(57)【要約】本発明は、流出した油または化学物質またはその他の炭化水素を浄化するための製品および方法の改良、およびそのような流出が生じた環境の浄化に関する。本発明の一つの態様では、親油性であり且つその他の化学物質および炭化水素を土壌および水のどちらからも吸着可能な吸着性重合体組成物であって、ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体、触媒、架橋剤、潤滑剤、発泡剤および充填剤を含む吸着性組成物を提供する。本発明の第二の態様では、土壌または水環境から油または化学物質または炭化水素を回収しリサイクルするために用いられる吸着性組成物の製造方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
親油性であり且つ化学物質および炭化水素を土壌および水のどちらからも吸着可能な吸着性重合体組成物であって、ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体、触媒、架橋剤、潤滑剤、発泡剤および充填剤を含む吸着性組成物。
【請求項２】
前記ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体はポリエチレン／エチルビニルアセテート共重合体である、請求項１記載の吸着性重合体組成物。
【請求項３】
前記ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体が組成物中に７５〜９５重量パーセント存在する、請求項１記載の吸着性重合体組成物。
【請求項４】
前記ポリエチレン／ビニルアセテート重合体は２〜３０重量パーセントのビニルアセテートを原料に含む、請求項１乃至３のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項５】
前記触媒は、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、鉛、クロム、銅、コバルト、ニッケル、シリカ、それらの化合物またはイオン形の一つまたはそれ以上から成る群から選ばれるものであり、０．２〜２．０重量パーセント存在している、請求項１乃至４のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項６】
前記架橋剤は、ジアシルペルオキシド類、ジアルキルペルオキシド類、ケトンペルオキシド類、ペルオキシジカーボネイト類、ペルオキシ酸エステル、第三アルキルヒドロペルオキシド類、第三アミルペルオキシド類、酸塩化物、または過酸化水素類の一つまたはそれ以上から成る群から選ばれるものであり、０．２〜１．８重量パーセント存在している、請求項１乃至５のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項７】
前記充填剤は、炭酸カルシウムまたは滑石から成る群から選ばれるものであり、最大２５重量パーセントまで存在している、請求項１乃至６のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項８】
前記潤滑剤は、脂肪酸、好ましくはステアリン酸である、請求項１乃至７のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項９】
臭気隠蔽剤、抗菌剤、抗かび剤、湿潤剤、着色剤、または染料のうち一つまたはそれ以上を含む、請求項１乃至８のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項１０】
ポリエチレン／エチルビニルアセテート、発泡剤、ジクミルペルオキシド、ステアリン酸、酸化亜鉛および炭酸カルシウムを含む、請求項１乃至９のいずれかに記載の吸着性重合体組成物。
【請求項１１】
土壌または水環境から油または化学物質または炭化水素を回収しリサイクルするために用いられる、請求項１乃至１０のいずれかに記載の吸着性重合体組成物の製造方法であって、前記組成物の構成成分の混合物を作り、前記混合物を約１２０００ｔｏｎｎｅ／ｍ２の圧力と更に要すれば７０〜４００℃の範囲の温度にさらし、得られたケークを処理すべき環境に適した形状又は形態に成形することを含む製造方法。
【請求項１２】
油または化学物質または炭化水素の汚染物質を除去するように環境を処理する方法であって、前記環境に、請求項１乃至１０のいずれかに記載の吸着性重合体組成物を適用することを含む処理方法。
【請求項１３】
