JPH08218086A - 高濃度アスファルト／水乳化燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 針入度８０以下のアスファルト分６０〜８５
重量％で、アスファルト粒度分布が数式ＩとＩＩの勾配
が異なる２直線の２峰性で、２≦Ｄａ≦２５であり、Ｄ
≦Ｄａの小粒子の重量％（Ｘ）とＤ＞Ｄａの大粒子の重
量％（Ｙ）との比が２０：８０〜６０：４０の高濃度ア
スファルト／水乳化燃料。 【効果】 ２峰性の粒度分布により粒子間に適度の空隙
と充填が確保でき、流動性と安定性が同時に得られ、か
なりの高濃度までゲル化せずに安定性を保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高濃度アスファルト／
水乳化燃料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アスファルトは、その防水性・耐衝撃性
等の優れた性質によりルーフィング・道路舗装用途等に
用いられている。このような用途においては、アスファ
ルト自体が常温において固体もしくは超高粘性を示すた
め、アスファルト乳剤として用いられるのが通常であ
る。

【０００３】また、燃料としては石油、石炭、ＬＮＧ等
の化石燃料が使用され、特にハンドリング等の問題によ
り主として重油が用いられてきたが、石油ショック以
降、燃料ソースに規制を設け貴重な化石燃料資源の節約
を実施している。このように化石燃料として重要なウエ
イトを占めている石油は蒸留精製によりナフサ・ガソリ
ン・灯油・軽油等の付加価値の高い留分を抽出し、一
方、大量消費向け燃料用として重油を供給して各種産業
の基盤となっている。しかし重油には貴重な軽留分が多
量に含まれるため、新たな燃料資料として、石油蒸留残
査であるアスファルトが注目されているが、元来の流動
性の悪さからアスファルトをそのまま燃料として用いる
ことはコスト高となり困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アスファルトの流動性
を改良する手段として、舗装用途等では以前よりアスフ
ァルト乳剤が用いられてきた。しかしながらそのアスフ
ァルト乳剤は施工の早さを要求されるため、高濃度にす
ることができず、ここで要求される高濃度のアスファル
ト燃料には適さないものである。高濃度のアスファルト
燃料で要求されることは、流動性と長期間保存しても安
定で凝集が起きないことである。流動性と長期保存安定
性を確保するためには乳化剤と保存安定剤の選択と同時
に、乳化物の粘度、粒度分布も重要な要素である。乳化
剤と安定化剤の選定については多くの文献に記載されて
いるが、粒度分布を制御して乳化させ流動性と安定性を
満足させる手段については過去あまり例をみない。

【０００５】高濃度でも充分に流動性があり、長期間保
存しても安定であるエマルジョンについてはすでに石炭
−水スラリーで検討されている。例えば特開昭６２−１
１６６９１号公報では分散剤の存在下に最大径が４０μ
ｍ以下になるように粉砕したものに、分散剤の無添加に
石炭粒子の最大径が４０μｍをこえるように粉砕したも
のを混合することにより高濃度で低粘度の石炭水スラリ
ーが得られると述べている。また、特開昭５８−１７３
１９３号公報や特開昭５９−１９７４９６号公報では石
炭の粒径を調製することにより高濃度で流動性があり、
しかも安定性の良好なスラリーが得られることが述べら
れている。しかしこれらは、石炭を粉砕させる工程にお
いて粒径を制御する方法であり、エマルジョンに関して
はエマルジョンを調製する過程において粒径を調製し流
動性を保持し、しかも安定性の良好なものを得るといっ
た文献はあまり見られず、わずかに特開平６−８８０８
２号公報の粒径の調製についての記載があるのみであ
る。しかしながら、この文献に記載されているアスファ
ルトは、その針入度が比較的大きい軟らかいものであ
り、針入度の低い固いアスファルトについては粒径を調
製することは比較的困難なためその例を見ない。本発明
者は針入度の低い硬いアスファルトを用いて２峰性の粒
度分布を持った粒子を調製することにより、高濃度でも
流動性があり、しかも安定性に優れたエマルジョンを得
ることを見い出し本発明を完成するに至ったものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】エマルジョンは粒径が小
さくしかも粒度分布が狭い方が安定であるが、この場合
には粒子がより密に詰まっているため粒子同士の衝突の
機会が大きく長期間保存していると凝集が起きやすくな
る。一方、大きい粒子だけで構成されている場合は粒子
の隙間が大きくなるが粒子が大きいために沈降して、凝
集が起こり安定性が損なわれる。しかしながら、最適な
粒度分布を持ったエマルジョンでは粒子間に適度な隙間
が存在し、また、適度に充填されているために粒子間の
ファンデルワールス力により反発力が働き凝集を防止す
ると考えられる。そこで粒度がどのような構成であれば
凝集をおこさず、しかも流動性が保たれるかを各種の粒
度を調製して検討した結果、粒度分布が以下の式の該当
するものがその両者を満足させることができることを見
いだした。

