DE1939490A1

DE1939490A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Eingrenzen oder Beseitigen von verunreinigendem OEl von einer Wasseroberflaeche

Info

Publication number: DE1939490A1
Application number: DE19691939490
Authority: DE
Inventors: Bogosian Theodore Oscar
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1968-07-31
Filing date: 1969-07-30
Publication date: 1970-02-05
Also published as: FR2014075A1; GB1266366A

Description

JOHNS - MANVILLE CORPORATION 22 East 40th Street, New York, N.Y. 10016 USA

Vorrichtung und Verfahren zum Eingrenzen oder Beseitigen von verunreinigendem Öl von einer Wasseroberfläche

Für diese Anmeldung werden die Prioritäten der entsprechenden US-Anmeldungen Ser.No. 748 977 vom 31. Juli 1968 und Ser.No» 805 564 vom 10. März 1969 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sicn auf eine neuartige Vorrichtung (article of manufacture) und ein Verfahren zum Eingrenzen oder Beseitigen von verunreinigendem Öl von einer Wasseroberfläche.

Zu den bisher vorgeschlagenen typischen Verfahren dieser Art gehören das Zusetzen eines oberflächenaktiven Mittels, um das Öl zu emulgieren und somit sein Ausfällen und sein Absinken zum Boden zu bewirken, ein Verfahren zum Aufbringen eines synthetischen Gummilatex auf das Öl mit dem darauffolgenden Koagulieren des Latex mit dem absorbierten öl in Form eines Gummifilmes, der anschließend von der

Wasseroberfläche aufgesammelt wird (s. US-Patentschrift i

3 265 616), das Verfahren des Aufbringens von das öl ad- j sorbierenden oder absorbierenden Stoifen, wie Heu_f Stroh,
gemahlener Rinde, Sägemehl, Bagasse, behandeltem Perlit | und in kleine schmale Streifen zerschnittenem Urethan- i schaumstoff. Ein weiteres vorgeschlagenes Verfahren besteht] darin, daß man einen auf dem Wasser vorhandenen Ölschlamm I einem mit de^sm Öl zu einer im wesentlichen steifen Masse : oder einem Gel gerinnenden Mittel unterwirft, das sich mit j physikalischen Mitteln, wie feinmaschiHgen Netzen oder
Sieben, mechanisch handhaben läßt, die das geronnene Öl > halten, damit das Wasser äustropfen kann (s. US-Patent-Bchrift 3 198 731). · !

Jedoch hat jedes der vorerwähnten Systeme einen oder
mehrere seine weit verbreitete Verwendung ernsthaft beschränkende Nachteile. Beispielsweise macht lie Verwendung
von Detergentien und sonstigen Flockungs- bzw. Gerinnungs-' mitteln vor allem ein starkes Rühren des Wassers durch
! Verwendung von Mehrfachwasserschläuchen erforderlich, um
j das Öl zu emulgieren und sein Absinken auf den Boden zu

j bewirken. Eine derartige Verfahrensweise hat sieh als zeitraubend und kostspielig erwiesen. Was jedoch wichtiger ist,
ι ist die Tatsache, daß man bald erkannt hat, daß es un- *
j zweckmäßig ist, das Öl am Boden des Meeres oder des Sees

durch Verwendung von Detergentien niederzuschlagen, weil die Detergentien am Meeresboden jedes tierische und pflanzliche Leben abtöten, welches sonst geerntet oder als Nahrung verfügbar sein könnte und weil zweitens die Verbindung von Detergentien und Öl Treibsand bildet, welches das Eindringen des Öles und sein späteres Aufsteigen zur Oberfläche in Form einer Teermasse ermöglicht, so daß das Problem nicht gelöst, sondern lediglich hinausgeschoben wird. Darüber hinaus stellt die Beseitigung von Teer von der Wasseroberfläche din noch größeres Problem als die Beseitigung des ursprünglichen Öles.

Andererseits absorbieren, sofern irgend einer der verschiedenen aus einzelnen Teilen bestehenden Materialformen, wie behandeltes Perlit, Stroh, Talkum u. dgl., durch Aufstreuen auf die Oberfläche des Olschlammes verwendet wird, die losen, aus einzelnen Teilchen bestehenden Stoffe anfänglich das Öl in unterschiedlichem Umfang, worauf aie zum Strand treiben, an dem Strand unter Einwirkung von Wellen, Wärme und Sonnenstrahlen ausgewaschen werden und dabei wenigstens einen wesentlichen Teil des vorher aufgenommenenÖls freigeben, so daß sie die Strände und das Wasser in der Nähe der Strände, bzw. Ufer verunreinigen.

