油吸收材料和回收吸收性制品来生产油吸收材料的方法与流程

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油吸收材料和回收吸收性制品来生产油吸收材料的方法与流程
油吸收材料和回收吸收性制品来生产油吸收材料的方法

背景技术:
由于发达和发展中经济体对油和基于油的产品的严重依赖,对设计用于吸收油的材料的需求不断增长。在油的生产和运输过程中,在水中或者在陆地上发生意外的或蓄意的泄漏,多年来产生大量环境和健康危害问题。尽管如此,没有单一系统有可能完全有效,油吸附剂的使用是最广泛使用的抑制和对抗油泄漏,尤其是发生在海洋中的泄漏的方法。吸附剂吸附油的控制机制可以是由聚合物或者树脂吸收,吸附在界面上和空隙空间中,界面和表面上的毛细作用或者这些的组合。聚丙烯纤维和无纺布由于其亲油和疏水的特性,是油泄漏清理中最常用的吸附剂之一。非常希望由用过的回收材料来制备这些吸附材料。例如,生产吸收性制品(如尿布)的过程每年产生数千公吨的生产废料。该生产废料不仅大量增加了生产吸收性制品的成本,还由于其一般丢弃在垃圾填埋场地或者其他收集废料的区域而对环境产生负面影响。除了在生产过程中产生生产废料,许多吸收性制品预定是作为一次性产品单次使用。因此,该一次性产品的使用为那些垃圾填埋场制造了额外的废物流。吸收性制品废料包括相当大量的聚烯烃(例如聚丙烯和/或聚乙烯)纤维和无纺布,其可以用于油吸附的应用。然而,大捆的制品废物和/或制品尾材废料在此应用中是无用的,这是由于其物理形式和较高百分比的未回收的活性超吸收材料(SAM)和纤维素材料,所述的超吸收材料和纤维素材料由于其对水的高吸收性,在作为油吸收材料的应用中带来了重大挑战。对吸收制品生产废料和被污染的吸收制品进行材料分离存在独特的挑战,这是由于将各种组合物分离成单独的组分是困难和昂贵的。具体地,吸收性制品可以包括热塑性材料(例如聚烯烃)、纤维素材料(例如纸浆纤维)、超吸收材料、粘合剂、粘结剂以及其他天然和合成材料。被污染的吸收性制品存在更加大的挑战,这是由于制品中存在着各种身体废物。因此,仍然需要回收方法,该方法提供由生产废料和/或被污染的吸收性制品中产生的有用产品。发明简述总地来说,提供了油吸收材料。所述油吸收材料一般包括平均长宽比(aspectratio)为约5到约500,以及平均颗粒直径为约10μm到约1毫米的吸附剂颗粒。所述油吸收材料包括热塑性聚烯烃材料、无机填料颗粒和吸收芯材料。在一个实施方案中,所述的吸附剂颗粒可以具有约0.25到约5.0m2/g的平均比表面积,并且可以具有约0.01g/cm3到约0.8g/cm3堆积密度。还提供了制备所述油吸收材料的方法。例如,可以利用缩减尺寸方法来将吸收性制品废料转化成油吸收材料。总地来说,该方法可以包括在足以将吸收性制品废料,具体地为热塑性聚烯烃材料保持在固态的温度下,将吸收性制品废料缩减尺寸来形成吸附剂颗粒。以下更详细地讨论本发明的其他特征和方面。附图的简要说明在本说明书的其余部分参照附图更具体地给出了对本领域技术人员而言本发明的完整的和能够实施的公开,包括最佳的模式,其中:图1是用于本发明的一个实施方案的示例性熔融密实化设备的示意图;图2是用于本发明的一个实施方案的示例性SSSP设备的示意图;以及图3是用于本发明的一个实施方案的示例性双螺杆挤出机的示意图。在本说明书和附图中重复使用的参考符号意图代表本发明的相同或者相似的特征或者元素。代表性实施方案的详细描述在此具体地参考本发明的各种实施方案,在下文描述了这些实施方案的一个或多个实施例。提供各个实施例是为了解释本发明,而不是限制本发明。实际上,对于本领域技术人员而言明显的是,在不背离本发明的范围或者精神的前提下,可以对本发明进行各种修改和变化。例如,作为一个实施方案的部分阐明或者描述的特征可以用于另一个实施方案,从而得到再另外的实施方案。因此,只要其在所附的权利要求和其等价形式的范围内,本发明意在涵盖这些修改和变化。总地来说,一般地提供了包括吸附剂颗粒的油吸收材料。所述吸附剂颗粒可以具有纤维状的和/或片状的形状,使得所述颗粒具有较高的长宽比(也即颗粒的最大直径或者宽度大于最大厚度)。此外,所述吸附剂颗粒可以具有较高孔隙率的高度织构化的表面(texturizedsurface)。颗粒的片状的形状、高度织构化的表面和/或高孔隙率的组合能够防止颗粒形成密集的、高度堆积的材料。从而所述的油吸收材料可以具有较低的堆积密度,这在颗粒内部和颗粒之间提供充足的空隙空间来用于吸收油。此外,形状和织构化的表面可以提供较高的表面积,来用于吸收油。尽管材料被描述成“油吸收材料”,应当理解的是,所述材料还可以用于吸收其他的疏水流体。此外,所述油吸收材料可以用于高效生物复合材料、涂料、粘结剂粉末、添加剂制剂和可以利用其结构和组成的其他产品。还提供了由回收的吸收性制品废料形成油吸收材料的方法。总地来说,所述油吸收材料可以按照缩减尺寸(也即缩减尺寸)工艺,或者按照将吸收性制品废料(例如在生产吸收性制品过程中产生的生产废料,使用和丢弃后的被污染的吸收性制品,等等)转化成吸附剂颗粒的工艺的组合来形成。例如,所述回收工艺可以用于由于未能满足制造标准被淘汰的完全或者部分制造的吸收性制品(例如尿布),或者使用后的(也即被污染的制品)。在一个实施方案中,在缩减尺寸工艺中可以大体上保持吸收性制品废料的纤维状本质,特别是热塑性纤维的无纺纤网。例如,在一个具体的实施方案中,所述吸收性制品废料可以在不将该废料的热塑性部件融化的情况下转化成油吸收材料。例如,所述缩减尺寸工艺可以利用剪切、压缩、冲击和其他非热机制来将吸收性废料缩减尺寸到想要的颗粒尺寸。如同在下文中更详细地解释的,可以对吸收性制品废料进行一系列的加工来形成油吸收材料。在一个实施方案中,可以首先对所述吸收性制品废料进行缩减尺寸加工,来将废料转化成更为加工友好的状态。任选地,可以随后将该废料密实化。