【０００７】すなわち、本発明の高濃度アスファルト／
水乳化燃料は、針入度が８０以下のアスファルトを６０
〜８５重量％含有するアスファルト／水乳化燃料であっ
て、アスファルト粒子の粒度分布が次の数２の式（Ｉ）
および式（ＩＩ）で表わされる勾配が異なる２つの直線
からなり、２≦Ｄａ≦２５であり、ＤがＤａより小さい
粒子の重量％（Ｘ）と、ＤがＤａより大きい粒子の重量
％（Ｙ）の割合が、Ｘ：Ｙ＝２０：８０〜６０：４０の
範囲にあることを特徴とする。

【０００８】

【数２】 （Ｄ：粒径（μｍ） Ｄａ：基準粒径（μｍ） Ｒ（Ｄ）：積算ふるい上重量％ ｎ，ｍ：均等数、但し、ｎとｍとは異なる κ：定数）

【０００９】

【発明の実施態様】本発明では、アスファルト粒子が勾
配が異なる２つのＲｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ（ロジン
−ラムラー）分布式をもち、２峰性の粒度分布を有する
ことが必要であり、具体的には以下の数３の（Ｉ）およ
び（ＩＩ）の２つの粒度分布をもつ。

【００１０】

【数３】 （Ｄ：粒径（μｍ） Ｄａ：基準粒径（μｍ） Ｒ（Ｄ）：積算ふるい上重量％ ｎ，ｍ：均等数、但し、ｎとｍとは等しくない κ：定数）

【００１１】基準粒径Ｄａは、２≦Ｄａ≦２５（μｍ）
であり、好ましくは２≦Ｄａ≦２０（μｍ）である。ま
た、粒径Ｄが基準粒径Ｄａよりも小さい粒子の重量％
（Ｘ）と、ＤがＤａよりも大きい粒子の重量％（Ｙ）と
の割合は、Ｘ：Ｙ＝２０：８０〜６０：４０であり、好
ましくは３０：７０〜５０：５０である。粒径Ｄが基準
粒径Ｄａより小さい粒子の重量％（Ｘ）が２０％未満と
なり、かつ、Ｄａが２５μｍを超えると、小さい粒子の
粒度分布が広くなり、沈降が大きく凝集しやすくなる。
一方、基準粒径Ｄａが２μｍ未満でこの粒子が６０％を
超えると、小さい粒子が密に充填されることになり粘度
が上昇して凝集を起こしやすくなる。

【００１２】本発明のアスファルト／水乳化燃料では、
基準粒径Ｄａを境として粒度分布の指漂を示す均等数
ｎ，ｍが異なる。このように、従来の正規分布をもった
エマルジョンとは異なり、異なった粒径の粒子が混存す
ることにより、エマルジョンの流動性と安定性が同時に
得られる。上記の一般式（Ｉ）におけるｎの値は０．５
≦ｎ≦２．５が好適であり、より好ましくは１．０≦ｎ
≦２．０である。また、上記の一般式（ＩＩ）における
ｍの値は０．７≦ｍ≦１．６が好適であり、好ましくは
１．０≦ｍ≦１．６である。さらに、以下の数４の式
（ＩＩＩ）で示される値が０．５〜１．５となるとこと
が好ましい。

