專利名稱：回收油和清潔環(huán)境的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清理油、化學(xué)制品、或其它烴類溢出物(spill)以及清理存在這些溢出物的環(huán)境的改善產(chǎn)品和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)油、化學(xué)制品或其它烴溢出物存在于水中時(shí)，就需要吸收該油、化學(xué)制品或其它烴并對(duì)其進(jìn)行回收或收回。這可使用稻草、干草、鋸屑、吸附墊或吸附桿、“Kitty Litter“和幾種其它的吸附劑完成。但是這些吸附劑既吸收油又吸收水。因此它們被水和油、化學(xué)制品或其它烴的混合物所飽和并下沉。一般而言，僅僅一小份溢出油、化學(xué)制品或其它烴被移出環(huán)境并經(jīng)進(jìn)一步的方法而被回收。殘余的油、化學(xué)制品或其它烴類溢出物被燃燒，分散或經(jīng)苛刻的化學(xué)試劑處理，而這些化合試劑本身經(jīng)常引起進(jìn)一步的環(huán)境損害。大量的油、化學(xué)制品或其它烴被截留在沉沒的吸附劑中并可在多年內(nèi)緩慢地釋放于水中，引起長(zhǎng)期環(huán)境損害。
當(dāng)油、化學(xué)制品或其它烴類溢出物存在于土地上時(shí)，使用了吸附桿或堤壩等類似方法處理，但是無(wú)法容易地收集或收回的任何過剩溢出物常被水和/或洗滌劑沖入最接近的排水系統(tǒng)，或燃燒，或分散于廣泛的區(qū)域內(nèi)。
用于從環(huán)境中收回油、化學(xué)制品或其它烴且與環(huán)境相和諧的產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)施例為，例如，由疏水的和親油的回收廢植物纖維制成的產(chǎn)品。
其它環(huán)境上不和諧的解決溢出油的方法，例如，包括使用表面活性劑和分散劑。
全世界均已認(rèn)識(shí)到需要更好的用于回收的產(chǎn)品和方法。到目前為止尚無(wú)合適的產(chǎn)品。合適的產(chǎn)品應(yīng)能收集油、化學(xué)制品或其它烴，使其保持在懸浮液中，并使其從水或油分離從而將其回收或收回。本發(fā)明的目的是提供適于從被污染的環(huán)境中有效地除去的油、化學(xué)制品或其它烴溢出物的用于回收的產(chǎn)品和方法。
發(fā)明概述本發(fā)明一方面提供一種親油的且能夠從土地和水中吸附其它化學(xué)制品和烴的吸附劑聚合組合物，該吸附劑組合物包括聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(polyethylene/vinyl acetate copolymer)、催化劑、交聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡劑和填充劑。
本發(fā)明組合物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它是可生物降解的且在紫外光——例如太陽(yáng)的紫外線的作用下會(huì)被分解。該生物降解方法的最終產(chǎn)品對(duì)環(huán)境無(wú)害并適合海洋和/或土地利用。
在本發(fā)明此方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該吸附劑組合物額外包括一種或多種殺菌劑和抗真菌劑，氣味-掩蔽劑，潤(rùn)濕劑以及其它合適的添加劑例如，顏料和/或染料。
合適的催化劑是在預(yù)備期間可以引發(fā)或驅(qū)使聚合組合物交聯(lián)的任何物質(zhì)或化合物，可以是，例如，一種或多種硬脂酸鋅、鉛、鉻、銅、鈷、鎳、二氧化硅或氧化鋅，可以是其化合物或離子形式。優(yōu)選氧化鋅。
優(yōu)選該氧化鋅的量為0.2-2％w/w。
