Спосіб одержання палива з волокнистих матеріалів (варіанти)

1. Спосіб одержання палива, що включає: різання джерела волокна, яке містить целюлозне і/або лігноцелюлозне волокно, з одержанням першого волокнистого матеріалу, пропускання першого волокнистого матеріалу через перше сито, що має середній розмір отвору, який дорівнює приблизно 1,59 мм і менше, з одержанням другого волокнистого матеріалу, і об'єднання другого волокнистого матеріалу з бактерією і/або ферментом, при цьому при взаємодії бактерії і/або ферменту з другим волокнистим матеріалом одержують паливо, що містить водень, спирт, органічну кислоту і/або вуглеводні. 2. Спосіб за п. 1, в якому спиртом є метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, гліцерин і їх суміші. 3. Спосіб за п. 1, в якому органічною кислотою є мурашина, оцтова, пропіонова, масляна, валеріанова, капронова, пальмітинова, стеаринова, щавлева, малонова, бурштинова, глутарова, олеїнова, лінолева, гліколева, молочна, γ-гідроксимасляна кислота і їх суміші. 4. Спосіб за п. 1, в якому вуглеводнем є метан, етан, пропан, ізобутен, пентан, н-гексан і їх суміші. 5. Спосіб за п. 1, в якому другий вoлокниcтий матеріал має площу питомої поверхні, визначеної за методом БЕТ, більше ніж приблизно 0,25 м2/г. 2 (19) 1 3 93719 4 15. Спосіб за п. 14, в якому по суті газонепроникється об'ємною густиною більше ніж приблизно 0,6 ний матеріал має форму пакета. г/см3. 16. Спосіб за п. 13, в якому після вилучення захопленого газу волокнистий матеріал характеризу Дана заявка заявляє перевагу пріоритету патентної заявки США з реєстраційним номером 11/453951, поданої 15 червня 2006 року, вся повнота змісту якої за допомогою посилання повністю включається в дану заявку. Даний винахід стосується волокнистих матеріалів і композицій. Волокнисті матеріали, наприклад, целюлозні і лігноцелюлозні матеріали, одержують, переробляють і використовують у великих кількостях в декількох галузях застосування. Часто такі волокнисті матеріали використовують однократно, а після цього викидають у вигляді відходу. У патентах США №№ 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 і 5952105 описувалися різні волокнисті матеріали, їх варіанти використання і галузі застосування. Повний опис кожного з патентів в даному абзаці за допомогою посилання включається в дану заявку. У загальному випадку даний винахід стосується волокнистих матеріалів, способів одержання волокнистих матеріалів, композицій, які включають волокнисті матеріали (наприклад, композитів, які включають волокнисті матеріали і смолу, або композицій, які включають волокнисті матеріали і бактерії і/або фермент), і варіантів їх використання. Наприклад, композиції можна використати для одержання етанолу або побічного продукту, такого як білок або лігнін, або наносити на структуру як ізоляцію. Будь-який з волокнистих матеріалів, описаних в цьому документі, може бути використаний в комбінації з будь-якими волокнистими матеріалами, смолами, добавками або іншими компонентами, описаними в патентах США №№ 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 і 5952105. У свою чергу, дані волокнисті матеріали і/або компоненти можна використати в будь-яких галузях застосування, продуктах, методиках і тому подібному, що описується в будь-якому з даних патентів або в даній заявці. Волокнисті матеріали або композиції, які включають волокнисті матеріали, наприклад, можуть бути асоційованими, перемішаними зі структурою або носієм (наприклад, сіткою, мембраною, плавучим пристроєм, пакетом, оболонкою або біорозкладаною речовиною), можуть до них примикати, бути ними оточеними або включеними в них. Необов'язково самі структуру або носій можна виготовляти з волокнистого матеріалу або з композиції, яка включає волокнистий матеріал. У деяких варіантах реалізації волокнистий матеріал об'єднують з матеріалом, таким як протонна кислота, яка збільшує швидкість біорозкладання волокнистого матеріалу. У деяких варіантах реалізації волокнистий матеріал об'єднують з матеріалом, який сповільнює розкладання волокнистого матеріалу, таким як буфер. Співвідношення між кількостями волокнистих матеріалів і інших компонентів композицій буде залежати від природи компонентів і може бути легко відрегульоване для конкретної галузі застосування продукту. Будь-який з волокнистих матеріалів, описаних в даній заявці, в тому числі будь-який з волокнистих матеріалів, одержаних за будь-яким з способів, описаних в даній заявці, наприклад, може бути використаний для одержання композитів зі смолою або може бути об'єднаний з бактеріями і/або одним або декількома ферментами для одержання цінного продукту, такого як паливо (наприклад, етанол, вуглеводень або водень). В одному аспекті ознаками винаходу є способи одержання волокнистих матеріалів. Способи включають різання джерела волокна для одержання першого волокнистого матеріалу і пропущення першого волокнистого матеріалу через перше сито, що має середній розмір отвору, який дорівнює 1,59мм і менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), для одержання другого волокнистого матеріалу. Джерело волокна перед проведенням різання можна, наприклад, розтинати на шматки або смужки конфетті-подібного матеріалу. У деяких варіантах реалізації середній розмір отвору першого сита менше, ніж 0,79мм (1/32 дюйма, 0,03125 дюйма), наприклад, менше, ніж 0,40мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше, ніж 0,20мм (1/128 дюйма, 0,0078125 дюйма) або навіть менше, ніж 0,10мм (1/256 дюйма, 0,00390625 дюйма). У конкретних варіантах реалізації різання проводять за допомогою ротаційного різального пристрою. При бажанні різання можна провести тоді, коли джерело волокна буде сухим (наприклад, що містить менше, ніж 0,25 масових процентів поглиненої води), гідратованим, або навіть тоді, коли джерело волокна буде частково або повністю заглиблене в рідину, таку як вода або ізопропанол. Другий волокнистий матеріал можна, наприклад, збирати в бункері, в якому створюють тиск менше номінального атмосферного тиску, наприклад, щонайменше, на 10% менше номінального атмосферного тиску, щонайменше, на 50% менше номінального атмосферного тиску або, щонайменше, на 75% менше номінального атмосферного тиску. Другий волокнистий матеріал можна, наприклад, піддавати різанню однократно або багато разів, наприклад, двократно, триразово або навіть більше, наприклад, десятиразово. Різання може приводити до «розпушення» і/або «напруження» волокнистих матеріалів, що робить матеріали більш диспергованими, наприклад, в розчині або в смолі. Другий волокнистий матеріал можна, наприклад, піддавати різанню, а волокнистий матеріал, 5 93719 6 що виходить в результаті, пропускають через пеною і діаметром у другого волокнистого матеріалу рше сито. є меншим, ніж 1,5. Другий волокнистий матеріал можна піддавати У ще одному аспекті ознаками винаходу є спорізанню, а волокнистий матеріал, що виходить в соби одержання волокнистих матеріалів, які вклюрезультаті, пропускають через друге сито, що має чають різання джерела волокна для одержання середній розмір отвору, менший, ніж у першого першого волокнистого матеріалу; пропущення восита, отримуючи третій волокнистий матеріал. локнистого матеріалу через перше сито для одерСпіввідношення між середнім співвідношенням жання другого волокнистого матеріалу; а після між довжиною і діаметром у другого волокнистого цього ще раз різання другого волокнистого матеріматеріалу і середнім співвідношенням між довжиалу для одержання третього волокнистого матеріною і діаметром у третього волокнистого матеріаалу. лу може, наприклад, бути меншим, ніж 1,5, менше, У ще одному аспекті ознаками винаходу є ніж 1,4, менше, ніж 1,25, або навіть менше, ніж 1,1. композити або композиції, одержані з будь-якого з Другий волокнистий матеріал можна, наприволокнистих матеріалів, описаних в даній заявці. клад, пропускати через друге сито, що має середНаприклад, композиції можуть включати будь-який ній розмір отвору, менший, ніж у першого сита. з волокнистих матеріалів, описаних в даній заявці, Різання і пропущення можна, наприклад, проі бактерію і/або фермент. Композиції, які включаводити одночасно. ють будь-який з