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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5872546
(24)【登録日】2016年1月22日
(45)【発行日】2016年3月1日
(54)【発明の名称】ペレット化アスファルト
(51)【国際特許分類】
C10C 3/14 20060101AFI20160216BHJP
【ＦＩ】
C10C3/14
【請求項の数】29
【全頁数】53
(21)【出願番号】特願2013-508159(P2013-508159)
(86)(22)【出願日】2011年4月26日
(65)【公表番号】特表2013-532192(P2013-532192A)
(43)【公表日】2013年8月15日
(86)【国際出願番号】US2011033960
(87)【国際公開番号】WO2011139698
(87)【国際公開日】20111110
【審査請求日】2014年4月22日
(31)【優先権主張番号】61/327,747
(32)【優先日】2010年4月26日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500092365
【氏名又は名称】ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｇａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100080089
【弁理士】
【氏名又は名称】牛木 護
(74)【代理人】
【識別番号】100161665
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 知之
(72)【発明者】
【氏名】ライト，ロジャー ビー
(72)【発明者】
【氏名】ボルトン，ジョン
【審査官】
▲来▼田 優来
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００９−５２６６２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−１９２６７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５２−０１１２２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−１５２４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０３４０３０９３（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開２０００−０６３１６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｃ１０Ｃ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アスファルト成分を造粒する方法において、前記方法は、
アスファルト原料を複数の区分に分離し、前記アスファルト原料の前記区分のうちの少なくとも１つからなるアスファルト成分を生成するアスファルト原料処理の工程と、
前記アスファルト成分に、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、またはビスブレーキングのうちの少なくとも１つからなる造粒前処理を施す工程と、
前記アスファルト成分を造粒してアスファルト成分ペレットを生成する工程と、
造粒により生成した前記アスファルト成分ペレットを、包装生成物が生成物の使用を含む包装後処理での使用に適合しているように、さらに改質することなく、乾燥および／または包装する工程と、
１つ以上の前記アスファルト成分および前記アスファルト成分ペレットを、１つ以上のその他のアスファルト物質と混ぜ合わせる工程とを含む、アスファルト成分を造粒する方法。
アスファルト原料を複数の区分に分離し、前記アスファルト原料の前記区分のうちの少なくとも１つからなるアスファルト成分を生成するアスファルト原料処理の工程と、
前記アスファルト成分に、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、またはビスブレーキングのうちの少なくとも１つからなる造粒前処理を施す工程と、
前記アスファルト成分を造粒してアスファルト成分ペレットを生成する工程と、
造粒により生成した前記アスファルト成分ペレットを、包装生成物が生成物の使用を含む包装後処理での使用に適合しているように、さらに改質することなく、乾燥および／または包装する工程と、
１つ以上の前記アスファルト成分および前記アスファルト成分ペレットを、１つ以上のその他のアスファルト物質と混ぜ合わせる工程とを含む、アスファルト成分を造粒する方法。
【請求項2】
前記アスファルト成分に、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、またはビスブレーキングのうちの少なくとも１つからなるアスファルト原料処理を施す工程をさらに含む、請求項1記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項3】
前記アスファルト成分が２つ以上の前記アスファルト原料の２つ以上の前記区分を含む、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項4】
前記アスファルト成分ペレットに、熱的改質、輸送流体交換、ろ過、乾燥、コーティングのうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせてなる造粒後処理を施す工程をさらに含む、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項5】
前記造粒後処理によって生成したアスファルト成分ペレットを乾燥し、包装された生成物が生成物の使用を含む包装後処理に用いられるように、さらに改質することなく包装する、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項6】
前記その他のアスファルト物質が、その他のアスファルト類およびその他のアスファルト成分からなり、前記その他のアスファルト物質が熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングの少なくとも１つを、単独および組み合わせて含むそれぞれの物質改質を受ける、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項7】
前記１つ以上のその他のアスファルト物質が、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分からなり、前記１つ以上のその他のアスファルト物質が、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つ、単独および組み合わせて含むことのできるそれぞれの物質改質を受けることができる、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項8】
前記造粒前処理、前記造粒後処理および前記包装後処理を、単独、逐次、前後して、同時に、および組み合わせて行う、請求項５記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項9】
多様な区分に分離した単一アスファルト原料の少なくとも２つの区分を、前記アスファルト原料処理、前記造粒前処理、前記造粒後処理、前記包装、および前記包装後処理のうちのの少なくとも１つの間に、単独および組み合わせて再度混ぜ合わせる、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項10】
