性高分子片材，只要袋具有透水性材料(片材等)即可。作為具有透水性的片材材質(zhì)，最好與上述的相同。優(yōu)選的是棉、麻、紙漿纖維、尼龍等親水性材質(zhì)。
作為用水溶性高分子密封的方法，有把透水性片材的至少一部分，在密封部分的片材間存入水溶性高分子后進(jìn)行密封的方法。
作為水溶性高分子，只要是通過密封粘接片材后為水溶性的即可而未作特別限定，但優(yōu)選重均分子量1000～100萬(wàn)，更優(yōu)選2000～500萬(wàn)，特優(yōu)選5000～20萬(wàn)。當(dāng)重均分子量為1000以上時(shí)，粘接強(qiáng)度充分，運(yùn)輸及作業(yè)時(shí)密封部分不發(fā)生剝離。當(dāng)在100萬(wàn)以下時(shí)，在水中溶解快，且吸水性樹脂粒子(A)膨潤(rùn)。具體的可以舉出下列(1)～(3)。
(1)合成高分子聚乙烯醇(波瓦爾；皂化度，只要能溶解在水中即可而未作限定，但優(yōu)選70～95摩爾％，特優(yōu)選75～90摩爾％)、聚丙烯酰胺、水溶性丙烯酸樹脂(丙烯酸鈉、丙烯酸羥乙酯等水溶性單體的單獨(dú)或共聚物)、水溶性聚氨酯樹脂(異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等聚異氰酸酯與分子量400～4000的聚環(huán)氧乙烷的多元醇反應(yīng)物等)、水溶性環(huán)氧樹脂(分子量400～4000的聚環(huán)氧乙烷等多元醇與乙二醇二縮水甘油醚等聚環(huán)氧化物的反應(yīng)物等)聚亞乙基亞胺、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮等；(2)半合成高分子羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素類；氧化淀粉、改性淀粉等淀粉類；(3)天然高分子玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉等淀粉類；蒟蒻甘露多糖、果膠等糖類；海蘿屬類、瓊脂、藻朊酸鈉等海草類；阿拉伯膠、愈瘡膠、刺槐豆膠、角叉菜膠、木槿根、龍膠等植物粘質(zhì)物；葡聚糖、茁霉多糖等微生物產(chǎn)生的粘質(zhì)物；骨膠、明膠、酪蛋白等蛋白質(zhì)等；其中，優(yōu)選的是合成高分子，特別優(yōu)選聚乙烯醇。
作為這些材質(zhì)中使用的密封劑形態(tài)，例如，可以從水溶性膜、水溶性涂布劑、糊劑中選一些例子。優(yōu)選水溶性膜、水溶性涂布劑，特優(yōu)選水溶性膜。
作為水溶性膜，水溶性熱塑性膜是優(yōu)選的。材料的重均分子量?jī)?yōu)選5000～100萬(wàn)，特優(yōu)選1萬(wàn)～50萬(wàn)。對(duì)片材的厚度未作特別限定，但優(yōu)選10μm～4mm，特優(yōu)選50μm～2mm。作為水溶性涂布劑，可優(yōu)選使用重均分子量1000～50萬(wàn)，特優(yōu)選5000～20萬(wàn)的水溶性高分子。水溶性粘接劑也包括在內(nèi)。涂布劑的濃度，只要能用毛刷、輥筒等涂布即可，未作特別限定，但優(yōu)選10～100質(zhì)量％。在涂布劑稀釋時(shí)，可以使用溶劑(甲苯、二甲苯等芳香烴，丙酮、甲乙酮等酮類，乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯類，甲醇、乙醇、異丙醇等醇類等)及水。也可將粉末涂布后進(jìn)行熱熔融粘接。另外，樹脂既可以是非反應(yīng)型，也可以是聚氨酯或環(huán)氧等反應(yīng)型。涂布劑的涂布量，作為固體成分重量，優(yōu)選0.1～50g/m2，特優(yōu)選0.2～20g/m2。作為糊劑，重均分子量?jī)?yōu)選800～30萬(wàn)，特優(yōu)選3000～15萬(wàn)水溶性高分子。
糊劑的濃度、涂布量等與涂布劑相同即可。
上述凝膠化材料的制造方法未作特別限定。凝膠化材料用袋，既可以是2塊片材重疊加以密封形成袋狀，也可以是3塊以上重疊形成袋狀。向最初部分打開的袋狀物中放入吸水性樹脂后，把打開的部分加以密封形成袋也可。當(dāng)使用水崩潰性、水溶性片材(膜)時(shí)，因袋的表面發(fā)生崩潰(溶解)，故也可采用縫制、粘接，但在使用水溶性高分子制成時(shí)，可以采用除去片材一部分進(jìn)行密封后，放入吸水性樹脂，然后，把殘留的部分進(jìn)行密封的方法；在片材上設(shè)置吸水性樹脂，對(duì)其周圍進(jìn)行密封的方法。