【００１３】

【数４】 ｎが２．５を超えると小さい粒子が密に詰った状態とな
り、ゲル化を起こしやすく、また、ｍが０．７未満では
大きな粒子が多くなることから沈降を起こしやすくな
る。さらに、式（ＩＩＩ）で示される値が１．５を超え
ると、全体の粒度分布が狭く、高濃度では流動性が悪く
なってゲル化しやすくなる。アスファルト粒子の平均粒
径は２．０〜２５．０μｍが好適であり、好ましくは２
０μｍ以下である。

【００１４】本発明のアスファルト／水乳化燃料は、上
記のように粒径の異なった粒子がエマルジョン中に存在
することにより、適度な空隙と適度な粒子の充填が得ら
れることによって、流動性と安定性が得られるものであ
る。このようなアスファルト／水乳化燃料は、アスファ
ルトと水とを乳化安定化用の添加剤の存在下に乳化する
ことにより得られ、以下の表１の配合量で混合すること
が望ましい。

【００１５】

【表１】 表１：アスファルト／水乳化燃料の配合量 通常範囲 好ましい範囲 最適範囲 アスファルト ６０〜８５重量部 ６５〜８５重量部 ７０〜８０重量部 水 １５〜４０重量部 １５〜３５重量部 ２０〜３０重量部

【００１６】水４０重量部に対してアスファルト量が６
０重量部未満となると、燃料としての燃焼カロリーが十
分でなく、一方、水１５重量部に対してアスファルトが
８５重量部を超えると、アスファルトが連続相となり流
動性を損なうおそれがある。

【００１７】本発明で用いられるアスファルトとして
は、「ＪＩＳ Ｋ ２２０７」における試験にて針入度
が８０以下、好ましくは１０〜７５、さらに「ＪＩＳ
Ｋ ２２０７」に準拠した試験にて三塩化エタンまたは
４塩化炭素可溶分が９９．７重量％以上のものが好適で
ある。アスファルトの特性値がこれらの値より逸脱する
と、貴重な軽留分を少量ではあるが含むこととなり、化
石燃料の有効活用という本来の目的を充分に達成できな
いと共に、不純物による燃焼炉の損傷等の問題が発生す
る。

【００１８】本発明で用いるアスファルトは、「ＪＩＳ
Ｋ ２２６５」における試験にて引火点が２００℃以
上のものが適しており、好ましくは２５０℃以上、より
好ましくは３００℃以上のものが適している。この値未
満では、アスファルト中に貴重な軽留分が多量に含まれ
ることになり、化石燃料の有効活用という本来の目的よ
り逸脱してしまう。

【００１９】乳化安定化のための添加剤は、アスファル
トと水の総量１００重量部に対して０．０１〜５重量部
が好適であり、好ましくは０．０５〜２重量部、より好
ましくは０．１〜１重量部である。この添加剤量が０．
０１重量部未満となるとアスファルトが連続相となり流
動性を損なう恐れがある。一方、添加剤量が５重量部よ
り多いと、燃焼カロリー当たりのコストがかかり現実的
ではない。

【００２０】添加剤としては、各種の界面活性剤、高分
子化合物を用いることができ、アニオン界面活性剤、ノ
ニオン界面活性剤、アニオン性高分子系界面活性剤など
が用いられ、これらは例えばアニオン界面活性剤とアニ
オン性高分子系界面活性剤とのように複数を併用するこ
ともできる。

【００２１】本発明で用いられるアニオン界面活性剤の
具体例としては、以下の（ａ）〜（ｈ）に示すものが挙
げられる。 （ａ）下記化１の一般式（Ｉ）または（II）ないしは
（III） で表わされるα−スルホ脂肪酸エステル塩およ
びその誘導体。

