本发明涉及用于容纳液体或固体材料的围栏，该液体或固体材料例如可以是通过溢出(spill)释放到环境中的。这个围栏是作为一种卷筒(roll)的配置的长形材料提供的，且材料的引导端从卷筒的内部抽出以形成螺旋形围栏。
背景技术：
在下面的参考文献中公开了用于在水体上布置亲油材料膜以容纳溢油的方法和装置。
herkenberg-美国专利号5,451,325公开了从分配辊展开非纤维亲油薄膜。薄膜从卷筒外部放出并通过导向环。薄膜在水体上形成螺旋结构。
reynolds等人-美国专利号7,828,494b1公开了一种浮标组件。该组件包括刚性本体和安装组件，用于支撑一卷亲油薄膜，如聚乙烯。薄膜经由本体中的孔从卷筒的外侧放出，用于将展开的薄膜长度扭曲成螺旋形状。多个浮筒可以并排布置，每个浮筒放出一定长度的薄膜，以提高覆盖率。
hill-美国专利申请公开第2012/0163915a1号公开了一种用于容纳溢油的聚乙烯薄膜的分配器。该分配器具有用于支撑卷筒的后壁和具有孔的前壁。薄膜通过孔从卷筒的外侧放出，从而形成螺旋扭曲的薄膜“绳索”。
尽管有现有技术的方法和装置，仍然需要一种方法来展开围栏，其可以采用多种类型的材料和结构，其可以并行地从多个卷筒展开多个材料，由此材料被集成到单个围栏中，这可以防止围栏伸展时自扭绞，并且这不需要用于材料卷的刚性支撑结构。本发明克服了上述缺点，并且提供了许多其他优点。
技术实现要素：
本发明涉及一种展开容纳围栏的方法以及一种用于实施该方法的设备。此外，本发明包括通过实践该方法而制造的新型围栏。
柔性长形材料以卷筒形式提供，具有从卷筒内部拉出的头端和位于卷筒外部的尾端。提供了具有垂直于由卷筒芯部限定的轴线对准的孔的引导件。拉力施加到材料的头端，使得其从卷筒内部退绕并被拉动通过孔口，以形成长形的螺旋状围栏结构。
如本文结合材料，包缚料和拉绳使用的，术语“附接”和“连接”是指这些部件直接或通过适当的连接件(例如五金件或导杆)间接地连接在一起。术语“相邻”旨在提供在围栏封包内彼此接近的两个或更多个结构之间的相对方向，但不排除位于这些结构之间的介入元件，例如间隔件等。
在本发明的一个实施例中，拉绳被设置有附接到材料的头端的引导端，且该拉绳具有尾端。材料的尾端可以附接到拉绳的尾端，或者材料的尾端可以保持自由。有利地，拉绳可以通过卷筒的内部延伸，其中拉绳的尚未展开的长度保持卷绕在卷筒的后侧，即与卷筒的展开材料的前侧相反。当围栏展开时，材料和拉绳被拉动穿过孔口，且由材料形成的螺旋结构缠绕在拉绳上。
拉绳的长度可被设计成与展开的螺旋围栏结构的长度大致相同。拉绳可防止作用在围栏上的力拉长或撕裂材料，使围栏的螺旋结构变形或导致围栏自扭绞。因此，在本发明的一个实施例中，拉绳的长度比用于形成螺旋围栏的材料的长度短，其中当材料被展开并平铺放置时计算材料的长度。如果两卷或更多卷材料串联连接，则通过形成最长连续序列的每种材料的长度相加来计算用于形成螺旋围栏的材料的长度。
在本发明的另一个实施例中，管口，以及至少一个材料卷筒和可选的拉绳，可以设置在围栏封包中，例如包裹在护套内。管口用作引导件，管口中的通道限定了孔口。当围栏展开时，材料的头端以及可选的拉绳的引导端被牵引通过管口，这有助于将材料形成为具有期望直径的螺旋结构。管口可以由法兰支撑，其中法兰的边缘被设置成与卷筒的前侧相邻，并且管口与卷筒的内部对齐。可以选择法兰的形状以与卷筒的横截面形状对应。管口可以是圆柱形管的形状。可选地，管口可以从法兰到与卷筒的前端相反的开口逐渐变细。管口的内径可以明显小于卷筒的外径，例如，管口的内径可以小于卷筒的外径的1/2，小于卷筒的外径的1/3，或者甚至小于卷筒的外径的1/4。对于非圆形卷筒和管口，管口和卷筒的直径可以计算为通过每个中心的平均距离。