優(yōu)選該聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物由約2-30％乙酸乙烯酯組成且含量約為75-95％w/w。優(yōu)選該乙酸乙烯酯是乙基乙酸乙烯酯(ethyl vinylacetate)。乙基乙酸乙烯酯的比例是可變的，以便容易地處理本發(fā)明的產(chǎn)品。
適宜的聚乙烯/乙烯基乙酸酯共聚物的熔體流動(dòng)指數(shù)可以根據(jù)需要、應(yīng)用的方式和方法而改變。優(yōu)選地，共聚物的熔體流動(dòng)指數(shù)是0.2-600g/10分鐘。
一個(gè)合適的聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物是可以從各種渠道獲得的EscoreneTMLDPE。
合適的交聯(lián)劑是能夠?qū)卧Y(jié)構(gòu)連結(jié)在一起的任何物質(zhì)或化合物，可以是，例如，一種或多種二?；^氧化物、二烷基過氧化物、酮過氧化物、過氧化二碳酸酯、過氧化酯、叔烷基氫過氧化物(tertiary alkyl hydroperoxides)、叔戊基過氧化物、酰基氯、過氧化氫，無(wú)論它們是有機(jī)或無(wú)機(jī)或二枯基過氧化物。
交聯(lián)劑優(yōu)選過氧化物，并且更優(yōu)選地，二枯基過氧化物。該過氧化物優(yōu)選以99％的溶液使用，還可以以低至20％溶液的使用。它的含量約為0.2-1.8％w/w。
本發(fā)明優(yōu)選的潤(rùn)滑劑是脂肪酸，優(yōu)選硬脂酸，但是它應(yīng)被理解為，例如，其它脂肪酸比如棕櫚酸可以適于該方法。潤(rùn)滑劑的含量約為0.5-1.75％w/w。
合適的發(fā)泡劑可以是單獨(dú)或與其它物質(zhì)聯(lián)合能夠在吸附劑組合物中產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的任何物質(zhì)，其優(yōu)選量約為1-7％w/w。發(fā)泡劑包括壓力釋放時(shí)能夠膨脹的壓縮氣體，被浸出時(shí)留下細(xì)孔的可溶性固體，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w時(shí)形成氣孔的液體，以及受熱或反應(yīng)形成氣體的化學(xué)試劑?；瘜W(xué)發(fā)泡劑的范圍自簡(jiǎn)單鹽例如碳酸氫鈉或銨至絡(luò)合的氮釋放劑。優(yōu)選發(fā)泡劑是偶氮二酰胺。
合適的填充劑可以包括一種或多種碳酸鈣、滑石粉或任何其它替代物，其含量至高約25％w/w。
合適的氣味掩蔽劑可以包括，例如，一種或多種ti-tree油，熏衣草油和類似物質(zhì)，其含量至高約1％w/w。這些物質(zhì)，例如ti-tree油，可能同時(shí)作為抗真菌劑和殺菌劑。
潤(rùn)濕劑可用于制造過程中從而有效地預(yù)防塵埃生成，其含量至高約29％w/w。合適的潤(rùn)濕劑可以包括，例如，白油。這些物質(zhì)可以有第二功能，例如，作為殺蟲劑。
本發(fā)明另一方面提供制備用于從土地或水環(huán)境中收回和回收油、化學(xué)制品以及烴的吸附劑組合物的方法，該方法包括如下步驟形成混合物，例如，優(yōu)選本發(fā)明吸附劑組合物的各組分為縐片(crepe)的形式，給所述的混合物加壓并任選加溫，使所得餅塊形成適于該組合物應(yīng)用環(huán)境的形狀或形式。
優(yōu)選地，該混合物在70-400℃的溫度下以及12000公噸/m2的壓力下進(jìn)行處理。所述處理的持續(xù)時(shí)間將根據(jù)所制備的吸附劑-組合物的體積以及處理時(shí)所用容器的表面積而改變。
加熱和加壓處理后，吸附劑組合物可以?；@一?；€可以同時(shí)發(fā)生在加熱和加壓處理期間，例如，使用注塑設(shè)備強(qiáng)制生成?；a(chǎn)品。或者，該產(chǎn)品可以經(jīng)成形化以便形成扇片形(sweep)、桿形(boom)或所需的形狀。該吸附劑組合物還可以液態(tài)形式應(yīng)用，此時(shí)，必需向體系中加入共溶劑以溶解該組合物。吸附劑組合物的這一形式在疾風(fēng)環(huán)境中尤為有用。