油または化学物質または炭化水素による汚染水または汚染土壌のオフサイト処理用のフィルタであって、請求項１乃至１０のいずれかに記載の吸着性重合体組成物を含むフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、流出した油または化学物質またはその他の炭化水素を浄化するための製品および方法の改良、およびそのような流出が生じた環境の浄化に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
油または化学物質またはその他の炭化水素の流出が水中で起こると、油または化学物質またはその他の炭化水素を吸収し、これを回収すなわち収容しようとの努力がなされる。この作業には、藁、干草、おがくず、吸収性パッドまたはブーム(boom)、“キティ・リター(Kitty Litter)”およびその他の吸着剤が利用される。しかしながら、これらの吸着剤は油だけでなく水分も保持する。それゆえに吸着剤は、水と、油または化学物質またはその他の炭化水素の混合物で飽和し、沈む。一般的に、流出した油または化学物質またはその他の炭化水素のうちほんの少量のみが周囲環境から除去され、更なる処理のため回収される。流出した油または化学物質またはその他の炭化水素のうち残りものは、燃やされ、分散され、あるいは刺激の強い化学薬品により処理されるが、この化学薬品はしばしばそれ自体が周囲環境に更にダメージを与えてしまう。油または化学物質またはその他の炭化水素の大部分は、沈んだ吸着剤の中に閉じ込められ、長年にわたりゆっくりと水中へ放出されて、長期間にわたって環境被害を引き起こす可能性がある。
【０００３】
油または化学物質またはその他の炭化水素の流出が陸上で起こると、吸着性ブームまたは土堤を利用して類似の処置が行われるが、すぐに収集または回収されない余剰物はしばしば、水および／または洗剤により、付近の排水渠に洗い流され、あるいは燃やされ、あるいは広い範囲にわたり分散される。
【０００４】
油または化学物質またはその他の炭化水素を周囲環境から回収する際に利用される、周囲環境にやさしい製品の一例は、例えば、疎水性であり且つ親油性である廃物再生利用の植物繊維を原料にした製品である。
【０００５】
油流出物に対する他の、周囲環境にやさしくない解決手段には、例えば界面活性剤および分散剤の使用がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よりよい回収用製品および方法が必要であると世界中で考えられている。現在まで、油または化学物質またはその他の炭化水素を、収集し、懸濁状態で保持し、回収すなわち収容が可能になるよう水または土壌から分離させしめる適当な製品は存在していない。本発明の目的は、油または化学物質またはその他の炭化水素の流出物を、汚染された周囲環境から効率的に除去することに適した、回収用製品および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の要旨
本発明の一つの態様では、親油性であり且つその他の化学物質および炭化水素を土壌および水のどちらからも吸着可能な吸着性重合体組成物であって、ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体、触媒、架橋剤、潤滑剤、発泡剤および充填剤を含む吸着性組成物を提供する。
【０００８】
本発明による組成物の有する一つの利点は、これが生物分解性であり、例えば太陽光の紫外線といった紫外光の作用により分解されることである。この生物分解過程における最終的な生成物は、環境にやさしく、海洋および／または土壌への使用に適している。
【０００９】
本発明のこの態様の好ましい実施の形態では、前記吸着性組成物はさらに、抗菌および抗かび剤、臭気隠蔽剤、湿潤剤(wetting agents)、およびその他の適当な添加剤、例えば着色剤および／または染料などのうち一つまたはそれ以上を含むものである。
【００１０】
好適な触媒とは、調製中に、重合体組成物の架橋を開始または促進することができる物質すなわち化学物質であり、例えば、ステアリン酸亜鉛、鉛、クロム、銅、コバルト、ニッケル、シリカ、酸化亜鉛またはそれらの化合物およびイオン形のうちの一つまたはそれ以上である。酸化亜鉛が好まれる。
【００１１】
好ましくは、酸化亜鉛は０．２〜２重量パーセント存在している。
【００１２】