Folglich wurde das Problem wiederum nicht gelöst, sondern lediglich hinausgeschoben, bis die ölgeladenen Teilchen den Strand bw. "das Ufer erreichen. Außerdem hat manfestgeetellt, daß, obwohl der Strand durch Aufstreuen von Talkum auf den Strand vorübergehend in einen weniger unangenehmen Strand verwandelt wurde, das Talkum später das sich unter dem Talkum befindende Öl adsorbierte und eine dunklere Farbe bekam. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß es schwierigi wenn nicht gar unmöglich ist, diese verschiedenartigen ölgeladenen Teilchen von dem Strand wirksam zu entfernen, bevor das Öl aus den Teilchen verlorengeht. Außerdem sind zum Beseitigen der ölgeladenen Teilchen von der Wasserobefläche entweder vor oder nach dem Anschwemmen der Teilchen an der Küse ausgefallene und aufwendige Ausrüstungen notwendig.

Zusätzlich zu Situationen, in welchen Öl an der Oberfläche des Ozeans, auf offener See oder an Küsten und Stränden angetroffen wird, gibt es in Häfen der ganzen Welt Alltagssituationen, in welchen Öl aus verschiedenartigen Schiffen gelöscht oder umgeladen wird, woraus sich eine Ölverschmutzung des Wassers ergibt, sowie auch eine sich aus dem normalen Betrieb von Schiffen auf den Wasserwegen und im Meer ergebende Ölverschmutzung. In solchen Situationen ist

es nicht praktisch, zum Verhindern einer Wasserverschmutzun^

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und einer Eigentumabeschädigung ausgefallene und kostapielige Verfahren und/oder Ausrüstungen zu verwenden.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist demzufolge die Schaffung einer Zusammensetzung insbesondere zusammengesetzten Maaae (composition) zum Beseitigen von Ulvon der Wasseroberfläche und zum Beheben der vorstehend erörterten Probleme·

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens aua Beseitigen von öl von der Wasseroberfläche durch Verwendung einer besonderen Zusammensetzung insbesondere «usammengesetaten Masse oder einer besonderen Vorrichtung nach, der Erfindung·

Sin weiteres Ziel der Erfindung tat die Schaffung einer Vorrichtung sun Beseitigen und Aufsawieln von öl von der Wasseroberfläche·

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Ölbeseitigung von einer Wasseroberfläche in Vorschlag gebraht, die aus einem die Form eines geschlossenen porösen Behälters aufweisenden Netz mit offenen Haschen aus einem verhältnismäßig ölbeständigen Werkstoff und einer sich in dem porösen Behälter

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befindenden Masse aus losen, öladsorbierendenden Fasern

besteht, wobei die Masse Mittel enthält, die bewirken, ! daß sie in lockerem Zustand gehalten wird. Zu der Erfindung!

i gehört außerdem das Verfahren zum Beseitigen von 01 von ] der Wasseroberfläche mittels Verwendung des vorerwähnten Behälters und der vorerwähnten Fasermasse.

Fig. 1 , zeigt beispielsweise eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine beispielsweise perspektivische Ansicht der sur Ölbeseitigung im fasser angeordneten Vorrichtung.

Die beispielsweise Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem Kissen mit einer homogen verteilten Fasermasse. Die Fas ermesse besteht aus mindestens zwei oder mehr ver schiedenartigen, miteinander vermischten und zu einer verhältnismäßig losen Masse geformten Fasern. Die fasern sind so gewählt, daß eine Faserart dazu beiträgt, die Fasern während der Öladsorption in losem Zustand zu halten, wobei zusätzlich ein adsorbierendes Material, wie beispielsweise Talkum, Infusorienerde, geschäumtes Perlit, beigegeben

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werden kann, um zu bewirken, daß die Fasern in loser Masse voneinander getrennt gehalten werden. Die Masse wird in einem porösen Behälter zurückgehalten, so daß nach Aufnahme des Öls durch die zusammengesetzte Masce das Öl durch Entfernen des porösen Behälters leicht beseitigt werden kann

Die faserigen synthetischen Stoffe,, aus welchen die Fasern für die zusammengesetzte Masse ausgewählt werden können, siftd Nylonfasern, Polytetrafluoräthylen-Schnitzel, Rayonfasern Polyesterfasern, Glaswatte und Glasfäden. Zu den typischen bevorzugten, nicht synthetischen Fasern gehören Wolle und Baumwolle oder Kombinationen daraus.

