Поглинаюча полімерна композиція, спосіб її одержання, фільтр, що її містить, та спосіб обробки навколишнього середовища

1. Поглинаюча полімерна композиція для поглинання хімічних продуктів і вуглеводнів з землі і води, яка містить співполімер поліетилену/вінілацетату, каталізатор, зшивальний агент, мастильну речовину, пороутворювач і наповнювач. 2. Поглинаюча полімерна композиція за п. 1, яка відрізняє ться тим, що співполімером поліетилену/вінілацетату є співполімер поліетилену/етилвінілацетату. 3. Поглинаюча полімерна композиція за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що містить 75-95 мас. % співполімеру поліетилену/вінілацетату. 4. Поглинаюча полімерна композиція за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що співполімер поліетилену/вінілацетату на 2-30 мас. % складається з вінілацетату. 5. Поглинаюча полімерна композиція за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що містить 0,22,0 мас. % каталізатора, вибраного з групи, що складається з однієї або декількох речовин, вибраних з оксиду цинку, стеарату цинку, свинцю, хрому, міді, кобальту, нікелю, оксиду кремнію у вигляді сполук або в іонній формі. 6. Поглинаюча полімерна композиція за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що містить 0,21,8 мас. % зшивального агента, вибраного з групи, яка складається з однієї або декількох речовин, вибраних з діацилперекису, діалкілперекису, перекису кетону, пероксидикарбонатів, складних перо 2 (19) 1 3 79778 4 водневого забруднювача, що включає внесення поглинаючої полімерної композиції за будь-яким з пп. 1-10 або 14 у вказане навколишнє середовище. 16. Фільтр для обробки ґрунту або води, забруднених нафтою, хімічними продуктами або вуглеводнями, за межами району забруднення, причому вказаний фільтр містить поглинаючу полімерну композицію за будь-яким з пп. 1-10 або 14. Даний винахід відноситься до вдосконалених продуктів і способів очищення розливів нафти, хімічних продуктів або інших вуглеводнів, і до очищення навколишнього середовища при виникненні подібних розливів. Якщо розлив нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню виникає у воді, то робиться спроба адсорбувати нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень і відновити або добути його. Це здійснюють за допомогою соломи, сіна, тирси, поглинаючих прокладок або поглинаючих бонових загороджень, "Kitty Litter" та деяких інших поглиначів. Однак дані поглиначі поглинають воду, також як і нафту. Тому вони просочуються сумішшю води і нафти, хімікату або іншого вуглеводню і тонуть. Взагалі, лише мала частина розлитої нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню видаляється з навколишнього середовища, і згодом відновлюється для подальшої переробки. Залишки розливу нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню спалюють, розсіюють або обробляють агресивними хімічними продуктами, які самі часто завдають додаткової шкоди навколишньому середовищу. Велика частина нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню є захопленою поглиначем, що потонув, і може повільно вивільнятися у воду протягом багатьох років, завдаючи довгострокової шкоди навколишньому середовищу. Якщо розлив нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню відбувається на землі, то застосовують подібну технологію з використанням поглинаючих бонових загороджень або дамб, а будь-який залишок, який не можна легко зібрати або добути, часто змивають водою і/або миючими засобами у найближчу систему дренажу або спалюють, або розсіюють по значній площі. Один з прикладів продукту, що не здійснює негативного впливу на навколишнє середовище і застосовується для добування нафти, хімічних продуктів та інших вуглеводнів з навколишнього середовища, являє собою продукт, одержаний з повторно використовуваних рослинних волокон, які є гідрофобними і такими, що збирають нафту. Інші рішення проблеми розливів нафти, які не здійснюють негативного впливу на навколишнє середовище, включають, наприклад, застосування поверхнево-активних речовин і диспергуючи х агентів. Необхідність у кращих продуктах і способах уловлювання визнана у всьому світі. До цього часу не існувало