在本發(fā)明的第三方面中，具有所述特征的根據(jù)上文所述的方法制備的吸附劑組合物，可被合并入場(chǎng)外(off-site)處理污染水或土壤的產(chǎn)品(例如過濾器)中。在這一方面，污水或土壤可經(jīng)任何合適的收集裝置移動(dòng)并轉(zhuǎn)移至所述的過濾器進(jìn)行處理。然后處理該過濾器回收污染物和吸附劑組合物，或凝膠物質(zhì)，在處理中產(chǎn)生的該凝膠物質(zhì)被移出過濾器并進(jìn)行與過濾器結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的處理。
在本發(fā)明的第四方面中，提供了除去油、化學(xué)制品或其它烴污染物的處理環(huán)境方法，包括將本發(fā)明的吸附劑組合物應(yīng)用于所述的環(huán)境。
發(fā)明詳述當(dāng)本發(fā)明的組合物，一種惰性的吸附劑，接觸到油、化學(xué)制品或其它烴時(shí)，它收集該油、化學(xué)制品或其它烴并與之形成凝膠物質(zhì)，本發(fā)明組合物與該油、化學(xué)制品或其它烴之間沒有發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。這使得本方法可以輕易地逆轉(zhuǎn)以便該凝膠物質(zhì)分離成吸附劑組合物和油、化學(xué)制品或其它烴，而該油、化學(xué)制品或其它烴不受與其接觸的本發(fā)明吸附劑組合物的影響。
當(dāng)油、化學(xué)制品或其它烴溢出物存在水上時(shí)，該油、化學(xué)制品或其它烴易于漂浮一段時(shí)間。本發(fā)明組合物經(jīng)擴(kuò)散或噴射而應(yīng)用于溢出物后，將收集懸浮水中或水上的該油、化學(xué)制品或其它烴并以凝膠物質(zhì)的形式使其固定于在懸浮液中，該凝膠物質(zhì)由注入油、化學(xué)制品或其它烴的吸附劑構(gòu)成。這些凝膠物質(zhì)幾乎不吸收水份，因此在被用于處理水中或水上的化學(xué)制品或油類溢出物的情況下，凝膠物質(zhì)將持續(xù)漂浮從而能夠?qū)⑵浠厥栈蚴栈亍１砻婊钚詣┛梢杂脕硎怪辽俨糠治絼┙M合物流化從而輔助擴(kuò)散或噴射。該回收或收回物質(zhì)然后經(jīng)處理使其釋放出油、化學(xué)制品或其它烴，用于進(jìn)一步的處理或方法。本發(fā)明的吸附劑可經(jīng)凈化后再次使用。
漂浮物質(zhì)易于識(shí)別并可以通過常規(guī)的裝置回收或收回，這樣的裝置包括但不限于，抽吸、舀取、過濾器或水-多孔運(yùn)輸帶，或者該漂浮物質(zhì)僅是從水面漂移出或被刮除。油、化學(xué)制品或其它烴可以通過壓縮、抽吸、離心力、或任何其它合適類型的過濾器等裝置進(jìn)行回收，在操作溫度和環(huán)境條件下，所用的裝置不得對(duì)組合物本身，油、化學(xué)制品或任何其它烴，水或者油、化學(xué)制品或其它烴與水的結(jié)合物產(chǎn)生有害的影響。
當(dāng)油類、化學(xué)制品或其它烴類溢出物存在于土地上時(shí)，該油、化學(xué)制品或其它烴可以在地表暫時(shí)存留，然后以一定的速度深入表層，該速度由土壤或基層的類型以及溢出物中的油、化學(xué)制品或其它烴的類型決定。溢出物成分與土壤或基層間的化學(xué)反應(yīng)還將影響該深入速度。
通過與從水中處理收回油、化學(xué)制品以及烴的機(jī)理相類似的模式，在土地上時(shí)，經(jīng)噴射或散布應(yīng)用后，吸附劑將吸附污染的油、化學(xué)制品或烴廢品并以凝膠物質(zhì)的形式將其保持。這些物質(zhì)可以經(jīng)舀取、抽吸等合適的機(jī)械裝置或其它合適的裝置或借助于有效量的水沖洗至可回收或收回點(diǎn)而得以回收或收回，并通過壓縮、抽吸、離心體系或任何其它類型的合適過濾器裝置的處理以便釋放油、化學(xué)制品或烴污染物，用于進(jìn)一步的處理或加工。
