CN1081652A - 用于选择性吸收油污染物的构造和方法 - Google Patents

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Abstract

一种能从水环境中选择性吸收油污染物的构造， 包括多块非织造亲油纤维片材重叠排布形成一种总 体上长方形的平行六面体形状，这种构型的形状可以 保持，并有一个由片材边沿形成的主表面，从而当接 触油污染物时，污染物就通过吸油作用选择性地吸收 到该构造中。这些构造可以组合成油栏或类似物品， 并以特定构型叠放，便于贮存、运输和布署。

Description

本发明涉及用于选择性吸收油污染物的方法和手段。一个方面是清除我们的河流、湖泊、海洋、其它水体和海岸（尤其指潮间带）的水面浮油。
多年来，浮油一直提出了一个困难而费钱的清除问题。这样的浮油不仅对水生生物有害，而且当冲上岸时，会使沙滩不能使用，给娱乐业和各种依赖于娱乐业的企业带来灾难性后果。已经有人提出了大量的解决办法，包括围油栏、集油设备、分散剂、甚至生物摄取。有人建议以热塑性亲油纤维制成的各种非织造织物可用于在吸水之前吸油，从而实现浮油的分离和/或围隔。此外，这样的织物已被制成油栏或用于制作油栏，以期包围油膜并防止其扩散。
尽管有如上所述方法，但浮油问题一直没有解决，仍然十分需要效率高和效果好的方法与手段来清除这样的油污染物和避免其扩散。
为了克服以上讨论的困难和问题，已经开发了一种能从水环境中选择性吸收油污染物的新构造。这种构造包括多块亲油疏水非织造热塑性纤维或丝的片材，以重叠或堆放方式排列，形成一种多层构造，优选具有一种总体上长方的平行六面体形状。也包括用来固定这些片材的器具，如一个压缩芯，以使得这种层状或平行六面体形状的一个主要表面由原片材边沿或片材边沿组成。这个表面等于或大于该层状物和其它表面。当部署用于控制浮油时，若干个这种构造可借助于绳子等物品穿过该叠片材中形成的一个孔而连结起来，从而提供一个有任何预期长度的整体油栏。一旦这些构造连结在一起并把整个油栏部署在正在扩展的油膜前方或油膜周围，则优选的实施方案就是一种使这些片材边沿能首先接触油的排列。这些构造也可以组合和叠放，以便于贮存和运输，并可包含能容易地穿过绳索的芯和端盖。当按照一优选实施方案叠放时，部署就简化成只是将其取出来应用。具体地说，当使用平均丝径范围为约10～约40微米/丝、基本重量范围为约0.4～4盎司/平方码[14～24克/平方米]、形成以蛇形方式折叠的连续织物的纺粘非织造片材时，可以得到一种非常有效的油栏或吸收物构造。在一种特别优异的应用中，该非织造材料的孔径是用穿孔法或类似方法控制的，以提供范围约0.5～6.35毫米的大孔，（例如）可用于捕获粘度和形式差异颇大的油污染物。对于某些用途。如果希望的话，用熔融吹制织物作为该层状构造的内里部分，可以达到更高的能力。熔融吹制织物更细小的孔和毛细管将更有力地吸收和固定油污染物，特别是那些粘度最低的污染物。
图1是本发明的一个吸收物构造单元的视图。
图2是说明本发明的若干个吸收物构造组合成一段油栏的类似视图。
图3是一个装有一组为贮存和快速部署而安排的油栏的集装箱视图。
图4说明用飞机部署本发明的油栏。
图5是油栏构造按照本发明放置的更详细说明。
由亲油热塑性纤维组成的非织造聚合物织物通常是用热塑性材料熔融纺丝制成的。按照本发明使用的优选织物是用通常称为“纺粘”的方法形成的。这样的方法是众所周知的，例如，详见Dorschner等人的美国专利4，692，618号和Appel等人的美国专利4，340，563号。熔融的热塑性塑料通过喷丝板挤压，随一股高速气流拉伸成丝，在一个收集表面上形成基本上无规的织物。例如，Dorschner等人的美国专利3，，692，618号公开了一种用多支喷枪以非常高速的空气拉伸聚合物丝束的方法。Appel等人的美国专利4，340，563号公开了一种通过单一宽喷嘴由一股高速空气流拉伸热塑性丝的方法。其它专利也公开了典型的熔融纺丝方法：Kinney的美国专利3，338，992号;Kinney的美国专利3，341，394号;Lovy的美国专利3，502，538号;Hartmann的美国专利3，502，763号;Hartmann的美国专利3，909，009号;Dobo等人的美国专利3，542，615号;和Harmon的加拿大专利803714号。