【００２２】

【化１】 （Ｒ¹，Ｒ⁴：炭素数６〜２２のアルキル基またはアルケ
ニル基、 Ｒ² ：炭素数１〜２２のアルキル基またはアルケニル
基、 Ｒ³ ：水素または炭素数１〜２２のアルキルないしアル
ケニル基、 Ａ：炭素数２〜４のアルキレン基、 ｎ：１〜５０ Ｍ：対イオン）

【００２３】（ｂ）アルキル、アルケニルまたはアルキ
ルアリールスルホン酸塩。アルキル、アルケニルまたは
アルキルアリール基の炭素数は４〜２２の範囲が好適で
あり、より好ましくは炭素数が６〜１８の範囲のもので
ある。 （ｃ）アルキルまたはアルケニル脂肪酸塩。アルキルま
たはアルケニル基の炭素数は４〜２２の範囲が好適であ
り、より好ましくは炭素数が６〜１８の範囲のものであ
る。

【００２４】（ｄ）アルキルまたはアルケニル硫酸エス
テル塩。アルキルまたはアルケニル基の炭素数は４〜２
２の範囲が好適であり、より好ましくは炭素数が６〜１
８の範囲のものである。 （ｅ）アルキルもしくはアルキルフェニルエーテル（＝
ポリオキシアルキレンアルキルもしくはアルキルフェニ
ルエーテル）硫酸エステル塩またはスルホン酸塩。

【００２５】アルキルまたはアルケニル基の炭素数は４
〜２２の範囲が好適であり、より好ましくは炭素数が６
〜１８の範囲のものである。また、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドの平均付加
モル数は１〜５０の範囲が好適であり、より好ましくは
１〜３０の範囲のものである。

【００２６】（ｆ）アルキルジフェニルエーテルジスル
ホン酸塩。アルキルまたはアルケニル基の炭素数は４〜
２２の範囲が好適であり、より好ましくは炭素数が６〜
１８の範囲のものである。 （ｇ）アルファオレフィンスルホン酸塩。炭素数は４〜
２２の範囲が好適であり、より好ましくは炭素数が６〜
１８の範囲である。 （ｈ）アルキルまたはアルケニルスルホコハク酸エステ
ル塩。アルキルまたはアルケニル基の炭素数は４〜２２
の範囲が好適であり、より好ましくは炭素数が６〜１８
の範囲である。

【００２７】本発明で用いられるアニオン性高分子系界
面活性剤としては、以下の（ｉ）〜（ｐ）に示したもの
が例示できる。 （ｉ）リグニンスルホン酸塩。 （ｊ）ロジン酸塩。 （ｋ）ポリスチレンスルホン酸塩。 （ｌ）ポリアクリル酸塩。 重量平均分子量（以下Ｍｗと表記）としては、５，００
０〜１００万が好適であり、より好ましくは１万〜５０
万のものである。

【００２８】（ｍ）ナフタレン、アルキルナフタレン、
アルキルフェノール等の芳香族環化合物のホルマリン等
のアルデヒド縮合物スルホン酸塩。平均縮合度として２
〜１００が好適であり、より好ましくは２〜５０のもの
である。 （ｎ）無水マレイン酸または無水イタコン酸と共重合性
モノマーとの共重合体の塩。 （ｏ）ジシクロペンタジエンスルホン酸共重合体塩。 （ｐ）液状ブタジエンのマレイン化物塩。 上記のアニオン性高分子系界面活性剤の中でも、ポリス
チレンスルホン酸塩が特に好適に用いられる。ポリスチ
レンスルホン酸塩としては、重量平均分子量１００００
〜５００００のものが特に好ましい。

【００２９】アニオン界面活性剤、アニオン性高分子系
界面活性剤における対イオン（塩）としては、ナトリウ
ム、カリウム等のアルカリ金属；カルシウム、マグネシ
ウム等のアルカリ土類金属；アンモニウム、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン等のアミン塩が好適であり、好ましくはナトリウム、
カリウム、マグネシウム、カルシウム、アンモニウム、
アルカノールアミンの水溶性塩である。