多様な区分に分離した単一アスファルト原料のすべての区分を、前記アスファルト原料処理、前記造粒前処理、前記造粒後処理、前記包装、および前記包装後処理のうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせた処理中に、この製造されたペレットが自由流動性でかつ非粘着性であり、コールドフローがなく、包装および貯蔵時の圧迫によって破壊的に変化しないように、そしてこのアスファルト原料の組成が変化しないように、そして区分を再び混ぜ合わせるペレットの完全性が直接得られるアスファルト原料物質で生成されるペレットのものと同じではないように、再び混ぜ合わせられる、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項11】
前記造粒後処理が、少なくとも１つの層で生成されたペレットをコーティングすることを含む、請求項４記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項12】
前記少なくとも１つの層が、アスファルト、シール層、硬化層、および非粘着化層のうちの少なくとも１つである、請求項１１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項13】
前記コーティングが、結合材層およびコーティング層を含む、請求項１１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項14】
前記結合材層が、エマルジョン、分散液、およびアスファルトのうちの少なくとも１つである、請求項１３記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項15】
前記コーティング層が、単独および組み合わせて用いられる、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶のものを含むワックス、アスファルトワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体のうちの少なくとも１つである、請求項１３記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項16】
前記アスファルト原料および／または前記アスファルト原料の区分の前記アスファルト原料処理が、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含む多様な物質を混ぜ合わせることを含み、これらの物質およびアスファルト成分は、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせて含むそれぞれの物質処理を受ける、請求項２記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項17】
前記造粒前処理が、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含む多様な物質を混ぜ合わせることを含み、この物質およびアスファルト成分は、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせて含むそれぞれの物質改質を受ける、請求項２記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項18】
前記造粒前処理および前記造粒後処理が、単独、逐次、前後して、同時に、および組み合わせて行われる、請求項１７記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項19】
前記造粒前処理、前記造粒後処理および前記包装が、単独、逐次、前後して、同時に、および組み合わせて行われる、請求項１７記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項20】
前記アスファルト原料処理、および前記造粒前処理が、単独、逐次、前後して、同時に、および組み合わせて行われる、請求項２記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項21】
前記アスファルト原料が、天然アスファルト、石油アスファルト、タール、ピッチ、熱分解アスファルト、酸化アスファルト、化学改質アスファルト、ポリマー改質アスファルト、繊維改質アスファルト、反応性アスファルト、タールサンドから得たアスファルト、オイルサンド、油母頁岩、ロックアスファルト、アスファルタイトのうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせたものである、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項22】
前記アスファルト成分が、分離可能な生成物ではない、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項23】
前記包装が相溶性包装物質の使用を含む、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項24】
前記包装がその他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含む多様な物質を混ぜ合わせることを含み、前記物質およびアスファルト成分は、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを、単独および組み合わせて含むそれぞれの物質改質を受ける、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項25】
前記包装がその他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含む多様な物質を混ぜ合わせることを含み、前記物質およびアスファルト成分は、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むそれぞれの物質改質を、単独および組み合わせて受け、貯蔵および出荷時に包装内容物の移動を防ぐために、ここに含まれる物質の少なくとも１つを湿らせ、かつ／あるいは圧縮して融合させる、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項26】
前記アスファルト原料を、フィラー物質、繊維、アスファルト成分、油類、溶媒、アスファルト油、ワックス、アスファルトワックス、ポリマー、相溶化剤および、アスファルタイトのうち１つ以上を含む改質物質とブレンドする工程をさらに含む、請求項１記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項27】
前記フィラー物質が、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶性のものを含むワックス、アスファルトワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体のうちの少なくとも１つであり、単独および組み合わせて用いられる、請求項２６記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項28】
前記繊維が、天然繊維、合成繊維、セルロース系繊維、金属繊維、ポリマー繊維、ナノ繊維、珪質繊維、金属繊維、および無機繊維のうちの少なくとも１つである、請求項２６記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【請求項29】
前記ポリマーが、オレフィン系、アラルケニル、ビニル系、置換ビニル系、縮合ポリマー、ポリマー樹脂、ヘテロ原子ポリマー、官能基置換ポリマー、共重合体のうちののうちの少なくとも１つであり、単独および組み合わせて用いられる、請求項２６記載のアスファルト成分を造粒する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
