JP5296987B2 - H2s抑止剤含有硫黄ペレット - Google Patents
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Description
本発明は硫黄ペレットに関する。更に本発明は、硫黄ペレットの製造方法に関する。また本発明は、本発明による硫黄ペレットを用いて、硫黄含有アスファルト鋪装用混合物の製造方法に関する。
道路建設及び道路鋪装工業では、砂、砂利、砕石又はそれらの混合物のような骨材を熱流動ビチュメンで被覆し、被覆材をなお熱いうちに、道路床又は既に作った道路上に均一な層として広げ、この均一層を重いローラーでならして圧縮し、平坦な表面の道路を形成するのは、よく行われる方法である。
US 2003/073761には、硫黄、熱可塑性エラストマー及びテトラメチルチウラムジスルフィドを含有する組成物が記載されている。
GB−A−2,384,240には、硫黄を0.01〜2重量%含む組成物が記載されている。
DE 110,58,712A1には、元素状硫黄を18.4重量%含有する組成物が記載されている。
ビチューメンへの硫黄添加の改良に向けた研究は、例えばGB 1,528,384に記載されている。更に最近では、ビチューメン混合物への硫黄の使用に関する研究から、硫黄変性ビチューメンが使用可能であることが判っている。硫黄変性ビチューメンは、従来のバインダーの幾つかを元素状硫黄で置換して配合される。
日本の特許要約書Vol.2000,No.20,2001−07−10には、加硫中のH 2 S生成を低下させる方法が記載されている。硫黄−ビチューメン混合物には言及していない。
硫黄含有アスファルト鋪装用混合物の製造方法においてH2S抑止剤含有硫黄ペレットが首尾よく使用できることが今回、見い出された。
(a)混合ユニット中で元素状硫黄、1種以上のH2S抑止剤、及び任意に充填剤を混合して、混合物を得る工程、
(b)工程(a)で得られた混合物をペレット化ユニット中で造形及び/又はペレット化して、H2S抑止剤含有硫黄ペレットを得る工程、
を含む、少なくとも1種のH2S抑止剤を含有する硫黄ペレットの製造方法を提供する。
(i)ビチュメンを140〜180℃の温度に予備加熱する工程、
(ii)骨材を140〜180℃の温度に予備加熱する工程、
(iii)該熱ビチュメンと熱骨剤とを混合ユニット中で混合する工程、
を含む硫黄含有アスファルト鋪装用混合物の製造方法であって、工程(i)、(ii)又は(iii)の少なくとも1つの工程、好ましくは工程(iii)において、請求項1〜6のいずれか1項に記載のH2S抑止剤含有硫黄ペレットを添加することを特徴とする該方法も提供する。
また本発明は、H2S抑止剤を含有する硫黄含有アスファルト鋪装用混合物を道路の鋪装に使用する方法も提供する。
用語“ビチューメン−骨材”は、用語“アスファルト”と互いに交換可能に使用する。ここで使用する用語“ビチューメン”とは、バインダーを言う。
H2Sの生成は硫黄に由来する。本発明によるH2S抑止剤含有硫黄ペレットの重要な利点は、H2S抑止剤を硫黄ペレットの不可欠部分として添加すること、更にH2S抑止剤を既にH2S生成源、即ち、硫黄に近接して配置したことから、H2S生成の抑止が一層効率的なことである。
元素状硫黄は、混合ユニット中に多くの方法で導入できる。好適には、硫黄は、硫黄粉末として、又は溶融硫黄流として、或いは水及び硫黄粒子のスラリーとして添加する。
通常、硫黄粒子は、スラリー中に分散又は懸濁させる。好ましくは粒子の粒度は、約0.5〜約150μ、好ましくは約1.0〜約100μの範囲である。本方法の後段階で過剰な水の除去を避けるため、硫黄スラリー中の水含有量は、通常、できるだけ少なく、好ましくは混合物の全重量に対し、約10〜40%、更に好ましくはスラリーの全重量に対し、15〜30%の範囲に維持する。硫黄粒子をスラリー中に懸濁する場合、硫黄スラリーは、製造プロセスに導入する前にスラリーを均質化するため、好適な装置で撹拌又は混合することが好ましい。