【００３０】また、本発明では更に他の天然系および合
成系の水溶性高分子などを添加剤として用いることがで
きる。水溶性高分子としては、キサンタンガム、グアー
ガム、アラビアガム、セルロース誘導体（カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど）、
ポリビニルアルコール（分子量２０万〜１００万）など
が例示できる。本発明のアスファルト／水乳化燃料は、
ラインミキサーやホモミキサータイプの一般的な乳化ま
たは撹拌装置を用いて製造可能であるが、ロータ回転式
ホモジナイザーやコロイドミルタイプの高剪断装置を用
いることが好ましい。特に好ましくは、回転子と固定子
とをそれぞれ複数個有し、かつ回転子および／または固
定子に細流路が形成されている乳化機内部の圧力を大気
圧に対して加圧状態に保持し、該乳化機内にアスファル
ト、水および添加剤を供給し、回転子を回転させてこれ
ら３者を混合、乳化して高濃度アスファルト／水乳化燃
料とすることが望ましい。

【００３１】固定子および回転子を有する乳化機内部の
圧力を大気圧以上に加圧して乳化することによって、貯
蔵安定性に優れた高濃度アスファルト／水乳化燃料が得
られる。乳化時の乳化機内部を大気圧に対して０．５ｋ
ｇ／ｃｍ² 以上加圧すること（０．５ｋｇ／ｃｍ² Ｇと
すること）が好適であり、好ましくは２ｋｇ／ｃｍ²以
上、より好ましくは３ｋｇ／ｃｍ² 以上大気圧に対して
加圧することが適している。上限は乳化機の耐久性およ
び製造ラインの耐圧性能により異なるが、大気圧に対し
て１０ｋｇ／ｃｍ² 以下とすることが好ましい。図１は
本発明の製造フロー図である。

【００３２】アスファルトおよび添加剤水溶液が、それ
ぞれポンプ１１、圧力計１３およびポンプ２１、圧力計
２３を経て圧送され、乳化機に供給される。そして、乳
化機で均一混合して乳化されたエマルジョンは圧力計３
１および冷却管を経て回収され、高濃度アスファルト／
水乳化燃料が得られる。このとき系内で負圧でないこと
が圧力計１１および圧力計２１にて確認される。本発明
における乳化機内部の圧力は圧力計３１にて確認でき
る。乳化機内部の圧力調整として調圧弁やニードル弁ま
たはボールバルブ等を乳化機以降に設置してもかまわな
い。また、アスファルトと添加剤水溶液の逆流防止、圧
力調整、流量調整等のためにポンプ１１またはポンプ２
１以降に逆止弁等を設置してもかまわない。

【００３３】本発明における添加剤を使用したアスファ
ルト／水乳化燃料の製造におけるアスファルトおよび水
の温度は、それぞれが流動可能な温度に加熱することが
好ましい。アスファルト温度は好ましくは１２０℃以
上、より好ましくは１４０℃以上である。水または／か
つ添加剤の温度は好ましくは３０℃以上、より好ましく
は４０℃以上である。加熱されたアスファルトと添加剤
の含まれた水溶液を同時に乳化装置に加え、乳化を行
う。その際、突沸および発泡を起こさぬよう乳化方法を
工夫することが必要である。

【００３４】図２、図３は、本発明で用いられる乳化機
の構造を示す一例であり、スリットを有する回転子と固
定子とを同軸軸上に複数有する場合を示している。ここ
で、図２は、キャビトロン（商品名、ユーロテック社
製）の縦断面図であり、図３は図２の線Ａ−Ａに沿った
一部切欠き断面図である。

【００３５】乳化機のハウジング４１には、供給管４３
および排出管４５が接続されている。また、ハウジング
４１の内部には、その基部から突設した複数の固定子５
１が同軸円状に内周側から外周側に３列設けられてお
り、同軸円状の各固定子は部分的に切除されており、こ
の切除部が固定子スリット５３を形成している。

【００３６】一方、駆動軸６５を有する回転子基部から
も複数の回転子５３が内周側から外周側に４列、固定子
５１と噛み合うようにして突設されている。この同軸円
状の回転子６１もまた、部分的に切除されており、この
切除部が回転子スリット６３を形成している。