當(dāng)用水溶性高分子密封時(shí)，在凝膠化材料運(yùn)送或處理時(shí)，只要在密封部分不被剝離地進(jìn)行密封即可而未作特別限定，但通常采用熱密封(熱熔粘)、壓粘等進(jìn)行。熱熔粘的溫度為50～300℃，優(yōu)選70～200℃。壓粘壓力為0.1～10kg/cm2，優(yōu)選0.5～5kg/cm2。其中，優(yōu)選熱密封。通常在加壓下進(jìn)行熱密封。條件同上。采用這些密封，用片材之間的上述水溶性高分子把2塊片粘接。片材的粘接強(qiáng)度在0.1kgf/25mm以上，優(yōu)選0.2kgf/25mm以上。在運(yùn)送或處理時(shí)，只要在密封部分不被剝離地進(jìn)行粘接即可。粘接強(qiáng)度用下法測(cè)定。
采用粘接強(qiáng)度測(cè)定裝置測(cè)定剝離強(qiáng)度(180°peel剝離強(qiáng)度、拉伸速度100mm/分、單位kgf/25mm)使用水溶性膜或涂布劑時(shí)，在片材的一個(gè)面上粘貼膜或涂布后，把片材的膜或涂布面作內(nèi)側(cè)進(jìn)行密封，或一塊片材的膜或涂布面作內(nèi)側(cè)，與一面的片材重合密封即可。另外，在片材之間插入膜進(jìn)行密封也可，當(dāng)為涂布劑時(shí)，在涂布面干燥前進(jìn)行密封也可。當(dāng)為糊劑時(shí)，也與涂布劑時(shí)同樣，但僅在密封部涂布糊劑是特別優(yōu)選的。在片材之間插入糊劑，或在一面片材或兩面的片材上涂布糊劑后，把片材的糊劑涂布面重合進(jìn)行密封。也可以把這些方法結(jié)合使用。其中，優(yōu)選的是把膜經(jīng)過相互粘貼而形成的片材相互重合進(jìn)行密封，或涂布后的片材重合進(jìn)行密封的方法。即使從作業(yè)性方面考慮，這些方法是有效的。
片材放入吸水性樹脂后，把周圍密封形成袋，但袋的被密封的全部外周長(zhǎng)度內(nèi)，用本發(fā)明的水溶性高分子密封的部分所占的比例，這到全部外周長(zhǎng)度的25％以上的是優(yōu)選的，50％以上更優(yōu)選，75％以上特優(yōu)選。最優(yōu)選的是100％。因?yàn)槿邕_(dá)到25％以上，密封部分開封后吸水性樹脂泄出外部的時(shí)間變少。未用水溶性高分子密封的其余的外周部分，可采用非水溶性高分子的密封片材(通常為聚乙烯片材、聚丙烯片材等)進(jìn)行密封或進(jìn)行縫制，對(duì)此未作特別限定。密封的寬度只要是處理時(shí)吸水性樹脂不從袋中泄漏即可，沒有特別限定，但優(yōu)選1～30mm，特優(yōu)選5～15mm。
凝膠化材料的袋內(nèi)使用的全部片材面積內(nèi)，透水性片材占有的面積達(dá)到25％以上是優(yōu)選的，50％以上是更優(yōu)選的，75％以上是特優(yōu)選的。最優(yōu)選100％。如超過25％以上，吸水性樹脂可充分而迅速地供給飛快吸水的水量。袋內(nèi)使用的透水性片材以外的片材，在這里意指不具有透水性的片材，前述的通水的不具有孔的片材，或具有通氣性但不通水的片材。材質(zhì)與透水性片材相同也可。
凝膠化材料袋、片材的形狀可根據(jù)用途制作，可采用圓形、四方形(長(zhǎng)方形、正方形、菱形、梯形等)、三角形等任意形狀而未作特別限定，但通常為四方形。其大小未作特別限定，優(yōu)選四方形(特別是長(zhǎng)方形等)1邊為5～30cm，特優(yōu)選7～20cm。如1邊為5cm以上，生產(chǎn)凝膠化料片材時(shí)效率好，當(dāng)達(dá)到30cm以下則不會(huì)因?yàn)檫^大而造成處理困難。
插入凝膠化材料的一個(gè)袋中的吸水性樹脂量?jī)?yōu)選0.01～0.5g/cm2，更優(yōu)選0.05～0.4g/cm2，特優(yōu)選0.1～0.35g/cm2。
如果該凝膠化材料浸漬在水性液體物質(zhì)中時(shí)，作為粘合劑的水溶性高分子開始溶解在水中，同時(shí)通過透水性片材浸入袋中的水使吸水性樹脂吸水膨潤(rùn)，其結(jié)果是，通過膨潤(rùn)壓力廣泛擠壓片材的粘接面，容易使密封部位開封。當(dāng)密封部位開封時(shí)，吸水性樹脂泄漏至袋的外部，一口氣吸水膨潤(rùn)，使水性液狀物發(fā)生凝膠化的效果奏現(xiàn)。
