TW440606B - Rotary fiberization of asphalt - Google Patents

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^40606 五、發明説明（3 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 本發明條有關於瀝青産品之製造，特別是本發明有關 於呈纖維形態之瀝青産品，以及用以製造纖維形式之瀝青 的方法。 目前瀝青産品工已可以製造成各種形式，並且瀝青主 要被用於鋪路以及屋頂覆蓋産品。瀝青之一般來源是來自 煉油工業中之殘餘物與底部物，這瀝青必須再藉由吹氣（ 氧化）來精煉或加工以便提高軟化點並且增加硬度來製造 可用於鋪設屋頂之産品以及特殊之瀝青産品。某呰瀝青産 品具有較佳之性質，因為有加入天然或合成橡膠或其他有 機添加劑。 雖然瀝青本身具有許多優良之性質，標缺乏抗張強度 與結合性，因此 > 許多瀝青産品傷以如玻璃纖維或有機纖 維，如聚合物纖維的材料來補強•並且具有多數填充物， 如經研磨過之石灰石。例如，膣青屋頂蓋片傜具有一内層 或濕法玻璃纖維片之載體，並且該瀝青本身含有65重量百 分比之研磨石灰石填充劑。'其他使用在瀝青産品中的填充 劑包括磺黑、細研磨的輪胎、黏土、研磨玻璃、以及多數 顆粒狀之無機或有機材料。 這種強化壢青之其中一問題是通常很難將該強化材料 加入該瀝青基質中 > 特別是以一均勻之方式加人。通常， 結合該壢青與該強化物是藉由將該強化材料固定在一片或 網膜中，並且以熔融狀態之瀝青加入，如同在製造瀝青屋 頂蓋片時一樣來逹成。屋頂蓋片之製造包括使一連續濕法 玻璃通入一熔融瀝青浴中，在該片之兩側上形成一塗層並 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格{ 210X29*7公釐） (請先时讀背面之ΪΪ-意事項，再填寫本頁)