【００３７】供給管４３から処理対象混合液であるアス
ファルトおよび添加剤水溶液を供給するとともに、駆動
軸６５を回転させて回転子６１を回転させると、混合液
が乳化されて、エマルジョン化されたアスファルト／水
乳化燃料が排出管４５から排出される。なお、図２、図
３中の矢印は、液の流れおよび回転子６３の回転方向を
示す。

【００３８】このとき混合液は、同心円状の回転子６１
の高速回転による遠心力により大きな流動力が付与さ
れ、回転子６１と固定子６３とによるズリ応力、高周波
レベルの圧力変化、スリット５３，６３通過時の処理混
合液の一時封じ込み→開放による圧力変化作用などを受
けて均一化され、本発明の添加剤による貯蔵安定効果が
いっそう助長されるものと考えられる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、従来の正規分布を持っ
たエマルジョンでは高濃度になると粘度が上昇し、ゲル
化したりするのに対し、異なった粒径の粒子が最適な割
合で混存する、いわゆる２峰性の粒度分布をもったエマ
ルジョンとすることにより、粒子間に適度の空隙と充填
が確保でき、流動性と安定性が同時に得られる。これに
より、かなりの高濃度までゲル化せずに、アスファルト
／水エマルジョンの安定性を保持することができる。

【００４０】

【実施例】使用した原料アスファルトの性状を以下に示
す。

【００４１】

【表２】 表２：原料アスファルトの性状 項 目 アスファルトの種類 中東系 引火点(℃;JIS K 2265) 346 針入度(at 25℃;JIS K 2207) 68 三塩化エタン可溶分(重量％；JIS K 2207) 99.9 軟化点(℃;JIS K 2207) 46.5

【００４２】評価方法および判定基準は以下のとおりで
ある。 ［流動性］ハーケ動粘度測定器を用いて、２５℃にて１
００ｓｅｃ^-1ｄｏｗｎの粘度を測定し表示した。 ［平均粒径］シーラス光散乱式粒度分布測定装置を使用
して、溶媒として水を用いて測定し、体積百分率で５０
％の時の粒径を平均粒径とした。また、累積ふるい上重
量と粒径のグラフより粒度分布に代入してＤａ、Ｒ（Ｄ
ａ）およびｎ，ｍの値を求めた。

【００４３】エマルジョンの安定性はポリ瓶での加温し
た状態での保存安定性及びＪＩＳＫ２２０８でのアスフ
ァルト乳剤の貯蔵安定度試験により評価した。 ［保存安定性］エマルジョンを密閉型ポリ瓶に入れ、こ
れを６０℃の空気雰囲気にて７日間保存した後、室温に
て静かに試料を排出し底部の状態を評価した。 ○：沈降物が無い △：沈降物は有るが沈降物に流動性が有り、再分散が可
能 ×：沈降物が有り沈降物に流動性が無く、再分散が不可
能

【００４４】［クリーミング安定性］アスファルト乳剤
の貯蔵安定度試験であるＪＩＳ Ｋ−２２０８を用いた
評価した。これは高さ３５ｃｍの上下に取り出し口がつ
いたガラス製のシリンダーに高さ３０ｃｍまでのエマル
ジョンを入れ、常温で５日間放置し、その後上部のエマ
ルジョンと最下層のエマルジョンの濃度を測定しその濃
度差により安定性を評価するものである。評価基準を次
のように設定した。 ○：濃度差が０．５％以下で水分離がないエマルジョン △：濃度差が０．５〜２％であり、水分離層が２ｍｍ以
下のエマルジョン ×：濃度差が２％以上で水分離層が２ｍｍ以上のエマル
ジョン 実施例及び比較例の添加剤処方と乳化方法を表３に示し
た。

