KR20110119679A

KR20110119679A - 토양 개량을 위한 화학적 방법

Info

Publication number: KR20110119679A
Application number: KR1020117017905A
Authority: KR
Inventors: 로버트 더블유. 비탈레; 토드 알. 호킨스; 씨. 다비드 브랜건
Original assignee: 미드웨스트 인더스트리얼 써플라이, 인코포레이티드
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-11-02
Also published as: EP2391693A4; AU2010208164B2; CA2750677A1; US8070980B2; CA2829911C; IL228920A0; US8313668B2; CA2829911A1; IL228919A0; EP2487220A1; IL214303A; CL2010000073A1; EP2487221A1; WO2010088483A3; KR20130107365A; BRPI1007788A2; US20110272627A1; US20110272626A1; EP2391693A2; CA2829917C

Abstract

화학적 토양 개량을 위한 조성물은 합성유 또는 기유, 유동점 강하제, 폴리이소부틸렌 및 합성 섬유, 그리고 이들의 다양한 조합을 포함한다.

Description

토양 개량을 위한 화학적 방법{A CHEMICAL METHOD FOR SOIL IMPROVEMENT}

본 출원은 "한지에서의 토양 개량을 위한 화학적 방법"이란 명칭으로 2009년 1월 29일 출원된 특허 가출원 제61/148,216호와 "토양 개량을 위한 화학적 방법"이란 명칭으로 2010년 1월 25일 출원된 특허 가출원 제61/297,843호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 공히 본 명세서에 참조로서 포함된다.

본 발명은 합성유 및 다른 비합성 기유와 함께 폴리이소부틸렌, 카르복시산, 유동점 강하제, 에스테르, 흙/재, 생분해성 섬유, 목재 칩, 및/또는 합성 섬유의 다양한 조합을 활용한 토양 개량과 먼지 제어 방법에 관한 것이다.

환경, 건강 및 안전에 대한 다양한 해로운 효과와 다양한 정도의 성공을 갖는 많은 화학적 먼지와 침식 제어 및 토양 안정의 방법이 수년간 이용되어 왔다. 먼지 제어와 토양 안정화를 위한 전통적인 제품은 재활용 오일, 버진 오일, 염화물, 목질소, 그리고 저급 석유 수지, 아스팔트, 오일 및 피치(역청)로 제조한 유제로 이루어진다.

사용된 또는 재생 석유 오일의 사용은 먼지 제어제로서 오랫동안 채용되어 왔다. 최근에, 대부분의 주에서의 입법은 환경, 건강 및 안전에 대한 염려 때문에 이들 오일을 먼지 제어에 사용하는 것을 제약하였다. 이러한 입법은 버진 오일들에 대한 관심을 불러일으켰는데, 일부 버진 오일은 고도로 정제되고 매우 안전하다. 또한, 석유 오일들은 먼지 억제제로는 제한된 가치를 가지며 토양 안정화제로는 거의 아무런 가치를 갖지 않는다. 이들은 흡착과 흡수의 과정에 의해 입자 증량제로 작용하며, 토양 안정화와 미세 먼지의 제어를 위해 아무런 현저한 응집 작용도 하지 않는다.

용액이나 염 형태로 사용되는 염화마그네슘, 염화칼슘 및 염화나트륨은 토양에 첨가되면 습윤제로 작용한다. 이러한 생성물들은 충분한 습기를 갖는 영역에서 잘 작용하며 습윤 작용을 위해 급수를 요한다. 이러한 생성물들의 문제는 이들의 물에 용해성을 갖는다는 것과 지하수 및 초목 생명에 영향을 준다는 점이다. 또한, 강한 전해질로서, 이들은 금속 설비에 대해 높은 부식성을 갖는다.

목질소는 수십 년 동안 먼지 제어의 저가 수단으로 채용되어 왔다. 최근, 목질소 내의 다이옥신과 다이옥신 형성 성분을 확인한 환경, 건강 및 안전 기구들에 의해 목질소는 상당히 공격을 받아 왔다. 이 문제는 목질소의 수용성과 목질소가 지하수를 오염시킬 수 있다는 점에 의해 악화된다. 또한 목질소는 수용성이고 비, 눈 녹은 물 또는 다른 습기에 의해 씻길 수 있기 때문에 제한된 작용 수명을 갖는다.

종래 기술에서 톨유(tall oil), 석유 수지, 및 아스팔트 및 조합물의 많은 형태의 유제들이 제조되고 제시되었다. 통상 이러한 생성물들은 점도를 분무 가능한 수준으로 감소시키고 생성물의 토양 안으로의 침투를 돕도록 유화된다. 발생된 문제들 중 하나는 과도한 액체 사용으로, 이 액체는 지면에 분무되어 지하수로 들어갈 수 있다. 또한, 유제는 유제 파괴와 활성 성분 경화에 선행하여 습기 상황(moisture event)이 발생할 때 비와 습기에 의해 심하게 손상될 수 있다. 적절히 경화되면, 이러한 생성물들은 단기간 동안 기계적 교란이 거의 없는 조건에서 먼지 제어에 효과적인 속박된 토양층을 형성한다. 이러한 결과를 얻게 되는 톨유 피치 유제의 예들은 종래 기술에서 발견할 수 있다. Doyle의 미국특허 제5,895,347호는 톨유 피치, 염산 및 스테아르산, 그리고 제조하는 동안 온도 및 pH가 제어되는 수중의 유화제로 된 화학적으로 안정화된 유제를 개시한다. 또한, Burch의 미국특허 제4,822,425호는 톨유 피치, 로진, 유화제 및 물을 포함하는 유제를 개시한다.

상이한 토양 종류는 2-문자 코드를 갖는 통일 토지 분류법(USCS: Unified Soil Classification System)에 의해 분류된다. 제1 문자 선택 범위는 G-자갈, S-모래, M-미사, C-점토, 및 O-유기물이고, 제2 문자 선택 범위는 P-입도 분포 불량, W-입도 분포 양호, H-높은 소성성, 및 L-낮은 소성성이다. 그룹 심볼은 GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM, SC, ML, CL, OL, MH, CH 및 OH이다.

결합제가 응집 중인 재료에 첨가되어 최종 생성물의 결합 강도를 얻게 되는 첨가제로서 정해진다. 결합제는 가교, 필름, 또는 매트릭스 필러를 형성하거나 화학 반응을 일으키는 액체 또는 고체일 수 있다. 결합제는 4가지 종류로 분류될 수 있다. 제1 종류는 타르, 피치, 아스팔트, 왁스 또는 시멘트 등의 고체 또는 반고체인 매트릭스 결합제이다. 다른 종류는 물, 용액, 분산제, 분말, 실리케이트, 겔, 오일, 알코올, 점토 및 전분을 포함하는 필름 결합제이다. 제3 종류는 응집 중인 재료와 화학 반응하는 화학적 결합제로서, 실리케이트, 산성 당밀, 석회 및 리그노술폰산을 포함한다. 제4 종류는 마찰을 줄이고 재료의 유동을 유도하는 윤활제이다. 윤활제는 오일, 글리세린, 스테아르산염 및 왁스를 포함한다.

