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光滑平面和紋理糙面PE土工膜

2019-01-03 3352次

  今天土工膜市場(chǎng)的最大部分由聚乙烯土工膜組成。在聚乙烯土工膜樹(shù)脂中，高密度聚乙烯( HDPE )和線性低密度聚乙烯( LLDPE )是兩種最廣泛使用的類型。HDPE由于其增強(qiáng)的抗紫外線性、耐化學(xué)性、耐久性和成本效益，在這兩者之間得到了更廣泛的應(yīng)用。

    當(dāng)聚乙烯土工膜在30多年前首次引入時(shí)，只有光滑表面的土工膜可用。然而，隨著對(duì)提高邊坡穩(wěn)定性的需求得到滿足，引入了織構(gòu)土工膜來(lái)滿足這一需求。紋理化表面允許增加與土壤、紡織品、土工合成粘土襯墊( GCLs )和其他關(guān)鍵界面的界面強(qiáng)度。

織構(gòu)化聚乙烯土工膜工藝

        目前，有三種主要類型的織構(gòu)化聚乙烯土工膜廣泛可用。北美最常用的兩種方法是共擠出(吹塑薄膜)和結(jié)構(gòu)化(壓延擠出)。沖擊是美國(guó)在20世紀(jì)90年代使用的另一種方法，但目前主要在歐洲使用。這些制造紋理土工膜的工藝已經(jīng)使用多年，并且在各種應(yīng)用和坡度條件下顯示出很大程度上可以接受的性能。所有這些方法都可以在單面或雙面紋理化以及HDPE或LLDPE版本中使用。

        工業(yè)公認(rèn)的確定紋理程度的方法是ASTM D7466——測(cè)量紋理土工膜粗糙高度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。該測(cè)試方法測(cè)量從核心膜到紋理峰頂部的高度。這種方法需要在整個(gè)輥寬范圍內(nèi)隨機(jī)放置10個(gè)樣本進(jìn)行測(cè)試，并且不允許瞄準(zhǔn)在視覺(jué)上可疑的特定區(qū)域并將測(cè)量結(jié)果集中在那里。

        大部分情況下，這三種工藝都產(chǎn)生了邊緣光滑的產(chǎn)品，便于現(xiàn)場(chǎng)將薄膜楔焊成面板。一些共擠出紋理土工膜的制造商生產(chǎn)出一種“更平滑的邊緣”，紋理被壓平，導(dǎo)致邊緣凹凸不平，這有助于焊接操作，盡管不是真正平滑的。

        共擠出織構(gòu)化工藝需要將氮?dú)庾⑷霐D出機(jī)中的熔融塑料中。擠出機(jī)中的螺桿將氣體與塑料混合。當(dāng)混合物離開(kāi)模具時(shí)，氮?dú)馀蛎?，在土工膜上形成粗糙表面。在大多?shù)情況下，這種方法會(huì)產(chǎn)生可接受的紋理，但不幸的是，紋理表面的精確幾何形狀不受控制。因此，在特定項(xiàng)目中，這一過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致紋理質(zhì)量從邊緣到邊緣、沿著卷的長(zhǎng)度以及從一卷到另一卷的廣泛變化。紋理質(zhì)量的這種變化可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行更多的剪切測(cè)試，以確保整個(gè)制造過(guò)程顯示出可接受的紋理水平。共擠出土工膜的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是制造商可以增加混合物中的氮量。與標(biāo)準(zhǔn)水平的氮相比，這種增加的氮導(dǎo)致更高的粗糙度，在某些情況下，改善了剪切性能。這些輥通常較重且直徑較大，因?yàn)楸仨毷褂妙~外的聚乙烯來(lái)補(bǔ)償?shù)獨(dú)獾脑黾?。然而，關(guān)于該方法的另一個(gè)問(wèn)題是，取決于混合物中發(fā)泡劑的量，過(guò)量氮的不受控制的釋放可能導(dǎo)致土工膜的核心厚度低得不可接受。這種方法的另一個(gè)潛在缺點(diǎn)是，產(chǎn)生的紋理表面可能呈現(xiàn)“鉤環(huán)”或Velcro當(dāng)放置在非織造土工織物或GCL附近時(shí)會(huì)產(chǎn)生效果，因此需要使用橡膠或滑動(dòng)片來(lái)展開(kāi)。這種方法允許卷一直織到邊緣或平滑邊緣。

結(jié)構(gòu)化或圖案化

       織構(gòu)化土工膜的最新創(chuàng)新被稱為結(jié)構(gòu)化或圖案化。以這種方式制造的有紋理的土工膜從平模中被擠壓成圖案輥。在此過(guò)程中，膜仍然非常熱，呈現(xiàn)出輥中壓印的相反圖案。這種工藝非常適合于確保整個(gè)卷的寬度和長(zhǎng)度上不僅紋理均勻，而且芯土工膜均勻。因?yàn)榧y理圖案是為了產(chǎn)生紋理土工膜而在輥?zhàn)又刑貏e設(shè)計(jì)、控制和壓花的，所以最終用戶可以確保紋理質(zhì)量不會(huì)在輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度上左右變化，甚至在輥?zhàn)又g也不會(huì)發(fā)生變化。生產(chǎn)的所有紋理輥的外觀和性能都相同。這也有助于消除對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行直接剪切測(cè)試時(shí)的猜測(cè)和不確定性。工程師可以確信，一個(gè)有代表性的樣品真正代表了其余材料的樣子。不同的輥可以用來(lái)產(chǎn)生更具侵略性的紋理，例如那些被稱為結(jié)構(gòu)化土工膜的紋理。土工膜的每一面“混合和匹配”各種不同輥的能力允許多種應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)條件。如前所述，這種材料是平鑄的。因此，芯厚度是固定的。除了均勻的質(zhì)地，整個(gè)輥上的芯厚度也是均勻的，并且沒(méi)有發(fā)泡劑的失控釋放，這種釋放會(huì)影響土工膜的芯厚度，導(dǎo)致更薄的斑點(diǎn)。

        土工膜紋理化的另一個(gè)過(guò)程稱為沖擊。在這一過(guò)程中，熔融聚乙烯在二次操作中被噴涂到光滑土工膜上，并且紋理與光滑土工膜的制造不整合。由于與二次制造步驟相關(guān)的成本增加，這一工藝在北美沒(méi)有廣泛使用。這種方法還允許邊緣與噴霧隔絕，留下光滑的邊緣，便于焊接。

拉伸性能

       不管使用哪種類型的紋理化工藝，由于土工膜表面引入應(yīng)力提升，拉伸性能都會(huì)受到影響。一般來(lái)說(shuō)，紋理化對(duì)共擠出紋理化土工膜拉伸性能的影響最為顯著。對(duì)結(jié)構(gòu)化或沖擊土工膜拉伸性能的影響是顯而易見(jiàn)的，但不太顯著。共擠出可將拉伸斷裂伸長(zhǎng)率降低多達(dá)85 %。沖擊和結(jié)構(gòu)化有紋理的土工膜通常顯示出減少不到50 %。其他機(jī)械性能，如撕裂和穿刺，可能會(huì)受到影響，但影響程度要小得多。

        雖然光滑的土工膜可用于各種應(yīng)用，如瀝濾墊、填埋池的地板，甚至廢水池，但也有許多應(yīng)用，其中必須使用紋理土工膜來(lái)確保邊坡穩(wěn)定性。在這些情況下，總是建議在進(jìn)行最終材料選擇之前咨詢工程師和土工膜制造商。

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