過濾器將凝膠物質(zhì)中收集的油、化學(xué)制品或其它烴該凝膠物質(zhì)移出，并回收或收回，用于貯存、轉(zhuǎn)移或進(jìn)一步的工藝。本發(fā)明的組合物在過濾過程中是基本或完全純凈的，可以立即回用于油類、化學(xué)制品或其它烴類溢出物，并可重復(fù)使用許多次。
在一個(gè)實(shí)例中，油、化學(xué)制品或其它烴已經(jīng)瀝濾、或穿透或滲透入土壤或環(huán)境中，凈化和收回時(shí)先要將該污染土壤從其天然的或初始場(chǎng)所移至充滿水的容器或浴槽中，由此允許該油、化學(xué)制品或其它烴被釋放至水中?？赡苄枰{(diào)節(jié)浴槽中混合物的溫度和/或?qū)υ摶旌衔镞M(jìn)行一定的攪拌或使用其它方法以增強(qiáng)該油、化學(xué)制品或其它烴從土壤向水中的釋放。
然后該混合物被當(dāng)做以水為稀釋劑的油、化學(xué)制品或其它烴類溢出物進(jìn)行處理，經(jīng)任何合適的方法將本發(fā)明的吸附劑組合物噴射或散布于該混合物上，使得吸附劑組合物收集該油、化學(xué)制品或其它烴。所得凝膠物質(zhì)通過舀取、抽吸、浮選或其它合適的方法回收或收回，并裝進(jìn)壓縮、抽吸、或離心、或其它類型的合適過濾器中。經(jīng)此過濾，將凝膠物質(zhì)中的油、化學(xué)制品或其它烴該凝膠物質(zhì)移出，并回收或收回，用于貯存、轉(zhuǎn)移或進(jìn)一步的工藝。本發(fā)明的組合物在過濾過程是基本或完全純凈的，可以立即回用于油、化學(xué)制品或其它烴類溢出物，并可重復(fù)使用許多次。當(dāng)油、化學(xué)制品或其它烴已經(jīng)從浴槽中移走后，該土壤可以從水土混合物中移出并干燥，從而可以將其回灑到最初收集的地方或其它地方。
如果少量的本發(fā)明吸附劑組合物由于沒有完全地回收或收回而被無(wú)意地殘留在環(huán)境中，該吸附劑組合物將被太陽(yáng)的紫外光降解而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期的損害。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例中，本發(fā)明組合物可通過如下方法而制備，首先在軋制機(jī)混合合適比例的碳酸鈣、乙基乙酸乙烯酯、硬脂酸、發(fā)泡劑、白油、ti-tree油、熏衣草油、二枯基過氧化物以及氧化鋅，然后，將該混合物置于溫度在70-400℃之間壓力在約1000至12000公噸每平方米之間的固定容器中使得混合物反應(yīng)從而形成具有合適粒徑的聚合固體。
混合組合物組分的步驟是放熱的。當(dāng)使用低MFI的聚乙烯/乙酸乙烯酯例如約2g/10分鐘時(shí)，需要在軋制機(jī)中維持約70-160℃的溫度。當(dāng)使用較高M(jìn)FI共聚物例如30-600g/10分鐘時(shí)，需要低溫塑煉(cold milling)，該混合步驟將無(wú)需在高溫下進(jìn)行。
在制造過程期間，可以根據(jù)需要加入其它添加劑，也可以改變?cè)撝圃爝^程的條件從而增強(qiáng)或改變產(chǎn)品的性質(zhì)，制備適合其它應(yīng)用的產(chǎn)品。必要時(shí)，該產(chǎn)品可以粒化并隨后進(jìn)行包裝。
本發(fā)明組合物的天然形狀為白色粉末或顆粒。可對(duì)該組合物進(jìn)行染色，但是使用著色劑時(shí)需要注意本發(fā)明組合物的基本化學(xué)、物理和電學(xué)性質(zhì)不得受到不利地影響。顏色可以用來識(shí)別應(yīng)用于不同的環(huán)境或不同類型的溢出物的產(chǎn)品的不同級(jí)別或微粒大小。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選組合物如下

