CN105314931A - 一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法 - Google Patents

一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法 Download PDF

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Abstract

一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法，设备包括一混合腔，一高压射流机构或高压挤出机构、一切断机构，一短纤维风送机构，方法中，首先将废旧衣物粉粹成3-6mm的短纤维，将沥青软化为熔融状；然后在混合腔中，自混合腔底部向上吹送短纤维，自混合腔上部向下喷射溶融的线条状沥青，线条状沥青经切断机构切成沥青短颗粒，下落时与上升的短纤维粘表面充分接触，短纤维包裹在沥青颗粒的表面，经振动筛振动并冷却后即得改性沥青颗粒。本发明设备及工艺方法，可以有效避免沥青颗粒粘度高而导致短纤维与沥青混合不均匀问题，生产出的沥青颗粒运输便捷，铺设工艺简单，且可以有效避免在铺设路面中沥青二次溶化导致短纤维分布不均匀的问题。

Description

一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法
技术领域
本发明涉及道路工程材料领域，具体地说是一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法。
背景技术
沥青路面是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面。沥青混凝土是用具有一定黏度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿物集料，经过充分拌合形成的混合物。沥青混凝土作为沥青路面材料，在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响。所以沥青混凝土在具备一定的承受能力的同时，还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是说，要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点，以保证沥青路面良好的性能。
沥青具有高温时，粘度高，低温时，容易开裂等特性，因此沥青在摊铺作业时，受高温粘度高的影响，会增加摊铺的难度；而低温开裂的问题也会增加道路的后期维护成本。为了改善上述问题，人们通过掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。
公开号为CN103627185A的专利文献公开了一种利用废旧衣物对铺路沥青进行改性的新工艺，该工艺是将烘干后的衣服碎料在沥青熔炼过程中加入，并与沥青混合均匀，混合完成后的沥青直接用于铺路。由于沥青粘度高，衣服碎料不仅难以与溶融的沥青混合均匀，而且衣服碎料会在沥青中结团，反而会降低改性沥青的质量。
发明内容
本发明为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备及方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种利用废旧衣物制备改性沥青颗粒的设备，其结构特点在于，包括一混合腔，所述混合腔上方设有高压射流机构或高压挤出机构，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口与混合腔连通，所述射流口处或挤出口处设有对射流口射流出或挤出口挤出的线条状沥青进行横向切割的切断机构，所述混合腔的底部两侧设有风送机构，所述风送机构用于将短纤维从混合腔的底部向上吹入。
作为优选，所述混合腔的底部还设有一振动筛，短纤维包裹的沥青颗粒下落至振动筛中，以进一步将短纤维均匀而牢固的包括在沥青颗粒外表面。
作为优选，所述横向切断机构包括一横切线条状沥青的电热丝，所述电热丝做横向往复运动将沥青流切成段落短小的沥青颗粒。
作为优选，所述振动筛包括上下两层，所述上层振动筛和下层振动筛均包括左、右两片，且左、右两片可翻转使左、右两片的中间拼接处形成落料口。
作为优选，所述上层振动筛和下层振动筛之间设有一向两侧平开的保温板，所述保温板与混合腔下部形成一密封容腔，所述密封容腔设有冷却系统，用于改性沥青颗粒的冷却成型。
作为优选，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口为多个，所述射流口或挤出口的口径为5-8mm。
一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、将废旧衣物经粉粹机粉粹成3-6mm的短纤维；
S2、将沥青经高温软化为熔融状；
S3、在一混合腔中，自混合腔底部向上吹送短纤维，自混合腔上部向下喷射溶融的线条状沥青，线条状沥青经切断机构切成沥青短颗粒，上升的短纤维与沥青短颗粒外表面接触，在粘性作用下包裹在沥青颗粒的表面，包裹短纤维的沥青颗粒下落至混合腔的底部，所述混合腔的底部设有振动筛，在振动筛的振动作用下，短纤维与沥青颗粒包裹的更加牢靠，经冷却后得改性的沥青颗粒。
作为优选，所述短纤维与沥青的体积比为1:3。
作为优选，所述沥青颗粒的平均直径范围为5-8mm。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明设备及工艺方法，可以有效避免沥青颗粒粘度高而导致短纤维与沥青混合不均匀问题，生产出的包裹有短纤维的沥青颗粒运输便捷，铺设工艺简单，直接将沥青颗粒与矿物集料按一定的比例先混合均匀，然后摊铺在路基上，再通过高压蒸汽碾压机对沥青颗粒进行高温高压软化，使其溶化，再经碾压后即得质量改性的沥青路面，采用改性的沥青颗粒与矿物集料混合的方式铺设路面，可以有效避免在铺设路面上沥青二次溶化导致短纤维分布不均匀而引起路面质量问题。
附图说明
图1是发明设备结构示意图。
图2是本发明设备使用状态示意图一。