材料可以用包缚料包裹，以保持大体上圆柱形方向的围栏的完整性，同时允许液体自由地接触形成围栏的芯部的材料。当围栏展开时，包缚料可以是柔性的多孔套筒，例如网或网状套筒，或者一个或多个展开并在由材料形成的螺旋结构上螺旋缠绕的带子。举例来说，包缚料可覆盖包缚料下面，即材料的螺旋结构，的小于10％，小于5％或甚至小于3％的面积。套筒或带子可以分别被卷起或盘绕，并被支撑在管口的外部，在管口与护套的内部之间。例如，可以在管口的外部与护套中的开口之间形成环形空间，并且当展开时包缚料可被拉动通过该环形空间。该护套可对包缚料提供摩擦阻力，以控制其展开。
在另一个实例中，包缚料可在围栏封包中设置在卷筒的前侧与引导件之间。例如，包缚料可包括两个带子绕卷。形成卷筒的材料的头端可以附接到各带子的引导端并且穿过绕卷，并且材料和带子一起被拉动通过孔口。带子的绕卷可以具有不同的方向，以便在展开时一个形成右手螺旋而另一个形成左手螺旋，缠绕在由材料形成的螺旋结构上。
同样在本发明的范围内的是在围栏封包装内提供多卷材料，材料从多个卷筒的内部展开。这些材料可以并行连接或串联连接或以这两种方式的组合连接。在本发明的一个实施例中，可以将两卷、三卷、四卷、五卷或更多卷材料共轴对齐地设置在围栏封包中。通过将各材料的头端连接在一起，材料可平行地展开，从而第二卷筒的头端穿过第一卷筒的内部，第三卷筒的头端穿过第一和第二卷筒的内部等。可以理解的是，通过从围栏封包中拉出材料而形成的围栏括由各材料形成的螺旋结构，其中来自第一卷筒的第一材料在围栏结构的外侧，且最后一个卷筒的最后一材料在围栏结构内部。该卷筒可在围栏封包内转动至不同方向，从而当展开时一些材料将形成右手螺旋结构而其它材料将形成左手螺旋结构。拉绳可选地包括在围栏封包中，其中拉绳的引导端通过卷筒的内部且附接至材料的头端。当围栏展开时，材料将缠绕在拉绳上。
材料、引导件、包缚料和拉绳的卷筒可以方便地设置在封包中，例如，由护套包裹。护套可以在一端设有开口，用于抽出材料，包缚料和拉绳。可选地，护套可密封到构件上，并且可以容易地制造护套中的开口，例如通过撕开穿孔部分或帽。该护套可以是柔性的收缩包装，其可以被加热以符合容纳物，特别是其中的材料卷筒。可选地，护套可以是刚性的。同样在本发明的范围内的是，护套中的开口用作孔口，也就是说，孔口可以一体地形成在护套中并且表示用于将材料形成为螺旋结构的最窄颈口。
长形材料可以选自广泛范围的结构，例如可以是单层或多层的片材，以及可以包括单根纤维或多根纤维的纱线，例如连续复丝纱线和短纤纱以及纱线束。可以选择特定材料及其物理结构以优化给定应用中的性能，例如吸收液体。
附图说明
图1是围栏封包的侧视图。
图2是图1所示的围栏封包的横剖视图。
图3是围栏封包的剖视图，示出了使用带子作为围栏的包缚料。
图4是在水体上展开的一系列围栏的侧视图。
图5是包含五个片材卷筒的围栏封包的剖视图，连接成平行展开，并且片材同心地定向。
图6是围栏封包的横剖视图，示出了纱线束作为设置在卷筒上的长形材料并被展开以形成围栏。
图7是示出堆叠在托板上的一组围栏封包的侧透视图。
图8是图5中的管口，接合料以及管口和护套之间的环形开口的放大视图。
图9是示出了本发明的实施例的围栏封包的剖视图，其具有可展开穿过孔口的两个带子绕卷形式的包缚料。
图10是围栏封包的剖视图，示出了围栏如何部分展开，展开部分被夹紧和切割。
具体实施方式
在下文中阐述优选实施例和特征，而不旨在限制本发明的范围。说明书中引用的所有美国专利和公开申请均通过引用并入本文。除非另有说明，否则条件为25℃，1个大气压，和50％相对湿度。术语“聚合体”或如本申请中所用的“聚合物”表示平均分子量(mw)至少为5,000的材料。
参照图1和图2，围栏封包1具有护套(jacket)2，该护套2容纳片材4的卷筒3。片材4具有两个端部。片材4的起始部分被称为头端5并且从卷筒3的内部6被拉出。片材4的相反端部被称为尾端7并且位于卷筒3的外部8上。片材4的头端5附接到连接器9。片材4的尾端7可以附接到连接器10，或者尾端7可以不连接。拉绳11具有连接到连接器9的引导端12和连接到连接器10的尾端13。连接器9和10可以包括用于连接片材和拉绳的端部的五金件。在一个实施例中，连接器9和10包括用于将围栏的末端相连接的快速连接五金件，诸如弹簧钩，钩环，闩扣，钩扣，弯扣(marinehook)，推式卡扣(pushgatesnap)，龙虾卡扣，u形套筒闩扣或等同物。可选地，连接器9和10包括简单的环形结构，并且快速连接五金件可以用于通过这样的环端对端地连接围栏。