I I A7 B7 44 〇6 Ο 6 五、發明説明（2 ) 且填補在各玻璃纖雏之間的縫隙。這方法受限於它只能塗 佈一非常均句之塗層，類似於一薄膜。如果能將多層瀝青 加入各種産品而其中該等層不是薄膜，而是多乳片或其他 種非均勻層將是有利的。同時，該塗佈方法需要在一具有 一液體瀝青塗佈器之製造設備中組合該最後産品。如果能 在戶外，如一馬路修補處組合含有多數瀝青層的産生将是 有利的。 另一種用以結合瀝青與強化物的方法是混合該瀝青與 鬆散或顆粒狀之強化材料’這種混合需要相當多的能量與 投資費，並且無法一直成功地使瀝青與強化物均勻混合。 如果能均勻地混合或結合瀝青與呈一未混合或鬆散狀態的 強化材料，而不是結合成一固定之産品，如一墊片是較佳 的。同時，如果可以將該瀝青本身加入液體以外之形式的 多種産品中是較佳的。 多數種強化層已被用來強化公路条統，這種習知之強 化層包括编織或未編織之呈Η狀之多數玻璃纖維、多數癧 青浸漬Η，有機材料，如聚酯纖維之多數片狀物、呈一開 孔或格栅形式之Η狀物、以及多層玻璃纖維或其他強化纖 維。這些強化靥傜接著鋪設含瀝青之組合歷青層下方地被 鋪設在公路上以便強化該含瀝青組合證。這些強化層通常 被用在下層鋪設物已經發生裂縫並且該公路要被修補的地 方，強化層也可以被用在整摘公路上以便重鋪或或做為原 始之結構。同時，這些強化層可以被用在恃殊之用途上> 如橋面。在這些公路強化産品任何一種上使甩一黏箸塗層 -5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 面- 之 注- 意 項 再' 填 寫 本 頁 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 44 06 0 6 五、發明説明（3 ) 來在舖設該鋪面層之前*將該強化産品固箸在該公路上也 是眾所週知的。 目前所使用之公路強化産品的其中一問題是在於組合 各種構成該公路之結構層是一件非常耗時與費錢的方法， 同時，要精確地測量在這些産品中之瀝青層是很困難的。 此外，要完全地結合該公路強化産品之多數強化層與該瀝 青卻不完全將該強化層浸漬在一熔融歷青浴中是不容易的 。最後，如果能産生具有較高強度之公路強化産品而不必 增加所使用之材料。 現在已發展出纖維狀之瀝青以及一製造壢青纖維的方 法，該等薩青纖維偽一種新形態之瀝青，並且它們可以被 使用在傳統瀝青用途中，如鋪路鋪設屋頂與特殊産品，以 及新産品中。該等瀝青纖維可以在一旋轉製程中藉由離心 來形成並且可以成為纖維狀瀝青網膜而被收集*該等網膜 可以被加人許多種産品中成為一層瀝青材料。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先时讀背"之毛意事項，再填寫本頁) 在本發明中提供一種製造瀝青纖維之方法，包含供應 熔融壢青於一旋轉瀝青旋轉器上，將多數瀝青纖維由該瀝 青旋轉器中離心出來，以及收集該等瀝青纖雒。該瀝青可 以以一或多種有機改質劑加以改質，該等改質劑係擇自一 群，其包括天然橡膠、合成橡膠、彈性體、聚合物、樹脂 與其他熱塑性或熱固性材料。較佳地，該等改質劑存在的 量是在大约百分之2到30 (全部有機組成物之重量百分比 )的範圍内，最好地，該等改質劑存在的量是在大約百分 之4到12的範圍内。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印製 4406 0 6 Αν B7 五、發明説明（4 ) 在本發明一簧施例中，該熔融瀝青傜在一由大約270 8 F(132°C)到大約500°F(2S(TC)之範圍内之溫度下供應到該 瀝青旋轉器（10)中，該溫度傜在一位於該旋轉器之正上方 之排出點處測量所得者。 在本發明之另一個實施··例中，在纖緯化處理之前，對 該瀝青施以氧化處理，該氣化處理偽足以使該瀝青的軟化 點位於大約180°F(S2°C)到大約350 °1?(177°(；)之範圍内， 並且在由大约200 °F (93°C)到大約27(TF(130°C)之範圍内 較佳。所有的軟化點均是使用環與球法來測量。 在本發明之又一實施例中，該離心步驟為該熔_融瀝青 提供一足以産生主要瀝青纖Μ之加速度*該等瀝青纖維傜 之直徑偽在由大約十萬（fit)分之25 (635 10Vm)到大約60 (1524 ΙΟ3 μ m)英时的範圍内。 在本發明之一實施例内，該旋轉器有一周緣壁，該周 綠壁具有該瀝青被離心旋出之500到25,000之間痼孔，·較 佳地，該瀝青旋轉器具有500到10,000之間個孔。 在本發明之另一賁施例中，瀝青被該瀝青旋轉器離心 旋轉而形成多數主要瀝青纖Μ，並且該等瀝青纖雒還被一 來自一吹風機之環狀、向下移動氣流拉細而形成一層向下 移動之瀝青緦維。 在本發明中，還有直徑小於250Ht(6350 10 3 h.bi)的多 數瀝青纖雒，該等瀝青纖雒之直徑較佳地由大约25 (635 1〇3μπι)到大約150Ht(3810 103μηι)之範圍内，並且在一未 填充狀態時，該瀝青之軟化點是在大約1S(T Ρ (82 & C )到大 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之法意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 440606 A7 B7 五、發明説明（5 ) 约350 °F(177°C)之範圍内，並且在由大约200 °F(93°C)到 大約27(T F( 132° C)之範圍内較佳。該等瀝青纖維之直徑最 好是由大約25 (635 104.約到大約601^(1524 1041〇，該 等渥青纖維可以用一填充劑填充，並且可以用強化纖維， 如玻璃纖維加以強化。 在本發明中也提供一 Η瀝青纖維，該等壢青纖維之直 徑由大約25Ht(63510 3 Mm)到大約60Ht( 1524 10 3 μη〇的範圍 内，並且該瀝青之軟化點在大约18(TF(82'C)到大约350°F .(177 °C)之範圍内。該纖維Η可以當做一層而堆疊到一片 強化材料*如一濕法玻璃纖維Μ中，以便製造一層疊的瀝 青産品0 在本發明中還有一種用以製造一種瀝青屋頂蓋片的方 法，包含下列步驟：將一層瀝青纖維與一片強化纖維組合 在一起，以瀝青塗覆該等組合Η而彤成一塗覆瀝青Η，將 多數顆粒加在該塗覆瀝青片上，以及將該塗覆瀝青片切割 成多數屋頂蓋Η。本發明還包括由這方法製造的瀝青屋頂 蓋Η。 在本發明中也提供一種用以結合瀝青與多數強化纖維 的方法，包括下列步驟：形成由可熱軟化材料，如玻璃纖 維所構成之一層向下移動的強化纖維|將熔融瀝青送到一 固定於該曆強化纖維内的一旋轉瀝青旋轉器中*以將多數 瀝青纖維與該層強化纖維結合之方式使該等瀝青纖維由該 瀝青旋轉器離心旋出以便結合該瀝青與該等強化纖維，以 及收集該結合之瀝青與強化纖維。 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之主意事項'再填寫本頁) .X. 訂 A7 B7 44 0606 五、發明説明（6 ) 本發明之另一待徵是使用本發明之瀝青纖維做為一硪 化製程之輸入産品*磺纖維係由在控制下熱解一呈纖維狀 之有機先質來製備，市售産品俗以嫘縈、聚丙烯睛與硬壢 青（來自煤焦、石油與其他柬源）為基礎。該方法包括對 所有材料之多數一般步驟*首先，多數織維傜藉由押出或 熔化吹氣來製造；接箸該等纖維傜藉由在由200° C到450 ° C 之範圍內之溫度進行氧化來穩定，通常是在空氣中，該氧 化過程使該纖維在分子级之足夠结構以便在該磺化過程中 維持其形狀；最後，該纖維在超過800°C之溫度下並且在 一愫性氣體，如氬氣中被磺化。為改善性質，該等纖維在 該碳化步驟時被拉伸而使該等分子具有方向性。加熱到更 高之溫度（2500到3000°C)也會增加模數與強度，所得到之 磺纖雒有廣泛的用途。 硬S青纖維是由石油或煤焦瀝青所製成*並且高度地 芳族化，含有很大一部份的瀝青烯（大約百分之80到90， 由ASTM戊烷沈澱測量所得），該硬瀝青之熔點最好是接近 260 °C ，並且玻璃轉化溫度為大約85 °C，許多硬瀝青與多 數聚合物相容。 與該等硬瀝青相反，用來製造本發明之歷青纖維的歷 青包含百分之0到35的瀝青烯，並且通常為百分之15到25 。該瀝青含量保持低量以便確使與所加入之聚合物相容， 該瀝青之玻璃轉化溫度傜在大約-15。C到大約-5 °C之範圍 内，該瀝青之熔點通常是在大約93 T到大約116。(；之範圍 内。 "9 - 本紙張K度適用中國國家標準（CNS〉六衫見格（210X297公釐） (請先"S讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 44 0606 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 本發明之另一特徵是一種用以製造公路強化産品的方 法，包含形成由可熱軟化衬料，如玻璃纖維所構成之一靥 向下移動的強化纖維，將熔融瀝青送到一固定於該層強化 纖維内的一旋轉瀝青旋轉器中|藉此使多數瀝青纖維與該 靥強化纖雜結合以便以便結合該瀝青與該等強化纖維•將 一強化片送入該瀝青旋轉器下方，以及在該等強化纖維之 頂部收集該結合之瀝青與該等強化纖維以便形成一公路強 化産品。本發明也包括由此方法所製造之公路強化産品。 藉由以瀝青纖維之形式供應該瀝青層，製造公路強化 産品之方法是比較省時與省錢的，這些壢青層可以更精確 地被測量出來，並且該瀝青與該等強化纖維可以很容易地 結合。此外，在公路強化産品中使甩瀝青纖錐使得這些産 品具有更高之強度而不必增加所使用之材料，同時，由於 不必將該強化片浸入一熔融瀝青浴中，該公路強化産品可 以免除一開放瀝青浴之費用與危險。 第1圖是依據本發明之方法用以離心旋轉該等瀝青纖 維之裝置的平面示意截面圔。 第2圖是依據本發明之方法用以使該等瀝青纖維與玻 璃纖維共纖維化之裝置的平面示意截面圖。 第3圖是依據本發明之方法用以交替混合多數瀝青纖 維層與多數玻璃纖維靥之裝置的平面示意截面圖。 第4圖是本發明之瀝青纖維片的立體圖。 第5圔是一含有一瀝青纖雒K與一強化片之靥昼Η的 平面示意橫截面圖。 -10 - 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 2?7公釐} (請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁)