відповідного продукту, який міг би збирати нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень, утримувати його у суспензії та обумовлювати таке його виділення з води або ґрунту, щоб він міг бути відновлений або добутий. Задачею даного винаходу є одержання продуктів і способів добування, придатних для ефективного видалення розливів нафти, хімічних продуктів або інших вуглеводнів із забрудненого навколишнього середовища. В одному аспекті даний винахід відноситься до поглинаючої полімерної композиції, яка є олеофільною і здатна поглинати інші хімічні продукти і вуглеводні і з землі, і з води, причому поглинаюча композиція містить співполімер поліетилену/вінілацетату, каталізатор, зшивальний агент, мастило, пороутворювач і наповнювач. Однією з переваг композиції за даним винаходом є те, що вона розкладається біологічно і може руйнува тися під дією ультрафіолетового світла, такого як ультрафіолетові промені сонця. Кінцеві продукти біологічного розкладання композиції не здійснюють негативного впливу на навколишнє середовище і підходять для морського і/або наземного застосування. У переважному втіленні цього аспекту даного винаходу поглинаюча композиція додатково містить одну або декілька з протимікробних і протигрибкових речовин, дезодоруючих агентів, змочувальних агентів та інших придатних додаткових компонентів, таких як, наприклад, забарвлювальні речовини і/або барвники. Придатний каталізатор являє собою будь-яку речовину або хімічний продукт, який у процесі приготування здатний ініціювати утворення поперечних зв'язків у полімерній композиції або сприяти цьому, і може бути, наприклад, одним або декількома зі стеарату цинку, оксидів свинцю, хрому, міді, кобальту, нікелю, кремнію або цинку, або їх сполуками та іонними формами. Переважний каталізатор являє собою оксид цинку. Переважно, оксид цинку міститься у кількості 0,2-2мас/мас.%. Переважно, співполімер поліетилену/вінілацетату приблизно на 2-30% складається з вінілацетату і міститься у кількості приблизно 7595мас/мас.%. Переважно, вінілацетат являє собою етилвінілацетат. Для більш легкого поводження з продуктом за даним винаходом можна варіювати дозуванням етилвінілацетату. Значенням індексу розплаву придатних співполімерів поліетилену/вінілацетату можна варіювати відповідно до необхідності і відповідно до методу та способу застосування. Переважно, індекс розплаву співполімеру складає 0,2-600г/10хв. Один з придатних співполімерів поліетилену/вінілацетату являє собою Escorene™ ПЕНП, доступний з різних джерел. Придатним зшивальним агентом є будь-яка речовина або хімічний продукт, здатний зв'язувати 5 79778 разом комірчасті структури, і може бути, наприклад, однією або декількома речовинами, вибраними з діацилперекису, діалкілперекису, перекису кетону, пероксидикарбонатів, пероксіефірів (складних), трет-алкіл-гідропероксидів, третамілпероксидів, хлорангідридів, перекисами водню, органічними або неорганічними, або дикуміловим перекисом. Зшивальний агент переважно являє собою пероксид, і більш переважно, дикуміловий перекис. Пероксид переважно застосовується у вигляді 99% розчину, але мінімально може застосовуватися і у вигляді 20% розчину. Зшивальний агент міститься у кількості приблизно 0,2-1,8мас/мас.%. Одне з переважних мастил за даним винаходом являє собою жирну кислоту, переважно стеаринову кислоту, але потрібно врахувати, що для способу підходять й інші жирні кислоти, наприклад такі, як пальмітинова кислота. Мастило може міститися у кількості приблизно 0,5-1,75мас/мас.%. Придатним пороутворювачем може служити речовина, яка окремо або у комбінації з іншими речовинами здатна утворювати у поглинаючій композиції комірчасту стр уктуру і переважно міститься у кількості приблизно 1-7мас/мас.%. Пороутворювачі включають стиснуті гази, що розширюються при зниженні тиску, розчинні тверді речовини, при вимиванні іких утворюються пори, що утворюють комірки при переході у газоподібний стан рідини, і хімічні агенти, що розкладаються або вступають у реакцію під дією нагрівання з утворенням газу. Хімічні пороутворювачі варіюють від простих солей, таких як бікарбонат амонію або натрію, до складних агентів, що вивільняють азот. Переважний пороутворювач являє собою азодикарбонамід. Придатні наповнювачі можуть включати одну або декілька речовин, вибраних з карбонату кальцію, тальку або будь-якого іншого замінника цих речовин, і можуть міститися у кількості приблизно до 25мас/мас.