TW442563B - Method for rubberizing and/or pelletizing trinidad lake asphalt - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印家 442563 at B7 五、發明説明（1 ) 【發明說明】 相關申I請案 本申請案在此宣稱受益於以下美國臨時專利带請案的 申請日期：1 9 9 7年1 0月9曰申請的序號6 0 / 061 ，461 ; 1997年10月9曰申請的序號60 / 0 6 1 ，4 9 6 ; 1 9 9 7年1 1月3 □ Φ請的序號 6 0 / 0 6 4 ’ 1 0 1 : 1 9 9 7年1 1月3申請的序號 60/064， 124;1998年2月25曰申請的序 號 60/075，876。 發明背景 本發明大體上關於千里達湖瀝青之加工領域’且更詳 而言之係關於千里湖歷青之改良加工方法’其對於使用者 更友善的且能增加使用於築路和其它應用時的特性。 千里達湖瀝青（以下稱作T L A ")，亦稱爲千里 達天然瀝青或建築料（Epure )，其係天然發生於千里達 湖，位於西印度群島的千里達島。此天然現象，T L A ’ 係與焦油砂或焦油礦坑或甚至瀝青（其係天然或機械混合 物，其中柏汕與礦物質結合）不同_Q_不混淆的。T L A之 經接受的定義係：一種瀝青，其發現於自然中，係爲流動 或流動性狀態。當由地球挖掘出時，T L A含有百分之三 十（3 0 % )的水，通常在溫度條件下龉由精煉來移除水 0然後將熔融的材料過濾，且典型上裝於經過矽酮處理的 硬板桶內。桶子典型上係經矽酮處理的，因爲熔融的 (請先閣讀背面之注意事項再ii奉頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 經濟部中夬標準局貝工消費合作社印製 44256 3 A7 B7 五、發明説明（2 ) T L A裝入桶內時的溫度係大約1 6 3 °C。 已知的T L A加：]::方法具有數個缺點。更詳而言之， T L A通常由地球控出且裝於經矽酮處理的桶內。不能方 便地使用或運送體積龐大形式的丁 L A。再者，因爲在約 1 6 3 °C精煉T L A，桶必須經脫離劑如矽酮塗覆，其能 忍受該高溫"在將T L A裝入硬板桶內之後，材料在冷卻 .後收縮及萎縮。因此通常必須將冷卻後的桶帶回到蒸餾室 使得冷卻後爲”裝滿的”，俾提供一種滿裝捅。典型的桶 重係約2 3 0公斤。這些桶的使用後處置在現今係一種環 保冏題。 T L A的地區或出口銷售通常必須用到桶，因爲 T L A具有約8 5 °C的熔點，結果，T L A遭受溶膠效應 的苦惱，T L A在室溫的行爲係像一種液體材料，縱使其 在該溫度被視爲一種固體材料。因此，用已知的T L A加 工技術，T L A必須置於容器如硬板桶中，俾在運輸及/ 或儲存期間適當地容納此材料。不能使用撓性容器如塑膠 袋，因爲於儲存或運輸期間當置於該容器時會使容器材料 產生變形。再者，若T L A在容器內形分立的單元如九粒 時，九粒在儲存或運輸期間將會聚結，因此防止T L A保 持在九粒形式或以九粒形式被使用。 目前用當作築路材料的橡膠化瀝青（例如糊煉的）之 缺點爲它們的相（P h a s e )分離，而不能用於高溫和 低溫的極端狀態中。世界上已知T L A能增進築路混合物 的特性。事實上，T L A已經用當作築路的"改質劑"’且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（21〇X297公釐） --------^---k------ir------^ (請先閱讀背面之注意事項再填奉頁) -5- 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 442563 A7 B7 五、發明説明（3 ) 已經將橡膠加到築路混合物中以改良黏合劑的延展性。已 發現黏合劑的此特徵C延展性）係可用於低溫暖地區1俾 防止路面的龜裂。該用途的例子係發現於裔治華盛頓橋' 紐約及J E K航空姑。然而，在極冷的狀態中’含有 T L A當作改質劑的築路混合物仍會收縮’導致裂縫或小 的龜裂。被認爲可減輕此問題的聚合物改質之源青已經悽 慘地失敗，因爲相分離。 在築路方面，S H R P規格具體地勾勒出完成的築路 混合物在某些地方如美國所必須具有的性能標準。