，、^aT Α7 Β7 440606 五、發明説明（8 ) 第6圖是本發明製造瀝青屋頂蓋Η之方法的平面示意 圖。 第7圖是本發明一瀝青屋頂蓋片的示意平面圔。 第8圖是本發明製造一公路強化産品之方法的平面示 意圖。 第9圖是本發明一公路強化産品的平面示意橫截面圖 0 在此説明書中所使用之所有提到的百分比傺為一重量 百分比。在此説明書中使用之該用語”瀝青”包括有時被稱 為”桕油”的材料，並且這兩掴用語偽被視為同義的。可以 被使用在本發明中的瀝青可以是自然産生的瀝青或由煉油 産生之製造瀝青，並且可包括得自直接反應之瀝青、裂解 瀝青、得自加工的瀝青，如瀝青氣化、丙烷脱瀝青、蒸汽 蒸餾、化學改質、等等。在其中一較佳實施例中，本發明 可使用在屋頂篕片製造之瀝青，該瀝青可以是改性的或未 改性的。 如第1圖中所示，用以由一旋轉製程産生瀝青纖維的 裝置包括大致由旋轉器底壁12與旋轉器周緣壁14所構成之 可旋轉地安裝的瀝青旋轉器1 0 *該瀝青旋轉器可以由如同 使用在製造玻璃緦維時所使用之鎳/鈷/鉻合金來鑄造> 或者可以是任何其他適合的旋轉器，如由焊接不鏽鋼所製 成者。該旋轉器周緣壁具有供離心該等瀝青纖雜兩之多數 孔16，並且最好具有大約在500到大约25，000値之間的孔 〇 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先时讀背面之',¾意事¾再填寫本頁) ,ιτ 經濟部中央標準局貝Η消費合作社印褽 44 06 0 6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 熔融瀝青落入該旋轉瀝青旋轉器中成為瀝青流20 ,在 到逹該旋轉器底壁時，該熔融瀝青被徑向向外地驅動並且 向上到達該周緣壁處，在該周緣壁處雒心力使該瀝青離心 旋轉通過該等孔而成為多數瀝青流或多數主要瀝青纖雒22 。在由該瀝青旋轉器發散出來之後，該等主要瀝青纖雒22 被環狀吹風機24吹向下而形成一向下移動之瀝青纖維流或 層25。任何裝置可以被用來使該等纖維由一大致徑向向外 的路徑旋轉到一通向一收集表面的路徑。 在本發明之一實施例中，藉由該癧胄旋轉器旋轉而離 心旋轉拉細足以産生具有所需要之纖維直徑的瀝青纖維> 並且不再需要再拉細，該離心過程為地熔融瀝青提供足以 産生直徑大約在250Ht(6350 103μηΓ)以下之多數主要瀝青 纖維，而其中該直徑偽以由大約25Ht(635 IOVid)到大约 150Ht(3810 lOVnt)之範圍内者較佳，並且最好是在由大 約 25Ht(635 103μιη)到大約 60Ht(1524 10hm)的範圍内。 在本發明之另一實施例中，第二次拉細被用來使該等主要 纖維再拉細，此時該吹風機提供足夠之空氣來拉伸該等主 要纖維並且將它們拉細成所需要之最後瀝青繊維直徑。如 第1圖中所示，該吹風機將該等主要纖維拉細成最後纖維 26，該最後纖維傜在任何適當之收集表面*如輸送帶30上 被收集成瀝青纖雒片條28。 在該瀝青纖雒形成步驟之後，該壢青纖維片條28可以 經由任何進一步的加工步驟，如烘爐32蓮送而産生最後歷 青産品*如也顯示在第4圖中的Η體34。進一步的加工步 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0·〆297公釐） {請先閲讀背面之法意事咦再填寫本頁) '1Τ A7 B7 44 06 〇 t