%. Придатні дезодоруючі агенти можуть включати, наприклад, одну або декілька речовин, вибраних з олії чайного дерева, лавандової олії і подібних речовин, і можуть міститися у кількості приблизно до 1мас/мас.%. Дані речовини, наприклад олія чайного дерева, можуть також виступати як протигрибкові і протимікробні речовини. Змочувальні агенти можуть бути корисні для запобігання утворенню пилу у процесі виробництва і можуть міститися у кількості приблизно до 29мас/мас.%. Придатні змочувальні агенти можуть включати, наприклад, біле масло. Дана речовина може побічно служити як, наприклад, інсектицид. У другому аспекті даний винахід відноситься до способу одержання поглинаючої композиції для добування і переробки нафти, хімічних продуктів і вуглеводнів з наземного і водного середовища, причому спосіб включає стадії одержання суміші з компонентів поглинаючої композиції за даним винаходом, наприклад, переважно у формі крепу, обробки вказаної суміші тиском і, можливо, температурою, і додання одержаному у результаті матеріалу форми або вигляду, придатного для застосування композиції у навколишньому середовищі. 6 Переважно, суміш компонентів термічно обробляють при 70-400°С при тиску приблизно 12000т/м 2. Тривалість вказаної обробки може варіювати в залежності від об'єму поглинаючої композиції, що виробляється, і площі поверхні реактора, в якій здійснюють обробку. Після термічної обробки і обробки тиском поглинаюча композиція може бути гранульована, але дану грануляцію можна також проводити під час обробки тиском і термічної обробки, наприклад, за допомогою обладнання для пресування під Зиском, що приводить до утворення продукту у вигляді частинок. Альтернативно, за необхідності продукту може бути додана форма трала, бонового загородження або камери. Поглинаюча композиція може також застосовуватися у рідкій формі, і у цьому випадку для розчинення композиції може бути необхідне додавання до системи співрозчинника. Дана форма поглинаючої композиції особливо застосовна для навколишнього середовища, що характеризується наявністю сильного вітру. У третьому аспекті даного винаходу поглинаюча композиція, що приготована відповідно до описаного вище у даному документі способу і володіє описаними характеристиками, може бути включена до складу продукту, такого як фільтр для обробки забрудненої води або ґрунту за межами району забруднення. У цьому аспекті забруднена вода або ґрунт повинні бути видалені за допомогою будь-яких придатних засобів збирання і переміщені до вказаного фільтра для обробки. Потім фільтр повинен бути оброблений для добування забруднювача і відновлення поглинаючої композиції, або виникаюча при обробці гелеподібна маса повинна бути видалена з фільтра і оброблена незалежно від будови фільтра. У четвертому аспекті даний винахід відноситься до способу обробки навколишнього середовища для видалення нафтового, хімічного або іншого вуглеводневого забруднювача, що включає внесення поглинаючої композиції за даним винаходом у вказане навколишнє середовище. Коли композиція за даним винаходом, будучи інертним адсорбентом, вступає у контакт з нафтою, хімічним продуктом або іншим вуглеводнем, вона збирає їх і утворює з ними гелеподібну масу без якої-небудь хімічної взаємодії між композицією за даним винаходом і нафтою, хімічним продуктом або іншим вуглеводнем. Це дозволяє процесу бути настільки легко оборотним, що гелеподібна маса може бути легко розділена на поглинаючу композицію і нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень, без зміни нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню після їх контакту з композицією за даним винаходом. Якщо розлив нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню виникає у воді, то нафта, хімічний продукт або інший вуглеводень має тенденцію знаходитися на поверхні води протягом деякого часу. Після нанесення на ділянку розливу шляхом