بطانة الغشاء الأرضي هي مادة خاصة تستخدم في الهندسة المدنية والهندسة البيئية. إنها مادة بوليمر تشبه الفيلم، وعادة ما تكون مصنوعة من البلاستيك مثل البولي إيثيلين (PE) أو البولي بروبيلين (PP). تتميز بطانة الغشاء الأرضي بقوة فيزيائية عالية وثبات كيميائي، ويمكن أن تلعب دورًا في العزل المائي، ومقاومة التسرب، ومقاومة التآكل في التربة. تُستخدم أغشية التبطين على نطاق واسع في مشاريع الحفاظ على المياه، ومشاريع الطرق السريعة والسكك الحديدية، ومشاريع الموانئ والمحطات، والمشاريع البيئية، ومدافن النفايات، ومشاريع التعدين وغيرها من المجالات. إنه يلعب دورًا مهمًا في الحماية والتعزيز في هذه المشاريع، وتحسين سلامة وموثوقية المشروع.
BPM Geosynthetics متخصص في تقديم جودة عالية بطانة غشاء أرضي بحجم وسمك مخصصين للطلب بالجملة وبأسعار تنافسية للمصنع. سنستكشف تعريف بطانة الغشاء الأرضي وأنواعها ووظائفها وتطبيقاتها والمزيد.
1. ما هي بطانة الأغشية الأرضية؟
بطانة الغشاء الأرضي عبارة عن مادة متعددة الاستخدامات تستخدم على نطاق واسع في مشاريع البناء وحماية البيئة وإدارة المياه. وهو مفضل بشكل خاص في المناطق التي تعطي الأولوية للموارد المائية، مثل جنوب أفريقيا. تخدم هذه المادة المتخصصة تطبيقات مختلفة، بما في ذلك العزل المائي والتحكم في التآكل وإدارة النفايات.
بطانات الأغشية الأرضية هي مواد رقيقة ومرنة يتم تصنيعها في بيئات خاضعة للرقابة، عادة في المصانع. يمكن تصنيفها على أنها منفذة أو غير منفذة. تُستخدم عادةً البطانات الغشائية الأرضية غير المنفذة كحواجز مائية في هياكل الطاقة الكهرومائية، بينما تسمح البطانات النفاذية بمرور المياه المتسربة دون إزاحة التربة.
هذه البطانات مصنوعة من أغشية مقاومة للماء مصنوعة من مواد بلاستيكية مرنة ومتينة مثل البولي إيثيلين أو البولي بروبيلين أو PVC. إن قوتها الاستثنائية ومقاومتها للمواد الكيميائية تجعلها مناسبة تمامًا لمنع تسرب المياه، والتحكم في التآكل، وتخزين النفايات، وتنفيذ مشاريع حماية البيئة.
تشتهر بطانات الأغشية الأرضية بمتانتها ومرونتها وقدرتها على تحمل المواد الكيميائية وتغيرات درجات الحرارة، مما يجعلها مناسبة لبيئات متنوعة. من خلال منع تلوث التربة والمياه الجوفية والعمل كحاجز ضد الأبخرة الضارة، تلعب بطانات الأغشية الأرضية دورًا حيويًا في حماية البيئة وصحة الإنسان.
2. ما هي أنواع بطانة الأغشية الأرضية؟
هناك أنواع مختلفة من بطانات الأغشية الأرضية التي يمكن تصنيفها بناءً على تركيبها ووظيفتها.
2.1 التصنيف حسب تكوين المكونات
- غشاء أرضي من البولي إيثيلين (HDPE): مصنوع من البولي إيثيلين، وتتميز هذه البطانات بقوة فيزيائية عالية ومقاومة كيميائية.
- غشاء أرضي من مادة البولي بروبيلين (PP): مصنوع من مادة البولي بروبيلين، وتتميز هذه البطانات بمقاومة كيميائية جيدة وخصائص ميكانيكية.
- غشاء أرضي من البولي فينيل كلورايد (PVC): مصنوع من كلوريد البولي فينيل، توفر هذه البطانات مقاومة جيدة للماء ومقاومة للطقس.
2.2 التصنيف حسب الوظيفة
- غشاء أرضي مقاوم للماء: يُستخدم بشكل أساسي لمنع اختراق الرطوبة، وتجد هذه البطانات تطبيقات في مشاريع الحفاظ على المياه، والهياكل تحت الأرض، والمزيد.
- غشاء أرضي عازل: يستخدم لفصل وعزل طبقات التربة أو المواد ذات الخصائص المختلفة، مما يمنع اختلاطها أو تسللها.
- غشاء أرضي مقوى: تتميز هذه البطانات بقوة شد عالية ومقاومة للقص، مما يجعلها مناسبة لتقوية التربة وتحسين الهندسة.