拉绳11延伸穿过卷筒3的内部6。大部分拉绳11可方便地卷绕在卷筒3的后侧14处，并且随着围栏展开而通过内部6放出。虽然认为在许多情况下拉绳穿过卷筒的内部是有利的，但是也可以沿着卷筒的外部放出拉绳。拉绳可以由天然或合成材料或其组合构成。例如，绳可以由选自尼龙，聚酯和聚烯烃(例如聚乙烯或聚丙烯)的复丝制成。用于绳索的材料可以被选择为对围栏将被展开的特定环境具有化学耐受性。绳子可以是圆形或扁平的。拉绳也包含一种弹性材料，在围栏展开时收缩，从而在材料中产生蓬松度(bulkiness)。
本发明的围栏通过施加到片材4的头部5和拉绳11的引导端12的拉力来展开。该力可以通过连接器9或通过抓住片材4或拉绳11来施加，或者通过两者直接施加。力的方向可以基本平行于卷筒3的轴线。该力导致片材4从卷筒3的内部6退绕，由此形成螺旋形的围栏15，如图3和4所示。另外，随着片材4退绕以及从围栏封包装中抽出，拉绳11展开。当围栏15展开时，片材4形成长形螺旋结构，拉绳11位于螺旋绕卷内。
在本发明的一个实施例中，拉绳11的长度比形成展开围栏的长形材料(例如，片材4)的长度短。例如，拉绳11的长度可以基本上与由材料形成的围栏的长度相同，但是由于材料缠绕成螺旋结构，所需材料的长度大于围栏和拉绳11的长度。作为进一步的例子，拉绳的长度可以比形成展开的围栏的长形材料的长度短10％或更少，或者甚至比材料的长度短20％或更少。如果拉绳包括弹性部件，则拉绳的长度被测量为用拉绳延伸到其弹性极限，或者直到拉绳的非弹性部件阻止弹性部件伸展到其弹性极限(以较小者为准)。
由具有比长形材料的长度短的中心拉绳11的围栏产生若干优点。拉绳防止围栏被拉伸超过期望的构型，否则这将使得围栏中具有间隙并减小围栏的直径的效果。此外，如果形成围栏的材料被拉伸，它将具有自扭曲的倾向，这可能释放人们想要从环境中移除的污染物。拉绳在长形材料的选择和结构方面提供了更大的自由度，因为拉绳可以被设计成承受拉力，否则拉力可能会将材料撕裂，破裂或变形。
孔口的引导
当本发明的围栏展开时，材料从卷筒的内部通过由引导件支撑的孔口被抽出。引导件可以设置在围栏封包的护套内，或者引导件可以一体地结合在护套中，使得从护套中抽出材料所经过的开口还起到孔口的作用，以控制由材料形成的螺旋结构的形状和尺寸。在本发明的一个实施例中，引导件是由法兰支撑的管口，该法兰定位在围栏封包上，位于材料卷筒的前侧与护套中的开口之间，其中管口(nozzle)的内径限定了孔口。
围栏封包1可以设置有管口16，以在片材4从卷筒3拉出时辅助形成围栏15。管口16具有与卷筒3的前侧18相邻的法兰17，该法兰17支撑管口并且将管口定位成与由卷筒3的内部6限定的轴线对齐。管口16可以是长度为1英寸或更大，2英寸或更大，或者甚至4英寸或更大的圆柱形管的形式。举例来说，管口16可具有1英寸至9英寸，特别地3英寸至9英寸的长度。如下文更详细描述的，管口16的外表面19用作包缚料(binder)的芯，其中包缚料随长形材料一起展开，并在形成时包裹(wrap)围栏。
管口16的内径选择成形成具有期望直径的围栏。可以理解的是，管口16的内径将根据各种因素而变化，这些因素包括片材的特性，例如厚度，弹性，蓬松度(loft)，长度和刚度，以及设置在围栏封包中并在同时展开(即，平行地)的卷筒的数量，如下文所述。作为示例，管口的内径范围可以从1英寸到9英寸，特别地从3英寸到9英寸。除了辅助围栏的形成之外，管口16在片材4上提供充分的摩擦阻力，以防止片材从卷筒3自由卷绕并缠结，这可导致螺旋形围栏结构的不规则。
包缚料(binder)