任意に、充填剤を工程(a)に添加できる。好適な充填剤としては、カルシウム系無機充填剤(例えば水酸化カルシウム)のような無機充填剤がある。無機充填剤を添加すると、硫黄の使用量を少なくでき、またペレットの温度安定性向上の助けとなる。
工程(a)後、硫黄、1種以上のH2S抑止剤及び任意に充填剤を含む混合物が得られる。この混合物は、工程(b)において、ペレット化ユニット中で造形及び/又はペレット化され、H2S抑止剤含有硫黄ペレットが得られる。
好ましい一実施態様では、ペレット化ユニットは回転ドラムを有する。この実施態様では、工程(a)で得られた硫黄、H2S抑止剤及び任意に充填剤を含む液体混合物は、回転ドラムの外側で冷却、固化される。冷却混合物は回転ドラムから剥れて、H2S抑止剤含有硫黄ペレットのフレークとなる。
本発明は更に、硫黄含有アスファルトとも言われる硫黄含有ビチューメン−骨材混合物の製造方法も提供する。
この方法の工程(ii)では骨材は、通常、120〜180℃、好ましくは130〜150℃、更に好ましくは140〜150℃の温度に加熱する。
H2S抑止剤含有硫黄ペレットの添加後、更なる時間、混合することが好ましい。更なる混合時間は、通常、5〜600秒、好ましくは10〜100秒である。
以下の方法で混合物を製造した。骨材及びビチューメンをオーブン中、165℃に加熱した。骨材にビチューメンを加え、Hobartミキサーで30秒間、混合した。H2S抑止剤無添加の元素状硫黄パステルを加え、更に150秒間、混合した。混合物の温度は混合後、約145℃であった。以下の組成:骨材3535g、ビチューメン132g(3.5%)、元素状硫黄87g(2.3%)の混合物約3700gを、恒温制御器で加熱した容器に注入した。
H2S抑止剤含有硫黄ペレットを全ペレットに対しH2S抑止剤濃度6.5%で用いた他は、比較例に記載の方法を用いて混合物を製造した。
これらの結果から、H2S抑止剤含有硫黄ペレットを用いると、H2Sが殆ど生成しないことが明らかである。
Claims (7)
- 元素状硫黄を、ペレットの全重量に対し90〜100重量%の範囲で含有してなる、H2S抑止剤を含有する硫黄ペレットであって、前記H 2 S抑止剤がフリーラジカル禁止剤及びレドックス触媒の群から選ばれた1種以上の化合物である該硫黄ペレット。
- H2S抑止剤が沃素、アミン化合物、銅塩、銅酸化物、鉄塩、鉄酸化物、コバルト塩及びコバルト酸化物の群から選ばれる請求項1に記載の硫黄ペレット。
- 鉄塩が鉄塩化物化合物である請求項2に記載の硫黄ペレット。
- H2S抑止剤を硫黄ペレットに対し、0.02〜10%(w/w)の範囲の量で含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の硫黄ペレット。
- (a)混合ユニット中で元素状硫黄、1種以上のH2S抑止剤、及び任意に充填剤を混合して、混合物を得る工程であって、前記H 2 S抑止剤はフリーラジカル禁止剤及びレドックス触媒の群から選ばれた1種以上の化合物である該工程、
(b)工程(a)で得られた混合物をペレット化ユニット中で造形及び/又はペレット化して、H2S抑止剤含有硫黄ペレットを得る工程、
を含む、前記少なくとも1種のH2S抑止剤を含有する硫黄ペレットの製造方法。 - 元素状硫黄が溶融硫黄として導入され、混合物の温度が113℃より高温に保持される請求項5に記載の方法。
- (i)ビチュメンを140〜180℃の温度に予備加熱する工程、
(ii)骨材を140〜180℃の温度に予備加熱する工程、
(iii)該熱ビチュメンと熱骨剤とを混合ユニット中で混合する工程、
を含む硫黄含有アスファルト鋪装用混合物の製造方法であって、工程(i)、(ii)又は(iii)の少なくとも1つの工程において、請求項1〜4のいずれか1項に記載のH2S抑止剤含有硫黄ペレットを添加することを特徴とする該方法。
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