الأغشية الأرضية الأكثر استخدامًا في العديد من التطبيقات هي الأغشية الأرضية المصنوعة من البولي إيثيلين والأغشية الأرضية من كلوريد البوليفينيل.
4. ما هي الاختلافات بين HDPE و LDPE و LLDPE بطانة الأغشية الأرضية؟
تتميز الأغشية الأرضية من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والأغشية الأرضية من البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والأغشية الأرضية من البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE) التي نستخدمها، بخصائصها وخصائصها الخاصة، والتي لا يمكن فصلها عن أداء المواد الخام. ، تحدد خصائص المواد الخام أن الأغشية الأرضية المصنوعة من البولي إيثيلين تلعب أدوارًا مختلفة في بيئات التطبيقات المختلفة.
4.1 بطانة غشاء أرضي HDPE
HDPE غير سام، لا طعم له وعديم الرائحة، بكثافة 0.940 ~ 0.976 جم / سم 3. وهو نتاج البلمرة تحت ظروف الضغط المنخفض تحت تحفيز محفز زيجلر، لذلك يصبح البولي إيثيلين عالي الكثافة أيضًا بولي إيثيلين منخفض الضغط.
HDPE عبارة عن راتينج لدن بالحرارة شديد التبلور وغير قطبي يتم إنتاجه عن طريق بلمرة الإيثيلين. مظهر HDPE الأصلي هو أبيض حليبي، وهو شفاف إلى حد ما في المقاطع الرقيقة. يتمتع بمقاومة ممتازة لمعظم المواد الكيميائية المنزلية والصناعية. يمكنه مقاومة التآكل وانحلال المؤكسدات القوية (حمض النيتريك المركز) والأملاح الحمضية والقلوية والمذيبات العضوية (رابع كلوريد الكربون). البوليمر غير استرطابي وله خصائص بخار جيدة للماء، ويمكن استخدامه لأغراض مقاومة للرطوبة والتسرب.
العيب هو أن مقاومته للشيخوخة ومقاومة التشقق الناتج عن الإجهاد البيئي ليست جيدة مثل مقاومة LDPE. على وجه الخصوص، الأكسدة الحرارية سوف تقلل من أدائها. ولذلك، يتم إضافة مضادات الأكسدة وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية إلى البولي إيثيلين عالي الكثافة عند صنع الملفات البلاستيكية لتحسين أدائه. نقائص.
4.2 بطانة الغشاء الأرضي LDPE
LDPE غير سام، لا طعم له ولا رائحة، بكثافة 0.910 ~ 0.940 جم / سم 3. تتم بلمرته تحت ضغط عالي يتراوح بين 100 إلى 300 ميجا باسكال باستخدام الأكسجين أو البيروكسيد العضوي كمحفز، ويصبح أيضًا بولي إيثيلين عالي الضغط.
البولي إيثيلين منخفض الكثافة هو النوع الأخف بين راتنجات البولي إيثيلين. بالمقارنة مع البولي إيثيلين عالي الكثافة، فإن بلورته (55% ~ 65%) ونقطة التليين (90 ~ 100 درجة مئوية) أقل؛ أنها تتمتع بنعومة جيدة، وقابلية للتوسعة، والشفافية، ومقاومة البرد وقابلية المعالجة؛ المواد الكيميائية لديها استقرار جيد ويمكن أن تقاوم المحاليل المائية الحمضية والقلوية والملحية. لديها عزل كهربائي جيد والتهوية. لديها امتصاص منخفض للمياه. فمن السهل أن تحرق. إنها ناعمة بطبيعتها ولها قابلية جيدة للتمدد، والعزل الكهربائي، والاستقرار الكيميائي، وأداء المعالجة ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة (يمكن أن تتحمل -70 درجة مئوية).
العيب هو أن قوتها الميكانيكية وحاجز الرطوبة وحاجز الغاز ومقاومة المذيبات ضعيفة. التركيب الجزيئي ليس منتظمًا بدرجة كافية، والتبلور (55%-65%) منخفض، ونقطة انصهار التبلور (108-126 درجة مئوية) منخفضة أيضًا. قوتها الميكانيكية أقل من قوة البولي إيثيلين عالي الكثافة، ومعامل مقاومة التسرب، ومقاومتها للحرارة، ومقاومة الشيخوخة ضد أشعة الشمس ضعيفة. من السهل أن تتقادم وتتحلل وتغير لونها تحت أشعة الشمس أو درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء. لذلك، يتم استخدام البولي إيثيلين منخفض الكثافة عند صناعة اللفائف البلاستيكية. تتم إضافة مضادات الأكسدة وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية لتحسين أوجه القصور.