アスファルトおよびアスファルト含有製品の造粒と包装のための、アスファルト成分の分別、混合、および再混合の連続プロセス
【0002】
関連出願との相互参照本出願は、２０１０年４月２６日出願の、表題「アスファルトおよびアスファルト含有製品の造粒と包装のための、アスファルト成分の分別、混合、および再混合の連続プロセス」の、米国特許仮出願第６１／３２７、７４７号の優先権を主張し、本明細書にその全内容を参照により援用する。
【0003】
背景技術技術分野
本発明は概して、生成するペレットが均一な寸法を有し、自由流動し、凝集がなく、造粒したアスファルトは包装、好ましくはさらに加工および使用するのに相溶的に包装される、アスファルトおよびアスファルト含有製品の造粒のための、アスファルト成分の分別、混合、および再混合の連続プロセスに関する。
【背景技術】
【0004】
先行技術造粒装置と押出処理後のその使用は、米国特許第４，１２３，２０７号、同４，２５１，１９８号、同４，５００，２７１号、同４，６２１，９９６号、同４，７２８，１７６号、同４，８８８，９９０号、同５，０５９，１０３号、同５、４０３，１７６号、同５，６２４，６８８号、同６，３３２，７６５号、同６，５５１，０８７号、同６，７９３，４７３号、同６，８２４，３７１号、同６，９２５，７４１号、同７，０３３，１５２号、同７，１７２，３９７号明細書、米国特許出願公開第２００５０２２０９２０号、同２００６０１６５８３４号明細書；ＤＥ３２ ４３ ３３２号、ＤＥ ３７ ０２ ８４１号、ＤＥ８７ ０１ ４９０号、ＤＥ１９６ ４２ ３８９号、ＤＥ１９６ ５１ ３５４号、ＤＥ２９６ ２４ ６３８号等の独国特許および出願公開明細書；国際公開第ＷＯ２００６／０８７１７９号、同ＷＯ２００６／０８１１４０号、同ＷＯ２００６／０８７１７９号、第ＷＯ２００７／０６４５８０号、第ＷＯ２００７／０８９４９７号、第ＷＯ２００７／１４２７８３号、および同ＷＯ２００９／０２０４７５号；およびＥＰ １ ２１８ １５６号およびＥＰ １ ５８２ ３２７号等の欧州特許明細書などの先行技術の開示によって例示されるように、本特許権利者により長年にわたって導入および／または各種用途に用いられてきた。これらの特許および出願はすべて本特許権利者が所有するものであり、本明細書にその全内容を参照により援用する。
【0005】
同様に、乾燥装置は、例えば、米国特許第３，４５８，０４５号、同４，２１８，３２３号、同４，４４７，３２５号、同４，５６５，０１５号、同４，８９６，４３５号、同５，２６５，３４７号、同５，６３８，６０６号、同６，１３８，３７５号、同６，２３７，２４４号、同６，７３９，４５７号、同６，８０７，７４８号、同７，０２４，７９４号、同７，１７２，３９７号明細書；米国特許出願公開第２００６０１３０３５３号明細書；国際公開第ＷＯ２００６／０６９０２２号、同ＷＯ２００６／１２７６９８号、第ＷＯ２００８／１１３５６０号、第ＷＯ２００８／１４７５１４号、および同ＷＯ２００９／０３２７４５号；ＤＥ１９ ５３ ７４１号、ＤＥ２８ １９４ ４３号、ＤＥ４３ ３０ ０７８号、ＤＥ９３ ２０ ７４４号、ＤＥ１９７ ０８ ９８８号等の独国特許および出願公開明細書；およびＥＰ １ ０３３ ５４５号、ＥＰ １ ６０２ ８８８号、ＥＰ １ ６４７ ７８８号、ＥＰ １ ６５０ ５１６号等の欧州特許明細書などに明示されているように、本特許権利者により長年にわたって、押出および造粒の後の用途に導入および用いられてきた。これらの特許および出願はすべて本特許権利者が所有し、本明細書にその全内容を参照により援用する。
【0006】
英国特許第ＧＢ２５２，８０２号明細書には、トリニダードのピッチ湖のアスファルトなどの天然アスファルトをその源から堀出し、直接または蒸気熱で間接的に加熱して液体にし、冷却するために、蒸留装置からドラムに移すプロセスが開示されている。あるいは、エピュレと認識されているこの物質を、さらに加工また応用するために、ブロックやブリケットに成形したり、粉砕したりできる。加熱することで、３００°Ｆ〜３５０°Ｆ（１４８．９℃〜１７６．７℃）の温度で溶融して含水量を減らし、瀝青約５６％、土類物質約４４％を含むトリニダードエピュレの組成物が残る。同様に、英国特許第１８９７ ５４３９号明細書には、可溶塩と非瀝青質有機物質を除去するためにレーキアスファルトをすすぐことが開示されている。このすすいだアスファルトに蒸気を通過させて温め、組み合わせてブロックやタイル等を生成できる、破砕および粉砕した石や石灰岩材と共に、重油を加える。
【0007】
仏国特許発明第１，５１９，４３６号明細書には、少量の界面活性剤と共に存在する制御された量の水が、ペレットを自由流動状態に維持するのに十分なように、袋に湿った粒状アスファルトを包装することが開示されている。
【0008】
米国特許第５，６８８，４４９号明細書には、添加剤が付着したペレット表面に塗布した結合材を用いて、押出したプラスチックペレットを均一にコーティングする方法、より具体的には添加剤として使用するものがブロッキング防止剤であることが開示されている。該特許では、アスファルトおよびアスファルト含有ペレットに適用する均一コーティングに関して述べていない。さらにまた本特許は、ペレットを接着性結合材およびそれに続く添加剤を注ぐ一部を回転ドラムに入れるバッチ工程に用いる装置が開示されているが、ペレットの連続流を、その後の乾燥で添加成分を連続的にかつ均一に塗布する、接着性結合材で均一にコーティングする方法については述べていない。
【0009】
独国特許第ＤＥ４４ ０７ ８２２号明細書には同様に、結合材をアスファルト粒またはペレットの湿った表面に適用して、結合材を乾燥および硬化させることにより形成される、硬化性コーティングが開示されている。独国特許出願第DE１９５ ３３ ０１１号明細書では、湿潤時に硬化する粒材（グラニュール）またはペレットを形成するために粉状アスファルトに乾燥する際に、結合材を加えることで、この概念を改変している。
【0010】
鉱物コーティングされたペレットは、米国特許第３，０２６，５６８号明細書に開示されているように、表面にコーティングするように、鉱物の微細な粉塵粒子を含む空気の上昇流中に下方向に溶融アスファルトを吹付けることで生成することができる。石灰岩、粘土、ポートランドセメント、鉱物粉末（mineral flour）、および珪藻土が、この吹付けしたアスファルト材に直接コーティングするための微細な鉱物粉末として引用されている。
【0011】
硫黄コーティングされたペレットは、米国特許番号第４，７６９，２８８号明細書に開示されており、本開示では、ペレットをロール成形し、制御下で冷却し、続いて溶融硫黄に浸すと記載されている。結合材の使用も開示されている。該特許はその他の造粒プロセスに関して述べていない。
【0012】
ジオポリマーは、欧州特許第EP ０１５３ ０９７号明細書、および米国特許第４，０２８，４５４号、同４，３４９，３８６号、同４，４７２，１９９号、同４，５０９，９８５号、同４，８５９，３６７号、同４，８８８，３１１号、同５，２８８，３２１号、同５，３４２，５９５号、同５，３４９，１１８号、同５，３５２，４２７号、同５，５３９，１４０号、および同５，７９８，３０７号明細書に開示されている。これらの特許は、これらのジオポリマーのアスファルトとアスファルト複合材および配合物における有用性に関して述べていない。
【0013】
コーティングされたホットメルト接着性ペレットは、米国特許番号第６，１２０，８９９号明細書に開示されており、本特許では該コーティングされたペレットは１％〜３０％の実質連続的な非粘着性のコーティング剤を含有している。本特許は、ホットメルト接着性組成物ではない材料へのそのようなコーティングの使用については述べていない。より詳しくは、該特許は、コーティング材料が溶融時に残りのペレット組成と相溶性であることを開示していない。
【0014】
米国特許番号第４，７６９，２８８号明細書にはさらに、一般に円筒状に、アスファルトペレットを製造するのに、押出成形の利用を開示されているが、その他の流体中造粒プロセスの重要性、および造粒プロセスに十分な粘度を確保するための押出物の制御冷却の必要性について述べられていない。