另一种传统上称为“熔融吹制”的方法涉及把数股热塑性熔融聚合物挤压到对峙喷射的热空气中，引起形成细小的微纤维。虽然这些纤维被描述成“不连续的”，但其长度/直径比达到无限大，而其他人也将其描述成是基本上连续的。这些纤维也收集在一个载体上，成为一种有利本发明的某些用途、具有非常微小孔结构的纤维织物。这样的熔融吹制织物及其制作方法详见诸如Buntin等人的美国专利3，849，241号。
适合于本发明人使用的一种优选的非织造织物是一种通过模型加热、加压粘结的纺粘非织造织物。虽然粘结模型可因抗张强度、孔率和松密度等所希望性能的具体平衡而异，但已发现具有能提供百分粘结面积在多达约30%、优选多达约15%范围内的粘结点排布的粘结模型是有用的。粘结点数目也可以从最少约10个/平方厘米起开始变化，只要能得到足够的强度和吸收能力等性能即可。也可以采用其它粘结方法，例如超声波法，透气粘结法和粘合剂法，这些对于本专业技术人员都是显而易见的。
对于不太粘的油，熔融吹制的微纤维织物与更强的材料如纺粘织物组合使用可能有好处。这些熔融吹制的织物一般具有更微细的纤维，它们可在形成纤维交叉时发生热粘结。这导致一种总体上更加膨松的织物，例如，其密度范围为约0.040克/立方厘米～0.130克/立方厘米，最好为约0.05克/立方厘米～约0.075克/立方厘米。还可以使用其它粘结方式，例如，如果希望的话，可以使用以上提到的方式，但熔融吹制方法中固有的热粘结就足以实现本发明的目的，而且导致理想的孔率和吸收能力等性能，尤其适合于低粘度油。
例如，测试产品NASB和PASB（1盎司/平方码）的粘结面积为25%，而产品PASB（0.8盎司/平方码）的粘结面积为16%。在油中的吸收速率和能力的比较证实，随着粘结面积减少，吸收速率和能力倾向于增大。然而，甚至未粘结的织物也能利用，先决条件是将其渗入粘结的非织造织物片材之间的构造中。
虽然不是优选的，但对于本专业技术人员显而易见的是：用其它方法形成的织物也可以使用，例如，粘结的梳理织物。纺粘织物和熔融吹制织物两者的优点均可在如下的实施例中得到：把熔融吹制物片材插入纺粘物片材（既可以是单个片材也可以是折叠的连续织物）之间。此外，也可以使用纤维混合物形成的织物，例如Hotchkiss等人的美国专利4，587，154号中所述纤维梳理的织物，以及诸如Brock等人的美国专利4，041，203号中所述的层压制品。优选织物的其它性能一般包括：定量范围为约14～140克/平方米，抗张强度范围为约1～50磅（约0.5kg-M-F～约23kg-M-F），丝径范围为约10～40微米，并制成以蛇形方式折叠的、宽度范围为约10英寸～约60英寸的连续织物。
可按照本发明使用的聚合物包括那些属于亲油的或可制成亲油的热塑性塑料，例如，聚烯烃如聚丙烯、聚乙烯和掺合物及共聚物，单独使用或与其它纤维掺合使用。优选的聚合物是高度疏水性的，以避免在使用时发生所不希望的吸水。
本发明层状构造的形状并不重要，只要它有一个或多个表面包括板片边沿和/或折痕且其中至少一个表面等于或大于该构造的任何其它表面即可。当暴露于使用条件时，要吸收的油便接触边沿或折痕或者一个或多个片材的末端。换言之，这一叠片材并非配置得使平板片材表面停留在油或水表面。就实用目的而言，当这种层状构造的形状是一长方形平行六面体时，且当折痕或片材边沿组成的一个表面至少等于该构造的任何其它表明时，则最好地实现了这一点。
这里使用“长方形平行六面体”这一术语系指一种一般有六个面且每个面一般呈正方形或长方形的构造。应当理解的是：由于这种构造由一系列片材组成，所以这种形状在成形、贮存或使用期间会发生改变，但一般会类似于其原来的形式。在如下所述的一个优选实施方案中，一个从中心位置穿过该构造的压缩芯和端盖的使用，导致这些片材使用时张开成扇形。这倾向于产生更加椭圆的形状，并使油能更容易进入该构造内部。芯与端盖组合时所产生的压缩可以有差异，但将足以保持该构造的总体形状。例如，生产时为22英寸的一叠片材可压缩到20英寸。对于通常可在静止水体上使用的清扫型用途，理想的可能是把压缩芯置于偏心位置，以抵抗清扫行动对该构造产生的旋转力。在使用时，如果该构造各表面不均等，则至少一个较大的表面将包含片材边沿或折痕，这样，当部署时该构造将倾向于停止在这些片材的边沿或折痕上。