除水膨潤(rùn)性截水材料中的吸水性樹脂粒子，另外加上往凝膠化材料中填加的吸水性樹脂粒子，根據(jù)需要，可以添加消臭劑、芳香劑、殺菌劑、防霉劑、防腐劑、消泡劑[醇類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑、磷酸酯類消泡劑、金屬皂類消泡劑、礦物油類消泡劑、聚醚類消泡劑、硅酮類消泡劑等]、發(fā)泡劑[碳酸銨、碳酸氫鈉、硝基脲等無(wú)機(jī)類發(fā)泡劑、二亞硝基五亞甲基四胺、苯磺酰酰肼、對(duì)甲苯磺酰酰肼、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酰胺等有機(jī)類發(fā)泡劑等]、防堵塞劑[例如，硅石、滑石、氧化鈦、碳酸鈣等無(wú)機(jī)類防堵塞劑、粒徑10μm以下的熱固性聚氨酯、鳥糞胺類樹脂、環(huán)氧類樹脂、熱塑性聚氨酯脲樹脂、聚(甲基)丙烯酸樹脂等有機(jī)類防堵塞劑等]、表面活性劑、脫氧劑[黃磷、堿性焦棓酚等還原劑等]、增量劑(CMC等)。添加量只要在不妨礙吸水性樹脂吸水膨潤(rùn)的范圍內(nèi)即可，未作特別的限定，優(yōu)選的是相對(duì)吸水性樹脂粒子100質(zhì)量份達(dá)到50質(zhì)量份以下，更優(yōu)選20質(zhì)量份以下，特優(yōu)選10質(zhì)量份以下。
上述水膨潤(rùn)性截水材料中的凝膠化材料優(yōu)選的是含1～10個(gè)，更優(yōu)選1～6個(gè)，特優(yōu)選1～4個(gè)。在水膨潤(rùn)性截水材料中，用雙面膠把凝膠化材料用相同的間隔固定，在運(yùn)輸時(shí)凝膠化材料不移動(dòng)發(fā)生偏移，使用時(shí)形成均勻凝膠。固定的間隔優(yōu)選1～15cm，特優(yōu)選3～10cm。凝膠化材料在水膨潤(rùn)性材料中占有的面積比例優(yōu)選10～70％，特優(yōu)選20～50％。另外，正如吸水性樹脂粉往水膨潤(rùn)性截水材料中灌入時(shí)一樣，也難以從膨潤(rùn)性截水材料中泄漏。
這種膨潤(rùn)性截水材料，浸漬在水中時(shí)，吸水膨潤(rùn)使重量增加到15公斤的時(shí)間達(dá)到0.5～5分是優(yōu)選的。如果在5分以下，可以使水的浸入迅速止住。
圖1、圖4表示本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料的形狀例子，圖4的上圖為從上方看的立體圖，圖4的中圖為中央部位的縱斷面圖(A-A斷面)，圖4的下圖為中央部位的橫斷面圖(B-B斷面)。多面體的2為用無(wú)紡布縫制組成的袋狀物，該圖是用于說明使用時(shí)呈四方體，圖1、圖4為使用前設(shè)想的狀態(tài)。多面體2的內(nèi)部如各斷面圖所示，用隔膜7分成兩個(gè)區(qū)域，圖4的下部的沿著多面體2的外緣形成環(huán)狀的空間為密閉室3，包圍該密閉室3的另外的空間為開放室4。
密閉室3是用多面體2與隔膜7圍起來(lái)的密閉空間，其中封入2個(gè)上述凝膠化材料。凝膠化材料用兩面膠固定。另一方面，開放室4在上面形成投入口6，從該投入口6可以把沙土等固體重物10裝入開放室4。另外，投入口6沒有準(zhǔn)備蓋子，但根據(jù)需要，也可以安裝利用按鈕或面拉鎖等可拆裝或開關(guān)的蓋子。在多面體的2的上面或下面，半球狀橡膠形成的防滑件8等間隔并列，除確保與地表面及其它的水膨潤(rùn)性截水性材料1之間有充分的摩擦力之外，與原來(lái)的同樣，也可在多面體2的端部配備繩索9，與其它的水膨潤(rùn)性截水材料1相連接。
圖2、圖5是水膨潤(rùn)性截水材料1保管時(shí)與使用時(shí)的形狀立體圖，圖2、圖5的上部為保管時(shí)的狀態(tài)，下部為使用時(shí)的狀態(tài)。保管時(shí)吸水性樹脂5不發(fā)生膨潤(rùn)，另外由于多面體2的側(cè)面折疊成‘<’字狀，故呈平面狀的潰散狀態(tài)，可以多個(gè)堆積保管。使用時(shí)，吸水性樹脂吸水膨潤(rùn)，如下圖那般擠壓伸展。因此，如圖5所示，開放室4也是內(nèi)部直接形成空洞的立體形狀，從投入口6可以用小鏟子11等把沙土等固體重物10往里填充。
圖6是截水材料1進(jìn)行堆積，并從上方將樁12往下打時(shí)的要領(lǐng)示意立體圖，多個(gè)截水材料1堆積成石墻狀，通過繩索9把相鄰的截水材料1連接，同時(shí)，僅從截水材料1的開放室4上貫穿而下打入樁12。