【0015】
相溶性かつ溶融性の袋に入ったアスファルト成分は、米国特許番号第６，３５８，６２１号明細書に開示されており、この開示ではポリマー袋が溶融時に粒材に混合される。本特許は、包装中の静置時の粒材の癒着を防止するための、アスファルト成分の分別、混合、再混合について述べていない。
【0016】
グースアスファルトまたはホットミックスアスファルト等の舗装補修、およびバイパーパッチ法は、米国特許第６，３６２，２５７号明細書で考察されており、前者の構想は低温での柔軟性に乏しく、バイパー法は凝集体を高い割合で含むので輸送コストが高い。軽量の凝集体を、さらなる構造支持のための追加的なポリマーを含有する、空気で吹き付けたアスファルト結合材と混合するプロセスが開示されている。
【0017】
米国特許第５，５１３，４４３号および同６，１６４，８０９号明細書は、アスファルト材の乾燥に様々な仕様の回転ドラムの使用することを開示している。この構想は、米国特許番号第６，４４０，２０５号明細書でさらに前進して、回転ドラムをペレットおよびコーティングされたペレットの製造に使用できることが開示されている。この開示における高濃度硫黄の使用は、プロセスの制御冷却により克服される、問題的な硫化水素生成の制御を必要にするが、このプロセスでは冷却剤は本開示に開示されているように造粒した材料と直接接触しない。これらの特許は、押出成形プロセスの利用、および流体中造粒プロセスのアスファルトとの使用に関して述べていない。アスファルトおよびアスファルト配合物用の新規横型ミキサーは同様に、米国特許番号第４，１４０，４０２号明細書に開示されている。
【0018】
押出成形後の水中造粒は、アスファルト材料については米国特許番号第６，６７９，９４１号明細書に開示されている。ペレットに成形するための溶融物の冷却は考察されているが、本特許は上昇流プロセスでの冷却に関して述べていない。本特許は、アスファルトパステル（ａｓｐｈａｌｔ pastilles）などの製造に通常使用される連続的に冷却されたベルトを開示している。該特許には、自由流動性ペレットを生成する、従っては凝集を防止するための、アスファルト成分の分別、混合、および再混合について開示されていない。
【0019】
国際公開第WO／２００７／０６４５８０号明細書には、アスファルトペレットを生成する制御冷却プロセスの利用が開示されているが、自由流動性ペレットを生成する、従っては冷却プロセス水から除去する際に周囲温度に温まるときのペレットの不当な凝集を防止するための、アスファルト成分の分別、混合、および再混合に関して述べていない。
【0020】
スイス連邦特許第CH３２７６４０号明細書および米国特許第４，９３１，２３１号、同６，３３１，２４５号、同６，３５７，５２６号、および同６，３６１，６８２号明細書には、離散したペレットを製造する方法として、小球化（プリル化）、吹付け、またはスパッタリングする構想を開示している。米国特許第６，８２４，６００号明細書では、粘板岩、パステル、およびペレットが生成されることが開示されており、ペレットは従来の造粒機で生成されると述べられている。米国特許第７，１０１，４９９号には、アスファルト流に衝撃を与えるのに水噴流を使用し、その結果ペレットが生成されることが開示されている。この水噴流は、開示されているように、大気中、あるいは水中でもよい。
【0021】
接着剤用の相溶性袋詰めは、米国再発行特許発明第RE３６，１７７号明細書に開示されており、この開示では、この袋が内容物と共に溶融し、接着剤配合物の成分として適用される。袋内のこれらの成分は、単一の均一体、あるい粒子、粒材、ペレットなどの集合物でもよい。開示されている天然および瀝青類の接着剤は、アスファルト、シェラック、ロジンとそのエステル類を含有してもよいが、該特許は接着剤適用のためではない、アスファルトおよび同様のアスファルト含有配合物の相溶性袋詰めに関して述べていない。
【0022】
英国特許番号第ＧＢ２，１５６，３９２号明細書は、適切な粘度を維持するために、予め冷却されたアスファルトを注ぐ、相溶性ポリエチレン袋を開示している。これらの袋は、水浴および／またはスプレーで水により外的に冷却され、包装されたアスファルト材は、種々の用途の使用のために直接溶融できる。該特許では、制御冷却を利用する押出成形プロセスおよび個々のペレットの生成する水中造粒、または相溶性袋に含まれる、自由流動ペレットを生成するアスファルト成分の分別、混合、および再混合に関して述べられていない。米国特許番号第３，３６６，２３３号明細書では、この構想が溶融時にアスファルトに相溶性である多層性袋にまで広げられており、米国特許番号第５，２５４，３８５号明細書では、包装の大きさが封入アスファルトとして使用できるようなものであるという同様な構想が開示されており、さらにはその大きさが粒材というに十分な小ささであることが示唆されている。
【0023】
米国特許番号第４，４５０，９６２号明細書では、内層が溶融時にアスファルトと相溶であり、外層および別の層が容易に使い捨て可能な、閉じることが可能な二層チューブが開示されている。米国特許第６１９，８１０号、同４，３１８，４７５号、同４，３３５，５６０号、同５，８７８，７９４号、および同６，００３，５６７号明細書では、アスファルトを入れるための袋の内張りとしての使用が開示されており、初期の特許ではこれらの袋はアスファルトに相溶ではなく、またこれらの内張りは流体アスファルトが袋の内張りに導入される温度では溶融しない。さらに最近の引用特許では、使用時にアスファルト分と共に溶融すると相溶する袋が好ましい。これらの特許は、相溶性袋に入れられた自由流動性ペレットに造粒したアスファルトの分別、混合、再混合等の連続プロセスに関して述べていない。.米国特許出願公開第２００６０２８８９０７号明細書には、流動可能な物質が粘着性ペレットの分離を維持して、これにより凝集を防止するのに十分な量のものであるように、適宜コーティングされた、粘着性ペレットを流動可能な微細物質と混合するプロセスが開示されている。この粘着性ペレットは、開示されているように、水中造粒または球粒化（プリル化）して調製でき、粘着性ペレットが十分に非粘着性になるように、１つまたそれ以上の層でコーティングしてもよい。少なくとも１つの実施形態によるペレットは、振動により流動可能な微細物中に効果的に分配できる。この明細書では、自由流動性ペレットを生成するためのアスファルト成分の分別、混合、および再混合に関して述べられていない。さらにまた、水中造粒の前に押出成形プロセスの制御冷却の必要性、アスファルトペレットの装置中への非凝集的輸送およびその通過を促進するための、装置の必要な変更、および製品使用時に悪影響を及ぼすことなくアスファルトと共に溶融できるような相溶性の包装材料の適宜使用に関して述べられていない。また、米国特許出願公開第２００８０２２４３４５号明細書では、ペレットと流動可能な微細物質の包装された混合物をアスファルト補修、縁石などの使用に用いることが開示されている。
【0024】
英国特許第ＧＢ２，１５２，９４１号明細書では、アスファルト粒が互いに凝集しないように、エピュレよりも粒径の小さな高溶融性物質でトリニダードエピュレを包装するプロセスが開示されている。このことは、包装物を積み上げて、積上げが増えるに従い一番下の袋への圧縮力が増加する際に特に有用である。このエピュレは２５ｍｍ未満であると記載されており、再固化防止物質は２．５ｍｍ未満であると開示されている。この物質がアスファルトと相溶で、粒状トリニダードエピュレの空隙体積の０．５〜２．０倍の体積を有していることがさらに明記されている。再固化防止物質と共に、ギルソナイト、分解アスファルトピッチ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリオレフィン、石灰岩粉末、ポートランドセメント、フライアッシュ、消石灰、カオリン、アエロジル、およびこれら物質の２つまたはそれ以上の混合物を含む。さらに、８％珪藻土と混合された１２〜１３ｍｍトリニダードエピュレであるトリニダードエピュレＺ、および粉状トリニダードエピュレと敷石粉末の５０：５０ブレンド物であるトリニダードパルバー（Ｔｒｉｎｉｄａｄ Ｐｕｌｖｅｒ）も開示されているが、これらは安定した包装に十分であるとは見なされていない。