【００４５】実施例１ α−スルホ脂肪酸エステル塩（エマルジョンに対して
０．２重量％）、ポリスチレンスルホン酸塩（エマルジ
ョンに対して０．３重量％）の６０℃に加温した水溶液
と１４０℃に加温したアスファルトを図２、図３に示し
たローター回転式ホモジナイザー（キャビトロンＣＤ１
０１０型、ユーロテック社製）にて回転数１２０００ｒ
ｐｍにて乳化を行ないエマルジョンを製造した。（エマ
ルジョン１）。α−スルホ脂肪酸エステル塩（エマルジ
ョンに対して０．１重量％）、ポリスチレンスルホン酸
塩（エマルジョン対して０．５重量％）の添加剤組成物
で同様のホモジナイザーで同様の回転数で乳化を行ない
エマルジョンを製造した（エマルジョン２）。

【００４６】α−スルホ脂肪酸エステル塩（エマルジョ
ンに対して０．０５重量％）、ポリスチレンスルホン酸
塩（エマルジョンに対して０．５重量％）の添加剤組成
物で、同様のホモジナイザーで同様の回転数で乳化を行
ないエマルジョンを製造した（エマルジョン３）。エマ
ルジョン１と同じ添加剤組成で、ローターの回転数を７
５００ｒｐｍにして乳化を行ないエマルジョンを製造し
た（エマルジョン４）。得られたエマルジョン１〜４を
表３に示す比率で（重量比）ホモミキサーを用いて混合
し、表３に示す性状及び粒度のエマルジョンを得た。

【００４７】

【表３】 表３：各エマルジョンの混合比率と性状及び粒度 エマルジョン 濃度 平均粒径 粘度 Da DがDaより小さ 均等数 均等数 混合比率 (μm) (cP) (μm) い粒子の重量% n m 1/2=75/25 73.9 8.66 470 7.2 49 1.80 1.15 1/2=50/50 73.2 5.98 260 3.5 33 2.14 1.10 1/2=25/75 73.6 5.27 295 3.5 35 2.30 0.95 1/3=50/50 73.9 5.90 460 4.7 49 1.60 1.00 1/4=50/50 73.2 7.21 310 7.0 49 1.25 0.90 なお、上記表中でエマルジョン混合比率として１／２＝
７５／２５とあるのは、エマルジョン１とエマルジョン
２とを７５／２５の重量比で混合して最終的なエマルジ
ョンを製造したことを意味する。また、α−スルホ脂肪
酸エステル塩としては、脂肪酸残基の炭素数が１４／１
６のα−スルホ脂肪酸メチルエステルナトリウムを用い
た。また、ポリスチレンスルホン酸塩としては、重量平
均分子量１４０００のポリスチレンスルホン酸ナトリウ
ムを用いた。

【００４８】実施例２ ポリスチレンスルホン酸塩（エマルジョンに対して０．
６重量％）の６０℃に加温した添加剤水溶液と１４０℃
に加温したアスファルトを加圧状態にして、図２、図３
に示したローター回転式ホモジナイザー（キャビトロン
ＣＤ１０１０型、ユーロテック社製）にてローター回転
数１２０００ｒｐｍで乳化を行ないエマルジョンを製造
した（エマルジョン５）。添加剤としてポリスチレンス
ルホン酸塩（エマルジョンに対して０．６重量％）、カ
ルボキシメチルセルロース（エマルジョンに対して０．
１％）を使用してエマルジョン５と同一の条件で乳化を
行ないエマルジョンを製造した（エマルジョン６）。

【００４９】エマルジョン６と同一の添加剤組成でロー
ター回転数を７５００ｒｐｍにして乳化を行ないエマル
ジョンを製造した（エマルジョン７）。ポリエチレンス
ルホン酸塩（エマルジョンに対して０．６重量％）、カ
ルボキシメチルセルロース（エマルジョンに対して０．
０５重量％）の添加剤溶液を使用してエマルジョン５と
同一の条件で乳化を行ないエマルジョンを製造した（エ
マルジョン８）。エマルジョン６と同一の添加剤組成で
水とアスファルトの比率を変えて乳化を行い、アスファ
ルト濃度が７５．０％のエマルジョンを得た（エマルジ
ョン９）。表４に各エマルジョンの混合比率と性状及び
粒径を示した。

