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常見問題
高溫會縮短垃圾填埋場HDPE土工膜使用壽命
發(fā)布時間:2019-07-15 14:21:47 閱讀:
HDPE土工膜為高分子聚合物,主要由96%~97.5%的聚乙烯樹脂和2%~3%的炭黑組成。HDPE土工膜可能由于氧化、抽提、紫外和受熱等導(dǎo)致降解。在眾多因素中,聚合物的氧化被認(rèn)為是最重要的降解機(jī)制。隨著氧化過程的進(jìn)行,聚合物中的鏈發(fā)生斷裂,導(dǎo)致土工膜的物理和機(jī)械特性下降,最終導(dǎo)致HDPE土工膜失去其穩(wěn)定的防滲性能。為了限制土工膜的降解,通常在HDPE土工膜生產(chǎn)過程中加入0.2%~0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))穩(wěn)定劑(抗氧化劑)。
目前,HDPE土工膜的氧化降解主要采用1個三級降解模型進(jìn)行評估。根據(jù)該模型,HDPE土工膜的使朋壽命由3個階段的總時間所決定。第一階段為抗氧化劑消耗階,第二階段為聚合物降解所需要的誘導(dǎo)時間,第三階段為氧化降解至膜性能失效的時間。
HDPE土工膜的抗氧化劑消耗速率隨著溫度的升高成指數(shù)式增長。例如,Hsuan和Koemer的加速老化試驗(yàn)結(jié)果表明:在20℃條件下,HDPE土工膜的第一階段持續(xù)時間為200~215年;而RoweRK等的研究表明,在55℃條件下,浸入滲濾液中的HDPE土工膜的第一階段的持續(xù)時間大約只有3年。RoweRK等還通過模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 20℃條件下,HDPE土工膜完成第一階段的降解需要130年;而在60℃條件下,需要6年。因此,隨著溫度的增加,HDPE土工膜氧化第一階段的周期會縮短,從而使得HDPE土工膜的整體使用壽命相應(yīng)縮短。
目前,HDPE土工膜的氧化降解主要采用1個三級降解模型進(jìn)行評估。根據(jù)該模型,HDPE土工膜的使朋壽命由3個階段的總時間所決定。第一階段為抗氧化劑消耗階,第二階段為聚合物降解所需要的誘導(dǎo)時間,第三階段為氧化降解至膜性能失效的時間。
HDPE土工膜的抗氧化劑消耗速率隨著溫度的升高成指數(shù)式增長。例如,Hsuan和Koemer的加速老化試驗(yàn)結(jié)果表明:在20℃條件下,HDPE土工膜的第一階段持續(xù)時間為200~215年;而RoweRK等的研究表明,在55℃條件下,浸入滲濾液中的HDPE土工膜的第一階段的持續(xù)時間大約只有3年。RoweRK等還通過模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 20℃條件下,HDPE土工膜完成第一階段的降解需要130年;而在60℃條件下,需要6年。因此,隨著溫度的增加,HDPE土工膜氧化第一階段的周期會縮短,從而使得HDPE土工膜的整體使用壽命相應(yīng)縮短。