PURAFLEX - Geosynteetit
PURAFLEX © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Johdanto - Puraflex Hiilivetyjä ja haitta-aineita tehokkaasti pidättävä eriste Oy ViaPipe Ab Harri Sara © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Sisältö © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Taustaa Geosynteettien materiaalit Kemiallisen kestävyyden testimenetelmät Kemiallinen kestävyys Läpäisevyyden määrittäminen Sovellukset Referenssit Taustaa Perustettu 1989 Valmistaa mm. kalvoja talonrakentamiseen, kemikaalisuojakankaita Tuoteryhmät • Sääsuojat • Höyrykalvot • Kaasuneristekalvot • Hiilivetyjä pidättävät kalvot © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Background Weather Protection & Containment • Range includes Acoustic Sheeting for controlling construction noise pollution © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Background Building Membranes • UV Resistant Facade membranes • Roof Underlays • Breather Membranes • Vapour Control Layers © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Taustaa Kaasuneristekalvot • Radon • Metaani & CO2 © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Taustaa Kemikaalisuojakankaat • CBRN suojat • Suojavaatteet Valmistusteknologiaa sovellettu Puraflexiin © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Haitta-aineita Aliphatic Hydrocarbons • • • • • • Cyclohexane Diesel Fuel Hexane Jet Fuel Petrol / Gasoline White Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1.1-Biphenyl Anthracene (PAH)* Acenaphthene (PAH)* Benzene (BTEX) Benzo(a)anthracene (PAH)* Benzo(a)pyrene (PAH)* Benzo(b)fluoroanthene (PAH)* Benzo(ghi)perylene (PAH)* Benzo(k)fluoroanthene (PAH)* Chrysene (PAH)* Dibenzo(ah)anthracene (PAH)* Ethylbenzene (BTEX) Fluoranthene (PAH)* Fluorene (PAH)* Idendo(1.2.3-cd)pyrene (PAH)* Isopropyl BenzineNaphthalene (PAH)* Pyrene (PAH)* Styrene Toluene (BTEX) Xylene (BTEX) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Halogenated Hydrocarbons • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1.1.1.2-Tetrachloroethane 1.1.2.2-Tetrachloroethane 1.1.1-Trichloroethane 1.2-Dibromoethane 1.2-Dichloroethane 1.2.4-Trichlorobenzene Carbon Tetrachloride Chlorobenzene (VOC)** Chlorotoluene Chloroform Dioxins and Furans Hexachlorobuta-1,3-diene Pentachlorobenzene Pentachlorophenol Polychlorinated biphenyls Tetrachlorobenzene Tetrachloroethylene Trichloroethene (VOC)** Vinyl Chloride (VOC)** Metals • Arsenic, Beryllium, Cadmium, Chromium, Copper, Lead, Mercury, Nickel, Selenium, Vanadium, Zinc Organics • • Methyl-tert-butyl-ether Phenol Inorganics • • Carbon Disulphide Cyanides Pesticides • • • Dieldrin DDT HCH Gases • • • Carbon dioxide Methane Radon * Polycyclic Aromatic Hydrocarbons ** Volatile Organic Compound Geosynteettiset materiaalit polyvinyl chloride polyisobutylene / PIB ethylene propylene diene monomer chlorosulphonated polyethylene [Hypalon® ] polychloroprene [NeopreneTM ] polypropylene low density polyethylene high density polyethylene ethylene interpolymer alloy [ Coolgard®, XR-5®, UltraTech® , Elvaloy® ] Aluminium Laminates PVC Butyl Rubber EDPM CSPE CR PP LDPE HDPE EIA © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Geosynteettiset materiaalit Rajallinen tieto kemiallisesta kestävyydestä saatavilla • • • © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Tiedot kerätty samaan taulukkoon Tieto kvalitaatiivista ja harvaa Vaikea saada tietoa kemikaalin käyttäytymisestä tai läpäisevyydestä Testimenetelmät EN 13361 Reservoirs & Dams EN 