волокнистих матеріалів, описаних Другий волокнистий матеріал може характерив даній заявці, і бактерію і/або фермент, можуть зуватися середнім співвідношенням між довжиною знаходитися в сухому стані, або ж вони можуть і діаметром, наприклад, більше, ніж 10/1, більше, включати рідину, таку як вода. ніж 25/1, або навіть більше, ніж 50/1. Наприклад, композит може мати форму схоНаприклад, середня довжина другого волокдинки-підставки, труб, панелей, матеріалів для нистого матеріалу може знаходитися в діапазоні настилу, дощок, каркасів, листів, колод, брусків, від 0,5мм до 2,5мм, наприклад, від 0,75мм до стовпів, огорожі, елементів конструкції, дверей, 1,0мм. Наприклад, середня ширина другого волоквіконниць, маркіз, навісів, вивісок, рам, віконних нистого матеріалу може знаходитися в діапазоні коробок, спинок, дощок для підлоги, облицювальвід 5мкм до 50мкм, наприклад, від 10мкм до них плиток, залізничних шпал, лотків, рукояток 30мкм. інструментів, прилавків, плівок, обгорток, стрічок, Середньоквадратичне відхилення для довжиящиків, кошиків, стелажів, кожухів, обв'язок, розпіни другого волокнистого матеріалу може бути мерок, стін, матів, рам, етажерок, скульптур, стільців, нше, ніж 60% від середньої довжини другого волостолів, конторок, іграшок, ігор, вантажних піддонів, книстого матеріалу, наприклад, менше, ніж 50% причалів, биків моста, човнів, щогл, септичних ревід середньої довжини другого волокнистого матезервуарів, автомобільних панелей, корпусів комріалу. п'ютерів, надземних і підземних жолобів для елекУ деяких варіантах реалізації площа питомої тропроводки, меблів, столиків для закусок, лав, поверхні другого волокнистого матеріалу, що викабін, лотків, підвісних кронштейнів, підносів, значається за методом БЕТ є більшою, ніж 0,5м2/г, скриньок, книжкових обкладинок, палиць і милиць. наприклад, більше, ніж 1,0м2/г, більше, ніж 1,5м2/г, У ще одному аспекті ознаками винаходу є вобільше, ніж 1,75м2/г, більше, ніж 2,5м2/г, більше, локнисті матеріали, що характеризуються середніж 10,0м2/г, більше, ніж 25,0м2/г, більше, ніж нім співвідношенням між довжиною і діаметром 2 2 50,0м /г, або навіть більше, ніж 100,0м /г. більше 5, і середньоквадратичним відхиленням У деяких варіантах реалізації пористість друдля довжини волокна менше, ніж 60% від середгого волокнистого матеріалу є більшою, ніж 25%, ньої довжини волокна. наприклад, більше, ніж 50%, більше, ніж 75%, біНаприклад, середнє співвідношення між довльше, ніж 85%, більше, ніж 90%, більше, ніж 92%, жиною і діаметром може бути більшим, ніж 10/1, більше, ніж 95%, або навіть більше, ніж 99%. наприклад, більше, ніж 15/1, більше, ніж 25/1, біУ конкретних варіантах реалізації сито виготольше, ніж 35/1, більше, ніж 45/1, або навіть більше, вляють внаслідок переплетення елементарних ніж 50/1. моноволокон. Наприклад, середня довжина може знаходиДжерело волокна може, наприклад, включати тися в діапазоні від 0,5мм до 2,5мм. целюлозний матеріал, лігноцелюлозний матеріал. У ще одному аспекті ознаками винаходу є споУ деяких варіантах реалізації джерело волоксоби одержання волокнистих матеріалів, які вклюна включає суміш волокон, наприклад, волокон, чають різання джерела волокна для одержання одержаних з паперового джерела, і волокон, одепершого волокнистого матеріалу; збирання перржаних з текстильного джерела, наприклад, бавошого волокнистого матеріалу; а після цього різанвни. ня першого волокнистого матеріалу для одержанУ ще одному аспекті ознаками винаходу є споня другого волокнистого матеріалу. соби одержання волокнистих матеріалів, які вклюУ ще одному аспекті ознаками винаходу є спочають різання джерела волокна для одержання соби одержання корисного матеріалу, такого як першого волокнистого матеріалу; і пропущення паливо. Способи включають різання джерела воволокнистого матеріалу через перше сито для локна для одержання першого волокнистого матеодержання другого волокнистого матеріалу. Співріалу; пропущення першого волокнистого матеріавідношення між середнім співвідношенням між лу через перше сито, що має середній розмір довжиною і діаметром у першого волокнистого отвору, який дорівнює приблизно 1,59мм і менше матеріалу і середнім співвідношенням між довжи(1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), для одержання друго 7 93719 8 го волокнистого матеріалу; і об'єднання другого ник/смола з волокнистим матеріалом; і одержання волокнистого матеріалу з бактерією і/або ферменкомпозиту з комбінації барвник/смола і волокнистом, при цьому бактерія і/або фермент використотого матеріалу. вують другий волокнистий матеріал для одержанТермін «волокнистий матеріал» відповідно до ня палива, яке включає водень, спирт, органічну використання в даній заявці означає матеріал, кислоту і/або вуглеводень. який включає множину розпушених, дискретних Спиртом можуть, наприклад, бути метанол, волокон, і волокон, що розділяються. Наприклад, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, етиленгволокнистий матеріал можна отримати з джерела ліколь, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, гліцерин волокна у вигляді паперу з багатошаровим покритабо суміші даних спиртів; органічною кислотою тям або біленого крафт-паперу внаслідок провеможуть, наприклад, бути малонова кислота, янтадення різання, наприклад, за допомогою ротаційрна кислота, глутарова кислота, олеїнова кислота, ного різального пристрою. лінолева кислота, гліколева кислота, молочна кисТермін «сито» відповідно до використання в лота, у-гідроксимасляна кислота або суміші даних даній заявці означає елемент, здатний забезпечукислот; а вуглеводнем можуть, наприклад, бути вати просіювання матеріалу відповідно до розміру, метан, етан, пропан, ізобутен, пентан, н-гексан або наприклад, перфоровані пластину, циліндр і тому суміші даних вуглеводнів. подібне або дротяну сітку або текстильний матеріПеред об'єднанням з бактерією і/або ферменал. том будь-який з волокнистих матеріалів, описаних Варіанти реалізації і/або аспекти можуть дев даній заявці, можна піддавати гідролізу для розмонструвати наявність будь-якої одної або комбікладання більш високомолекулярних вуглеводів і націй з наступних далі переваг. Волокнисті матеріодержання більш низькомолекулярних вуглеводів. али піддають розпушенню і/або напруженню, що У ще одному аспекті ознаками винаходу є споробить матеріали більш диспергованими, наприсоби одержання корисного матеріалу, такого як клад, в розчині або в смолі, і робить їх більш паливо, внаслідок проведення різання джерела сприйнятливими до хімічного, ферментативного волокна або волокнистого матеріалу, а після цього або біологічного впливу. Волокнисті матеріали його об'єднання з бактерією і/або ферментом. Наможуть, наприклад, характеризуватися відносно приклад, джерело волокна можна однократно підвузькими розподілами по довжині і/або по співвіддавати різанню для одержання волокнистого маношенню між довжиною і діаметром, такою, щоб їх теріалу, а після цього волокнистий матеріал властивості були б визначені відтворюваним чиможна об'єднувати з бактерією і/або ферментом ном. Наприклад, у випадку змішування з розплавдля одержання корисного матеріалу. леною смолою або розчином волокна волокнистих У ще одному аспекті ознаками винаходу є споматеріалів можуть і передбачуваним і відтворювасоби ущільнення волокнистих композицій. Способи ним чином модифікувати реологію розплавленої включають різання джерела волокна для одерсмоли або розчину, що, наприклад, в результаті жання волокнистого матеріалу; об'єднання волокприводить до одержання комбінацій смонистого матеріалу з бактерією і/або ферментом ла/волокнистий матеріал, які легше, наприклад, для одержання композиції волокнистого матеріаформувати і екструдувати. Наприклад, волокнисті лу; інкапсулювання композиції в по суті газонепроматеріали легко можна пропускати через невеликі никному матеріалі; і видалення з інкапсульованої отвори або канали, такі як ті, які є в формах для композиції захопленого газу для ущільнення комлиттєвого формування або асоціюються з ними, позиції. Наприклад, газонепроникний матеріал наприклад, літникові отвори або літники, що обігможе мати форму пакету, а композицію можна