圖7是密閉室3與密閉室4的配置例立體圖，上圖在多面體2的中央設(shè)置密閉室3，在其兩側(cè)構(gòu)成開放室4，圖中的虛線表示的位置上安裝了把多面體2的內(nèi)部加以分割的隔膜7。各隔膜7的兩個(gè)側(cè)面附近為開放室4，中央附近為密閉室3，因?yàn)殚_放室4分割成兩部分，所以分別具有獨(dú)立的投入口6，因此，可以作這樣的功能分配，即僅在一個(gè)開放室4中填充固體重物10、在另一個(gè)中將樁12打入使用。在未填充固體重物10的一方中將樁12打入，可以盡快完成打樁作業(yè)。另外下圖的結(jié)構(gòu)為在多面體2的中央設(shè)置開放室4，其兩則設(shè)置密閉室3，兩個(gè)密閉室3因?yàn)橥耆ハ嗒?dú)立，分別裝入吸水性樹脂。多面體2的中央部分全部作為開放室4，因?yàn)榭梢栽黾佑糜谔畛涔腆w重物的容積，從而更加有可能增加截水材料1的重量，故可以對(duì)抗更湍急的水流。
在本發(fā)明中，膨潤(rùn)性截水材料，可以與通常使用的沙袋同樣的使用，吸水前為薄的袋子，吸水后才起到沙袋的作用。例如，在洪水，大雨等來(lái)臨之時(shí)，為了守住堤壩、大樓、住宅等，防止雨水浸入是優(yōu)選的。在此，作為水性液狀物，只要是含水液狀物即可，而未作特別限定。作為液狀物中的混雜物，可以混合沙子、粘土、沙石、無(wú)機(jī)氧化物、氫氧化物、橡膠、塑料片、玻璃片、木碎片、纖維碎片、煤炭、碳水化合物、蛋白質(zhì)、固體脂肪、微生物、肉片、生物的死骸等固體物，以及水以外的有機(jī)溶劑、脂肪油、礦物油、石油、活性劑等液體物。
液狀物中水的比例未作特別限定，但優(yōu)選50質(zhì)量％以上。作為該水性液狀物的具體例子，可以舉出雨水、自來(lái)水、井水、河水、池·湖水、海水、泥水等一般水；礦山、土木·建筑工地現(xiàn)場(chǎng)、紙漿廠、纖維·染色廠、機(jī)械·金屬加工廠、礦石精煉廠、化工廠、電器·電子相關(guān)工廠、醫(yī)院等醫(yī)療工業(yè)設(shè)施、食品加工廠、窯業(yè)、凈水廠、下水處理廠、家庭等產(chǎn)生的水狀排水·廢液等。該液狀物既可以是靜止?fàn)顟B(tài)，也可以是流動(dòng)狀態(tài)。
(實(shí)施例)下面的各實(shí)施例及比較例中的各物性測(cè)定方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下所示。
方法同上[膨潤(rùn)速度]方法同上[吸水量]準(zhǔn)備250目尼龍網(wǎng)制的、尺寸為10×20cm、熱密封寬度5mm以內(nèi)的袋泡茶狀容器與純水。把吸水性樹脂用JIS標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，采用30～100目粒徑的粒徑物作為測(cè)定試樣。
把試樣0.20g投入袋泡茶狀容器中，將其在純水中浸入離袋泡茶狀容器底約15cm處。在放置約1小時(shí)后，提起袋泡茶狀容器，垂直垂吊，脫水15分鐘。測(cè)定重量(Ag)。使用未放入試樣的空的袋泡茶狀容器進(jìn)行同樣操作，測(cè)定重量(Bg)。各進(jìn)行3次測(cè)定，進(jìn)行平均。通過吸水量(g/g)＝(A-B)/0.2來(lái)計(jì)算。
準(zhǔn)備可以發(fā)揮150G(1100rpm，r＝10cm)離心力的離心分離器。在離心分離器上把裝入吸水量測(cè)定后的試樣的袋泡茶狀容器進(jìn)行固定，在其對(duì)角線方向上安裝空的袋泡茶狀容器，用150G×90秒進(jìn)行離心分離。測(cè)定各個(gè)袋泡茶狀容器的重量，根據(jù)保水量(g/g)＝(A-B)/0.2進(jìn)行計(jì)算。
把用26～30目篩篩過的吸水性樹脂用生理鹽水膨潤(rùn)50倍，用蠕變計(jì)測(cè)定。用計(jì)算機(jī)的蠕變解析程序，設(shè)定下列測(cè)定條件。
(i)初始高度(H0)的條件設(shè)定0.01mm(ii)壓縮時(shí)高度(H0-h1)的測(cè)定條件0.01mm(iii)荷重(應(yīng)力)30g(iv)柱塞下降速度(初始高度測(cè)定時(shí)及壓縮時(shí))1mm/秒(v)截面積在支持臺(tái)子的中央平坦設(shè)置膨潤(rùn)的樣品0.20±0.10g(形成一層)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定進(jìn)行3次取平均。依下式求彈性系數(shù)。
彈性系數(shù)E0＝P0/h1/H0(N/m2)式中應(yīng)力P0＝F×98/S(N/m2)荷重F＝30g截面積S＝V0/(H0-h1)試樣體積V0＝試樣重量W0所以，彈性系數(shù)E0＝2940×H0×(H0-h1)/W0×h1[水可溶性成分含量]把試樣10.00g放入相對(duì)吸水量來(lái)說過剩量的純水中，攪拌24小時(shí)。然后，用蒸發(fā)器濃縮經(jīng)過濾的母液之后，用120℃的恒溫槽蒸發(fā)干涸。用質(zhì)量％計(jì)算蒸發(fā)殘留成分對(duì)用于測(cè)定的試樣量的比例。
