專利名稱：一種油脂吸收劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于吸收油脂的生物材料。本發(fā)明特別適用于去除船舶釋放的重油和以及車間地板上溢出的油類。本發(fā)明使用了副產(chǎn)品和殘余產(chǎn)品作為原材料，這體現(xiàn)了本發(fā)明的重點(diǎn)在于通過(guò)有效利用自然資源以創(chuàng)建更好環(huán)境的社會(huì)貢獻(xiàn)。
背景技術(shù)：
在對(duì)已經(jīng)被溢油或其它油基產(chǎn)品排出而污染的水和表面區(qū)域以及建筑物的凈化方面，已經(jīng)開發(fā)了各種不同的方法。因此，一種技術(shù)被用于凈化部分揮發(fā)性的產(chǎn)品，而另一種技術(shù)通常被用于凈化高粘性的油或油脂。氣候也會(huì)影響凈化方法的選擇。
當(dāng)油發(fā)生泄漏時(shí)(或者在有意泄油之后)，需要大量努力來(lái)收集和清理被油污染的所有物品。第一種用于阻止油進(jìn)一步擴(kuò)散的方法通常包括放置特別設(shè)計(jì)的吊桿(boom)，其在溢出物周圍形成一種漂浮壁。冬天的天氣條件會(huì)給吊桿使用帶來(lái)問(wèn)題。因此，由于結(jié)冰，吊桿會(huì)喪失其漂浮和保持穩(wěn)定的能力。
上述的油污染通常會(huì)結(jié)合添加吸收劑，這些吸收劑的效果是各不相同。借助于不同的裝置，從手動(dòng)工具到特別放置在建好的船舶和車輛上的各種裝置，大部分油能夠被回收。浸油材料用油溶劑或油乳化化學(xué)品進(jìn)行處理。該處理通常是與水或蒸汽噴射結(jié)合進(jìn)行。這種處理方法的缺點(diǎn)是油難以回收以及添加劑會(huì)進(jìn)一步污染環(huán)境。由于油經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后是可生物降解的，因此在油污染過(guò)的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生噴霧油降解的微生物。
沿海岸建立了不同類型的堤岸用于防止油侵蝕到海灘。除了對(duì)水和海灘的危害，許多動(dòng)物物種以及特別是鳥類也會(huì)受到危害。另一種危害產(chǎn)生在工廠或車間的環(huán)境中。少量的油打滑現(xiàn)象容易造成人們滑倒和跌倒。肢體斷裂和震蕩是常見的損傷。
發(fā)明描述借助于本發(fā)明可以顯著減少現(xiàn)有已知材料和方法所遇到的問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)區(qū)別特征是將副產(chǎn)品和殘余產(chǎn)品(例如樹皮和樹枝)與特定的活性組分混合。這種組分的實(shí)例包括醋酸冰片酯、二戊烯、苧烯、蒎烯樅油烯和杜松烯。在某些情況下，該產(chǎn)品可由一些物質(zhì)(例如泥炭和殘余木質(zhì)素)來(lái)增加體積，這些物質(zhì)可從木材酸解之后得到。來(lái)自林產(chǎn)業(yè)的纖維漿和/或生物泥漿以及來(lái)自城市污水處理設(shè)備的泥漿也可以使用。還有另一種變化包括添加粉碎的木質(zhì)材料，例如鋸屑、木屑和樹枝。每種添加劑/殘余產(chǎn)品各自的比例可在大的范圍內(nèi)變化。然而主要成分是樹皮，其優(yōu)選粉碎然后過(guò)篩以達(dá)到最佳的粒度。
為調(diào)節(jié)產(chǎn)品的pH值，可以添加硅酸鈉(水玻璃)，從而使pH值被調(diào)節(jié)到5～10之間，優(yōu)選為6～8。也可使用鈣化合物來(lái)調(diào)節(jié)pH值。在例外的情況下，也可以使用苛性鈉。殘余產(chǎn)品例如生物燃料灰、新鮮堿液泥漿(green lye sludge)和白堊(碳酸鈣)也可用于調(diào)節(jié)pH值。
包含各組分的混合物的均勻性是非常重要的。這可以通過(guò)在適當(dāng)?shù)难b置中機(jī)械處理混合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。在產(chǎn)品的該均化過(guò)程中，適當(dāng)給熱以排出過(guò)量的水。如果需要，可將混合物干燥，使其中的水含量低于30wt.％，優(yōu)選低于15％。否則，本發(fā)明的組合物可在混合(均化)之前進(jìn)行干燥。
依照本發(fā)明制備的產(chǎn)品在下文被稱為油吸收劑或者僅稱為吸收劑。吸收劑在干燥之后或干物質(zhì)含量為70～95％，在松散形式下的密度為250～350千克/立方米。油吸收劑可通過(guò)擠壓的方式被壓縮至超過(guò)550千克/立方米的密度，這可通過(guò)例如收縮包進(jìn)行保持。