这里所使用的“油栏”这一术语，系指一种细长构造，它可把本发明的许多吸收剂构造串在一根或多根通过压缩芯装配的链接绳索上，以便沿诸如围绕浮油的一线部署。
现在看图1，本发明被图示成油吸收剂平行六面体构造10，其总长度L例如为20英寸，单片长l例如为20英寸，且单片宽为例如4 1/4 英寸。芯12置于中心位置，并穿过该构造延伸，以便让绳索或用于与其它吸收剂构造组合的其它器具穿过。芯12最好是由在漂浮性能和焚烧性能方面相容的聚丙烯制成，而且是可取下来的，以便于挤出该构造中的油。例如，如图所示，这种长方形平行六面体形状有一个包含片板14的边沿13的主表面M和包含片板14的端部17的表面E。虽然每个板14可以是独立的，但优选的是，各个板是连接在一起的，并如图所示那样以蛇形方式折叠，形成吸收剂构造10。
现在见图2，若干个吸收剂构造10用穿过芯12的绳索16如图所示那样组合。如图所示，这些构造之间的间隔结合这些压缩芯的效应，导致这些片材的边沿张开，从而形成一条基本上连续的吸收材料线。这对于障碍式用途是十分可取的。优选的绳索是Wall    Industries公司的介电聚丙烯绳，例如Wall    Industries    Super    T    &    D，以最大限度减少部署或收回期间的火花发生。这种特定的绳索在断裂之前只允许伸长15%。这个最大伸长量使各个构造还能展开成扇形，但不会超越使扇形边沿末端不与毗邻构造接触的程度，从而形成一个基本上连续的障碍物。
现在看图3，它表示一个集装箱18，其中装有一对用绳16连接的吸收剂构造10的片材叠20，该绳有端结22，且集装箱呈便于贮存或运输的形式。
现在看图4，它说明一种用飞机如直升飞机24进行空中部署的方式，片材叠20从直升飞机24上抛下，与其它片材叠组合，形成油栏26，围绕在30中油膜28周围。可以使用位于抛落区附近的小船把油栏拖成所希望的构型。
现在看图5，它说明本发明的吸收剂构造的水体30中部署成隔离墙34，以保护岸线36。
实施例
为了说明本发明，在以下实施例中利用了若干种材料。针刺型纺粘织物（“PASB”）是Kimberly-Clark公司制造的一种纺粘聚丙烯非织造织物，其名称为0.8盎司/平方码不可湿润的纺粘织物，有16%粘结面积，按照Van    Iten等人的美国专利4，886，632号（作为参考文献并入本文）公开的方法对其进一步加工，所不同的是针刺辊的针不加热。虽然为方便起见而使用了“针刺”（apertures）这一术语，但专业技术人员要知道，与其说不必形成准确的孔，不如说使纤维再分布，从而使得在“针刺”区域内织物密度非常低。这种材料具有如Vogt的美国设计专利239，566号中所示的粘结图案，有16%粘结面积，25个粘结点/平方厘米。在加以说明的情况下，使用一种可购自Corovin    GmbH公司的纺粘非织造织物，其商品名为Corovin    Industrial    Spunbond，其平方粘结模型为25%粘结面积和30个粘结点/平方厘米。也试验了不按Yan    Iten等人的美国专利4，886，632号中所述那样的加工的类似纺粘织物（“NASB”）。也试验了按照Buntin等人的美国专利3，849，241号中所述方法制备并用与上述纺粘织物相同的方式进一步加工的熔融吹制织物（“PAMB”）。在某些情况下，也试验了未进一步加工的此类熔融吹制织物（“NAMB”）。所有织物都是聚丙烯，且其基本重量均为1盎司/平方码，除非另有说明。
使用具有宽范围粘度的试验油器来模拟各种各样的浮油条件。
＃2柴油-80厘泊（mPa/s）
沙特轻原油-125厘泊（mPa/s）
T-102家用原油-200厘泊（mPa/s）
T-201家用原油-18，600厘泊（mPa/s）
第一系列试验旨在说明吸油方向对吸收剂吸收各种油品的能力的影响。制成一些边长为4.24英寸的立方体，并使之在三个不同方向上与试验油品接触。第一个方向导致片材边沿吸油（“直边”），第二个方向导致片材平整表面吸油（“平面”），第三个方向导致片材折叠边沿吸油（“折边”）。这些试验及以后试验中得到的结果均以实验室条件为依据，相信用为大规模应用制作的构造可以得到的甚至更大的改进。试验基物如下：