(制作試樣溶液)往300ml燒杯中放入吸水性樹脂1g，添加0.9％鹽水249g，用磁攪拌器攪拌3小時(shí)。把用濾紙過濾吸水凝膠后的濾液作為試樣溶液。
(測(cè)定)把試樣溶液注入液相色譜儀，求出殘留的水溶性單體峰的面積。另外，從已知濃度的水溶性單體溶液作成標(biāo)準(zhǔn)曲線(水溶性單體量與峰面積的關(guān)系)，從該標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水溶性單體量。
把吸水性樹脂5.0g放入鋁杯，使分布均勻，將其放入調(diào)整至溫度30±0.5℃、相對(duì)濕度達(dá)到80±1％的恒溫恒濕槽中3小時(shí)。取出鋁杯，在小型JIS篩(12目)上，將鋁杯倒過來(lái)取出吸水性樹脂。此時(shí)，附著在鋁杯上的試樣盡量不破壞地取出。使小型JIS篩緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)5～6次，篩取篩上的吸水性樹脂。測(cè)定殘留在篩上的吸水性樹脂的堵塞物重量，用對(duì)全部吸水性樹脂(5.0g)量的質(zhì)量％表示。
在1升燒杯中，加入丙烯酸230g、48％氫氧化鈉水溶液133g、季戊四醇三烯丙醚1.0g及水636g，冷卻至10℃。把該溶液放入絕熱聚合槽，通入氮?dú)?，使溶液的溶解氧達(dá)到0.1ppm后(用東方(オリエント)電氣公司制造，商品名溶解氧計(jì)D0220PB進(jìn)行測(cè)定)，添加35％過氧化氫水溶液0.023g、L-抗壞血酸0.00575g、及過硫酸鉀0.23g。添加后用約30分鐘開始聚合反應(yīng)，約2小時(shí)后到過最高溫度72℃。并且，在該溫度使其熟化5小時(shí)，完成聚合。這樣得到的聚合物具有含水凝膠狀。把該聚合物用葉片混砂機(jī)(入江商公司制造，商品名BENCH KNEADER PNV-1，旋轉(zhuǎn)數(shù)70rpm)攪拌約2水時(shí)進(jìn)行切細(xì)，再配合50％氫氧化鈉水溶液35.5g，用葉片混砂機(jī)攪拌約2小時(shí)使其混合。接著用110℃加熱干燥后進(jìn)行粉碎，得到平均粒徑370μm(日機(jī)裝公司制造，商品名微徑(マイクロトラツク)FRA粒度分析計(jì)進(jìn)行測(cè)定)，膨潤(rùn)速度28秒、吸水量550g/g、保水量/吸水量0.78以及凝膠彈性系數(shù)5×103N/m2、水可溶性成分含量7質(zhì)量％、殘留水溶性單體量85ppm、耐濕堵塞性7％的吸水性樹脂A(i)。
在制造例1中，干燥粉碎后，添加2.5g細(xì)粉碎硅石(塞里西亞250(サイリシア)，富士西里西亞(シリシア)化學(xué)公司制造，平均粒徑2.7μm)，用諾塔混合機(jī)進(jìn)行均勻混合，得到平均粒徑370μm、膨潤(rùn)速度21秒、吸水量550g/g、保水量/吸水量0.78以及凝膠彈性系數(shù)5×103N/m2、水可溶性成分含量7質(zhì)量％、殘留水溶性單體量85ppm、耐濕堵塞性3％的吸水性樹脂A(ii)。
在1升燒杯中，加入丙烯酸0.29g(0.04mol)、48％氫氧化鈉水溶液0.33g、50％丙烯酰胺水溶液278.4g(1.96mol)及水278g，冷卻至5℃。把該溶液放入絕熱聚合槽，通入氮?dú)猓谷芤旱娜芙庋踹_(dá)到0.1ppm后，添加35％過氧化氫水溶液0.0001g、L-抗壞血酸0.00005g、及4，4-偶氮(4-氰基戊酸)0.025g。添加后用約30分鐘開始聚合反應(yīng)，約5小時(shí)后到過最高溫度75℃，完成聚合。得到含水凝膠狀聚合物。
該凝膠用碎肉機(jī)粉碎后，用帶式干燥機(jī)(透氣干燥機(jī)，井上金屬株式會(huì)社制造)于120℃干燥1小時(shí)，進(jìn)行粉碎，得到平均粒徑500微米的未交聯(lián)的干燥粉末。取該未交聯(lián)的干燥粉末100g放入不銹鈉盆中約3mm厚，用160℃循環(huán)風(fēng)干燥機(jī)加熱120分使進(jìn)行熱交聯(lián)，得到平均粒徑360μm、膨潤(rùn)速度32秒、吸水量88g/g、保水量/吸水量0.82以及凝膠彈性系數(shù)5.2×103N/m2、水可溶性成分含量5質(zhì)量％、殘留水溶性單體量98ppm、耐濕堵塞性9％的吸水性樹脂A(iii)。
準(zhǔn)備平均粒徑200μm、膨潤(rùn)速度26秒、吸水量100g/g、保水量/吸水量0.7以及凝膠彈性系數(shù)5×103N/m2、水可溶性成分含量1.5質(zhì)量％、殘留水溶性單體量50ppm、耐濕堵塞性6.5％的吸水性樹脂A(iv)作為吸水性樹脂粉末。