따라서 본 발명의 여러 목적과 장점은 격렬한 사용 및/또는 저온성 지면의 영역에서 탁월한 먼지 제어와 토양을 개량하는 것이다. 안전한 지방족 및 환식(cyclic) 유기 조성물을 포함한 본 발명의 화학 작용제의 사용에 의해, 공수 입자 및 토양 침식의 감소를 통해 공기 및 수질의 개량이 달성된다.

또한, 본 발명은 전통적인 화학적 먼지 및 침식 제어 및 토양 개량 작용제보다 여러 이점을 갖고, 생짜(neat) 또는 희석되지 않은 상태로 적용되어 2차적인 감소(collateral runoff)의 위험을 제거할 수 있고, 활성을 장기간 유지하기 때문에, 유지를 위한 추가보수 적용이 거의 필요치 않고, 물에 녹지 않기 때문에, 비와 험한 기후에 저항력 우수하며, 전해질을 포함하지 않아서 부식 내저항성이 좋다.

이종 혼합물이 지방족 또는 환식 유기 조성물과 R-COOH의 화학 구조를 갖는 카르복시산의 혼합에 의해 생성되고, 높은 수준의 먼지 제어 및 토양 안정화를 달성하는 방식으로 토양에 적용된다. 지방족 및 환식 조성물은 카르복시산의 가소제 및 담체로서 작용한다. 토양에 적용되면, 담체는 카르복시산이 토양에 침투하는 메커니즘을 제공하고, 먼지 억제용 증량제로서도 작용한다. 가소화된 카르복시산은 토양과 골재를 안정화시키면서 작은 입자들을 결합시키는 항구적인 망상의 결합제를 제공한다. 화학 작용제는 종래의 혼합을 이용하여 제조 및 적용되고, 종래의 건설 설비를 이용하여 적용된다.

본 발명은 지방족 또는 환식 유기 조성물을 C_nH_2n 또는r R-C_2nH_3n의 화학 구조를 갖는 폴리올레핀과 혼합하여 생성되고, 높은 수준의 먼지 제어 및 토양 안정화를 달성하는 방식으로 토양에 적용되는 이종의 혼합물도 역시 포함한다. 지방족 및 환식 조성물은 폴리올레핀이 토양으로 침투하기 위한 가소제 및 담체로서 작용하고, 또한 먼지 억제용 증량제로서도 작용한다. 가소화된 폴리올레핀은 토양과 골재를 안정화시키면서 작은 입자들을 결합시키는 항구적인 망상의 결합제를 제공한다. 화학 작용제는 종래의 혼합을 이용하여 제조 및 적용되고, 종래의 건설 설비를 이용하여 적용된다.

본 발명은 유동점 강하제도 역시 구현한다.

또 다른 목적 및 장점은 후속하는 설명과 첨부 도면을 참조하면 이해할 수 있다.

정의

부착 - 인력에 의해 비슷하지 않은 특정 분자들이 서로 달라붙는 경향

응집 - (먼지 또는 분말 등의) 작은 미세 입자들이 모여 최종 생성물로서 또는 2차 처리 단계에서의 사용을 위한 더 큰 덩어리, 집단, 펠릿, 또는 블록을 형성하는 입자 크기 증가의 과정

결합제 - 응집 중인 재료에 첨가되어 최종 생성물의 결합 강도를 얻게 되는 첨가제

접합 - 응집 접합 또는 접합 강도 등의 입자들 사이의 결합의 힘

카르복시산 - 보통 -COOH 또는 -CO₂H로 기재되는 화학식 -C(=O)OH를 갖는 카르복시기의 존재를 특징으로 하는 유기산. 카르복시산은 Brønsted-Lowry산이며 이들은 양자 공여체이다.

클러스터링: 수분의 존재 하에 진자 및 견인 브리지에 의한 입자들의 느슨한 접합

점착 - 유사한 분자들 사이의 분자간 흡인

수소화 분해: 높은 온도와 압력에서 촉매의 존재 하에 공급 원료를 수소로 화학 반응시켜 달성한 방향족 화합물과 극성 화합물의 제거

수첨 이성화 - 중간 알켄을 통한 알칸 탄화수소의 이성화

친유액 - 지질에 대한 친화력, 지질과 결합하려는 경향, 또는 지질에서 용해될 수 있는 유체

올레핀 - 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 불포화 화합물(일반식 C_nH_2n을 갖는 알켄이라고도 함)

폴리올레핀 - 모노머로서 단일 올레핀으로부터 생성된 폴리머

유동점 강하제 - 유동점 강하제(PPD라고도 함)는 윤활제 내의 왁스 결정 형성을 제어하여 낮은 유동점과 개선된 저온 유동 성능을 달성하도록 설계된 폴리머이다.

합성 이소알칸 - 끝에서 첫 번째의 탄소 원자가 단일의 메틸기에 결합된 측쇄를 갖는 합성 알칸

점도 지수 개선제 - 점도 지수를 증가시키는 화학 성분(온도에 따른 동점도의 변화를 위한 수단)

본 발명의 적어도 하나의 실시예가 하기의 설명에 제시되고, 도면에 도시되며, 첨부된 특허청구범위에서 구체적이고 명백하게 지적된다.
도 1은 시험 결과를 보여주는 차트이다.
도 2는 시험 결과를 보여주는 차트이다.