13362 Canals EN 13491 Tunnels & Underground Structures EN 13492 Liquid Waste EN 13493 Solid Waste • • © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Määrittävät mekaanisia ominaisuuksia ja Kemiallisen kestävyyden määritys EN 14414 & EN 14415 mukaan Testimenetelmät EN 14414 Chemical Resistance to Leachates and Aggressive Chemicals • Method A – Hapot • Method B – Alkalit • Method C – Hiilivedyt (diesel, parafiini, voiteluöljy) • Method D – Synthetic leachate EN 14415 Resistance to Leaching • Method A – Kuuma vesi • Method B – Alkalit • Method C – Orgaaniset liuottimet (metanoli, isopropanoli & glykoli) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Testimenetelmät EN 14414 ja EN 14415 testijärjestely • Upotustesti • 50 ºC:seen 56 päivän ajaksi • Visuaalinen tarkastelu • Vetolujuuden ja venymän määritys • Läpäisemiskriteeri on jäännöslujuus >75 % • * Testijärjestelyt vastaavat ASTM D5322 EPA 9090 metodilla ja ASTM D5747 kanssa. © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Key Points – Materiaalit & Testit Raaka-aineet • Rajallinen monopolymeerien kemiallinen kestävyys © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Nykyiset testimenetelmät • Hyvin rajallinen otanta testattavista kemikaaleista • Kvantitatiivista tietoa kemiallisesta kestävyydestä ei saada Upotuskoe määrittää vain sietokykyä, ts. kemikaalin vaikutusta kalvon mekaanisiin ominaisuuksiin. Kalvon toiminta määritettävä läpäisevyyden kautta ‘Hiilivetyjä pidättävä’ • • • • • • © Industrial Textiles & Plastics Ltd. ‘Hiilivetyjä pidättävä’ Voi tarkoittaa, että se on läpäissyt standardien mukaiset testit Ei välttämättä kuvaa lainkaan materiaalin vastustuskykyä tarkasteltavaa hiilivetyjä vastaan Voi olla tehokas estämään tietyn hiilivedyn (metaani) mutta ei välttämättä jotain toista (bensiini) Yleisimmät: HDPE Alumiinipintaiset kalvot Kuinka tehokkaita nämä kalvot ovat? Alumiinilaminoitu Alumiinilaminoituja kalvoja kutsutaan usein eristekalvoiksi Tyypillisesti alumiini laminoituna LDPE- tai bitumikalvoon • Alunperin suunniteltu metaanieristeeksi • Mitkä ovat tuotteen rajallisuudet? © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Alumiinilaminoitu Kontrollinäyte 0 päivää © Industrial Textiles & Plastics Ltd. EN 14414 Method A Upotuskoe 20% rikkihappoon Ei kestä 2 viikkoa Aluminium Laminate Kontrollinäyte 0 päivää © Industrial Textiles & Plastics Ltd. EN 14414 Method A Upotuskoe 2,0% rikkihappoon Ei kestä 16 viikkoa Kemiallinen kestävyys Kemialliseen kestävyyteen vaikuttavia tekijöitä Polymeeri Kemikaalit, mille kalvo altistuu • pitoisuus • Myrkylliset lisäaineet Ulkoiset tekijät • Alue, kesto ja altistumisen toistuvuus • Lämpötila • pH • Ilmanvaihto, virtausnopeus, sääolosuhteet, mekaaninen kuormitus © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Kemiallinen kestävyys Molekyylirakenne • Molekyylipaino - ketjun pituus on suoraan verrannollinen polymeerin vahvuuteen • Molekyylipainon jakautuminen - moolimassajakauma • Kristallisoituminen - kristallisoitumisaste, amorfisuus vaikuttaa polymeerin ominaisuuksiin • Polaarisuus - Elektronien jakautuminen © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Kemiallinen kestävyys Polymeeri HDPE PP LDPE PVC Kristallisoitumisaste % 55-65 40-45 30-45 0 Vetolujuus Hyvä Hyvä Kohtalainen Heikko Heikko Kohtalainen Hyvä Erinomainenn Hyvä Hyvä Kohtalainen Heikko Jännityssäröilyherkkyys Kemiallinen kestävyys Polaarisuus Ei-Polaarinen Ei-Polaarinen Ei-Polaarinen © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Polaarinen