沥青乳化工艺
江阴市鑫路建筑设备有限公司 唐炜
乳化工艺，是指从原辅材料进入生产设备到成品输出这一过程和技术条件，包括生产工艺流程和工艺技术条件。
1、 乳化沥青生产工艺
乳化沥青的基本生产工艺流程图见图1。
图1表达了乳化沥青生产工艺流程的基本形式。根据生产规模，各种具体生产条件和工艺要求，乳化液的制备方式有多种形式，比较典型的乳化液的制备以水为基础数，乳化剂、稳定剂和酸都需按设计的比例添加，图1所示工艺形式，各种添加剂溶解于水的过程是一起进行的，当这个溶解槽中的溶液用完时，生产就要停歇，因而这是一种间歇式的生产工艺，适用于较小规模的生产。若需维持连续化生产，则溶解槽必须在2个以上，交替制备乳化剂水溶液。
各种乳化剂和稳定剂，溶解于水的速度不同，为提高溶解效率，可以分罐溶解，对难溶的添加剂如PVA可提高水温，增加搅拌烈度，然后按比例掺配溶液，工艺如图2所示。
由于乳化过程用的乳化液温度较低，而稳定剂和乳化剂的溶解好有较高的水温以利溶解，因而在规模较大的生产设备中，是先把添加剂溶解后，在用温度较低的水调整温度配成乳化液。
2、 改性乳化沥青生产工艺
所谓改性乳化沥青，是指沥青先经乳化后在改性，或者乳化与改性两个过程同时进行，生产出来的乳化改性沥青。其特点是：采用的改性剂必须是液态的；生产工艺简单，把改性剂按比例掺入已乳化的沥青中搅拌，或者将改性剂按比例掺入乳化液中对沥青进行乳化，即获得改性乳化沥青。
3、 乳化改性生产工艺
所谓乳化改性沥青是先改性后乳化的沥青。乳化改性沥青的技术路线有以下三种形式：
(1)采用胶乳为改性剂，把沥青加热熔融后，一边缓慢地加入胶乳，一边搅拌，使水分蒸发，制成改性沥青，然后分散在制备的乳化液中乳化。这种形式能耗大，手续烦，改性沥青在乳化液中分散困难，已不被使用。
(2)采用固态改性剂经溶剂液化后加入沥青中搅拌制成改性沥青，然后分散在制备的乳化液中乳化。这种形式工艺程序多、成本高，生产不安全，并有环境污染，现在也很少采用。
(3)采用固态热塑性弹性体材料(如SBS)与熔融的沥青混合后经机械分散制成改性沥青，然后分散在制备的乳化液中乳化。这种形式工艺上有两大难点。一是改性剂必须粉碎成超细的微粒。因为在乳化改性沥青中，分散相的改性沥青微粒直径必须在5~6um以下，否则乳液状就不会稳定，而改性剂被包围在沥青组分中，改性剂的颗粒就必须更小，用机械高度粉碎SBS存在一定难度，二是改性沥青在乳化液中分散的难度大。沥青经SBS改性后，粘度提高，一经与乳化液混合，改性沥青中的热量迅速向乳化液转移，温度迅速下降，粘度迅速提高，进一步增大高度分散的难度。但是这种方式生产的乳化改性沥青有优良的技术经济性，应用前景广阔。
4、沥青乳化工艺的主要技术条件
(1)沥青和乳化液的温度
温度决定了沥青的流动性，温度高，粘度小，流动性好，容易分散。但是沥青和乳化液(极大部分是水)汇合后，沥青中的热量向水转移，会使沥青的温度迅速降低，从此角度分析，如果水的温度也高些，能减小沥青与水的温度差，相对地可以降低热量转移的速度，对沥青的分散是有好处的。然而在乳化过程中水容易蒸发、容易形成气泡，大量的气泡影响了乳化产品的质量和产量。实践证明，沥青和乳化液的含热总量能把乳化结束时的乳状液温度控制在85℃左右效果较好。
沥青的乳化虽然是一个短暂的过程，但总得有一小段时间，考虑到沥青降温后粘度增大难以分散的因素，为了求得较好的分散效果，希望流动性好的沥青高温状态维持的时间尽可能长些，以利与水汇合的第一时间里或者说初期就获得较好的分散度，因此沥青的温度就应该高些。一般沥青的温度控制在120~140℃；改性沥青的温度控制在150~160℃。
为控制沥青与乳化液的总含热量，沥青(改性沥青)的温度高了，水的温度只好低些。一般，生产乳化沥青时，水温控制在60~70℃；生产乳化改性沥青时，水温为50～60℃(注：水和沥青的热容量相当于2:1)。
(2)计量控制
这里所说的计量控制是动态配合的计量控制。要求两种以上的液流，其瞬时的掺配量符合设计的比例要求，这是动态计量控制装置的任务。例如：几种添加剂水溶液同时进入管道掺配成符合配合比要求的乳化液(如图2-3-3)；乳化液和沥青同时按比例进入乳化机。目前常用的计量控制方式有两种：一是配有傍通管路的输送泵配合流量仪控制流量。二是以变频电机带动的输送泵配合流量仪控制流量。前者需用人工在设备启用时调整傍通路阀门以改变液压，后者为自动控制，这些装置的计量误差一般可控制在±1%以内。
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