好ましくは、ポリエチレン／ビニルアセテート共重合体は、約２〜３０パーセントのビニルアセテートを原料に含み、約７５〜９５重量パーセント存在する。好ましくは、ビニルアセテートは、エチルビニルアセテートである。エチルビニルアセテート量の割合は、本発明による製品の取り扱いを容易にすることができるように、変化させてもよい。
【００１３】
好適なポリエチレン／ビニルアセテート共重合体のメルトフローインデックスは、必要に応じて、ならびに利用時の様式および方法に応じて変わる。好ましくは、共重合体のメルトフローインデックスは、０．２〜６００グラム毎１０分である。
【００１４】
好適なポリエチレン／ビニルアセテート共重合体の一例は、様々な販売元から入手可能な、エスコレーン（商標）(EscoreneTM)ＬＤＰＥである。
【００１５】
好適な架橋剤は、細胞状構造(cellular structure)を結合することができる物質すなわち化学物質であり、例えば、ジアシルペルオキシド類、ジアルキルペルオキシド類、ケトンペルオキシド類、ペルオキシジカーボネイト類、ペルオキシ酸エステル、第三アルキルヒドロペルオキシド類(tertiary alkyl hydro peroxides)、第三アミルペルオキシド類(tertiary amyl peroxides)、酸塩化物、有機または無機の過酸化水素類、またはジクミルペルオキシドのうちの一つまたはそれ以上である。
【００１６】
前記架橋剤は、好ましくは過酸化物であり、より好ましくは、ジクミルペルオキシドである。前記過酸化物は、好ましくは９９パーセント溶液として使用されるが、２０パーセント溶液まで低くしてもよい。前記過酸化物は約０．２〜１．８重量パーセント存在する。
【００１７】
本発明による好ましい潤滑剤の一例は、脂肪酸であり、好ましくはステアリン酸であるが、しかしその他の脂肪酸、例えばパルミチン酸でも前記方法に適していることは理解されよう。前記潤滑剤は、約０．５〜１．７５重量パーセント存在するものとできる。
【００１８】
好適な発泡剤は、単独でまたは他の物質との組合せによって吸着性組成物に細胞状構造を生成することができるものであればいかなる物質でもよく、好ましくは約１〜７重量パーセント存在するものである。発泡剤としては、圧力から解放されたときに膨張する圧縮ガス、浸出されたあとに孔隙を残す可溶性固形物、気体となるときに気泡を生じる液体、および熱の影響下で分解または反応し気体を生じる化学物質、などがある。化学発泡剤は、例えばアンモニアまたは炭酸水素ナトリウムのような単塩から、錯体の窒素放出剤(nitrogen releasing agents)までを含む。好ましい発泡剤の一例は、アゾジカーボンアミドである。
【００１９】
好適な充填剤とは、炭酸カルシウム、滑石、または前記物質の代用物のうち一つまたはそれ以上を含み、最大約２５重量パーセントまで存在するものとできる。
【００２０】
好適な臭気隠蔽剤とは、例えば、ティーツリーオイル、ラベンダーオイルおよび類似の物質の一つまたはそれ以上を含み、最大約１重量パーセントまで存在するものとできる。前記の物質、例えばティーツリーオイルは、抗かびおよび抗菌剤としても作用可能である。
【００２１】
湿潤剤は、製造工程においては塵の発生防止に役立ち、最大約２９重量パーセント存在するものとできる。好適な湿潤剤には、例えば、ホワイトオイルが含まれる。この物質は、例えば殺虫剤としての、二次的な機能を持っていてもよい。
【００２２】
本発明の第二の態様では、土壌または水環境から油または化学物質または炭化水素を回収しリサイクルするために用いられる吸着性組成物の製造方法であって、本発明の吸着性組成物の構成成分の混合物を、例えば、好ましくはクレープ状に作る工程と、前記混合物を圧力と更に要すれば温度にさらす工程と、得られたケークを組成物の利用環境に適した形状又は形態に成形する工程を含む製造方法を提供する。
【００２３】
好ましくは、前記混合物は、温度７０〜４００℃の間で、圧力約１２０００ｔｏｎｎｅ／ｍ２で処理される。前記処理の持続時間は、製造される吸着性組成物の体積および前記処理が行われているところの容器の表面積により変化する。
【００２４】
前記吸着性組成物は、熱および圧力処理の後に粒状化されてもよいが、この粒状化は熱および圧力処理中に行われるものであってもよく、例えば、ある特定の製品の形成を行う射出成形装置を使用する。あるいは、前記製品は、必要ならば、ほうき(sweep)またはブームまたはケースとなるように形成されてもよい。前記吸着性組成物は液体の状態で使用することも可能であるが、この場合、前記組成物を可溶性にするためにシステムに共溶媒を加える必要があると思われる。この形態の吸着性組成物は、特に強風がファクターとなる環境において有効である。