準(zhǔn)備平均粒徑600μm、膨潤(rùn)速度70秒、吸水量900g/g、保水量/吸水量0.8、凝膠彈性系數(shù)1.8×103N/m2、水可溶性成分含量48.0質(zhì)量％、丙烯酸含量700ppm、耐濕堵塞性10％的丙烯酸鈉吸水性樹脂A(v)(不含硅石，表面未交聯(lián)型)作為吸水性樹脂粉末。
把丙烯酸30g放入容量100ml的燒瓶中，邊用冰冷卻邊攪拌并滴加22.6質(zhì)量％的氫氧化鈉水溶液58.7g，使80％的丙烯酸中和。然后，往其中添加過硫酸鉀0.1g，攪拌于室溫內(nèi)溶解。另外，往預(yù)先將體系內(nèi)用氮?dú)庵脫Q過的帶回流冷卻器的500ml燒瓶中添加環(huán)己烷163.4g及山梨糖醇單月桂酯1.9g，于室溫?cái)嚢?，使表面活性劑溶解后，滴加上述燒瓶?jī)?nèi)容物使懸浮。再用氮?dú)獬浞种脫Q過體系內(nèi)后升溫，邊把油浴溫度保持在50～60℃邊反應(yīng)3小時(shí)。把生成的聚合液在減壓下蒸發(fā)干涸，得到粒狀干燥聚合物。得到平均粒徑250μm、膨潤(rùn)速度65秒、吸水量120g/g、保水量/吸水量0.88、凝膠彈性系數(shù)7×103N/m2、水可溶性成分含量20質(zhì)量％、丙烯酸含量150ppm、耐濕堵塞性4％的吸水性樹脂A(vi)。
用聚丙烯制造的無(wú)紡布(目付200g/m2)，裁成上面、下面用材30cm×50cm共2塊，側(cè)面用材20cm×170cm，在上下兩面上分別把直徑1cm的圓形天然橡膠以突起狀(高約2～3mm)熔粘400個(gè)，殘留部分開口，縫在長(zhǎng)方體狀袋上。
準(zhǔn)備通常用的砂袋用袋，而不是45cm×60cm大小的麻袋(約300g)制的多面體來(lái)代替上述長(zhǎng)方體袋。
把上述制造例1～4中得到的吸水性樹脂A(i)～A(iv)200g封入制造例5中得到的長(zhǎng)方體狀袋中，得到長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料B(i)～B(iv)。
在干式紙漿無(wú)紡布(哈維克斯(ハビツクス))公司制造，哈維克斯((ハビツクス)JS45HD-W)上把厚30μm的波瓦爾(PVA)膜(庫(kù)拉雷(クラレ)公司制造，CP-1220T10，皂化度87-89％)的層壓片(a)切成10×15cm大小的長(zhǎng)方形，將其重合在PVA膜側(cè)，3個(gè)邊加以熱密封，制成袋。往其中加入吸水性樹脂A(i)50g，然后，把開口部熱密封(密封)制成凝膠化材料。與實(shí)施例1同樣，在制造例5中得到的長(zhǎng)方體狀袋中等間隔分離放入凝膠化材料4個(gè)，用兩面膠固定后縫制開口部，得到長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料B(v)。
除了用比較制造例1～2得到的吸水性樹脂A(v)～A(vi)代替實(shí)施例1中的吸水性樹脂A(i)以外，與實(shí)施例1同樣操作，制得長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料B(vi)～B(vii)。
除了用比較制造例3得到的不是多面體的通常的砂袋用袋代替實(shí)施例1中的長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料以外，與實(shí)施例1同樣操作，制得水膨潤(rùn)性截水材料B(viii)。
就上述實(shí)施例1～5的水膨潤(rùn)性截水材料B(i)～B(v)、比較實(shí)施例1～3的水膨潤(rùn)性截水材料B(vi)～B(viii)進(jìn)行了下列試驗(yàn)。其結(jié)果如表1所示。

水膨潤(rùn)性截水材料的膨潤(rùn)時(shí)間在放入水70升的水槽中(50cm×70cm×30cm(高))，浸漬水膨潤(rùn)性截水材料，測(cè)定吸水膨潤(rùn)至約15kg所用的時(shí)間(分)。
光滑感在(1)吸水膨潤(rùn)后用手接觸表面，調(diào)查水膨潤(rùn)性截水材料表面有無(wú)潤(rùn)滑感。
○袋的表面不光滑×袋的表面光滑凝膠泄漏在(1)吸水膨潤(rùn)后從水槽取出水膨潤(rùn)性截水材料，就3層層疊時(shí)的最下層袋，調(diào)查凝膠是否泄漏。