雖然 T L Α具有優點爲無致癌性且是完全的天然材料’但 T L A在市場上從來沒有顯著的成功’因爲與材料有關的 處理問題，如以上所詳述的。迄今尙未提供使用者友善狀 態的T L A，俾能通用於築路的用途，例如必須遵守 S H R P規格》再者，用後的桶子含有T L A，對於最終 用戶而言有嚴重的處置問題且地方如美國係嚴重的環境問 題。 因此，對於一種能克服先前技藝加工法之缺點的 T L A改良加工法係存在著需求。 發明槪沭 因此本發明一主要目的在於提供一種T L A之改良加 工方法’其產生一種更使用者友善的TLA產品。 本發明更一目的在於提供一種T L A之改良加工方法 ’其使得該產品能更容易地且成本有效地用於用途如築路 11 I (~ * ,, 一^衣 1 ""訂 I I -(諸先閲讀背面之注意事項再填.不頁) 本紙張尺纽财_家鮮（⑽）Μ祕（2獻297公们 -6- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 44256 3 at B7 五、發明説明（4 ) 中。 本發明猶另一目的在於提供一種τ L A產品之改良製 造方法，其使得該產品能更容易地用於需要遵守SHRP 規格及/或其它規格的築路用途中。 本發明再一冃的在於提供一種T L A之改良加工方法 '其使得該T L A能以更環境友善的方式被儲存及運輸。 本發明又一目的在於提供一種T L A之改良加工方法 ，其使得該T L A能以粉碎狀、九粒狀或粉末狀被成本有 效地使用、儲存和運輸。 本發明猶另一 Θ的在於提供一極T L A之改良加工方 法，其防止T L A產品遭受溶膠效應的苦惱。 本發明猶再一目的在於提供一種T L A之改良加工方 法，其使用非溶融式混合器（例如|班伯里（Banbury ) ，高剪切內部混合器等等）代替熔融式混合器（加熱器等 等）來混合千島湖瀝青和至少一種其它原料。 本發明達成這些和其它Η的及優點，其提供一種千里 達湖瀝青之改良加工方法，包括步驟爲由地球移出千里達 湖瀝青，及於其內加入至少一種安定材料，此安定材料會 增加該千里達湖瀝青之熔點而產生種安定產品。安定材 料較佳係黏土、碳質材料、矽石及/或聚合物。熔融或非 熔融混合器可用於結合T L Α和安定劑以產生一種安定產 品。然後用粉碎或用其它破碎方式使安定產品成爲分立的 単元’如九粒、粉未、粉碎或切割的單元•然後將分立的 單元裝入（例如）聚乙烯袋中及儲存或運輸供後續之使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2丨0X297公釐） J --11 ： —Γ 批衣 .i1 i™. >τ 1 線 請先閏讀背面之注意事項再ii本頁) 經濟部中夹標準局貝工消費合作杜印聚 442563 Λ7 Α7 __ Β7 五、發明説明（5 ) 。裝有分立T L A單元的袋子可用於築路混合物中，其係 藉將整袋（右須要，包括袋子本身）投入一具有其它築路 材料的混合器中。 根據本發明一更特別的目的，聚合物如橡膠可用當作 安定劑’俾產生一種橡膠化及視需要粒化的T l A產品。 若使用聚合物以外的安定劑，則可產生一種非橡膠化且視 需要粒化的T L A產品。 根據本發明另一觀點，茲提供一種千里達湖瀝青的改 良加工方法，其包括步驟爲由地球移出T L A，使T L A 破碎成許多分立的單元，及將表面張力改質劑加到該許多 分立的單元內以製造一種安定的T L A產品。表面張力改 質劑可簡單地僅爲分立單元上的塗料，其增加該單元的表 面張力或其能與T L A反應以增加彼之表面張力。 圖式之簡單說明 參照附圖來硏讀本發明將明瞭本發明的其它特徵、目 的和優點，該些附圖係用於說明本發明的較佳應用和實施 例而非用於限制本發明的範圍，本發明的真正範圍如申請 專利範圍中所示，圖中： _ 1以流程圖形式來表示一種T L A改良加工方法所 用的步驟，其係根據本發明之一較佳實施例。 圖2以流程圖形式來表示本發明另一賞施例中所用的 步驟。 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格（210Χ Σ97公釐） -8 - -------^---------1Τ------^ (請先聞讀背面之注意事項再填 ) 442563 A7 B7 五、發明説明（6 ) 較佳實施例之詳細說明 本發明係針對一種千里達湖瀝靑（T L A )之改良加 工方法，其製造一種安定的T L A產品，如橡膠化或非橡 膠化的粒狀或粉狀T L A產品，其之特性係優於已知技術 所製造的T L A產品。更詳而言之，本發明係使τ L A結 合至少一種已知形態的安定材料，如固體材料（例如碳纖 維等）及/或液體材料（例如水'乙醇等）及/或氣體材 料（極性氣、非極性氣體等）及/或其它會增加丁 ^ Α 熔點、TLA之表面張力及/或TLA之軟化點的材 根據本發明一實施例，T L A係經改良的及 工的以使得其之熔點能上升至 °C以上至 $經加