ріваються. Деталі, сформовані з таких волокнисущільнити внаслідок викачування з пакету повітря, тих матеріалів, можуть характеризуватися доброю а після цього запечатування пакету. якістю поверхні, наприклад, наявністю малої кільУ ще одному аспекті ознаками винаходу є кості видимих плям, що утворюються великими композити, які включають волокнистий матеріал, частинками і/або агломерованими частинками. смолу і барвник. Всі публікації, патентні заявки, патенти і інші Наприклад, волокнистий матеріал може харакпосилання, згадані в даній заявці, у всій своїй повтеризуватися середнім співвідношенням між довноті включаються як посилання в дану заявку. жиною і діаметром більше, ніж 5, і середньоквадІнші ознаки і переваги винаходу стануть очератичним відхиленням для довжини волокна видними після ознайомлення з наведеним далі менше, ніж 60% від середньої довжини волокна. докладним описом і формулою винаходу. У деяких варіантах реалізації композит додатОпис креслень ково включає пігмент. Фіг.1 являє собою блок-схему, що ілюструє У деяких варіантах реалізації барвник вбираперетворення джерела волокна в перший і другий ється у волокна або покриває їх поверхні. волокнистий матеріал. У ще одному аспекті ознаками винаходу є споФіг.2 являє собою вигляд в поперечному песоби одержання композитів, які включають фарбурерізі для ротаційного різального пристрою. вання волокнистого матеріалу; об'єднання волокФіг.3-8 являють собою вигляди зверху для різнистого матеріалу зі смолою; і одержання з номанітних сит, виготовлених з елементарних мокомбінації композиту. новолокон. У ще одному аспекті ознаками винаходу є споФіг.9 являє собою блок-схему, що ілюструє соби одержання композиту, які включають доданперетворення джерела волокна в перший, другий і ня барвника до смоли для одержання комбінації третій волокнистий матеріал. барвник/смола; об'єднання комбінації барв 9 93719 10 Фіг.10А і 10В являють собою фотографії джеякі, наприклад, мають ширину 10 дюймів і довжину рел волокна; при цьому Фіг.10А являє собою фо12 дюймів. тографію контейнера з паперу з багатошаровим У деяких варіантах реалізації різання джерела покриттям, а Фіг.10В являє собою фотографію волокна 10 і пропущення першого волокнистого рулонів не біленого крафт-паперу. матеріалу 12, що виходить внаслідок, через перше Фіг.11 і 12 являють собою одержані методом сито 16 проводять одночасно. Різання і пропущенскануючої електронної мікроскопії мікрофотографії ня також можна проводити і в періодичному реживолокнистого матеріалу, одержаного з паперу з мі. багатошаровим покриттям, при збільшенні 25 X і Наприклад, ротаційний різальний пристрій збільшенні 1000 X, відповідно. Волокнистий матеможна використати для одночасного різання джеріал виготовляли за допомогою ротаційного різарела волокна 10 і просіювання першого волокнисльного пристрою з використанням сита, що має того матеріалу 12. Звертаючись до Фіг.2, можна отвори в 1/8 дюйма. сказати, що ротаційний різальний пристрій 20 Фіг.13 і 14 являють собою одержані методом включає завантажувальний бункер 22, в який можскануючої електронної мікроскопії мікрофотографії на завантажувати піддане обробці в подрібнювачі волокнистого матеріалу, одержаного з біленого джерело волокна 10', одержане внаслідок обробки крафт-картону, при збільшенні 25 X і збільшенні в подрібнювачі джерела волокна 10. Піддане об1000 X, відповідно. Волокнистий матеріал виготоробці в подрібнювачі джерело волокна 10і піддавляли за допомогою ротаційного різального приють різанню між стаціонарними лезами 24 і лезастрою з використанням сита, що має отвори в 1/8 ми, що обертаються 26, для одержання першого дюйма. волокнистого матеріалу 12. Перший волокнистий Фіг.15 і 16 являють собою одержані методом матеріал 12 пропускають через сито 16, що має скануючої електронної мікроскопії мікрофотографії описані раніше розміри, і другий волокнистий маволокнистого матеріалу, одержаного з біленого теріал 14, що виходить в результаті, вловлюють в крафт-картону, при збільшенні 25 X і збільшенні бункері 30. Для сприяння збору другого волокнис1000 X, відповідно. Волокнистий матеріал двократого матеріалу 14 в бункері 30 можна створювати тно піддавали різанню на ротаційному різальному тиск, менший номінального атмосферного тиску, пристрої з використанням під час кожного різання наприклад, щонайменше, на 10% менше номінасита, що має отвори в 1/16 дюйма. льного атмосферного тиску, наприклад, щонаймеФіг.17 і 18 являють собою одержані методом нше, на 25% менше номінального атмосферного скануючої електронної мікроскопії мікрофотографії тиску, щонайменше, на 50% менше номінального волокнистого матеріалу, одержаного з біленого атмосферного тиску або, щонайменше, на 75% крафт-картону, при збільшенні 25 X і збільшенні менше номінального атмосферного тиску. У де1000 X, відповідно. Волокнистий матеріал трираяких варіантах реалізації для підтримки в бункері зово піддавали різанню на ротаційному різальному тиску, менше номінального атмосферного тиску, пристрої. Під час першого різання використали використовують вакуумну установку 50 (Фіг.2). сито на 1/8 дюйма; під час другого різання викориРізання може виявитися вигідним з точки зору стали сито на 1/16 дюйма, а під час третього рі«розпушення» і «напруження» волокнистих матезання використали сито на 1/32 дюйма. ріалів, що робить матеріали більше дисперговаФіг.19 являє собою блок-схему, що ілюструє ними, наприклад, в розчині або в смолі, і робить їх оборотне об'ємне ущільнення композиції волокнибільш сприйнятливими до хімічного, ферментатистого матеріалу. вного або біологічного впливу. Без бажання зв'яЗвертаючись до Фіг.1, можна сказати, що джезувати себе якою-небудь конкретною теорією уяврело волокна 10 піддають різанню, наприклад, в ляється, що, щонайменше, в деяких варіантах ротаційному різальному пристрої, для одержання реалізації різання може привести до функціоналіпершого волокнистого матеріалу 12. Перший возації поверхонь волокна функціональними групалокнистий матеріал 12 пропускають через перше ми, такими як групи гідроксилу або карбонової кисито 16, що має середній розмір отвору, який доріслоти, які можуть, наприклад, сприяти внює 1,59мм і менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), диспергуванню волокон в розплавленій смолі або для одержання другого волокнистого матеріалу посилювати хімічний або біологічний вплив. 14. При бажанні перед проведенням різання джеДжерело волокна можна піддавати різанню в рело волокна 10 можна розтинати, наприклад, за сухому стані, гідратованому стані (наприклад, що допомогою подрібнювача. Наприклад, у випадку характеризується наявністю аж до 10мас.% погливикористання як джерела волокна 10 паперу, папір неної води) або вологому стані, наприклад, що спочатку можна розтинати на смужки, які, наприхарактеризується наявністю від приблизно 10% до клад, мають ширину в діапазоні від 1/4 до 1/2 приблизно 75% води при розрахунку на масу. дюйма, за допомогою подрібнювана, наприклад, Джерело волокна навіть можна піддавати різанню подрібнювана з протиобертальними шнеками, тапри частковому або повному його зануренні в рікого як ті, які виготовляє компанія Munson (Ютика, дину, таку як вода, етанол, ізопропанол. Нью-Йорк). Як альтернатива обробці в подрібнюДжерело волокна також можна піддавати рівані розмір шматків паперу можна зменшити вназанню в середовищі газу (такому як потік або атслідок розтинання до бажаного розміру за допомомосфера газу, відмінного від повітря), наприклад, гою гільйотинного різального пристрою. кисню або азоту або водяної пари. Наприклад, гільйотинний різальний пристрій можІнші способи одержання волокнистих матеріана використати для розтинання паперу на листи, лів включають жорновий помел, механічні розри 11 93719 12 вання або роздирання, помел в штифтових млидюйма, 0,0078125дюйма), менше, ніж 0,18мм нах або помел в повітряно-фрикційних млинах. (0,007 дюйма), менше, ніж 0,13мм (0,005 дюйма) При бажанні волокнисті матеріали можна розабо навіть менше, ніж менше, ніж 0,10мм (1/256 діляти, наприклад, безперервно або періодично, дюйма, 0,00390625 дюйма). Сито 16 отримують на фракції відповідно до їх довжини, ширини, внаслідок переплетення елементарних