ژئوممبران بعنوان یکی از پرکاربردترین محصولات حال حاضر جهان امروزه مورد توجه افراد بسیاری قرار گرفته است. در این مقاله ما بصورت اجمالی این محصول را معرفی خواهیم کرد.

ژئوممبران چیست؟

محصولات ژئوسنتتیک به بخشی جدایی ناپذیر از فرآیند ساخت و ساز برای چندین صنعت کلیدی تبدیل شده اند. قیمت و خواص فیزیکی آن در مقایسه با جایگزین های سنتی از مزایای عمده آن ها محسوب می شود. ژئوسنتتیک ها از پلیمرهای مختلف ساخته شده توسط انسان ساخته می شوند و به همراه خاک یا سنگ برای افزایش پایداری زمین مورد استفاده قرا می گیرند. این محصولات در پروژه های عمرانی، معدنی و زیرساخت های حمل و نقل به دلیل توانایی آن در حل طیف وسیعی از مشکلات مهندسی مربوط به تقویت خاک، کنترل فرسایش و مهار استفاده می شوند. محصولات ژئوسنتتیک به چهار نوع طبقه بندی می شوند. ژئوممبران، ژئوتکستایل، ژئوسل و ژئوکامپوزیت ها. محبوب ترین این نوع همان گزینه اول است.

تعریف ورق ژئوممبران

این محصول از مواد ژئوسنتتیک غیرقابل نفوذ متشکل از ورقه های پیوسته نازک پلیمری ساخته می شوند و اصطلاحا ژئو، لاینر پلی اتیلن و یا ژئوممبران نامیده می شوند که در این مقاله ما نیز به کمک همین اسامی از محصول یاد می کنیم. ممبران ها یک مانع نفوذ ناپذیر ایجاد می کنند که از نشت آلاینده های مضر یا مواد شیمیایی خطرناک به محیط های اطراف جلوگیری می کند.

همچنین به طور مرتب به عنوان مخزنی برای نگهداری آب آشامیدنی و نیازهای ذخیره آبیاری برای جلوگیری از نشت آن استفاده می شود. ژئوها همراه با سایر محصولات ژئوسنتتیک برای کنترل حرکت سیال و ایجاد مهار در پروژه های مربوط به معدن، تصفیه فاضلاب و ساخت کانال استفاده می شوند.

کاربردهای ژئوممبران

کاربرد روزافزون آن در صنایع مختلف به دلیل تطبیق پذیری قابل توجه اش است. این محصول کاربردهای گسترده ای در صنایعی مانند معدن، عملیات دریایی، عمران، تصفیه آب و حمل و نقل دارند. برخی از کاربردها در زیر به تفصیل اشاره شده اند.

1. استفاده از ورق های ژئوممبران درمعادن

استفاده از ممبران در صنعت معدن از دهه 1970 شروع شد و پس از آن افزایش یافت. به عنوان محلول پوششی برای حوضچه های تبخیر، بخش های آبشویی انبوه و ته نشینی مواد اضافی استفاده می شود.

طراحی و ساخت این پدهای شسته‌شوی پشته‌ای برای محافظت از محیط در برابر نفوذ مواد شیمیایی مضر تنظیم شده است، بنابراین یک سیستم پوشش (معمولاً یک ممبران HDPE) یک جزء حیاتی در ساخت این تأسیسات شسته‌شوی صنعت معدن را تشکیل می‌دهد.

از ژئوممبران ها در پایان عمر معدن نیز استفاده می شود. به این صورت که در بخشی از بازسازی معدن، لاینرهای HDPE برای آب بندی معدن و جلوگیری از آلودگی و ورود مواد زائد به محیط اطراف استفاده می شود. به طور کلی، پوشش ژئو یک راه حل ایمن و موثر برای محافظت از محیط زیست در برابر خروجی مضر صنایع است.

2. کاربرد ژئوممبران در صنعت آب

لاینرهای HDPE نقش عمده ای در رساندن آب پاک به جامعه ایفا می کنند. آنها در خدمات مربوط به آب آشامیدنی و فاضلاب (از جمله تصفیه فاضلاب) استفاده می شوند. هنگامی که کانال ها، سدها و مخازن با لاینرها آب بندی می شوند، از آلودگی آب های زیرزمینی جلوگیری می کنند.

لاینر پلی اتیلن همچنین برای جلوگیری از آلودگی آب آشامیدنی در مواجه با خاک و سایر آلاینده ها و همچنین جلوگیری از هدر رفتن آب از طریق نفوذ آن به خاک اطراف استفاده می شود. پوشش یک سد یا کانال می تواند نشت را به حداقل رسانده و در نتیجه کارایی ذخیره سازی و حمل و نقل را بهبود بخشد. این لاینر همچنین به عنوان یک محفظه ثانویه برای مخازن ذخیره سازی زیرزمینی، حوضچه های گرم شونده توسط خورشیدی و نگهداری محلول آب نمک استفاده می شود.

