СОРБИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НЕФТЕПРОДУКТАМИ Российский патент 1999 года по МПК D04H1/46 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к материалам для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на поверхности воды и суши. Также материалы предпочтительны при очистке и удалении нефтесодержащих жидкостей, когда не эффективно применение тяжелого оборудования или в сочетании с последним для доочистки поверхностей. Материалы могут использоваться в качестве превентивных средств на потенциально опасных объектах (нефтебазах, автопредприятиях, предприятиях воздушного и морского транспорта, магистральных трубопроводах любых предприятий, деятельность которых связана с использованием нефтесодержащих жидкостей).

Уровень техники
Известен сорбирующий материал, описанный в патентах США N 4340486 по кл. 210-693, опубл. 3 июля 1982 г. и N 3607741 по кл. 210-36, опубл. 4 сентября 1971 г., состоящий из целлюлозных волокон, заключенных в сетку, для абсорбирования масляных пятен с поверхности воды.

Известен патент США N 4006079 по кл. 210-39, опубл. 2 февраля 1977 г., защищающий материалы из стеклянных волокон, заключенные в сетку, для абсорбирующей способности.

При хороших сорбционных свойствах данные материалы имеют низкую прочность и не обладают плавучестью.

Известен сортирующий нетканый материал, описанный в заявке ЕПВ N 0287264 по кл. D 04 H 1/46, опуб. 88.10.19. Согласно указанной заявке предложен материал, состоящий из двух слоев коротких хлопковых волокон и промежуточного нетканого материала из синтетических волокон между этими слоями.

Промежуточный нетканый материал представляет собой материал, полученный из расплава полимера. Все три слоя соединены иглопрокалыванием.

Для удаления масла с загрязненной поверхности такой мат расстилается на масляное пятно, расположенное на поверхности воды для его абсорбирования.

Для придания водоотталкивающих свойств предусмотрена обработка мата специальными химическими веществами.

Недостатком данного материала является применение коротких волокон, которые могут отделяться в процессе эксплуатации мата, загрязняя собираемую жидкость.

По своей сущности и достигаемому результату указанный нетканый материал наиболее близок предлагаемому изобретению и взят в качестве прототипа.

Сущность изобретения
Основная задача изобретения состоит в создании материала, обладающего сочетанием необходимых сорбционных свойств, способности к удерживанию собранных нефтепродуктов, плавучестью, легкостью отжима и извлечения собранного нефтепродукта с многократным использованием материала. Эта задача решается за счет того, что в материале, включающем два наружных волокнистых слоя, каждый из которых предварительно скреплен иглопрокалыванием, и промежуточный волокнистый слой из синтетических волокон, расположенный между указанными наружными слоями, скрепленные между собой иглопрокалыванием, наружные волокнистые слои выполнены из полипропиленовых, а промежуточный слой - из полипропиленовых или полиэфирных волокон, причем волокнистые слои выполнены более плотными, чем промежуточный волокнистый слой. Линейная плотность волокон наружных слоев материала может быть одинаковой или отличаться от линейной плотности волокон промежуточного слоя.

Удерживающая способность материала может быть еще более увеличена за счет того, что промежуточный слой выполнен из более грубых волокон, чем волокна наружных слоев.

Еще одной задачей изобретения является создание материала, который наряду с достаточными сорбционными и удерживающими свойствами в отношении нефтепродуктов обладал бы повышенным сопротивлением к протеканию сквозь него собранных нефтепродуктов в условиях использования материала в качестве превентивного средства, предотвращающего попадание нефтепродуктов на поверхность контакта c материалом. Эта задача решается за счет того, что поверхность предлагаемого материала с одной или обеих его наружных сторон обработана каландрированием.

Перечень фигур чертежей
На фигуре схематически представлено поперечное сечение сорбционного материала согласно изобретению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Как показано на чертеже, материал согласно изобретению содержит два наружных слоя 1 из полипропиленовых волокон, предварительно скрепленных пучками 3 волокон посредством иглопрокалывания, и промежуточный слой 2 между ними из полипропиленовых или полиэфирных волокон. Все слои скреплены между собой пучками 4 волокон посредством иглопрокалывания. Благодаря такой структуре материала наружные волокнистые слои 1 выполнены более плотными, чем промежуточный слой.

При использовании салфетка из такого материала укладывается на пятно из нефти или нефтепродукта на поверхности воды или суши таким образом, что поверхность слоя 1 приходит в соприкосновение с загрязнением, которое засасывается внутрь открытых пор слоя 1, заполняет их и, передвигаясь к слою 2, перераспределяется по всему объему.

Поскольку слой 1, уплотненный за счет воздействия пучков волокон 3 и 4, обладает менее развитой суммарной поверхностью пор по сравнению со слоем 2, обработанным воздействием только пучков 4, то загрязнение, попадая в слой 2 и распространяясь в объеме с большей суммарной площадью поверхности пор, удерживается им в течение требуемого времени. Затем салфетка снимается с загрязненной поверхности и отжимается для извлечения собранного нефтепродукта.

В зависимости от реологических свойств сорбируемых нефтепродуктов наружные волокнистые слои 1 изготавливаются из полипропиленовых, а промежуточный волокнистый слой 2 - из полипропиленовых или полиэфирных волокон линейной плотности 0,1-0,68 текс, предпочтительно 0,17-0,68 текс.