可根據(jù)需要按比例放大。
實(shí)施例1-11本發(fā)明組合物的其它實(shí)施例如下



本發(fā)明組合物經(jīng)過許多基于油、化學(xué)制品或其它烴產(chǎn)品的控制溢出物測(cè)試，發(fā)現(xiàn)能收集油、化學(xué)制品或其它烴類產(chǎn)品，范圍涵蓋，但不局限于的，從粗油到成品油以及從燃料到白蠟、石蠟、動(dòng)植物油以及其它烴。
實(shí)施例12
由澳大利亞New South Wales的The Murray-Darling Freshwa terResearch Centre進(jìn)行的試驗(yàn)確定了污水樣品中油的回收率，方法如下。
稱量200ml蒸餾水置于燒杯中并加入20ml的油(非特定的)。在1g增量中，加入實(shí)施例11的吸附劑組合物直到出現(xiàn)飽和或?qū)崿F(xiàn)所需的結(jié)果。攪拌加入油和產(chǎn)品的水從而產(chǎn)生波動(dòng)。該吸附劑產(chǎn)品/油復(fù)合物經(jīng)過濾勺移出并稱重。記錄殘留水的重量。然后使用重量分析法APHA5520B分析制品樣品中的油。
所得如下結(jié)果

實(shí)施例13-16下列測(cè)試是由黎巴嫩貝魯特工業(yè)研究學(xué)會(huì)進(jìn)行的，用以測(cè)試實(shí)施例11吸附劑組合物吸附溢于沙、石以及水中的油類和其它烴的能力。
實(shí)施例13污染的沙和石塊兩千克被燃料油污染的沙石混合物與100g吸附劑混合15分鐘。加入35℃的水(2.5升)并再次混合15分鐘。使用篩子撇去漂浮物。測(cè)試混合砂、殘留水以及該撇去物(稱重為321g，以風(fēng)干為基礎(chǔ)計(jì)算)以確定油脂含量。還測(cè)試殘留水的生化需氧量(BOD5)。
所得結(jié)果如下

實(shí)施例14包含200g/kg燃料油的混合砂400g“干凈的”沙石混合物樣品與100g燃料油和20g吸附劑混合。
加入35℃的水(200ml)并混合15分鐘。
使用篩子撇去漂浮物(稱重為155g，以風(fēng)干為基礎(chǔ)計(jì)算)。測(cè)試樣品所得結(jié)果如下

實(shí)施例15包含200g/l燃料油的海水400g燃料油與1.5升海水混合。
加入100g吸附劑并混合15分鐘。
使用篩子撇去漂浮物(稱重為485g，以風(fēng)干為基礎(chǔ)計(jì)算)。測(cè)試水和回收的漂浮物以確定油脂含量。還測(cè)試水的生化需氧量(BOD5)。

實(shí)施例16包含380g/kg燃料油的沙400g沙石與250g燃料油混合。一起加入35g吸附劑與1升水。使用篩子撇去漂浮物(稱重為450g，以風(fēng)干為基礎(chǔ)計(jì)算)。進(jìn)行如實(shí)施例13所述的測(cè)試。

實(shí)施例17科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司(SAIC加拿大)對(duì)實(shí)施例11的吸附劑組合物進(jìn)行了如下測(cè)試。
這些測(cè)試的目的是使用美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)測(cè)試吸附劑性能的標(biāo)準(zhǔn)方法(F726-99)，依照the Environment Canada Sorbent Performance TestProgram逐條評(píng)價(jià)吸附劑的性能。這些方案在某種程度上是基于列于theCanadian General Standards Board Method for TestingSorbents(CAN/CGSB-183.2-4)中的試驗(yàn)方法以及在某種程度上由Environment Canada的Emergencies Engineering Technologies Office(以前的Emergencies Engineering Division)起始開發(fā)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。
方法材料及設(shè)備吸附劑描述下列對(duì)于吸附劑的簡(jiǎn)要描述基于廠家提供的情報(bào)以及測(cè)試期間獲得的定量和定性的觀察數(shù)據(jù)。因?yàn)樵诮忉尰虮容^所得結(jié)果時(shí)這些情報(bào)也許是有用的，因此予以提供。
提供于測(cè)試的吸附劑被描述為顆粒狀(非金屬物質(zhì))材料。吸附劑微粒的兩種樣品是可接受的，一種是純白色而另一種具有顏色斑點(diǎn)(指明是為了安全技術(shù)的原因-有助于防護(hù)，且僅供政府部門)。為了測(cè)試的目的而使用了顏色斑點(diǎn)樣品-測(cè)定密度約為0.090g/厘米3。
測(cè)試液體使用了下列測(cè)試液體

