アスファルト再生剤の超音波混合

アスファルト補修剤および再生剤は、建設材料に再生剤を塗布することで、既存のアスファルト舗装の再利用を可能にします。超音波分散機は、ナノ粒子やナノ液滴をアスファルトおよびビチューメン乳剤に混合するための強力な手段です。高出力超音波は、長期にわたり耐久性を保つ舗装用の高性能添加剤の製造に使用されます。

アスファルトの補修

風化し、乾燥し、老朽化してひび割れたアスファルトは、元来含まれていたタール油を失い、酸化による損傷を受けているため、表面にひび割れ、ポットホール、車輪走行部のわだち掘れが発生します。建設に使用されるアスファルトの量が膨大であることを考えると、舗装やその他のアスファルト構造物の補修と再生は、資源と支出の節減に役立つ重要な分野です。
気象、経年変化、交通荷重によって損傷した既存のアスファルト構造物は、フォグシール、スラリーシール、チップシール、スクラブシール、ケープシール、その他のアスファルト再生剤を施工することで補修・再生できます。これらのシール材は、水、アスファルト乳剤、骨材（チップとも呼ばれる小粒の砂利）、ポリマー、ナノ添加剤の混合物からなります。
特定の補強用ナノ粒子を含む改質アスファルト舗装は、望ましい熱的、電気的、機械的特性を示し、それによって機能性が向上しています。アスファルト結合材と道路維持管理の費用を削減し、環境適合性を高めるためには、超音波で混合・機能化した添加剤や、自己修復能力を備えた新しいアスファルト複合材配合などの代替技術が、将来の既存舗装の保全と更新に不可欠です。

アスファルト乳剤用添加剤の超音波製造

アスファルト乳剤は、アスファルト、水、乳化用界面活性剤という三つの主要成分からなります。アスファルトセメントの液滴が水中に安定して分散しているため、アスファルト乳剤はポンプでの搬送、貯蔵、骨材との混合が可能です。乳剤は、混合時または散布後に骨材と接触すると、速やかに「分解」する必要があります。分解とは、アスファルトから水が分離することです。水が蒸発すると、乳剤は「固化」します。分解、養生、固化を経たアスファルト残留物は、元のベースアスファルトの付着性、耐久性、耐水性を備えています。
超音波乳化により、高品質なアスファルト乳剤を調製できます。
超音波乳化技術は、さまざまな乳化剤および界面活性剤の配合に対応しています。乳化剤の選択はアスファルト乳剤の固化特性に影響し、緩速固化、中速固化、急速固化をもたらします。添加剤、改質剤、充填材、繊維、ゴム、その他の配合成分は、配合と個々の化合物の混合要件に応じて、超音波処理のさまざまな段階で添加できます。

乳剤の等級

アスファルト乳剤およびアスファルト再生剤の乳剤等級は、分解速度（急速、中速、緩速の固化）を決定する重要な要因です。乳化剤の種類（イオン性 / 非イオン性）と濃度、さらに乳剤/固形分比、空隙率、粒径、粒度分布などの配合上の特性が、固化挙動に影響します。超音波乳化のパラメータは精密に制御できるため、乳剤に対する超音波処理の作用を、目標とするアスファルト品質に合わせて調整できます。マイクロメートルサイズ、サブミクロンサイズ、ナノサイズのいずれの乳剤を目標とする場合でも、超音波処理によりプロセスパラメータを完全に制御できます。

レオロジー

アスファルト乳剤の粘度は60°Cで約50–1000 cPであり、アスファルト自体の粘度（10,000–400,000 cP）よりも大幅に低くなっています。粘度が低いため、アスファルト乳剤はより低温の工法で施工でき、排出量とエネルギー消費量を削減し、アスファルトの酸化を防ぎ、加熱アスファルト工法に比べて危険性を大幅に低減できます。また、アスファルト乳剤の施工は、カットバックアスファルトを使用する常温工法よりも経済的で、環境にも配慮した方法です。アスファルト乳剤の粘度とレオロジーは、乳化剤の濃度と超音波乳化時のエネルギー投入量によって変化させ、調整できます。

浸透能力

高性能な再生剤は舗装構造に浸透して表面を封止するため、アスファルト再生剤の浸透能力は極めて重要です。アスファルト結合材（ビチューメン）の深部まで浸透できる高性能なアスファルト再生剤は、柔軟性を高め、内部から修復することで、舗装の自己修復を実現します。高出力超音波でサブミクロンサイズおよびナノサイズの液滴を形成し、高度に機能化されたアスファルト乳剤を調製しましょう！

添加剤

ポリマー、ゴム、充填材、油、再生剤は、未改質アスファルトの主要特性を改善するためにアスファルト乳剤へ添加されます。対象となる特性には、高温および低温での性能等級（PG）、粘度、低温ひび割れ、延性と応力緩和、軟化点と針入度、ポリマーとの親和性および安定性、RAP/RAS混合物（再生アスファルト舗装材（RAP）および再生アスファルトシングル材（RAS））中の老化アスファルトの再生が含まれます。超音波分散機は、固体と液滴を単分散粒子としてアスファルト乳剤中に混合します。超音波混合・ブレンド技術は、高性能なアスファルト混合物を製造します！

マスターバッチ

超音波乳化および分散は、高濃度アスファルト乳剤のマスターバッチの調製に最適です。超音波で調製したアスファルト含有率の高い乳剤（最大90%）は、最終用途に適した所望の水相/油相比を得るため、後から希釈して濃度を70%または60%にします。

超音波で調製したアスファルト乳剤の利点

超音波混合技術により、取り扱いやすく、費用対効果が高く、環境に配慮したアスファルト再生剤の配合を開発・製造できます。強力な超音波キャビテーションは、優れた浸透性、高性能、長期耐久性を備えたサブミクロンサイズおよびナノサイズの分散液や乳剤を生成します。
アスファルト混合物用の舗装乳剤や分散液を、高出力超音波処理で混合しましょう！

アスファルト乳剤用の高出力超音波分散機

Hielscher Ultrasonicsは、アスファルトおよびビチューメン乳剤用の高出力超音波ミキサーを製造・供給しています。インライン乳化用の産業用超音波分散機により、幅広いアスファルトおよびビチューメン乳剤を処理できます。超音波処理では、新しい配合を容易に試験でき、均一な乳化によって優れた乳剤の安定性と性能が得られます。さまざまな形状の超音波リアクターやインサート（例えば MultiphaseCavitator ）により、超音波プロセッサーを、お客様の特定のアスファルトまたはビチューメン配合に容易に適合させることができます。
液体と固体を粗く予備混合したものを超音波分散機に供給し、そこで両相（水 + アスファルトまたはビチューメン + 任意の添加剤）を湿式粉砕し、均一に微細化して、非常に安定したコロイド懸濁液にします。超音波粉砕および分散は、迅速なプロセスで大量の材料を処理できます。

下表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力の目安を示しています。