【００５０】

【表４】 表４：各エマルジョンの混合比率と性状及び粒度 エマルジョン 濃度 平均粒径 粘度 Da DがDaより小さ 均等数 均等数 混合比率 (μm) (cP) (μm) い粒子の重量% n m 5/6=30/70 72.1 17.3 430 18.1 54 1.45 0.93 6/7=50/50 72.2 18.0 390 18.0 42 1.80 1.07 6/8=50/50 72.6 16.2 400 17.8 46 1.18 1.54 5/9=30/70 73.9 17.3 650 14.2 43 1.82 1.15

【００５１】比較例 比較例としてα−スルホ脂肪酸エステル塩（エマルジョ
ンに対して０．４重量％）を添加剤として使用したエマ
ルジョン（比較例１）、ポリスチレンスルホン酸塩（エ
マルジョンに対して０．４重量％）を使用したエマルジ
ョン（比較例２）、α−スルホ脂肪酸エステル塩（エマ
ルジョンに対して０．１重量％）及びポリスチレンスル
ホン酸塩（エマルジョンに対して０．４重量％）を使用
したエマルジョン（比較例３）を示した。表５に比較例
のエマルジョンの性状及び粒度を示した。

【００５２】

【表５】 表５：比較例のエマルジョンの性状、粒度 濃度 平均粒径 粘度 Da DがDaより小さ 均等数 均等数 (μm) (cP) (μm) い粒子の重量% n m 比較例１ 71.6 5.7 350 −* − − − 比較例２ 70.3 32.0 84 26.3 42 1.58 0.98 比較例３ 69.2 5.0 180 10.2 72 2.30 1.05 ＊変曲点を示さない 表６に実施例及び比較例の安定性評価結果を示す。

【００５３】

【表６】 表６：安定性評価結果 エマルジョン混合比率 保存安定性 クリーミング安定性 １／２＝７５／２５ ○ ○ １／２＝５０／５０ ○ ○ １／２＝２５／７５ △ ○ １／３＝５０／５０ ○ △ １／４＝５０／５０ ○ △ ５／６＝３０／７０ △ ○ ６／７＝５０／５０ ○ ○ ６／８＝５０／５０ △ ○ ５／９＝３０／７０ ○ ○ 比較例１ × △ 比較例２ × × 比較例３ × ×

【００５４】表６より、２つの粒度分布式を持ちその定
数の範囲がある数値以上の粒度分布のエマルジョンは低
粘度で流動性があり、且つ安定性が良好である結果が得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乳化用添加剤を用いたアスファルト・
水乳化燃料の製造方法を示すフロー図である。

【図２】本発明で用いる乳化機の一例を示す断面図であ
る。

【図３】図２の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【符号の説明】

１１ ポンプ １３ 圧力計 ２１ ポンプ ２３ 圧力計 ３１ 圧力計 ４１ ハウジング ４３ 供給管 ４５ 排出管 ５１ 固定子 ５３ スリット ６１ 回転子 ６３ スリット ６５ 駆動軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針入度が８０以下のアスファルトを６０
   〜８５重量％含有するアスファルト／水乳化燃料であっ
   て、 アスファルト粒子の粒度分布が次の数１の式（Ｉ）およ
   び式（ＩＩ）で表わされる勾配が異なる２つの直線から
   なり、 ２≦Ｄａ≦２５であり、ＤがＤａより小さい粒子の重量
   ％（Ｘ）と、ＤがＤａより大きい粒子の重量％（Ｙ）の
   割合が、Ｘ：Ｙ＝２０：８０〜６０：４０の範囲にある
   ことを特徴とする高濃度アスファルト／水乳化燃料。 【数１】 （Ｄ：粒径（μｍ） Ｄａ：基準粒径（μｍ） Ｒ（Ｄ）：積算ふるい上重量％ ｎ，ｍ：均等数、但し、ｎとｍとは等しくない κ：定数）