Polaarisuus Polaariset & Ei-polaariset kemikaalit • Normaalisti atomin elektronit jakautuneet tasaisesti orbitaaleille • Mikäli jakautuu toiselle puolelle enemmän, tuloksena syntyy varaus Polaarinen Ei-polaarinen H2 O CO2 © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Polaarisuus Yleissääntö • Polaarinen + Polaarinen = Liukoinen • Ei-polaar. + Ei-polaar. = Liukoinen • Polaarinen + Ei-polaar. = Ei liukene esim. vesi (polaarinen) + öljy (ei-polaar.) Miksi tällä on merkitystä? Metanoli (polaarinen) Hiilivedyt (ei-polaarinen) HDPE (ei-polaarinen) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Polaarisuus PVC Butyylikumi EDPM CSPE CR PP LDPE HDPE EIA polyvinyylikloridi polaarinen polyisobutyleeni / PIB ei-polaar. etyleenipropyleenidieenimonomeeri ei-polaar. chlorosulphonated polyethylene polaarinen [HypalonTM] polychloroprene [NeopreneTM] polaarinen polypropyleeni ei-polaar. low density polyethylene ei-polaar. high density polyethylene ei-polaar. ethylene interpolymer alloy polaarinen [ CoolgardTM, XR-5TM, UltraTechTM, ElvaloyTM ] © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Teknologia Uusi patentoitu teknologia • monikerroskalvo • 5 kerrosta polaarisia ja ei-polaarisia polymeerejä • Kemiallisesti hyvin kestävä ydin • Helposti hitsattavissa © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Teknologia Monikerroksinen komposiittirakenne Tiivis sekä ei-polaarisille että polaarisille haitta-aineille Polar (Methanol) Non-Polar (Hydrocarbons) Non-polar Polar Non-polar © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Microscopy Poikkileikkaus © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Valmis sauma Taittelukoe Läpäisevyys 2 1 3 1 Sorptio 2 Diffuusio 3 Desorptio Partitioning of the chemical to the liner governed by Henry’s Law : Migration on a molecular scale through the barrier expressed by Fick’s first Law : Partitioning between the chemical and the outer surface of the barrier Cg = Sgf*C f = -Dg* (dcg / dz) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Läpäisevyys Läpäisevyyden määrittämisen testijärjestely • Näyte altistetaan erikseen jokaiselle kemikaalille • Massaspektrometri © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Läpäisevyys Läpäisevyyden määritys • Breakthrough time • Steady State Permeation Rate µg/cm2/min © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Puraflex Permeation Modeller (PPM) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Permeation Polychloroprene (CR) 1.5mm CSPE 1.5mm PVC 1.5mm EPDM 1.5mm Butyl 1.5mm HDPE 1.5mm Puraflex 0.45mm 0,00E+00 2,00E+02 Puraflex 0.45mm Vinyl Chloride Methyl Isopropyl Ketone (MIK) Hexane Fluorene Benzene © Industrial Textiles & Plastics Ltd. 1,67E-01 9,43E+00 1,56E-06 3,23E-06 3,52E-04 4,00E+02 6,00E+02 8,00E+02 1,00E+03 1,20E+03 1,40E+03 HDPE 1.5mm Butyl 1.5mm EPDM 1.5mm PVC 1.5mm CSPE 1.5mm 1,84E+03 8,05E+02 5,37E+02 1,41E+02 5,69E+02 6,15E+03 2,68E+03 1,79E+03 4,69E+02 1,90E+03 4,92E+03 2,15E+03 1,43E+03 3,75E+02 1,52E+03 6,15E+03 2,68E+03 5,59E+02 4,69E+02 1,90E+03 6,15E+02 2,69E+02 1,79E+02 4,69E+01 1,90E+02 Polychloropre ne (CR) 1.5mm 4,92E+03 2,15E+03 5,01E+02 3,75E+02 1,52E+03 Vertailua-BTEX Xylene 1330-20-7 Ethylbenzene 100-41-4 Toluene 108-88-3 Benzene Permeation Rate mg/m2/yr 500mg/kg 14°C 71-43-2 0,00E+00 HDPE 1.50mm Puraflex 0.45mm 5,00E+02 Benzene 71-43-2 1,91E+03 2,36E-04 © Industrial Textiles & Plastics Ltd. 1,00E+03 Toluene 108-88-3 1,34E+03 7,61E-04 1,50E+03 Ethylbenzene 100-41-4 1,00E+03 7,93E-05 2,00E+03 