Eine oder mehrere der Fasergruppen können mit Mitteln zum Vermehren ihrer adsorbierenden oder Klebeeigenschaften überzogen werden. Beispielsweise können synthetische Fasern¹ mit einem hydrophilen Mittel, beispielsweise mit einem beliebigen üblichen Benetzungsmittel oder mit einem beliebigen üblichen Deckmaterial überzogen werden, zu welchen beispielsweise Klebstoffe,und sonstige übliche ober- _; flächenaktive Mittel gehören. Der Überzug kann anstelle i des oder zusätzlich zu dem hydrophilen Mittel ein organophy4

les (organophylic) Mittel sein. j

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: Vollreifenkordgewebe und/oder Teppichabfälle sind als Fasermasse hervorragend geeignet. Me modernen Techniken der Teppichherstellung liefern eine weitgehende Verschiedenartigkeit von Teppichabfallstoffen, wie KyIon, Wolle,

' Baumwolle, Polyester und Rayon. Einige Abfälle bestehen

■ aus einem fasergemisch. Bei Vollreifenkordgewebe ist die j Masse aus wiedergewonnenen Fasern ein Gemisch aus "DACRON"-Pasern, Nylonfasern, Rayonfasern, Glasfasern und Baumwollfasern, da diese sämtlichen Werkstoffe durch die Reifenhersteller bei der Fertigung neuer Reifen verwendet werden.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist das aus einzelnen Teilen bestehende Gebilde typisch eine zerhackte oder sonstige gekörnte Form eines synthetischen Materials, wie beispielsweise Äfylonfaser, Rayonfaser, "TEFLOJi"-Schnitzel, Polyesterfaser, Qasfaser u. dgl. und/oder zerhackte oder sonstwie gekörnte Formen von Wolle, Baumwolle u. dgl.

Es hat sich herausgestellt, daß ein typischer Vorteil der zusammengesetzten Masse nach dieser Erfindung darin besteht, daß chemisch ungleichartige Faserstoffe nicht so leicht "verfilzen" wie chemisch gleichartige Faserstoffe und daß eine zusammengesetzte Masse, bei welcher die

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Faserstoffe nicht verfilzt sind, pro Fasergewicht ein viel höheres Ölgewicht adsorbiert.

Ein weiterer Vorteil der zusammengesetzten Masse nach der Erfindung besteht darin, daß die adsorbierenden Stofie, wie Talkum, Infusorienerde, geschäumtes Perlit, zerhacktes Üylon, zerhackte Wolle u» dig., wenn sie mit mindestens einem Fasermaterial im wesentlichen homogen vermischt werden, durch das Fasermaterial, nachdem sie mit Öl beladen sind, im wesentlichen festgehalten werden, so daß das ölbeladene Material auf dem Sand oder einer sonstigen Uferlinie nicht ausgewaschen und folglich das Öl nicht an der Küste abgelagert wird.

Ein Vorteil der Ausführungsform, bei welcher die zusammengesetzte Masse nach der Erfindung im wesentlichen in einem porösen Behälter festgehalten wird, besteht darin, daß sich das Material sowohl vor als auch nach dem einbringen in das ölträohtige Wasser bequem handhaben läßt. Nachdem das Öl in dem porösen Behälter, beispielsweise einem Netz vorzugsweise aus Polypropylen oder einem beliebigen synthetischen oder nicht synthetischen Material, wie Baumwolle ode|r Sackleinen, in die zusammengesetzte Masse hinein adsorbiert worden ist, läßt sich der Beutel aus ölträchtigem Fasermaterial oder aus Fasermaterial und adsorbierender Infusoriefct·

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erde einfach aus dem Wasser oder von der Uferlinie abheben ohne das Öl zu verlieren. Nach der bisherigen Eriahrung wurden an einer ölträchtigen Uferlinie Beutel mit der zusammengesetzten Masse nach α er Erfindung verwendet, das Öl auf diese Weise von der Uferlinie entfernt und der entfernte Beutel mit der zusammengesetzten Mas^e anschließend entweder (wie im Falle von Poiypropylenbeuteln) verbrannt oder zum Bewirken der Freigabe ctes Öls zwischen Walzen ausgequetscht, so daß die zusammengesetzte Masse erneut verwnedet werden kann.

Es kann jedes beliebige Geflecht aus Netz- oder porüsem Material verwendet werden, wobei lediglich notwendig ist, daß das Geflecht ausreichend feinmaschig ist, damit es die Fasern in passender Weise ohne nennenswerten Materialverlusi enthalten kann und daß vorzugsweise der die zusammengesetzte Masse enthaltende Beutel zu einer wesentlichen Adsorption oder zum Schleppen durch ölhaltiges Wasser geeignet ist, big eine vollständige Adsorption stattgefunden hat. Außerdem M das Geflecht vorzugsweise genügend stark, damit es bei seinem Auspressen zum Entfernen des Öles nicht entzwei geht.

Ein Polypropylen-Beutel oder -"Kissen" mit einer Maschen-' 909886/CU(U - Il -

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größe von 6,4 mm hat sich als am meisten zufriedenstellend erwiesen und ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Es hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung eines solchen Kissens das Kissen über viele Stunden am Ufer abgewälzt werden kann, ohne jeden merklichen Verlust des durch das Kissen adsorbierten Öls.

