CN115975388A - 基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents

基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青及其制备方法 Download PDF

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付伟
张志文
刘帅
阮艳彬
刘星
谷利宙
曾文博
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Abstract

本发明公开了基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青及其制备方法,包括所述复合改性沥青由基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂组成,各原料所占质量百分比为:基质沥青88%~95%,废弃口罩纤维2%~6%,废弃油2%~3%,促溶剂1%~3%;本发明设计合理,该复合改性沥青不仅高温抗车辙性能显著提高,而且满足低温抗裂性能,缓解了废弃口罩造成的生态环境污染的同时,能够对废弃油起到回收利用效果,促进了道路工程的绿色可持续发展,能够最大化利用废弃材料的同时保证基质沥青的高温改性效果,促溶剂的存在极大的提升基质沥青与废弃口罩纤维的相容性,避免了长期使用过程中复合改性沥青的离析现象。

Description

基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性沥青技术领域,具体涉及基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
沥青路面由于其优异的服务性能,在世界各国被广泛应用。在沥青路面的建设中,沥青的作用是粘结矿物集料(沙子、砾石、岩石、填料等),起到形成路面表面的重要作用。
现有技术中分别通过添加废弃口罩纤维或废弃油与沥青混合,进行回收处理的同时得到复合改性沥青从而提高沥青的性能,但废弃口罩纤维与沥青混合过程中会降低沥青延度,使沥青低温性能变差,而废弃油与沥青混合过程中对沥青的高温抗车辙性能无显著提高,从而无法满足沥青的使用需求。因此,如何制备一种能够有效抵抗夏季高温车辙变形以及满足低温抗裂性能的改性沥青,以提高沥青路面的使用寿命,是当前道路工程领域的热点问题之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,而提供基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青,所述复合改性沥青由基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂组成,各原料所占质量百分比为:基质沥青88%~95%,废弃口罩纤维2%~6%,废弃油2%~3%,促溶剂1%~3%。
可选的,所述基质沥青为30号、50号、70号、90号、110号、130号、160号道路石油沥青中的任一种。
可选的,所述废弃油为废机油、餐厨废弃油脂中的任意一种或两者的组合。
可选的,所述促溶剂为糠醛抽出油。
本发明基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青制备方法,如下步骤:
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎,得到废弃口罩纤维;
S2、废弃油预处理,将废弃油在烘箱中加热升温;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维和废弃油,各原料所占质量百分比为:基质沥青88%~95%,废弃口罩纤维2%~6%,废弃油2%~3%,促溶剂1%~3%;
S4、将基质沥青通过烘箱加热至140℃~160℃;
S5、将基质沥青倒入高速剪切机中保持基质沥青温度为140℃~160℃,将高速剪切机的转速调整至200rpm~400rpm,将2%~6%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,通过高速剪切机转速调整进行剪切搅拌;
S6、保持高速剪切机温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入2%~3%的废弃油继续剪切搅拌15min~25min;
S7、保持高速剪切机转速不变,降低温度至120℃,匀速加入1%~3%的促溶剂继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青。
可选的,所述S1中废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,所述废弃口罩纤维长宽小于1mm。
可选的,所述S2中废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min。
可选的,所述S5中废弃口罩纤维完全加入后,将高速剪切机转速调整至800rpm~1200rpm剪切搅拌20min~35min。
本发明的有益效果是:(1)本发明将基质沥青、废弃口罩纤维和废弃油混合,该复合改性沥青不仅高温抗车辙性能显著提高,而且满足低温抗裂性能,缓解了废弃口罩造成的生态环境污染的同时,能够对废弃油起到回收利用效果,促进了道路工程的绿色可持续发展。
(2)本发明能够最大化利用废弃材料的同时保证基质沥青的高温改性效果,促溶剂的存在极大的提升基质沥青与废弃口罩纤维的相容性,避免了长期使用过程中复合改性沥青的离析现象,从而提高复合改性沥青的性能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明实施例1-5中改性沥青及基质沥青的针入度结果柱形图;
图2是本发明实施例1-5中改性沥青及基质沥青的软化点结果柱形图;
图3是本发明实施例1-5中改性沥青及基质沥青的延度结果柱形图;