4.3 بطانة الأغشية الأرضية LLDPE
LLDPE غير سام، لا طعم له ولا رائحة، بكثافة تتراوح بين 0.915 و0.935 جم/سم3. إنه مصنوع من الإيثيلين وكمية صغيرة من أوليفينات ألفا الأعلى (مثل بيوتين-1، هيكسين-1، أوكتين-1، رباعي ميثيل بنتين-1، وما إلى ذلك) وهو بوليمر مشترك يتكون من بلمرة عالية الضغط أو منخفضة الضغط تحت عمل المحفز. يتميز التركيب الجزيئي للـ LLDPE التقليدي بسلسلته الرئيسية الخطية، مع كمية صغيرة فقط أو بدون فروع طويلة، ولكنه يحتوي على بعض الفروع القصيرة. إن عدم وجود فروع طويلة السلسلة يجعل البوليمر أكثر تبلورًا.
بالمقارنة مع LDPE، يتمتع LLDPE بمزايا القوة العالية، والمتانة الجيدة، والصلابة القوية، ومقاومة الحرارة، ومقاومة البرد. كما أنها تتمتع بمقاومة جيدة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي، وقوة التمزق، ومقاومة الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية وما إلى ذلك.
تلعب المواد الثلاث المذكورة أعلاه مهامًا مهمة في أنواع مختلفة من مشاريع مكافحة التسرب. تتميز كل من HDPE وLDPE وLLDPE بخصائص عزل جيدة ومقاومة للرطوبة ومضادة للتسرب. خصائصها غير السامة والمذاق والرائحة تجعلها مناسبة للغاية للاستخدام في الزراعة وتربية الأحياء المائية والبحيرات الاصطناعية والخزانات والأنهار. يتم استخدامه على نطاق واسع وقد تم الترويج له ونشره بقوة من قبل مكتب مصايد الأسماك التابع لوزارة الزراعة الصينية، وأكاديمية شنغهاي لعلوم مصايد الأسماك، ومعهد بحوث آلات وأدوات مصايد الأسماك.
في البيئة المتوسطة للحمض القوي والقلويات القوية والأكسدة القوية والمذيبات العضوية، يمكن استخدام خصائص المواد HDPE وLLDPE بشكل جيد واستخدامها، وخاصة خصائص HDPE في مقاومة الأحماض القوية والقلويات القوية والأكسدة القوية ومقاومة مادة متفاعلة. من حيث الأداء، فهو أعلى بكثير من المادتين الأخريين، لذلك تم استخدام أغشية HDPE المضادة للتسرب والمضادة للتآكل بشكل كامل في الصناعة الكيميائية وصناعات حماية البيئة.
يتمتع البولي إيثيلين منخفض الكثافة أيضًا بمقاومة جيدة للأحماض والقلويات والمحلول الملحي، وله قابلية جيدة للتمدد، وعزل كهربائي، واستقرار كيميائي، وأداء معالجة، ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة. لذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع في الزراعة وتربية الأحياء المائية والتعبئة والتغليف، وخاصة التعبئة والتغليف ذات درجة الحرارة المنخفضة ومواد الكابلات.
4.4 مقارنة أداء بطانة الأغشية الأرضية
1 | الأداء المادي | البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) | البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) | البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) |
2 | الرائحة والسمية | غير سامة، لا طعم لها وعديم الرائحة | غير سامة، لا طعم لها وعديم الرائحة | غير سامة، لا طعم لها وعديم الرائحة |
3 | كثافة | 0.940 ~ 0.976g / cm3 | 0.910 ~ 0.94g / cm3 | 0.915 ~ 0.935g / cm3 |
4 | التبلور | 85 ~ 65٪ | 45 ~ 65٪ | 55 ~ 65٪ |
5 | التركيب الجزيئي | تحتوي فقط على روابط الكربون-كربون والكربون-الهيدروجين، والتي تتطلب المزيد من الطاقة لكسرها | البوليمرات لها وزن جزيئي أصغر وتتطلب طاقة أقل للكسر | بنية خطية، عدد أقل من الفروع والسلاسل القصيرة، تتطلب طاقة أقل لكسرها |
6 | نقطة تليين | 125 135 ℃ ~ | 90 100 ℃ ~ | 94 108 ℃ ~ |
7 | السلوك الميكانيكي | قوة عالية، وصلابة جيدة، وصلابة قوية | قوة ميكانيكية ضعيفة | قوة عالية، وصلابة جيدة، وصلابة قوية |
8 | قوة الشد | مرتفع | منخفض | مرتفعة نسبيا |
9 | استطالة عند الكسر | مرتفعة نسبيا | منخفض | مرتفع |
10 | قوة التأثير | مرتفعة نسبيا | منخفض | مرتفع |