본 발명의 일 실시예는 한지에서 토양 개량 특성을 강화하기 위한 조성물을 활용한다. 액체 토양 개량제는 유동점 강하제와 결합된 합성유로 이루어진다. "합성"은 순수 또는 혼합 물질이 그 제조 또는 처리 중에 적어도 하나의 주요한 화학적 변형(반응)을 겪는 것을 의미한다. 단순한 물리적 분리, 정제, 또는 변형(즉 결빙 또는 비등)은 주요한 화학적 반응을 구성하지 않는다. 일 실시예에서, 유동점 강하제는 아크릴, 아크릴 코폴리머, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머, 비닐 아세테이트 올레핀 코폴리머, 스티렌 말레산 무수물 코폴리머의 알킬 에스테르(alkyl esters of styrene-maleic anhydride copolymer), 불포화 카르복시산의 알킬 에스테르, 폴리알킬아크릴레이트, 알킬페놀, 알파 올레핀 코폴리머 및 폴리알킬메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상이다. 합성유와 유동점 강하제를 토양에 섞고 다지면 지내력 강도와 그 밖의 기계적 성질을 증가시킬 것이다. 다져진 토양 특성의 개량은 추운 날씨 환경에서 물의 어는점 훨씬 아래의 온도에서 달성될 수 있다. 통상, 더 따뜻한 기후에서, 이러한 토양 개량은 물의 사용에 의해 이루어진다. 본 발명은 물의 어는점 때문에 물의 사용이 불가능한 온도에서 토양에 분산되고 섞일 수 있기 때문에 전통적인 방법보다 이롭다. 또한, 화학 조성물의 방수 능력에 기인한 강도 이득, 결빙-해빙과 동상(凍上)에 대한 보호, 및 토양 결속 특성을 원 상태로 유지한다. 본 발명의 일 실시예에서, 합성유는 약 98 중량% 내지 약 99.9 중량%(중량 %는 98.0, 98.1, 98.2, 98.3, 98.4, 98.5, 98.6, 98.7, 98.8, 98.9, 99.0, 99.1, 99.2, 99.3, 99.4, 99.5, 99.6, 99.7, 99.8 및 99.9를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이며, 유동점 강하제는 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%(중량 %는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89, 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 1.20, 1.21, 1.22, 1.23, 1.24, 1.25, 1.26, 1.27, 1.28, 1.29, 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.51, 1.50, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.60, 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 1.69, 1.70, 1.71, 1.72, 1.73, 1.74, 1.75, 1.76, 1.77, 1.78, 1.79, 1.80, 1.81, 1.82, 1.83, 1.84, 1.85, 1.86, 1.87, 1.88, 1.89, 1.90, 1.91, 1.92, 1.93, 1.94, 1.95, 1.96, 1.97, 1.98, 1.99 및 2.00을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 그리고, 중성 오일(neutral oil)이 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%(중량%는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89, 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 1.20, 1.21, 1.22, 1.23, 1.24, 1.25, 1.26, 1.27, 1.28, 1.29, 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.51, 1.50, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.60, 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 1.69, 1.70, 1.71, 1.72, 1.73, 1.74, 1.75, 1.76, 1.77, 1.78, 1.79, 1.80, 1.81, 1.82, 1.83, 1.84, 1.85, 1.86, 1.87, 1.88, 1.89, 1.90, 1.91, 1.92, 1.93, 1.94, 1.95, 1.96, 1.97, 1.98, 1.99 및 2.00을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이로 첨가될 수 있다. 다른 실시예에서, 합성유는 약 80 중량% 내지 약 95 중량%(중량 %는 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 유동점 강하제는 약 0.1 중량% 내지 약 0.9 중량% (중량 %는 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 및 0.9를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이이며, 폴리올레핀은 약 5 중량% 내지 약 20 중량% (중량 %는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 및 20을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이이다. 그리고, 중성 오일이 약 0.01 중량% 내지 약 0.9 중량% (중량 %는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89 및 0.90을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 일 실시예에서, 토양 개량 조성물의 적용에 아무런 물도 필요로 하지 않는다. 조성물은 적어도 -40℉(-40℃)까지의 온도에서 적용될 수 있는 파라핀 기반의 소수성 액체 재료이다. 조성물은 접촉한 모든 토양을 결합하고 코팅하여 다짐을 확보하면서 발수성을 준다. 조성물은 다져진 표면으로서, 기층에서 손상이 발생하는 경우 자가 치유 표면(self-healing surface)을 만든다. 이는 지속적으로 활성상태이므로, 기층과 보조 기층 토양의 장기간 다짐을 용이하게 하여, 치밀화 작용제 및 밸러스트 작용제의 역할을 한다.

본 발명의 다른 실시예는 한지가 특징인 토양 개량을 강화하기 위한 조성물을 활용한다. 액체 토양 개량제는 해상 시추를 위한 EPA(환경보호국) 표준을 충족시키는 합성유와 유동점 강하제의 조합으로 이루어진다. 이 실시예에서, 합성유는 정적 전단력 요건, 침전 요건, 다중 방향족 탄화수소 요건 및 독성 요건을 포함하는 해상 시추를 위한 EPA 표준을 충족시키는 유체로 정의된다. 일 실시예에서, 유동점 강하제는 아크릴, 아크릴 코폴리머, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머, 비닐 아세테이트 올레핀 코폴리머, 스티렌 말레산 무수물 코폴리머의 알킬 에스테르, 불포화 카르복시산의 알킬 에스테르, 폴리알킬아크릴레이트, 알킬페놀, 알파 올레핀 코폴리머 및 폴리알킬메타크릴레이트로부터 선택된다. 합성유와 유동점 강하제를 토양에 섞고 다지면 지내력 강도(soil bearing strength)와 그 밖의 기계적 성질을 증가시킬 것이다. 다져진 토양 특성의 개량은 추운 날씨 환경에서 물의 어는점 훨씬 아래의 온도에서 달성될 수 있다. 통상, 더 따뜻한 기후에서, 이러한 토양 개량은 물의 사용에 의해 이루어진다. 본 발명은 물의 어는점 때문에 물의 사용이 불가능한 온도에서 토양에 분산되고 섞일 수 있기 때문에 통상의 방법보다 이롭다. 또한, 화학 조성물의 방수 능력에 기인한 강도 이득, 결빙-해빙과 동상(凍上)에 대한 보호, 및 토양 결속 특성을 원 상태로 유지한다. 본 발명의 일 실시예에서, 합성유는 약 98 중량% 내지 약 99.9 중량%(중량 %는 98.0, 98.1, 98.2, 98.3, 98.4, 98.5, 98.6, 98.7, 98.8, 98.9, 99.0, 99.1, 99.2, 99.3, 99.4, 99.5, 99.6, 99.7, 99.8 및 99.9를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 그리고, 유동점 강하제는 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%(중량 %는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89, 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 1.20, 1.21, 1.22, 1.23, 1.24, 1.25, 1.26, 1.27, 1.28, 1.29, 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.51, 1.50, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.60, 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 1.69, 1.70, 1.71, 1.72, 1.73, 1.74, 1.75, 1.76, 1.77, 1.78, 1.79, 1.80, 1.81, 1.82, 1.83, 1.84, 1.85, 1.86, 1.87, 1.88, 1.89, 1.90, 1.91, 1.92, 1.93, 1.94, 1.95, 1.96, 1.97, 1.98, 1.99 및 2.00을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 중성 오일이 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량% (중량 %는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89, 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 1.20, 1.21, 1.22, 1.23, 1.24, 1.25, 1.26, 1.27, 1.28, 1.29, 1.30, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.35, 1.36, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.41, 1.42, 1.43, 1.44, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.51, 1.50, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.60, 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 1.69, 1.70, 1.71, 1.72, 1.73, 1.74, 1.75, 1.76, 1.77, 1.78, 1.79, 1.80, 1.81, 1.82, 1.83, 1.84, 1.85, 1.86, 1.87, 1.88, 1.89, 1.90, 1.91, 1.92, 1.93, 1.94, 1.95, 1.96, 1.97, 1.98, 1.99 및 2.00을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이로 첨가될 수 있다. 다른 실시예에서, 합성유는 중량으로 약 80 중량% 내지 약 95 중량%(중량 %는 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이며, 유동점 강하제는 약 0.1 중량% 내지 약 0.9 중량% 사이(중량 %는 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 및 0.9를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이다. 폴리올레핀이 약 5 중량% 내지 약 20 중량%(중량 %는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 및 20을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)사이이다. 중성 오일이 약 0.01 중량% 내지 약 0.9 중량%(0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89 및 0.90을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이이다. 일 실시예에서, 토양 개량 조성물의 적용시 아무런 물도 필요로 하지 않는다. 조성물은 적어도 -40℉(-40℃)까지의 온도에서 적용될 수 있는 파라핀 기반의 소수성 액체 재료이다. 조성물은 접촉한 모든 토양을 결합하고 코팅하여 다짐을 확보하면서 발수성을 준다. 조성물은 다져진 표면으로서, 기층에서 손상이 발생하는 경우 자가 치유하는 표면을 만든다. 이는 지속적으로 활성상태이므로, 기층과 보조 기층 토양의 장기간 다짐을 용이하게 하여, 치밀화 작용제 및 밸러스트 작용제의 역할을 한다.