最终,可以将废料进一步缩减尺寸来形成油吸收材料。I.吸收性制品废料一般地,将吸收性制品废料根据下文描述的回收工艺来转化成油吸收材料。“吸收性制品”一般地是指任何能够吸收水或者其他流体的制品。一些吸收性制品的实例包括但不限于个人护理吸收性制品,例如尿布、训练裤、吸收性内裤、失禁制品、女性卫生产品(例如卫生巾)、泳装、婴儿擦拭品等等;医学吸收性制品,例如服装、开窗材料、垫料、床垫、绷带、吸收性的帘、医学擦拭品;饮食服务擦拭品;服装制品等等。适用于形成该吸收性制品的材料和方法对于本领域技术人员而言是已知的。一般来说,吸收性制品包括液体基本不可渗透的层(例如外罩),液体可渗透的层(例如身体侧的衬里、浪涌层等)和吸收芯。在其制造的不同阶段的各种吸收性制品可以用作本发明的吸收性制品废料。仅出于说明的目的,将所述吸收性制品描述为尿布。然而,如前文所记录的,其他类型的吸收性制品可以按照本文描述的方法来进行回收,所述吸收性制品例如失禁制品、卫生巾、尿裤、女性尿布、儿童训练裤等等。一般地说,尿布可以包括各种部件形成的底盘,包括外罩,身体侧的衬里、吸收芯和浪涌层。所述吸收芯可以由复合亲水材料形成,所述复合亲水材料由各种天然或者合成纤维、木浆纤维、再生的纤维素或棉花纤维、或者纸浆和其他纤维的共混物、超吸收材料等形成。所述外罩一般由基本上不能被液体渗透的材料形成,例如由薄的塑料膜或者其他柔性的液体不可渗透的材料(例如聚烯烃膜,层压到无纺纤网上的聚烯烃膜等)形成,并且可以包括双组分纤维,例如聚乙烯/聚丙烯双组分纤维。身体侧的衬里可以由多种材料形成,例如多孔泡沫、网状泡沫、有孔的塑料膜、天然纤维(例如木头或者棉花纤维)、合成纤维(例如聚酯或者聚丙烯纤维)以及它们的组合。在一些实施方案中,将纺织的和/或无纺的织物用作衬里(例如聚烯烃纤维的熔喷和/或纺粘纤网,天然和/或合成纤维的粘合梳理纤网等)。所述衬里还可以由基本上疏水的材料构成,所述基本上疏水的材料任选地被表面活性剂处理,或者经加工具有希望水平的可湿性和亲水性。所述尿布还可以包括浪涌层,所述浪涌层帮助使液体的浪涌和喷射减速和扩散,使其可以快速地引入到吸收芯。所述浪涌层一般由液体非常易渗透的材料构成的。适用的材料可以包括多孔纺织材料、多孔无纺材料和有孔膜。一些实例包括但不限于聚烯烃纤维的柔性多孔薄片,例如聚丙烯、聚乙烯或者聚酯纤维;纺粘聚丙烯、聚乙烯或者聚酯纤维的纤网;人造纤维的纤网;合成或者天然纤维的粘合梳理纤网,或它们的组合。除了前文所述的部件,所述尿布还可以包括本领域已知的各种其他部件。例如,所述尿布还可以包括基本上亲水的棉纸擦拭片、位于吸收芯和外罩之间的透气层、从尿布的侧面边缘向腰部区域的一侧延伸的一对耳状物、配置为提供障碍和用于容纳侧向流出的身体渗出物的一对安全侧翼、各种弹性的或者可拉伸的材料(例如一对附在侧面边缘,用于进一步预防身体渗出物泄漏并且支持吸收芯的腿部弹性部件,以及一对附在纵向相对的尿布腰部边缘的腰部弹性部件);一个或多个紧固件,等等。可以使用任何已知的连接机制来将尿布的各个区域和/或部件组装到一起,例如粘合、超声、热粘结等。适用的粘合剂可以包括例如热熔粘合剂、压敏粘合剂等。例如,在图示的实施方案中,使用粘合剂将外罩和身体侧衬里彼此组装并且与吸收芯组装。类似地,可以使用任何连接机制将尿布的其他组件如腿部弹性部件、腰部弹性部件和紧固件组装到尿布中。如果是由已经完成的吸收性制品(例如尿布)形成,所述吸收性制品废料可以一般包括按重量计约20%到约45%的热塑性聚烯烃材料,按重量计约1%到约5%的无机填料颗粒和按重量计约25%到约65%的吸收芯材料。例如,所述吸收性制品废料可以为按重量计约20%到约35%的基于聚丙烯的材料,按重量计约3%到约8%的基于聚乙烯的材料(例如线性低密度聚乙烯(LLDPE)),按重量计约1%到约5%的无机填料颗粒(例如CaCO3填料颗粒,黏土等),按重量计约10%到约35%的纤维素纸浆材料,按重量计约15%到约35%的超吸收材料(例如超吸收性的基于丙烯酸的材料),按重量计约2%到约7%热塑性弹性材料(例如弹性聚氨酯、弹性聚酰胺、聚酯弹性体等),以及按重量计最高约10%的其他材料(例如按重量计约5%到约9%)。其他材料可以包括颜料(例如TiO)、表面活性剂、粘合剂、热固性聚合物(例如存在于废料中的热固性聚氨酯聚合物可以在制品的弹性铰线中)等等。在一个具体的实施方案中,可以将所述废物材料剥离成除去大部分吸收芯的制品尾材。如本文中所使用的,术语“制品尾材”是指具有按重量计约3%到约20%的吸收芯材料(也即纤维素纸浆和/或超吸收材料)的吸收性制品,例如按重量计约5%到约15%。所述剥离对于从被污染的吸收性制品中除去大部分被污染的部件(也即污染的吸收芯)方面是尤其有用的。例如,所述制品尾材可以包括按重量计约40%到约95%的热塑性聚烯烃材料(例如按重量计约40%到约90%的聚丙烯和按重量计约5%到约15%的聚乙烯),按重量计约2%到约10%热塑性弹性材料,按重量计约1%到约10%的无机填料,和约1%到约25%的吸收芯材料(例如按重量计约1%到约17%的超吸收材料(SAM)和按重量计约0.5%到约20%的聚合物或纤维素纸浆材料)。在一个实施方案中,可以对吸收性制品废料进行加工前的处理。例如,当使用被污染的吸收性制品时,可以将制品干燥并且去污染。例如,可以使用高压灭菌处理来对被污染的吸收性制品消毒,所述的高压灭菌处理利用高的压强和温度。然而,当使用生产废料时,可以不需要去污染的处理。由于缩减尺寸的回收工艺一般保持废料的组成,在一个实施方案中,所述油吸收材料可以与供给的废料具有基本上相同的组成。然而,在其他的实施方案中,在缩减尺寸工艺中可以将其它的材料加入到废料中以得到希望的特性,例如增塑剂、成核剂、酸、过氧化物、表面改性剂、增容剂、加工助剂和/或聚合物,例如流动性改性剂、嵌段共聚物、交联橡胶、PE、PP、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)等等。