图4是本发明实施例1-5中改性沥青及基质沥青在0.1kPa下的蠕变与恢复曲线;
图5是本发明实施例1-5中改性沥青及基质沥青在3.2kPa下的蠕变与恢复曲线。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在以下实施例中,基质沥青原料选取70号基质沥青,软化点为47.1℃、5℃延度为23.8cm、25℃针入度为73.7dmm,废弃口罩以及废机油或餐厨废弃油脂作为制备复合改性沥青的原材料,促溶剂采用糠醛抽出油。
实施例1
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,得到废弃口罩纤维长宽小于1mm;
S2、废弃油预处理,将废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青95%,废弃口罩纤维2%,废机油2%,糠醛抽出油1%;
S4、将基质沥青加热至150℃;
S5、保持基质沥青温度为150℃,将高速剪切机的转速调整至300rpm,将2%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,将转速调整至1000rpm剪切搅拌25min;
S6、保持温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入2%的废机油继续剪切搅拌20min,
S7、保持转速不变,降低温度至120℃,匀速加入1%的糠醛抽出油继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青(2%废弃口罩纤维+2%餐厨废弃油脂+1%糠醛抽出油);
实施例2
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,得到废弃口罩纤维长宽小于1mm;
S2、废弃油预处理,将废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青91.5%,废弃口罩纤维4%,废机油2.5%,糠醛抽出油2%;
S4、将基质沥青加热至150℃;
S5、保持基质沥青温度为150℃,将高速剪切机的转速调整至300rpm,将4%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,将转速调整至1000rpm剪切搅拌25min;
S6、保持温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入2.5%的废机油继续剪切搅拌20min,
S7、保持转速不变,降低温度至120℃,匀速加入2%的糠醛抽出油继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青(4%废弃口罩纤维+2.5%废机油+2%糠醛抽出油);
实施例3
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,得到废弃口罩纤维长宽小于1mm;
S2、废弃油预处理,将废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青89%,废弃口罩纤维6%,废机油1%+餐厨废弃油脂1%,糠醛抽出油3%;
S4、将基质沥青加热至150℃;
S5、保持基质沥青温度为150℃,将高速剪切机的转速调整至300rpm,将6%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,将转速调整至1000rpm剪切搅拌25min;
S6、保持温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入1%的废机油+1%的餐厨废弃油脂继续剪切搅拌20min,
S7、保持转速不变,降低温度至120℃,匀速加入3%的糠醛抽出油继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青(6%废弃口罩纤维+1%废机油+1%餐厨废弃油脂+3%糠醛抽出油);
实施例4
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,得到废弃口罩纤维长宽小于1mm;
S2、废弃油预处理,将废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青92%,废弃口罩纤维6%,废机油1%,糠醛抽出油1%;
S4、将基质沥青加热至150℃;
S5、保持基质沥青温度为150℃,将高速剪切机的转速调整至300rpm,将6%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,将转速调整至1000rpm剪切搅拌25min;
S6、保持温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入1%的废机油继续剪切搅拌20min,
S7、保持转速不变,降低温度至120℃,匀速加入1%的糠醛抽出油继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青(6%废弃口罩纤维+1%废机油+1%糠醛抽出油);
实施例5
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,得到废弃口罩纤维长宽小于1mm;
S2、废弃油预处理,将废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青92%,废弃口罩纤维6%,餐厨废弃油脂1%,糠醛抽出油1%;
S4、将基质沥青加热至150℃;
S5、保持基质沥青温度为150℃,将高速剪切机的转速调整至300rpm,将6%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,将转速调整至1000rpm剪切搅拌25min;
S6、保持温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入1%餐厨废弃油脂继续剪切搅拌20min,