五、發明説明（1G (請^^讀背面之注意事項再填寫本頁) 驟還可包括堆疊該瀝青纖維Η或層與一強化層1如玻璃纖 維片。該瀝青纖維片是有孔的，其孔隙度範圍傺在一 1英 吋平方（〇.645 1〇-31^)之樣品上由大約2〇(9.4 1〇-3103/5) 到大約 50CuFt./inin· (23.6 l〇-3ra3/s)，並且有二分之一， 英时水壓力（0 - 93mmHg)降。該趫青纖維Μ之孔隙度範圍在 大約大約 30 (1420 10 _3in3/s)到大約 40CuFt./rain. (1890 10-3m3/s)較佳。該瀝青纖維片之密度範圍是由大約2 (32 kg/m3)到大約10英磅每立方英呎（160kg/iti3)，並且範圍在 由.大約3(48kg/m3)到大約5pcf(80ks/m3)。該瀝青纖維Η 與一相同密度或厚度之瀝青膜相比較時，具有一高度可撓 性與貼合性（可模塑或成形於銳利角落内之能力）。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印聚 本發明之一選擇性特徽偽使用一加熱裝置，如感應加 熱器，來加熱該瀝青旋轉器、或該等主要瀝青纖維其中之 一，或者兩者*以便拉細該瀝青纖雒。藉由加熱該等主要 瀝青纖維，可加強進一步拉細成該最後瀝青绱維之製程。-即使沒有必要以吹風機進行第二次拉細，一輔肋熱源可以 被用來保持該瀝青旋轉器之溫度於一使該壢青離心成纖維 之最適當值。該灌青旋轉器之其他加熱方式也可以使用* 如電阻加熱，該瀝青旋轉器之溫度應該是在由大約270 ° F ( 132°C)到大約500 °F(260 °C)的範圍内|在由大約330 Τ(165 °C)到大约420°F(216°C)的範圍内較佳。

例· T 委内瑞拉拉高文aasovan)瀝青在一轉化器中被氣化 到一24(TF(115°C)之軟化點|在這軟化點時，以ASTM D-5 "13" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 44 060β 五、發明説明（n 請 先. 鬩 讀 背 面" 之 注- 意 事 項· 再 測量所得的是，該瀝青黏度在3507(177乂）之下為4,300 cps(4.3Pa.s)並且在25T下之17dniin的穿透性。該氣化充 份地進行到可以彤成多數纖維，但還不致於使該壢青在室 溫之下變硬。在該瀝青中没有加入填充劑，該瀝青在被送 到該瀝胄旋轉器之前在一熱熔加熱器中被加熱，並且接著 在350° F(177° C)之溫度下被送到該瀝青旋轉器中。該瀝青 旋轉器之直徑為15英吋（381jnm)並且以2300RPM之速度旋轉 ，.該旋轉器之周線壁具有S54個孔，各孔之直徑為0.034英 时（0 . S6 mm)。其中沒有以一噴燈加熱並且沒有用一吹風機 進行第二次拉細。該等瀝青纖維偽以一多孔片體被收集。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 例I之被氧化的拉高文瀝青偽再以百分之4的Kraton 1184加以改質，該聚合物藉由在一Ross剪切混合器中在400 T (204 T)下混合60分鐘而被加入該瀝青中，所得到之改 質瀝青之黏度在35(TF(177°C)之下為110,OOOcps(110Pa*s )，軟化點為285°F(141°C)並且穿透性在25°C下為14{3mm 。該瀝青在400 T(204°C)之溫度下被送到例I之瀝青旋轉 器中並且以1700RPM旋轉，然後該等瀝青纖維被離心，可 注意到的是該等纖維比在例I中所得到的纖雒更長、更強 _、並且較不黏。

例T T T 百分之96之拉高文瀝青（軟化點104°F [4(TC]') 與百 分之4之Kraton 1102在475°F(246 °C)之下以空氣吹3小 時50分，所得之瀝青之軟化點為244 'F(118 °C)，穿透性在 -14 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（η ) ' 25 °C 下為 20dmn ，Μ 且黏度在 350 ° F (177 °C.)之下為 11，250 cps(11.25Pa‘s.)。該瀝青並且進一步在 3300°F(166°C)下 以熱處理加工2小時來升高黏度，所得之瀝青之軟化點為 2451(118°C)，並且黏度在 350°F(1775C)下為 26,900ePS( 26.9Pa，s)。該瀝青在400 °F(204 °C)之溫度下被送到例I 之瀝青旋轉器中並且以1356RPΜ旋轉，所得之該等瀝青纖 維傜一開孔式片條。 m τν 例I之被氯化的拉高文壢青傑藉由將它與百分之1 0的 Hiaiont Profax 5301聚丙烯在一剪切混合器中混合而加以 改質，所得到之瀝青軟化點為302 T (150。〇，穿透性在25 7下為7〇11〇，並且黏度在350 1(1775(：)之下為110,00〇 cps(110Pa‘s)。該瀝青在409°F(2O9°C)之溫度下被送到例 I之瀝青旋轉器中並且以1229RPM旋轉。所得到之該等瀝 青纖維比在例I到111中所得到的纖維更乾、較不黏、並 且較高级。