【0025】
同様に、米国特許第５，７２８，２０２号明細書には、トリニダードレーキアスファルトの性質を模倣するための、タールサンドから得られた瀝青物質をギルソナイトに混合することが開示されている。米国特許第６，５８８，９７４号明細書には、適用時に結晶性成分から放出される熱が、シール性を向上させる為に道路表面に適用された調製物の均一な流動を助けるような、瀝青とフィッシャー・トロプシュ微結晶ワックスとの混合が開示されている。米国特許第４，１５５，８３３号明細書には、アスファルテンの微結晶ワックス量が、アスファルトの性質を向上させるように実際に減少するプロセスを開示されている。
【0026】
カナダ特許第４２６５９５号明細書には、繊維物質等のフィラーと混合でき、その後架橋できる、より弾性の高いアスファルト組成物を製造するための、アスファルトと好ましくは不飽和有機油類との混合が開示されている。この構想を広げると、ゴムの不飽和部位を架橋できるように、ラテックスや再生タイヤ等のゴムを粉状アスファルトに混ぜ込むことが、英国特許第ＧＢ４４７，４１６号明細書に開示されている。遊離硫黄または黄鉄鉱石として、最高７％と高濃度の硫黄の、添加した促進剤に関連した、粉末状のレーキアスファルトまたはトリニダードアスファルト中での使用が、これらのポリマー変性アスファルトの加硫、架橋のためにさらに開示されている。
【0027】
欧州特許第EP ０ ２８５ ８６５号明細書には、具体的な質の製品を配合するための瀝青やエラストマーの使用が開示されている。引用されている瀝青として、ストレートアスファルト、サーマルアスファルト、エアブローンアスファルト、鉱物含量の異なる天然アスファルト、コークス炉から得られるタール、および熱分解蒸留の残渣を含む。該明細書に開示のエラストマーは、ブロック共重合体と結晶性を有するポリマーを含む。特定の性質を得るために、この開示に従って、アスファルトとエラストマー成分を共にブレンドする。
【0028】
通常アスファルトの溶媒である、不揮発性石油の使用は、米国特許第３，９５９，００６号明細書に開示されているように、より均一な組成物を得るために、カーボンブラックがアスファルトとより良く相溶するように、カーボンブラックと混合される。開示されているカーボンブラックとして、チャンネルブラック、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、デトネーションブラック、サーマルプラズマブラック、アークブラック、およびアセチレンブラックを含む。この特許は、石油またはフラックスオイル（ｆｌｕｘ ｏｉｌ）について、第一のアシディフィン（ａｃｉｄｉｆｆｉｎｓ）は８５％硫酸と反応するが冷濃硫酸とは反応しないものであり、第二のアシディフィン（ａｃｉｄｉｆｆｉｎｓ）は冷発煙硫酸と反応するが冷濃硫酸とは反応しないものであるといった、冷発煙硫酸および／または冷硫酸との反応に関する、石油またはフラックスオイルの評価について記載している。さらにまた、開示されている石油組成物として、アスファルテン、窒素塩基等の極性化合物、および飽和炭化水素類を含む。同様に、米国特許第７，１３７，３０５号明細書では、道路建設で使用するための、より均一で、より低多孔性で、安定したアスファルトをもたらすために、アスファルトエマルジョンおよびポートランドセメントを混ぜ込むことが開示されている。
【0029】
米国特許第６，９２７，２４５号明細書では、アスファルト、ポリマー、炭化水素液体、および架橋剤間の相互作用を改良するために、相溶剤を使用することが開示されている。硫黄、硫黄供与化合物、フェノール樹脂、金属酸化物、および脂肪酸とそれらの塩が、架橋剤として、金属酸化物賦活剤および／または促進剤との組み合わせで、開示されている。開示されている相溶剤は、非極性、極性、または配合成分との適切な相互作用により必要に応じた組み合わせとすることができる。特定の配合に対する相溶剤の有効性を決定する相溶性試験は、この発明でさらに開示されている。この構想は、米国特許第６，９７２，０４７号明細書に開示されているようにさらに広げられており、全体的なアスファルトの質を向上させ、その配合物中の成分の相溶性を確保して均一な生成物を得るために、ギルソナイトがフラックスオイルと様々な架橋剤の存在下で、アスファルトと混合されている。
【0030】
米国特許第７，１４４，９３３号、同７，２０２，２９０号、および同７，４３９，２８６号明細書では、プラストマーとエラストマーを含有するペレットと、プラストマーと架橋剤を含有するペレットとを、架橋性アスファルト配合物を生成するためのアスファルトとの押出成形プロセスで、混合することが開示されている。この開示によると、当該プラストマーは、好ましくは、酸化ポリオレフィン、マレイン酸変性ポリオレフィン、またはアクリル酸グラフト化ポリオレフィンである。エラストマーは一般に、任意の合成ゴム化合物として記載されている。当該架橋剤は、硫黄元素、ヒドロカルビルポリスルフィド、過酸化物、および遷移金属とすることができる。架橋促進剤も開示されている。当該特許では、プラストマー／エラストマーペレットおよびプラストマー／架橋剤ペレットの造粒方法に関して述べられていない。これの特許では、押出成形時のアスファルト配合物の造粒に関しても述べられていない。米国特許第６，５６９，９２５号明細書には同様のプロセスが開示されており、アスファルト調製への導入前に、さらに安定化させるため、硫黄およびその他の促進剤と改質剤をゲル中で調製する。
【0031】
同様に、米国特許第７，３０３，６２３号明細書には、アスファルト配合物に使用するためにアスファルト相溶性結合材を併用した、硫黄または石灰の造粒が開示されている。この造粒プロセスは、押出成形機、ダイヘッド、およびダイオープニングを含むことが一般的に開示されている。生成したペレットは、造粒の前に、開示されているように、切断と乾燥および／または冷却するには湿潤しすぎるか、あるいは熱すぎると述べられている。当該特許では、切断機ヘッド間近で流体下で造粒する構想、および包装用に自由流動性ペレットを生成するためのアスファルト成分の分別、混合、および再混合に関して述べられていない。
【0032】
化学修飾アスファルトは、米国特許第５，３０６，７５０号明細書に開示されており、アスファルトは、アスファルト性能の向上のために、エポキシドに化学的に結合している。架橋を生じるためにアスファルトに対して反応性を有する官能基を有するためのポリオキシアルキレンの修飾は、米国特許第７，４５２，９３０号明細書に開示されている。
【0033】
英国特許第ＧＢ４８３，９０７号明細書では、瀝青の弾性を改良するために、天然および合成のゴム、ラテックス、および植物油類、動物性脂肪類と油類、および脂肪酸をアスファルトと混合することが開示されている。様々な硫黄含有化合物の使用は、アスファルトまたはアスファルト−ゴム−および／または油のブレンド物の加熱が、その配合物の酸化および付加生成物を生じ、特性向上および水分と残留硫黄分の低減につながることがさらに開示されている。当該特許に開示されている硫黄化合物として、硫酸、発煙硫酸、三酸化硫黄、ピロ硫酸、ポリチオン酸、過硫酸、、三二酸化硫黄、および七酸化硫黄を含む。当該特許では、アスファルト、ピッチ、およびアスファルトのタール誘導体、鉱油、褐炭タール、コールタール、ピートタール、頁岩油、木タール、レジンタール、ファットタールと、ボーンタール、およびモンタンピッチ、および石油の蒸留、精留、水素化と、分解プロセス由来の残渣も開示されている。米国特許第６，２２８，９０９号明細書では、同様のプロセスが開示されており、様々な配合プロセルで、アスファルトの酸化を高めるのに、追加的な鉱酸が用いられている。
【0034】
