造紙黑液處理制成新型生物基環(huán)保道路材料

近期由深圳市博富隆新材料科技有限公司自主研發(fā)的新型環(huán)保道路材料——生物基瀝青混合料改性劑（牌號(hào)：BFL-RS01）在四川省樂山市沐川縣茨梨壩工業(yè)園區(qū)主干路道應(yīng)用成功，該項(xiàng)目“生物基瀝青混合料改性劑產(chǎn)業(yè)化”已獲國家發(fā)改委循環(huán)經(jīng)濟(jì)立項(xiàng)，被納入國家發(fā)改委坪山新區(qū)自主示范園區(qū)產(chǎn)業(yè)。BFL-RS01是結(jié)合天然木質(zhì)素纖維與合成高分子材料的性能優(yōu)點(diǎn)加工而成的一種生物基復(fù)合材料，可替代SBS用于道路瀝青的改性。

BFL-RS01中的生物基成份來源于造紙廢水，制漿過程是造紙污染的主要源頭，其產(chǎn)生的棕黑色廢水簡稱黑液，如直接排放會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。在造紙工藝中目前70%以上使用堿法制漿，而堿法制漿黑液中有50%左右的生物質(zhì)——木質(zhì)素，這是可以回收利用的，其規(guī)模高達(dá)2000萬噸。

針對(duì)這種情況，博富隆的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在廣泛吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，組織技術(shù)攻關(guān)，自主進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，最終以造紙黑液等為原料，成功研制出生物基補(bǔ)強(qiáng)填料。此項(xiàng)技術(shù)獲得了“一種用作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的有機(jī)修飾蒙脫土及其制備方法”及“一種生物基補(bǔ)強(qiáng)填料的研制方法”兩項(xiàng)國家發(fā)明專利，該技術(shù)受到了國內(nèi)外專家及研發(fā)機(jī)構(gòu)的充分肯定，填補(bǔ)了行業(yè)空白，并且榮獲了“2013年中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)”。

通過不斷試驗(yàn)和創(chuàng)新，博富隆將生物基填料與合成高分子材料復(fù)合，成功制成BFL-RS01，BFL-RS01的作用機(jī)理在于：它在混合料的拌和及施工過程中由于受到高溫、礦料的剪切和摩擦等作用而塑化融熔，經(jīng)過碾壓后會(huì)依據(jù)骨料間隙形狀成型，充分填充到礦料間隙中，通過高分子材料及木質(zhì)素纖維的粘結(jié)起到加筋作用；同時(shí)其與基質(zhì)瀝青可形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將礦料顆粒牢固地限制在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，從而使瀝青混合料的整體強(qiáng)度提高；在高溫作用下，高分子材料通過浸潤作用，均勻裹附在礦料顆粒表面，當(dāng)加入瀝青后，木質(zhì)素纖維起到“橋接”作用，將瀝青與礦料、瀝青與瀝青，礦料與礦料之間有機(jī)地聯(lián)絡(luò)起來，當(dāng)溫度冷卻之后，礦料膠結(jié)的界面具有很高剛度和強(qiáng)度。

相比于SBS改性路用方案，BFL-RS01用作瀝青混合料中添加的聚合物改性劑有以下幾方面的優(yōu)勢：路用性能遠(yuǎn)高于國家規(guī)范，BFL-RS01可以提高瀝青的抗永久變形能力、抗低溫開裂能力、抗疲勞開裂能力，和一般的瀝青路面相比使用周期延長，使用溫度范圍增寬，路面的抗老化能力和抗車轍能力增強(qiáng)，適用于更加苛刻的氣候條件；采用“干法”混拌工藝，相對(duì)傳統(tǒng)SBS改性瀝青的“濕法”工藝，加入BFL-RS01的過程不要求使用強(qiáng)剪切專門設(shè)備，不用顧慮改性瀝青的高溫貯存穩(wěn)定性、二次加熱等缺陷；瀝青的使用溫度只需要145—155℃，可以降低CO2的排放量，降低能耗，適用于各種交通現(xiàn)狀，對(duì)于小規(guī)模工程項(xiàng)目的維修具有明顯優(yōu)勢；采用BFL-RS01每生產(chǎn)1噸瀝青混合料，可以減少8—9kg CO2的排放，根據(jù)道路施工要求的不同，鋪設(shè)1公里瀝青路面可處理10—20噸黑液，符合國家低碳循環(huán)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。

由博富隆推出的這種新型瀝青混合料改性劑，原料來源豐富，價(jià)格低廉，制備過程簡單，與SBS改性瀝青相比具有突出的優(yōu)勢，同時(shí)順應(yīng)了瀝青路面行業(yè)未來發(fā)展對(duì)環(huán)保等特性的需求，相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了“一種生物基補(bǔ)強(qiáng)填料的研制方法”、“一種生物基瀝青混合料改性劑及制備方法和應(yīng)用”兩項(xiàng)發(fā)明專利，并榮獲了“2014年中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)”。

此外，博富隆與香港理工大學(xué)、香港路政署共同開發(fā)項(xiàng)目——《用于道路維修和反射裂縫控制的高聚物復(fù)合材料改性劑的冷拌混合技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用》，已獲得香港政府科技創(chuàng)新署資助，項(xiàng)目旨在為道路的維修及道路的反射裂縫控制提供更廉價(jià)，性價(jià)比更高的節(jié)能、環(huán)保新材料。