моноволощільності, типом матеріалу або деякою комбінацікон 52, що мають належний діаметр з точки зору єю даних ознак. Наприклад, при одержанні компоодержання бажаного розміру отвору. Наприклад, зитів часто бажано мати відносно вузький розподіл елементарні моноволокна можна виготовляти з по довжинах волокон. У доповнення до цього, наметалу, наприклад, нержавіючої сталі. У міру змеприклад, при одержанні композицій, які включають ншення розмірів отворів конструкційні вимоги до бактерії і/або фермент, як матеріал вихідної сироелементарних моноволокон можуть ставати більш вини часто бажано використати по суті один матезначними. Наприклад, у випадку розмірів отворів ріал. менше, ніж 0,40мм, вигідним може виявитися вигоНаприклад, від будь-якого з волокнистих матовлення сит з елементарних моноволокон, одертеріалів можна відділяти чорні метали внаслідок жаних з матеріалу, відмінного від нержавіючої стапропущення волокнистого матеріалу, який вклюлі, наприклад, титану, титанових сплавів, чає чорні метали, поблизу магніту, наприклад, аморфних металів, нікелю, вольфраму, родію, електромагніту, а після цього пропущення волокренію, кераміки або скла. У деяких варіантах реанистого матеріалу, що виходить внаслідок через лізації сито виготовляють з пластини, наприклад, серію сит, при цьому кожне з сит має свої розміри металевої пластини, що має отвори, наприклад, отворів. прорізані в пластині за допомогою лазера. Волокнисті матеріали також можна розділяти, У деяких варіантах реалізації другий волокнинаприклад, при використанні високошвидкісного стий матеріал 14 піддають різанню і пропущенню газу, наприклад, повітря. При такому підході волочерез перше сито 16 або сито з іншим розміром книсті матеріали розділяють внаслідок відбору отвору. У деяких варіантах реалізації другий волорізних фракцій, які при бажанні можна охарактерикнистий матеріал 14 пропускають через друге сизувати оптично. Такий сепараційний апарат обгото, що має середній розмір отвору, що дорівнює ворюється в патенті США №6883667 авторів або менше відповідної характеристики першого Lindsey et al., вся повнота змісту опису якого вклюсита 16. чається в дану заявку як посилання. Звертаючись до Фіг.9, можна сказати, що треВолокнисті матеріали можна використати безтій волокнистий матеріал 62 можна отримувати з посередньо після їх одержання або їх можна піддругого волокнистого матеріалу 14 внаслідок продати висушуванню, наприклад, при температурі ведення різання другого волокнистого матеріалу 14 і пропущення матеріалу, що виходить внаслідок близько 105С протягом 4-18 годин, для того, щоб через друге сито 60, що має середній розмір отворівень вмісту вологи перед використанням склару, менший, ніж у першого сита 16. дав, наприклад, менше, ніж приблизне 0,5%. Джерела волокна включають джерела целюПри бажанні з будь-якого з волокнистих мателозного волокна, в тому числі папір і паперові ріалів, які включають лігнін, таких як лігноцелюлопродукти, подібні до тих, що продемонстровані на зні матеріали, можна видаляти лігнін. Крім того, Фіг.10А (папір з багатошаровим покриттям) і 10В при бажанні волокнистий матеріал можна піддати (крафт-папір), і джерела лігноцелюлозного волокстерилізації для знищення будь-яких мікроорганізна, в тому числі деревину і матеріали, родинні мів, які можуть знаходитися на волокнистому мадеревині, наприклад, деревностружкову плиту. теріалі. Наприклад, волокнистий матеріал можна Інші відповідні для використання джерела волокна піддати стерилізації внаслідок впливу на волокнивключають джерела натурального волокна, напристий матеріал випромінювання, такого як інфрачеклад, трави, рисові висівки, макуху, бавовну, джут, рвоне випромінювання, ультрафіолетове випроміпеньку, льон, бамбук, сизаль, абаку, солому, стринювання або іонізуюче випромінювання, таке як жні кукурудзяних качанів, рисові висівки, кокосове гамма-випромінювання. Волокнисті матеріали таволокно; джерела волокна, що характеризуються кож можна піддати стерилізації внаслідок регулювання температури, наприклад, нагрівання або високим рівнем вмісту -целюлози, наприклад, охолоджування волокнистого матеріалу в умовах і бавовна; джерела синтетичного волокна, наприпротягом періоду часу, достатніх для знищення клад, джерела екструдованої нитки (орієнтованої будь-яких мікроорганізмів, або внаслідок викориснитки або неорієнтованої нитки) або вуглецевого тання хімічного стерилізуючого засобу, такого як волокна; джерела неорганічного волокна; і джеревідбілювач (наприклад, гіпохлорит натрію), хлоргела металевого волокна. Джерела натурального ксидин або етиленоксид. Волокнисті матеріали або синтетичного волокна можна отримувати з не також можна піддати стерилізації і завдяки виковживаних бракованих текстильних матеріалів, наристанню конкуруючого організму, такого як дріжприклад, клаптів, або вони можуть являти собою джі по відношенню до бактерій. відходи, виникаючі після використання виробів, Звертаючись до Фіг.3-8, можна сказати, що в наприклад, лахміття. У випадку використання як деяких варіантах реалізації середній розмір отвору джерела волокна паперових продуктів ними мопершого сита 16 є меншим, ніж 0,79мм (1/32 дюйжуть бути не вживані матеріали, наприклад, не ма, 0,03125 дюйма), наприклад, менше, ніж вживані браковані матеріали, або вони можуть 0,51мм (1/50 дюйма, 0,02000 дюйма), менше, ніж являти собою відходи, виникаючі після викорис0,40мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше, ніж тання виробів. Як джерела волокна крім матеріа0,23мм (0,009 дюйма), менше, ніж 0,20мм (1/128 лів первинної вихідної сировини також можуть бу 13 93719 14 ти використані і відходи, виникаючі після викорисдо 1,0мм, а середня ширина (тобто, діаметр) друтання виробів, промислові відходи (наприклад, гого волокнистого матеріалу 14 може, наприклад, покидьки) і виробничі відходи (наприклад, стічні знаходитися в діапазоні приблизно від 5мкм до води паперопереробного виробництва). Крім того, 50мкм, наприклад, приблизно від 10мкм до 30мкм. джерело волокна можна отримувати або виробляУ деяких варіантах реалізації середньоквадрати з виділень організму людини (наприклад, нечитичне відхилення для довжини другого волокнисстоти), відходів тваринництва або рослинництва. того матеріалу 14 є меншим, ніж 60% від середДодаткові джерела волокна описуються в патенньої довжини другого волокнистого матеріалу 14, тах США №№ 6448307, 6258876, 6207729, наприклад, менше, ніж 50% від середньої довжи5973035 і 5952105, кожний з яких у всій своїй повни, менше, ніж 40% від середньої довжини, менше, ноті включається в дану заявку як посилання. ніж 25% від середньої довжини, менше, ніж 10% Можуть бути використані суміші будь-яких вивід середньої довжини, менше, ніж 5% від середщезазначених джерел волокна. ньої довжини або навіть менше, ніж 1% від середУ загальному випадку волокна волокнистих ньої довжини. матеріалів можуть характеризуватися відносно У деяких варіантах реалізації площа питомої великим середнім співвідношенням між довжиною поверхні другого волокнистого матеріалу, що виі діаметром (наприклад, більшим, ніж 20 до 1), назначається по методу БЕТ 14 є більшою, ніж віть у випадку більш, ніж однократного проведення 0,1м/г, наприклад, більше, ніж 0,25м2/г, більше, ніж їх різання. У доповнення до цього, волокна волок0,5м2/г, більше, ніж 1,0м2/г, більше, ніж 1,5м2/г, нистих матеріалів, описаних в даній заявці, можуть більше, ніж 1,75м2/г, більше, ніж 5,0м2/г, більше, характеризуватися відносно вузькими розподілами ніж 10м2/г, більше, ніж 25м2/г, більше, ніж 35м2/г, по довжині і/або по співвідношенню між довжиною більше, ніж 50м2/г, більше, ніж 60м2/г, більше, ніж і діаметром. Без бажання зв'язувати себе якою75м2/г, більше, ніж 100м2/г, більше, ніж 150м2/г, небудь конкретною теорією в цей час уявляється, більше, ніж 200м2/г, або навіть більше, ніж 250м2/г. що відносно велике середнє співвідношення між Пористість другого волокнистого матеріалу 14 модовжиною і діаметром і відносно вузькі розподіли же, наприклад, бути більшим, ніж 20%, більше, ніж по довжині і/або по співвідношенню між довжиною 25%, більше, ніж 35%, більше, ніж 50%, більше, і діаметром, щонайменше, частково