米国特許第４，４３７，８９６号明細書では、アスファルトのアスファルテン分と置換するための、軟炭またはフレーク状アスファルテン残渣としても知られている、ギルソナイトまたは合成ギルソナイトと、アスファルトのマルテン分を置換するための、トール油および／またはマツやポプラの分解蒸留から得られるトール油ピッチとの併用で生成した合成アスファルトが開示されている。本質的にマルテン様成分を生成するために低融点成分を抽出するため、非極性飽和炭化水素類をユインター石と混合するような、天然ギルソナイトまたはユインター石の改質が、米国特許第５，０４７，１４３号明細書に開示されている。その後、合成アスファルトを生成するために、実質的にアスファルテンである、抽出工程で得た残渣と混合できる。
【0035】
米国特許第４，４９４，９５８号明細書では、粉状アスファルタイト、またはグラハマイト等の揮発性物質の低速かつ進行性低減から生じる、固定炭素２５％〜７５％含有の固化石油である含油石炭を、褐炭のような粉状瀝青質物質と混合している。しかしながら同様に、アスファルタイトは、二硫化炭素への溶解能により、石炭とは区別される。当該特許は、アスファルトまたはアスファルト配合物中のフィラーまたは製品特性向上のためのブロッキング防止剤としての、これらの併用に関して述べていない。米国特許第３，９０２，９１４号明細書では、石灰岩塵、アスベスト、シリカ粉末（ｓｉｌｉｃａ ｆｌｏｕｒ）、粘土、およびポートランドセメント等のより従来的なフィラーの代わりとして又は併用する、油母頁岩細粒、通常の頁岩細粒、珪藻土、流紋岩細粒、粘板岩細粒の使用が開示されている。開示されるように、アスファルトセメントを製造するのに用いるアスファルトと併用するこれら新規のフィラー物質は、従来物質との併用に比べて、より良い耐経時および接着特性を示す。
【0036】
米国特許第４，２２７，９３３号明細書では、空隙が実質ない舗装表面を作るため、微粉化した微粒子トリニダードレーキアスファルトを、微細な凝集体と併用することが開示されている。凝集体を極薄膜で覆うためのアスファルトの使用は、米国特許第１，３４３，６８０号明細書に開示されており、より均一な薄層を実現するために発泡させることが見出されている。これらの被覆凝集体は、開示されているように、優れたアスファルトセメントを生成するのに用いられた。
【0037】
英国特許第ＧＢ６９７，３２７号明細書には、マスチックアスファルトが、固体の、または空隙がなく鏝（ハンドフロー）で塗るのに十分な流体である半固体の密着物質を生成するのに、細粒化した鉱物質をアスファルトセメントと併用したものとして開示されている。アスファルトセメントは、アスファルト瀝青、レーキおよび天然アスファルト、アスファルト樹脂、コールタール樹脂またはピッチ、および低温炭化から生じるピッチ、および精製天然および合成植物樹脂として当該特許に開示されている。フラックスオイルおよびこれらの組み合わせが、開示されている物質である。細粒化した鉱物質は、石灰岩または珪質粉末、砂岩（グリット）、砕石（チッピング）、剥離鉱物、バーミキュライト、およびアスベストや木等の繊維状物質等の、アスファルトセメントと反応しない任意のパウダーであるとさらに開示されている。
【0038】
米国特許第７，０２５，８２２号明細書には同様に、分離器からの汚泥、空気浮上システムからの汚泥、廃油エマルジョン汚泥、タンク底、熱交換バンドルからの汚泥、原油貯蔵タンクからの堆積物、浄化スラリーオイルタンク堆積物、およびインラインフィルターからの汚泥、および排水溝からの汚泥から得られる廃棄物固体をアスファルト材と併用する、マスチック調製物が開示されている。ポリマーおよび再生アスファルト舗装（ＲＡＰ）に取入れることも開示されている。
【0039】
英国特許第ＧＢ１６７，３４４号明細書には、アスファルトを、分離した繊維に完全破砕されたルーフィングフェルトと併用することが開示されており、繊維が均一に分散するように、３００〜４５０°Ｆ（１４８．９℃〜２３２．２℃）の温度でアスファルト中に３％〜４％乾燥繊維上で混合を行う。温度分解に対してより安定なアスファルト組成物を生成するために、有機塩基の存在下でセルロース繊維を使用することが米国特許第６，５６２，１１８号明細書に開示されている。このような組成物は繊維改質アスファルト（ＦＭＡ）であると特定している。
【0040】
米国特許第５，０２８，２６６号明細書には同様に、繊維を瀝青中に取入れることが開示されている。揮発性または可溶性結合材中で繊維に接触させ、これを液体瀝青に取入れて行う。その後、この配合物を、熱または溶液で結合材を除去し、繊維が均一かつ均質に瀝青調製物に分配されるように、瀝青に加える。
【0041】
南アフリカ特許第ZA９９／１６７８号明細書および米国特許第６、５５８、４６２号明細書は、造粒または粉末化トリニダードレーキアスファルトまたはポリマー改質トリニダードレーキアスファルトとの混合時に、貯蔵または輸送中における分離粒子の癒着を防ぐ、安定剤が開示されている。さらにまた、安定化した生成物は、袋および内容物全体が、道路建設材料用等の混合プロセスに添加できるように、アスファルトと相溶である袋に貯蔵できることが開示されている。とりわけ安定剤として、好ましくは、粘土、炭素質物質、シリカ、ポリマー、天然または合成繊維、カーボンブラック、および木炭が挙げられている。一般に、この安定剤は、トリニダードレーキアスファルトの、融点を上昇させ、表面張力を増加させ、かつ／または軟化点を上昇させるものであればいずれのものでもよい。
【0042】
取扱いおよび輸送の簡便性を向上させるのに、天然アスファルトおよび特にトリニダードアスファルトを２つまたはそれ以上の区分に分離することが、英国特許第ＧＢ２７４，５４０号明細書に開示されている。分離は、さらなる熱がその組成物の瀝青分または約５５％を溶融および溶解するように、軽質溶媒油を添加することで、水分を低減した後、行う。この瀝青溶液を粉状残渣から取り出し、瀝青分を上記区分の特性を変化させることなく、軽質溶媒油を減らして回収することができる。さらにまた、分離した成分を元の特性を変化させることなく再度混合することができると開示している。
【0043】
溶媒脱アスファルトは、好ましくないアスファルテンを、石油蒸留工程で、その他のアスファルト成分から分離するために通常利用される手法である。逆に、当該特許には、好ましくない、より可溶性の成分を、アスファルト業界にとって重要な、好ましいアスファルテンから除去するために利用できる、溶媒脱アスファルトに関して述べられていない。多様な手法、溶媒および溶媒の組み合わせと、これらの利点は、米国特許第３，０１８，２２８号（炭酸エチレンを用いる抽出蒸留）、同４，４５２，６９１号（アルコール等の酸素化溶媒および酸素化溶媒のヘテロおよびハロ修飾された類似体）、同４，６１８，４１３号および同４，６４３，８２１号（炭酸塩、チオ炭酸塩、およびジメチルスルホン）、同５，３４６，６１５号（アルキルおよび環状炭酸塩）、および６，５３３，９２５号明細書に開示されており、メタン、エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、およびモノオレフィン等価物などの典型的な溶媒等を含む、従来の溶媒プロセスが開示されている。開示されているこのプロセスは、ガス化プロセスとの併用で、アスファルテン分離、溶媒転化を最適化する。米国特許第２，７２６，１９２号明細書には、好ましくはプロパン溶媒−脱アスファルトプロセスの後のアスファルトをさらに精製するための向流抽出での、ｎ‐ブタノールの使用が開示されている。
【0044】
上述の英国特許第ＧＢ２５２，８０２号明細書とは対照的に、英国特許第ＧＢ２９９，２０８号明細書には、「土類不純物のない天然トリニダードアスファルト」としてエピュレの使用が開示されている。このエピュレは、弾性で、１５０℃〜１６０℃（約３０２°Ｆ〜３２０°Ｆ）の融点を有するが、高灰分のため脆性であることがさらに開示されている。その後、このエピュレは、主にトリニダードアスファルトの蒸留生成物として得られる、９０℃〜１００℃の融点を有する脂肪アスファルトとして同定されるタールおよびピッチと併用される。この配合物質に向上した靭性または硬度を付与するのに、アスベスト繊維も添加される。