°C 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 含）的範圍內，藉以使得T L A能具有許多有田^ 和阳的優點， 例如包括更使用者友善的。 ^ 可能以任何適當的形式，例如九粒及% _ ―刀朱及/或 粉碎的T L A形式，來製造經加工的或改質的材_ 安定材料或安定劑可爲任何固體及/ 1¾ $ _ 取及/ if氙 體及/或任何其之組合，它們能使丁 L A具胃 °C以上至1 0 ◦ 0 °C C含）的範園內。更詳而驾’。': 句之，安定 劑可爲任何能與T L A反應或被T L A所鳙攝 根據本發明一較佳實施例，安定劑係黏土、_ 才才 石及/或聚合物。碳質材料例如可爲纖維（$ 碳黑 - · … \ -irS 丄· 或非活 石的材 如來自於 性的 _ "衣 II 訂 一*線 (請先閱讀背面之注意事項再填 f頁) 濕者 料、矽 β或合成的 用於加強或當作色料）或木炭（活性，、 X J 。黏土例如可爲稱作c 1 a y t ο n e 4 0及/ , 乂 /歲矽 料。聚合物例如可爲橡膠（合成的或天然的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2! 0 X 297公釐） 442563 經濟部中央標準局貝Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 廢輪胎者。如以下更詳細解釋者，若想要一種橡膠化的 T L A產品時，則使用聚合物。換言之，本發明可同等地 應用於橡膠化或非橡膠化的T L A產品。

現參閱圖1 ，其中顯示一種用於執行本發明較佳實施 例的步驟之示範流程圖，第一步驟係由地球移出T L A以 獲得T L A或用其它方式獲得它及使T L A混合或結合至 少一種安定劑。利用非熔融式混合器（例如班伯里、高剪 切內部混合器等）或熔融式混合器（加熱器等）可使安定 劑與T L A混合。若想要一種橡膠化的T L A，則安定劑 包括一種聚合物，如橡膠。橡膠可爲天然橡膠，如聚異戊 二烯或合成橡膠，如苯乙烯丁二烯橡膠（S B R )或 L A T E X =根據本發明，可用任何適合的橡膠。重要的 是若使用熔融的混合物來製備橡膠時，必須首先將它溶解 ，例如用任何石油餾出物。橡膠可爲新鮮的或用過的，例 如來自廢輪台。用非熔融式混合器如班伯里混合器的一個 優點係在於以1 6 0 t至2 0 0 °C之間的溫度作班伯里混 合時，在混合之前係不需要將橡膠溶解。若使用熔融式混 合器時，則首先將橡膠溶解，然後與熔融的T L A於（較 佳）1 6 0 °C至2 0 0 °C之間的溫度作反應ΰ混合物於是 完全混合（或分散）以確保均勻性。發生一些化學反應’ 淨成果爲形成非常強的化學鍵，不僅介於T L Α的瀝青部 分與橡膠之間而且介於礦物質部分與橡膠之間。茲留意到 不需要使用乳化劑來使混合物保持一起。不需要使用乳化 劑來使混合物保持一起的原因係根據以下事實，即T L A 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ---------β------訂 -------^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4425 6 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ____ 五、發明説明（8 ) 含有硫，且爲了發生硫化，所以硫必須存在。因此， T L A中已經存在的硫係與各個聚合物進行硫化，因此導 致反應，即是發生鍵的形成。因此，不需要添加乳化劑且 此係一項優點，因爲若T L A不能自然地行使上述反應， 則必須添加乳化劑以促進反應。本發明之另一優點在於製 造一種橡膠化的T L A，其中沒有發生相分離。此經改良 的T L A產品可用當作改質劑以改善道路的建築，尤其是 受到極端溫度變化的道路。