【００２５】
本発明の第三の態様では、先に述べた方法によって調製された、前述の特徴をもつ前記吸着性組成物が、汚染水または汚染土壌のオフサイト処理用のフィルタなどの製品に組み込まれる。本態様においては、汚染水または汚染土壌は適当な収集手段によって除去され、前記フィルタに移され、処理される。その後、前記フィルタが汚染物と吸着性組成物を回収するために処理され、あるいは、処理により生じたゼラチン状の塊がフィルタから除去されフィルタ構造体から切り離された状態で処理される。
【００２６】
本発明の第四の態様では、油または化学物質またはその他の炭化水素の汚染物質を除去するように環境を処理する方法を提供し、前記方法は、前記環境に、本発明による吸着性組成物を適用することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
発明の詳細な説明
不活性吸着剤である本発明による組成物が油または化学物質またはその他の炭化水素と接触すると、これは油または化学物質またはその他の炭化水素を引き付け、共にゼラチン状の塊を形成するが、このとき本発明の組成物と前記油または化学物質またはその他の炭化水素との間に化学反応を引き起こさない。これにより前記過程は容易に逆転でき、油または化学物質またはその他の炭化水素は、本発明による前記吸着性組成物との接触により影響を受けることなく、前記ゼラチン状塊を、前記吸着性組成物と油または化学物質またはその他の炭化水素に分離することができる。
【００２８】
油または化学物質またはその他の炭化水素の流出が水上で発生すると、油または化学物質またはその他の炭化水素はしばらくの間浮流する。本発明による前記組成物は、流出物上に拡散または噴霧することにより適用されると、水中または水面に浮遊する油または化学物質またはその他の炭化水素を集合させ、油または化学物質またはその他の炭化水素で含浸された吸着剤で形成されるゼラチン状塊の形態でこれを懸濁状態に保持する。このゼラチン状塊はほとんど水を吸収せず、従って水中または水面の流出化学物質または流出油を処理するのに利用された場合、回収可能すなわち収容可能に浮遊し続ける。界面活性剤を用いて吸着性組成物を少なくとも部分的に流体化し、拡散または噴霧を助けてもよい。回収すなわち収容した塊はその後、油または化学物質またはその他の炭化水素を脱離する処理を受け、更なる処理または工程に備える。本発明による吸着剤をその後、更なる使用のために洗浄してもよい。
【００２９】
前記浮遊塊は容易に判別され、これらに限定はされるものではないが、吸入、すくいあげ(scoop)、濾過、および水孔コンベヤベルト(water porous conveyor belt)などの一般的手段によって回収すなわち収容が可能であり、または単純に浮遊させられ水中からかき集められる。油または化学物質またはその他の炭化水素は、加圧、吸入、遠心力、または作業温度および環境条件で組成物自体、油または化学物質またはその他の炭化水素、水、または油または化学物質またはその他の炭化水素と水の組合せから悪影響を受けないその他の好適な形式の濾過、などの手段によって回収可能である。
【００３０】
油または化学物質またはその他の炭化水素の流出が陸上で発生すると、油または化学物質またはその他の炭化水素は、しばらくの間は地面にとどまるか、あるいは、土壌または基層の種類と、流出物中の油または化学物質またはその他の炭化水素の種類によって決定される速度で表面層に浸透する。流出物中に含まれる内容物と、土壌または基層との化学反応もまた、浸透率に影響を与える。
【００３１】
油または化学物質またはその他の炭化水素を処理し水中から回収する手順と同様に、陸上においても、噴霧または拡散によって適用した後の前記吸着剤は、汚染油または化学薬品または炭化水素廃棄物を吸着し、ゼラチン状塊の形態でこれを保持する。この塊はその後、吸入、すくいあげなどの好適な機械的手段によって、あるいは他の好適な手段によって、あるいは利用可能な水を用いて回収すなわち収容ポイントまで洗い流し、回収すなわち収容され、加圧、吸入、遠心分離システム、あるいはその他の形式の好適なフィルタによって油または化学物質または炭化水素汚染物を脱離する処理を受け、更なる処理または工程に備える。
【００３２】
前記フィルタは、集めた油または化学物質またはその他の炭化水素をゼラチン状塊から除去し、貯蔵、移送あるいは更なる処理のためにこれを回収または収容する。フィルタ工程において仮に完全でないとしても実質的に洗浄された本発明による組成物は、直ちに流出した油または化学物質またはその他の炭化水素へ戻され、繰り返し再利用することができる。