【0045】
英国特許第３２０，８８６号明細書には防水配合物が開示されており、比較的な的少量の軽質ナフサを蒸留で除去するのに、トリニダード系アスファルトを約４００°Ｆ（２３２．２℃）に約１８時間まず加熱する。これに、冷却時の最終混合物が、当該発明の溶剤型調製物に悪影響を及ぼすと認識される、より軽質のナフサを含んでいないように、別途同様に約６８０°Ｆ（３６０℃）で加熱して軽質ナフサを除去したギルソナイト物質が添加される。
【0046】
英国特許第ＧＢ７１４，０９１号明細書には、コロイド状粘土成分を瀝青成分と共に残しながら、鉱物区分から比較的粗粒のシリカ分を除去するような、トリニダードレーキアスファルトの精製プロセスを開示している。粗粒有機物質は、その溶融物から除去され、当該特許に開示されているように、１０ミクロンを超えるシリカのみが選択的に除去される。このプロセスは、先行技術では残念なことに除去されている塊を形成するための、有機物に関連した、好ましくない粘土粒子の凝集を防止する。油圧分離および分類は、当該発明の好ましいプロセスである。米国特許第２，５９４，９２９号明細書には同様に、トリニダードレーキアスファルトから粗粒珪質物質を除去するための、油圧分離の利用が開示されている。
【0047】
米国特許第１，９４８，２９６号明細書には、油が溶媒に溶解してアスファルトを分離させる、含油アスファルトからのアスファルトの調製が開示されている。このアスファルトはその後、別の油と再度混ぜ合わされ、高品質の生成物を生成するべく酸化される。好ましくは、石油を抽出して所望のアスファルト残渣を残すのに、プロパンを用いる。このアスファルト残渣を単離し、成分を溶融して均一に成分を混合するために加熱して、ガス油、軽質潤滑蒸留物、通常蒸留物、燃料油、液体アスファルト、および道路油等のフラキシングオイルと再度混ぜ合わせる。酸化を昇温した温度で溶融物を通過させて行う。
【0048】
同様に、米国特許第２，５０３，１７５号明細書には、砂、特に比較的粗粒の砂成分をトリニダードアスファルトから除去させて、瀝青分およびコロイド状粘土を抽出するために、ミネラルスピリット、灯油、コールタール蒸留物、および溶媒ナフサ等の石油由来溶媒、および塩素化溶媒および二硫化炭素を用いることが開示されている。水または水溶液の使用もまた、分離プロセスを促進するのに、開示されている。
【0049】
アスファルトからの液体石油の溶媒抽出も、米国特許第２，０８１，４７３号明細書に開示されている。パラフィン様および非パラフィン様油類の分離に液体二酸化硫黄を用いるプロセスも開示されている。アニリン、ギ酸メチル、およびアセトンなどの極性溶媒のベンゾールとの併用が分離を行うには効果が低いことが開示されている。
【0050】
米国特許第３，７７９，９０２号明細書には、アサバスカ瀝青等のアスファルト物質から選択的に抽出するために、様々な組成溶媒の使用が開示されている。開示されている単一溶媒および溶媒混合物として、パラフィン系または異性体炭化水素、飽和置換シクロパラフィン、および飽和非置換シクロパラフィンが挙げられている。脂肪族溶媒の溶媒能は、芳香族溶媒のものとの比較的で開示されている。溶媒および溶媒の組み合わせを選ぶことで、０％〜１００％の範囲でアスファルテンの選択的沈殿が実現できる。
【0051】
改良されたより延性を有するアスファルトコンクリート舗装を形成するために、精製トリニダードアスファルトと、製油所または石油アスファルトとを混ぜ合わせることの利点は、米国特許第４，２７４，８８２号明細書に開示されている。アスファルト成分が分離してアスファルテン物質および脱アスファルト化オイルを生じる利点は、米国特許第４，４２８，８２４号明細書に開示されている。このオイルをビスブレーキングし、続いてアスファルテンと再度混ぜ合わせて、低粘度でより低い流動点を有する生成物を製造する。これは、開示されている生成物が少なくとも同等の結果を有する配合物を生じるようにその体積を著しく減らすような、切断機材の体積が通常要求される配合物中に利用される。その他の転化および再配合手法は米国特許第４，５１４，２８３号明細書に開示されており、アスファルテンは緩やかに熱化することができ、残留原油と再度混ぜ合わせると、低粘性でよりポンプ送出性を有する生成物を生成するように、アスファルテンが粘性原油から沈殿する。
【0052】
同様に米国特許第２，７８３，１８８号および同２，９４０，９２０号明細書には、ペトローレンとして認識される溶媒可溶分から不溶アスファルテンを分離するために、多様な組み合わせでパラフィンおよびオレフィン溶媒を使用することが開示されている。当該特許では、２つの非混和性またはごく僅かに混和性の液体相を昇温温度で生じるように分離が起こることが明確に開示されている。米国特許第３，２７８，４１５号明細書には、一方の層が上記のような上述のような脂肪族溶媒であり、第二の相がフェノール水溶液である、二相分離が開示されている。米国特許第４，２１１，６３３号には、生成したアスファルトがヘプタン可溶物質を少なく含有するように分離させるために、天然ガソリン区分を使用することが開示されている。
【0053】
アスファルトの水性エマルジョンは、英国特許第３３２，５９１号明細書に開示されているように、トリニダードアスファルト、ベルムデスアスファルト、およびモンタンワックスの添加により改良される。これらの改良エマルジョンの使用は、舗装に使用される道路石（ロードストーン）などの多孔体との接触時における分解を低減することがわかった。この向上は、これらの物質に存在する、アスファルトゲンとして認識される高分子量有機酸に起因する。英国特許第４６２，１１１号明細書では、これらの構想を、タールピッチ、オイルピッチ、動物性および植物性物質の分解蒸留からのピッチ、およびアスファルト、アスファルタイト、石炭、泥炭、および褐炭等の天然瀝青の分解蒸留からのピッチの使用を開示することで上記の構想を広げている。アスファルタイトは、ギルソナイト、グラハマイト、およびグランスピッチとしてさらに開示されており、これらの任意の物質を、適切な最終生成物エマルジョンを得るために、硬度に関係なく、その他の任意の物質と混ぜ合わせることができる。米国特許第４，０７３，６５９号、同４，０９４，６９６号、同４，１９３，８１５号、および同４，６２１，１０８号明細書は、アスファルトおよび／またはギルソナイトを含む水性エマルジョンの生成を開示しており、当該特許では、いくつかの溶媒は生成したエマルジョンの安定性をさらに促進するのに使用することができるが開示されている。
【0054】
米国特許第３，９７８，９２５号、同３，９８３，９３９号、および同３，９９３，５５５号明細書には、オイルおよびタールサンドからオイルおよび瀝青を回収するための溶媒抽出および熱的プロセスが開示されている。配合物からの粘性オイル回収は、米国特許第４，１５６，４６３号明細書に開示されているように、蒸気圧入を多様なアミンと併用することで促進される。蒸気を極性溶媒、非極性溶媒、芳香族溶媒、および二酸化炭素と併用することの効果の比較も述べられている。
【0055】
アスファルテンは、坑井、パイプライン輸送、および掘削作業で問題となることが多く、米国特許第５，５０４，０６３号明細書には、このような堆積物の除去および阻止のため、アルキレンアミン−脂肪酸縮合反応生成物を極性非プロトン性高誘電率溶媒と併用することが開示されている。アスファルテン堆積物の同様な除去にアセトンをパラフィン系、オレフィン系、ナフテン系、および芳香族溶媒と併用することが、米国特許第２，９７０，９５８号明細書に開示されている。芳香族溶媒と併用する脂肪族ケトン類が、好ましく開示されている。同様に、芳香族炭化水素類をアミン類と共に使用することが米国特許第３，９１４，１３２号明細書に開示されており、米国特許第４，３７９，４９０号明細書には、有害なアスファルテンの溶液を生じるための、アミン活性化脂肪族ジスルフィド油類の使用が開示されている。
【0056】