若不想要橡膠化的材料，則安 定劑係選擇非橡膠的材料。如上述，安定劑可爲任何能與 T L A反應或被T L A所潤濕或弄濕者。安定劑的主要目 的（不論橡膠或非橡膠）係在於增加丁 L A的熔點，藉以 在儲存及/或運輸期間防止T L A的分立單元發生聚結。 安定劑較佳係黏土 '碳質材料、矽石（其可被視爲一種黏 土）及/或聚合物，但是可用任何其它適合的安定材料。 『炭ffi材料例如可爲纖維（天然或合成的）、碳黑或木炭（ 活性的或非活性的）u黏土例如可爲稱作C]aytone 4 0及 /或矽石的材料。 -安疋劑使得T L A產品能由其之龐大體積破碎成分立 的-軍元’如粉末、九粒或其任何適宜的分立狀態，分立的 單元在儲存或運輸期間不會發生聚結，而產生一種比以前 獲得者遠更使用者友善的產品。磨碎安定後的T l A可達 成此。若使用熔融式或非熔融式混合器，則首先將冷卻安 定後的T L A ’例如當T L A在輸送帶上移動時用水來噴 灑它，但是可用任其何其它適當的冷卻作業。 本’氏張尺度朝中_家標準（CNS ) Α4規格（2Ϊ0Χ297公釐） I-----------d------.π------^ (請先閱讀背面之注意事項再填於.本頁) -11 - 442563 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) --旦將安定後的T L A粉碎成（例如）丸粒後，可將 九粒或其它分立的單元裝入袋內，如聚乙烯袋或任何其它 適合的容器內，以便儲存或運輸到一需要使用它們的地點 。本發明之一主要優點係在於因爲有安定劑而使得分立的 單元在包裝後不會發生聚結。因此，所得到的產品係遠更 使用者友善的且可成本有效地用於各種用途中。 根據本發明之一重要特徵，將整包的丁 L A放入築路 混合物（若須要，包含聚乙烯袋本身）內而使得粒化或其 它分立形式的產品可用於築路用途。結果，T L A可用於 改良築路’不會產生任何必須丟棄的垃圾或廢容器。茲留 意到根據上述方法來將T L A橡膠化或粒化並不會降低它 們的工作特性，而實際上改良它們許多用途的特性。更留 意到本發明可用於製造橡膠化的T L A、橡膠化和粒化的 T L A、粒化的τ L A、橡膠化和粉化T L A，粉化的 T L A '橡膠化和粉碎的T L A、粉碎T L A，或任何其 它橡膠化或非橡膠化的T L A分立單元。 根據本發明另一實施例，如圖2之流程圖所示，提供 一種千里達湖瀝青的改良加工方法，其包括步驟爲由地球 移出千里達湖瀝靑，使T L A破碎成許多分立的單元|及 將表面張力改質劑加到該許多分立的單元內以製造一種安 定的T L A產品。表面張力改質劑可簡單地僅爲分立單元 上的塗料，其增加該單元的表面張力或其能與T L A反應 以增加彼之表面張力。例如，一旦依上述方式形成T L A 的分立單元如粒化的T L A後 > 九粒可經天然或合成的橡 -------_---------IT------ (請先閱讀背面之注意事項再*.-w本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -12- 44256 3 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印絮 五、發明説明（10 ) 膠或任何能增加彼之表面張力的適當材料所塗覆或與它們 反應。由於有上述的安定材料，表面張力改質劑使得 T L A更使用者友善的，而且亦防止分立的單元發生聚結 。換言之，表面張力改質劑係用於提高軟化點，即是固體 與液體的過渡期間，俾使得材料更使用者友善的。表面張 力改質劑可爲任何固體及/或液體及/或氣體及/或任何 其之組合，它們提高T L A之表面張力或軟化點。可在將 丁 L A破碎成分立單元的步驟之前、之後或之間添加表面 張力改質劑。 雖然已經舉例說明本發明的較佳形式和實施例，但是 熟悉技藝者明顯地可作出各種變化和修飾例而仍不脫離以 上揭示的本發明觀念和真正精神，且所附的申請專利範圍 意欲涵蓋所有該些仍落於本發明之充分範圍和真正精神內 的變化和修飾例。 I-------Γ--1¾衣------，玎------0 (請先閱讀背面之注意事項再填貧本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )八4規格（210X297公釐） -13-

Claims (1)