图3是本发明设备使用状态示意图二。
图中标号：1混合腔、2高压射流机构或高压挤出机构、21射流口或挤出口、3横向切割机构、31电热丝、4风送机构、5振动筛、6保温板、7冷却系统、
以下结合附图通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步解释说明。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，一种利用废旧衣物制备改性沥青颗粒的设备，包括一混合腔1，所述混合腔1上方设有高压射流机构或高压挤出机构2，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口21与混合腔连通，所述射流口处或挤出口处设有对射流口射流出或挤出口挤出的线条状沥青进行横向切割的切断机构3，所述混合腔的底部两侧设有风送机构4，所述风送机构用于将短纤维从混合腔的底部向上吹入。
作为优选，所述混合腔的底部还设有一振动筛5，短纤维包裹的沥青颗粒下落至振动筛中，以进一步将短纤维均匀而牢固的包括在沥青颗粒外表面。
作为优选，所述横向切断机构3包括一横切线条状沥青的电热丝31，所述电热丝做横向往复运动将沥青流切成段落短小的沥青颗粒。
作为优选，所述振动筛包括上下两层，所述上层振动筛和下层振动筛均包括左、右两片，且左、右两片可翻转使左、右两片的中间拼接处形成落料口。
作为优选，所述上层振动筛和下层振动筛之间设有一向两侧平开的保温板6，所述保温板与混合腔下部形成一密封容腔，所述密封容腔设有冷却系统7，用于改性沥青颗粒的冷却成型，冷却后的改性沥青颗粒经出料口输出，经分装机分装成袋。
作为优选，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口为多个，所述射流口或挤出口的口径为5-8mm。
实施例2
一种利用废旧衣物制备改性沥青颗粒的方法，包括如下步骤：
S1、将废旧棉质或化纤等材质的衣物除去纽扣、拉链等附属件后，经粉粹机粉粹成3-6mm的短纤维；
S2、将沥青经高温软化为熔融状；
S3、在一混合腔中，自混合腔底部向上吹送短纤维，自混合腔上部向下喷射溶融的线条状沥青，线条状沥青经切断机构切成沥青短颗粒，上升的短纤维与沥青短颗粒外表面接触，在粘性作用下包裹在沥青颗粒的表面，包裹短纤维的沥青颗粒下落至混合腔的底部，所述混合腔的底部设有振动筛，在振动筛的振动作用下，短纤维与沥青颗粒包裹的更加牢靠，经冷却后得改性的沥青颗粒。
作为优选，所述短纤维与沥青的体积比为1:3。
作为优选，所述沥青颗粒的平均直径范围为5-8mm。
本发明方法制备的改性沥青首先经过薄膜烘箱老化(TFOT，温度163℃，时间5h)，然后在室内模拟室外环境进行加速老化试验(125W高压汞灯，平均辐射强度100W/m2，沥青样品表面温度60℃，时间120小时)，测得其针入度为51.5(25℃，100g，5s)(试验方法T0604)，软化点为57.6℃(试验方法T0606)；延度20.1,(5℃5cm/min)(试验方法T0605)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，包括一混合腔，所述混合腔上方设有高压射流机构或高压挤出机构，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口与混合腔连通，所述射流口处或挤出口处设有对射流口射流出或挤出口挤出的线条状沥青进行横向切割的切断机构，所述混合腔的底部两侧设有风送机构，所述风送机构用于将短纤维从混合腔的底部向上吹入。
2.根据权利要求1所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，所述混合腔的底部还设有一振动筛，短纤维包裹的沥青颗粒下落至振动筛中，以进一步将短纤维均匀而牢固的包括在沥青颗粒外表面。
3.根据权利要求2所述的一一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，所述横向切断机构包括一横切线条状沥青的电热丝，所述电热丝做横向往复运动将沥青流切成段落短小的沥青颗粒。
4.根据权利要求2所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，所述振动筛包括上下两层，所述上层振动筛和下层振动筛均包括左、右两片，且左、右两片可翻转使左、右两片的中间拼接处形成落料口。
5.根据权利要求4所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，所述上层振动筛和下层振动筛之间设有一向两侧平开的保温板，所述保温板与混合腔下部形成一密封容腔，所述密封容腔设有冷却系统，用于改性沥青颗粒的冷却成型。
6.根据权利要求4所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒的设备，其特征在于，所述高压射流机构的射流口或高压挤出机构的挤出口为多个，所述射流口或挤出口的口径为5-8mm。
7.一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、将废旧衣物经粉粹机粉粹成3-6mm的短纤维；
S2、将沥青经高温软化为熔融状；
S3、在一混合腔中，自混合腔底部向上吹送短纤维，自混合腔上部向下喷射溶融的线条状沥青，线条状沥青经切断机构切成沥青短颗粒，上升的短纤维与沥青短颗粒外表面接触，在粘性作用下包裹在沥青颗粒的表面，包裹短纤维的沥青颗粒下落至混合腔的底部，所述混合腔的底部设有振动筛，在振动筛的振动作用下，短纤维与沥青颗粒包裹的更加牢靠，经冷却后得改性的沥青颗粒。
8.根据权利要求1所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒方法，其特征在于，所述短纤维与沥青的体积比为1:3。
9.根据权利要求1所述的一种废弃衣物纤维制备高性能改性沥青颗粒方法，其特征在于，所述沥青颗粒的平均直径范围为5-8mm。
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