ورق ژئوممبران HDPE

پلی ­اتیلن سنگین پرمصرف‌ترین پلیمر در تولید ورق‌های ژئوممبران در جهان است.

HDPE استحکام بالا و مقاومت شیمیایی عالی در برابر گستره وسیعی از مواد شیمیایی (هیدروکربن‌ها و حلال‌ها) دارد. در پلی­ اتیلن  سنگین زنجیرهای پلیمر به شکل فشرده‌ای در شبکه بلوری قرار گرفته‌اند و مانع از نفوذ مواد شیمیایی به داخل پلیمر می‌شوند.

ورق های ژئوممبران بر پایه پلی اتیلن سنگین یا ورق ژئوممبران HDPE دارای لایه نفوذ ناپذیر در برابر رطوبت (عایق رطوبتی) است.پلی اتیلن به طور طبیعی دارای مقاومت بالایی در برابر عناصر شیمیایی، اسیدی و قلیایی است و در مقابل تابش نور مستقیم خورشید و اکسید کننده های محیطی طول عمر زیادی دارد.استفاده از ژئوممبران HDPE مقرون بصرفه بوده و قیمت مناسبی نسبت به دیگر نمونه ها دارد.

ژئوممبران سنگین HDPE از غشای نفوذ ناپذیری در مقابل سیالات تشكيل شده است که دارای خاصیت عايق كاری بدون نياز به زيرسازی خاص می باشد.از آنجاكه پلی اتیلن ( PE ) دارای پایداری شیمیایی خوبی درمقابل مواد اسیدی و شیمیایی است , لذا با افزودن پایدارکننده هایی می توان دوام آن دربرابر اشعه های خورشیدی و اکسید کننده های محیطی را نیز افزایش داد.

 HDPE بسیار سفت و به همین دلیل مستعد ترک ناشی از تنش‌های محیطی است، در صنعت در واقع از MDPE که دانسیته پایین‌تری دارد برای ساخت ژئوممبران استفاده می‌شود که در اثر افزودن دوده چگالی محصول نهایی بالا رفته و به همان چگالی HDPE می‌رسد و به همین دلیل ژئوممبران­ های  تهیه شده با MDPE با همان نام HDPE شناخته می‌شوند.

ژئوممبران­ های  HDPE بعد از ژئوممبران ­های PVC در سال 1980 محبوبیت پیدا کردند و علت آن مقاومت شیمیایی عالی و امکان جوش حرارتی به جای استفاده از چسب‌های سیمانی و حلال بود. ژئوممبران ­های  HDPE به دلیل مقاومت در برابر UV، قیمت پایین، خواص مکانیکی متنوع و مقاومت شیمیایی عالی نسبت به رقبای خود بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

انواع ژئوممبران HDPE

الف ) ژئوممبران صاف

این نوع به طور معمول از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) با رزین پلی اتیلن فرموله شده و  با درصد ترکیب مشخص با کربن سیاه، آنتی اکسیدان، عامل ضد فرسودگی و اجزای مقاومت در برابر اشعه ماورا UV بنفش ساخته می شود.

 این مورد می تواند برای کانال ها، استخرهای آبیاری و آسترهای تصفیه استفاده شود،سایر برنامه های آستر شامل دفن زباله، تالاب های تصفیه فاضلاب، اکتشافات نفت و گاز، نیروگاه ها و غیره است.

ب ) ژئوممبران HDPE متراکم

به طور کلی، HPDE از97 ٪ رزین پلی اتیلن، 2-3٪ کربن سیاه و 1٪ سایر مواد افزودنی مانند آنتی اکسیدان ها و تثبیت کننده ها تشکیل شده اند.

پلی اتیلن یک پلیمر با ساختار مولکولی بالا ذرات سفید غیر سمی، بدون بو است.

 نقطه ذوب آن حدود 110 -130 درجه سانتیگراد است ، تراکم نسبی آن 0.918 0.965 است. HDPE به دلیل تثبیت پیشرفته، واسطه های بسیار عالی برای بسیاری از برنامه ها به طور خاص طراحی و ساخته شده است.

قیمت پایین HDPE باعث شده است تا ژئوممبران­ های  تولیدی را تا حد دلخواه ضخیم بسازند و به این طریق مقاومت سوراخ­ شدگی آن را افزایش دهند. یک ژئوممبران ضخیم‌تر به چند دلیل مطلوب‌تر است از جمله توانایی جوش ­خوردن بدون آسیب­ دیدن به لاینر، افزایش استحکام کششی، مقاومت در برابر ترک و حساسیت کمتر به چین­ خوردن که یکی از عوامل ترک ­خوردگی ورق‌های ژئوممبران است.

حداقل الزامات برای کیفیت یک محصول ژئوممبران در استاندارد GM-13 آمده است که مربوط به شرایط و فرکانس آزمون و ضمانت‌های پیشنهادی برای ورق‌های ژئوممبران صاف و گیره ­دار است. این استاندارد توسط موسسه تحقیقات ژئوسنتتیک (GRI) با همکاری تولیدکنندگان ژئوممبران طراحی شده است.

این الزامات حداقل‌هایی را برای خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی درنظر گرفته است که باید توسط تولید­کننده ژئوممبران رعایت شود که از کیفیت خوب و عملکرد ژئوممبران HDPE در کاربردهای عمومی اطمینان حاصل شود. لازم به ذکر است که انتخاب رزین مناسب، شرایط عملیاتی مناسب و فرمولاسیون برای تولید ژئوممبران مطابق با الزامات ضروری است.

معایب ژئوممبران HDPE

انعطاف ­پذیری پایین که منجر به سختی نصب می‌شود.

HDPE  یک عایق سفت است که ضریب ­انبساط­ حرارتی بالایی دارد که منجر به انبساط و ایجاد موج در دمای بالا و جمع­ شدن، سفت ­شدن و دشواری نصب در دمای پایین می‌شود.

نیاز به مراقبت ویژه در برابر آسیب‌های مکانیکی در حین نصب دارد چرا که هر خراشی می‌تواند بعداً مستعد ترک­ تنشی شود.

به دلیل ساختار کریستالی که دارد مستعد ترک‌های­تنشی محیطی است.

مقاومت­ سوراخ­ شدگی ژئوممبران HDPE کمتر از رقبای خود است.