1. 44256 3 .〜種千里達湖瀝青之加工方法，包括步驟爲由地 球移出^ 〜卜里達湖瀝青，及於其內加入至少.一種安定材料， 此安衆j- 狗料會增加該千里達湖瀝青之熔點而產生一種安定 產品 —2 如申請專利範園第1項之方法，其中該至少一種 女疋初料係選自於：固髖材料、液體材料和氣體材料· 3 ^ ，如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一種 女足柯料γ Y 竹係選自於：黏土、碳質材料、矽石和聚合物。 ^ ’如申請專利範圍第1項之方法，其中加入該至少 一種安A U w 此材料係包括使用一種熔融式混合器來結合該安定 材料和該千里達湖歷青。 已.如中請專利範圍第1項之方法，其中加入該至少 —* _ •疋材料係包括使用一‘種非熔融式混合器來結合該安 定材料和該千里達湖瀝青。 6 ·如申請專利範圍第4項之方法，其更包括冷卻該 安定產品。 7 _如申請專利範圍第5項之方法，其更包括冷卻該 安定產品。 8 ·如申請專利範圍第6項之方法，其更包括在冷卻 Μ安定產品後將該安定產品破碎成許多分立的單元之步驟 Ο 9 ·如中請專利範圍第7項之方法，其更包括將該安 定產品破碎成許多分立的單元之步驟。 1 0 .如申請專利範圍第8項之方法，其更包括包裝 ----------i------IT------.^ .(請先閲讀背面之注意事項再扣 今頁) 經濟部中央樣隼局員4消費合作社印褽 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) M規格（2丨〇父297公釐） -14- 8 8 8 8 ABC0 442563 六、申請專利範圍 該許多分立的單元之步驟° 1 1 ·如申請專利範圍第9項之方法，其更包括包裝 該許多分立的單元之步驟° 1 2 .如申請專利範圍第1 〇項之方法，其中該包裝 係包括使用撓性袋子° 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該包裝 係包括使用撓性袋子° 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該安定 產品係用於築路且該方法更包括將該安定產品和該撓性袋 子加到築路混合物中的步驟。 1 5 _如申請專利範圓第1 3項之方法，其中該安定 產品係用於築路且該方法更包括將該安定產品和該撓性袋 子加到築路混合物中的步驟。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該安定材 料係使得該千里達湖瀝青的該熔點增加至介於8 5 °C以上 至1 0 0 CTC之間。 1 7 .如申請專利範圍第9項之方法，其中該分立的 單元係選自於粒化的單元、粉化的單元及粉碎的單元。 1 8 . —種千里達湖瀝青之加工方法，包括步驟爲由 地球移出-丁·里達湖瀝青，將該千里達湖瀝青破碎成許多分 立的單元，及將表面張力改質劑加到該許多分立的單元內 以增加其之表面張力及製造一種安定產品^ 1 9 ·如中請專利範園第1 8項之方法，其中將表面 張力改質劑加到該千里達湖瀝青內係包括用該表面張力改 本紙張尺度適用申國國家樣牟（CNS) A4規格（210X297公釐） --------：---rt------ir-------.ii .(請先閲讀背面之注^^項再柏 本頁) · 經濟部中央梯準局另工消費合作社印掣 -15- 442 5 6 4 as B8 C8 ____ Dg 六、申請專利範圍 質劑來塗覆該分立的單元。 2 0 .如申請專利範圍第1 8項之方法，其中將表面 張力改質劑加到該千里達湖瀝青內係包括使表面張力改質 劑與該許多分立的單元反應。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項之方法，其更包括包 裝該許多分立的單元之步驟。 2 2，如申請專利範圍第2 1項之方法，其中該包裝 係包括使用撓性袋子。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該安定 產品係用於築路且該方法更包栝將該安定產品和該撓性袋 子加到築路混合物中的步驟。 --------：—k------tr------線' * (請先閱讀背面之;i意事項#值 4：頁) M濟部中央標準局男工消費合作社印策 張. 紙 本 準 梂 家 國 -國 一中 一用 一逋 一礓 公 7 29