11 | أداء مقاوم للرطوبة ومقاوم للماء | نفاذية جيدة للماء وبخار الماء والهواء، وامتصاص منخفض للماء، ونفاذية جيدة | ضعف الرطوبة وخصائص حاجز الهواء | نفاذية جيدة للماء وبخار الماء والهواء، وامتصاص منخفض للماء، ونفاذية جيدة |
12 | مقاومة الأحماض والقلويات والتآكل والمذيبات العضوية | مقاومة للتآكل التأكسدي القوي: مقاومة للتآكل الحمضي والقلويات والأملاح المختلفة: غير قابلة للذوبان في أي مذيبات عضوية، إلخ. | مقاومة للأحماض والقلويات والمحلول الملحي والتآكل، ولكنها مقاومة ضعيفة للمذيبات | مقاومة للأحماض والقلويات والمذيبات العضوية |
13 | مقاومة للحرارة/البرودة | يتمتع بمقاومة جيدة للحرارة والبرودة، حتى في درجة الحرارة العادية وحتى في درجات الحرارة المنخفضة التي تصل إلى -40 درجة فهرنهايت. إنها تتميز بمقاومة ممتازة للصدمات ودرجة حرارة التقصف ذات درجة الحرارة المنخفضة أقل من -90 درجة مئوية. | أداء منخفض للحرارة، درجة حرارة التقصف منخفضة <-70 درجة مئوية | مقاومة جيدة للحرارة ومقاومة البرد، ودرجة حرارة التقصف في درجات الحرارة المنخفضة <-90 درجة مئوية |
5. ما هي مزايا بطانة الأغشية الأرضية؟
توفر بطانات الأغشية الأرضية العديد من المزايا التي تجعلها الخيار المفضل في التطبيقات المختلفة. فيما يلي مزايا الأغشية الأرضية المصنوعة من البولي إيثيلين:
5.1 مقاومة كيميائية ممتازة
تظهر بطانات الأغشية الأرضية مقاومة استثنائية للتآكل، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على التعرض للمواد الكيميائية.
5.2 المقاومة المتميزة للتشقق الناتج عن الإجهاد
تتميز بطانات الأغشية الأرضية هذه بمقاومة عالية للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي، مما يضمن متانتها وطول عمرها في الظروف الصعبة.
5.3 أقل نفاذية
تتميز الأغشية الأرضية بنفاذية منخفضة جدًا، مما يجعلها حواجز فعالة ضد اختراق الرطوبة والغاز.
5.4 مقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية
تتميز هذه الأغشية الأرضية بمقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية، مما يضمن الأداء والاستقرار على المدى الطويل في البيئات الخارجية.
5.5 مقاومة التقصف المستقرة لدرجات الحرارة المنخفضة
تحافظ الأغشية الأرضية على مرونتها وسلامتها حتى في ظروف درجات الحرارة المنخفضة، مما يقلل من خطر التقصف.
5.6 صديقة للبيئة
لا تحتوي بطانات الأغشية الأرضية على إضافات كيميائية ولا تخضع للمعالجة الحرارية، مما يجعلها مادة بناء صديقة للبيئة.
5.7 براعة
تتميز بطانات الأغشية الأرضية بخصائص ميكانيكية جيدة، ونفاذية للماء، ومقاومة للتآكل والشيخوخة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.
5.8 التعزيز الجيوتقني
تتميز بطانة الأغشية الأرضية بهيكل رقيق، وأداء تصريف جيد، ومعامل احتكاك ممتاز وقوة شد، مما يوفر خصائص تعزيز جيوتقنية.
5.9 القدرة على التكيف
يمكن أن تتكيف بطانات الأغشية الأرضية مع الطبقات الأساسية غير المستوية، وتقاوم الأضرار الناجمة عن قوى البناء الخارجية، وتظهر الحد الأدنى من الزحف مع مرور الوقت.
6. ملخص
تجد البطانات ذات الأغشية الأرضية استخدامًا واسع النطاق في مجالات مختلفة، بما في ذلك مشاريع الحفاظ على المياه، ومشاريع الطرق السريعة والسكك الحديدية، ومشاريع الموانئ والمحطات الطرفية، والمشاريع البيئية، ومدافن النفايات، ومشاريع التعدين، والمزيد. فهي تساهم بشكل كبير في حماية هذه المشاريع وتعزيزها، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين سلامتها وموثوقيتها. من بين الأنواع المختلفة للأغشية الأرضية المتاحة، تعد الأغشية الأرضية المصنوعة من البولي إيثيلين والأغشية الأرضية من كلوريد البوليفينيل هي الأكثر استخدامًا في العديد من التطبيقات. يعتمد اختيار نوع الغشاء الأرضي المناسب على المتطلبات المحددة للمشروع، مما يسمح لطرف المشروع بالاختيار وفقًا لذلك لضمان تلبية احتياجات المشروع.
إذا كان لديك أي أسئلة أو استفسارات أخرى، فلا تتردد في الاتصال بنا.