○袋的表面無(wú)凝膠泄漏×袋的表面有凝膠泄漏3層堆積的穩(wěn)定性在縱橫方向以2列、3層堆積為1面，圍住四面(共使用24個(gè))，其中，把2cmφ軟管的前端插至圍繞的中間底部，用30L/min的流量使水從上到溢出的狀態(tài)注入水時(shí)調(diào)查截水材料有無(wú)崩塌及從水膨潤(rùn)性截水材料間的漏水(參照?qǐng)D3)。
(崩塌)○未發(fā)生崩塌?！两厮牧习l(fā)生移動(dòng)、崩塌(泄漏)○稍有泄漏?！羾?yán)重泄漏[表1] [制造例6]用聚丙烯制造的無(wú)紡布(目付200g/m2)，裁成上面、下面用材30cm×50cm共2塊，側(cè)面用材20cm×170cm，隔斷用20cm×70cm，在上面中央沿縱橫線切取10cm×20cm(開放室)，割斷用裁斷布沿上面的孔、將上下兩面縫合。另外，在下面以突起狀熔粘直徑1cm的圓形天然橡膠(高約2～3mm)400個(gè)，而在上面熔粘100個(gè)，密閉室的一部分開口部殘留，縫在中央有空洞的狀態(tài)的長(zhǎng)方體狀袋上。
把制造例1～4得到的吸水性樹脂A(i)～A(iv)200g封入由制造例6得到的具有空洞的長(zhǎng)方體袋中，制得長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料C(i)～C(iv)。
在干式紙漿無(wú)紡布(哈維克斯(ハビツクス)公司制造，哈維克斯(ハビツクス)JS45HD-W)上把厚30μ的波瓦爾(PVA)膜(庫(kù)拉雷(クラレ)公司制造，CP-1220T10，皂化度87～89％)的層壓片(a)切成10×15cm大小的長(zhǎng)方形，將其重合在PVA膜側(cè)，3個(gè)邊加以熱密封，制成袋。往其中加入吸水性樹脂A(i)50g，然后，把開口部熱密封(密封)制成凝膠化材料。與實(shí)施例5同樣，在制造例6中得到的有空洞的長(zhǎng)方體狀袋中等間隔分離放入凝膠化材料4個(gè)，用兩面膠固定后縫制開口部，得到有空洞的長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料C(v)。
除了采用比較制造例1～2中得到的有吸水性樹脂A(v)～A(vi)代替實(shí)施例5中的吸水性樹脂A(i)以外，與實(shí)施例5同樣操作，制得有空洞的長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材料B(vi)～B(vii)以及水膨潤(rùn)性截水材料C(vi)～C(vii)。
除了用比較制造例3中得到的非多面體的通常的砂袋用袋代替實(shí)施例6中的上述有空洞的長(zhǎng)方體狀水膨潤(rùn)性截水材以外，與實(shí)施例5同樣操作，得到水膨潤(rùn)性截水材料C(viii)。
對(duì)上述實(shí)施例6～10中的水膨潤(rùn)性截水材料C(i)～C(v)、比較實(shí)施例4～6的水膨潤(rùn)性截水材料C(vi)～C(viii)進(jìn)行下列試驗(yàn)。其結(jié)果如表2所示。
(i)水膨潤(rùn)性截水材料的膨潤(rùn)時(shí)間，同表1(ii)光溜感，同表1(iii)凝膠泄漏，同表1
(iv)3層堆積的穩(wěn)定性在各水膨潤(rùn)性截水材的孔(開放室)中投入約10kg砂石，在縱橫方向以2排、3層堆積為1面，圍住四面(共使用24個(gè))，其中，把2cmφ軟管的前端插至圍繞的中間底部，用30L/min的流量使水從上到溢出的狀態(tài)為止注入水時(shí)，調(diào)查截水材料有無(wú)崩塌及從水膨潤(rùn)性截水材料間的漏水(參照?qǐng)D8)。
(崩塌)○未發(fā)生崩塌?！两厮牧习l(fā)生移動(dòng)、崩塌(泄漏)○稍有泄漏。×嚴(yán)重泄漏表2 工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料具有下列效果。
(1)由于采用了膨潤(rùn)速度快的特定的吸水性樹脂，故可盡快地膨潤(rùn)，形成截水材料，使用方便。
(2)即使堆積、加壓截水材料，也不會(huì)發(fā)生吸水性樹脂從截水材料中的凝膠泄漏和打滑、容易處理。
(3)吸水膨潤(rùn)的截水材料的上面及下面為平面狀，容易堆積，即使堆積也是穩(wěn)定的，即使在大量水時(shí)也難以崩塌。
(4)截水材料的上面及下面為平面狀，在相同形狀的截水材料堆積時(shí)，截水材料與截水材料的間隙小，水難以從間隙泄漏。另外，截水材料具有針腳，效果顯著。
(5)當(dāng)截水材料為長(zhǎng)方體形或立方體形時(shí)，堆積更穩(wěn)定，在堆積時(shí)截水材料與截水材料的間隙更小，水從間隙難以泄漏。