围栏封包(boompackage)1可以包括包缚料，当长形材料例如片材4被拉动通过管口16时，该包缚料展开。包缚料包裹围栏15的外侧，以包围并支撑形成的螺旋结构。参照图2，在一个实施例中，包缚料20是多孔套筒，例如网罩或网状物，其直径对应于围栏的目标直径。例如，套筒可以是编织管，屏障网，生产包装网，或农业用网，如挤出网。包缚料20可以是收缩或折叠的，并且位于管口16的外表面19上，位于护套2的下面。
在另一个实施例中，包缚料可以是一条或多条卷绕的带子，其从管口16的外表面19上退绕，形成围绕长形材料(例如片材4)的螺旋缠绕。术语“带子”旨在包括单丝，复丝和短纤纱以及可用于包裹围栏的条带，带，绳，线，缆线和绳索，其用于缠绕围栏，在围栏展开时，不会阻止液体到达片材4。该带子可以与由片材4形成的螺旋结构的相反方向缠绕。如果使用两条盘绕的带子，其可以以相反的方向缠绕以形成围绕片材4的相交螺旋缠绕，即，右手螺旋和左手螺旋。参考图3，带子21和绳22被盘绕并位于管口16的外表面19上，位于护套2下方，并展开以形成在两个方向上围绕片材4的螺旋形缠绕物。
在展开之前，包缚料20的引导端或者带子21和20的引导端例如通过硅橡胶带附接到片材4的头部5附近，或者附接到连接器9。可以理解的是，当片材4被拉动通过包缚料(带子的套筒或绕卷)时，包缚料和片材4的摩擦接合提供了足够的力以将包缚料从围栏封包1中拉出。每个带子的尾端可以附接到连接器10。
包缚料20的尾端可以设置有带，例如硅橡胶带，以将包缚料的末端保持定位在管口的外表面上。当包缚料被放出时，带从管口16滑出并包裹围绕螺旋结构，从而固定片材4的尾端7。参照图1和图2，带69以套筒的形式附接到包缚料20的尾端，并设置在管口16的外表面19上。参考图3，带子21和22的尾端分别附接到带70和71上。当包缚料带子完全展开时，带70和71从管口16的外表面19滑动，以缠绕螺旋形围栏结构。
用于展开包缚料的替代结构也在本发明的范围内，其中包缚料是可以安装在由法兰支撑的中空芯上的多孔套筒，例如网罩或网状物，或者设置在一卷材料的前侧与引导件之间的一个或多个盘绕的带子，例如一对卷绕的带子，使得包缚料和材料被一起拉动通过孔口。参照图9，围栏封包72具有包围长形片材75的卷筒74的护套73。带子77的绕卷(coil)76和带子79的绕卷78被设置成与卷筒74的前侧80相邻。绕卷76和绕卷78可以在相反的方向上缠绕，使得一带子从绕卷内部展开以形成右手螺旋，并且另一带子从另一绕卷的内部展开以形成左手螺旋。材料片材75和带子77和79被拉动通过引导件81，其具有由法兰83支撑的管口82。可以理解的是，管口82和在护套73中的开口84可以例如通过压配合环(未示出)在护套和管口上而被密封在一起。当围栏85被展开时，其被包缚料带子77和79以相反的方向包裹。包缚料带子77和79中的每一个的尾端可以设置有诸如套索，拉链带，拉紧带等的环，其缠绕片材75以在带子围绕围栏85完全展开时防止带子散开。可选地，如图9所示，带子77和79的尾端可以布置在卷筒74的外部和护套73之间，并附接到围栏封包72后部的连接器，例如连接器102，如图1-4所示。可选地，如在此公开的本发明的其他实施例所描述和示出的，围栏封包中可以设置拉绳。
长形材料
长形材料可以是片材。术语“片材”旨在包括长形的平面材料，其可以形成为卷筒并通过从卷筒的内部拉动片材的端部而展开。没有对厚度的任何具体限制。片材可以是单层或多层，即在卷筒上缠绕在一起的两层，三层，四层或更多层单层。举例来说，片材的厚度可以从1密耳到2英寸，具体地从10密耳到0.25英寸。
片材或多层片材的单层可以选自机织，针织和非织造纺织品。该纺织品可以由天然纤维，合成纤维或其组合构成。举例来说，纺织品可以由选自棉和其他纤维材料，聚酯，尼龙，丙烯酸纤维，聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)以及聚氯乙烯(“pvc”)等的纤维构成。在本发明的一个实施方式中，片材是厚度为8密耳或更大，具体地是60密耳或更大的织物。