3. استفاده از ورقهای ژئوممبران در صنعت دریایی

*ژئوممبران HDPE در صنعت دریایی عمدتا برای ساخت پانتون استفاده می شود*

لاینرهای HDPE به طور گسترده در صنایع دریایی، به ویژه در ساخت اسکله های شناور یا سکوهای اسکله که توسط پانتون ها پشتیبانی می شوند، استفاده می شود. در فرآیند ساخت، ممبران HDPE به دور فوم شناور پانتون پیچیده می شود تا یک مانع محافظ ایجاد کند که دوام محصول را افزایش می دهد. با پوشاندن آن با یک لاینر HDPE، فوم از آسیب جانداران دریایی، نیروهای وارد توسط محیط و سایر آلاینده های موجود در آب محافظت می شود.

همچنین قابلیت شناوری اضافی به پانتون ها می افزاید و از بدتر شدن شرایط در آب و هوای طوفانی جلوگیری می کند و طول عمر کلی پانتون را بهبود می بخشد.

4. کاربرد ورق ژئوممبران در صنعت کشاورزی

لاینرهای HDPE به طور گسترده توسط کشاورزان بعنوان پوشش زمین در ساخت سدها و استخرها استفاده می شود زیرا امکان مهارکردن مقرون به صرفه و قابل اعتمادی را ارائه می دهند.

علاوه بر این، آسترهای HDPE به دلیل تطبیق پذیری بسیار زیاد کاربردهای محصول و دوام آن، برای تامین پوشش ثانویه در مخازن نگهداری مواد شیمیایی و کود نیز استفاده می شود.

فرایند ساخت ژئوممبران

این فرآیند با انتخاب رزین پلیمری مناسب که معمولاً به شکل گلوله است آغاز می شود. سپس افزودنی های مختلفی مانند کربن سیاه، نرم کننده ها، آنتی اکسیدان ها و روان کننده ها اضافه می شوند. سپس نوبت فرمولاسیون رزین و افزودنی ها می باشد که وارد یک قیف شده و به یک اکسترودر افقی منتهی می شود. این فرمول از طریق یک پیچ پیوسته از طریق بخش تغذیه، تراکم، اندازه گیری و مراحل فیلتر منتقل می شود و پس از آن با فشار وارد یک قالب می شود تا ورق هایی با عرض و ضخامت های مختلف توسط کلندر ایجاد شود.

توجه: داشته باشید که اگر مفهوم برخی از کلمات را نمی دانید، با یک جستجوی ساده و یا تماس تلفنی با متخصصین ناب زیست می توانید به راحتی به جواب برسید.

برای جلوگیری از اکسیداسیون و افزایش دوام، افزودنی هایی در فرمولاسیون اضافه می شود. اغلب کربن سیاه به فرمولاسیون اضافه می شود تا پایداری آن در زیر اشعه ماوراء بنفش بهبود یابد تا HDPE سیاه به یکی از مقاوم ترین محصولات مقاوم مبحث UV موجود در بازار تبدیل شود.

انواع ژئوممبران

بسته به رزین اصلی مورد استفاده، چندین نوع لاینر موجود است. متداول ترین لاینر های مورد استفاده در زیر لیست شده اند و پرکاربردترین آنها توضیحاتی را نیز شامل می شوند.

• HDPE
• LLDPE
• PVC
• EPDM
• RPP
• TRP

لاینر HDPE

HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) پرمصرف ترین لاینر است و به دلیل دوام، مقاومت بسیار در برابر اشعه ماوراء بنفش و هزینه مواد اولیه نسبتاً ارزان، انتخاب ارجح برای پروژه های آسترسازی است.

لاینر HDPE اغلب برای استفاده در کاربردهای که محل مورد نظر در معرض نور (مانند محل دفن زباله، پوشش مخازن و همچنین پوشش های حوضچه و کانال) قرار دارد، انتخاب می شوند. این به دلیل هزینه اولیه کم مواد و مقاومت بالای آن در برابر مواد شیمیایی است. این نوع در ضخامت های بالاتری موجود است که سایر انواع لاینر این امکان را ارائه نمی دهند. لاینر HDPE نیز نسبت به وزن خود بسیار قوی است و می تواند در برابر دماهای بالاتر نیز مقاومت کند.

بنابراین یکی از بهترین ویژگی های این لاینر مقاومت شیمیایی و اشعه ماوراء بنفش آن است که آن را برای کاربردهای وسیعی که نیاز به نصب و بازدهی با کیفیت بالا است مناسب می کند. علاوه بر این، HDPE یک ماده ایمن برای نگهداری مواد غذایی هم می باشد و امکان استفاده از آن را در ذخیره سازی آب آشامیدنی فراهم می کند.

لاینر LLDPE

ژئوممبران های خطی پلی اتیلن با چگالی کم (LLDPE) انعطاف پذیری بیشتری را در مقایسه با نوع HDPE ارائه می دهند و برای پروژه هایی که به لاینر غیرقابل نفوذ و منعطف در دماهای پایین نیاز دارند مناسب تر است. این محصول از رزین های پلی اتیلن بکر ساخته شده است که آن را در برابر دمای پایین و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش مقاوم می کند.

لاینر LLDPE نیز برای استفاده طولانی مدت در نظر گرفته شده اند و برای سال ها قوی و بادوام باقی می مانند. بهترین استفاده از آن مربوط به کاربردهای صنعتی مانند مخازن ذخیره مایعات، محفظه انباشت زباله های محیطی و حیوانی است.