غشاء أرضي من البولي إيثيلين عالي الكثافة مقاوم للأشعة فوق البنفسجية بسمك 1 مم

I. نظرة عامة على المنتج

غشاء البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بسمك 1 مم، وهو غشاء جيوتكستايل من البولي إيثيلين عالي الكثافة بسمك 1 مم، يُستخدم على نطاق واسع في مشاريع منع التسرب والعزل المائي. يُصنع من البولي إيثيلين عالي الكثافة كمادة خام رئيسية من خلال عمليات إنتاج متطورة، ويتميز بخصائص شاملة ممتازة.

يتميز غشاء البولي إيثيلين عالي الكثافة بقوة عالية ومقاومة للتآكل ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، كما أن مقاومته للأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet-Resistant) من أبرز مزاياه. في التطبيقات الهندسية الخارجية، تتعرض المادة لأشعة الشمس لفترات طويلة، وتؤدي الأشعة فوق البنفسجية إلى تسريع شيخوخة المادة وتقليل أدائها وعمرها الافتراضي. يضيف غشاء البولي إيثيلين عالي الكثافة بسمك 1 مم، من خلال تركيبات وعمليات خاصة، إضافات فعالة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية، والتي يمكنها مقاومة التآكل الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال والحفاظ على استقرار أداء المادة. تمكنه هذه الخاصية من لعب دور حاسم في مشاريع الحفاظ على المياه في الهواء الطلق، ومواقع مكبات النفايات، وبرك المناظر الطبيعية، وغيرها من المشاريع، مما يضمن سلامة واستقرار المشاريع على المدى الطويل.

II. الخصائص الفيزيائية والكيميائية

(1) الخصائص الفيزيائية

يتميز غشاء البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بسمك 1 مم بأداء متميز في الخواص الفيزيائية. من حيث خواص الشد، تبلغ قوة خضوعه للشد (طوليًا وعرضيًا) ≥ 13 نيوتن/مم، وقوة كسره (طوليًا وعرضيًا) ≥ 20 نيوتن/مم. معدل استطالة الخضوع (طوليًا وعرضيًا) ≥ 11%، ومعدل استطالة الكسر (طوليًا وعرضيًا) ≥ 600%.من حيث مقاومة الثقب، فإن قيمتها ≥ 240 نيوتن. قوة التمزق بزاوية قائمة (طولية وعرضية) ≥ 115 نيوتن، مما يشير إلى أن المادة تتمتع بمقاومة جيدة عند تعرضها لقوة التمزق، مما يقلل من خطر التلف الناتج عن تمزق القوة الخارجية أثناء الاستخدام الفعلي.

(II) الخصائص الكيميائية

     من حيث الخواص الكيميائية، فإن غشاء التكسية الأرضية HDPE 1mm يظهر مقاومة ممتازة للأحماض والقلويات وكذلك التآكل الكيميائي. لا يخضع لتفاعلات كيميائية من شأنها أن تؤدي إلى تدهور أداء المادة. في بناء أحواض معالجة مياه الصرف الصحي في الصناعة الكيميائية، غالبا ما تواجه العديد من الأحماض القوية والقواعد القوية. يمكن لغشاء التكسية الأرضية HDPE 1 مم أن يقاوم بشكل فعال تآكل هذه المواد الكيميائية، ويحافظ على أدائه المضاد للتسرب على مدى فترة طويلة ويضمن عدم تسرب مياه الصرف الصحي إلى الأرض، وبالتالي منع تلوث التربة والمياه الجوفية. 

في الوقت نفسه، يتميز بتحمل جيد لمختلف المواد الكيميائية، مثل المذيبات العضوية ومحاليل الأملاح. ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات ومجالات حماية البيئة التي تتطلب استقرارًا كيميائيًا عاليًا، مما يضمن سلامة المشروع واستدامة البيئة.