片材或多层片材的单层可以是薄膜，例如厚度范围为2密耳至600密耳的连续或穿孔聚合物带。该膜可以是选自聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)，pvc和聚乳酸(“pla”)的聚合物。片材或多层片材的单层可由旨在为围栏提供浮力的材料构成，例如在淡水或盐水中，例如闭孔泡沫聚合物或其他具有比重小于1的材料，如聚烯烃，具体地是具有较低结晶度的聚烯烃。
例如，片材或多层片材的单层可以包含稀松布，以向片材提供强度，结构稳定性或挠性。举例来说，稀松布可以是具有斜纹纱的编织网，以产生三轴增强。
长形材料可以是纱线或纱线束。术语“纱线”旨在包括以下配置：(i)捻合在一起的短纤维，例如短纤纱；(ii)单丝，例如单丝纤维或宽度为50密耳或更小的扁平材料的窄带；(iii)捻合或不捻合而置于一起的连续复丝纤维；和(iv)丝束带(towband)，即制造的丝收集在一起的长的连续绳状股线。可以在卷筒上设置单独的纱线，或者可以将多根纱线成形为束并且设置到卷筒上，由此纱线或纱线束可以展开，也就是从卷筒内部展开，作为单个长形材料。作为示例，实际上任何数量的单独纱线可以被组合在一个线轴架上并且一起收回(聚集)以形成一束，如本领域已知的。作为进一步的例子，从2根纱线到500根纱线可一起抽出以形成一束纱线以及形成卷筒。
纱线可以由天然纤维和合成纤维和薄膜以及其组合构成。具体地，天然和合成材料可以从以上参考织物片材和薄膜列出的材料中选择。
参考图6，示出了本发明的一个实施例，其具有作为长形材料的纱线束，所述长形材料被设置在卷筒上并被展开以形成围栏。围栏封包49具有护套50，其围绕包括纱线束52的卷筒51。作为示例，纱线束52可以是一组聚合的丝束带，每个丝束带由多根聚合物连续带形成。纱线束52从卷筒51的内部53拉出。纱线束52的头端54附接到连接器55，并且纱线束52的尾端56附接到连接器57。
围栏封包49具有拉绳58，其中引导端59附接到连接器55并且尾端60附接到连接器57。拉绳58随着纱线束52一起展开，使得纱线束形成缠绕拉绳的螺旋结构以形成围栏。
围栏封包49设置有管口61，其具有与卷筒51相邻的法兰62和远离卷筒51定向的开口端63。管口61有助于将纱线束52形成为具有期望直径和结构的围栏。包缚料64是套筒，其被压缩并设置在管口61的外表面65上，并且通过弹性带66附接到纱线束52的头部54上。拉动连接器55使包缚料64包覆围栏的外侧，从而包围和稳定围栏结构。当围栏展开并且包缚料64被放出时，附接到包缚料64的端部的带86从管口1滑出并且与形成为螺旋结构的纱线束52的外表面接合。
围栏封包49的部件，例如长形材料，拉绳，包缚料，连接器和护套等的功能基本上与上面关于片材所述的那些相同。然而，使用纱线或者纱线束的形式的长形材料在某些应用中可能是有利的。例如，包含纱线束的纱线可以具有相对较高的表面重量比，纱线或纱线束可更容易展开，即相对于片材需要较小的拉力，并且由于需要较少的制造步骤，纱线可相对于机织，针织或非织造品而言比较便宜。
可以理解的是，长形材料的精确物理结构和化学组成取决于围栏的应用，例如环境和试图容纳或收集的液体或固体材料。长形材料与试图包含或收集的物质之间的相互作用可以是吸收，吸附，相斥，中和，隔离或分解中的一种或多种。例如，该材料可以是亲油的或亲水的。该材料可以用酸或碱处理，以中和溢出的材料。该材料可以用表面活性剂，酶，螯合剂，氧化剂或还原剂处理。该材料可以用生物试剂处理，例如能够降解油的微生物。该材料可能是可生物降解的，因此它可以留在环境中，例如用于侵蚀控制。
在本发明的一个实施例中，无论材料是片材还是纱线或纱线束，弹性部件都可以结合到长形材料中。弹性部件可以在展开之后收缩，以为材料提供蓬松度。例如，弹性部件可以是并入纱线束中的弹性纤维丝或带。关于片材，弹性部件可以是结合在片材中的弹性体短纤维或者连续长丝，或者是结合在片材中的弹性体长丝或者带，该结合例如通过使用包括热熔粘合剂的粘合、超声焊接或缝合等的常规方法。