이제 도 1을 참조하면, 시험 결과를 갖는 차트가 도시되어 변형(strain, 그래프 상에 0.1 내지 0.5) 대 CBR(캘리포니아 지지력비(bearing ratio)) 값을 보여준다. 시험은 표준 영역의 플런저로 하여금 토양 샘플을 관통하도록 하는 것으로 이루어진다(이는 실험실이나 현장에서 이루어질 수 있다.). 관통을 일으키데 필요한 힘(하중)은 측정된 관통에 대해 플로팅되어 있으며, 판독치는 규칙적인 시간 간격으로 기록되어 있다. 차트는 대조군, 대조군과 합성 섬유, 다져지지 않은 대조군, 합성 섬유를 갖는 샘플 A(합성유와 유동점 강하제), 합성 섬유를 갖는 샘플 B(합성유, 유동점 강하제 및 폴리올레핀)에 대한 시험으로서 재현된 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

CBR	대조군 13.5% 습기	대조군 13.5% 습기 및 섬유	대조군 13.5% 습기, 다져지지 않음	샘플 A 13.5% 습기 및 섬유	샘플 B 13.5% 습기 및 섬유
0.1	42.43	56.99	2.5	84.03	42.84
0.2	83.19	80.14	3.33	134.22	105.38
0.3	103.77	96.33	3.5	168.58	146.9
0.4	112.31	85.73	3.44	190.08	163.13
0.5	116.15	111.67	3.52	208.47	192.95

합성 섬유를 활용한 이 실시예는 필요한 점착과 부착을 처리된 토양에 부여하고, 패드의 말단 또는 선단에서 부풀어 오르는 것의 방지를 돕는다. 일 실시예에서, 합성 섬유는 Louisiana의 Baton Rouge 소재의 Fiber Reinforced Soils, LLC로부터 입수한 GeoFibers^®이다. 합성 섬유는 토양에 혼합되면 망, 격자 및 섬유 형상을 생성한다. 이들 망, 격자 및 섬유 형상은 토양층(흙)의 강화를 위한 기계적인 수단을 제공한다. 이 실시예에서, 섬유는 폴리프로필렌으로 이루어지고, 길이가 대략 1/4 인치 내지 대략 3 인치(길이는 0.25, 0.50, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 2.25, 2.5, 2.75 및 3 인치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)이며, 인장 강도는 약 40,000psi고, 인장신율은 약 20%이고, Young율(Young's Modulus)은 약 600,000psi며, 비중은 약 0.91gr/cm³이다. 일 실시예에서, 섬유는 UV 보호제로서 첨가된 카본 블랙을 포함한다. 통상, 3가지 종류의 섬유 즉 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유가 있다. 이 실시예에서, 섬유는 평방피트 당 약 0.15 파운드(0.072 밀리바)로 첨가되고, 약 6 인치(15.24cm) 깊이로 균일하게 혼합되며, 다져진다. 도 2는 본 발명에 따른 증가한 CBR 값의 그래프를 보여준다.

다른 실시예에서, 합성유, 유동점 강하제 및 합성 섬유가 토양에 첨가된다. 토양에 첨가된 후의 유체 및 유동점 강하제는 약 5 중량%이며, 토양에 첨가된 후의 섬유는 중량으로 약 0.3 중량% 내지 약 0.5 중량%(중량 %는 0.3, 0.4 및 0.5를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.)이다. 처리된 견본과 처리되지 않은 견본이 3개의 빙점하의 온도 25℉(-3.9℃), -10℉(-23℃) 및 -30℉(-34℃)에 노출되었다. 각각의 온도에 24 시간 노출한 후에 주위 온도에서 측정하였다. 처리되지 않은 견본은 25℉(-3.9℃)에서 7% 부피만큼 부풀어 올랐고, 더 추운 온도에서는 더 이상 부풀어 오르지 않았다. 처리된 견본은 25℉(-3.9℃)에서 1.5% 수축했고 더 추운 온도에서 변화하지 않았다. 합성 섬유는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 사이의 양으로 존재하며, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 및 5.0을 포함하지만 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 일 실시예에서 합성 섬유는 플라스틱, 엘라스토머 또는 고무로 이루어질 수 있다.

하나의 적용 방법은 섬유를 입방미터 당 일정한 비로 분산시켜 3개의 융기 안으로 혼합시키는 것이다. 섬유 길이는 실험실 시험에 의해 결정될 것이다. 섬유 분산은 기계적 수단을 통해 이루어지고, 영역 전체의 균일성을 위해 감시된다. 각각의 융기는 특정한 프로파일에 설정된 경작기로 균일하게 혼합되었다. 최종 융기는 전술한 섬유를 따른 유체 적용을 수용한다. 이 지점에서, 처리된 재료는 바로 다질 수 있다. 합성유와 유동점 강하제는 프로파일에 기초한 결정된 적용 비율로 재료의 최종 융기에 적용된다. 유체의 약 50%가 섬유 적용 및 혼합에 선행하여 적용될 것이다. 나머지 50%는 다짐에 선행하여 적용된다. 처리된 재료의 다짐은 대형의 다지는 기계로 수행된다. 제1 시도는 정적 롤로 시도되고, 다음의 시도들은 진동성 다짐을 위해 설정된다. CBR 값은 합성유를 위한 경화 시간이 있을 때 시간에 따라 증가할 것이다.

다른 실시예에서, 조성물은 일 실시예에서 고도로 수소 처리된 합성 이소알칸인 합성유와, 일 실시예에서 폴리올레핀인 결합제이다.

이 실시예에서 합성유는 약 50 중량% 내지 약 95 중량%(중량 %는 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.)일 수 있다. 그리고, 결합제는 약 5 중량%와 약 50 중량%(중량 %는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 및 50을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.) 사이일 수 있다. 일 실시예에서, 합성유/결합제 조성물은 토양에 보조 기층으로 적용되며, 보조 기층의 상부에는 합성유/결합제 조성물과 합성 섬유의 조합인 표층이 적용된다. 이 보조 기층과 표층의 조합은 토양에 강한 충격 저항을 부여한다.