відповідальні ніж 60%, більше, ніж 70%, наприклад, більше, ніж за ту легкість, з якою волокнисті матеріали диспер80%, більше, ніж 85%, більше, ніж 90%, більше, гуються в смолі, наприклад, в розплавленій терніж 92%, більше, ніж 94%, більше, ніж 95%, більмопластичній смолі. Також уявляється, що відносше, ніж 97,5%, більше, ніж 99% або навіть більше, но велике середнє співвідношення між довжиною і ніж 99,5%. діаметром і відносно вузькі розподіли по довжині У деяких варіантах реалізації співвідношення і/або по співвідношенню між довжиною і діаметміж середнім співвідношенням між довжиною і ром, щонайменше, частково відповідальні за наядіаметром у першого волокнистого матеріалу 12 і вність у волокнистих матеріалів відтворюваних середнім співвідношенням між довжиною і діаметвластивостей, за передбачуване модифікування ром у другого волокнистого матеріалу 14 є, наприреології, яке волокнисті матеріали створюють для клад, менше, ніж 1,5, наприклад, менше, ніж 1,4, смоли, за легкість, з якою комбінації з волокнистих менше, ніж 1,25, менше, ніж 1,1, менше, ніж 1,075, матеріалів і смол піддаються процесу лиття, екстменше, ніж 1,05, менше, ніж 1,025, або навіть по рудуванню і литтьовому формуванню, за легкість, суті рівним 1. з якою волокнисті матеріали піддаються пропуУ конкретних варіантах реалізації другий волощенню через невеликі, часто звивисті канали і книстий матеріал 14 ще раз піддають різанню, а отвори, і за чудові рівні якості поверхні, що досяволокнистий матеріал, що виходить в результаті гаються для формованих деталей, наприклад, пропущення через друге сито, що має середній глянсові поверхні і/або поверхні, по суті позбавлені розмір отвору, менший, ніж у першого сита, для видимих плям. одержання третього волокнистого матеріалу 62. У Відповідно до використання в даній заявці сетаких випадках співвідношення між середнім співредньою шириною волокон (тобто, діаметрами) є відношенням між довжиною і діаметром у другого ті, які визначають оптично при випадковому виборі волокнистого матеріалу 14 і середнім співвідноприблизно 5000 волокон. Середні довжини волошенням між довжиною і діаметром у третього вокон являють собою скориговані довжини, середлокнистого матеріалу 62 може, наприклад, бути ньозважені по довжині. Площі питомих поверхонь, меншим, ніж 1,5, наприклад, менше, ніж 1,4, менщо Визначаються по методу БЕТ (Брунауера, ше, ніж 1,25, або навіть менше, ніж 1,1. Емета і Телера) являють собою площі питомих У деяких варіантах реалізації третій волокнисповерхонь, визначені по багатоточковому методу, тий матеріал 62 пропускають через третє сито для а пористістю є ті, які визначають по методу ртутної одержання четвертого волокнистого матеріалу. порометрії. Четвертий волокнистий матеріал можна, наприСереднє співвідношення між довжиною і діаклад, пропускати через четверте сито для одерметром у другого волокнистого матеріалу 14 може, жання п'ятого матеріалу. Подібні способи просіюнаприклад, бути більшим, ніж 8/1, наприклад, бівання можна повторювати так багато разів, як льше, ніж 10/1, більше, ніж 15/1, більше, ніж 20/1, буде бажано для одержання бажаного волокнистобільше, ніж 25/1, або більше, ніж 50/1. Середня го матеріалу, що володіє бажаними властивостядовжина другого волокнистого матеріалу 14 може, ми. наприклад, знаходитися в діапазоні приблизно від У деяких варіантах реалізації бажаний волок0,5мм до 2,5мм, наприклад, приблизно від 0,75мм нистий матеріал включає волокна, що характери 15 93719 16 зуються середнім співвідношенням між довжиною і томерні стирольні співполімери (наприклад, співдіаметром більше, ніж 5, і середньоквадратичним полімери стирол-етилен-бутилен-стирол), поліамівідхиленням для довжини волокна менше, ніж 60% дні еластомери (наприклад, співполімери простий від середньої довжини. Наприклад, середнє співполіефір-поліамід) і співполімер етиленвідношення між довжиною і діаметром може бути вінілацетат. більшим, ніж 10/1, наприклад, більше, ніж 25/1, або У деяких варіантах реалізації термопластична більше, ніж 50/1, а середня довжина може знахосмола характеризується швидкістю течії розплаву, дитися в діапазоні приблизно від 0,5мм до 2,5мм, що знаходиться в діапазоні від 10г/10 хвилин до наприклад, приблизно від 0,75мм до 1,0мм. Сере60г/10 хвилин, наприклад, від 20г/10 хвилин до дня ширина волокнистого матеріалу може знахо50г/10 хвилин або від 30г/10 хвилин до 45г/10 хвидитися в діапазоні приблизно від 5мкм до 50мкм, лин, згідно з вимірюванням при використанні донаприклад, приблизно від 10мкм до 30мкм. Наприкумента ASTM 1238. клад, середньоквадратичне відхилення може бути У деяких варіантах реалізації можуть бути вименшим, ніж 50% від середньої довжини, наприкористані сумісні суміші будь-яких вищезазначених клад, менше, ніж 40%, менше, ніж 30%, менше, ніж термопластичних смол. 25%, менше, ніж 20%, менше, ніж 10%, менше, ніж У деяких варіантах реалізації термопластична 5%, або навіть менше, ніж 1%, від середньої довсмола характеризується показником полідисперсжини. Бажаний волокнистий матеріал може, наності (ППД), тобто, співвідношенням між середприклад, характеризуватися площею питомої поньоваговою молекулярною масою і середньочисверхні, що визначається по методу БЕТ більше, ловою молекулярною масою більше, ніж 1,5, ніж 0,5м2/г, наприклад, більше, ніж 1,0м2/г, більше, наприклад, більше, ніж 2,0, більше, ніж 2,5, більніж 1,5м2/г, більше, ніж 1,75м2/г, більше, ніж 5м2/г, ше, ніж 5,0, більше, ніж 7,5, або навіть більше, ніж більше, ніж 10м2/г, більше, ніж 25,0м2/г, більше, ніж 10,0. 50,0м2/г, більше, ніж 75,0м2/г, або навіть більше, У конкретних варіантах реалізації як термопніж 100,0м2/г. Бажаний матеріал може, наприклад, ластичну смолу використовують поліолефіни або характеризуватися пористістю більше, ніж 70%, суміші поліолефінів. наприклад, більше, ніж 80%, більше, ніж 87,5%, Приклади термотвердних смол включають набільше, ніж 90%, більше, ніж 92,5%, більше, ніж туральний каучук, бутадієновий каучук і поліурета95%, більше, ніж 97,5%, або навіть більше, ніж ни. 99%. Особливо переважний варіант реалізації У доповнення до бажаного волокнистого махарактеризується площею питомої поверхні, що теріалу і смоли до комбінації волокнистого матерівизначається по методу БЕТ більше, ніж 1,25м2/г, і алу і смоли можна додавати добавки, наприклад, в пористістю більше, ніж 85%. формі твердої або рідкої речовини. Наприклад, Композити волокнистий матеріал/смола відповідні для використання добавки включають Композити, що включають будь-який з волокнаповнювачі, такі як карбонат кальцію, графіт, вонистих матеріалів або суміші будь-яких з волокниластоніт, слюда, скло, скловолокно, діоксид кремстих матеріалів, описаних в даній заявці (в тому нію і тальк; неорганічні антипірени, такі як тригідчислі будь-якого з волокнистих матеріалів, описарат оксиду алюмінію або гідроксид магнію; них в патентах США №№ 6448307, 6258876, органічні антипірени, такі як хлоровані або бромо6207729, 5973035 і 5952105), наприклад, першого вані органічні сполуки; подрібнене будівельне волокнистого матеріалу 12 або другого волокниссміття; подрібнена шинна гума; вуглецеві волокна; того матеріалу 14, і смоли, наприклад, термопласабо металеві волокна або порошки (наприклад, з тичної смоли або термотвердної смоли, можна алюмінію, нержавіючої сталі). Дані добавки можуть отримувати внаслідок об'єднання бажаного волокзабезпечувати армування, здешевлення або зміну нистого матеріалу і бажаної смоли. Бажаний волоелектричних, механічних властивостей або хараккнистий матеріал можна об'єднувати з бажаною теристик сумісності. Інші добавки включають аросмолою, наприклад, внаслідок перемішування воматизатори, агенти реакції поєднання, компатибілокнистого матеріалу і смоли в екструдері або лізатори, наприклад, малеїнований поліпропілен, іншому змішувачі. При одержанні композиту волотехнологічні добавки, змазки, наприклад, фторокнистий матеріал зі смолою можна об'єднувати, ваний поліетилен, пластифікатори, антиоксиданти, використовуючи сам волокнистий матеріал або замутнювачі, термостабілізатори, забарвлюючі ущільнений волокнистий матеріал, який під час речовини, піноутворювачі, модифікатори ударооб'єднання