Ein weiterer Vorteil der zusammengesetzten Masse, des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich aus den verwendeten billigen Stoffen und ihrer bequemen Verwenddng und Bergung. Beispielsweise kann zusätzlich zu den verschiedenartigen Mitteln der Verwendung der zusammengesetzten Masse in vorstehend erörterter Meise die zusammengesetzte Masse in Kissen oder sonstigen gleichwertigen Mitteln in Form von Absperriegeln (boom-bars) oder in Form von mehreren zum Bilden einer Schranke in Längsrichtung aufeinanderfolgend aneinander befestigten Beuteln eingeschlossen werden, um ein Ausbreiten des Öls zu verhindern und dabei gleichzeitig das Öl zu adsorbieren und es somit von der Wasseroberfläche zu entfernen_e Die Kissen können außerdem neben einem Sperriegel verwendet werden,um angesammelte Öllachen zu adsorbieren.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Geflecht oder

Kissen aus Stoffen wie Polypropylen besteht darin, daß man 909836/0404 - 12 -

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sich des mit Öl beladenen Kissens oder Sperriegels auf wirtschaftliche Art entledigen kann, indem sie einfach zu einer sicheren Stelle gebracht und dort verbrannt werden Zu bemerken ist, daß beim Verschütten von 01 auf der Wasseroberfläche unmittelbar darauf die leichteren Ölfraktionen verdampfen und sie lediglich seine dickeren und wertlosen, auf der Wasseroberfläche treibenden Teile zurücklassen. Demzufolge liegt kein besonderer wirtschaftlicher Vorteil in der Wiedergewinnung des Öls zur späteren Verwendung, so daß das Hauptziel lediglich darin besteht, Eigentumsschäden, Gesundheitsschäden sowie Schäden für im Wasser lebende Tiere und Pflanzen zu vermeiden.

Ein weiterer Vorteil der zusammengesetzten Masse nach der Erfindung besteht darin, daß sie sowohl vor als auch nach der Öladsorption normalerweise lediglich teilweise eingetaucht weiter auf der Wasseroberfläche treibt, dabei mit von der Wasseroberfläche adsorbiertem Öl vollständig beladen wird und in Gegenwart von Sonnenlicht und Luft sowie tierischem Leben das Öl unverzüglich oxydiert und zu einem nicht angreifenden .Rückstand zerstört. Dies steht in direktem Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren und Stoffen die, wenn sie der Einwirkung von Wellen, Wärme und Sonnenlicht ausgesetzt wurden, unverzüglich das einge-

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sammelte Öl freigaben und somit die umgebenden Bereiche weiter verunreinigten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Entdeckung, daß sich die zusammengesetzte Masse nach der Erfindung im Vergleich zu den einzeln verwendexen früheren Stoffen dadurch unterscheidet, daß sie eine größere Ölmenge und eine geringere Wassermenge aufnimmt. Die zusammen-fgesetzte Masse nach derlrfindung nimmt fast 100$ Öl auf.

Außerdem wurde festgestellt, daß die zusammengesetzte Masse nach der Erfindung wider Erwarten etwa das Zwanzig- bis Dreißigfache ihres Gewichts im Vergleich zu beispieleweise nur das Dreifache seines üewiohts aufnehmendem Sägemehl aufnimmt. .

Ein besonderer Vorteil der Ausführungsform gemäß der Erfindung, beispielsweise bei Verwendung von nur mit einem Adsorbens wie Infusorienerde imprägnierter (d.h. mit ihm im wesentlichen homogen vermischter) Glaswolle, ist ihre Unbrennbarkeit, so daß sie zusätzlich zu dem Einfangen und Entfernen des Öles von der Wasseroberfläche außerdem als Feuerschranke dient, hinter der~mögiiche schwimmende Opfer j einer Ölfeuerkatastropfie Schutz suchen können. Die treiben-j

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de feuerfeste Schranke kann von Schwimmern sogar dazu benutzt werden, um sich über Wasser zu halten.

Wie vorstehend erörtert, wird angenommen, daß der nohe Wirkungsgrad der zusammengesetzten Masse nacn der Erfindung ; bei der Aufnahme einer großen Ölmenge zumindest teilweise eine Folge der Bildung von Agglomerationen zwischen den verschiedenen Faserstoffen ist. Übereinstimmend mit dieser Theorie hat man festgestellt, daß die zusammengesetzte Masdc nach der Erfindung wirksamer ist, wenn sie verhätlnismäßig locker, d.h. nicht gepackt, angeordnet ist. Bei Verwendung der zusammengesetzten Hasse nach derErfindung, beispielsweise in Form eines hoatgenen Gemisches aus Vollreifenkordgewebe, Glaswolle, Teppichabfällen und Infusorienerde, nahm ein halbgefüllter Beutel (Net*) innerhalb einer gege benen Zeitspanne pro Gewichtseinheit einen viel höheren Prozentsatz an Öl auf als ein mit der zusammengesetzten Masse nach der Erfindung im wesentlichen vollständig gefüllter Beutel·