다른 실시예에서, 합성유는 유동점 강하제 및 열가소성 폴리올레핀 화합물과 조합된다. 열가소성 폴리올레핀 화합물은 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소프렌 및 이들의 코폴리머를 포함한다. 다른 실시예에서, 합성유는 유동점 강하제 없이 폴리이소부틸렌과 조합될 수 있다. 결합제는 모든 실시예에서 첨가될 수 있다는 것도 역시 알아야 한다. 또 다른 실시예에서, 합성유는 피치 로진 혼합물과 조합된다. 피치 로진은 결합제로서 작용한다. 전술한 모든 실시예에서, 합성유는 1% 미만의 불포화 탄화수소 함량을 갖고, 99%보다 큰 포화 백분율(포화백분율 %는 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99%일 수도 있다)을 갖는 합성 이소알칸일 수 있고, 합성 또는 반합성(semi-synthetic) 탄화수소이고, 수소 처리된 이소알칸, 수소 분해된 합성 이소알칸 또는 수첨 이성화된 합성 이소알칸이고, 68℉에서 적어도 약 19 센티스토크의 점도를 갖고, 약 266℃보다 큰 플레임 포인트를 가지며, 약 350℉의 인화점을 갖는다. 폴리이소부틸렌과 조합된 합성유는 하중이 균일하게 분배되도록 돕는다.

다른 실시예에서, 조성물은 일 실시예에서 고도로 수소 처리된 합성 이소알칸인 기유와, 일 실시예에서 폴리올레핀인 결합제이다. 이 실시예에서 기유는 약 50 중량% 내지 약 95 중량% 사이일 수 있다(중량 %는 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.). 그리고, 결합제는 약 5 중량 내지 약 50 중량% 사이일 수 있다(중량 %는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 및 50을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.). 일 실시예에서, 기유/결합제 조성물은 토양에 보조 기층으로서 적용되며, 보조 기층의 상부에는 기유/결합제 조성물과 합성 섬유의 조합인 표층이 적용된다. 보조 기층과 표층의 조합은 토양에 강한 충격 저항을 부여한다.

다른 실시예에서, 기유는 유동점 강하제 및 열가소성 폴리올레핀 화합물과 조합된다. 열가소성 폴리올레핀 화합물은 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소프렌 및 이들의 코폴리머를 포함한다. 다른 실시예에서, 기유는 유동점 강하제 없이 폴리이소부틸렌과 조합될 수 있다. 기유는 모든 실시예에서 첨가될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기유는 피치와 조합된다. 전술한 모든 실시예에서, 기유는 1% 미만의 불포화 탄화수소 함량을 갖고, 99%보다 큰 포화 백분율(포화 백분율은 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99%일 수도 있다)을 갖는 합성 이소알칸일 수 있고, 합성 또는 반합성 탄화수소이고, 수소 처리된(hydrotreated) 이소알칸, 수소 분해된(hydrocracked) 합성 이소알칸 또는 수첨 이성화된(hydroisomerized) 합성 이소알칸이고, 68℉(20℃)에서 적어도 약 19 센티스토크의 점도를 갖고, 약 266℃(130℃)보다 큰 플레임 포인트를 가지며, 약 350℉(177℃)의 인화점을 갖는다. 폴리이소부틸렌과 조합된 기유는 하중이 균일하게 분배되도록 돕는다.

다른 실시예에서, 기유는 합성 섬유와 조합된다. 이 실시예에서, 섬유는 폴리프로필렌으로 이루어지고, 길이가 약 1 인치와 약 3 인치 사이이다. 인장 강도는 약 40,000psi(2,758bar)고, 인장신율은 약 20%이고, Young율은 약 600,000psi(41,368bar)며, 비중은 약 0.91gr/cm³이다. 일 실시예에서, 섬유는 UV 보호제로서 첨가된 카본 블랙을 포함한다. 통상, 3가지 종류의 섬유 즉 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유가 있다. 이 실시예에서, 섬유는 평방피트 당 약 0.15 파운드(0.072 밀리바)로 첨가되고, 약 6 인치 깊이로 균일하게 혼합되며, 다져진다. 이 실시예는 유동점 강하제, 결합제, 및/또는 폴리이소부틸렌도 역시 포함할 수 있다고 이해된다.

기유에는 5개의 구체적인 카테고리가 있다. 이러한 카테고리는 오일이 형성되는 베이스 스톡의 종류를 정의한다. 카테고리는 다음과 같다. 기유 군 카테고리에는 제조 방법(이하, 굵은 글씨로 기재된)과 그 다음의 각각의 카테고리를 위한 오일 특성의 설명이 따라오는 것에 유념한다.

I 군 - 용매 결빙: I 군 기유들은 모든 군에서 최소로 정제된 것들이다. 보통 이들은 거의 균일하지 않거나 전혀 균일하지 않은 서로 다른 탄화수소 사슬의 혼합물이다. 시장의 일부 자동차유가 I 군 스톡이지만, 일반적으로 이들은 덜 요구되는 용례에 사용된다.

II 군 - 수소 처리 및 정제: II 군 기유들은 시장에서 현재 입수할 수 있는 광물 기반의 차량 오일에서 흔하다. 이들은 휘발성, 산화 안정성 및 인화점/발화점과 같은 윤활 성질에서 보통 이상의 성능을 갖는다. 이들은 유동점, 콜드 크랭크 점도 및 극압 마모 등의 영역에서 단지 보통의 성능을 갖는다.

III 군 - 수소 처리 및 정제: III 군 기유들은 기유 군들의 최고 수준의 광유 정제의 대상이다. 비록 이들이 화학적으로 처리되지 않지만, 이들은 넓은 범위의 속성에서 좋은 성능을 제공하고 좋은 분자 균일도 및 안정성을 제공한다. 이들은 통상 첨가제로 혼합되고, 합성 또는 반합성 생성물로서 거래된다. III 군 기유는 지난 10년간 미국에서 더욱 흔하게 되었다.

IV 군 - 화학 반응: IV 군 기유들은 화학적으로 처리된 합성 베이스 스톡들(stocks)이다. 폴리알파올레핀(PAOs)은 합성 베이스 스톡의 흔한 예이다. 합성물은 첨가제와 조합되면 넓은 범위의 윤활 성질에서 뛰어난 성능을 제공한다. 이들은 매우 안정된 화학적 조성과 고도로 균일한 분자 사슬을 갖는다. IV 군 기유는 차량 및 산업 용례에서 합성 및 합성-혼합 생성물에서 더욱 흔하게 되었다.

