2025-11-19
Техническое руководство по производству геомембран | Руководство по основным процессам
При производстве геомембран в качестве основного сырья используются полимерные смолы, такие как полиэтилен (PE) и полипропилен (PP). Процесс производства состоит из четырех основных этапов: «подготовка сырья – формование расплава – охлаждение и формовка – последующая обработка». Хотя процессы производства различных типов геомембран (например, HDPE, LDPE, композитные геомембраны) имеют небольшие различия, основной рабочий процесс выглядит следующим образом:
1. Предварительная обработка сырья: закладка фундамента
◆ Выбор и дозировка сырья: в качестве основного материала выбирают полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE) или линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). В зависимости от области применения продукта добавляют вспомогательные вещества, такие как антивозрастные агенты, антиоксиданты, УФ-стабилизаторы и антипирены. (Например, мембраны из HDPE для использования на свалках требуют усовершенствованных составов с повышенной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и кислотам/щелочам).
◆ Смешивание и перемешивание: гранулы смолы и добавки пропорционально подаются в высокоскоростной смеситель. Перемешивание при температуре 100–120 °C в течение 10–15 минут обеспечивает равномерное распределение компонентов, предотвращая неравномерность характеристик конечного продукта.
2. Экструзия расплава: основной процесс формования
◆ Плавка в экструдере: Смешанный материал подается в одношнековый или двухшнековый экструдер. Нагрев цилиндра (температура регулируется в диапазоне 150–200 °C, HDPE требует более высоких температур плавления (180–200 °C). Скорость шнека экструдера определяет скорость транспортировки расплава, которая обычно регулируется в диапазоне 50–150 об/мин.
◆ Фильтрация и стабилизация давления: расплавленный материал проходит через фильтрующий экран (удаляющий примеси и нерасплавленные частицы), а затем через устройство стабилизации давления, чтобы обеспечить равномерную толщину последующей экструдированной пленки, предотвращая колебания толщины.
3. Формирование и охлаждение: основные этапы формовки
① Выдувное формование (в основном для геомембран из LDPE/LLDPE).
◆ Расплавленный материал экструдируется через кольцевую матрицу для формирования трубчатого пузыря.
◆ В пузырь вводится сжатый воздух для его раздувания до заданной ширины (достигается путем регулировки коэффициента раздувания, обычно 2–4 раза).
◆ Пузырь охлаждается охлаждающим воздушным кольцом, превращаясь в пленку, затем снимается приемной машиной и выравнивается направляющими роликами.
② Формование на каландре (в основном для геомембран из HDPE и композитных пленочных подложек).
◆ Расплавленный материал экструдируется через плоскую матрицу для формирования непрерывного толстого листа-заготовки;
◆ Лист проходит через несколько каландровых валков (температура контролируется на уровне 160–180 °C), где ширина зазора и скорость валков регулируются для сжатия его в пленку заданной толщины (0,2–3,0 мм);.
◆ Затем он поступает в секцию охлаждающих валков для быстрого охлаждения, фиксации формы пленки и предотвращения деформации при усадке.
4. Последующая обработка: повышение характеристик и адаптация к применению
◆ Текстурирование (по необходимости): для противоскользящих применений (например, укрепление склонов) на поверхности мембраны формируются тисненые текстуры с помощью «горячего прессования» или «распылительного текстурирования» — при горячем прессовании используются валки с рисунком для тиснения охлажденной пленки; распылительное текстурирование включает нанесение частиц смолы на поверхность расплавленной пленки, которые охлаждаются и прилипают, создавая текстурированные геомембраны.
◆ Композитная обработка (исключительно для композитных геомембран): для производства композитных продуктов «геомембрана + геотекстиль» сформированная геомембрана соединяется с иглопробивным геотекстилем с помощью термоламинатора (температура 120–150 °C) или клеевого соединения. Это обеспечивает надежную адгезию, сочетая непроницаемость с армирующими свойствами.
◆ Резка и намотка: Непрерывная пленка разрезается на заданные ширины (обычно 4–12 метров; для сверхшироких ширин требуется специальное оборудование) с помощью резака. Затем материал намотается на рулоны намотчиком с синхронизированной скоростью с тяговой линией (обычно 10–30 м/мин), после чего проводится проверка веса и печать этикеток.
5. Контроль качества: обеспечение стандартов готовой продукции
Критические параметры контролируются в режиме реального времени во время производства: отклонение толщины (допуск ±5%), прочность на разрыв (пленка HDPE ≥15 МПа), относительное удлинение при разрыве (≥400%) и коэффициент проницаемости (≤10⁻³ см/с). Готовая продукция перед выпуском должна пройти испытания на стойкость к старению и проколу (прочность на прокол мембраны для полигонов отходов ≥30 Н).