这些添加剂可以作为固体或者液体与废料一起加入到挤出机中。此外,可以将废料和其他消费后回收(PCR)废料、未用过的塑料材料、橡胶废料和/或可以便于缩减尺寸加工和/或为所产生的吸附剂颗粒添加希望的特性的其他材料。II.缩减尺寸工艺一般来说,可以将吸收性制品废料缩减尺寸来生产油吸附剂颗粒的油吸收材料。在此工艺或者工艺组合中,不需要在加工之前将吸收性制品的单个部件分离。此外,一般可以保持制品废料的复合材料混合物。在一个实施方案中,所述缩减尺寸工艺可以一般地利用剪切、压缩和冲击的机械力,来将固体材料撕开或破裂开成为更小的块,而基本上不改变废料的固体状态。这种缩减尺寸的机器可以通过不同的机制来进行操作,包括但不限于压缩、冲击、切割、剪切或者这些机制的组合。总地来说,压缩涉及到施加机械能来将颗粒向一个表面压缩,并且使其破裂成更小的颗粒。冲击机制总地来说涉及在高速下进行高能量冲击,从而使得材料破裂。切割一般涉及刀或者其他的切割工具,以将材料切成更小的块。剪切总地来说涉及通过沿两条平行线在相反方向施加的两个力,以将材料碾碎。可以根据废料的特性和期望所得到颗粒的几何形状选择所述机制或者机制组合。也可以使用热和机械因素的组合来完成缩减尺寸。例如,缩减尺寸可以在远低于环境温度的低温下进行。由吸收性制品废料制备油吸收材料所利用的工艺可以分成几个种类:粗粉碎(coarsesizereduction)、密实化(densification)和精粉碎(finesizereduction)。可以使用这些工艺的任意组合得到希望的油吸附剂。相信吸收性制品废料的复合本质,特别是包含几种不同的不相容组合物,可以有利于废料被缩减尺寸到充分程度的能力。不希望受到任何具体理论的约束,还相信吸收性制品废料中的无机填料材料(例如CaCO3)的存在可以帮助将热塑性部件和纤维素部件缩减尺寸。A.粗粉碎可以首先将吸收性制品废料缩减尺寸成为粗的废料碎末,所述废料碎末具有足以便于进一步加工的尺寸(例如便于将该废料加入到料斗中以进一步缩减尺寸)。尽管粗的废料碎末可以具有任意的适用于进一步加工的尺寸,该粗的废料碎末在多个实施方案中在最大宽度方向上具有约0.25cm到约3cm的尺寸,并且在最大厚度方向上具有约0.5cm到约2cm的尺寸。这些粗的废料碎末可以更容易地使用随后的缩减尺寸技术(或者其他的加工步骤)来进行加工。例如,可以使用传统的研磨机型废料切碎机形成粗废物碎末,而其他机器也可以用作此用途。一种尤其适用的废料切碎机可得自Vecoplan,LLC(HighPoint,NC),其是膜和纤维“FF”系列的单轴旋转研磨机,以及那些描述在Sturm的第6,837,453号美国专利和Lipowski的第7,168,640号美国专利中的,两者都引入本文作为参考。另一种典型的粗粉碎机器可得自CumberlandEngineeringCorporation(NewBerlin,WI),其型号为X-1000。其他的制粒机描述在Cohen等人的第4,932,595号美国专利中和Gotham的第4,000,860号美国专利中,其两者都引入本文作为参考。当然,这些加工的组合或者串联可以用于形成希望尺寸的粗废物碎末。可以使用筛或者其他过滤片来确保粗废物碎末已经被缩减尺寸到希望的尺寸。例如,所述废物材料可以被减小成为尺寸小于1英寸(也即约2.54cm),例如约2cm到约2.5cm,利用小于1英寸的筛号来确保更小粉碎尺寸的切碎废物材料用于进一步加工。在一个实施方案中,所述废物材料可以被减小到小于0.25英寸(也即约0.6cm)的尺寸,例如约0.4cm到约0.6cm,其利用0.25英寸的筛号。在一个具体的实施方案中,可以在保持热塑性材料的固体状态的同时,将吸收性制品废料转化成为粗废物碎末。例如所述粗粉碎工艺可以在低于吸收性制品废料的热塑性组分熔点的温度下进行。B.密实化任选地,可以在将废料进行任意的精粉碎工艺(或多个工艺)之前将吸收性制品废料密实化。所述密实化加工可以将粗废物碎末转化成小球或者拉长的丝,能用做油吸附剂或者可以提供能容易地运输和进行精粉碎加工的吸收性制品废料。例如,可以在压力下将所述吸收性制品废料压缩成平均直径约为2mm到约5mm(例如约3mm)的小球。根据这些密实化工艺,经过密实化工艺,吸收性制品废料的纤维状本质,特别是无纺纤网的热塑性纤维,可以基本上得到保持——至少在微观水平得到保持。例如,可以在接近吸收性制品废料的热塑性组分的熔点温度下进行所述密实化工艺,但是不超过能完全将其熔融的时间。因此,吸收性制品废料的热塑性部件可以在密实化工艺中软化和/或部分熔融,从而变得有粘性并且使得材料能够聚结成为密度更高的材料。例如,可以在密实化过程中将所述吸收性制品废料加热到吸收性制品废料的热塑性组分的熔融温度的最高约99%,例如热塑性部件的熔融温度的约75%到约95%。尽管可以利用任何适用的密实化工艺或者工艺组合,在下文中更详细地描述了一些具体的工艺。例如,在一个实施方案中,废料可以在热粉碎密实化之前进行热造粒。i.热粉碎密实化在一个实施方案中,可以将吸收性制品废料粉碎成为密实化的颗粒。总地来说,可以将粗废物碎末进料到具有位于底部的旋转刀的大滚筒。当材料接触到刀,其被作用于其的摩擦力粉碎和加热。随着材料被持续粉碎,其加热到足以软化和/或部分熔融吸收性制品废料的热塑性组分的温度,导致材料聚结。在一个具体的实施方案中,可以在加热粉碎密实化过程中监测和控制吸收性制品废料的温度,从而确保热塑性部件不完全融化。图1显示了示例性的熔融粉碎设备10。可以将废物材料进料到料斗12中,从而进入到粉碎室14中。发动机20可以使刀片16绕着轴18转动从而将材料粉碎。在粉碎时,材料加热到足以将该材料软化的温度。例如,废物材料可以被刀片16切割和粉碎材料产生的摩擦力加热到接近热塑性组分熔点的温度。在一个实施方案中,可以通过热带22来调节粉碎室14的温度,并且可以用于加热和/或冷却所述粉碎室14。