道路舗装用 ポリマー改質 アスファルトの製造

アプリケーションリポート
ミキシング における
工程ごとの ソリューション
化学薬品
概 要
道路舗装用
プロセス
ポリマー改質
課 題
アスファルトの製造
ソリューション
メリット
ハイシアミキサー 乳化／分散／混合
化学
道路舗装用ポリマー改質アスファルトの製造
道路舗装にポリマー改質アスファルトが使用されるようになっています。非改質アスファ
ルトは温度変化に弱く、低温では硬くなって割れやすく、高温では柔らかくなってゆが
んだり表面が変形、変質したりします。
ポリマーを加えてアスファルトを改質することで柔軟性と耐性を高め、温度変化に強い
材料になります。
広く使用されるポリマーの一つがスチレンブタジエンスチレン(SBS)です。
プロセス
通常、小片、ペレット状、もしくは粉末のポリマーが高温のアスファルトに加えられ、ア
スファルトの浸透によってポリマーが膨張し柔らかくなります。
分散工程の効率はいくつかの要素に左右されます:
• ポリマー粒子径: 粒子が小さいほど接アスファルト面積が増え、アス
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ファルトの浸透がより早く進む
工程温度: 温度が高いほどアスファルトは早くポリマーに浸透する
ポリマー混合システム: ポリマーをすばやく液中に取り込み、タンク
内に均一に分散させる必要がある
分散システム: ポリマーの分散と溶解に高剪断のミキサーが必要
ポリマーの形態と種類
課題
• PVC(ポリ塩化ビニル)やAPP(アタクチック)など、改質アスファルトに使用される他の
ポリマーに比べてスチレンブタジエンスチレン(SBS)は溶解しにくい
• SBSは硬くて弾力のある分子構造のため、分散と溶解には高剪断ミキサーが必要
ソリューション
シルバーソンにはこの用途のためにジャケット装着インラインミキサーを開発しました。
動作の原理は下の３段階に分けられます:
STAGE 1
アスファルトとポリマーがインライン
ミキサーのワークヘッドに引き込まれ
、高速回転によって材料に流体剪断が
かけられます。
STAGE 2
ワークヘッドのローター/ステーターの
強力な剪断作用によってポリマーの粒
子径が段階的に小さくされ、周囲のア
スファルトに触れる面積が増えていき
ます。
STAGE 3
アスファルトとポリマーの混合はイン
ラインミキサーのセルフポンプ効果に
よってステーターを通してタンク内に
押し出されます。細分化と強力な混合
の組み合わせによってポリマーはすば
やく溶解されます。
化学
プロセスのための標準的な構成の例:
タンク内アジテータ
ーによってポリマー
をすばやく液中に取
り込み、タンク内の
材料全体を撹拌する
ジャケット装着
シルバーソン インライ
ンミキサーで材料に強
力な剪断がかけられる。
セルフポンプユニット
によって混合液はタン
クに戻される。
メリット
• ワークヘッドのローター/ステーターによってポリマー片がすばやく分解
され、ポリマーの接アスファルト面積が増える
• 大量の材料をタンク内で処理するのではなく、インラインミキサーはワ
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ークヘッド内で少量ずつ集中的に処理するため、工程のエネルギー効率
が良い
すべての材料に確実にローター/ステーターの強力な剪断がかかる
ローターの高速回転により工程時間の短縮
アスファルトとポリマーの混合をタンク内に循環させるための追加のポ
ンプが不要
ミキサーはオイルヒーティング用のジャケットを装着
これによりすべての動体に十分に熱が伝導し、ワークヘッド内でアスフ
ァルトが固化するのを防ぐ
アスファルト用に設計されたグラファイト/炭素繊維グランドパッキン
を装着
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Issue No. 1CA3
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