【００３３】
油または化学物質またはその他の炭化水素が土壌または周囲環境に浸出または浸透または染みわたった場合の実施例では、汚染土壌を元々の地点すなわち初期地点から水を張った容器または槽に移し変え、よって油または化学物質またはその他の炭化水素を水中に放出可能とすることで、洗浄と回収が開始される。油または化学物質またはその他の炭化水素の土から水中への放出を促進するために、槽に含まれる混合物の温度を調整しておくこと、および／または混合物をいくらか撹拌しておくこと、または、他の方法を利用することが必要であろう。
【００３４】
混合物はその後、油または化学物質またはその他の炭化水素の水性汚染物として、本発明による吸着性組成物を好適な手段によって混合物上に噴霧または拡散し、これに油または化学物質またはその他の炭化水素の収集を可能ならしめることによって、処理される。結果として生じるゼラチン状の塊は、すくいあげ、吸入、浮揚、あるいはその他の好適な手段によって回収すなわち収容され、加圧、吸入、遠心分離、あるいはその他の形式の好適なフィルタにかけられる。フィルタは集めた油または化学物質またはその他の炭化水素をゼラチン状塊から除去し、回収すなわち収容して、貯蔵、移送または更なる工程に備える。フィルタ工程において仮に完全でないとしても実質的に洗浄された本発明による組成物は、直ちに槽へ戻され、繰り返し再利用することができる。油または化学物質またはその他の炭化水素が槽から除去されたなら、好適な手段によって水と土の混合物から土が除去され、元の位置または代替地点に戻すことができるように、乾燥させられる。
【００３５】
万が一本発明による吸着性組成物が少量、完全に回収すなわち収容されずに、うかつにも環境に残留した場合、吸着性組成物は、太陽光の紫外線により劣化され、長期にわたる害を環境に与えない。
【００３６】
好適な実施の形態においては、炭酸カルシウム、エチルビニルアセテート、ステアリン酸、発泡剤、ホワイトオイル、ティーツリーオイル、ラベンダーオイル、ジクミルペルオキシド、および酸化亜鉛を適切な比率でローラーミル(roller mill)中で混合し、次にこの混合物を座付き容器(seated vessel)中で７０〜４００℃の温度およびおよそ一千（１０００）〜一万二千（１２０００）メートルトン毎平方メートルの圧力にさらして化学物質を反応させ、適切な粒径の高分子固体(polymeric solid)を形成することで、本発明による組成物が製造される。
【００３７】
組成物の構成成分を混合する工程は、発熱を伴う。低ＭＦＩ、例えば約２ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン／ビニルアセテートを使用すると、ローラーミル内の温度は約７０〜１６０℃に保たれるのが妥当である。高ＭＦＩの共重合体、例えば３０〜６００ｇ／１０ｍｉｎを使用する場合は、低温度で粉砕することが必要となり、混合工程を高温度で行う必要はない。
【００３８】
製造工程において、必要に応じその他の添加剤を加えてもよいし、製品の特性をより良くするために、または製品が他の用途に好適なものとなるようその特性を変えるために、製造工程の条件を変えてもよい。また製品は、必要ならば公知の手段によって粒状とされてもよく、その後、梱包される。
【００３９】
本発明による組成物の本来の形態は、白色の粉末つまり粒状の形態である。組成物を着色することも可能であるが、本発明による組成物の基本的な化学および物理および電気的特性に悪影響を与えないように、着色剤の開発時には注意が必要である。着色は、様々な環境下で、または様々なタイプの汚染に対して使用する製品の、様々な等級または粒径を識別するために使用されてもよい。
【００４０】
本発明による組成物の好ましい一例は以下の通りである。
【表１】
2005522319.tif 000002
上述の量は、必要に応じて拡大してもよい。
【００４１】
例１〜１１
本発明による組成物のその他の例は以下の通りである。
【表２】
2005522319.tif 000003
【００４２】
本発明による組成物を、種々の油または化学物質またはその他の炭化水素ベースの製品について、調整した汚染物を用いて試験し、油製品または化学物質製品またはこれに限定されるものではないが原油から精製油、燃料そしてパラフィン、ワックス、動物性および植物性油、および他の炭化水素にいたるその他の炭化水素製品を収集することができることが分かった。