一种具体适用的热粉碎设备可得自BecherEngineering,Inc.(Menasha,WI)。一旦材料被粉碎到希望的程度,可以将粉碎的废物材料冷却到室温。例如,可以将冷却水(例如温度为约10℃到约25℃)加入到粉碎室14中,并且收集颗粒。根据这一方法,可以将废物材料粉碎成约0.1毫米(mm)到约25mm的颗粒,并且在一个实施方案中为约1mm到约20mm。根据此方法,由于没有颗粒尺寸控制机制,能制造尺寸范围很大的颗粒。ii.制丸(pelletmilling)制丸工艺利用压力来使废物材料通过预先确定尺寸的模头。随着材料通过该模头,其被施加到其上的压力压缩和/或加热。在这一工艺中,材料的温度可以上升到最高达到或者接近热塑性组分的熔点,从而使得工艺过程中随着压力的上升材料发生软化。在一个实施方案中,压力的上升将废料的温度提高到足以将其软化和/或部分熔融,导致材料聚结从而通过模头。在另一个实施方案中,材料的温度可以在制丸工艺过程中保持较低,例如废料中热塑性材料熔融温度的约50%(也即约一半)或者更低。随着材料通过模头,形成了直径对应于模头直径的丝。例如,所述模头可以具有最高约10mm的直径,例如约1mm到约5mm。一种具体适用的制丸设备可以得自AmandusKahl(Reinbek,Germany)。总地来说,制丸工艺可以提供基本上均一的,直径和形状对应于模头的尺寸和形状的丝。然而,线的长度可以根据希望而变化。在一个具体的实施方案中,通常将离开模头的线在离开模头时断裂成更小的丝段,例如其具有约5mm到约30mm的长度(例如约7到约15mm)。iii.热造粒热造粒工艺利用压力来使废料通过预先确定尺寸的模头,材料在该处一从模头离开就被旋转刀片切割形成不连续的颗粒。在此工艺过程中,热塑性组分的温度提升到接近其熔点,导致该材料随着压力的上升而软化。随着材料通过模头,其被切割成希望的颗粒尺寸。具体地,压力的上升使得废料的温度充分提高达到废料软化和/或部分熔融的温度,导致该材料聚结以通过模头。通常将粗废料碎末形式的废料进料到热造粒机中,并且当其离开模头时将其在静止的和旋转的刀片之间切割。颗粒最终产品的尺寸可以由筛上孔的大小来决定。热熔造粒工艺通常可以提供尺寸分布较小的颗粒。例如,可以将废料进料到进料斗中,以进料到聚结室中,在此处摩擦力使得材料熔结/塑化,并且向其施压通过特定模头的孔。聚结可以在适当低于材料熔点下,在一转眼的时间内发生。离开模头的材料被旋转的刀片切割,并且随后传送(例如通过空气作用)到热熔造粒机中,在此处可以将其在静止和旋转刀片之间进一步切割。结块的最终产品尺寸可以由材料通过的筛上的孔的尺寸来决定。随后可以收集结块的颗粒。一种具体适用的热熔造粒设备可得自PallmannIndustries(Clifton,NJ),例如Plast-Agglomerator,PFV型,以及描述在第6,469,6738号美国专利、Pallmann的第7,467,585号美国专利、Pallmann的第7,311,511号美国专利中的,上述专利引入本文作为参考。iv.挤出密实化可以按照热塑性材料领域的加工方法将废料在挤出机中密实化,以形成挤出的丝和/或小球。例如,可以利用单螺杆挤出机来形成废料的挤出小球。可选地,可以利用双螺杆挤出机来形成废料的挤出小球。挤出密实化可以在高于吸收性制品废料的热塑性组分的熔融温度的温度下进行,从而确保废料的热塑性组分熔融以流动通过挤出机。例如,挤出温度可以是约190℃到约350℃,例如约200℃到约300℃。该工艺可以提供高通量加工,这对于本领域人员而言是容易达到的,但是这可能改变和减少吸收性制品废料热塑性组分的纤维状结构。因此,与避免吸收性制品废料的热塑性组分熔融的工艺相比,所产生的产品可以具有不同的形态。C.精粉碎可以利用精粉碎工艺将废料缩减尺寸成为吸附剂颗粒,以形成油吸收材料。所述精粉碎工艺可以在通过粗粉碎和/或密实化工艺粉碎之前或者之后将废料转化成为构成油吸收材料的油吸附剂颗粒。一般来说,精粉碎工艺可以提供具有纤维状和/或片状结构的吸附剂颗粒,该吸附剂颗粒具有较高的长宽比和/或较窄的颗粒尺寸分布。此外,所述精粉碎工艺可以使这些颗粒具有高度织构化的表面和较高的孔隙空间和/或多孔性。颗粒的片状形状、高度织构化的表面和/或高孔隙率的组合可以防止颗粒形成密集的高度堆积的材料。因而,该油吸收材料可以具有较低的堆积密度,这可以在颗粒内部和颗粒之间提供充足的空隙空间以用于吸收油。此外,所述形状和织构化的表面可以提供较高的表面积以用于吸收油。尽管可以利用任何适用的精粉碎工艺,下文中更详细地描述了几种特定的工艺。在一个实施方案中,所述精粉碎工艺可以在低于吸收性制品废料中的热塑性材料熔点的温度下进行,从而在某种程度上保持供给精粉碎工艺的废料的固态特征。例如,所述吸收性制品废料可以在所述精粉碎工艺中加热到吸收性制品废料的热塑性组分的熔融温度的最高约75%,例如热塑性组分熔融温度的约25%到约60%。此外,根据需要,可以对由所述精粉碎工艺制造的吸附剂颗粒进行进一步的加工。该进一步的处理可以进一步减小颗粒尺寸,改变颗粒形状,修饰颗粒表面,改变颗粒的颜色,与聚合物材料进行共混等等。i.冲击缩减尺寸可以对吸收性制品废料施加冲击和剪切力来将废料缩减成为具有希望尺寸的颗粒。根据冲击缩减尺寸的一个实施方案,利用研磨机来使废物材料缩减尺寸,所述的研磨机利用旋转研磨元件。例如,可以在旋转研磨元件和静止的研磨元件或者反向旋转的研磨元件之间产生反复的冲击和/或剪应力。可以通过系统中的废料颗粒彼此冲击来向废料提供额外的冲击和剪切力。冲击缩减尺寸可以利用气流来将废料颗粒传送和碰撞进入研磨盘中(或者其他的剪切元件)。气流可以不仅仅足以传送废料颗粒,还可以将材料冷却,由于剪切和冲击力可以导致材料温度上升。此外,气流可以使废料颗粒彼此碰撞,尤其是当使用圆筒研磨室时。