設(shè)備下列裝置用來測(cè)定吸附劑和/或試驗(yàn)液體物理和化學(xué)性質(zhì)。
密度Anton-Paar DMA 35手提式數(shù)字顯像密度計(jì)。該裝置包含硼硅酸鹽U形振蕩管和電子激發(fā)、頻率計(jì)數(shù)以及顯示系統(tǒng)。注入樣品的體積保持不變并振動(dòng)。根據(jù)對(duì)樣品振蕩周期以及溫度的測(cè)定計(jì)算密度。進(jìn)行重復(fù)測(cè)量并記錄平均密度。
粘度Brookfield DVII+粘度計(jì)由精密的馬達(dá)提供動(dòng)力，并裝備有測(cè)量扭矩的鈹銅彈簧。該彈簧的卷繞程度與流體的粘度成正比?？赡軙r(shí)，各測(cè)量中使用下列幾種測(cè)桿液相體積比(LVT)測(cè)桿(#1，#2，#3，#4)，極低粘度適配器(ULA)及測(cè)桿，小樣本適配器(SSA)及測(cè)桿SC4-18，SC4-31。
當(dāng)用于該特定方法時(shí)，模型的精確度被調(diào)整為全刻度范圍內(nèi)的1％。即使遭受環(huán)境條件的變化例如流體溫度的改變，讀數(shù)也應(yīng)該在全刻度D的0.2％內(nèi)具有重現(xiàn)性。使用Brookfield標(biāo)準(zhǔn)液體進(jìn)行校準(zhǔn)。
質(zhì)量樣品質(zhì)量經(jīng)Mettler PM 4000分析天平測(cè)定。該天平的分辨度為0.01g且報(bào)道的重復(fù)性為0.01g。
測(cè)試槽盡管為了容納特殊的物質(zhì)可使用其它的容器，但是所用的典型測(cè)試槽是Pyrex190mm(直徑)×100mm(深度)結(jié)晶皿。
稱重罐直徑20厘米的非粘涂層罐。
網(wǎng)籃使用網(wǎng)籃(網(wǎng)眼尺寸約1.1mm直徑)以容納并排出II型(微粒)樣品。
振動(dòng)臺(tái)Eberbach公司振動(dòng)臺(tái)，經(jīng)改性包含3個(gè)4L缸用來攪拌樣品。該工作臺(tái)被設(shè)定為150周期每分種的頻率、3厘米的振幅。
測(cè)試方案下列簡(jiǎn)要的測(cè)試方案適用于II型(微粒)吸附劑。