例V 在由例I到IV中産生之瀝青纖維的直徑之測量方式傜 先藉由在一顯徹鏡載玻Η上以一蓋玻Η固定一寬為1英时 (25.4mra)，長為1.5(38.lnun)之薄瀝青緦維片試樣來製備 —樣品，該顯徼鏡具有可放大200倍之能力、一攝影機、 以及一顯示器。透射光線被用來使所有之測量在一明亮之 E域模式中進行.所使用的是可測量到0 . 1 mm之一對刻度 腳規以及具有至少10撒米之刻劃與一至少10微米之總長白勺 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項苒填寫本頁) β. S1 A7 B7 44 06 五、發明説明（13) 一有刻度載K。該有刻度載片被放在該顯微鏡載物台上， 並且使用該刻·度腳規由該影像顯示器開始測量出1 〇〇微米 。由此測量，一闊偽可由該尺U00擻米）之真正尺寸與 該顯示器之測量尺寸計算而得。該樣器載Η接著被放在載 物台上並且100條纖雜由該顯示器量出，只有與其相鄰者 分開的纖雒（非黏合或緊密纏繞者）被測量。真正之纖維 直徑依據刻劃之數據計算並且加以平均。在此説明書中所 使用之在某一範圍内之”直徑”的用語表示在一任意樣品中 大约有百分之95的瀝青纖維直徑在該待定範圍内。 壢青纖維直徑的測量结果偽顯示在表I中，使用上述 方法測量壢青纖維直徑會由於該瀝青之黑色而變得更加困 難，因此，要判斷那些纖維，如果有的話，是成雙的（沿 著軸線結合）或緊密地纏繞的是困難的。所以，在表I中 所顯示之测量值可能會偏向比真正測童的值來得高的值。 由於在該等瀝青分子式中之差別，某些樣器具有一比其他 更大之結合或成對的自然傾向。 相較之下，由一藉由一類似旋轉纖雏化方法製成的乾 瓶级對苯二甲酸乙二醇聚酯（PET)纖維直徑偽在表I中做 為一控制組，所使用之P E 了材料是在2 3 (Γ C下乾燥整晚。 Eastman Kodapet。該等PET纖維傜藉由離心熔融ΡΕΪ來製 造，該熔融PET傜在(30(TF(315aC)下送到一具有2400値直 捏為0.016英时（0.406mm)之孔且直徑為15英时（318 ram)的 旋轉器中，該旋轉器傜以1600RPM旋轉。該等PET繊維具 有某些結合與纏繞現像，某些PET纖維係成雙的’並且該 *^16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） ---------X------，訂------T— f - (請先閲讀背面之Vi-意事項.再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 440606 五、發明説明（) 等纖維是易碎的（當一纖維與s — _雒磨擦時缺乏滑動性 )。 mv] 例11之瀝青傜可籍由加入黏土填充劑而使總組成物增 加10摑重量百分比而得以改善，該等纖維比在例π中所産 生的纖維還要硬，並且較乾且較短，該填充劑之量的範圍 最好佔瀝青與镇充劑總重的大約2到30重量百分比。

表I {諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局貝工消費合作社印震 纖維直徑分佈 樣 品 平均纖維直徑 Ht (10-3m3/s) 檁準偏差 例 II 31(14.6) 16 例 IV 63 (32.1) 2δ 例 V 23(10.9) 9 例 VI 36(17.0) 19 -17 - 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2〗0Χ 297公楚） 44 06 0 6 at B7 五、發明説明（15) 以一旋轉歷青旋轉器使ί歷青纖維化之方法可以|i| —旋 轉玻璃纖維成形法一起使甩而使瀝青與玻璃纖維結合在_ 起，如第2圔中所示，該癧青旋轉器10被定位在—種以往 用來製造玻璃纖維之習知玻璃旋轉器40下方，該瀝青旋轉 器最好中間在該玻璃旋轉器底壁下方以便與該玻璃旋轉器 一起以軸42為軸心同軸旋轉，熔融瀝青流20滴入可旋轉地 支持該玻璃旋轉器的中空套管44。司以以製造玻璃纖維之 晋知方式藉由環狀吹風機46與環狀噴燈36來協助該等玻璃 纖維拉細。 熔融玻璃呈一玻璃流54地流入該旋轉器内，被離心成 多數玻璃纖維52並且向下轉變成為纖維與氣體流，或層54 。一附加裝置*如結合劑噴嘴56可以被定位在該層内或該 層外側，以便塗覆任何所需要結合劑或其他塗覆物，或者 塗覆用以冷郤該等瀝青纖維之液體。 在操作時，該等瀝青織維由該瀝青旋轉器被徑向向外 地分配出來，並且它們與在該纖維流中的玻璃纖維混合並 且在該輸送帶上成為瀝青旋轉器與玻璃纖維之一混合團塊 58而被收集。因為該玻璃纖維形成法必須在該玻璃之軟化 點以上之溫度下操作，環繞舆緊臨該玻璃旋轉器下方之區 域非常熱，某些瀝青纖維可能會被帶人某些與該等纖維層 一起流動之熱氣疆中，並且因而遭遇到足以使該等瀝青纖 維軟化或熔化的溫度。此時，某些瀝青材料本身可能會與 某些玻璃纖維連接而在該等纖維上形成瀝青顆粒，該瀝青 也可能是一在某些纖維上的塗層。要小心的是不要將該瀝 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2Ι〇Χ297公釐〉 請 先 閱- 讀 背 注- 項 再‘ 填 寫 本 頁 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 440606 五、發明説明（]6 ) 青送入溫度熱到可以引燃該瀝青的區域中，在成為瀝青/ 玻璃纖維産品60之前，混合瀝青與玻璃纖維之團i鬼可以被 蓮送到任何適當之加工站，如一烘爐32。

例V ί I 例Π之瀝青樣品與玻璃繊維以類似在第2圖中所示者 之裝置共纖維化 > 所得之混合壢青與玻璃纖雒圃塊被收集 而成為一絶線産品，這看起來像是黑玻璃纖維絶綠體。該 瀝青/玻璃纖雒絶綠産品具有60到65重量百分比之間的有 機組成物，但是這些組成物之重量百分比也可以在由該謹 青/玻璃纖維結合産品之大約百分之20到大约30的範圍内 。在此分別製備了四痼樣品，並且結果顯示於表11中。 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X 297公釐) (諳先睹讀背面之主意事項再填寫本頁)