一种尤其适用的冲击缩减尺寸设备可从商业上得自PallmannIndustries(Clifton,NJ),其商品名为型号为PLM。在此设备中,在圆柱形研磨舱中,在冲击研磨机的静止研磨元件和旋转研磨元件之间产生高活动性的空气涡动。由于气体体积大,颗粒彼此冲击并且尺寸缩小。内部的分选器(例如筛子)排斥粗粒的材料,粗粒的材料被送回到研磨室中,分选器中可以收集目标尺寸的颗粒。在这一工艺过程中,吸收性制品废料的热塑性组分可以保持为冷的,并且远远低于其熔融温度。其他适用的冲击缩减尺寸设备描述在Pallmann的第6,431,477号美国专利和Pallmann的第7,510,133号美国专利中,其两者均引入本文作为参考。ii.冷挤出缩减尺寸冷挤出缩减尺寸可以利用剪切和压缩力来将吸收性制品缩减尺寸成为吸附剂颗粒。冷挤出缩减尺寸工艺可以利用典型的挤出设备,所述设备对于塑料加工领域的技术人员是已知的。具体地,可以加压使废料在低于吸收性制品废料的热塑性组分熔点的温度下通过模头。然而,在冷挤出工艺过程中,吸收性制品废料的温度可能由于作用于其上的压缩和剪切力而升高。例如,冷挤出缩减尺寸工艺可以在低于约100℃下进行,例如约35℃到约75℃,以及特别是约40℃到约50℃下进行。在这些温度下,吸收性制品废料的热塑性组分不熔融,而是基本上保持其纤维状的本质。尽管可以利用单螺杆挤出机,在一个具体的实施方案中,利用双螺杆挤出机来形成油吸收材料的吸附剂颗粒。双螺杆挤出机可以具有同向旋转的或者反向旋转的、相互齿合的或非相互齿合的螺杆,其可以对吸收性制品废料产生高剪切、高强度的混合作用来增强缩减尺寸作用。此外,可以变化螺杆自身的构型,使用向前传送的元件、逆向传送的元件、捏合段和其他设计,以实现具体的混合特性。因此,双螺杆挤出设备的灵活性使得可以根据希望的产品组态对方法进行特定的调整。图3显示了双螺杆挤出机130的示例性图像,其包括第一螺杆132和第二螺杆134。第一螺杆132和第二螺杆134分别地显示为具有相互齿合元件133和135,所述相互齿合元件可以在挤出机130内向废料施加剪切力。尽管显示为第一螺杆132和第二螺杆134沿着相反的方向旋转的反向旋转,螺杆132和134可以构造为沿着相同的方向旋转(也即同向旋转)。此外,可以独立地控制两个螺杆的旋转速度来调节剪切力的大小。随着材料沿着挤出机130移动,其被螺杆132和134的运动所剪切,并且可以通过模头136离开。在一个实施方案中,可以对挤出机130的侧壁138进行热力控制(例如冷却),以确保挤出机130中的废料保持低于吸收性制品废料的热塑性组分的熔融温度。示例性的双螺杆挤出机包括但不限于可以从商业上获得的名为D-6(C.W.Industries,Inc.ofSouthHackensack,NJ)、PrismUSALAB16双螺杆挤出机(ThermoElectronCorp.,Stone,England)和ZSK系列双螺杆挤出机(CoperionCorp.,Ramsey,NJ;formallyWernerandPfleidererCorporation)。iii.固态剪切粉碎缩减尺寸可以使用固态剪切粉碎(SSSP)回收工艺来将吸收性制品和/或制品的尾材转化成油吸收材料。总地来说,SSSP回收工艺使得废料的表面积增大成为尺寸更小的片状粉末。SSSP回收工艺,由于其剪切和撕碎的机制,可以提供具有片状的各向异性结构,并且具有较窄的粒度分布的颗粒。此外,原材料(例如吸收性制品尾材)的纤维状结构可以至少部分地被保留,这是由于材料在SSSP回收工艺中不经历熔融。例如,所述SSSP回收工艺使用剪切力和撕力,该剪切力和撕力保留了吸收性制品废料的纤维状结构,但是使得其能够产生更加伸长的、片状的被尺寸缩减的颗粒状材料。通常可以对吸收性制品废料进行SSSP回收工艺,在该工艺中将废料粉碎成为吸附剂颗粒而材料不熔融。因此,材料的某些结构特征可以在SSSP工艺中得到保留。固态剪切粉碎回收工艺一般利用连续挤出方法,在高剪切和压缩条件下进行,并且挤出机的机筒和螺杆被冷却以防止聚合物熔融。参照图2,总地来说显示了示例性的SSSP挤出机100。可以将废料从进料口102处进料到挤出机100中。发动机106使限定了线105的双螺杆104(仅显示了一个)旋转,从而使得碎末在沿着挤出机机筒108向出口110运动时被粉碎。出口110一般是无模头出口,从而保持在挤出机100中形成的颗粒的形状和密度。挤出机100通常包括位于挤出机筒108中的并排的、相互齿合的、同向旋转的螺杆104(在图2中仅显示了1个)。然而,应当理解的是,可以利用一个或多个挤出机螺杆104来实现固态剪切粉碎。当存在多个螺杆时,螺杆104通常与驱动发动机106(或多个发动机)沿相同的方向旋转,以将碎末朝出口110运送。可以通过选用适当的传送元件、捏合或者剪切元件,以及间隔元件,以及这些元件沿着螺杆主轴方向的顺序排布和元件长度来对螺杆104进行改变。例如,挤出机100和/或螺杆104以及与其相关的SSSP工艺描述在Khait的第5,814,673号美国专利,Furgiuele等人的第6,479,003号美国专利,Khait等人的第6,494,390号美国专利,Khait的第6,818,173号美国专利,Torkelson等人的第2006/0178465号美国专利公开文本中,将这些文件全部引入本文作为参考。在一个实施方案中,螺杆104可以在机筒108中限定出传送部分,以及加压/捏合部分,所述传送部分在挤出机100中运送废料,所述加压/捏合部分对压缩的废料提高压力,并且通过将工艺过程中积累的势能转化成粉碎颗粒的表面能来粉碎废料。例如,传送部分可以位于加压和捏合部分之间,从而使得材料在挤出机100中翻滚,以保持足够的热交换条件(也即,用于将废料冷却,以防止材料在挤出机100中熔融)。通过使材料处于足以实现将其固态剪切粉碎的温度和压力条件下(不使聚合物熔融)来完成SSSP工艺。