一种废白土沥青改性剂及其生产方法转让专利

申请号 : CN201010179372.7

文献号 : CN101845229B

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发明人 : 李滢

申请人 : 李滢

摘要 :

本发明属于路面材料的技术领域,具体为一种废白土沥青改性剂及其生产方法。该改性剂主要是由热塑性弹性体(SBS)、芳烃油、三聚磷酸钠、硅酸钠、稳定剂、润滑剂等物料组成。上述物料通过自动称重系统,进入往复式螺杆挤出机和单螺杆挤出机,在100~190℃下进行混炼、挤出,然后用风冷切粒机进行切粒,经过鼓风机、振动筛、旋风干燥罐等,由自动上料机送入包装机进行产品包装。本发明方法操作方便,产品合格率高,无污染排放。本发明的沥青改性剂,可直接与沥青混合、搅拌制备改性沥青,使用十分方便,性能完全达到技术要求。

权利要求 :

1.一种废白土沥青改性剂,其特征在于该沥青改性剂按重量份计的原料组份如下:

废白土 100份;

SBS 40-100份;

芳烃油 20-30份;

三聚磷酸钠 1-3份;

润滑剂 5-15份;

稳定剂 0.1-0.3份;

并由下述方法制备获得:

将所述组分的物料通过自动配料系统分别加入往复式螺杆挤出机,往复式螺杆挤出机按物料的特性,预热到规定的温度,设定温度为50-220℃,在机内螺杆和捏合块的作用下,使物料混合、熔融、剪切、改性;然后进入单螺杆挤出机,使物料进一步混合、塑化,并将温度控制在120--180℃,经过单螺杆挤出机的模头挤出;与模头连接在一起的风冷切粒机,将刚挤出的物料,在高速旋转的切刀下,切成1-2毫米长短的颗粒;风冷切粒机上部的风机将物料送入第一鼓风机的出口管路中,在风力的作用下,物料进入一级旋风干燥罐,经初步干燥后从底部进入振动筛的进口;第二鼓风机在风力的作用下,将物料在振动筛中进一步干燥、筛分,从出口管路进入第三鼓风机的出口管路;在风力的作用下,物料进入二级旋风干燥罐继续干燥后,由上料机送入包装机,经自动称重后进入包装袋由缝包机封口。

2.根据权利要求1所述的废白土沥青改性剂,其特征在于:SBS为线性或星型或线性与星型混配中的一种,其中,苯乙烯与丁二烯嵌段比30/70,分子量10-20万;芳烃油的100℃2

运动粘度10-35mm/S;三聚磷酸钠的有效组分≥98,挥发份≤0.5%;润滑剂为聚乙烯蜡,相对分子质量为1800-8000;稳定剂为硫化物:≥99%(HPLC),熔点:100-103℃,活化能:

129KJ/mol。

3.一种如权利要求1所述的废白土沥青改性剂的生产方法,其特征在于具体步骤如下:

将所述组分的物料通过自动配料系统分别加入往复式螺杆挤出机,往复式螺杆挤出机按物料的特性,预热到规定的温度,设定温度为50-220℃,在机内螺杆和捏合块的作用下,使物料混合、熔融、剪切、改性;然后进入单螺杆挤出机,使物料进一步混合、塑化,并将温度控制在120--180℃,经过单螺杆挤出机的模头挤出;与模头连接在一起的风冷切粒机,将刚挤出的物料,在高速旋转的切刀下,切成1-2毫米长短的颗粒;风冷切粒机上部的风机将物料送入第一鼓风机的出口管路中,在风力的作用下,物料进入一级旋风干燥罐,经初步干燥后从底部进入振动筛的进口;第二鼓风机在风力的作用下,将物料在振动筛中进一步干燥、筛分,从出口管路进入第三鼓风机的出口管路;在风力的作用下,物料进入二级旋风干燥罐继续干燥后,由上料机送入包装机,经自动称重后进入包装袋由缝包机封口。

说明书 :

一种废白土沥青改性剂及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明属于路面材料的技术领域,具体涉及一种废白土沥青改性剂及其生产方法。