V 군 - As Indicated : V 군 기유들은 오일 첨가제의 생성에 주로 사용된다. 에스테르 및 폴리에스테르 양쪽은 오일 첨가제의 형성에 사용되는 흔한 V 군 기유이다. V 군 오일은 일반적으로 기유 자체로 사용되지 않지만, 다른 기유에 유익한 성질을 추가한다.

일부 실시예에서, 본 발명은 주로 카르복시산으로 구성된 재료와 혼합되고 개선된 수준의 먼지 및 침식 제어와 토양 개량을 이루는 방식으로 적용되는 가소제 및 담체로 활용되는 지방족 및 환식 유기 조성물로 이루어진다(여기서, 토양 개량은 미립 보존의 통합, 먼지 제어, 침식 제어, 토양 안정화, 강도 이익, 및/또는 증가된 지지력을 의미한다.).

카르복시산이 지방족 또는 환식 유기 가소제 및 담체와 혼합되면 새로운 예측 못한 결과가 생긴다. 이들 혼합물을 처리하여 토양, 골재 또는 광물에 적용되면 장기간 지속되는 높은 수준의 먼지 제어 및 안정화를 제공하는 이종의 혼합물 또는 유제를 얻는다. 본 발명은 부식되지 않고 유해하지 않으면서도 뛰어난 습기 저항, 재작업성 및 작용 수명을 보인다.

지방족 유기 조성물은 석유 또는 석탄으로부터 유도되거나, 파라핀 또는 알칸, 올레핀, 알켄 및 알카디엔을 포함하는 합성 제조로부터 유도된 포화 및 불포화 탄화수소를 의미한다. 알코올, 에테르, 알데하이드, 케톤, 카르복시산 및 탄수화물이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 이러한 조성물은 0 중량% 내지 95 중량%로 구성된다(중량 %는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.).

환식 유기 조성물은 탄화수소, 사이클로파라핀, 사이클로올레핀, 사이클로아세틸렌, 방향족 탄화수소, 이종 고리 화합물, 그리고 테르펜, 아미노산, 단백질 및 핵산 등의 지방족 및 환식 구조의 모든 조합을 의미한다. 본 발명의 일부 실시예서, 이러한 조성물은 0 중량% 내지 95 중량%로 구성된다(중량 %는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 및 95를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.).

카르복시산은 주요 성분이 포화 또는 불포화 지방산- 그 에스테르가 동물 또는 식물성 기름 또는 오일에서 유도된 및 식물에서 유도된 수지 또는 로진산인 모든 물질을 의미하며, 모두 화학적으로 R-COOH로 표현된다. 본 발명에서, 이러한 물질들은 5 중량% 내지 70 중량%로 구성된다(중량 %는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 및 70을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.).

가소제(plasticizer)는 처리를 용이하게 하고 최종 생성물의 유연성과 내구성을 증가시키도록 카르복시산에 첨가되는 유기 조성물을 의미한다.

담체(carrier)는 카르복시산이 혼화될 수 있고 가소된 카르복시산이 토양 안으로 분산 및 침투하는 것을 조력하도록 매체로서 작용하는 모든 유기 조성물을 의미한다.

이종 혼합물(heterogeneous mixtures)은 균일하게 분산되었는가와 무관하게 2 이상의 물질로 이루어진 혼합물 또는 용액을 의미한다.

유제(Emulsions)는 작은 백분율의 유화제에 의해 현탁 상태로 유지되는 2 이상의 혼화될 수 없는 액체의 혼합물들을 의미한다. 유화제는 단백질 또는 탄수화물 폴리머 또는 장쇄 알코올 및 지방산일 수 있다. 유제는 오일이 물속에 분산된(oil-in-water) 연속상 혼합물이거나 물이 오일속에 분산된(water-in-oil) 연속상 혼합물일 수 있다.

본 발명은 종래의 제조 설비를 이용하여 제조할 수 있다. 종래의 혼합기, 유화기, 또는 콜로이드 밀(mills)을 활용하여 이러한 성분들을 혼합하여 안정적인 이종 혼합물 또는 유제를 얻는다.

화학 작용제를 토양에 적용하는 것도 역시 종래의 분무 설비를 이용하여 완수된다. 작용제는 호스, 분무 노즐, 또는 고정된 분무기를 통해 중력 공급되거나 펌프 공급되어, 처리될 토양이나 재료에 균일하게 적용된다. 모터 그레이더(motor-graders), 아스팔트 그라인더, 혼합기, 퍼그 밀, 다지는 기계, 롤러 및 그 밖의 종래의 건설 설비를 활용하여 요망되는 경우 안정화된 기층을 혼합하고, 수평을 설정하며, 다질 수 있다.

일단 적용되면, 액체는 먼지 제어와 안정화를 위한 2개의 메커니즘이 효과에 기여하는 토양 안으로 침투한다. 첫 번째는 분자가 입자의 표면에 부착되는 흡착 과정과 물질이 입자의 내부 구조로 침투하는 흡수 과정을 통한 입자 증량 및 적재 메커니즘이다.

두 번째 메커니즘은 결합제가 포함된 실시예에서 결합제로 작용하는 가소화된 고분자 카르복시산에 의해 이루어진다. 지방산과 수지는 압축력을 받으면 입자들을 결합시켜 단단한 응집성 기층을 형성한다. 가소화된 지방산과 수지는 극히 습한 기후와 중형 궤도 차량(heavy tracked vehicles)과 강철 체인 타이어로부터의 기계적 교란을 통해서도 활성을 유지한다. 본 발명은 본 발명은 분산되면 단단한 응집성 기층 안으로 다시 다져지며, 화학 작용재의 작용 수명을 연장시키는 고유하고도 예측 못한 능력을 발휘한다. 합성 이소알칸을 사용하는 실시예에서, 이소알칸은 점착 및 부착 효과를 모두 제공할 수 있다. 에스테르를 사용한 실시예에서, 에스테르는 점착 및 부착 효과를 모두 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 조성물은 열가소성 폴리올레핀 조성물로 주로 구성된 재료와 혼합되어 개선된 수준의 먼지 및 침식 제어와 토양 안정화를 얻는 방식으로 적용되는 가소제 및 담체로 활용되는 지방족 및 환식 유기 조성물로 이루어진다.

폴리올레핀 조성물이 지방족 또는 환식 유기 가소제 및 담체와 혼합되면 새로운 예측 못한 결과가 생긴다. 이러한 혼합물들을 처리하여 토양, 골재 또는 광물에 적용되면 장기간 지속되는 높은 수준의 먼지 제어 및 안정화를 제공하는 이종의 혼합물 또는 유제를 얻는다. 본 발명은 부식되지 않고 유해하지 않으면서도 뛰어난 습기 저항, 재작업성 및 작용 수명을 보인다.

열가소성 폴리올레핀 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리이소프렌, 및 그 코폴리머를 포함하는 CnH₂n or R-C_2nH_3n의 화학구조를 갖는 올레핀으로부터 유도된 모든 물질을 의미한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 이러한 물질들은 2 중량% 내지 90 중량%로 구성된다(중량%는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 및 90을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.).

