Độ bền của màng chống thấm HDPE

Bài nghiên cứu này tổng hợp những khái niệm . Và cấu tạo cơ bản liên quan đến độ bền của màng chống thấm HDPE .Và thảo luận những nhân tố giúp kéo dài tuổi thọ . Làm việc của màng chống thấm HDPE. Độ bền của màng chống thấm HDPE được tổng kết dựa trên quá trình hoạt động thực tế. Và những thí nghiệm tại phòng thí nghiệm dưới những điều kiện khác nhau. Những cuộc thảo luận của chúng ta. Dựa trên được dựa trên những dự án có tuổi thọ tư vài thế kỷ đến ít hơn 1 thập niên tùy thuộc, vào loại vật liệu và điều kiện sử dụng.

Màng chống thấm thường là, một phần trong hệ thống kỹ thuật chôn lấp đối với mô hình bãi rác hiện đái (Rowe, 2001). Có rất nhiều loại mà chống thấm . Bao gồm màng chống thấm PVC ( Polyvinyl choloride). Màng chống thấm CPE ( Cholorinated Polyethylene ). Màng màng chống thấm CSPE ( Chlorosulphonated Polyethylene). Màng màng chống thấm EPDM ( Ethylene Propylene rubber ). Màng màng chống thấm PP ( polypropylene ). Màng chống thấm LLDPE ( Linear Low-density Polyethylene ). Màng chống thấm MDPE ( medium-density Polyethylene ) . và gần đây đây nhất là màng chống thấm Bitum. Điều quan trọng được ghi chú ở đây rằng, màng chống thấm được gọi là, màng chống thấm HDPE mà được nghiên cứu trong bài viết này là màng chống thấm HDPE . Được thêm cacbon đen để gia tăng mật độ nhựa đạt tiêu chuẩn ASTM D 883.

Việc sử dụng màng chống thấm phụ thuộc vào ứng dụng mà nó được sử dụng (Peggs and Thiel, 1998).

 Màng chống thấm HDPE được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng tại bãi rác, đặc biệt dùng để lót đấy bãi rác, bởi vì màng chống thấm HDPE có hệ số chống thấm cao ngăn không cho các thành phần thấm qua ( August and Tatzky, 1984; Haxo and Nelson, 1984; Rowe, 2001). Một cách tổng quát, màng chống thấm HDPE bao gồm 96-97% Polyethylene, 2-3% cacbon đen và 0.5-1.0% các phụ gia như chất chống oxi hóa và ổn định ( Hsuan and Koener, 1995).

Màng chống thấm dù được thiết kế và được thi công lắp đặt tốt.  Thì đến một giai đoạn nào đó sẽ bị lão hóa, những tính năng của màng chống thấm sẽ giảm.  Và đến cuối cùng nó sẽ bị hư hỏng. Sự lão hóa của màng chống thấm HDPE có thể được hình dung. Là sự kết hợp giưa lão hóa vật lý và lão hóa hóa học ( Hsuan và Koerner, 1995, 1998). Trong quá trình lão hóa vật lý, vật liệu thiết lập trạng thái từ cân bằng từ trạng thái không cần bằng, trong quá trình sản xuất. Kết quả là, không có liên kết chính nào bị vỡ đối với những liên kết ,bán tinh thể giống như HDPE. Có sự gia tăng kết tinh của vật liệu ( Petermann et al., 1976 ). Ngược lại, lão hóa hóa học liên quan các liên kết trong cấu trúc hóa học của phân tử, các phân tử liên kết với nhau hoặc/ và phẩn ứng trong các nhóm hoặc các chuỗi (Schnabel, 1981) mà những yếu tốnày. Sẽ làm giảm tính năng cơ học và làm hỏng vật liêu. Vì vật, trong ứng dụng thực tế, lão hóa hóa học là cơ chế suy giảm tính năng vật liệu quan trọng nhất. Và đòi hỏi phải chú yếu đặc biệt. Koerner et al. (1990) đã cung cấp miêu tả chi tiết các loại suy giảm tính năng cơ học khác nhau. Mà màng chống thấm HDPE có thể bị ảnh hưởng bởi những môi trường mà nó được sử dụng. Đánh giá về điều kiện tiếp xúc tiềm năng trong bãi rác. Và các ứng dụng khác đã được cung cấp bỡi Haxo và Haxo (1989). Sự suy giảm hóa học bao gồm suy giảm tính năng do phù lên, tia UV, ăn mòn hóa học trong quá trình sử dụng, sinh học và oxi hóa.

– Sự suy giảm tính năng do sự phù lên do màng chống thấm hấp thụ các chất lỏng ( kể cả nước rỉ rác ). Loại suy giảm này có thể được đảo ngược ở một mức độ nào đó. Sau khi vật liệu được lấy ra khỏi môi trường. Các hóa chất sẽ được nhã ra. Suy giảm tính nay do sự trương phù này không bao gồm đối với màng chống thấm HDPE trong những ứng dụng bãi rác.

– Sự suy giảm tính năng tia cực tím (UV). Bao gồm tia chiếu xạ UV hoặc tia sáng trắng. Hậu quả của việc tiếp xúc lâu dài gồm sự đổi màu, nứt bề mặt, giòn và giảm tính cơ hợ của vật liệu (Schnabel, 1981; Beach and Kissin, 1986). Tính mẫn cảm của màng chống thấm HDPE ,đối với tia cực tím (tia UV) sẽ bị giảm đi nếu dùng chất ổn định ánh sáng màu đen. Hoặc hóa chất để ngân tia cực tím xâm nhập, vào cấu trúc Polymer (Koerner và cộng sự, 1990). Đối với việc bảo vệ, chống lại tia cực tím, Koerner et al. (1990) chỉ ra rằng đất dày 0.15m phủ trên màng chống thấm HDPE .Đủ để bảo vệ nó khỏi ánh sáng của tia cực tím.

– Sự suy giảm tính năng do quá trình hoạt đồng. Là một loại suy giảm trong đó một hoặc nhiều các thành phần . Bị loại bỏ khỏi vật liệu do tiếp xúc lâu dài với ,các loại hóa chất. Các loại chất lỏng. Trong trường hợp màng chống thấm HDPE. Các phụ gia được kết hợp ,vào công thức polymer (Koerner và cộng sự, 1990).

– Sự suy giảm tính năng do các sợi Polymer. Trong màng chống thấm bị vi sinh học tấn công (Hawkins, 1984).

– Sự suy giảm tính năng do quá trình oxy hóa. Là suy giảm mà mang lại thiệt hại nặng nhất cho màng chống thấm HDPE. Đối với loại suy giảm này, các sợi polyme tác dụng với oxy làm thay đổi trong cấu trúc phân tử. Và hình thái (Hawkins, 1972). Kết quả là, các tính chất hóa học, điện môi hoặc tính chất vật lý quan trọng của, vật liệu bị thay đổi. Mặc dù quá trình phản ứng oxy hóa diễn ra chậm chạp trong suốt tuổi thọ, màng chống thấm.  Và có thể được tăng cường trong điều kiện được cung cấp năng lượng nhiệt hoặc bức xạ.