由于机筒108中的压力和剪切加工可以通过摩擦力等产生热量,在挤出机机筒108周围存在冷却室112,从而将固态粉碎工艺过程中的材料冷却,以避免熔融。然而,在此工艺中,一种或多种聚合物可能发生软化。总地来说,可以将挤出机机筒108冷却,以确保机筒108内的材料不超过聚合材料的熔点。例如,在固态粉碎工艺中,机筒108可以被冷却室112冷却到约10℃或者更低,例如约-50℃到约0℃。通过使得温度保持在其熔点和/或玻璃化转变温度以下,在粉碎时通常可以分别地保持聚合结构(例如聚合纤维)和/或结晶度。例如,固态剪切粉碎挤出机100可以包括由HermannBerstorffMaschinenbauGmbH(Hanover,Germany)生产的双螺杆挤出机,其型号为ZE40A(L/D40.5)。ZE40A双螺杆挤出机包括一对并排的相互齿合的螺杆,其具有模块式的构造,其中各个螺杆包括一系列的端对端地按照选定顺序安装到连续螺杆主轴上的标准螺杆元件。所述螺杆元件或者段包括在连续主轴上按照选定的顺序安装以按照需要适应粉碎参数和材料组成的变化的,有凹槽的传送元件、捏合或剪切元件和间隔元件。SSSP工艺生产的颗粒组合物可以通过出口110流出挤出机100。在一个具体的实施方案中,所述颗粒组合物可以通过出口110在零压力下排出,以避免颗粒的任何压实和/或结块。iv.低温盘磨机工艺低温盘磨机工艺通常在各种研磨机制之前和/或过程中使用液氮来冷却(例如冷冻)吸收性制品废料的热塑性材料。可以按照多种方式来装配该系统,从而根据应用来调整最终的粉末分布。在一个实施方案中,可以使用单轮盘磨机设备。所述单轮盘磨机设备具有静止盘和转动盘。材料通过盘中心附近的通道进入两个盘之间。随着盘彼此摩擦而产生的盘间摩擦力使得材料尺寸缩减。颗粒的最大尺寸可以由通过特定目数大小的筛而离开排出口的材料来确定。合适的目数大小可以是约5到约75,例如约25到约60。例如,一种适用的低温盘磨机设备可以低温碾磨系统的名称得自ICOPolymer(Allentown,PA)。由于在低温盘磨机工艺的冷冻温度下出现脆性破裂而不是剪切力,该方法可以产生更圆的、纤维较少的结构。因此,所产生的颗粒可以具有纤维较少的结构,该结构的堆积密度比通过其他精粉碎方法达到的堆积密度更高,这会降低产品吸收油的性能。III.油吸收材料由于油吸收材料是由吸收性制品废料形成的,废料的组成可以包括热塑性聚合材料(例如聚烯烃)、纤维素材料(例如纸浆)、超吸收材料和其他的组分(例如粘合剂、粘结剂、弹性体等)的组合。然而,由于尺寸较小,油吸收材料的吸附剂颗粒的颗粒与颗粒的组成可以不同。油吸收材料的总体组成一般可以对应于用作起始材料的吸收性制品废料,但是通常包括热塑性组分、无机填料颗粒(例如CaCO3)和吸收芯材料(例如纤维素材料、超吸收材料或者其混合物)。所述热塑性组分可以包括热塑性聚烯烃材料(例如聚丙烯、聚乙烯或者其混合物或共聚物),以及废料中存在的其他热塑性材料。例如,当由完整的吸收性制品形成时(例如由于任何原因而被淘汰的制备好的尿布和/或被污染的尿布等),油吸收材料可以包括按重量计约20%到约45%的热塑性聚烯烃材料,按重量计约1%到约5%的无机填料颗粒,和按重量计约25%到约65%的吸收芯材料。在具体的实施方案中,所述油吸收材料可以包括按重量计约20%到约35%的聚丙烯,按重量计约3%到约8%的聚乙烯,按重量计约1%到约5%的无机填料颗粒,按重量计约25%到约65%的吸收芯材料。所述吸收芯材料可以包括纤维素材料和超吸收材料,因而所述油吸收材料包括按重量计约15%到约35%的超吸收材料和按重量计约10%到约30%的纤维素材料。可选地,当由制品尾材形成时,所述油吸收材料可以包括按重量计约45%到约85%的热塑性聚烯烃材料,按重量计约1%到约10%的无机填料材料,和约1%到约25%的吸收芯材料。在具体的实施方案中,所述油吸收材料可以包括按重量计约40%到约70%的聚丙烯,按重量计约5%到约15%的聚乙烯,按重量计约1%到约10%的无机填料材料,和约1%到约25%的吸收芯材料。所述吸收芯材料可以包括纤维素材料和超吸收材料,因而所述油吸收材料包括按重量计约1%到约17%的超吸收材料和按重量计约0.5%到约10%的纤维素材料。除了油吸收材料的总体组成,吸附剂颗粒的尺寸、形状、表面积、容积和其他物理特性可以提高其吸收油的亲和力。在一些实施方案中,可以得到适合用于油芯供油(oilwicking)职责的纤维状或片状结构。此外,颗粒的高长宽比和/或窄的颗粒尺寸分布可以提供增加的孔隙空间和孔隙率,从而提高油芯供油。还可以得到颗粒的尺寸和要求(asking),从而便于或者防止颗粒的聚结。例如,可以通过使用有弹性的和缠结的纤维材料来使聚结最小化。例如,所述缩减尺寸工艺可以保留吸收性制品废料的结构特征(例如材料的纤维状本质可以被保留)以及构成废料的未使用材料的固有性质,同时将废料转化成具有对油吸收有吸引力的颗粒尺寸和形状的吸附剂颗粒。例如,由于颗粒具有较平面的形状,所述吸附剂颗粒可以一般地描述为片状颗粒。吸附剂颗粒的平面度通常由“长宽比”来定义,也即,颗粒的最大直径或宽度除以最大厚度(“D/T”)。也即,平面颗粒与球形颗粒相比具有更高的长宽比。本发明中使用的粉末通常具有约5到约500的长宽比,在一些实施方案中为约10到约400,以及在一些实施方案中为约20到约350。如所述的,吸附剂颗粒可以具有较小的颗粒尺寸。例如,吸附剂颗粒可以具有约10微米(μm)到约2毫米(mm)的平均颗粒直径,例如约50μm至约1mm。在一个具体实施方案中,吸附剂颗粒可以具有小于约100微米(μm)到约800μm的平均颗粒直径。尽管颗粒尺寸可以在油吸收材料的颗粒和颗粒之间变化,其平均颗粒直径可以是约300μm到约700μm。通过保留吸收性制品废料(例如纤维的无纺纤网)的结构特征,吸附剂颗粒可以限定出大量开放的孔隙空间,产生较高度织构化的表面和较低的堆积密度。