4 4 06 0 6 A7 B7 五、發明説明（17)

表II 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 瀝青/玻璃纖維绝緣體性質 樣品 厚度 英吋 (mm) 重量 (克） 密度 pcf (kg/ni3) 熱傳導傺數 k (v/m,K) 熱阻抗傺數 1 0.8 (20.3) 70 2.13 (34.12) 0.236 (0.0340) 3.39 (0.597) 2 0.8 (20.3) 72 2.19 (35.08) 0.237 (0.0341) 3.37 (0.593) 3 1.0 (25.4) 145 3.54 (56.71) 0.231 (0.0333) 4.33 (0.763) 4 1.0 (25.4) 138 3.36 (52.82) 0.235 (0.0339) 4.26 (0.750) (請先閱讀背面之ίΐ-意事項再填寫本頁)

••IT ψ 做為上述説明之同軸纖維化的另一種變化並且顯示於 第2圖中，瀝青纖維與玻璃纖維之另一種混合層也可以便 用，如第3圖中所示。該等瀝青纖維可以藉由離心來自〜 或多個旋轉玻璃旋轉器40之玻璃纖維與該等玻璃織維# & -20 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 440006 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) ，熔融玻璃藉由適當之蓮送裝置，如前爐室防’供應到該 旋轉玻璃旋轉器40以便産生向下移動之一或多玻璃纖維層 54。該等玻璃層被定位在收集表面30上方’並且該等玻璃 纖維大致沿著該收集表面之縱向成一直線。該等瀝青纖維 被一或多個旋轉瀝青旋轉器10離心以便産生也定位在該收 集表面上方之一或多向下移動瀝青纖維層。該瀝青材料可 以由一共同之來源，如瀝青供應管68以一熔融形態供應， 該等壢青纖雒層舆該等玻璃纖維靥以一交替方式傜沿著大 致與該等玻璃纖維層成一直線之該收集表面之縱向成一直 線。這结果是該等瀝青纖維與玻璃纖維混合並且被收集成 為結合之瀝青纖錐與玻璃_維。接著_該等结合之瀝青與 玻璃纖Μ可以再被加工成所需要的瀝青/玻璃纖維産品。 在另一個實施例中，一單一渥青旋轉器被定位在一對玻璃 旋轉器之間。 本發明之瀝青纖維片34，如第4圖中所示，可以被加 入多數應用中，持別是在建造工業中*可能之用途包括玻 璃片熱塑性塑膠、過濾、吸音、吸附劑、黏箸劑、片體結 合劑、防濕氣層、耐腐註層、絶緣、屋頂蓋片修改用的聚 合物填築物、塗佈一相配合層而不必加熱或一溶劑、衝擊 吸收層、以及公路路面重鋪。 該結合之玻璃纖維與腫·青可以以一形成一更堅實産品 之壓縮或壓實步驟加以處理，在壓實之前，該結合玻璃纖 雒與瀝青的密度最好在由大約2 (32kg/m3)到大約15pcf( 240kg/m3)之範圍内，而在壓實之後，該結合之玻璃織維 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） ----------Λ— (請先閲讀背面之法意事項再填寫本頁) 、-° 線 4 4 06 06 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（19 ) 與瀝青産品的密度最好是在由大约65 (1041kg/m3)到大約 l20Pcf (1922kg/ni3)之範圍内。該壓實産品可以使用在多 種產品中，包括減震材料、模製材料、絶綠材料、以及地 板瓷磚基質。 當該瀝青織雒片被用在建造、修補公路時，該瀝青纖 維片可以與多數強化片，如一濕法玻璃纖維片層疊在一起 而形成一強化層，該強化層可使用在其他各種建築應用以 及公路建築上。如第5圖中所示*堆叠片70可以藉由將瀝 青片34與一強化層’如一連續玻璃片72堆疊在一起而形成 ，該堆疊片可以在各種建築應用，如公路上被當做一應力 吸收膜中間層使殂。 在一鋪蓋屋頂製程中使用該瀝青緦雄是顯示於第6圔 中*其中濕法屋頂蓋片7δ與瀝青纖維層34堆簦在一起而形 堆疊層片70。該堆#片被送入瀝青塗佈器78内，並且利用 顆粒塗佈器祁將顆粒塗佈在該塗覆瀝青片上。該等顆粒以 任何適當方式，如顆粒壓床32壓入該塗覆瀝青片中，並且 以切割滾筒35切割成多個單一的屋頂蓋片84。一單一屋頂 蓋片傺顯示於第7圖中，在單獨之屋頂蓋片彤成之後，它 們可以以一般用來處理這種屋頂蓋片之裝置，如屋頂蓋片 堆疊器88來處理而形成多數屋頂蓋片疊層90，以及成束包 裝器92來處理而肜成屋頂蓋片束94。在製适一屋頂蓋片或 其他鋪設屋頂之産品時使用一層瀝青纖維可以選擇性地定 位一層具有特定性質者，例如，如果在該層中之瀝青纖維 以一聚合物加以改質而提供高撓性或彈性|使用該層可以 '22 - (諳先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 襄· 訂 本紙張尺度適用中國國家操準< CNS ) Α4規格 ( 210 X 297公釐） A7 B7 440606 五、發明説明（20) 在該屋頂蓋片之頂部（需要彈性處）放置高彈性瀝青而不 需要改變所有的塗佈瀝青。這結構可産生較佳功能之屋頂 蓋Η而不需要太多額外的費用。 例 V Τ Τ Τ 多數瀝青屋頂蓋片傺藉由堆壘一如茌上述例11中製成 之瀝青纖維層以及一濕法屋頂蓋片來製造*該堆疊片接著 以填充塗怖之_青塗佈來製造一屋頂蓋片，所得到之屋頂 蓋片之Elmendorf撕裂強度是1953克，這大約比習知屋頂 姜Η之捌裂強度高出百分之9 。 在第8圔中所示之用以製造公路強化産品之方法包括 安裝而用來與第一瀝青旋轉器102同軸旋轉的玻璃旋轉器 100 ，供應到該旋轉器之熔融玻璃104由該玻璃旋轉器中 以玻璃纖維106之形式被離心出來，供應到該第一瀝青旋 轉器之熔融瀝青108藉由該第一瀝青旋轉器被離心成多數 瀝青纖維110 。該等瀝青纖維的直徑最好在由大約25 (635 103)到大約60Ht(1524 103)之範圍内，該等玻璃纖雄與該 等瀝青纖維之共纖維化混合兩種材料並且使它們互相結合 在一起。該等玻璃纖維與該等瀝青纖維可以藉由環狀吹風 機轉向下，在此未圖示出來。 該玻璃旋轉器與第一瀝青旋轉器傜固定在一收集表面 上方，當需要時* 一強化片，如開孔編織玻璃格網114 ， 可以被送到該輸送帶上並且朝向结合之瀝青與玻璃纖維流 之下方。該強化片可以是任何一種適於強化鋪面層之编織 或非蹁織的有機或無機材料，並且最好是一開孔式编織物 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標皁（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先卧讀背氙之注-意事項—填寫本頁)