2,50E+03 Xylene 1330-20-7 8,14E+02 4,08E-03 Asentaminen Asentaminen • Voidaan käyttää samaa kalustoa kuin muilla geomembraaneilla (kuumakiilahitsaus) • Esim. Leister Twinny S • Laadunvarmistus kuin HDPE:llä (painekokeet, mekaaniset testit) • Suojarakenteet © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Asentaminen Asentaminen • Hyvin tärkeää, että asentaminen suoritetaan oikein ja käytetään asiantuntevaa asentajaa • Pohjan tulee olla tasainen, puhdas ja kuiva • Sääolosuhteet huomioitava (tuuli, sade, lämpötila) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Puraflex testaus, yhteenveto Läpäisee kemiallisen kestävyyden testit • Upotuskokeet ASTM ja EN mukaan • EN BS testit rajalliset 3 hiilivedyn “cocktailiin”) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Puraflex Test Data • Upotuskokeet tehty useammalle hiilivedylle kuin standardi vaatii ja • Läpäisevyysasteet yli 200 hiilivedylle Sovelluskohteet INDUSTRIAL • Chemical waste containment • Petrochemical sites • Retention ponds • Secondary containment liners & basins • Sludge desiccation basins • Under Tank foundations • Pipeline trench liners CIVIL ENGINEERING & CONSTRUCTION • Basement linings • Brown-field developments & Land reclamation • Building foundations (gas barrier) • Tanking • Tunnel linings • Underground structures © Industrial Textiles & Plastics Ltd. PROTECTING WATER RESOURCES • Groundwater protection • Canals, dikes & dams • Effluent treatment • Fluid barrier • Reedbeds • Reservoir & potable water lining • Water storage & treatment WASTE • Landfill capping - (not liner itself – 2mm HDPE) • Transfer stations • Waste disposal & storage sites (liquid & solid) AGRICULTURE • Agricultural waste • Biogas production tanks • Slurry lagoons Internet ja tekniset julkaisut Puraflex Permeation Modeller (PPM) ohjelma Product Information-esite Technical Data Sheet Sample Specification Safety data sheet COSHH, MSDS puraflex.com Software Downloads © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Technical Updates Project News Latest Chemical Test Data Puraflex Permeation Modeller Permeation Modeller ohjelma • Suunniteltu erityisesti ympäristökonsulttien ja geosuunnittelijoiden käyttöön • Kirjataan maaperäanalyysin konsentraatiot • Kirjataan muuttujat • Tuloksena läpäisevyysasteet • Riskinarvioinnin mallinnus (e.g.CLEA) © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Viittaukset ASTM D5322. Laboratory Immersion Procedures for evaluating the Chemical Resistance of Geosynthetics to liquids. ASTM D5747. Tests to Evaluate Chemical Resistance of Geomembranes to Liquids. CLAIRE Report. The soil generic assessment criteria for human health risk assessment. Bromwich.D.W The design of permeation cells for testing chemical protective clothing (1999). Phd Thesis – Griffith University. EN 14414 Geosynthetics – Screening test method for determining chemical resistance for landfill applications (2004). EN 14415 Geosynthetics barriers – Test methods for determining the resistance to leaching (2004). Lampman.S.W. Characterization and failure analysis of plastics (2003). ASM International. Method 9090A. Compatibility test for Wastes and Membrane Liners. Sangam.H.P. & Rowe.R.K. Migration of dilute aqueous organic pollutants through a HDPE geomembrane (2001). Geotextiles and Geomembranes, 19 pp 329 – 357. Scheirs.J. A guide to polymeric geomembranes: A practical approach (2009). Wiley. © Industrial Textiles & Plastics Ltd. Kiitos! © Industrial Textiles & Plastics Ltd.
© Copyright 2024