底部吸油方向能力试验
长方体试验基物Ⅰ
吸油方向    平面    折边    直边
材PASB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油    沙特轻原油
NASB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油    沙特轻原油
PAMB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油    沙特轻原油
NAMB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油    沙特轻原油
能力试验是按照以下方案进行的：
所需材料：
槽型容器（11.25×13.25×5.75英寸）
4个橡皮塞（＞0.5英寸高）
柴油
T-201油
T-102油
织物样品（4.25×4.25×4.25英寸）
有机玻璃盒-一个中空有机玻璃盒（4.25×4.25×4.25英寸，内尺寸），这个例子在按本方法进行吸油暴露期间用来固定织物样品。这个有机玻璃盒的底部表面有一个4×4英寸的开口，上表面有一个活动盖子，以便能放置和取出材料样品。
天平（精确到0.00克）
计时器
样品称重用铝盘
步骤：
往塑料槽里加半英寸水（70-75°F）。
把4个橡皮塞放进水中，摆成能支撑有机玻璃盒试验装置的形状。水面必须低于橡皮塞顶部。
加1英寸油品。一直加到油品淹没水面为止。
测量和记录所测试的吸收剂立方体的重量。材料的可接受重量范围为89-90克。
清洗和干燥称重盘及盒子。
称量和记录称重盘、盒子和样品的重量。
把织物立方体按所希望的取向放进测试盒中。
把盒子以吸油边朝下放进油中。测试盒定位应使其4个角停留在步骤2中放进槽中的橡皮塞上。使之浸渍10分钟。
取出盒子，使之排干1分钟。
清洁盒子外部的所有流体，放进称重盘里。称量和记录样品、称量盘和盒子的重量。
把样品、称量盘和盒子的饱和重量减去样品、称量盘和盒子的干重，确定所吸收流体的重量值。
把所吸收流体总重量除以吸收剂立方体的初始重量，确定每克吸收剂所吸收流体克数的比值（克/克）。
克/克吸收能力试验结果如下：
10分钟试验
吸收剂规格：PASB
介质-    吸油方向
平面    折边    直边
柴油    3.935    3.35    3.22
T-102    3.105    2.33    3.035
T-201    0.38    0.83    1.265
吸收剂规格:    NASB
介质-    吸油方向
平面    折边    直边
柴油    3.565    2.88    3.175
T-102    2.705    2.155    3.35
T-201    0.39    0.795    1.01
吸收剂规格:    PAMB
介质-    吸油方向
平面    折边    直边
柴油    3.70    4.245    3.86
T-102    0.455    0.63    1.70
T-201    0.365    0.67    0.695
如同可以看到的，尤其对重油来说，直边和折边这两个吸收方向都导致吸收剂高得多的吸收能力。虽然没有把本发明局限于任何特定理论的意图，但相信这种情况之所以发生，是由于直边和折边之间提供的空间为那些不容易吸附到本公开非织造织物的中等孔径中的粘筒油类提供了一种向内部构造倾斜的水平板状空间。在浮油包含重油的情况下，或在油已凝结的情况下，这种情况特别有利。
下一系列试验用同样的试验立方体和以下给出的试验基物，测定了吸油方向对吸收速率的影响：
底部吸油方向速率试验
长方体试验基物
吸油方向    平面    折边    直边
PASB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
NASB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
PAMB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
NAMB    柴油    柴油    柴油