다른 실시예에서, 합성 이소알칸 및 결합제가 원 상태로 모래에 첨가되며, 다른 모래/토양 혼합물은 혼합비의 10%이다. 이 실시예에서 10% 모래/토양 혼합물은 60 시브(sieve)를 지나는 미세한 재료이다. 일 실시예에서, 건조 재료는 대략 7%의 습도가 되도록 물과 EK35(Ohio의 Canton 소재의 Midwest Industrial Supply에서 입수 가능함)로 처리되었다. EK35는 12 평방피트 당 1 갤런의 적용 비율로 첨가되었다. 대조군은 10%의 결과를 가져왔으며, 0.1 침투에서 결과는 71.3%였고, 0.2 침투에서 결과는 114.4%였다. 모래/토양 혼합물은 혼합비의 약 1 중량% 내지 약 15 중량% 사이일 수 있다고 이해된다. 여기서, 중량%는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 모래/토양 혼합물의 미세 재료는 약 4 내지 약 200 사이의 시브 범위를 가질 수 있다고 이해된다. 여기서, 시브 범위는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199 및 200을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

적어도 일 실시예에서, 유체/섬유 시스템은 열등한 재료(즉, 최소 토양 구속, 지지체 및 기후)와 잘 작용한다. 개량된 토양은 최악의 토양 및 현장 조건에서 다년간 높은 압력을 지탱하고 견딜 수 있다.

따라서, 시험에서 예측 못한 결과를 제공한 화학 작용제를 이용하여 토양 개량의 새롭고, 효과적인 수단을 제공하는 것을 알 수 있다. 일 실시예에서, 최저의 토양의 CBR은 본 발명의 적용에 의해 단지 미세하게 증가되었다. 하지만, 처리된 토양은 상대적으로 낮은 CBR 값에도 불구하고 현저히 증가한 중량 지지 성질을 갖는 것으로 증명되었다. 이 결과는 CBR 값이 중량 지지 성질과 결합되기 때문에 상대적으로 낮은 CBR 값을 갖는 토양에는 뛰어난 중량 지지 성질이 예측되지 않는다는 점에서 놀라운 것이다. 최저의 토양은 의도된 용도를 위한 지지력을 발현할 만큼 충분히 다져지지 않는 토양으로 통상 정의된다. 이것은 입자의 상호 결합을 촉진하지 않을 입자 형태 또는 입자 사이의 결합을 방지하는 입자 분포에 흔히 기인한다(예컨대 불충분한 미립은 <5%이고, 과도한 미립은 >30%이다.). 최저의 토양은 흔히 건설 현장에서 국부적으로 발견되어, 그 잠재적인 용도에 경제적인 매력을 부여한다. 본 발명은 다져진 토양의 입자 상호 결합과 점착을 보충한다. 상호 결합은 섬유의 단부가 인접한 입자의 쌍 사이에 끼어 기계적 강화를 달성할 때 보충된다. 점착은 유체가 입자들 사이의 다짐과 모세관 작용을 강화할 때 보충된다. 본 발명이 최저의 토양에 적용되면 전술한 작용을 통해 지지력을 개선하고, 의도된 용도에 충분한 성능을 갖는 경제적인 재료 대안을 가능케 한다.

전술한 "합성"의 정의와 연관 없는 실시예에서, "합성"의 정의는 EPA 정적 전단력 요건, 침전 요건, 다중 방향족 탄화수소 요건 및 독성 요건을 충족시키는 유체를 포함한다.

합성유가 합성 이소알칸인 일 실시예에서, 합성 이소알칸은 가소제로서 작용하며, 합성 이소알칸은 유일한 가소제이다. 하지만 이것은 단지 본 발명의 하나의 실시예임을 알아야 한다. 다른 실시예와 조합될 수 있는 본 발명의 다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 탄화수소가 결여된다. 일 실시예에서, 합성 이소알칸은 99% 보다 큰 포화 분율을 갖는다.

다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 합성유와 유동점 강하제로 이루어진다. 다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 합성유와 결합제로 이루어진다. 다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 합성유, 생분해성 재료 및 합성 섬유로 이루어진다. 다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 기유 및 폴리이소부틸렌으로 이루어진다. 다른 실시예에서, 조성물은 본질적으로 기유 및 합성 섬유로 이루어진다.

예 - 알라스카의 불안정한 토양 중의 상당수에서, 원유 탐사 캠프에서 집결 패드(staging pad)를 설치하는 것도 상당한 도전이 된다. 적절한 재료가 부재하거나 반입 비용이 너무 비싼 노스슬로프(North Slope)의 벽지에서, 본 발명은 토양 안정화를 위한 비용 효과적인 해결책임을 입증하였다. 이전에 방공 조기 경보(DEW) 기지였던 미국 알라스카 Barrow의 약 47 마일 동쪽에 있는 미국의 최북단 도시인 Cape Simpson은 현재 원유 탐사를 위한 집결 기지이다. Ukpeagvik Inupiat 코포레이션은 대단한 어려움에 직면했다. 그들은 수세되고 매우 둥근 바다 모래인 180,000 평방피트의 재료를 강화하고 안정화해야 했다. 해결책은 150,000 파운드 이상의 윤중을 갖게 하여 무거운 설비를 지지해야 한다. 안정화되지 않는다면, 표준의 적재되지 않은 픽업트럭은 그 후륜이 패드 상에 위치하기 전에 전륜축이 가라앉게 된다. 또한, 해결책은 빙점하의 온도에서 작업해야 하고, 최소의 설치 설비를 요하며, 미국 EPA 및 알라스카 환경 표준을 충족시켜야 한다. 다른 용례로부터 입증된 기술의 조합 즉 합성 섬유 및 합성유와 결합제(Midwest SF2)가 선택되었다. 지오섬유(geo-fiber)는 토양에 혼합되면 기계적 강화를 제공하는 폴리프로필렌 섬유이며, 사면 수리 및 사면 건설에 흔히 사용된다. 이것은 잔디 축구장을 보강하도록 스포츠 산업에서도 사용된다. 무독성 합성유와 결합제가 연속적인 점착과 부착을 통한 다짐과 강도 이득을 제공하도록 자갈길에 사용된다. 제1 단계는 궤도 차량으로 합성 결합제를 적용하는 것이었다. 제2 단계는 지오섬유의 백을 패드 위에 계획적으로 배치하고 손으로 뿌리는 것으로 구성된다. 경작 부착물을 구비한 프런트 엔드 로더가 지오섬유를 토양의 상부 몇 인치 안으로 혼합시켜 공정의 제3 단계를 완료한다. 제4 단계는 합성유와 결합제의 다른 적용이었고, 후속되는 최종의 제5 단계는 종래의 13 톤의 강철 휠 롤러를 이용한 다짐이었다. 결과로서 패드는 높은 빈도로 150,000 파운드의 윤중과 훨씬 높은 분포된 정적 로드를 계속해서 지탱할 수 있었다. 이 결과는 겨울의 탐사 시즌 동안 중단 없는 Cape Simpson 조업을 가능케 하였다. 여름 동안, Midwest 및 University of Alaska - Fairbanks가 Cape Simpson 현장을 방분하여 SF2 설치의 유효성을 결정하였다. 2개의 서로 다른 ASTM 표준 시험 방법을 이용하여 패드에 100 이상의 표면 강도 측정을 수행하였다. 시험은 SF2 안정화된 표면의 강도가 안정화되지 않은 영역의 여전히 2배인 것을 증명하였다. Ukpeagvik Inupiat 코포레이션에 따르면, 표면 강도는 중단 없는 캠프 조업을 지지하고 남을 만큼 여전히 충분했다. 물류적인 어려움으로 종래의 토양 안정화가 너무 비싸지는 경우, SF2는 매우 실행 가능한 선택이다. Cape Simpson에서, 패드는 평방피트 당 약 $1.95로 3일 내에 안정화되었고, 많은 경우에 재료를 반입하는 것보다 저렴하고 훨씬 신속하였다.