卷筒
使用常规技术将长形材料卷绕成卷筒。如果材料围绕空芯或实芯缠绕，则芯可在展开之前被去除，留下具有例如0.5英寸至14英寸直径的内部通道。举例来说，卷筒可以具有从0.25英寸至60英寸的宽度，以及2英寸至72英寸的外径。
该卷筒可以具有圆形或椭圆形横截面。在本发明的一个替代实施例中，卷筒可以具有扁平的(flattened)侧面，用于将多个围栏封包高效地存储在一起，例如将多个层堆叠在托板(pallet)上。例如，卷筒可以具有三角形，矩形，五边形或六边形横截面，以当包含卷筒的围栏封包包括堆叠两层，三层或更多层高以及两个，三个或更多个宽的卷筒时，减少空隙空间。
围栏封包中的多个卷筒
可以在单个围栏封包中提供多个卷筒，并且可以以串联或并排或者两者均有的方式布置，其中形成卷筒的长形材料从卷筒内部展开。
卷筒可以具有相同的宽度，或不同的宽度。例如，一卷可以是3英寸宽，一卷可以是6英寸宽。具有交替宽度的卷筒可以用于本发明中。例如，四个卷筒可以从3英寸到6英寸到3英寸到6英寸交替。多个卷筒可以由单个卷筒获得，该单个卷筒使用刀或其他已知方法切割。多个卷筒可以具有相同或不同的宽度。例如，一个12英寸卷筒被切割成2个6英寸卷筒。在另一个例子中，18英寸卷筒被切成3英寸，6英寸，3英寸和6英寸卷筒。
参考图5，围栏封包25具有包含同轴卷筒27、28、29、30和31的护套26，卷筒27、28、29、30和31分别由片材32、33、34、35和36形成。各片材具有从相应卷筒的内部拉出并平行地附接到连接器37的引导端或头部。拉动连接器37同时拉动各片材32、33、34、35和36通过卷筒的内部以及具有法兰39的管口38，以形成螺旋形围栏40。拉绳41的引导端附接至连接器37，且尾端附接至连接器42。包缚料43是在管口38的外侧收折的网状套筒，其像本发明的实施方式使用单个套筒的情况沿着片材32、33、34、35和36展开。包缚料43可以是一个或多个的成卷的带子，如这里关于单个卷筒所述。
各卷筒27、28、29、30和31可通过间隔片分隔开，以减少摩擦并支撑围栏封包的形状。因此，间隔片44、45、46和47分别被插入在卷筒27和28，28和29，29和30以及30和31之间。间隔片的形状对应于卷筒的横截面。例如，如果卷筒具有矩形横截面，则间隔片将是矩形的。
平行布置两个或多个卷筒展开以形成围栏会产生几个优点。当片材从平行布置的多个卷筒展开时，由于卷筒沿着同一轴线对齐，由这些片材形成的螺旋结构将是同心的，也就是说，一片材将被另一片材包裹。因此，围栏内的多个片材提供了协同效应，因为它们能够彼此增强，补充和支持。
据信，当采用多个同轴卷筒时，从卷筒的内部放出片材是特别有利的。关于从前到后的卷筒，各后继的片材都被拉过在前的卷筒的内部，并被来自该在前卷筒的片材包裹。例如，来自第二卷筒的片材被拉过第一卷筒的内部并被第一片材包裹。因此，第二片材和第一卷筒之间的摩擦被最小化。可以理解的是，如果人们提供多个同轴卷筒，并且从卷筒的外部而不是从内部放出片材，则可以预期会具有显著更大的摩擦，因为在后片材将被拉过在前卷筒的外部，并且具有限制和干扰从在前卷筒放出片材的倾向。
在本发明的一个实施例中，至少两个卷筒被沿相反的方向缠绕。当片材在卷筒上展开时，它们形成在不同方向上缠绕的螺旋结构，即一个是右手螺旋且另一个是左手螺旋。因此，一个螺旋加强并支撑另一个。当展开三个或更多卷筒时，至少一个卷筒可被设置以形成右手螺旋，并且至少另一个卷筒可被设置以在展开时形成左手螺旋。当使用三个以上的卷筒时，该情况可以重复。例如，每个卷筒的卷绕方向可以在围栏封包中交替。参照图5，片材32、34和36可形成右手螺旋，而片材33和35可形成左手螺旋。