ثالثًا: مجالات التطبيق

(1) هندسة الحفاظ على المياه

يُوضع غشاء جيوتكستايل من البولي إيثيلين عالي الكثافة بسمك 1 مم على قاع الخزان والسطح الداخلي للسد، مما يمنع تسرب المياه بفعالية ويقلل من الهدر غير الضروري لموارد المياه، ويضمن سعة تخزين المياه في الخزان. وفي الوقت نفسه، يُجنّب مخاطر السلامة المحتملة، مثل انهيار السد وتسرب الأنابيب الناتج عن التسرب، ويحافظ على استقرار هيكل السد، ويطيل عمر المشروع.

(2) هندسة حماية البيئة

في مواقع طمر النفايات، يُوضع غشاء الجيوتكستايل على قاع وجدران المكب الأربعة، ليعمل كـ"حاوية" ضخمة، تفصل النفايات عن التربة والمياه الجوفية المحيطة. يحتوي السائل الناتج عن تحلل النفايات على كمية كبيرة من المواد الضارة. إذا تسرب إلى الأرض، فسيُلوث التربة وموارد المياه الجوفية بشكل خطير. يُقلل غشاء الجيوتكستايل المصنوع من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بسمك 1 مم، بفضل معامل نفاذيته المنخفض للغاية، من خطر التلوث البيئي. كما يُستخدم هذا النوع من غشاء الجيوتكستايل بشكل شائع في خزانات مياه محطات معالجة مياه الصرف الصحي وبرك التنظيم لضمان عدم تسرب مياه الصرف الصحي أثناء عملية المعالجة والحفاظ على التوازن البيئي للبيئة المحيطة.

(3) المجال الزراعي

عند وضعها في قنوات المياه وخزانات أنظمة الري، يُمكنها تقليل تسرب المياه وفقدان التبخر بشكل كبير، مما يسمح باستخدام موارد المياه المحدودة بدقة أكبر لري المحاصيل، وتحسين كفاءة الري، وتعزيز نمو المحاصيل. ويكتسب هذا أهمية خاصة في المناطق التي تعاني من الجفاف ونقص المياه، حيث يُساعد على تخفيف نقص موارد المياه، ويضمن الإنتاج الزراعي، ويدعم التنمية الزراعية المستدامة.

(4) تربية الأحياء المائية

عند استخدامه في أحواض الأسماك والروبيان وأحواض التكاثر الأخرى، يمنع غشاء الجيوتكستايل تسرب المياه بفعالية، ويحافظ على مستوى ثابت من المياه، ويقلل تكاليف إعادة تغذيتها. كما يمنع تسرب المعادن الثقيلة والمواد الضارة من باطن الأرض إلى حوض التكاثر، مما يحمي جودة مياه منطقة التكاثر، ويهيئ بيئة نمو صحية للأسماك والروبيان، ويزيد من إنتاجية وجودة التكاثر.

(5) حقل التعدين

سدود مخلفات التعدين هي أماكن تُخزَّن فيها نفايات التعدين. في حال عدم اتخاذ تدابير لمنع التسرب، ستتسرب المواد الضارة، مثل المعادن الثقيلة والمواد الكيميائية، من مخلفات التعدين، مسببةً تلوثًا خطيرًا للتربة والمسطحات المائية المحيطة. في برك ترشيح الأكوام، أثناء استخراج المعادن من الخام، يُمكن استخدام غشاء الجيوتكستايل لمنع تسرب سائل الترشيح الكيميائي، مما يُقلل من خطر التلوث البيئي، ويضمن حماية البيئة واستدامة إنتاج التعدين.

رابعًا: حالات ناجحة في الخارج

(1) مشروع إدارة نهر كمبوديا

في مشروع إدارة النهر المحلي، واجه المشروع مشاكل مثل تسرب المياه والتآكل، مما أضر باستقرار مجرى النهر. استخدم هذا المشروع غشاءً من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بسمك 1 مم. وقد أدى أداؤه المقاوم للأشعة فوق البنفسجية إلى تأخير شيخوخة المادة بشكل فعال عند التعرض لدرجات حرارة عالية، وحافظ على استقرار خصائصها الميكانيكية. كما ساهم معامل النفاذية المنخفض للغاية في التحكم بفعالية في تسرب مياه النهر. بعد عام واحد من مراقبة التشغيل، بلغ حجم التسرب ≤ 0.1 متر مكعب/يوم، متجاوزًا متطلبات التصميم بكثير، مما يضمن الاستخدام الرشيد لموارد مياه النهر، ويحافظ على استقرار النظام البيئي المحيط، ويمنع ملوحة التربة الناتجة عن تسرب مياه النهر.