можна піддавати повторному розпустійкості, полімери, наприклад, полімери, що розкшенню. Такий ущільнений матеріал обговорюється ладаються, фотостабілізатори, біоциди, антистав міжнародній заявці №PCT/US2006/010648, податики, наприклад, стеарати або етоксиловані ній 23 березня 2006 року, зміст опису якої у всій жирнокислотні аміни. Відповідні для використання своїй повноті за допомогою посилання включаєтьсполуки антистатиків включають марки провідного ся в дану заявку. технічного вуглецю, вуглецеві волокна, металеві Приклади термопластичних смол включають наповнювачі, катіонні сполуки, наприклад, четвержорсткі і еластомерні термопласти. Жорсткі тертинні амонієві сполуки, наприклад, хлорид N-(3мопласти включають поліолефіни (наприклад, хлор-2-гідроксипропіл)триметиламонію, алканолаполіетилен, поліпропілен або поліолефінові співміди і аміни. Представницькі полімери, що розклаполімери), складні поліефіри (наприклад, поліетидаються, включають полігідроксикислоти, наприлентерефталат), поліаміди (наприклад, найлон 6, клад, полілактиди, полігліколіди і співполімери 6/12 або 6/10) і поліетиленіміни. Приклади еласмолочної кислоти і гліколевої кислоти, потомерних термопластичних смол включають еласли(гідроксимасляну кислоту), по 17 93719 18 ли(гідроксивалеріанову кислоту), співполімер поблизно 5% або від 0,25% до приблизно 2,5%. Інші лі[лактид-(е-капролактон)], співполімер поще ароматизатори і способи описуються в попелі[гліколід-(е-капролактон)], полікарбонати, поредній заявці США з реєстраційним номером лі(амінокислоти), полі(гідроксіалканоати), 60/688002, поданій 7 червня 2005 року, вся повнополіангідриди, складні поліортоефіри і суміші дата змісту опису якої за допомогою посилання них полімерів. включається в дану заявку. У деяких варіантах реалізації волокнистий маБудь-який з волокнистих матеріалів, описаних теріал перед об'єднанням зі смолою піддають стераніше, наприклад, перший волокнистий матеріал рилізації для знищення будь-яких мікроорганізмів, 12 або другий волокнистий матеріал 14, спільно зі які можуть знаходитися на волокнистому матеріасмолою, можна використати для формування вилі. Наприклад, волокнистий матеріал можна піддаробів, таких як труби, панелі, матеріали для нати стерилізації внаслідок впливу на волокнистий стилу, дошки, каркаси, листи, колоди, бруски, стоматеріал випромінювання; внаслідок нагрівання впи, огорожі, елементи конструкції, дверей, волокнистого матеріалу в умовах і протягом періовіконниці, маркізи, навіси, вивіски, рами, віконні ду часу, достатніх для знищення будь-яких мікроокоробки, спинки, дошки для підлоги, облицювальні рганізмів, наприклад, в результаті кип'ятіння при плитки, залізничні шпали, лотки, рукоятки інструзвичайному атмосферному тиску; або внаслідок ментів, прилавки, плівки, обгортки, стрічки, ящики, використання хімічних стерилізуючих засобів. кошики, стелажі, кожухи, обв'язки, розпірки, стіни, Вигідним може виявитися і придання композимати, рами, етажерки, скульптури, стільці, столи, ту запаху і/або зовнішнього вигляду, подібного конторки, іграшки, ігри, вантажні піддони, причали, тим, що і у натуральної деревини, наприклад, дебики моста, човни, щогли, септичні резервуари, ревини кедра. Наприклад, при одержанні композиавтомобільні панелі, корпуси комп'ютерів, надземту до смоли, що використовується, можна домішуні і підземні жолоби для електропроводки, меблі, вати ароматизатор, наприклад, ароматизатор із столики, лави, кабіни, лотки, підвісні кронштейни, запахом натуральної деревини. У деяких варіанпідноси, скриньки, книжкові обкладинки, палиці, тах реалізації ароматизатор домішують безпосемилиці, ізоляція, нитка, тканина, рекламні сувеніредньо до смоли у вигляді масла. Наприклад, мари, посуд і споруди. сло можна домішувати до смоли при використанні Волокнистий матеріал перед об'єднанням зі вальців, наприклад, змішувача Banbury®, або екссмолою і перемішуванням при одержанні описаних трудера, наприклад, двошнекового екструдера з раніше композитів може бути підданий фарбуванпротиобертальними шнеками. Прикладом змішуню. У деяких варіантах реалізації дане фарбуванвача Banbury® є змішувач F-Series Banbury®, виня може виявитися корисним при маскуванні або готовлений в компанії Farrel. Прикладом двошнеприхованні присутності в формованих або екструкового екструдера є установка WP ZSK 50 дованих деталях волокнистого матеріалу, особлиMEGAcompounder™, виготовлена в компанії Krupp во, великих агломератів волокнистого матеріалу. Werner & Pfleiderer. Після домішування ароматиТакі великі агломерати у разі їх присутності з відзовану смолу можна додавати до волокнистого носно великими концентраціями можуть спостеріматеріалу і піддавати екструдуванню або формугатися у вигляді плям на поверхнях формованих ванню. В альтернативному варіанті маточні суміші або екструдованих деталей. смол, наповнених ароматизаторами, комерційно Наприклад, бажаний волокнистий матеріал доступні в компанії International Flavors and можна піддати фарбуванню при використанні кисFragrances під торговим найменуванням Polylff™ лотного барвника, прямого барвника або реактивабо в компанії RTP Company. У деяких варіантах ного барвника. Такі барвники доступні в компанії реалізації кількість ароматизатора в композиті Spectra Dyes, Кирні, Нью-Джерсі або Keystone знаходиться в діапазоні від приблизно 0,005% Aniline Corporation, Чікаго, Іллінойс. Конкретні при(мас.) до приблизно 10% (мас), наприклад, від клади барвників включають SPECTRA™ LIGHT приблизно 0,1% до приблизно 5% або від 0,25% YELLOW 2G, SPECTRACID™ YELLOW 4GL CONC до приблизно 2,5%. 200, SPECTRANYL™ RHODAMINE 8, Інші ароматизатори із запахом натуральної SPECTRANYL™ NEUTRAL RED B, деревини включають ароматизатори із запахом SPECTRAMINE™ BENZOPERPURINE, деревини вічнозелених порід або червоного дереSPECTRADIAZO™ BLACK OB, SPECTRAMINE™ ва. Інші ароматизатори включають ароматизатори TURQUOISE G і SPECTRAMINE™ GREY LVL із запахом м'яти перцевої, вишні, полуниці, перси200%, при цьому кожний з них доступний в компака, лайма, м'яти кучерявої, кориці, анісу, васильків, нії Spectra Dyes. бергамоту, чорного перцю, камфори, ромашки, У деяких варіантах реалізації фарбувальні цитронели, евкаліпта, сосни, ялини, герані, імбиконцентрати на основі смол, що містять пігменти, рю, грейпфрута, жасмину, ялівцевої ягоди, лаванперемішують з барвниками. У випадку подальшого ди, лимона, мандарина, майорану, мускусу, мири, домішування таких сумішей до бажаного волокниапельсину, пачулі, троянди, розмарину, шавлії, стого матеріалу волокнистий матеріал під час досандалового дерева, чайного куща, тім'яну, грушамішування може бути підданий фарбуванню «по нки, кананги, ванілі, нового автомобіля або суміші місцю». Фарбувальні концентрати доступні в комданих ароматизаторів. У деяких варіантах реаліпанії Clariant. зації кількість ароматизатора в комбінації волокниПриклади стий матеріал-ароматизатор знаходиться в діапаМікрофотографії, що отримуються по методу зоні від приблизно 0,005% (мас.) до приблизно скануючої електронної мікроскопії, отримували за 20% (мас), наприклад, від приблизно 0,1% до придопомогою автоемісійного скануючого електронно 19 93719 20 го мікроскопа JEOL 65000. Довжини і ширина (тобвані на Фіг.13 і 14 при збільшенні 25 X і збільшенні то, діаметри) волокон визначали в компанії 1000 X, відповідно. Integrated Paper Services, Inc., Еплтон, Вісконсін Приклад 3. Одержання підданого двократному при використанні автоматизованого аналізатора різанню волокнистого матеріалу з біленого крафт(ТАРРІ Т271). Площу питомої поверхні, що визнакартону чається по методу БЕТ, як і пористість і об'ємну 1500-фунтовий стапель з не вживаного білещільність, визначали в компанії Micromeritics ного білого крафт-картону, що характеризується Analytical Services. об'ємною щільністю 30фунт/фут3, отримували в Приклад 1. Одержання волокнистого матеріакомпанії International Paper. Матеріал розтинали лу з паперу з багатошаровим покриттям на шматки 8 1/4 дюйма на 11 дюймів при викорис1500-фунтовий стапель з не вживаних картонтанні гільйотинного різального пристрою і подаваних упаковок для соку об'ємом половина галону, ли в ротаційний різальний