参照图8，提供了围栏封包25的前端的放大视图。带87附接到包缚料43的尾端并设置在管口38上方。当包缚料43完全展开时，带87放出并缠绕在围栏40上。包缚料43被抽出穿过护套26与管口38之间的环形空间88。环形空间88处的护套26与管口38的外径之间的距离可以被尺寸设置成提供对抗包缚料43的充分的摩擦阻力，以实现包缚料的一致展开。形成环形空间88的外部边界的护套可以例如用相对硬的环形材料加强，以提供强度和一致性。
在单个围栏封包中使用多个卷筒的另一个优点是生产效率。可以通过混合和匹配两个或多个卷筒来提供定制的围栏，以提供与各片材相关的功能。例如，两种高吸收性亲油片材可与第三片材相结合，该第三片材提供比任何其他片材相对更大的浮力。在另一个实例中，包括高吸收性无纺第一片材的第一卷筒可以与包括相对较大弹性或强度的片材的第二卷筒结合。同样在本发明的范围内的是提供一种材料卷，其具有比围栏封包中的至少一个其它卷筒相对更大的弹性。在一个示例中，多个片可以平行地展开，其中具有较大弹性的片材放置在后侧，从而当片材同时展开时，具有更大挠性的片材将在螺旋内部并且提供对另一片材或多张片材的支撑。如本文所用，术语“弹性”或“弹力”是片材，带材，线材或其他长形结构返回到其平坦或直线取向的倾向的度量。
弹性材料可以是与片材一起展开的线材，单丝或复丝纱线或窄的金属或聚合物材料带的形式。可以理解的是，为了在水上展开围栏，通常优选包括由浮力或密度小于2g/cm3，特别是小于1.5g/cm3的材料构成的弹性材料。对于陆地上的部署，例如海滩，为了用于浮油或提供防腐蚀，钢丝或钢带可能更可取。
在本发明的另一个实施例中，在同一个围栏封包中提供至少三个同轴的片材卷筒，其中至少两个卷筒平行地展开并且至少两个卷筒串联地展开。例如，取决于片材的厚度或片材的弹性，在两个卷筒上而不是一个卷筒上提供特定材料可能是有利的。这两个卷筒可以串联连接，也就是说，前向卷筒中的片材的尾部可以附接到后向卷筒的片材的头部。在本发明的一实施例中，包括两个串联连接的片材的卷筒被设置为围栏封包中的至少三个卷筒的组件的后部，以避免在最初没有被放出的卷筒中展开片材。
尽管以上描述参照了本发明的其中长形材料是片材的实施例，然而该描述也适用于其中材料为纱线或纱线束的实施例。此外，可以理解的是，围栏封包中的多个卷筒可以包括长形材料的任何组合，即，片材卷筒和纱线或纱线束卷筒的混合。
围栏
根据本发明制造的特定围栏的长度和直径取决于各种因素，包括长形材料的长度，是否提供多个卷筒和材料，以及材料是否平行或串联地展开。在本发明的一些实施例中，长形材料通过管口或其它孔口从围栏封包中抽出，孔口的尺寸和形状可以影响围栏的直径。举例来说，围栏的长度范围从3英尺到1000英尺，直径从1英寸到24英寸，特别地从3英寸到12英寸，更特别地从3英寸到8英寸。
可以理解的是，整卷片材不需要一次展开。例如，化学制造工厂中相对较小的泄漏可能只需要50英尺的围栏。因此，围栏的期望长度可以从围栏封包中展开，并且围栏可以在尾端被夹紧，该尾端即是从围栏封包的管口出来的片材部分。可以在夹紧位置切割片材，并将新的前连接器附接到剩余片材和拉绳上。参照图10，围栏封包89具有包围材料卷筒91、92和93的护套90。管口94由法兰95支撑。包缚料96位于管口94上。带97附接到包缚料96的尾端并安装在管口94上。在将位于切割位置两侧的夹具100和101连接起来之后，可以在位置99切割围栏98。可以理解的是，可以采用其他方法来代替使用夹具100和101，例如用稀松布增强带，如胶带，包裹切割端。
参考图4，示出了完全展开的围栏15漂浮在水体上。护套2可留在围栏15上并可以作为障碍物，或者护套可以被切开并移除。围栏15的连接器10附接到围栏24的连接器23上。可以理解，任何数量的围栏可以串联，并列或以该两种方式连接在一起。根据具体应用的需要，可以连接多个围栏以形成二维点阵或其他配置。
围栏封包和存储
长形材料从卷筒内部展开给封包带来了独特的机会。不需要提供用于支撑卷筒的核芯，并且因此不需要为核芯提供刚性支撑。对在卷筒的外部周围存在空间裕度没有要求，按照现有技术从卷筒的外侧拉出材料通常需要该空间裕度。事实上，多个围栏封包可以叠置在彼此的顶部，其中一个封包的重量压在下面的封包外部。来自卷筒中心的材料的展开和拉绳的展开不受影响。