*tT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 44 06 0 6 五、發明説明（21 ) 或格網。該等结合之瀝青舆玻璃纖維被收集在該玻璃格網 之頂面上以便製造公路強化産品116 ，最好，該等結合之 瀝青與玻璃纖維傜藉由延壓滾輪117固緊。 選擇性地，黏性塗覆材料118可以藉由任何適當來源 ' ，如黏性噴灑塗佈器120而被供應到該公路強化産品之頂 面。該黏性塗層可以是任何一種適用以結合該公路強化産 品與路面之適當黏著劑，如一瀝青黏箸劑。該黏性塗層最 好在25 °C時以ASTM滾珠測試D-2131測量是有黏性的，而依 據該測試，其值大於40m〇t時是被視為不具有黏性的。 一塗佈一黏性塗層之選擇性步驟顯示於第8圖中，一 藉由第二瀝青旋轉器12δ所製造之第二層瀝青纖維126可 以放置在該公路強化産品之頂部•該第二壢青旋轉器沿著 該收集表面之縱向與該第一瀝青旋轉器大致成一直線，供 應到該第二瀝青旋轉器之瀝青流130的組成物傜可産生黏 性纖雒者。這可以以數種方式完成*如使用一具有高穿透 率的瀝青，該黏性瀝青纖維的直徑路最好是在由大約25( (335 103μιη)到大約50Ht(1524 103 )。當該黏性塗層或層以 黏性瀝青纖維之形式被塗佈時|該噴灑塗佈黏性塗層118 通常是不必要的，該等黏性瀝青纖維在25飞時是有黏性的 如第9圔中所示，該公路強化産品116具有強化片或 玻璃格綱114做為其頂層，因為在塗佈於該公路上時，該 産品會由第8圖中所示之方位倒轉。該産品之中間是該結 合之玻璃纖維106與瀝青纖雒110的中間層122 。該底層 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21〇Χ29·7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫t頁) 訂 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 440606 五、發明説明（22) 是黏性塗層118 。最後，該公路強化産品可以包括離型紙 1 24以便在該公路鋪設地點棬收。由前說明可知本發明可 以有各種變化，但是，這些變化偽被視為在本發明之範睛 内 /本發 明 可以 被甩來製 造瀝青與玻 璃纖 雜 之 強 化 産 品 以及製造 壢 青屋 頂蓋片。 元件標號對照 10. …瀝 青 旋轉 器 70 .. •.堆 iaa K 12. …旋 轉 器底 壁 72.. •.玻 璃 纖 維 Η 14. …旋 轉 器周 緣壁 76.. .屋 頂 U.P. 片 16. …孔 78.. ..m 塗 佈 器 20. ...歷 青 Oil 80.. ..顆 粒 塗 佈 器 22. …主 要 瀝青 鉞維 82.. ..顆 ιΙΗ- k 壓 床 24. …吹 風 機 84；. ..屋 頂 蓋 片 25. …瀝 青 mm 層 86.. ..切 割 圓 柱 體 26. ….取 後 纖維 88.. ，.屋 頂 蓋 片 堆 RR 暨 器 28. …瀝 青 繊雒 片條 90.. ..屋 頂 片 暨 層 30. •…輸 送 itih m 92.. ..成束 包 裝 器 32. …烘 ffnn. 94.. •.屋 頂 蓋 片 束 34. 一 -Η BB 100. •.玻 璃 旋 轉 器 35. 咸 • β * 應 加熱 器 102. ..第 — 瀝 青 旋 轉 ηη 36. .·.噴 燈 104. • •熔 融 玻 璃 40. …玻 璃 旋轉 器 106. •.玻 璃 纖 維 42. …軸 110. ..瀝 ytj. m 維 44. …中 空 套管 112. ，，輸 送 帶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