【００４３】
例１２
オーストラリアニューサウスウエールズのミュレー−ダーリング淡水調査センター(The Murray-Darling Freshwater Research Centre)で行われた、汚染水サンプルからの油回収率を確定するための試験は、以下の手順で行われた。
【００４４】
２００ｍｌの蒸留水をビーカーにいれ重量を計り、２０ｍｌの油（特に指示なし）を加えた。例１１の吸着性組成物を、飽和状態になるまでまたは所望の結果が得られるまで、１ｇ刻みで加えた。油と組成物を添加した水をかき混ぜ、波動(wave action)を起こさせた。吸着性製品／油の混成物をフィルタスコップ(filter scoop)で取り除き、重量を計った。残った水の重量を記録した。製品サンプルの中に含まれる油を、重量法ＡＰＨＡ５５０２Ｂを用いて分析した。
【００４５】
以下の結果が得られた。
【表３】
2005522319.tif 000004
【００４６】
例１３−１６
例１１の吸着性組成物が、砂および小石および水に流出した油および他の炭化水素を吸着する能力を試験するため、レバノンのベイルート産業調査研究所(Industrial Research Institute of Beirut)では以下の試験を行った。
【００４７】
例１３：汚染砂および岩石
燃料油で汚染された砂と小石の混成物２ｋｇに１００ｇの吸着性物質を混ぜて１５分おいた。３５℃の水（２．５リットル）を加えて混ぜさらに１５分おいた。浮遊物質をこし器ですくい取った。砂の混成物および残った水およびすくい取った物質（気乾ベースで重量が３２１ｇ）を、油および油脂含有量を調べるために試験した。残った水もまた、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ５）を調べるために試験した。
【００４８】
結果は以下の通りだった。
【表４】
2005522319.tif 000005
【００４９】
例１４：２００ｇ／ｋｇの燃料油を含む砂混成物
“汚染されていない”砂と小石の混合物のサンプル４００ｇに、１００ｇの燃料油と２０ｇの吸着性物質とを混ぜた。
３５℃の水（２００ｍｌ）を加えて混ぜ１５分おいた。
浮遊物質をこし器ですくい取った（気乾ベースで重量が１５５ｇ）。サンプルを試験し、以下に示す結果が得られた。
【００５０】
【表５】
2005522319.tif 000006
【００５１】
例１５：２００ｇ／ｌの燃料油を含む海水
４００ｇの燃料油を１．５リットルの海水に混ぜた。
１００ｇの吸着性物質を加えて混ぜ１５分おいた。
浮遊物質をこし器ですくい取った（気乾ベースで重量が４８５ｇ）。水と回収した浮遊物質を、油および油脂を調べるために試験した。水もまた、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ５）を調べるために試験した。
【００５２】
【表６】
2005522319.tif 000007
【００５３】
例１６：３８０ｇ／ｋｇの燃料油を含む砂
４００ｇの砂と小石に２５０ｇの燃料油を混ぜた。３５ｇの吸着性物質と１リットルの水を加えた。浮遊物質をこし器ですくい取った（気乾ベースで重量が４５０ｇ）。例１３に記したように試験を行った。
【００５４】
【表７】
2005522319.tif 000008
【００５５】
例１７
例１１の吸着性組成物について、サイエンスアプリケーションズインターナショナルコーポレーション（ＳＡＩＣカナダ）では、以下の試験をおこなった。
【００５６】
この試験の目的は、カナダ環境省の吸着性能試験プログラムに従って吸着剤の性能を評価するものであって、吸着剤吸着性能のＡＳＴＭ標準試験法（Ｆ７２６−９９）を用いた。このプロトコルは、一部が、カナダ一般規格委員会の吸着剤試験法（ＣＡＮ／ＣＧＳＢ−１８３．２−４）に挙げられている試験方法に基づき、またカナダ環境省の緊急時工学技術局(Emergencies Engineering Technologies Office)（以前は緊急時工学部局(Emergencies Engineering Division)）により最初にその一部が定められた内部規格に基づいている。
【００５７】
手順
材料と装置
吸着剤の説明
以下の吸着剤についての簡単な説明は、製造業者から与えられた情報ならびに試験中に得られた定量的および定性的観察結果からの情報に基づいている。結果を検討し比較する場合に有用かもしれないので、その情報を記しておく。
【００５８】