(2) مشروع النهر الإقليمي في فيتنام

يتطلب مشروع النهر الإقليمي في فيتنام متطلبات عالية جدًا لمنع التسرب، حيث يبلغ معامل النفاذية المطلوب ≤ 2.0×10^-13 سم/ثانية. في هذا المشروع، صمد غشاء الجيوتكستايل أمام اختبارات الظروف الجيولوجية المعقدة وتآكل تدفق المياه في المنطقة، واجتاز الاختبارات الصارمة التي أجرتها مؤسسة اختبار خارجية محلية. وبفضل أدائه الموثوق، أصبح مادة منع التسرب المُختارة لهذا المشروع، مما يضمن التشغيل المستقر طويل الأمد لمشروع النهر، ويمنع تلوث موارد المياه الجوفية بمياه النهر، ويضمن سلامة المياه للسكان المحليين.

(3) مشروع مكب النفايات الأجنبية

يقع مشروع مكب نفايات أجنبية في منطقة مكتظة بالسكان ذات موارد مائية جوفية وفيرة. استخدم هذا المشروع غشاءً جيوتكستايل من البولي إيثيلين عالي الكثافة بسمك 1 مم كمادة مانعة للتسرب، ووُضع في قاع موقع المكب وجدرانه الأربعة، مما حجب بفعالية تسرب مياه الرشح من النفايات. بعد مراقبة طويلة الأمد، لم تتأثر جودة المياه الجوفية في المنطقة المحيطة، وضمنت قوة الغشاء العالية ومقاومته للتآكل أداءً جيدًا في مقاومة التسرب تحت الضغط الشديد الناتج عن القمامة والتآكل الكيميائي، مما أطال عمر خدمة موقع المكب.

V. الملخص

أثبت غشاء الجيوتكستايل المصنوع من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) المقاوم للأشعة فوق البنفسجية بسمك 1 مم، بخصائصه الفيزيائية والكيميائية المتميزة، قيمة استثنائية في مجالات عديدة. بدءًا من الاستخدام الفعال للموارد المائية وحمايتها في مشاريع الحفاظ على المياه، وصولًا إلى الحماية الصارمة ضد الملوثات في مشاريع حماية البيئة؛ ومن المساعدة في الري الموفر للمياه في القطاع الزراعي، إلى ضمان الإنتاج والسلامة البيئية في قطاعي تربية الأحياء المائية والتعدين، فإن نطاق تطبيقه واسع، ويغطي جوانب مهمة متعددة للاقتصاد الوطني.

في العديد من الحالات الناجحة في الخارج، صمدت غشاء البولي إيثيلين عالي الكثافة المقاوم للأشعة فوق البنفسجية بسمك 1 مم أمام اختبارات المناخات المختلفة والظروف الجيولوجية ومتطلبات الهندسة، مما يوفر ضمانات موثوقة لبناء البنية التحتية المحلية وحماية البيئة وتنمية الموارد.

بالنظر إلى المستقبل، مع استمرار ارتفاع متطلبات جودة الهندسة وحماية البيئة في مختلف الصناعات، من المتوقع أن يتم تطبيق غشاء الجيوتكستايل HDPE المقاوم للأشعة فوق البنفسجية بسمك 1 مم في المزيد من المجالات الناشئة، كما سيتم تحسين أدائه بشكل مستمر من خلال الابتكار التكنولوجي، والمساهمة المستمرة في البناء الهندسي العالمي وحماية البيئة، وتصبح مادة داعمة مهمة لتعزيز تنمية الصناعة والتقدم المستدام.