T-201    T-201    T-201
试验方案如下：
与上述基物Ⅰ相同，只是重复试验时油暴露时间为2.5分钟、5分钟和7.5分钟。
试验结果如下：
速率试验
T-201
18，600厘泊（mPa/s）
吸收剂规格：PASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    0.280    0.600    0.665
5.0分钟    0.410    0.815    0.850
7.5分钟    0.545    0.805    0.935
吸收剂规格:    NASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    0.245    0.340    0.715
5.0分钟    0.260    0.420    0.940
7.5分钟    0.350    0.490    0.915
吸收剂规格:    PAMB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    0.245    0.365    0.495
5.0分钟    0.300    0.360    0.645
7.5分钟    0.330    0.520    1.075
速率试验
标准#2柴油,
80厘泊(mPa/s)
吸收剂规格:PASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    2.75    2.55    2.42
5.0分钟    3.25    2.705    2.95
7.5分钟    3.425    2.775    3.08
吸收剂规格:    NASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    2.475    2.095    2.19
5.0分钟    3.23    2.45    2.65
7.5分钟    3.44    2.745    2.605
吸收剂规格:    PAMB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    2.17    2.56    2.27
5.0分钟    3.015    3.025    2.965
7.5分钟    3.525    3.795    3.675
吸收剂规格:    NAMB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    2.30    2.345    2.59
5.0分钟    2.33    3.33    3.41
7.5分钟    3.36    3.905    3.96
对于更重的油来说，本发明的构造也提供了十分有利的结果。此外，这些数据也表明，这种用熔融吹制纤维制成的构造为粘度与柴油相近的油类提供了改进的结果。虽然无意把本发明局限于任何特定的理论，但相信这是由于以上所讨论的原因才发生的。由于这改善了使浮油扩散减少的能力，所以这种效果十分理想。
下一系列试验测定了当污物从侧面接近时，即在十分近似于实际使用的情况下的效果。
试验方案如下：同前面的试验，所不同的是有机玻璃盒顶部无盖，底部内部尺寸为14.25英寸×17英寸。这个盒子顺纵向分成两个靠边的5×17英寸室和一个靠中间的4 1/4 ×17英寸室。这个4 1/4 ×17英寸室进一步分成4个4 1/4 英寸室。这个4 1/4 英寸室邻接5英寸室的边是开放的，能接受液体。
方法如下：
把1英寸水（70-75°F）加到有机玻璃试验装置中。水必须达到试验材料底边以上至少1英寸。
称量和记录要试验的吸收剂立方体的重量。材料可接受重量范围是89-90克。
清洗和干燥铝称重盘。
称量和记录盘和样品的重量。
把织物立方体按预期方向放入试验装置中。记录要评估的每个织物立方体（1-4）的样品号和材料说明。
在右边试验隔中加入2英寸油，使之浸没10分钟。
取出试验材料，同时使之排干1分钟。
把每个样品放进称重盘中。称量和记录样品和盘的重量。
把样品和盘的湿重减去样品和盘的干重，确定所吸收流体的重量。