例如,吸附剂颗粒可以具有约0.01克每立方厘米(g/cm3)到约0.8g/cm3的干堆积密度(在吸收油之前),在一些实施方案中为约0.05g/cm3到约0.5g/cm3,以及在一些实施方案中为约0.05g/cm3到约0.2g/cm3。吸附剂颗粒的较小尺寸还可以允许具有较高的表面积来用于吸收油。例如,吸附剂颗粒可以具有约0.25到约5.0m2/g,在一些实施方案中为约0.3到约2.0m2/g,以及在一些实施方案中为约0.4到约2.0m2/g的比表面积。油吸收性能(例如每克材料的油的克数,缩写为g/g)可以取决于一些变量,包括材料的堆积密度、颗粒形状、材料的组成、孔隙空间等等,以及待吸收的油的类型。在某些实施方案中,对AW32液压油的油吸收性能可以大于约2g/g,例如为约3g/g到约15g/g(例如为约4g/g到约12g/g)。参考以下的实施例可以更好地理解本发明。实施例材料“尿布生产废料”在Kimberly-Clark,Inc.的BeechIslandMill(BeechIsland,SC)生产。所述尿布生产废料包括生产缺陷和/或机器开动的产品,其中吸收性结构的大部分已经被除去。“粉碎的尿布生产废料”是通过将切割尿布尾材废料粉碎和造粒来生产的,所述尾材废料是从Kimberly-Clark,Inc.的BeechIslandMill(BeechIsland,SC)收集和打包的。首先将打包的废料发送到VecoplanLLC(Highpoint,NorthCarolina),进行粉碎和造粒。首先,使用薄膜和纤维“FF”系列单轴旋转粉碎机(VecoplanLLC)将打包的废料粉碎。在粉碎步骤之后,使用来自CumberlandEngineeringCorporation(NewBerlin,WI)的X-1000型将粉碎的材料造粒。粉碎和造粒的组合使得尿布尾材废料从约1-3英寸的片缩减成为约1/4英寸的均匀绒毛。“制成丸状的尿布废料”是通过PRISMUsalab16双螺杆挤出机挤出生产的。将1/4英寸的均匀绒毛手工进料到进料口,并且在600rpm的螺杆速度下和180°C的设定温度下挤出。“聚丙烯材料”以SV954的名称购自BasellPolyolefinCompany。“聚乙烯材料”以DowlexLLDPE2047G的名称购自DowPlasticsPellet。实施例1A:冷挤出缩减尺寸使用L/D为40:1的实验室规模ThermoPrismUsalab16双螺杆挤出机,对经粉碎的尿布生产废料通过粉碎和撕裂的机制来进行冷挤出缩减尺寸,其中材料在进料区引入到挤出机中,随后是9个热电偶控制区,并且不存在模头系统,以使材料容易离开。螺杆的构造包括在进料区通过区1向前传送,区2为混合元件,在区3向前传送,区4为混合元件以及随后是逆向传送元件,区5和6的传送元件,区7为混合元件,最终是由向前传送元件构成的区8和9。挤出机的温度条件涉及到加热元件,所述加热元件设置为在环境温度(例如约20-25°C)下开始挤出加工。螺杆速度设定为100rpm。进料速度是可以变化的,并且由%扭矩来确定:当扭矩达到80%时,停止进料直到扭矩水平降低到60%,在此时继续进料。挤出机的温度在加工过程中稳定地提高,在高剪切混合区域(区4)达到最高温度80°C。收集小粉末样品。实施例1B:冷挤出缩减尺寸在将粉碎的尿布生产废料通过密实化方法制丸后,对该废料进行同样的冷挤出工艺。粉碎的尿布生产废料的密实化使用PRISMUsalab16双螺杆挤出机通过挤出来完成。将1/4英寸的均匀绒毛人工地通过进料口进料,并且在600rpm的螺杆速度下和180°C的设定温度下挤出。实施例2A:冲击缩减尺寸。尿布生产废料的冲击缩减尺寸使用PLM工艺(PallmannIndustries,Inc.)来执行。在将尿布生产废料进行PLM工艺之前,使尿布生产废料通过垂直分选机的气流来将附加的吸收性材料除去。在垂直分选机中,较大的塑料部分在气流中落下而较小的吸收性材料颗粒被气流带走并且沉积到过滤袋中进行收集。随后使用造粒机(PallmannPSknifemill)将尿布生产废料的塑料部分粉碎。随后,使用PallmannPFVplastAgglomerator使粉碎的尿布生产废料聚结成为颗粒。PFV装配有4mm的模头。在PFV工艺之后,使颗粒进入具有8mm筛的热熔融造粒机,以使其尺寸均匀。随后使用PLM涡轮整粒机(turbofiner)加工来自造粒机的颗粒。在PLM中,使用螺杆进料器将聚结的颗粒塞入粉碎室中。在粉碎室中,聚结的颗粒穿过固定间隙为3mm的固定和旋转研磨盘,在此处发生颗粒的冲击。实施例2B:冲击缩减尺寸进行与实施例2A相同的工艺,只是没有使用垂直分选机加工来从尿布生产废料中除去吸收性材料。实施例3:SSSP在位于NorthwesternUniversityinEvanston,IL的改进的实验室规模双螺杆挤出机上,通过固态剪切粉碎来进行材料的缩减尺寸。该挤出机的改进包括添加扭矩更高的发动机和机筒冷却系统。通过使乙二醇溶液通过机筒,该乙二醇溶液穿过热交换器循环来实现机筒冷却。挤出机的概况包括在进料口(区1)供入材料,随后是5个温度区。区2-4具有机筒冷却系统,区5(也称作测量盘)没有冷却系统,随后区6具有冷却系统,并且挤出机的末端没有模头系统,以使得材料容易离开。机筒温度最低可以达到-4°C。一般的螺杆构造通常包括在区1向前传送,区2为捏合元件,区3和4为向前传送元件,区5和6有向前和逆向捏合元件的组合,最后一个元件是向前传送元件。为了通过SSSP实现材料缩减尺寸,将材料在进料区1按照设定的进料速度塞入,挤出机螺杆在设定的rpm。监测例如发动机AMP、KC、%荷载(扭矩)和机筒温度的工艺条件,以避免挤出机过热和扭矩过高。一旦工艺条件稳定,并且材料的吞吐量达到稳定状态,收集材料并且记录工艺条件。吞吐量的范围是38g/hr到1350g/hr,螺杆的rpm值的范围是50-400,%荷载的范围是20-40%,机筒温度的范围是-4°C到77°C。