розсіювання або розпилення композиція за даним винаходом збирає нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень, суспендовані у воді або на її поверхні, та утримує його у суспензії у формі гелеподібної маси, що складається з поглинача, про 7 79778 соченого нафтою, хімічним продуктом або іншим вуглеводнем. Дана гелеподібна маса не поглинає воду у помітних кількостях, і тому у випадку застосування її для обробки розливів хімічних продуктів або нафти у воді або на її поверхні, продовжує знаходитися на поверхні води і може бути уловлена або добута. Для флюїдизації, принаймні, часткової, поглинаючої композиції з метою полегшення розсіювання або розпилення може застосовуватися поверхнево-активна речовина. Потім уловлену або добуту масу обробляють так, щоб десорбувати нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень для додаткової обробки або переробки. Потім поглинач за даним винаходом може бути очи щений для подальшого застосування. Маса, що знаходиться на поверхні, може бути легко виявлена і може бути легко уловлена або добута звичайними засобами, включаючи без обмеження відсмоктувач, черпак, фільтр або водопроникну стрічку транспортера, або просто утримуватися на поверхні води або збиратися з неї. Нафта, хімічний продукт або інший вуглеводень може бути добутий за допомогою стиснення, відсмоктування, прикладення відцентрової сили або будь-яким іншим придатним способом фільтрації, на який при робочих температурних умовах і умовах навколишнього середовища сама композиція, нафта, хімічний продукт або інший вуглеводень, вода, або комбінація нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню і води не здійснювала б шкідливого впливу. Якщо розлив нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню виникає на землі, то нафта, хімічний продукт або інший вуглеводень можуть знаходитися на поверхні протягом деякого часу або проникати у поверхневий шар зі швидкістю, що визначається типом ґрунту або субстрату і типом нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню, що утворює розлив. На швидкість проникнення також впливають хімічні реакції між вмістом розливу і ґрунтом або субстратом. За зразком, подібним до механізму обробки і добування нафти, хімічних продуктів і вуглеводнів з води, поглинач вбирає нафтовий, хімічний або вуглеводневий забруднювач і утримує його у формі гелеподібної маси після нанесення його на землю шляхом розпилення або розсіювання. Потім ця маса може бути уловлена або добута за допомогою відповідних механічних засобів вичерпування, відсмоктування або інших відповідних засобів, або змита у місце уловлювання або добування за допомогою доступного джерела води і оброблена так, щоб нафтовий, хімічний або інший вуглеводневий забруднювач був десорбований для подальшої обробки або переробки за допомогою компресійного фільтра, вакуум-фільтра, фільтраційної центрифуги або відповідного фільтра будь-якого іншого типу. Фільтр видаляє нафту, хімічний продукт або інший вугле водень з гелеподібної маси та уловлює або добуває його для зберігання, транспортування або подальшої переробки. Композиція за даним винаходом, будучи по суті, якщо не повністю, очищеною у процесі фільтрації, може бути негайно повернута у розлив нафти, хімічного продукту або 8 іншого вуглеводню і повторно використана протягом багатьох циклів. У втіленні, в якому нафта, хімічний продукт або інший вуглеводень вилуговується або проникає, або всмоктується у ґрунт або навколишнє середовище, очищення і добування починається з видалення забрудненого ґрунту з його природного або початкового місцеположення у заповнений водою контейнер або ванну, роблячи можливим вивільнення нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню у воду. Для посилення вивільнення нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню з ґрунту у воду може виникнути необхідність у коректуванні температури суміші у ванні і/або у перемішуванні суміші, або у застосуванні інших методів. Потім суміш обробляють як розлив нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню у воді шляхом розпилення або розсіювання поглинаючої композиції за даним винаходом поверх суміші за допомогою будь-яких