把所吸附流体总重量除以吸附剂立方体的初始重量，确定每克吸收剂吸附的液体克数比值。
试验结果如下：
侧向吸油试验
T-102，
200厘泊（mPa/s）
吸收剂规格：PASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    1.00    1.77    1.90
7.5分钟    2.35    3.10    3.58
吸收剂规格:    NASB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.72    1.08    1.91
7.5分钟    1.75    2.67    3.27
吸收剂规格:    PAMB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.28    0.35    1.01
7.5分钟    1.17    0.62    2.02
吸收剂规格:    NAMB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.18    0.37    1.16
7.5分钟    0.44    0.48    1.81
侧向吸油试验
T-201,
18,600厘泊(mPa/s)
吸收剂规格:    PASB
时间    吸油方向
平面    折边    直边
2.5分钟    0.15    0.20    0.61
7.5分钟    0.45    0.46    0.72
吸收剂规格:    NASB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.15    0.08    0.47
7.5分钟    0.30    0.26    0.69
吸收剂规格:    PAMB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.14    0.13    0.34
7.5分钟    0.19    0.15    0.65
吸收剂规格:    NAMB
平面    折边    直边
2.5分钟    0.14    0.09    0.22
7.5分钟    0.21    0.18    0.33
这些结果证实，直边吸油方向使吸收速率和能力显著增大。
这是有利的，因为迅速阻止油在水面上扩散降低了环境损害的危险。虽然无意把本发明局限于任何特定理论，但相信这是由于朝向油的直边使得在发生吸附的情况下能畅通无阻地接近这些重叠片材两侧的表面。
下一系列试验说明更大规模的应用，使用的一种1盎司/平方码纺粘织物，即Corovin    GmbH公司的Corovin工业纺粘织物，和Kimberly-Clark公司的0.8盎司/平方码不可湿润纺粘织物，按照以下试验基物进行：
产品比较试验
基物Ⅲ
产品形式    10英尺    10磅
PASB    柴油    柴油
1.0盎司/平方码    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油
材    NASB    柴油    柴油
1.0盎司/平方码    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油
PASB    柴油    柴油
0.8盎司/平方码    T-201    T-201
料    沙特轻原油    沙特轻原油
NASB    柴油    柴油
0.8盎司/平方码    T-201    T-201
沙特轻原油    沙特轻原油
注：1盎司/平方码纺粘织物的针刺打孔不完全成功，所列结果不能认为具有充分代表性。
此外，对3M公司、Ergon公司和吸收剂产品公司（SPC）制造的三处市售亲油吸收剂油栏进行了直接比较。所有油栏都是10英尺长、8英寸直径、额定重量10磅。
这些产品是基于10磅吸收剂和10英尺吸收剂进行试验的。这些试验的方案如下：
所需要的材料：
300加仓圆槽（塑料）
100加仓椭圆槽（塑料）
升降样品用的滑轮系统
天平（精确到0.01克）
计时器
称重用容器（其大小要能支撑要评估的最大饱和产品）。