实施例4:混合的PP短纤维和SSSP材料将按照实施例3形成的材料和在波纹的聚丙烯短纤维(PPT198Hydrophobic)混合,以产生复合绒毛。为了便于共混,首先使用HudsonMachinerySE25clickerpress和1/4”的模头将短纤维从其17/8”的原始尺寸缩减尺寸到1/4”的最大长度。随后,使用定制的3”圆形抄片器(通常用于将SAM和纤维素绒毛共混来制备试验吸收剂芯)制备由25wt.%短纤维细料和75wt.%粉末(SSSP或者低温研磨)组成的复合绒毛。将所述短纤维和粉末组分同时加入到抄片机涡旋中,在这里由交替的加压空气和真空将其混合,并且在涡旋下方的网筛盘上通过真空收集。实施例5:造粒将尿布生产废料通过垂直分选机的气流来除去附加的吸收性材料。在垂直分选机中,较大的塑料部分在气流中落下而较小的吸收性材料颗粒被气流带走并且沉积到过滤袋中进行收集。随后使用PallmannPSknifemill造粒机将尿布生产废料的塑料部分粉碎。对比例1:PE的冷挤出缩减尺寸对购自DowChemicalCompany(Midland,Michigan)的名称为Dowlex2047G的纯净聚乙烯(PE)进行实施例1的工序。对比例2:低温盘磨机缩减尺寸在热粉碎设备中通过热造粒工艺将粉碎的尿布生产废料密实化,所述热粉碎设备可得自BecherEngineering,Inc.(Menasha,WI)。将材料人工地塞入到在底部具有旋转刀片的大滚筒中。随着材料接触刀片,其被粉碎并且被摩擦加热。随着材料继续粉碎,其被加热并且部分熔融的材料开始粘结在一起。当肉眼看不到纤维状的材料时,使用水将得到的聚合物块冷却。该聚合物块的尺寸随着颗粒的不同而不同,其平均直径为约1mm到约20mm。通过位于Allentown,PA的ICOPolymer的低温研磨系统来实现低温盘磨机缩减尺寸。使用液氮冷却系统将材料冷却,并且运送到盘式磨粉机来进行缩减尺寸。使用单转轮式的盘磨机,该盘式磨粉机描述为具有固定盘和一个旋转盘。材料通过靠近盘中心的通道进入到两个盘之间。材料在盘之间随着盘彼此摩擦而缩减尺寸。颗粒的最大尺寸是由通过特定目尺寸的筛离开排出口的颗粒来决定的。分别产生了三种样品,其具有不同的最大尺寸分别为:10、25或者60目。对比例3:PE粉末来自SigmaAldrich的超高分子量的聚乙烯材料。观察结果:用扫描电子显微镜(SEM)检测SSSP颗粒和低温研磨颗粒的显微图像。所有的样品都溅射涂布金,并且在高真空以及2.5kV的电子束下在JEOL6490LVSEM中进行成像。低温研磨颗粒比SSSP颗粒大很多。此外,与SSSP相比(实施例3),低温研磨样品(对比例2)包括非常少量的纤维或者纤维片段。尽管在个别颗粒中明显存在纤维,其很少凸出颗粒表面太多,而是可能在冷研磨工艺中已经断裂或者破碎。低温研磨的颗粒还表现出玻璃状破裂的迹象,并且在较高的放大倍率下具有细小发丝状的裂纹。颗粒具有孔和腔,显示出瑞士奶酪样的外观。评估所生产的材料的干堆积密度来评价孔隙率的差别和堆积密度与缩减尺寸机制之间的相关性。在去皮重的26mL小瓶中加入粉末,并且不打乱粉末堆积的方式。使用直边将多余的粉末弄平并且称量其重量。将重量除以26得到以g/mL计的堆积密度。对于短纤维或者更大的材料例如密实化的尿布尾材,通过将材料放入去皮重的500mL烧杯中至对应于300mL的标记处并且进行称重。将重量除以300mL得到以g/mL计的堆积密度。被测材料的干堆积密度可见于表1。表1可以通过将干堆积密度取倒数来评估材料的孔隙空间(mL/g)。通过测量聚合物混合物所吸收的水的量来评估活性SAM含量。将干样品称重,并且置于具有过量蒸馏水的烧杯中。随后将该烧杯置于搅拌盘上并且混合20分钟,以使活性SAM颗粒完全吸收水。完成后,将剩余的水和聚合物混合物从烧杯中倒到细布袋中,该布袋能透过水但是聚合物粉末不能通过。随后将该布袋密封,并且放置在离心旋转器中以除去聚合物共混物中所有未被吸收的水分。将剩余的内容物称重并且与粉末的原始干重量相比较。假设每1gSAM吸收100g水,并且所有剩余的水都是由于被SAM所吸收,则粉末的%活性SAM含量是用湿粉末重量减去干粉末重量,并将所得到的数值除以原始的干粉末重量:(湿的-干的)/干的。发现在造粒的尾材中起始的活性SAM的水平约5%,随着加工经历密实化(Becher密实化),聚合材料开始流动并且俘获或涂布了SAM,使得其成为非活性的。随着材料通过SSSP工艺经历缩减尺寸,活性SAM的量相对不变。在SSSP中经历的剪切/撕碎机制帮助保持SAM颗粒被俘获。然而,在低温盘磨过程中,缩减尺寸是通过冲击来实现的,更多SAM从密实化的材料被释放出来,这产生了与在造粒的尾材中原始存在的SAM几乎相同水平的活性SAM。使用油吸收的静态试验对材料进行测试,来评估其吸收油的潜力。测试油吸收的方法如下:(1)称量材料(干重)得到16克,(2)将称重的材料置于200目的振动筛盘中,(3)将材料和盘浸没在油的容器中(尽管测试了10W-30标准机油和AW32液压油,但表1中所显示的结果是使用AW32液压油来测量的),(4)15分钟后,将材料和盘从油的容器中取出,(5)使材料和盘流干5分钟,(6)在5分钟后将材料和盘称重,(7)减去预先称重的材料重量(16克)和油饱和的200目振动筛盘的重量(386.01克)得到所吸收的油的克数,(8)将所吸收的克数除以16克(原始的干重)以得到每克材料所吸收的克数。尽管本发明已经针对其具体的实施方案进行了详细描述,应当认识到的是,本领域技术人员在理解前文的基础上,可以容易地想到这些实施方案的改变、变化和等价形式。因此,本发明的范围应当被认为是所附的权利要求和其任意的等价形式的范围。
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