動(dòng)態(tài)降解測(cè)試這類方法的目的是在動(dòng)力學(xué)條件下確定吸附劑樣品的浮力、疏水的以及親油的性質(zhì)。將吸附劑樣品置于裝有半滿水的密封的4L缸中。該缸的側(cè)面被裝配于振動(dòng)臺(tái)上，振動(dòng)臺(tái)的頻率設(shè)定為150周期每分鐘、振幅為3厘米，持續(xù)15分鐘。靜置該缸的內(nèi)容物2分鐘后，記錄與水和吸附劑樣品的狀態(tài)有關(guān)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。如果觀察到大于10％的吸附劑下沉或水柱被吸附劑污染，那么吸附劑被指定為失敗品，不被推薦用于開放水面上。從缸中移走該吸附劑樣品并測(cè)定水的提取比例。
將3mL的油加入到已裝有半滿水的測(cè)試缸表面。該方法開始時(shí)使用的濕吸附劑樣品放回缸中，該容器側(cè)面裝配于振動(dòng)臺(tái)上，再振動(dòng)15分鐘。該缸內(nèi)容物靜置2分鐘并記錄與水表任何油彩的存在有關(guān)的觀察數(shù)據(jù)。
油吸附值-短期測(cè)試(15分鐘)該方法的目的是測(cè)定滯止(stagnant)條件下置于純?cè)囼?yàn)液體中吸附劑的提取比率。開始時(shí)，稱量吸附劑樣品重量并記錄該值。測(cè)試槽中充滿深度約80mm的試驗(yàn)液體層。將吸附劑樣品置于細(xì)篩孔籃中并使其降入到測(cè)試槽中。15分鐘后，該吸附劑從槽中移出并允許排液30秒鐘(在重油中測(cè)試的吸附劑排液2分鐘)。然后將吸附劑轉(zhuǎn)入天平盤并記錄重量。所有測(cè)試平行進(jìn)行三次。
油吸附值-長(zhǎng)期測(cè)試(24小時(shí))該方法的目的是測(cè)定滯止條件下置于純?cè)囼?yàn)液體中吸附劑的提取比率。開始時(shí)，稱量吸附劑樣品重量并記錄該值。測(cè)試槽中充滿深度約80mm的試驗(yàn)液體層。將吸附劑樣品置于細(xì)篩孔籃中并使其降入到測(cè)試槽中。24小時(shí)后，該吸附劑從槽中移出并允許排液30秒鐘(在重油中測(cè)試的吸附劑排液2分鐘)。然后將吸附劑轉(zhuǎn)入天平盤并記錄重量。所有測(cè)試平行進(jìn)行三次。
結(jié)果和討論測(cè)試結(jié)果如下動(dòng)態(tài)降解測(cè)試振動(dòng)15分鐘并靜置2分鐘后，可觀察到大部分吸附劑漂浮于水柱上。大部分水保持澄清，幾乎沒有出現(xiàn)暗晦或顏色變化。
加入3mL油并振動(dòng)15分鐘后，水柱中幾乎沒有出現(xiàn)暗晦，然而，痕量的油彩仍保持在水面上。由于這些因素，該吸附劑被認(rèn)為已通過了這些測(cè)試并因此推薦用于水道以及應(yīng)用于土地。
動(dòng)態(tài)降解前測(cè)試