비록 전술한 설명이 다수의 상세내용을 포함하지만, 이들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석하기 보다는 본 발명의 현재 바람직한 실시예들의 일부의 예시를 제공하는 것으로만 해석해야 한다. 범위 내에서 여러 가지 다른 실시예 및 세분화한 형태가 가능하다. 예컨대, 폴리올레핀이 풍부한 몇 가지 서로 다른 형태의 물질이 시험된 것들과 다수의 지방족 및 환식 유기 조성물의 즉시 대체물로서 사용 가능하다.

전술한 상세한 설명은 주로 명확한 이해를 위해 주어진 것이며 본 발명을 이에 제한해석 해서는 안된다. 본 명세서를 읽은 해당 분야의 통상을 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위의 범위로부터 벗어나지 않으면서 수정할 수 있다. 따라서 본 발명은 전술한 구체적인 실시예에 의해 제한되도록 의도한 것은 아니다. 오히려, 보호되도록 의도된 것은 첨부한 특허청구범위의 사상과 범위에 속한다.

본 발명의 넓은 범위를 제시하는 수치 범위와 파라미터는 근사치이지만, 특정한 실시예에 제시된 수치는 가능한 정밀하게 제출된 것이다. 하지만, 모든 수치에는 각각의 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차에 불가피하게 기인한 일정한 오류가 내재할 수 있다.

본 발명은 여러 실시예를 참조하여 설명되었다. 명백히, 본 명세서를 읽고 이해하는 이들은 실시예를 수정/변형할 수 있다. 그와 같은 모든 수정과 변형은 첨부된 특허청구범위와 그 균등물의 범위에 포함되는 것으로 출원인에 의해 의도된 것이다.

이와 같이 본 발명을 설명하였으며, 아래와 같이 청구한다.

Claims

화학적 토양 개량을 위한 조성물에 있어서,
합성유; 및
유동점 강하제
를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 합성유는 합성 이소알칸이며, 상기 합성 이소알칸은 약 99 중량% 내지 약 99.9 중량%인 조성물.
제2항에 있어서, 상기 유동점 강하제는 아크릴, 아크릴 코폴리머, 폴리메타크릴레이트 및 폴리알킬메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제1항에 있어서, 폴리이소부틸렌을 더 포함하는 조성물.
제3항에 있어서, 폴리이소부틸렌을 더 포함하는 조성물.
제5항에 있어서, 결합제를 더 포함하며, 상기 결합제는 카르복시산, 에스테르 및 열가소성 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제1항에 있어서, 합성 섬유를 더 포함하는 조성물.
제7항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이고, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제4항에 있어서, 합성 섬유를 더 포함하는 조성물.
제9항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이고, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제1항에 있어서, 상기 합성유는 해상 시추를 위한 EPA 표준을 충족시키는 조성물.
화학적 토양 개량을 위한 조성물에 있어서,
합성유; 및
결합제
를 포함하는 조성물.
제12항에 있어서, 상기 합성유는 합성 이소알칸이며, 상기 합성 이소알칸은 약 99 중량% 내지 약 99.9 중량%인 조성물.
제12항에 있어서, 상기 결합제는 카르복시산, 에스테르, 폴리이소부틸렌 및 열가소성 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제12항에 있어서, 유화제를 더 포함하는 조성물.
제12항에 있어서, 합성 섬유를 더 포함하는 조성물.
제16항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이고, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제12항에 있어서, 상기 합성유는 해상 시추를 위한 EPA 표준을 충족시키는 조성물.
화학적 토양 개량을 위한 조성물에 있어서,
합성유;
생분해성 재료; 및
합성 섬유
를 포함하는 조성물.
제19항에 있어서, 상기 합성유는 합성 이소알칸이며, 상기 합성 이소알칸은 약 99 중량% 내지 약 99.9 중량%인 조성물.
제20항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이고, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제19항에 있어서, 상기 생분해성 재료는 바이오디젤 및 글리세린으로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제19항에 있어서, 결합제를 더 포함하는 조성물.
제23항에 있어서, 상기 결합제는 카르복시산, 에스테르, 폴리이소부틸렌 및 열가소성 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택된, 조성물.
제24항에 있어서, 유화제를 더 포함하는 조성물.
제19항에 있어서, 상기 합성유는 해상 시추를 위한 EPA 표준을 충족시키는 조성물.
미립 표면 토양을 개량하기 위한 방법에 있어서,
합성유 및 결합제를 포함하는 조성물을 표면 토양에 적용하여 침투하도록 하는 단계; 및
합성유, 결합제 및 합성 섬유를 제2 표면으로서 적용하는 단계
를 포함하는 방법.
제27항에 있어서, 상기 합성유는 합성 이소알칸이며, 상기 결합제는 카르복시산, 에스테르, 폴리이소부틸렌 및 열가소성 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택된 방법.
제27항에 있어서, 상기 합성유는 해상 시추를 위한 EPA 표준을 충족시키는 방법.
화학적 토양 개량을 위한 조성물에 있어서,
기유; 및
폴리이소부틸렌
을 포함하는 조성물.
제30항에 있어서, 적어도 제2 결합제를 더 포함하며, 상기 제2 결합제는 카르복시산, 에스테르 및 열가소성 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제30항에 있어서, 합성 섬유를 더 포함하는 조성물.
제32항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이며, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.
제32항에 있어서, 유동점 강하제를 더 포함하는 조성물.
화학적 토양 개량을 위한 조성물에 있어서,
기유; 및
합성 섬유
를 포함하는 조성물.
제35항에 있어서, 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌이며, 길이가 약 1/4 인치 내지 약 3 인치이며, 표준 테이프 섬유, 세섬유 및 분해성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 조성물.