试验样品：
产品制成10磅重或10英尺长，按每次评估需要而定。
步骤：
槽中注入 2/3 淡水（100加仓椭圆槽用于10磅试验，300加仓圆酮用于10英尺试验）。供试水必须调节到70-75°F温度。
向淡水槽中加入10加仓油。
称量和记录样品干重，包括聚丙烯、挤压模塑的芯和端盖的重量。
清洗和干燥称量容器。称量和记录干称重容器的重量。
把油栏均匀、水平地放进槽中，使之吸收2.5分钟。
在刚好2.5分钟时，用滑轮系统取出样品，并使这排干5秒钟。（不要让样品倾斜，因为这会使油在油栏中分布不均，并影响重量和排出量）。
称量和记录称重容器和吸油样品的重量。
把吸油（2.5分钟）后样品和称重容器的重量减去样品和称重容器的干重。把所吸收流体总重量除以吸收剂样品的初始重量，确定每克吸收剂吸收的流体克数比值。
用20加仓油体积30分钟接触时间重复以上步骤。
这些试验的结果如下：
10磅试验
沙特轻原油-125厘泊
2.5分钟
吸油总磅数/吸收剂磅数
NASB1.0盎司    35.2    3.52
*PASB1.0盎司    40.4    4.04
PASB0.8盎司    62.7    6.27
Ergon公司产品    48.8    4.88
3M公司产品    36.5    3.65
SPC公司产品    39.5    3.95
30分钟
吸油总磅数/吸收剂磅数
NASB1.0盎司    55.0    5.50
*PASB1.0盎司    74.8    7.48
PASB0.8盎司    80.6    8.06
Ergon公司产品    84.4    8.44
3M公司产品    85.5    8.55
SPC公司产品    39.5    3.95
T-201-18,600厘泊
2.5分钟
吸油总磅数/吸收剂磅数
NASB1.0盎司    15.2    1.52
*PASB1.0盎司    17.9    1.79
PASB0.8盎司    28.0    2.80
Ergon公司产品    20.8    2.08
3M公司产品    15.4    1.54
SPC公司产品    17.2    1.72
*穿孔不全。
30分钟
吸油总磅数/吸收剂磅数
NASB1.0盎司    24.0    2.40
*PASB1.0盎司    33.3    3.33
PASB0.8盎司    36.0    3.60
Ergon公司产品    37.5    3.75
3M公司产品    38.2    3.82
SPC公司产品    29.1    2.91
10英尺试验
30分钟饱和
沙特轻原油-125厘泊
重量    吸油总磅数/吸收剂磅数
NASB1.0盎司    25磅    132.0    5.28
*PASB1.0盎司    30磅    215.5    7.18
PASB0.8盎司    20磅    158.0    8.06
＊穿孔不全。
这些数据表明，对用于高粘度油和低粘度油，10磅平行六面体结构的织物比10磅市售吸收剂产品有更快的吸收速度。此外，为了缓解水面油扩散的威胁，更快地使油固定是至关重要的。例如，10英尺长的若干种本发明构造30分钟接触能吸收多达215磅油，而市售产品只能吸收约85磅。较高的吸油能力与快速的初始吸油相结合，能理想地最大限度降低损害环境的危险。
用对前面的试验所描述的设备进行的下一系列试验证实了本发明较大规模构造的障碍性能。试验方案如下：
试验样品：20英寸长样品
方法：
给槽中注入 2/3 淡水（100加仓槽）。水必须调整到70-75°F试验温度。
称量和记录样品干重，包括聚丙烯挤压模塑的芯和端盖的重量。
清洗和干燥称重容器。称量和记录干称重容器的重量。
把样品油栏均匀、水平地放进水槽中，并将端部固定。
将2.5加仓油加到漂浮样品的右侧。
在恰好30分钟时，用滑轮系统取出样品并使之排干5秒钟。（样品不要倾斜，因为这会引起油在油栏中的不均匀分布并影响其重量和排出量）。
称量和记录称重容器和吸油样品的重量。
把吸油（2.5分钟）后样品和称重容器的重量减去样品和称重容器的干重。把所吸收流体总重量除以吸收剂样品初始重量，确定每克吸收剂所吸收的流体克数比值。
试验结果如下：
1段围油栏试验
沙特轻原油（2.5加仓）-125厘泊