背景技术

[0002] 废白土是油脂精炼加工过程中,对油脂进行吸附脱色处理,,经过热压滤之后失去活性后,无法再次利用,而产生的含油脂废白土,是一种黑色或灰色的油泥废渣,通常含有5%-35%的油及一定量的胶质、沥青质、含硫氧、氮等杂环碳氢化合物及二烯烃、不饱和烃及芳香属烃等物质。我国每年排出这类废渣达数十万吨之多。国内一般用进一步榨取或洗脱等手段回收其中部分油后,即作填、埋、堆等废弃处理。中国专利:专利号200510035206.9《含油脂废白土处理工艺》提供了一种脱油率高并能使脱油白土再生,循环利用含油脂废白土的利用工艺;中国专利:专利号:91107392.2《废白土渣综合利用的新方法》通过将废白土渣置于一有真空加热器和冷凝器组成的装置中,在负压状态下,按照废白土渣所含油品的特性,控制温度为50-450℃,处理5-300分钟,冷凝回收蒸馏出来的油,再将脱油粘的废白土渣粉碎均匀即成一有半强性能的改性填料,应用于橡胶制品中,替代现在通用的粉状的无机填料和部分炭黑。
[0003] 以上专利对废白土的综合利用提供了一些方法,但回收的油品质量和再生白土的质量都达不到新产品的要求,且加工工艺比较复杂。
[0004] 沥青是一种复杂的高分子碳氢化合物,用于铺设的路面是一种无接缝的连续性路面,行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便,是我国路面的重要结构形式。但由于现代道路交通流量急剧增长,货运车的轴重不断增加,要求进一步提高路面抗流动性,即高温下抗车辙的能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂的能力;提高耐磨耗能力和延长使用寿命。因此,对沥青进行改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。采用改性沥青以解决路面抗高低温、抗滑、耐久性及大承载力的问题,是当前国内外先进技术之一。
[0005] 国内外研究表明,利用共聚物材料对沥青进行改性具有降低沥青材料的温度敏感性、提高软化点以及改善抗老化性能等特点;如SBS改性沥青、SBR改性沥青、PE改性沥青等,由于聚合物材料的优良性能,使得改性沥青对结构变形有很好的适应性,明显提高了道路的抗高低温性能及大承载力,但SBS改性沥青、SBR改性沥青、PE改性沥青等价格都比较昂贵。
[0006] 本发明使用废白土生产沥青改性剂,变废为宝、资源丰富、价格便宜、且无污染排放。由本发明生产的沥青改性剂,可直接与沥青混合、搅拌制备改性沥青,也可直接投放于沥青混凝土的拌和楼内,制备改性沥青混合料,使用十分方便,性能完全达到改性沥青和改性沥青混合料的技术要求。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种资源丰富、价格便宜、且无污染排放的废白土沥青改性剂及其生产方法。
[0008] 本发明提供废白土沥青改性剂,涉及含油脂废白土的综合利用,由以下列重量份数的组分构成:
[0009] 废白土 100
[0010] SBS 40-100
[0011] 芳烃油 20-30
[0012] 三聚磷酸钠 1-3
[0013] 润滑剂 5-15
[0014] 稳定剂 0.1-0.3。
[0015] 本发明中,SBS可为线性或星型或线性与星型混配中的一种,其中,苯乙烯与丁二烯嵌段比30/70,分子量10-20万;废白土为食用油生产厂用于脱色的活性白土;芳烃油的2
100℃运动粘度10-35mm/S;三聚磷酸钠的有效组分≥98,挥发份≤0.5%;润滑剂为聚乙烯蜡,相对分子质量为1800-8000;;稳定剂为硫化物:≥99%(HPLC),熔点:100-103℃,活化能:129KJ/mol。
[0016] 本发明提出的废白土沥青改性剂的生产装置如下:由自动配料系统、往复式螺杆挤出机、单螺杆挤出机、风冷切粒机、鼓风机、一级旋风干燥罐、振动筛、鼓风机、旋风干燥罐、上料机、包装机、缝包机经管路连接组成,其结构如图1和图2所示。其中,自动配料系统1与往复式螺杆挤出机2直接连接,往复式螺杆挤出机2的挤出口与单螺杆挤出机3连接,单螺杆挤出机3的模头与风冷切粒机4连接,风冷切粒机4下部出口管与鼓风机5连通;第一鼓风机5的管路与一级旋风干燥罐6上部连接,旋风干燥罐6的下部与振动筛7连接,第二鼓风机8与振动筛7的进口端连接,振动筛7的另一端设有下料口,与第三鼓风机9连接,第三鼓风机9的管路与二级旋风干燥罐10上部连接,二级旋风干燥罐10下部与上料机
11连接,上料机11与包装机12连接,产品由包装机下部装入包装袋后,由缝包机13封口。
[0017] 本发明提供的废白土沥青改性剂的生产方法,具体步骤如下:(附图3)[0018] 将上述组分的物料通过自动配料系统1(送料量由PLC控制系统任意调节)分别加入往复式螺杆挤出机2,往复式螺杆挤出机按物料的特性,预热到规定的温度,设定温度50-220℃,在机内螺杆和捏合块的作用下,使物料混合、熔融、剪切、改性,然后进入单螺杆挤出机3,使物料进一步混合、塑化,并将温度控制在最适宜的温度(设定温度120--180℃),经过模头挤出。与模头连接在一起的风冷切粒机4,将刚挤出的物料,在高速旋转的切刀下,切成1-2毫米长短的颗粒。风冷切粒机上部的风机将物料送入鼓风机5的出口管路中,在风力的作用下,物料进入一级旋风干燥罐6,经初步干燥后从底部进入振动筛7的进口,鼓风机8在风力的作用下,将物料在振动筛7中进一步干燥、筛分,从出口管路进入鼓风机9的出口管路,在风力的作用下,物料进入二级旋风干燥罐10继续干燥后,由上料机11送入包装机12,经自动称重后进入包装袋由缝包机13封口。
[0019] 本发明生产方法生产的废白土沥青改性剂为颗粒状,可先与沥青搅拌、混合、融胀,制备改性沥青然后使用高温管道输送到拌合机内,也可直接投放于沥青混凝土的拌合机内。
[0020] 本发明生产方法生产的废白土沥青改性剂,储存、运输、使用都非常方便,产品质量完全达到高粘度沥青的要求。