Die bei einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung verwendete Polytetrafluoräthylen-Faser ist normalerweise im Handel unter der Handelsbezeichnung "TEFLOIi" und "AGHLAR" erhältlich. Eine innerhalb des Erfindungsberei.ches liegende

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typische Polyesterfaser ist eine auf dem Martk unter der Handelsbezeichnung "DACROM" erhältliche Faser. Die bei einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung verwendete Glaswolle ist normalerweise geblasene Glaswolle, wie wie beispielsweise für Isolierzwecke verwendet wird. Das Vollreifenkordgewebe kann jedes beliebige übliche Vollreifenkordgewebe oder die darin vorhandenen Werkstoffe, wie beispielweise einen oder mehrere der Werkstoffe Nylon, Rayon, Baumwolle, Glasfaden, Füllmaterial u. dgl., enthalten. Entsprechend können die bei der zusammengesetzten Masse nach der Erfindung verwendeten Teppichabfälle entweder synthetische oder nichtsynthetische Stoffe, wie Nylon, Rayon, Polyester, Baumwolle, Kammwolle, Fasern unter der Handelsbezeichnung "AGRILAi¹J" u. dgl. Faser- und Füllmaterial art en, oder beides sein.

Es leuchtet ein, daß bei cten Ausführungsformen der zusammengesetzten Masse nach der Erfindung, bei welchen die zusammen gesetzte Masse zumindest zwei chemisch ungleichartige Faserstoffe enthält, die Vorteile der Erfindung in ihrem Ausmaß davon abhängig sind, wieviel mindestens einer zweiten Faser in der betreffenden zusammengesetzten Masse vorhanden ist. Wenn die zusammengesetzte Masse beispielsweise nur zwei chemisch verschiedenartige Fasern enthält, ist normalerweise

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typisch eine erste Faser nach, dem Volumen um etwa 5 bis 95$ vorhanden, während die zweite Faser entsprechend normaler-

j weise um etwa 35 bis 5# vorhanden ist. Vorzugsweise ist bei Verwendung von nur zwei chemische verschiedenartigen Fasern jede der Fasern von etwa 35 bis etwa 6596 vorhanden.

Jedoch werden mit Zunahme der Anzahl und der Verschieden artigkeit der Faserstoffe die normalerweise zulässigen und

; bevorzugten Mindestprozentsätze einer oder mehrerer Fasern

niedriger.

Dementsprechend würde bei Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen nur ein Fasermaterial, beispielsweise geblasene Glaswolle, verwendet wird, das Fasermaterial typisch normalerweise 30 Gew.-ia der zusammengesetzten Masse und Vorzugs

ι weise mindestens etwa 60$ betragen, wobei der Rest vorwiegend aus den adsorbierenden Stoffen, wie Talkum, Kalziumsilikat', geschäumtem Perlitt oder einem gemahlenen oder zer-

' hackten Fasermaterial aus Nylon, Rayon, Polytetrafluoräthyle|n_f Polyester, Glasfaser u. dgl., bestehen würde.

j Bei den Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen die

zusammengesetzte Masse aus zwei oder mehr chemisch verschiedenartigen Faserstoffen und außerdem aus einem oder j mehreren adsorbierenden Mitteln der vorstehend erörterten

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Art besteht₉ kann das zweite fasermaterial nach dam Volumen normalerweise in einem viel kleineren Prozentsatz vorhanden sein unter dar Voraussetzung, daß der Gesamtprogent satz an Faserstoff nach dem Volumen wenigstens etwa 30$ und vorzugsweise wenigstens etwa SOfS beträgt _o Entsprechend kann bei Zunahme der Saserstoffmenge @in höherer Gewichtsprozentsatz eines adsorbierenden Materials verwendet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß das adsorbierende Material aus dem Faserstoff herausfällt ₉ dar dazu dient, das im wesentlichen in dem Fasermaterial homogen verteilte adsorbierende Material festzuhalten«, Jedoch sollte vorzugsweise bei einem gegebenen Volumen die Fasarmaterialmenge unter einem Wert gehalten werden, bei welchem eine wesentliche Verfilzung auftritt. %

Das Benetzungsmittel kann in verschiedenen Prozentsätzen verwendet werden. Jedoch ist die zusammengesetzte Masse nach der Erfindung insbesondere beim selektiven Aufnehmen von öl erheblich wirksamer, wenn einer oder mehrere Faserstoffe im wesentlichen mit dem Benetzungsmittel beschichtet sind, wie es sich durch Erfahrung herausgestellt hat.