придатних засобів, дозволяючи їй поглинати нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень. Одержану гелеподібну масу уловлюють або добувають за допомогою вичерпування, відсмоктування, флотації або інших придатних засобів і подають у компресійний фільтр, вакуум-фільтр, фільтраційну центрифугу або у придатний фільтр іншого типу. Фільтр видаляє зібрану нафту, хімічний продукт або інший вуглеводень з гелеподібної маси та уловлює або добуває його для зберігання, транспортування або додаткової переробки. Композиція за даним винаходом, по суті, якщо не повністю, очищена у процесі фільтрації, може бути негайно повернута у ванну і повторно використана протягом багатьох циклів. Після видалення з ванни нафти, хімічного продукту або іншого вуглеводню ґрун т може бути видалений з водно-ґрунтової суміші за допомогою придатних засобів і висушений так, що він зможе бути повернутий в його вихідне місцеположення або в інше місце. У тому випадку, якщо незначна кількість поглинаючої композиції за даним винаходом ненавмисно залишиться у навколишньому середовищі внаслідок неповного уловлювання або добування, поглинаюча композиція зазнає руйнування ультрафіолетовим світлом сонця, не завдаючи при цьому довгострокової шкоди навколишньому середовищу. У переважному втіленні композиція за даним винаходом може бути приготована шляхом змішування у роликовому млині у відповідних співвідношеннях карбонату кальцію, етилвінілацетату, стеаринової кислоти, пороутворювача, беленого масла, олії чайного дерева, лавандової олії, дикумілового перекису та оксиду цинку, і подальшої термічної обробки суміші у діапазоні температур 70-400°С і обробки тиском приблизно від однієї тисячі (1000) до дванадцяти тисяч (12000) тонн на квадратний метр у герметичному реакторі для здійснення взаємодії реагентів з одержанням твердого полімеру з прийнятним розміром частинок. Стадія змішування компонентів композиції є екзотермічним процесом. У випадку застосування 9 79778 10 поліетилен/вінілацетату з низьким індексом текучості розплаву, наприклад, приблизно 2г/10хв., у роликовому млині бажано підтримувати температуру приблизно 70-160°С. У випадку застосування співполімерів з більш високим індексом текучості розплаву, наприклад, 30-600г/10хв., потрібне холодне розмелювання, і етап змішування не обов'язково проводити при підвищеній температурі. У процесі виробництва за необхідності до складу суміші можуть бути внесені інші домішки, а умови процесу виробництва можуть бути змінені, з метою поліпшення властивостей продукту або зміни властивостей продукту, роблячи його придатним для інших застосувань. Потім, у випадку необхідності, продукт може бути гранульований ві домими способами і згодом упакований. У природній формі композиція за даним винаходом являє собою білий порошок або гранули. Можливе забарвлювання композиції, але при розробці забарвлювальної речовини потрібно бути обережним, щоб не здійснити негативного впливу на основні хімічні, фізичні і електричні властивості композиції за даним винаходом. Забарвлювання може застосовуватися для розпізнавання різних сортів продукту або розмірів частинок продукту для застосування у різних умовах навколишнього середовища або для різних типів розливів. Однією переважною композицією за даним винаходом є наступна: Композиція може бути масштабована відповідно до необхідності. Приклади 1-11 Інші приклади композиції за даним винаходом є наступними: 11 79778 12 Композиція за даним винаходом була протестована на контрольованих розливах ряду нафтових, хімічних і таких, що базуються на інших вуглеводнях, продуктів і було виявлено, що композиція здатна уловлювати нафтові, хімічні або інші вуглеводневі продукти, у діапазоні без обмеження від сирої нафти і очищених нафтопродуктів і видів палива до парафінів, воску, масел тваринного і олій рослинного походження та інших вуглеводнів. Приклад 12 У випробуванні, проведеному в The Murra yDarling Freshwater Research Centre of New South Wales, Australia, для встановлення швидкості уловлювання нафти зі зразка забрудненої води, вико нували наступну операцію. У хімічній склянці зважували 200мл дистильованої води і додавали 20мл