注釋吸附劑漂浮通過過濾器時(shí)損失了顯著量的吸附劑動(dòng)態(tài)降解測(cè)試

注釋吸附劑自由漂浮/水保持澄清表面存在非常少的油彩2分鐘后攪拌容器，油彩變得更少。
可能的注釋列表吸附劑自由漂浮，25％/50％/75％浸沒；仍漂浮的吸附劑，下沉，溶解。
水保持澄清，變得有一點(diǎn)顏色，變得暗晦，變得模糊。
油油彩保持在表面上，表面上沒有油彩

油吸附-短期測(cè)試完成上面測(cè)試后，新吸附劑樣品與廣泛的測(cè)試油相接觸。經(jīng)過15分鐘的接觸以及0.5或2分鐘的排水期后，觀察吸附劑得到如下的油吸附比率

短期L-測(cè)試(15分鐘)是指示標(biāo)準(zhǔn)性能的指定測(cè)試。
短期L測(cè)試-15分鐘



吸附-長(zhǎng)期測(cè)試

長(zhǎng)期L測(cè)試-15分鐘



結(jié)論使用美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)F726-99方案測(cè)試吸附劑以評(píng)價(jià)其性能。由于小于10％的產(chǎn)品在動(dòng)力(波)條件下下沉，因而它通過了浮力測(cè)試。
在除重油的短期測(cè)試外的所有測(cè)試中，該吸附劑看起來已經(jīng)達(dá)到飽和。這被長(zhǎng)期測(cè)試中顯示更高數(shù)值(與短期測(cè)試相比，提取比率高出50％)的結(jié)果所證實(shí)。試驗(yàn)結(jié)果中存在的可變性迫使進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。由于吸附劑相對(duì)細(xì)的粒徑，可認(rèn)為通過測(cè)試籃的損失主要?dú)w因于這些可變性。
油的吸附作用能力，表示為每單位重量的吸附劑吸附液體的重量比，使用標(biāo)準(zhǔn)15分鐘測(cè)試在5.2和10.7之間變化。
顯然，本發(fā)明組合物能夠獨(dú)特地再使用，因此降低了工藝原料的成本，工藝和垃圾處理的成本，以及轉(zhuǎn)移和貯存的成本。此外該吸附劑組合物降低了工作人員的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗缮锝到獠⑶覠o(wú)毒。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)包括，但是不局限于，僅使用無(wú)毒且可生物降解的原料，該方法將無(wú)雜質(zhì)的油、化學(xué)制品或其它烴回送到溢出的原始來源或回送到精煉廠的能力，以及本發(fā)明組合物在溢出位置與油、化學(xué)制品或其它烴分離后的重復(fù)可用性。
本發(fā)明將被理解為超出了本文上述有限公開的范圍，上文所述的任何內(nèi)容不得被視為對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.吸附劑聚合組合物，其是親油的并能夠從土地和水中吸附化學(xué)制品和烴，該吸附劑組合物包括聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、催化劑、交聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡劑和填充劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸附劑聚合組合物，其中所述的聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物是聚乙烯/乙基乙酸乙烯酯共聚物。
3.如權(quán)利要求1中所要求的吸附劑聚合組合物，其中所述的聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物在組合物中的含量為75-95％w/w。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，其中所述的聚乙烯/乙酸乙烯酯聚合物由2-30％w/w乙酸乙烯酯組成。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，其中所述的催化劑是選自氧化鋅、硬脂酸鋅、鉛、鉻、銅、鈷、鎳、二氧化硅，其化合物或離子形式中的一或多種，且含量為0.2-2.0％w/w。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，其中所述的交聯(lián)劑選自二?；^氧化物、二烷基過氧化物、酮過氧化物、過氧化二碳酸酯、過氧化酯、叔烷基氫過氧化物、叔戊基過氧化物、?；然蜻^氧化氫中的一或多種，且含量為0.2-1.8％w/w。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，其中該填充劑選自碳酸鈣或滑石粉，且含量至多為25％w/w。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，其中該潤(rùn)滑劑是脂肪酸，優(yōu)選硬脂酸。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物進(jìn)一步包括一種或多種氣味-掩蔽劑，抗菌劑，抗真菌藥，潤(rùn)濕劑，著色劑或染料。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物，包括聚乙烯/乙基乙酸乙烯酯、發(fā)泡劑、過氧化二枯基、硬脂酸、氧化鋅以及碳酸鈣。
11.如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所要求的用于從土地或水環(huán)境收回和回收油類、化學(xué)制品或烴的吸附劑聚合組合物的制備方法，包括形成該組合物組分的混合物，使得所述混合物所受壓力約為12000公噸/平方米，以及任選溫度在70-400℃范圍內(nèi)，從而使所得餅塊形成適于所處理的環(huán)境的形狀或形式。
12.處理環(huán)境以除去油類、化學(xué)制品或烴類污染物的方法，包括將如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物應(yīng)用于所述環(huán)境。
13.場(chǎng)外處理被油、化學(xué)制品或烴污染的土壤或水的過濾器，所述過濾器包括如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所要求的吸附劑聚合組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及清理油類、化學(xué)制品類、或其它烴類溢出物以及清理發(fā)生這樣溢出的環(huán)境的改善產(chǎn)品和方法。本發(fā)明一方面提供親油的且能夠從土地和水中吸附其它化學(xué)制品和烴的吸附劑聚合組合物，該吸附劑組合物包括聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、催化劑、交聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡劑和填充劑。本發(fā)明另一方面提供用于從土地和水環(huán)境中收回和回收油、化學(xué)制品和烴的吸附劑組合物的制備方法。
文檔編號(hào)B09C1/08GK1658969SQ03813274
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月8日
發(fā)明者戴維·C·魯濱遜 申請(qǐng)人:戴維·C·魯濱遜