Von den für die zusammengesetzte Masse nach der Erfindung verwendbaren verschiedenartigen Faserstoffen sind alle

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ßgyonfaBern (oder Gemische aus ihnen) und Polytetrafluorätiijy len-Pasern als Fasern bevorzugt, die nach Bedarf große ölmengen aufnehmen· Von diesen Fasern ist ftayon viel billiger und somit wirtschaftlich bevorzugt und praktischer!.

Die nachstehenden Beispiele sollen lediglich die Erfindung veranschaulichen und sie nur auf den ausdrücklich herausgestellten Bereich und auf den durch die beigefügten Ansprüche abgegrenzte Bereich beschränken.· Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich sämtliche Prozentsätze auf das Gewicht.

Beispiel I

Eine faserige Masse aus Rayonfaser wurde Wasser mit einer darauf treibenden Rohölschicht ausgesetzt· Nachdem das Fasermaterial eine maximale Adsorption vornehmen konnte, wurde festgestellt, daß die Hayonfaser, sofern ein Abtropfen vermieden wurde, das 20- bis 25-fache ihres Gewichts an Hohöl adsorbiert hatte, und daß sie nach dem Abtropfen das 15-fache ihres Gewichts an Rohöl festhielt.

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Ein Fasermaterial wurd© Wasser ausgesetzt,, auf wsleliem Eo-höl trieb. Darauf wurde eine gleiche Sewichtsmeng® des gleichen Fasermaterial zerkleinert und Wasser ausgesetzt₉ auf welchem das Rohöl treibt. Es wurde festgestellt, daß die Fasern einen höheren Gewichtsprozentsatz Öl aufnahmen als der aus einzelnen Teilen bestehende Stoff» der nicht mehr als etwa das 5-fache seines Gewichts an Öl aufgenommen hat.

Beispiel III

Eine Fra_oe, die eine Antwort verlangte, war die Auswirkung der Wassertemperatur. Ölschlamm kann in Gewässern mit weitgehend unterschiedlichen Temperaturen auftreten, und vermutlich verändern diese Temperaturveränderungen die Viskosität des Öles. Deshalb wurde ein einfacher Laborversuch durchgeführt, um festzustellen, ob eine gegebene Fasermenge bei gesenkter Wassertemperatur mehr oder weniger! Öl aufnahm· Zu diesem Zweck wurde Öl auf Wasser bei Raumtemperatur und auf Wasser gegossen, das dann über Wacht auf 1,67⁰G (35 F) abgekühlt wurde. Im letztgenannten Falle das Öl sichtbar di.eker. Jedoch entfernten in beiden Fällen

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7 g Faser 199 g öl. Nachdem man von dem Bündel 15 Minuten j lang das Öl abtropfen ließ, wurde die Probe erneut gewogen und war das G-ewicht noch fast genau dasselbe, und zwar

annähernd 100 g (200 g). Somit erbringen diese Versuche

zumindest ens keinen Beweis dafür, daß die durch das Abkühle^. ; erzeugte vermehrte Viskosität des Öls die Adsorptions-

j wirkung merklich verändert.

Beispiel IV

Zur Feststellung, wie hoch der Verlust aus der vorgeschlagenen adsorbierenden faserigen zusammengesetzten Masse bei einem Propylenbeutel sein würde, wurden Laborversuche durchgeführt, bei welchen die faserigen zusammengesetzten Massen in "BUWKER C" - Öl zwei Stunden eingetaucht und dann drei Minuten lang abgetropft wurden. Bei dieser Versuhsprobe wurden 56 g Faser und 7,5 g Polypropylen Geflecht verwendet. Unmittelbar nach dem Entfernen aus dem Öl betrug das Gewicht der Probe 810 g. Nach einem freien Abtropfen für die Dauer von 10 Minuten war das Gewicht auf 695 g oder etwa das 11-fache des ursprünglichen Gewichts des Beutels gesunken. Der ölgetränkte Beutel wurde dann auf. ein Sandbett gelegt und für die Dauer von 96 Stunden im Freien belassen. Während dieser Zeitspanne gab es keinen Hegen und war das Wetter meist sonnig. Nach 24 Stun-

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den war das Gewicht auf 505 g abgesunken und nach 96 Stunden betrug es nur noch 4-27 g. Mit anderen Worten waren in 24 Stunden etwa 30$ des Öls verdampft und/oder auf den Sand ausgelaufen, während in 96 Stunden 40$ des 01s verdampft und/oder ausgelaufen waren. Jedoch i^t es von Bedeutung und vorteilhaft festzustellen, daß selbst unter diesen strengen Umweltbedingungen ein erheblicher Teil des Öls noch durch die Faser festgehalten wurde.