Предпочтительно при сборе разливов легких и тяжелых фракций применять для наружных слоев волокна линейной плотности, одинаковой с линейной плотностью волокон промежуточного слоя.

При сборе средних фракций нефтепродуктов предпочтительно применение промежуточного слоя 2 из волокон с большей линейной плотностью по отношению к волокнам наружных слоев 1.

В данном случае увеличивается эффект удержания собранного нефтепродукта, так как затруднено обратное движение загрязнения из слоя 2 с большим диаметром пор к слою 1 с меньшим диаметром внутренних пор.

При проведении ремонтных работ, раздаче топлива и т.д. подстилка из такого материала укладывается на защищаемую от попадания нефтепродукта поверхность откаландрированной наружной стороной одного из слоев 1 и наружной поверхностью другого слоя 1 вверх. Загрязнение, попадая на поверхность обработанного или необработанного слоя 1, предварительно скрепленного иглопрокалыванием за счет пучков 3, стекает в него и передвигается к слою 2, распределяясь по всему объему слоев 1 или 2, скрепленных между собой иглопрокалыванием за счет пучков волокон 4, и скапливаясь у поверхности слоя 1, подвергнутой обработке каландрированном. Т.к. за счет каландрирования значительная часть или все поры наружного слоя 1 закрываются, он становится менее или совсем непроницаем для нефтепродуктов.

При проведении ремонтных или иных работ, связанных с передвижением тяжелых предметов по поверхности подстилки, предпочтительно применять подстилку из материала, в котором обе наружные поверхности материала обработаны каландрированием. Это способствует, с одной стороны, упрочнению материала, а с другой стороны, увеличению его сопротивляемости к разрушению под действием сил трения в зоне контакта.

Так, например для сбора разлива средних фракций нефтепродуктов (отработанное масло) берется салфетка из материала, в котором слои 1 сформированы из полипропиленовых волокон 0,1-0,29 текс., предварительно скрепленные иглопрокалыванием пучками 3 волокон, а промежуточный слой 2 - из полипропиленовых волокон 0,68 текс. и все слои скреплены между собой иглопрокалыванием пучками 4 волокон.

Для сбора разливов легких фракций нефтепродуктов (бензина) берется салфетка из материала, в котором слои 1 сформированы из полипропиленовых волокон 0,1-0,29 текс., предварительно скрепленные иглопрокалыванием пучками волокон 3, а промежуточный слой - из полипропиленовых волокон 0,1-0,29 текс. , и все слои скреплены между собой иглопрокалыванием пучками волокон 4.

Для сбора разливов тяжелых фракций нефти (мазут) берется салфетка из материала, в котором слои 1 сформированы из полипропиленовых волокон 0,68 текс. , предварительно скрепленные иглопрокалыванием пучками волокон 3, и промежуточный слой - из полипропиленовых волокон 0,68 текс., и все слои скреплены между собой иглопрокалыванием пучками волокон 4.

Извлечение нефтепродуктов легко осуществляется любым механическим способом, в частности отжимом в жале валов. При этом салфетки из такого материала могут использоваться многократно.

Возможно применение полипропиленовых волокон линейной плотности меньше 0,1 текс. и больше 0,68 текс. Однако, в первом случае затруднен процесс обработки волокон на чесальном и холстоформирующем оборудовании, а во втором - резко уменьшается удерживающая способность материала по отношению к нефти и нефтепродуктам.

Под термином "волокнистый слой" имеется в виду слой, сформированный из свободно уложенных волокон с помощью известных механических холстообразующих устройств. Формирование и скрепление таких слоев иглопрокалыванием осуществляется в едином технологическом процессе на известных иглопробивных агрегатах типа АИН или АИЛ (например М.Д. Перепелкина и др. "Механическая технология производства нетканных материалов" М. "Легкая индустрия", 1973 г., с. 431-433) и т.п. оборудовании.

Изобретение относится к сорбирующим материалам для удаления загрязнений нефтепродуктами. Материал включает два наружных волокнистых слоя, каждый из которых предварительно скреплен иглопрокалыванием, и промежуточный слой из синтетических волокон между наружными слоями. Все слои скреплены между собой иглопрокалыванием. При этом наружные слои выполнены из полипропиленовых, а промежуточный слой - из полипропиленовых или полиэфирных волокон, причем наружные волокнистые слои выполнены более плотными, чем промежуточный волокнистый слой. Техническим результатом изобретения является возможность удерживания нефтепродуктов и многократного использования материала. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Сорбирующий материал для удаления загрязнений нефтепродуктами, включающий два наружных волокнистых слоя, каждый из которых предварительно скреплен иглопрокалыванием, и промежуточный волокнистый слой из синтетических волокон, расположенный между указанными наружными слоями, скрепленные между собой иглопрокалыванием, отличающийся тем, что наружные слои выполнены из полипропиленовых, а промежуточный слой - из полипропиленовых или полиэфирных волокон, причем наружные волокнистые слои выполнены более плотными, чем промежуточный волокнистый слой. 2. Сорбирующий материал по п.1, отличающийся тем, что линейная плотность волокон наружных слоев материала одинакова с линейной плотностью волокон промежуточного слоя. 3. Сорбирующий материал по п.1, отличающийся тем, что промежуточный слой выполнен из более грубых волокон, чем волокна наружных слоев. 4. Сорбирующий материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что его поверхность с одной или обеих наружных сторон обработана каландрированием.