[发明专利]有机化合物吸附材料及其制造方法

说明书

交叉相关申请

本发明要求2010年7月22日提交的临时申请61/336,765的权益，所述申请全文通过引用结合到本文中。

发明领域

本发明涉及能够从液体去除油的吸附材料。

背景

油漏入海上和内陆水道的连续事件使实现处理漏油事故的新的有效方式的需要处于显要地位。例如，墨西哥湾的近期漏油，在2010年流动3个月，影响了大于4,900平方公里的地表水、水柱、海底、海岸线、海滩和盐沼和墨西哥湾东北的海湾，预料这些影响在未来还要持续一段时间。另外，与原油泄露产生的污染物相关，已有在墨西哥东北湾水质方面的争论。在此地区降低的水质可威胁人的健康、海洋生物和海产食品安全，这些各自影响海湾沿岸国家的关键产业。

油围堵系统通常用水栅(boom)包围漏油，直到能够收集油。水栅系统通常不设计成吸收大量油，而是一般用于收回油膜(sheen)或少量漏油，或者防止漏油扩大或到达保护区域例如海岸线，直到漏油能够由机械装置收集，一般利用撇油器或油回收船。对泄漏的延迟反应通常使油的较轻馏分(例如，挥发性有机化合物)释放到大气中，导致烃空气污染。油也可经历老化和乳化，这可导致油下沉，使清除漏油变得更加困难，增大环境影响，并增加清除油的财务费用。

因此，需要能够快速包含漏油的程度并同时能够吸附大量油的油回收系统。

发明概述

本发明提供能够吸附有机化合物(例如，油)的材料。因此，该材料可用于从溢出和泄漏地点回收油。材料包含纤维和金属氧化物。材料可布置在基体中。纤维可以为聚酯、尼龙、棉或其组合。纤维可以为针织、织造和/或纺粘的形式。基体可以为松散填充织物(loose packed textile)、织造织物、非织造织物或针刺织物。可将非织造织物制毡。针刺织物可以为非织造织物。纤维可以为两种或更多种纤维的掺合物。棉可生长于美国乔治亚州。棉可以为天然棉、漂白棉或其掺合物。金属氧化物可以为氧化铝、二氧化硅、碳、钛、锆、铜(I)、铜(II)、钠、镁、锂、银、铁(II)、铁(III)、铬(VI)、钛(IV)、锌或其组合。金属氧化物可具有转化态。例如，氧化铝可具有γ、η、ρ、χ、χ-ρ或θ的转化态(transformation state)。如果金属氧化物为碳，碳可以为活性炭。材料可在一侧或多侧上包含金属氧化物。材料可在两侧上包含金属氧化物。金属氧化物可使材料饱和。

本发明还提供制造能够吸附有机化合物的材料的方法。方法包括使纤维与金属氧化物接触，以形成金属氧化物纤维，并将金属氧化物纤维布置成基体。然后，可使金属氧化物纤维基体干燥，以形成有机化合物吸附材料。使纤维与金属氧化物接触的行为可通过将金属氧化物喷涂到纤维上来完成。金属氧化物纤维基体可通过流化床干燥、空气干燥、单程烘箱干燥、双程烘箱干燥或三程烘箱干燥来干燥。干燥前，金属氧化物纤维基体可经酸处理。材料可布置在基体中。纤维可以为聚酯、尼龙、棉或其组合。纤维可以为针织、织造和/或纺粘的形式。基体可以为松散填充织物、织造织物、非织造织物或针刺织物。可将非织造织物制毡。针刺织物可以为非织造织物。纤维可以为两种或更多种纤维的掺合物。棉可生长于美国乔治亚州。棉可以为天然棉、漂白棉或其掺合物。金属氧化物可以为氧化铝、二氧化硅、碳、钛、锆、铜(I)、铜(II)、钠、镁、锂、银、铁(II)、铁(III)、铬(VI)、钛(IV)、锌或其组合。金属氧化物可具有转化态。例如，氧化铝可具有γ、η、ρ、χ、χ-ρ或θ的转化态。如果金属氧化物为碳，碳可以为活性炭。材料可在一侧或多侧上包含金属氧化物。材料可在两侧上包含金属氧化物。金属氧化物可使材料饱和。