нафти (точно некласифікованої). Композицію, що сорбує, за прикладом 11 додавали порціями по 1г до насичення розчину або до моменту досягнення бажаного результату. Суміш води і нафти і доданий продукт перемішували для стимуляції дії хвилі. Композит продукту, що сорбує/нафти видаляли за допомогою фільтра і зважували. Реєстрували масу води, що залишилася. Потім аналізували вміст нафти у зразку продукту за гравіметричним методом АРНА5520В. Були одержані наступні результати: Приклади 13-16 Наступні тести проводили в Industrial Research Institute of Beirut, Lebanon для визначення здатності композиції, що сорбує, за прикладом 11 поглинати нафтопродукти та інші вуглеводні, розлиті на піску, каменях і воді. Приклад 13: Забруднені пісок і камені Два кілограми суміші піску і каменів, забруднених мазутом, змішували з 100г речовини, що сорбує, протягом 15 хвилин. Додавали воду (35°С, 2,5 літри) і додатково перемішували протягом 15 хвилин. Матеріал, що знаходиться на поверхні води, знімали за допомогою сита. Піщану суміш, воду, що залишилася, і знятий з поверхні води матеріал (масою 321г після повітряного сушіння) тестували на вміст нафтопродукту і консистентного мастила. Воду, що залишилася, також тестували на Biochemical Oxygen Demand (BOD5). Були одержані наступні результати: Приклад 14: Піщана суміш, що містить 200г/кг мазуту Зразок (400г) «чистої» суміші піску і каменів змішували з 100г мазуту і 20г речовини, що сорбує. Додавали воду (35°С, 200мл) і перемішували 13 79778 14 протягом 15 хвилин. Матеріал, що знаходиться на поверхні води (масою 155г після повітряного сушіння), знімали за допомогою сита. Зразки тестували і одержали наступні результати: Приклад 15: Морська вода, забруднена 200г/л мазуту Мазут (400г) змішували з 1,5 літрами морської води. Додавали 100г речовини, що сорбує, і перемішували протягом 15 хвилин. Матеріал, що знаходиться на поверхні води (масою 485г після повітряного сушіння), знімали за допомогою сита. Воду і знятий з поверхні води плаваючий матеріал тестували на вміст нафтопродукту і консистентного мастила. Воду також тестували на Biochemical Oxygen Demand (BOD5). Приклад 16: Пісок, що містить 380г/кг мазуту Пісок і камені (400г) змішували з 250г мазуту. Додавали 35г речовини, що сорбує, разом з 1 літром води. Матеріал, що знаходиться на поверхні (масою 450г після повітряного сушіння), знімали за допомогою сита. Тестування проводили, як вказано у прикладі 13. Приклад 17 Наступне дослідження композиції, що сорбує, за прикладом 11 виконували у Science Applications International Corporation (SAIC Canada). Мета даного тестування полягала в оцінці характеристик сорбенту відповідно до Environment Canada Sorbent Performance Test Program із застосуванням ASTM Standard Method of Testing Sorbent Performance of Adsorbents (F726-99). Цей протокол частково базується на способах тестування, перерахованих в Canadian General Standards Board Method for Testing Sorbents [CAN/CGSB-183.2-4], і на внутрішні х стандартах, спочатку частково розроблених в Emergencies Engineering Technologies Office (former Emergencies Engineering Division) of Environment Canada. Подальший короткий опис сорбенту базується на інформації, одержаній від виробника, та на кількісних і якісних спостереженнях, одержаних під час тестування. Дана інформація представлена, оскільки вона може бути корисною для тлумачення або порівняння результатів. Одержаний для тестування сорбент описується як гранульований (неметалічний) матеріал. Були одержані два зразки частинок сорбенту: один був повністю білий, а інший - з кольоровими украпленнями (з вказівкою з міркувань безпеки - зроблено тільки для оборонних і урядових установ). Зразок з кольоровими украпленнями і з виміряною щільністю приблизно 0,090г/см 3 застосовували для тестування. Застосовували наступні рідини, що тестуються: 15 Для вимірювання фізичних і хімічних властивостей сорбенту і/або рідин, що тестуються, застосовували наступну апаратуру. Щільність Переносний цифровий денситометр Anton-Paar DMA 35. Установка складається з борсилікатної U-подібної коливальної трубки і системи електронного збудження, підрахунку частоти і дисплея. Об'єм