无论在围栏封包中提供单个卷筒还是多个卷筒，该封包可以设有柔性护套，诸如收缩包装，聚合物膜，其装配在容纳物上，容纳物例如卷筒，拉绳，包缚料套筒或带子，管口，垫片等。收缩包装可以是聚烯烃，如聚乙烯或聚丙烯，或聚氯乙烯。然后可以将该护套密封并加热，以收缩包裹容纳物。
参照图1，当要展开围栏时，只需要撕下护套2的鼻部48并开始拉动连接件9，片材4的头部、拉绳10的引导端12和包缚料附接至该连接件9。通过护套为围栏封包容纳物提供气密密封，围栏封包可以在使用前存放5年或更长时间，而功能不受损害。
图7示出了本发明的围栏封包装如何被有效地储存和展开。围栏封包67具有基本上正方形的横截面并以三层布置在托板68上。例如，每层可以安装三个围栏封包，其中各围栏封包能够展开100英尺长直径6英寸的围栏，总长度为900英尺。可以理解的是，围栏可以从储存在托板上的封包展开。
示例
以下的示例示出了本发明的围栏封包的制造，其具有多卷吸收片材，其可以平行地展开以形成密封围栏。
如下形成24英寸宽，多层吸收性片材卷筒。将宽度各为24英寸的多个吸收片材的卷筒设置在织物线轴架上。将五片片材同时缠绕在4英寸直径的心轴上以达到16英寸的外径(“od”)。将心轴移除并且将24英寸宽的卷筒横向切割以形成四个五层卷筒，每一卷筒的宽度为6英寸。5层片材的厚度约为0.11英寸。
提供圆形分隔件以分离围栏封包中的各卷筒并且保持围栏封包的形状和稳定性。分隔件由瓦楞纸板片材切割而成，每个分隔件具有16英寸的外径。在每个分隔件的中心处设有一个5英寸的圆形开口。
管口可以由直径5英寸和长度6英寸的纸板管制成。管口由法兰支撑，法兰结合到管口的外表面。法兰是一个直径为16英寸的圆形瓦楞纸板。在法兰中心切割一个直径为5英寸的“星形”孔，其直径对应于管口的外径。将管口插入法兰的中心孔中，这将星形支腿弯曲成平行于管口并垂直于法兰。在管口的一端与法兰平齐的情况下，星形支腿被绑在管口的外侧。
网被设置在管口的外侧。网的形状是一个长形的套筒，其直径约为9英寸，可以折叠和压缩，以使网从法兰到管口的排出端逐渐变细。
拉绳由一高强度带形成，其被卷绕成15英寸外径的绕卷并固定在最后面的分隔件的一侧。钩环附接到拉绳的一端，且一个大拉环附接到拉绳的另一端。
围栏封包可以如下组装。吸收介质的四个卷筒被设置在工作台上，当展开时，卷筒交替形成交替的右旋和左旋螺旋。分隔件被设置在卷筒与组件的后端之间。其上安装有网的管口和法兰组合被设置在卷筒组件的前端。附接到拉绳绕卷内端的拉环穿过各吸收材料的卷筒并穿过管口，使得拉环被设置成与管口的排出端相邻。各卷筒的内端和网的端部通过扎带附接到拉环上。
将聚乙烯护套缠绕在组件上并且封闭焊接，只有钩环附接到从护套延伸出来的拉绳的外端。将热量施加到护套上，使其围绕卷筒，分隔件，管口和法兰的外侧收缩。使用穿孔工具在管口的排放端周围穿孔护套，在管口的排放端上形成撕开盖。
通过沿着在管口的排放端出的穿孔带首先撕开护套而展开密封围栏。在管口内部的拉环将是可见的。当拉环被从包装拉开时，吸收性片材的卷筒与拉绳一起将被拉过分隔件和管口的中心。随着材料从管口离开，网被拉出并围绕由材料形成的螺旋结构。
应用
本发明在水和陆地方面有多种应用。围栏可用于淡水和盐水的水体。例如，围栏可以定制为浮在水面上，如以部分围栏在水面上方和部分围栏在水面下方的方式部分地浸没。在陆地上，围栏可在土壤上，铺石区域上以及建筑物周围和内部展开。
围栏可以用来容纳和收集溢出的油或其他液态碳氢化合物。围栏可用于容纳和收集溢出的工业化学品。该围栏可以在倾斜的土地上展开以用于侵蚀控制。围栏可能被用在水渠周围作为板条(wattle)。
围栏可以是可重用的。例如，如果围栏是亲油性的并且已经收集了大量的油，那么它可以通过绞拧机提取油并在泄漏位置处重新展开
当然，本发明的许多替代实施例和修改意图被包括在以下权利要求中。