S7、保持转速不变,降低温度至120℃,匀速加入1%的糠醛抽出油继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青(6%废弃口罩纤维+1%餐厨废弃油脂+1%糠醛抽出油);
通过调整废弃口罩纤维、废弃油和糠醛抽出油的掺量,制备多种不同配比的复合改性沥青,按照中国规范JTGE20-2011测试实施例1-5的改性沥青和基质沥青的物理-流变性能,测试结果如图1-3所示,改性沥青的性能优于基质沥青,达到所需高温抗车辙性能而且满足低温抗裂性能,促溶剂的使用提升基质沥青与废弃口罩纤维的相容性,避免了长期使用过程中复合改性沥青的离析现象。
为了进一步筛选出以上实施案例中复合改性沥青中的最优组合,进一步开展64℃下的DSR动态流变剪切仪多重应力蠕变恢复试验,测试结果如图4-5所示,从图中可以看出,不论应力加载水平如何,实施例3显示出最小的累计应变。
因此,综上所述,89%基质沥青+6%废弃口罩纤维+1%废机油+1%餐厨废弃油脂+3%糠醛抽出油复合改性沥青是最佳配比,能够显著提高70号基质沥青的高温抗车辙性能,并且其低温延展性也满足规范要求。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青,其特征在于:所述复合改性沥青由基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂组成,各原料所占质量百分比为:基质沥青88%~95%,废弃口罩纤维2%~6%,废弃油2%~3%,促溶剂1%~3%。
2.根据权利要求1所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青,其特征在于:所述基质沥青为30号、50号、70号、90号、110号、130号、160号道路石油沥青中的任一种。
3.根据权利要求1所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青,其特征在于:所述废弃油为废机油、餐厨废弃油脂中的任意一种或两者的组合。
4.根据权利要求1所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青,其特征在于:所述促溶剂为糠醛抽出油。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青制备方法,其特征在于,如下步骤:
S1、废弃口罩预处理,将口罩中的金属条移除,然后将废弃口罩剪切成碎片,最后将废弃口罩碎片置于破碎机中破碎,得到废弃口罩纤维;
S2、废弃油预处理,将废弃油在烘箱中加热升温;
S3、按各原料所占质量百分比称取基质沥青、废弃口罩纤维、废弃油和促溶剂,各原料所占质量百分比为:基质沥青88%~95%,废弃口罩纤维2%~6%,废弃油2%~3%,促溶剂1%~3%;
S4、将基质沥青通过烘箱加热至140℃~160℃;
S5、将基质沥青倒入高速剪切机中保持基质沥青温度为140℃~160℃,将高速剪切机的转速调整至200rpm~400rpm,将2%~6%的废弃口罩纤维匀速倒入基质沥青中,当废弃口罩纤维完全加入后,通过高速剪切机转速调整进行剪切搅拌;
S6、保持高速剪切机温度不变,将转速调整至1500rpm,匀速加入2%~3%的废弃油继续剪切搅拌15min~25min;
S7、保持高速剪切机转速不变,降低温度至120℃,匀速加入1%~3%的促溶剂继续剪切搅拌10min,得到废弃口罩纤维和废弃油复合改性沥青。
6.根据权利要求5所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青制备方法,其特征在于:所述S1中废弃口罩剪切成长宽为10mm的碎片,废弃口罩碎片置于破碎机中破碎5min,所述废弃口罩纤维长宽小于1mm。
7.根据权利要求5所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青制备方法,其特征在于:所述S2中废弃油在160℃-175℃的烘箱中加热30min~45min。
8.根据权利要求5所述的基于废弃口罩纤维和废弃油的复合改性沥青制备方法,其特征在于:所述S5中废弃口罩纤维完全加入后,将高速剪切机转速调整至800rpm~1200rpm剪切搅拌20min~35min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116970284A (zh) * 2023-08-18 2023-10-31 渝交科绿色城市建设发展有限公司 一种利用废弃资源的沥青制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716838A (zh) * 2022-04-26 2022-07-08 中冶南方城市建设工程技术有限公司 一种适用于长寿命路面的废旧口罩改性沥青及其制备方法
CN114933812A (zh) * 2022-05-16 2022-08-23 哈尔滨工业大学 一种基于废弃一次性医用口罩改性的高性能复合改性沥青及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716838A (zh) * 2022-04-26 2022-07-08 中冶南方城市建设工程技术有限公司 一种适用于长寿命路面的废旧口罩改性沥青及其制备方法
CN114933812A (zh) * 2022-05-16 2022-08-23 哈尔滨工业大学 一种基于废弃一次性医用口罩改性的高性能复合改性沥青及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116970284A (zh) * 2023-08-18 2023-10-31 渝交科绿色城市建设发展有限公司 一种利用废弃资源的沥青制备方法

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