ін'єктованого зразка підтримують постійним і піддають вібрації. Щільність розраховують на основі вимірювання періоду коливань зразка і температури. Виконують повторні вимірювання і одержують середнє значення щільності. В'язкість Віскозиметр Brookfield DVII+, обладнаний прецизійним двигуном і оснащений берилієво-мідною пружиною для вимірювання обертального моменту. Ступінь закручення пружини пропорційний в'язкості рідини. При можливості під час вимірювань застосовували наступні шпинделі: LVT шпинделі (#1, #2, #3, #4), Ultra Low viscosity Adapter (ULA) і шпиндель, Small Sample Adapter (SSA) і шпинделі SC4-18, SC431. Встановлено, що при застосуванні відповідно до вказаного способу моделі мають точність вимірювання у межах 1% від загальної величини шкали. В залежності від умов навколишнього середовища, таких як коливання температури рідини, значення вимірювань повинні відтворюватися у межах 0,2% від загальної величини шкали. Калібрування проводили за Brookfield Standard Fluids. Маса Масу зразків вимірювали на аналітичних вага х Mettler PM 4000. Розділення шкали складає 0,01г, а описана відтворюваність складає 0,01г. Дослідні комірки Кристалізатори Ругех 190мм (діаметр) ´ 100мм (глибина) були типовими застосовуваними дослідними комірками, хоча для пристосування до визначених матеріалів можуть застосовуватися інші реактори. 79778 16 Чаші для зважування Сітка Чаші з покриттям від прилипання діаметром 20см. Для збирання і сушіння зразків типу II (частинки) застосовували сітки (розмір комірки приблизно 1,1мм у діаметрі). Вібростенд Для перемішування зразків застосовували вібростенд виробництва Eberbach Corporation, модифікований тримачами для трьох банок ємністю 4л. Стіл приводиться у рух з частотою 150 циклів за хвилину з амплітудою 3см. Застосовували наступний сумарний протокол тестування, застосовний для сорбентів типу II (частинки). Випробування на руйнування у динамічних умовах Дана методика розроблена для визначення плавучості, гідрофобних і олеофільних властивостей зразка сорбенту у динамічних умовах. Зразок сорбенту поміщали у герметичну банку ємністю 4л, наполовину заповнену водою. Банку ставили на бік і розміщували на столі, що гойдається, перемішували з часто тою 150 циклів за хвилину з амплітудою 3см протягом 15 хвилин. Вміст банки залишали відстоюватися протягом 2 хвилин, після чого проводили спостереження за станом води і зразком сорбенту. Якщо виявлялося, що більш ніж 10% сорбенту потонуло або водяний стовп виявлявся забрудненим частинками сорбенту, то сорбент позначали як «невдалий» і не рекомендували його для застосування на відкритій воді. Зразки сорбенту видаляли з банки і визначали ступінь захоплення води. На поверхню тестових банок, наполовину заповнених водою, додавали 3мл нафти. Змочені зразки сорбенту, використані на початку даної методики, повертали у банку, контейнер ставили на бік і розміщували на вібраційному столі на додаткові 15 хвилин. Вміст банки залишали відстоюватися протягом 2 хвилин, після чого проводили спостереження за наявністю будь-якого нафтового блиску на поверхні води. Поглинання нафти - короткий тест (15 хвилин) Дана методика розроблена з метою визначення ступеня захоплення у стоячих умовах для сорбенту, поміщеного у чисту рідину, що тестується. Спочатку зразок сорбенту зважували і записували значення зважування. Дослідну комірку заповнювали шаром рідини, що тестується, глибиною приблизно 80мм. Зразок сорбенту поміщали у дрібнокомірчасте сито і опускали у дослідну комірку. Через 15 хвилин сорбент видаляли з комірки і сушили протягом 30 секунд (сорбенти, тестовані у важкій нафті, сушили протягом 2 хвилин). Потім 17 79778 сорбент переміщували у чаші для зважування і знімали показання зважування. Всі тести виконували у трьох повторах. Поглинання нафти - тривалий тест (24 години) Дана методика розроблена з метою визначення ступеня захоплення у стоячих умовах для сорбенту, поміщеного у чисту рідину, що тестується. Спочатку зразок сорбенту зважували і записували значення зважування. Дослідну комірку заповнювали шаром рідини, що тестується, глибиною приблизно 80мм. Зразок сорбенту поміщали у дрібнокомірчасте сито і опускали у дослідну комірку. Через 24 години сорбент видаляли з комірки і сушили протягом 30 секунд (сорбенти, тестовані у важкій нафті, сушили протягом 2 хвилин). Потім сорбент переміщували у чаші для зважування і знімали показання зважування. Всі тести виконували у трьох повторах. 