除此之外，本發(fā)明的特征在于油吸收劑中添加了一種具有非常細(xì)長(zhǎng)形狀的組分。依照本發(fā)明，其長(zhǎng)度和寬度的比例應(yīng)當(dāng)至少為10∶1，即，其長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)總是比該組分的寬度大至少10倍。優(yōu)選的比例為至少20∶1。該組分可以包括木材鋸屑、樺樹皮的刨花、針葉樹的針葉和草類。來(lái)自通常被稱作松樹的木材物種的針葉樹的針葉是優(yōu)選的。甚至來(lái)自纖維素衍生物(粘膠纖維)的纖維也可使用。為達(dá)到所需的硬度，該纖維長(zhǎng)度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)6mm。該特定細(xì)長(zhǎng)顆粒的重量比必須達(dá)到按照油吸收劑總重量計(jì)的至少10wt.％，優(yōu)選為至少20wt.％。
吸收劑可被包裝在袋子或包中形成枕形物(pillow)。枕形物優(yōu)選可用于發(fā)動(dòng)機(jī)之下和預(yù)先用在油污染表面上的油收集器。包裝覆蓋物的材料可由合成織物構(gòu)成，或由無(wú)紡布制成?？椢锏囊粋€(gè)顯著特征是可滲透性，即空氣、水和油可以穿過(guò)織物而沒有明顯的阻力。該織物可為由例如聚丙烯、聚乙烯(polyetene)和聚酰胺等原材料得到的纖維或由再生的可溶性紙漿制成。所述枕形物可以由預(yù)制纖維自動(dòng)或半自動(dòng)制備，優(yōu)選可被包裝在具有塑料箔保護(hù)層的所謂收縮包中。由于依照本發(fā)明制備的枕形物是可壓縮的，因此包裝內(nèi)可容納非常多的枕形物。所述枕形物甚至可以其它形式提供，然后包裝成兩個(gè)或多個(gè)形成捆狀單元的不同形式。優(yōu)選地，每個(gè)這種單元還應(yīng)具有適當(dāng)?shù)母采w物，以支撐對(duì)強(qiáng)度、耐濕性和溫度變化的合理需求。枕形物和包裝都必須由這樣的材料構(gòu)成，所述材料對(duì)工作環(huán)境或自然環(huán)境都不會(huì)產(chǎn)生有害影響。
油吸收劑可以通過(guò)對(duì)所含原材料(樹皮、樹枝、泥炭等)的分級(jí)(篩濾)被制備成顆粒，其尺寸可在一個(gè)相對(duì)較大的范圍內(nèi)變化。本發(fā)明的一個(gè)顯著特征在于所述吸收劑包含通過(guò)對(duì)角線網(wǎng)格尺寸為20mm的濾篩的顆粒。如果需要粒度為2～10mm的油吸收劑，可以使用具有適當(dāng)篩孔尺寸的其他濾篩。
由于所述油吸收劑具有較低的密度，有時(shí)必須分散在相對(duì)較大的面積上，有時(shí)甚至應(yīng)用在惡劣的天氣條件下，因此很難，甚至不可能進(jìn)行有意義的凈化處理。因此，本發(fā)明包括了在本發(fā)明范圍之內(nèi)的吸收劑的分散工藝。
借助于
圖1，描述了本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)。橢圓1表示水的表面，其中部分2被溢油覆蓋。通過(guò)管道3、泵4和管道5，將壓力至少為3kg/cm2的水輸送到注射器6的輸送管8的一個(gè)密封端。在水輸送管上放置一輸入漏斗，其實(shí)質(zhì)上可放置在沿管道的任何位置，用于注入油吸收劑10，然后通過(guò)快速移動(dòng)的水進(jìn)行混合，在圖中用箭頭11和12標(biāo)記?？梢栽谳斔凸艿某隽隙?3處連接一噴嘴(圖中未示出)，其可使水和吸收劑的混合物在許多不同的方向上分散，例如側(cè)向以及向上和向下。圖1描述了側(cè)向的三種選擇14、15和16。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使軟管連接到輸送管上，在一些情況下其可使油吸收劑得到更準(zhǔn)確地分散，因此可以降低所需吸收劑的量。
設(shè)計(jì)例1在該測(cè)試中使用了一桶被油和紙污染的水。在其表面上施加了2cm厚的油吸收劑層。為實(shí)現(xiàn)與油之間的最大接觸，使用木制棍對(duì)桶中的整個(gè)內(nèi)容物進(jìn)行攪拌。令人驚奇的是這樣使得油幾乎瞬間被吸收，其與吸收劑一起形成了粘性混合物。非常令人驚奇的是該混合物可以容易地僅通過(guò)手動(dòng)就能舀出。值得注意的是在從桶中除去與吸收劑混合的油之后，手幾乎是干凈的。