30分钟
PASB0.8盎司
吸收剂重量    总吸油量    磅/磅
4磅    17磅    4.25
NASB1.0盎司
吸收剂重量    总吸油量    磅/磅
8磅    16.5磅    2.06磅
*PASB1.0盎司
吸收剂重量    总吸油量    磅/磅
6磅    12磅    2.00
＊针刺穿孔不完全。
在所有情况下，没有油渗过障碍物，油污对面的水面上没有光泽证实了这一点。这个结果对于提供一个完整的障碍、保护至关重要的海岸、围绕浮油的能力具有很大的意义。
虽然本发明已结合其具体实施方案做了详细说明，但要知道的是，本专业技术人员在获得对上述情况的了解时，可以很容易地想到对这些实施方案的改变、变动和对等方案。因此，本发明的范围应当是所附权利要求书及其任何对等权利要求的范围。

Claims (25)

1、一种能从水环境中选择性吸收油污染物的构造，它包括：
多块片材，其主要表面和边沿包含亲油、疏水纤维，
所述片材重叠排布，形成一种有一个或多个包含片材边沿或折痕的表面、呈长方形平行六面体的总体层状构造，
用于使所述片材保持所述总体层状构造的器具，和
所述层状构造具有一个由所述片材折痕或边沿形成的表面，该表面等于或大于该层状构造的其它表面。
2、权利要求1的构造，其中所述片材的基重范围为约14～约140克/平方米，且一般包含平均直径范围为约10～约40微米并由热塑性聚烯烃形成的连续丝。
3、权利要求2的构造，它包括按模型粘结的纺粘片材，且所述热塑性聚烯烃包括聚丙烯。
4、权利要求2的构造，其中所述片材形成一种以蛇形方式折叠的连续织物。
5、权利要求2的构造，其中所述片材是通过加热加压模型粘结的，在最弱方向上的剥离张力至少为0.5Kg  M-F。
6、权利要求2的构造，其中所述片材具有在所述片材内形成的大孔。
7、权利要求2的构造，其中用于使所述片材保持所述层状构造的所述器具包括一个贯穿这些片材的芯和一个能使该片材末端在使用时张开成扇形的压缩盖。
8、权利要求2的构造与一个或多个其它这样的构造组合成一种链接油栏，且其间隔使得在使用时能形成一种大体上连续的障碍物。
9、权利要求1的构造，呈总体平行六面体形状。
10、权利要求2的构造，呈总体平行六面体形状。
11、权利要求3的构造，呈总体平行六面体形状。
12、权利要求4的构造，呈总体平行六面体形状。
13、权利要求5的构造，呈总体平行六面体形状。
14、权利要求6的构造，呈总体平行六面体形状。
15、权利要求7的构造，呈总体平行六面体形状。
16、权利要求8的构造，呈总体平行六面体形状。
17、一种控制油污染物扩散或从水环境中去除油污染物的方法，它包括使所述油污染物与一种构造接触的步骤，所述构造包含：
多块片材，其主要表面和边沿包含亲油、疏水纤维，
所述片材重叠排布，形成一种有一个或多个包含片材边沿或折痕的表面、呈长方形平行六面体的总体层状构造，
用于使所述片材保持所述总体层体构造的器具，
所述层状构造有一个由所述片材折痕或边沿形成的表面，该表面等于或大于该层状构造的其它表面，和
保持所述构造，使得所述油污染物能接触至少一个所述由片材端部和/或边沿组成的表面。
18、权利要求17的方法，其中所述片材的基重范围为约14～140克/平方米，一般包含平均直径范围为约10～40微米、和由热塑性聚烯烃形成的连续丝。
19、权利要求18的方法，其中按模型粘结的纺粘片材和所述热塑性聚烯烃包括聚丙烯。
20、权利要求18的方法，其中所述片材形成一种以蛇形方式折叠的连续织物。
21、权利要求18的方法，其中所述片材是通过加热加压模型粘结的，在最弱方向上的剥离张力至少为0.5Kg  M-F。
22、权利要求18的方法，其中所述片材具有在所述片材中形成的大孔。
23、权利要求18的方法，其中用于使用所述片材保持所述层状构造的所述器具包括贯穿这些片材的芯和一个在使用时能使片材末端张开成扇形的压缩盖。
24、权利要求18的方法，其中与一个或多个其它这样的构造组合成一种链接式油栏，其间隔使得在使用时能形成一种总体上连续的障碍物。
25、权利要求3的构造，它还包括插入所述纺粘片材之间的熔融吹制片材。
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