試験用の吸着剤は粒状の（非金属）物質として記述される。２種類の粒状吸着剤を用い、一つ目は真っ白で、他方は着色斑点を有する（危険防止のための印−防衛用に製造され政府のみ利用）。着色斑点のあるサンプルは試験目的で利用され、約０．０９０ｇ／ｃｍ３の測定密度をもつ。
【００５９】
試験液
以下の試験液を用いた。
【表８】
2005522319.tif 000009
【００６０】
装置
吸着剤または／および試験液の物理的および化学的性質を測定するために以下の装置を用いた。
【００６１】
濃度      アントン−パー社(Anton-Paar)製ハンドヘルドデジタル濃度計ＤＭＡ３５。装置はホウケイ酸Ｕ字型発振管と、電子励起および周波数計数および表示のためのシステムを有する。注入されたサンプルの体積を一定に保ち、振動させる。測定したサンプルの振動周期と温度から、濃度を計算する。反復測定を行い、平均濃度を報告する。
【００６２】
粘度      精密モータで動き、トルク測定用にベリリウム銅スプリングを備えたブルックフィールドＤＶＩＩ+型粘度計。スプリングが曲がる程度は流体の粘性に比例する。可能ならば測定法により、以下のスピンドルをいくつか使用する：ＬＶＴ型スピンドル（♯１、♯２、♯３、♯４）、超低粘度アダプター（ＵＬＡ）とスピンドル、少量サンプルアダプター（ＳＳＡ）とスピンドルＳＣ４−１８、ＳＣ４−３１。
【００６３】
モデルは、特定の方法で使用された場合、そのフルスケールの、誤差１％以内の正確さである。読み取り値は、流体温度の変動といった環境的条件に左右されるフルスケールの、誤差０．２％以内で再現可能でなくてはならない。較正をブルックフィールド標準流体(Brookfield Standard Fluids)で行う。
【００６４】
質量      サンプルの質量をメトラー社(Mettler)製ＰＭ４０００化学天秤を用いて計る。目盛間隔は０．０１ｇで、公表されている再現性は０．０１ｇである。
【００６５】
テストセル      パイレックス社(Pyrex)製１９０ｍｍ（直径）×１００ｍｍ（深さ）結晶皿が使用された典型的テストセルだが、特殊な物質を入れるためには、その他の容器を使ってもよい。
【００６６】
重量計測用さら      直径２０ｃｍの焦げ付き防止塗装さら。
【００６７】
メッシュかご      タイプＩＩ（微粒子）のサンプルを収容し液を切るために、メッシュかご（メッシュサイズ  直径約１．１ｍｍ）を使用する。
【００６８】
撹拌機(shaker table)      ４ｌの瓶を３個保持できるよう改良された、エバーバッハ社(Eberbach)製撹拌機を使って、サンプルを撹拌する。撹拌機を、毎分１５０サイクルの振動数、振幅３ｃｍにセットする。
【００６９】
テストプロトコル
タイプＩＩ（微粒子）吸着剤に適用可能な、以下のテストプロトコル要旨を利用した。
【００７０】
動的分解試験
この手順は、動的条件における吸着剤サンプルの浮揚性、疎水性および親油性を測定することを目的とする。吸着剤サンプルを、水を半分まで入れ密閉した４ｌの瓶に入れる。瓶の側面を下にして、毎分１５０サイクルの振動数、振幅３ｃｍにセットした撹拌機上に設置し、１５分間そのままとした。瓶の中身を２分間おいて落ち着かせて、その後、水と吸着剤サンプルの状態に関する観察結果を記録する。吸着剤の１０％以上の沈降が観察された場合、あるいは粒状吸着剤で水柱が汚染された場合、その吸着剤は失敗とされ、実際の水域に使用することは奨められない。吸着剤サンプルを瓶から除去し、水分取込み率(water pick-up ratio)を測定する。
【００７１】
試験瓶に水を半分満たし、水面に３ｍｌの油を加える。この手順の開始時に用いた湿った吸着剤サンプルを瓶に戻しいれ、瓶の側面を下にして撹拌機に設置し、さらに１５分そのままとする。瓶の中身を２分間おいて落ち着かせて、水面における油光沢の存在についての観察を記録する。
【００７２】
油吸着―短期試験（１５分）
この手順は、静的条件において純粋試験液に入れた場合の吸着剤の取込み率を測定することを目的とする。吸着剤サンプルの重量をあらかじめ計り、値を記録する。テストセルを、約８０ｍｍの深さまで試験液の層で満たす。吸着剤サンプルを微細メッシュかごに入れ、テストセルの中へ沈める。１５分後、吸着剤をセルから除去し、３０秒間油を切る（重油にて試験した吸着剤は、２分間油を切る）。その後吸着剤を重量計測用さらに移し重量を記録する。全ての試験を３回行う。
【００７３】
油吸着―長期試験（２４時間）