пристрій від компанії одержаних з не підданого друкарському друку біMunson Model SC30. Вихідне сито мало отвори в лого крафт-картону з багатошаровим покриттям, 1/16 дюйма. Зазор між обертовими і стаціонарнищо характеризується об'ємною щільністю ми лезами задавали рівним приблизно 0,020 дюй20фунт/фут3, отримували в компанії International ма. Ротаційний різальний пристрій проводив ріPaper. Матеріал розтинали на шматки 8 1/4 дюйма зання конфеті-подібних шматків, випускаючи на 11 дюймів при використанні гільйотинного різаволокнистий матеріал з продуктивністю приблизно льного пристрою і подавали в ротаційний різальодин фунт на годину. Матеріал, що виходить в ний пристрій від компанії Munson Model SC30. результаті після проведення першого різання, поПристрій Model SC30 забезпечений чотирма обердавали зворотно в ту ж саму установку, що і опитовими лезами, чотирма стаціонарними лезами і сана раніше, і піддавали різанню ще раз. Волокнивихідним ситом, що має отвори в 1/8 дюйма. Зазор стий матеріал, що виходить в результаті, між обертовими і стаціонарними лезами задавали характеризувався площею питомої поверхні, що рівним приблизно 0,020 дюйма. Ротаційний різавизначається по методу БЕТ 1,4408м2/г +/льний пристрій проводив різання конфеті-подібних 0,0156м2/г, пористістю 90,8998% і об'ємною щільшматків, що проходять через кромки ножів, розриністю (при 0,53фунт/дюйм2 (абс.)) 0,1298г/мл. Севаючи шматки і випускаючи волокнистий матеріал редня довжина волокон становила 0,891мм, а сез продуктивністю приблизно один фунт за годину. редня ширина волокон становила 0,026мм, що Волокнистий матеріал характеризувався площею відповідає середній величині L/D 34:1. Мікрофотопитомої поверхні, що визначається по методу БЕТ графії волокнистого матеріалу, що отримуються по 0,9748м2/г +/- 0,0167м2/г, пористістю 89,0437% і методу скануючої електронної мікроскопії, проде2 об'ємною щільністю (при 0,53 фунт/дюйм (абс.)) монстровані на Фіг.15 і 16 при збільшенні 25 X і 0,1260г/мл. Середня довжина волокон становила збільшенні 1000 X, відповідно. 1,141мм, а середня ширина волокон становила Приклад 4. Одержання підданого триразовому 0,027мм, що відповідає середній величині L/D різанню волокнистого матеріалу з біленого крафт42:1. Мікрофотографії волокнистого матеріалу що, картону отримуються по методу скануючої електронної 1500-фунтовий стапель з не вживаного білемікроскопії, продемонстровані на Фіг.11 і 12 при ного білого крафт-картону, що характеризується збільшенні 25 X і збільшенні 1000 X, відповідно. об'ємною щільністю 30фунт/фут3, отримували в Приклад 2. Одержання волокнистого матеріакомпанії International Paper. Матеріал розтинали лу з біленого крафт-картону на шматки 8 1/4 дюйма на 11 дюймів при викорис1500-фунтовий стапель з не вживаного білетанні гільйотинного різального пристрою і подаваного білого крафт-картону, що характеризується ли в ротаційний різальний пристрій від компанії об'ємною щільністю 30фунт/фут3, отримували в Munson Model SC30. Вихідне сито мало отвори в компанії International Paper. Матеріал розтинали 1/8 дюйма. Зазор між обертовими і стаціонарними на шматки 8 1/4 дюйма на 11 дюймів при викорислезами задавали рівним приблизно 0,020 дюйма. танні гільйотинного різального пристрою і подаваРотаційний різальний пристрій проводив різання ли в ротаційний різальний пристрій від компанії конфеті-подібних шматків, що проходять через Munson Model SC30. Вихідне сито мало отвори в кромки ножів. Матеріал, що виходить в результаті 1/8 дюйма. Зазор між обертовими і стаціонарними після проведення першого різання, подавали зволезами задавали рівним приблизно 0,020 дюйма. ротно в ту ж саму установку, а сито замінювали на Ротаційний різальний пристрій проводив різання сито на 1/16 дюйма. Даний матеріал піддавали конфеті-подібних шматків, випускаючи волокнисрізанню. Матеріал, що виходить в результаті після тий матеріал з продуктивністю приблизно один проведення другого різання, подавали зворотно в фунт на годину. Волокнистий матеріал характериту ж саму установку, а сито замінювали на сито на зувався площею питомої поверхні, що визначаєть1/32 дюйма. Даний матеріал піддавали різанню. ся по методу БЕТ 1,1316м2/г +/- 0,0103м2/г, порисВолокнистий матеріал, що виходить в результаті, тістю 88,3285% і об'ємною щільністю (при характеризувався площею питомої поверхні, що 0,53фунт/дюйм2 (абс.)) 0,1497г/мл. Середня доввизначається по методу БЕТ 1,6897м2/г +/жина волокон становила 1,063мм, а середня ши0,0155м2/г, пористістю 87,7163% і об'ємною щільрина волокон становила 0,0245мм, що відповідає ністю (при 0,53фунт/дюйм2 (абс.)) 0,1448г/мл. Сесередній величині L/D 43:1. Мікрофотографії волоредня довжина волокон становила 0,824мм, а секнистого матеріалу, що отримуються по методу редня ширина волокон становила 0,0262мм, що скануючої електронної мікроскопії, продемонстровідповідає середній величині L/D 32:1. Мікрофотографії волокнистого матеріалу, що отримуються по 21 93719 22 методу скануючої електронної мікроскопії, продечервоне випромінювання, ультрафіолетове вимонстровані на Фіг.17 і 18 при збільшенні 25 X і промінювання або іонізуюче випромінювання, таке збільшенні 1000 X, відповідно. як гамма-випромінювання. Волокнисті матеріали Інші композиції і варіанти використання волоктакож можна піддати стерилізації внаслідок нагрінистих матеріалів вання волокнистого матеріалу в умовах і протягом Можна отримувати композиції, які включають періоду часу, достатніх для знищення будь-яких будь-які волокнисті матеріали, описані в даній заямікроорганізмів, або внаслідок використання хімічвці, в тому числі будь-які волокнисті матеріали, ного стерилізуючого засобу, такого як відбілювач смоли, добавки або інші компоненти, описані в (наприклад, гіпохлорит натрію), хлоргексидин або патентах США №№ 6448307, 6258876, 6207729, етиленоксид. 5973035 і 5952105. Наприклад, будь-який з волокБудь-який з волокнистих матеріалів можна нистих матеріалів, описаних в даній заявці, можна піддати промиванню, наприклад, за допомогою об'єднувати з твердою, рідкою або газоподібною рідини, такої як вода, для видалення будь-яких речовиною, наприклад, хімічним реагентом або небажаних домішок і/або забруднювачів. рецептурою хімічних реагентів (в твердому або У конкретній галузі застосування волокнистий рідкому стані), таким як фармацевтичний препарат матеріал можна використати як матеріал вихідної (наприклад, антибіотик), сільськогосподарський сировини для різних мікроорганізмів, таких як дріматеріал (наприклад, насіння рослин, добриво, жджі і бактерії, які можуть ферментувати або інгербіцид або пестицид) або фермент або рецептушим чином переробляти волокнисті матеріали для ра, яка включає ферменти. Також можуть бути одержання корисного матеріалу, такого як паливо, одержані і композиції, які включають один або денаприклад, етанол, органічна кислота, вуглевокілька типів бактерій або бактерії в комбінації з день або водень, або білок. одним або декількома ферментами. Спиртом, що отримується, можуть бути моноТакі композиції можуть використовувати бажагідроксиспирт, наприклад, етанол, або полігідрокні властивості волокнистого матеріалу. Наприклад, сиспирт, наприклад, етиленгліколь або гліцерин. будь-який з волокнистих матеріалів можна викориПриклади спиртів, які можна отримувати, включастати для поглинання хімічних реагентів, потенють метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, буційно для поглинання кількості, що у багато разів танол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4перевищує їх власну масу. Наприклад, волокнисті бутандіол, гліцерин або суміші даних спиртів. Орматеріали можна використовувати для поглинання ганічною кислотою, що отримується, можуть бути пролитої нафти або інших хімічних реагентів. монокарбонова кислота або полікарбонова кислоОб'єднання даних волокнистих матеріалів з мікрота. Приклади органічних кислот включають мураорганізмом, таким як бактерія, яка може метаболішину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, зувати нафту або хімічний реагент, може сприяти масляну кислоту, валеріанову кислоту, капронову, очищенню. Наприклад, волокнисті матеріали можпальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавна об'єднувати з розчинами ферментів, висушувалеву кислоту, малонову кислоту, янтарну кислоту, ти, а після цього використовувати в підстилці для глутарову кислоту, олеїнову кислоту, лінолеву домашніх тварин або об'єднувати з фармацевтичкислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, ним препаратом і використовувати для доставки гідроксимасляну кислоту або суміші даних кислот. терапевтичного засобу, такого як ліки. При бажанні Вуглеводнем, що отримується, можуть, наприклад, волокнисті матеріали можна об'єднувати з полімебути алкан або алкен. Приклади вуглеводнів, які ром, що розкладається, наприклад, полігліколевою можна отримувати, включають метан, етан, прокислотою, полімолочною кислотою і співполімерапан, ізобутен, пентан, н-гексан або суміші даних ми гліколевої і молочної кислот. Інші матеріали, вуглеводнів. що розкладаються, які можна використати, були У конкретному варіанті реалізації джерело воописані раніше. локна, яке включає джерело целюлозного і/або Композиції, які включають волокнисті матеріалігноцелюлозного волокна, піддають різанню для ли, наприклад, целюлозні або лігноцелюлозні маодержання першого волокнистого матеріалу. Після теріали, і, наприклад, хімічні реагенти або рецепцього перший волокнистий матеріал пропускають тури хімічних реагентів в твердому, рідкому або через перше сито, що має середній розмір отвору, газоподібному стані, можна отримувати, наприякий дорівнює приблизно 1,59мм і менше (1/16 клад, в різних апаратах для занурення, розбризкудюйма, 0,0625 дюйма), для одержання другого вання або перемішування. Наприклад, композиції волокнистого матеріалу. Другий волокнистий маможна отримувати при використанні стрічкових теріал об'єднують з бактерією і/або ферментом. У змішувачів, конусних змішувачів, барабанних зміданому конкретному варіанті реалізації бактерія шувачів двохконусної конфігурації і змішувачів і/або фермент здатні безпосередньо без попередPatterson-Kelly «V». ньої обробки використовувати другий волокнистий При бажанні з будь-якого з волокнистих математеріал для одержання палива, яке включає воріалів, які включають лігнін, такого як лігноцелюдень, спирт, органічну кислоту і/або вуглеводні. лозні матеріали, можна видаляти лігнін. Крім того, У деяких варіантах реалізації перед об'єднанпри бажанні волокнистий матеріал можна піддати ням з бактеріями і/або ферментом волокнистий стерилізації для знищення будь-яких мікроорганізматеріал піддають стерилізації для знищення мів, які можуть знаходитися на волокнистому мабудь-яких мікроорганізмів, які можуть знаходитися теріалі. Наприклад, волокнистий матеріал можна на волокнистому матеріалі. Наприклад, волокниспіддати стерилізації внаслідок впливу на волокнитий матеріал можна піддати стерилізації внаслідок стий матеріал випромінюванням, таким як інфравпливу на волокнистий матеріал випромінювання, 23 93719 24 такого як інфрачервоне випромінювання, ультраності транспортування волокнистого матеріалу в фіолетове випромінювання або іонізуюче випроміінше місцеположення, наприклад, на видалену нювання, таке як гамма-випромінювання. Мікроорвиробничу установку, де композицію волокнистого ганізми також можна знищувати і внаслідок матеріалу можна додавати в розчин, наприклад, використання хімічних стерилізуючих засобів, тадля одержання етанолу. Після перфорування по ких як відбілювач (наприклад, гіпохлорит натрію), суті газонепроникної структури ущільнений волокхлоргексидин або етиленоксид. нистий матеріал повертається майже до своєї пеУ конкретному варіанті реалізації целюлозний рвинної об'ємної щільності, наприклад, більше, ніж і/або лігноцелюлозний матеріал волокнистого ма60% від своєї первинної об'ємної щільності, напритеріалу спочатку розкладають для одержання клад, 70%, 80%, 85% і більше, наприклад, 95%, від більш низькомолекулярних цукрів, які після цього своєї первинної щільності. Для зменшення кількододають до розчину дріжджів і/або бактерій, які сті статичної електрики на волокнистому матеріалі ферментують більш низькомолекулярні цукри для до волокнистого матеріалу можна додавати антисодержання етанолу. Целюлозний і/або лігноцелютатик. Наприклад, до волокнистого матеріалу молозний матеріал можна розкладати при викорисжна додавати хімічну сполуку антистатика, напританні хімічних реагентів, таких як кислоти або осклад, катіонну сполуку, наприклад, четвертинну нови, за допомогою ферментів або внаслідок амонієву сполуку. комбінування обох способів. Хімічний гідроліз цеУ деяких варіантах реалізації структуру, налюлозних матеріалів описується в роботах Bjerre, приклад, пакет, отримують з матеріалу, який розBiotechnol. Bioenerg., 49:568 (1996) і Kim, чиняється в рідині, такій як вода. Наприклад, струBiotechnol. Prog., 18:489 (2002), кожна з яких у всій ктуру можна отримувати з полівінілового спирту своїй повноті за допомогою посилання включаєтьтак, щоб вона розчинялася при попаданні в конся в дану заявку. такт з системою на водній основі. Такі варіанти Стратегії одержання біоетанолу обговорюютьреалізації роблять можливими додання ущільнеся в роботах DiPardo, Journal of Outlook for них структур безпосередньо в розчини, наприклад, Biomass Ethanol Production and Demand (EIA які включають мікроорганізм, без попереднього Forecasts), 2002; Sheehan, Biotechnology Progress, вивільнення структури, наприклад, внаслідок роз15:8179, 1999; Martin, Enzyme Microbes тинання. Technology, 31:274, 2002; Greer, BioCycle, 61-65, Інші варіанти реалізації April 2005; Lynd, Microbiology and Molecular Biology Незважаючи на опис певних варіантів реалізаReviews, 66:3, 506-577, 2002; Ljungdahl et al., пації можливими є і інші варіанти реалізації. тент США №4292406; і Bellamy, патент США Незважаючи на використання в деяких варіан№4094742, кожна з яких у всій своїй повноті за тах реалізації для одержання бажаного волокнисдопомогою посилання включається в дану заявку. того матеріалу сит, в деяких варіантах реалізації Якщо звернутися тепер до Фіг.19, то можна для одержання бажаного волокнистого матеріалу сказати, що волокнистий матеріал, який характежодних сит не використовують. Наприклад, в деризується низькою об'ємною щільністю, можна яких варіантах реалізації джерело волокна піддаоб'єднувати з мікроорганізмом, наприклад, ліофіють різанню між першою парою лез, які визначалізованими дріжджами або бактеріями, і/або ферють перший зазор, що в результаті приводить до ментом, а після цього піддавати зворотному ущіодержання першого волокнистого матеріалу. Після льненню для одержання композиції волокнистого цього перший волокнистий матеріал піддають ріматеріалу, що характеризується підвищеною об'єзанню між другою парою лез, які визначають друмною щільністю. Наприклад, композицію волокнигий зазор, який є меншим, ніж перший зазор, що в стого матеріалу, що характеризується об'ємною результаті приводить до одержання другого волощільністю 0,05г/см3, можна ущільнювати внаслідок книстого матеріалу. Подібні способи просіювання запечатування волокнистого матеріалу у відносно можна повторювати так багато разів, як буде багазонепроникній структурі, наприклад, пакеті, вигожано для одержання бажаного волокнистого матовленому з поліетилену, або пакеті, виготовлетеріалу, що володіє бажаними властивостями. ному з шарів поліетилену і найлону, що чергуютьУ деяких варіантах реалізації співвідношення ся, а після цього викачування з структури між середнім співвідношенням між довжиною і захопленого газу, наприклад, повітря. Після викадіаметром у першого волокнистого матеріалу і чування з структури повітря волокнистий матеріал середнім співвідношенням між довжиною і діаметможе, наприклад, характеризуватися об'ємною ром у другого волокнистого матеріалу є меншим, щільністю, більшою, ніж 0,3г/см3, наприклад, ніж 1,5. 0,5г/см3, 0,6г/см3, 0,7г/см3 і більше, наприклад, В об'єм наведеної далі формули винаходи 0,85г/см3. Це може виявитися вигідним при бажавключаються ще і інші варіанти реалізації. 25 93719 26 27 93719 28 29 93719 30 31 93719 32 33 93719 34 35 93719 36 37 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93719 Підписне 38 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601