(6)因?yàn)槲驖?rùn)的具有空洞的截水材料開放室，由于填充了砂土等固體重物，故截水材料的比重大于水，面對(duì)激流也非常穩(wěn)定和堅(jiān)實(shí)。另外，當(dāng)在堆積的截水材料開放室中打樁時(shí)，多個(gè)截水材料以串刺狀形成一體，則形成了更加穩(wěn)定、強(qiáng)韌的截水材料群。
(7)使用前的水膨潤(rùn)性截水材料薄而易保管，輕而運(yùn)送容易。
本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料，在發(fā)洪水、下大雨時(shí)，適于用作防守堤防、大樓、住宅的防止雨水浸入的截水材料。另外，也適于防止自來(lái)水、井水、河水、湖水、海水、泥水等的一般水；礦山、土木·建筑工地現(xiàn)場(chǎng)、紙漿廠、纖維·染色廠、機(jī)械·金屬加工廠、礦石精煉廠、化工廠、電器·電子相關(guān)工廠、醫(yī)院等醫(yī)療工業(yè)設(shè)施、食品加工廠、窯業(yè)、凈水廠、下水處理廠、家庭等產(chǎn)生的水狀排水·廢液等浸入的截水材料。
權(quán)利要求
1.一種水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，把吸水性樹脂粒子(A)封入由透水性片材構(gòu)成的多面體(B)而構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，在吸水性樹脂粒子(A)吸水膨潤(rùn)后，多面體(B)的至少2個(gè)面呈平面狀構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，在吸水性樹脂粒子(A)吸水膨潤(rùn)后，多面體(B)形成四方體狀或立方體狀。
4.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，上述多面體(B)的邊具有針腳。
5.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，多面體(B)的內(nèi)部形成多個(gè)空間，這些空間的至少一個(gè)間隔形成密閉室，其余的間隔形成通向多面體(B)外部的開放室，在密閉室內(nèi)封入吸水性樹脂粒子(A)，具有向開放室裝入重物的投入口。
6.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，上述吸水性樹脂粒子(A)具有100～850μm的平均粒徑、3～50秒的膨潤(rùn)速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝膠彈性系數(shù)、30質(zhì)量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的殘留水溶性單體量以及9％以下的耐濕堵塞性。
7.按照權(quán)利要求1中所記載的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，在去離子水中浸漬時(shí)重量增加15kg的時(shí)間為0.5分～5分。
8.使權(quán)利要求1中記載的水膨潤(rùn)性截水材料吸水而形成的截水材料。
全文摘要
本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料，其特征在于，封入吸水性樹脂粒子(A)而構(gòu)成，在吸水膨潤(rùn)時(shí)，形成多面體(B)，是由透水性片材構(gòu)成的，由于薄而易保管，輕而容易運(yùn)送。該多面體(B)，在吸水膨潤(rùn)后至少2個(gè)面形成平面狀，當(dāng)形成長(zhǎng)方體形或立方體形時(shí)，即使堆積也很穩(wěn)定，即使有大量水時(shí)也難以崩塌，當(dāng)相同形狀的產(chǎn)品堆積時(shí)，截水材料與截水材料的間隙小，水難以從間隙泄漏。另外，當(dāng)多面體(B)有空洞時(shí)，填充固體重物或打樁，故對(duì)激流也是穩(wěn)定和堅(jiān)實(shí)的。因此，本發(fā)明的水膨潤(rùn)性截水材料，在發(fā)洪水、下大雨時(shí)，為了防守堤防、大樓、住宅等，作為防止雨水浸入的防水截水材料是優(yōu)選的。
文檔編號(hào)E02B3/04GK1910323SQ20058000270
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者木田博之, 錢谷幸雄 申請(qǐng)人:三洋化成工業(yè)株式會(huì)社, 木田博之