この手順は、静的条件において純粋試験液に入れた場合の吸着剤の取込み率を測定することを目的とする。吸着剤サンプルの重量をあらかじめ計り、値を記録する。テストセルを、約８０ｍｍの深さまで試験液の層で満たす。吸着剤サンプルを微細メッシュかごに入れ、テストセルの中へ沈める。２４時間後、吸着剤をセルから除去し、３０秒間油を切る（重油にて試験した吸着剤は、２分間油を切る）。その後吸着剤を重量計測用さらに移し重量を記録する。全ての試験を３回行う。
【００７４】
結果と検討
試験結果を以下に示す。
動的分解試験
１５分間撹拌し２分間放置した後、吸着性物質の大半は水柱の上に浮遊しているのが観察された。水の大半は透明なままであり、白濁や色の変化を明確に表すものは殆どみられなかった。
【００７５】
３ｍｌの油を加え１５分間撹拌した後、水柱に白濁を明確に表すものは殆どみられなかった、が、微量の油光沢が水面に残った。これらの要因により、吸着剤はこの試験を通過したと考えられ、それゆえ、水路および陸上での使用を奨められる。
【００７６】
動的：分解前試験
【表９】
2005522319.tif 000010
【００７７】
コメント
吸着剤は浮遊
濾器を通過することで大量の吸着剤が失われた。
【００７８】
動的：分解試験
【表１０】
2005522319.tif 000011
【００７９】
コメント
吸着剤は自由に浮遊／水は透明のまま
ごく少量の油光沢が水面に見られる、瓶を撹拌し２分たった後は、光沢はさらに少量になる
【００８０】
あり得るコメントのリスト
吸着剤：自由に浮遊、２５％／５０％／７５％沈降、まだ浮遊する吸着剤もある、沈降、分解。
水：透明のまま、わずかに色が付く、白濁する、濁る。
油：水面に光沢が残る、水面に光沢なし
【表１１】
2005522319.tif 000012
【００８１】
油吸着―短期試験
上記試験を完了した後に、新しく吸着剤サンプルを各試験油にさらした。１５分間のさらし、０．５または２分の油切り時間の場合、吸着剤は以下の油吸着率を持つことが観測された。
【表１２】
2005522319.tif 000013
【００８２】
短期Ｌ―試験(Short L-Test)（１５分）は、標準性能を示す指定試験である。
短期Ｌ試験―１５分
【表１３】
2005522319.tif 000014
【表１４】
2005522319.tif 000015
【００８３】
吸着―長期試験
【表１５】
2005522319.tif 000016
【００８４】
長期Ｌ試験―１５分
【表１６】
2005522319.tif 000017
【表１７】
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【００８５】
結論
その性能評価のため、ＡＳＴＭ  Ｆ７２６−９９プロトコルを使って吸着性物質を試験した。これは動的（波）条件下で製品の１０％未満しか沈降せず、浮揚試験を通過した。
【００８６】
吸着剤は、重油における短期試験を除いて、全ての試験で飽和状態に達したように思われた。このことは、より高い値（短期試験と比べると５０％以上高い取込み率）を示した長期試験の結果から確認された。試験の結果には変動性がみられ、反復試験を行うことを余儀なくされた。吸着剤の粒径は比較的微細であり、試験かごにおける損失がこの変動性の大きな一因となっているものと考えられる。
【００８７】
油吸着能力は、吸着剤単位重量あたりの吸着液体の重量比で表され、１５分間の標準試験では、５．２から１０．７の間で変動する。
【００８８】
本発明による組成物はユニークなことに再利用可能であり、これにより材料加工のコストおよび汚物の処理と廃棄のコストおよび移送と貯蔵のコストを削減できることがわかるであろう。その上、吸着性組成物は、生物分解性で非有毒性であり、作業者に対する危険を減少できる。
【００８９】
本発明による方法の利点には、非有毒性で生物分解性の材料のみの利用、不純物の混じっていない油または化学物質またはその他の炭化水素を流出物の源泉または精製装置へと戻す工程が可能なこと、および流出現場で油または化学物質またはその他の炭化水素から分離された後での本発明の組成物の再利用性、が含まれるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
なお、本発明は上述の限定的な開示の範囲よりも広く、上述の開示は権利請求された発明の範囲を不必要に限定するものでない。
【国際調査報告】
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