Me "Kissen" (Beutel) nach der Erfindung sind zweckmäßig zujn Adsorbieren von Öl bei Katastrophen der vorerwähnten Art. Sie sind jedoch außerdem zweckmäßig als bewegliche öladsorbierende Schranken zum Schütze von Strandbereichen oder als Schiffe umgebende Schranken zmm Verhindern des Austretens von verschüttetem Öl aus defl Bereich des Schiffes oder zum Schütze des Humpfes von vor Anker liegenden Schiffen, beispielsweise vor umgebenden ölverschmutzten Gewässern.

Q-emäß Fig. 1 besteht ein solcher geschlossener Beutel 1 aus einem als zylindrischer Behälter ausgebildeten Wetz Die WoIl- und Kettfäden 3 und 4 des Netzes 2 bilden Öffnungen 6, die es ermöglichen, daß Wasser und sich an der Wasseroberfläche befindendes Öl ungehindert durch den

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Behälteraußenumfang hindurch in die Masse 11 aus in dem Beutel 1 enthaltenen Fasern hineingelangen kann. Netze bzw. Geflechte mit guter Unbeständigkeit, wie beispielsweise Polypropylen- oder Polyäthylen-Netze, sind für das Beutelmaterial besonders vorteilhaft. Auf Grund ihrer ülbeständigkeit wird nur sehr wenig von dem ül an der Außenfläche festgehalten, so daß praktisch das gesamte (Jl durch das Netz 2 hindurch in die Masse 11 hineingelangt. Außerdem hat die Fasermasse 11 die Neigung, sich im I_nneren des Beutels 1 zu einer gesonderten Mas^e zusammenzurollen oder j zusammenzuballen, so daß die Öffnungen 6 verhältnismäßig frei bleiben.

Die Enden 7 des Beutels 1 können an einem Seil 8 befestigt sein, dessen Enden 9 und 10 frei sind, um den Beutel 1 durch das Wasser zu schleppen.

Ein für die in dem Netz enthaltene Masse 11 zweckmäßiges adsorbierendes Material ist im Handel als "Vollreifenkordgewebe¹¹ Gekannter Reifenkordabfall. Leider sind, da der Korc aus alten Reifen wiedergewonnen wird, die genauen Faserzusammensetzungen nie wirklich bekannt. Dieae faserige Masse besteht aus Rayon, Nylon,oder "DAGRON"-Faser oder wahrscheinlich aus einem Gemiscn dieser Stoffe, da diese » Stoffe in den USA für Personen- und Lastkraftwagenreifen

die Kordgrundstoffe sind. Manchmal kann die Zusammensetzung der Masse il Fasern 12 enthalten, die während der Öladsarption nichtverdichtende Eigenschaften aufweisen. Sofern dies der Fall ist, braucht nur eine Art von Fasern 12, beispielsweise Fasern aus Vollreifenkordgewebe, verwendet zu werden, obwohl die genaue Zusammensetzung nicht bekannt ist. Es können jectoch sonstige Stoffe, wie beispielsweise Glasfasern 13, zugesetzt werden, die dazu beitragen, daß di adsorbierenden Fasern gesondert, d.h. flockig und lose, gehalten werden. Eine Zusammensetzung von etwa 5 bis 10$ mil 90 bis 95 % Äeifenkordabfall mechanisch vermischte Glasfasern hat sich als zufriedenstellend erwiesen.

Gemäß Fig. 2 ist ein Wasserkörper 14 durch auf seiner Oberfläche schwimmendes Öl 15 verunreinigt worden. Das Öl kann eine leichte Ablagerung, wie beispielsweise in einem Hafen oder an einer Ankerstelle, oder eine schwere Oberflächenablagerung sein, wie bei einem schweren Leckverlust aus einem schadhaften Tanker. In einem solchen Falle wird ein lager Beutel 1 zu dem verunreinigten Bereich gebracht. Die Tauenden 9 und 10 können von zueinander parallel laufenden gesonderten Booten geschleppt werden, wobei dann der Beutel Hufeisenform annimmt. Der Beutel 1 wird dann durch den verunreinigten bzw. verseuchten Bereich geschleppt. Die Flüssigkeiten treten frei durch dasoffene oi 90988RZ(U(U _. - 24 -

Gewirk (weave) des Netzes hindurch. Bei einer leichten Oberflächenverunreinigung kann die Oberfläche 16 außerhalb der Krümmung bzw. Schleife sehr klar sein. Bei einer solche Verunreinigung würden ein ein-oder zweimaliges Bestreichen der Wasseroberfläche mit dem Beutel 1 genügen, um sie Ölfrei zu halten. Andererseits kann bei einer starken steten Verunreinigungsquelle, wie beispielsweise einem lecken schadhaften Tanler, die Oberflächenverunreinigung derart sein, daß mehrere Einheiten benutzt werden müssen, die einzeln vor- und rückwärts über einen Oberflächenverunreinigungsbereich geschleppt werden.

