Effects of exposure conditions on the depletion of antioxidants from high-density polyethylene (HDPE) geomembranes

摘要

Laboratory-accelerated ageing tests have been conducted to examine the depletion of antioxidants from high-density polyethylene (HDPE) geomembranes as a result of their exposure to various environments. Samples of 2.0 mm thick geomembrane were exposed to air, water, and municipal solid waste (MSW) leachate at temperatures of 22, 40, 55, 70, and 85°C. At various time intervals, samples were collected and the oxidative induction time (OIT) was evaluated. The results indicated that the antioxidants are depleted at rates 1.6 to 2.4 times faster for samples in water than for air-exposed samples. For samples in leachate, the depletion is about 4 times faster than that in air and 1.6–3.2 times faster than that in water. Using these rates, it is estimated that if the geomembrane examined were used as an MSW landfill primary liner, it would take at least 40 years to deplete the antioxidants from the geomembrane at a temperature of 33°C and over 150 years at a temperature of 13°C.Key words: ageing, antioxidants, durability, oxidative induction time, HDPE geomembrane, antioxidant depletion time.On a conduit des essais de vieillissement accéléré en laboratoire pour examiner la réduction des antioxydants dans les géomembranes de polyéthylène de haute densité (HDPE) résultant de leur exposition à divers environnements. Des échantillons de géomembrane de 2,0 mm d'épaisseur ont été exposés à l'air, à l'eau et au lixiviant de résidus municipaux solides (MSW) à des températures de 22, 40, 55, 70, et 85°C. À différents intervales de temps, des échantillons ont été prélevés et on a évalué le temps d'induction d'oxydation (OIT). Les résultats ont indiqué que les antioxydants sont réduits à des vitesses de 1,6 à 2,4 fois plus grandes pour des échantillons dans l'eau que pour des échantillons exposés à l'air. Pour des échantillons dans le lixiviant, la réduction est d'environ 4 fois plus rapide que dans l'air et 1,6 à 3,2 fois plus rapide que dans l'eau. En utilisant ces vitesses, on estime que si la géomembrane examinée avait été utilisée comme une membrane primaire MSW de site d'enfouissement, ça prendrait au moins 40 ans pour réduire complètement les antioxydant de la membrane à une température de 33°C, alors qu'à 13°C, le temps de réduction serait de plus de 150 ans.Mots clés : vieillissement, antioxydants, durabilité, temps d'induction d'oxydation, géomembrane HDPE, temps de réduction de l'antioxydant.[Traduit par la Rédaction]