18 Результати і обговорення Результати тестування є наступними: Випробування на руйнування у динамічних умовах Після струшування протягом 15 хвилин і відстоювання протягом 2 хвилин спостерігали, що об'єм матеріалу сорбенту плаває на поверхні водяного стовпа. Об'єм води залишався чистим, з невеликими ознаками помутніння або зміни кольору. Після струшування протягом 15 хвилин услід за додаванням 3мл нафти у водяному стовпі спостерігалися невеликі ознаки помутніння, однак, на поверхні води залишалися слідові кількості нафтового блиску. Завдяки цим факторам визначили, що сорбент пройшов даний тест, а тому був рекомендований для застосування на водяних шля хах і для наземних застосувань. Випробування (попереднє) на руйнування у динамічних умовах Коментарі: Сорбент плаває на поверхні Втрата значної кількості сорбенту при проходженні через фільтр. Випробування на руйнування у динамічних умовах Коментарі: Сорбент вільно плаває на поверхні/вода залишається чистою На поверхні залишається дуже незначний нафтовий блиск: після перемішування контейнерів протягом 2 хвилин блиск ставав слабшим Список можливих коментарів: Сорбент: вільно плаває на поверхні, заглиблений на 25%/50%/75%; сорбент все ще плаває на поверхні, тоне, розчиняється. Вода: залишається чистою, стає злегка забарвленою, стає каламутною, стає темною. Нафта: на поверхні залишається блиск, на поверхні блиску немає. Нафтопоглинання - короткий тест Після завершення наведеного вище тесту, нові зразки сорбенту піддавалися впливу ряду нафтопродуктів, що тестуються. Після 15 хвилин впливу і 0,5 і 2 хвилин сушіння було виявлено, що сорбент володіє наступними ступенями сорбції нафтопродукту: 19 79778 20 21 Для оцінки ефективності матеріал сорбенту був протестований із застосуванням протоколу ASTM F726-99. Матеріал пройшов тест на плавучість, при цьому у динамічних умовах (в умовах хвиль) потонуло менше 10% продукту. Виявилося, що сорбент досягав насичення у всіх тестах за винятком короткого тесту у важкій нафті. Це підтверджено результатами тривалого тесту, в якому показані більш високі значення (у порівнянні з коротким тестом ступінь захоплення був ви щим більш ніж на 50%). У результатах тестування спостерігалася непостійність, що вимагало проведення повторного тестування. Вважається, що дана непостійність визначається, головним чином, втратами сорбенту крізь тестове сито, що виникають через порівняно дрібний розмір частинок сорбенту. Здатності сорбувати нафтопродукту, виражені у вигляді масових співвідношень сорбованої рідини на одиницю маси сорбенту, змінюються між 5,2 і 10,7 для стандартних тестів тривалістю 15 хвилин. Очевидно, що композиція за даним винаходом може бути унікальним чином використана 79778 22 повторно, знижуючи тим самим вартість використовуваних у переробці матеріалів, вартість переробки і утилізації відходів і вартість транспортування і зберігання. Більш того поглинаюча композиція характеризується зниженим ризиком по відношенню до персоналу, оскільки вона біологічно розкладається і є нетоксичною. Переваги способу за даним винаходом включають без обмеження застосування тільки нетоксичних матеріалів і матеріалів, що біологічно розкладаються, здатність повертати відповідно до способу незабруднений нафтопродукт, хімічний продукт або інший вуглеводень у вихідне джерело розливу або на переробку, і можливість повторного застосування композиції за даним винаходом після її розділення з нафтопродуктом, хімічним продуктом або іншим вуглеводнем у місці розливу. Потрібно брати до уваги, що даний винахід виходить за межі об'єму обмеженого опису, наведеного вище у даному документі, і що ніщо з наведеного вище у даному документі не повинно розглядатися як непотрібне обмеження об'єму формули даного винаходу. 23 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 79778 Підписне 24 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601