設(shè)計(jì)例2從內(nèi)燃機(jī)中將1升廢油倒在一塊防滑鋼板(1×1m)上。在該測(cè)試中將2升的油吸收劑覆蓋在溢油上。換句話說(shuō)，吸收劑的施加體積為廢油體積的2倍。就重量而言，吸收劑的量約為廢油量的60％。甚至在這種情況下也可以實(shí)現(xiàn)油的快速吸收。特別令人驚奇的是在從鋼板上將所有的廢油和吸收劑除去之后，可發(fā)現(xiàn)在最近的角度觀察防滑鋼板沒有廢油。
設(shè)計(jì)例3在距離海岸線約10米的海灣，將100升電動(dòng)機(jī)油倒入海水中。該海岸線主要由包含砂石和沙子的筑堤(fill)構(gòu)成。在測(cè)試期間的風(fēng)力為5～7米/秒。大氣溫度測(cè)定為8攝氏度，經(jīng)測(cè)量水溫為6攝氏度。
在可控環(huán)境下將油擴(kuò)散在約200平方米的面積上。借助于本發(fā)明的工藝，將150升(dm3)的油吸收劑分散到水表面的整個(gè)浮油上。此外，約70dm3的油吸收劑沿海岸線延伸。在約2分鐘后，吸收劑和油已經(jīng)混合成為凝聚體。大塊(凝聚體)漂浮在水表面上是本發(fā)明的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)，因此當(dāng)其在風(fēng)的作用下飄移到岸邊時(shí)，可以容易地從海岸線上回收。測(cè)試后在水面上沒有檢測(cè)到任何油，甚至更令人驚奇的是沿海岸的沙子和砂石也均不含油。
設(shè)計(jì)例4將從所述測(cè)試中得到的油和吸收劑混合在一起，然后點(diǎn)燃。該混合物易于燃燒，因此本發(fā)明也可以用作具有高能量值的燃料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)對(duì)環(huán)境非常重要的是所述油吸收劑包含天然組分，例如樹皮和泥炭，因而其可使該吸收劑具有可生物降解性。本發(fā)明和其它發(fā)明的不同點(diǎn)在于油和吸收劑不會(huì)下沉，而是漂浮在水面上。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其是可燃燒的，可以和油一起構(gòu)成具有高能量值的燃料。
此外，本發(fā)明不需要新的機(jī)械單元來(lái)實(shí)施凈化工藝。因此，通過(guò)利用本發(fā)明，包括產(chǎn)品和工藝，就可以實(shí)現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種油脂吸收劑，包含粉碎并過(guò)篩的樹皮，其特征在于該油吸收劑由針葉樹的針葉組成，其包含醋酸冰片酯、杜松烯和苧烯組分，其中所述針葉為細(xì)長(zhǎng)形，其長(zhǎng)度至少為其寬度的10倍以上。
2.權(quán)利要求1的油脂吸收劑，其特征在于所述油吸收劑包含優(yōu)選來(lái)自被稱作松樹的木材種類的針葉樹的針葉。
3.權(quán)利要求1和2的油脂吸收劑，其特征在于所述油吸收劑包含的針葉樹的針葉至少占吸收劑總重量的10％。
4.權(quán)利要求1和2的油脂吸收劑，其特征在于所述吸收劑包含粉碎和/或切碎的樹枝、鋸屑或粉碎的蘆葦草蘆和或稻草。
5.權(quán)利要求1～3中一項(xiàng)或多項(xiàng)的油脂吸收劑，其特征在于所述吸收劑包含獲自木材酸解的木質(zhì)素。
6.權(quán)利要求1～4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的油脂吸收劑，其特征在于所述吸收劑包含來(lái)自林產(chǎn)業(yè)的纖維漿。
7.權(quán)利要求1～5的油脂吸收劑，其特征在于所述吸收劑包含通過(guò)對(duì)角線網(wǎng)格尺寸為20mm的濾篩的顆粒。
8.權(quán)利要求1～6中一項(xiàng)或多項(xiàng)的油脂吸收劑，其特征在于所述吸收劑的酸度位于5～10的pH范圍，優(yōu)選為6～8。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于吸收油脂和油的生物材料(油吸收劑)。本發(fā)明優(yōu)選用于去除船舶釋放的重油和以及車間地板上溢出的油類。本發(fā)明使用了副產(chǎn)品和殘余產(chǎn)品作為原材料，例如樹皮、樹枝和鋸屑。該油吸收劑包含具有細(xì)長(zhǎng)形狀的活性組分。該組分的長(zhǎng)度至少為其寬度的10倍以上，其比例至少占吸收劑總重量的10％。該化合物中的組分包括醋酸冰片酯、杜松烯和苧烯。該吸收劑的分散使用一種噴射系統(tǒng)以及噴嘴。該裝置可使吸收劑在不同方向上分散。
文檔編號(hào)C09K3/32GK1938082SQ200580010509
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者阿農(nóng)德·皮赫斯特倫 申請(qǐng)人:蒙查控股As國(guó)際代理有限公司