附图说明

[0021] 图1为本发明装置平面图。
[0022] 图2为本发明装置立面图。
[0023] 图3为本发明工艺流程图。
[0024] 图中标号:1为带有称重装置的自动配料系统,2为往复式螺杆挤出机,3为单螺杆挤出机,4为风冷切粒机,5为第一鼓风机,6为一级旋风干燥罐,7为振动筛,8为第二鼓风机,9为第三鼓风机,10为二级旋风干燥罐,11为上料机,12为包装机,13为缝包机。

具体实施方式

[0025] 本发明生产装置的布局如图1和图2所示。下面通过实施例对本发明进一步说明:
[0026] 1.生产装置按如下要求配购:
[0027] 自动配料系统1、往复式螺杆挤出机2和单螺杆挤出机从市场选购。每小时生产能力600公斤-800公斤,往复式螺杆挤出机采用160kW可调速电机,单螺杆挤出机采用55kW可调速电机,物料温度为50-220℃。风冷切粒机4、鼓风机5、8、9、及一级旋风干燥罐6振动筛7、二级旋风干燥罐10、上料机11,包装机12,缝包机13,也由市场选购。(一般由往复式螺杆挤出机生产厂家配套提供)凡是由市场选购的设备,应充分考虑与主机设备的生产能力相匹配。
[0028] 2.生产方法:
[0029] 物料通过自动配料系统1(送料量由PLC控制系统预先设定)分别加入往复式螺杆挤出机2,往复式螺杆挤出机按物料的特性,(设定温度50-220℃),在机内螺杆和捏合块的作用下,使物料混合、熔融、剪切、改性,然后进入单螺杆挤出机3(设定温度120--180℃),使物料进一步混合、塑化,并将温度控制在最适宜的温度,经过模头挤出。与模头连接在一起的风冷切粒机4,将刚挤出的物料,在高速旋转的切刀下,切成2-3毫米长短的颗粒。风力将颗粒从风冷切粒机4的下部送入第一鼓风机5的管路,在风力的作用下将物料送入一级旋风干燥罐6,经初步干燥后从底部进入振动筛7的进口,第二鼓风机8在风力的作用下,将物料在振动筛7中进一步干燥,同时筛去大于或小于2-3毫米的颗粒,从出口管路进入第三鼓风机9的出口管路,在风力的作用下,物料进入二级旋风干燥罐10继续干燥后,由上料机11送入包装机12,经自动称重后进入包装袋由缝包机13封口。
[0030] 实施例1:
[0031] 废白土沥青改性剂由以下列重量份数的组分构成:
[0032] 废白土100份、SBS 40份、芳烃油20份、三聚磷酸钠1份、润滑剂5份、稳定剂0.1份。用上述1所示生产装置及上述2所示生产方法,制成颗粒状废白土沥青改性剂。将改#性剂6份加入到94份温度在170℃~190℃的70 道路沥青中进行搅拌、剪切40min,制成改性沥青,分别测试改性沥青的技术指标结果如下。
[0033]试验项目 检验结果 JTDF40-2004技术指标
25℃针入度 50.2 30-60
软化点(℃) 66.8 ≥60
5℃延伸度(cm) 30.1 ≥20
老化后针入度比(%) 75.5 ≥65
老化后延度(5℃,cm) 23.3 ≥15
[0034] 将上述6份颗粒状废白土沥青改性剂,在160℃~190℃的温度下与94份70#道路沥青分别直接投入拌合机内(与集料的配合比按实际要求),进行搅拌、共混制成沥青混凝土,分别测试改性沥青混合料的相关技术指标,结果如下:
[0035]
[0036] 实施例2:
[0037] 废白土沥青改性剂由以下列重量份数的组分构成:
[0038] 废白土100份、SBS 70份、芳烃油25份、三聚磷酸钠2份、润滑剂10份、稳定剂0.2份。用上述1所示生产装置及上述2所示生产方法,制成颗粒状废白土沥青改性剂。将改#性剂6份加入到94份温度在170℃~190℃的70 道路沥青中进行搅拌、剪切40min,制成改性沥青,分别测试改性沥青的技术指标结果如下。
[0039]试验项目 检验结果 JTDF40-2004技术指标
25℃针入度 50.1 30-60
软化点(℃) 64.5 ≥60
5℃延伸度(cm) 25.2 ≥20
老化后针入度比(%) 77.1 ≥65
老化后延度(5℃,cm) 18.7 ≥15
[0040] 将上述6份颗粒状废白土沥青改性剂,在160℃~190℃的温度下与94份70#道路沥青分别直接投入拌合机内(与集料的配合比按实际要求),进行搅拌、共混制成沥青混凝土,分别测试改性沥青混合料的相关技术指标,结果如下:
[0041]
[0042] 实施例3:
[0043] 废白土沥青改性剂由以下列重量份数的组分构成:
[0044] 废白土100份、SBS 100份、芳烃油30份、三聚磷酸钠3份、润滑剂15份、稳定剂0.3份。用上述1所示生产装置及上述2所示生产方法,制成颗粒状废白土沥青改性剂。将#
改性剂6份加入到94份温度在170℃~190℃的70 道路沥青中进行搅拌、剪切40min,制成改性沥青,分别测试改性沥青的技术指标结果如下。
[0045]试验项目 检验结果 JTDF40-2004技术指标
25℃针入度 56.4 30-60
软化点(℃) 68.3 ≥60
5℃延伸度(cm) 30.4 ≥20
老化后针入度比(%) 67.9 ≥65
老化后延度(5℃,cm) 25.2 ≥15
#
[0046] 将上述6份颗粒状废白土沥青改性剂,在160℃~190℃的温度下与94份70 道路沥青分别直接投入拌合机内(与集料的配合比按实际要求),进行搅拌、共混制成沥青混凝土,分别测试改性沥青混合料的相关技术指标,结果如下:
[0047]
[0048] 本发明生产方法不限于上述实施例。