Die Verwendung eines ölbeständigen Behälters für die faserige Masse hat sowohl bei leichter ala auch bei schwerer Verunreinigung Vorteile. Bei leichter Verunreinigung bleibt das Netzgeflecht verhältnismäßig sauber. Da der Beutel erforderlichenfalls über längere Zeitspannen unbenutzt im Wasser verbleiben muß, hat die Umhüllung ein in einem Hafenbereich vertretbares Aussehen. Bei schwerer Verunreinigung findet an-dem eigentlichen Netzgeflecht tatsächlich keine Adsorption des Öles statt, so daß das gesamte Oberflächenöl unmittelbar in die faserige Masse hineingelangt.

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Bei .Polypropylen-Netzgeflecht hat sich eine Bezeichnung S178 als nahe der brauchbaren Mindestmaschengröße erwiesen, während mit ihr noch immer eine ungehinderte -Flüssigkeitsströmung und wirklich keine Zuschlemmung (bridging) erzielt wird. Diese Handelsbezeichnung bedeutet, daß der Gewebequer schnitt rund ist und daß der genormte Webkopf 178 Nadeln aufweist. Das Gewirk (mesh) erzeugte Öffnungen von etwa 2,58 mm. Datz Netzgeflecht jü.44 hat sich bei Öffnungen von etwa 5,97 mm ebenfalls als sehr zufriedenstellend erwiesene Ein Gewirk mit etwa zwei Öffnungen pro 2,54 cm entsprach in seiner Arbeitsweise den Mindestanforderungen. Bei diesem Öffnungsgrad hatten die eingeschlossenen Fasern die Neigung, aus der Umhüllung zu entweichen.

In der Beschreibung sollen Reifenkordabfallfasern oder ι Fasern aus Vollreifenkordgewebe sich au^ der Verarbeitung von gebrauchten Reifen ergebende Fasern bezeichnen. Hierbei werden gebrauchte Reifen mechanisch zerrissen bzw. zerkleinert und die Gummimasse von dem zerrissenen Reifenkordgewebe getrennt. Eine bei diesem Arbeitsprozeß entstehende Reifenkordfasermasse ist in ihrer Zusammensetzung nicht gleichbleibend. Wie bereits erörtert, besteht sie jedoch gewöhnlich aus Rayon- und/oder Nylon- und/oder "PACRON·¹-Fasern. Als Verunreinigung haften außerdem an der faserigen Abfallmasse kleine Gummiteilchen· Aus diesem Arbeitsprozeß gewonnene Fasern haben im allgemeinen eine Länge von

25 _f 4. Ma /58 _fl mm oder weniger. ■_ :^_26_=—

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Claims

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Ansprüche

Vorrichtung (Article of manufacture) zum Beseitigen von öl von einer Wasseroberfläche unter Verwendung eines Netzgeflechtea mit offenen Maschen und einer Masse aus losen Fasern, die an sich bekannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Uetzgeflecht die J?orm eines geschlossenen porösen Behälters aufweist und die Fasern sich in dem Behälter befinden, wobei die Fasermasae Mittel enthält, die dazu beitragen, die Masse aufgelockert zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzgeflecht ein Polypropylen- und/oder Polyäthylen-Netzgeflecht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzgeflecht eine Maschengröße von mindestens zwei Öffnungen pro Zoll bis etwa zehn Öffnungen pro Zoll (Öffnungen von 23?8 mm) aufweist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der Fasern der Masue aus zerrissenem Reifenkordgewebe oder aus Teppiehabfallfaserri o. dgl. besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch Ibis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die faserige Masse Glaswolle enthält.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ibis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die faserige Mas^e aus Nylonfasern, Polytetrafluoräthylen-Schnitzeln, Rayonfasern, PoIyesterfasern, G-laswolle, Wolle, Baumwolle oder Gemischen aus diesen Stoffen besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fasern aufgelockert haltenden Mittel aus Talkum, Infusorienerde oder mit der Masse gründlich vermischtem Perlit bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zur Vermehrung ihrer 01 -; adsorptionsfähigkeit oberflächenbehandelt sind.

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" Τ9 3F4FQ"

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9. Verfahren zum Beseitigen von Öl von der Wasseroberfläche,, bei welchem ein eine faserige Masse umschließender Behälter nach einem der Ansprüche Ibis auf der Wasseroberfläche schwimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter an.der Oberfläche des Wassers so durch das Wasser bewegt wird, daß das Öl und das sich an der Oberfläche befindende Wasser ungehindert durch die Öffnungen hindurchgelangen, damit das Öl durch die faserige Masae adsorbiert wird und gleichzeitig das Wasser durch sie hindurchfließen kann.

Patentanwälte

Seiler ü. Pfenning

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