— 440606 A7 B7 五、發明説明（23) 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 46.. ..吹 風機 114.. .玻 璃 格 網 50 .. ..玻 璃流 116. .公 路 強 化 産 品 52.. • •玻 璃纖 維 117. .延 壓 滾 輪 54 .. .•纖 維與 氣 層 118. •黏 性 塗 覆 材 料 56 .. ..結 合劑 噴 嘴 120. -黏 性 塗 層 噴 灑 塗佈器 58 .. ..混 合團 塊 122. 0± • ‘Tier 合 層 60.. .瀝 青/ 玻 璃 纖維座品 12 4. .離 型 紙 66 ‘ . -·前 爐室 126. •第 二 層 Μ 纖 維 68.. • •拱 rte· 應官 128. •第 二 壢 青 旋 轉 器 130. j歷 青 流 -26 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2】〇X297公釐）

Claims (1)

1. 4 4 6^06.

   較補充: B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 、申請專利範圍 第84111474號專利申請案申請專利範圍修正本 修正曰期：87年2月 1. 一種製造瀝青纖維之方法，其包含： a. 在一位在70°F(132eC )至500°F(260°C )之範圍内的 溫度下供應嫁融瀝青於一旋轉瀝青旋轉器上； b. 將瀝青纖維自該瀝青旋轉器中離心出來，以生成一 直-ik·在十萬（Ht)分之25央对（635 103/z m)至60英叫· (1 524 103 #π〇的範圍内之主要瀝青纖維；以及 c·收集該等瀝青纖維。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其包括將該熔融瀝青 在一在由270°F (132t )到500T (26(TC )之範圍内之溫 度下供應到該瀝青旋轉器中。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中該供應步驟包括 供應以一或多種有機改質劑加以改質的瀝青，該等改 質劑係擇自一群，其包括天然橡膠、合成橡膠、彈性 體、聚合物、樹脂與其他熱塑性或熱固性材料，該等 改質劑存在的量是在百分之2到30的範圍内。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該等改質劑存在 的量是在百分之4到12的範圍內。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該供應步驟包括 供應已被施以氧化處理之瀝青，該氧化處理係足以使 該瀝青的軟化點位於180°F (82T：)到350T (177。(：）之範 圍内。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其包括將該熔融瀝青 請.. 先 閲 面 之 注 I 頁 訂 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4規格（2〗0X297公釐） 4-4 06 0 6 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 在一位在270°F (132〇C )至50(TF (260°C )之範圍内的溫 度下供應到該瀝青旋轉器中。 7.如申請專利範圍第1項之方法，其中該瀝青旋轉器有 一周緣壁’該周緣壁具有500到25, 000個孔可離心旋 出該遞青。 8· 一種製造瀝青纖維之方法，其包含： a‘在一位在270°F (132t：)至50(TF (260°C )之範園内的 溫度下將熔融瀝青供應到一瀝青旋轉器中，該瀝青 先被施以氧化處理，而足以使該瀝青具一有位於180 °F(82°C )到350°F(177°C )之範圍内的軟化點； b.將瀝青纖維自該瀝青旋轉器中離心出來，該等瀝青 纖維係之直徑係在25Ht(635 1 03私m)至60Ηΐ(1524 103//m)的範圍内；以及， c_.收集該等瀝青纖維。 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該供應步騾包括 供應以一或多種有機改質劑加以改質的瀝青，該等改 質劑係擇自一群，其包括天然橡膠、合成橡膠、彈性 體、聚合物、樹脂與其他熱塑性或熱固性材料，該等 改質劑存在的量是在百分之2到3 0的範圍内。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該等改質劑存在 的量是在百分之4到12的範圍内。 11. 一種製造一遽青產品之方法，其包含： a.在一位在270°F (132°C )至5Q0T (26(TC )之範圍内的 溫度下將熔融瀝青供應至一可旋轉地安裝的瀝青旋 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 44 06 0 6 六、申請專利範圍 轉器上； b·將瀝青纖維自該瀝青旋轉器中離心出來，而形成多 數主要遞青纖維’該等遞青纖維係之直彳里係在25 jjt (635 103βιπ)至 60 Ht(1524 l〇Vm)的範圍内；； c. 藉由一環狀、向下移動之氣流使該等主要瀝青纖維 變細，而形成一向下移動之瀝青纖維層；以及 d. 收集該等瀝青纖維成為一瀝青產品。 12, 如申請專利範圍第u項之方法’其中該供應步驟包括 供應以一或多種有機改質劑加以改質的瀝青，該等改 質劑係擇自一群’其包括天然橡膠、合成橡膠、彈性 趙、聚合物、樹脂與其他熱塑性或熱固性材料，該等 改質劑存在的量是在百分之2到30的範圍内。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該等改質劑存在 的量是在百分之4到1 2的範圍内。 14‘如申請專利範圍第U項之方法’其中該供應步驟包括 供應已被施以氧化處理之瀝青，該氧化處理足以使該 瀝青的軟化點位於180卞（82。〇：)到.350卞（1 776(：)之範 圍内。 15. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該供應步騍包括 供應以一或多種有機改質劑加以改質的瀝青，該等改 質劑係擇自一群，其包括天然橡膠、合成橡膠、彈性 體、聚合物、樹脂與其他熱塑性或熱固性材料，該等 改質劑存在的量是在百分之2到3〇的範圍内。 16. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該瀝青旋轉器有 本紙張尺度逍用中國國家樣準（CNS ) A4規格（2】0X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印SL. ** 4^06 Ο 6 as BS ' C8 D8 六、申請專利範圍 一周緣壁，該周緣壁具有500到25, 000個孔’瀝青由 這些孔被離心旋出。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）