米国特許第２，７６６，１３２号には、多様な凝集体の瀝青調製物への湿潤を高めるために、ポリアミノイミダゾリン類を瀝青混合物に取り込むことが開示されている。この向上は、凝集体、特に炭酸塩の該傾向を低減し、それに続く、凝集体物質の表面からの瀝青の分離または剥離で、鉱物分の浸出を遅らせる。
【0057】
その後必要なのは、使用するアスファルト原料物質が、コールドフローがなく包装および貯蔵時の圧迫に耐性を示す自由流動ペレットを造粒時に生成する、その他のアスファルトおよび改質材成分と、少なくとも一部再度混ぜ合わせ、および混ぜ合わせることができる多様なアスファルト成分に分別できるように、さらに加工またはアスファルトおよびアスファルト含有用途で使用するために包装することのできる、自由流動性ペレットを生成するためのプロセス、好ましくは連続プロセスである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0058】
簡単に述べると、好ましい形態において、本発明の多様な実施形態は、アスファルトおよびアスファルト含有物質を押出加工するための連続的方法に関し、制御された造粒プロセスで、ペレットがコールドフローがなく、包装および貯蔵時に圧迫に耐性を示して、その他の処理および用途での使用のためにその後包装できる、自由流動性ペレットを製造するように、少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つまたはそれ以上のこれらの成分をそれら自身と再び混ぜ合わせると共に、アスファルトおよびアスファルト成分等のその他の物質と混ぜ合わせることのできるように、アスファルト原料物質を多様なアスファルト成分に分別できる。
【0059】
本発明の実施形態は、製造されるペレットが、自由流動、非粘着性であり、コールドフローがなく、包装および貯蔵時の圧迫によって使用不能に変化しないように、アスファルト成分を造粒する方法を含む。さらに、このアスファルト成分は、単独および組み合わせて行える、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキング等の少なくとも１つのプロセスを含むことができる造粒前処理を施してもよい。従って、造粒時に製造されたペレットは、包装した生成物が、製品用途での使用を含む包装後処理で使用できるように、さらに改質することなく、その後乾燥および包装される。
【0060】
本発明の別の実施形態は、アスファルト原料から製造でき、単独および組み合わせて行える、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンドおよびビスブレーキング等の少なくとも１つを含む、アスファルト原料処理を施すことができる、アスファルト成分を造粒する方法を含む。さらに、製造されたアスファルト成分は、アスファルト原料を多様な区分に分離して得られた、アスファルト原料の少なくとも１つの区分であってもよく、造粒時のこのアスファルト成分は、単独および組み合わせて行える、熱的改質、輸送流体交換、ろ過、乾燥、およびコーティングのうちの少なくとも１つを含む造粒後処理を続いて施すことのできるペレットを製造できる。この造粒後処理の結果このように製造されたこのアスファルト成分を、さらに改質することなく、乾燥および包装してもよく、この包装した製品は、製品用途での使用を含む包装後処理に用いることができる。
【0061】
本発明のまた別の実施形態は、アスファルト原料およびアスファルト原料の区分のアスファルト原料処理が、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含む多様な物質との組み合わせを含むことのできるような、アスファルト成分を造粒する方法を含み、これらの物質およびアスファルト成分に、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むことのできるそれぞれの物質処理を、単独および組み合わせて行えるように、施すことができる、アスファルトを造粒するための方法を含む。さらに、この造粒前処理は、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むことができるそれぞれの物質改質を、単独および組み合わせて、物質およびアスファルト成分に施せるように、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分を含むことができる、様々な物質との組み合わせを含んでもよい。これに加えて、これらそれぞれの物質処理、アスファルト原料処理、および造粒前処理は、単独に、逐次、前後して、同時に、およびこれらを組み合わせて行うことができ、アスファルト成分は分離可能な生成物でなくてもよい。造粒後処理は、物質およびアスファルト成分が、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むことができるそれぞれの物質改質を、単独および組み合わせて行えるように、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分等の様々な物質との組み合わせを含んでもよい。それぞれの物質処理および造粒後処理も、単独に、逐次、前後して、同時に、およびこれらを組み合わせて行うことができる。包装後工程は、これらの物質およびアスファルト成分が、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒 脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むことができるそれぞれの物質改質を、単独および組み合わせて行えるように、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分等の多様な物質との組み合わせを含んでもよい。さらにまた、それぞれの物質処理および包装後処理は、単独に、逐次、前後して、同時に、および組み合わせて行うことができる。
【0062】
本発明のさらに別の実施形態は、天然アスファルト、石油アスファルト、タール、ピッチ、熱分解アスファルト、酸化アスファルト、化学改質アスファルト、ポリマー改質アスファルト、繊維改質アスファルト、反応性アスファルト、タールサンドまたはオイルサンドから得られるアスファルト、油母頁岩、ロックアスファルト、アスファルタイトのうちの少なくとも１つとすることができるアスファルト原料のアスファルト成分を造粒する方法を含み、アスファルト原料は、単独および組み合わせて使用できる。
【0063】
本発明のさらなる実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、包装は相溶性包装物質の使用を含むことができる。
【0064】
本発明のまた別の実施形態は、包装が、物質およびアスファルト成分が、熱的改質、ろ過、乾燥、液化、溶媒抽出、熱的抽出、相分離、蒸留、溶媒脱アスファルト、分別、熱分解、混合、ブレンド、およびビスブレーキングのうちの少なくとも１つを含むことのできるそれぞれの物質改質を、単独および組み合わせて行えるように、その他のアスファルトおよびその他のアスファルト成分等の多様な物質との組み合わせを含むことができるような、アスファルト成分を造粒する方法を含み、貯蔵および出荷時に包装内容物が移動するのを防止するために、この包装に含まれるこれらの物質の少なくとも１つを、湿潤および／または圧縮により融着することができる。
【0065】
本発明の別の実施形態は、多様な区分に分離された単一アスファルト原料の少なくとも２つの区分を、アスファルト原料処理、造粒前処理、造粒後処理、包装、および包装後処理のうちの少なくとも１つを単独および組み合わせて行う間に、再度混ぜ合わせることができるように、アスファルト成分を造粒する方法を含む。
【0066】
本発明のさらに別の実施形態は、生成するペレットが自由流動性および非粘着性でコールドフローがなく、包装および貯蔵時の圧迫により使用不能に変化しないように、そしてアスファルト原料の組成が変化しないように、またこれらの区分を再度混ぜ合わせて得たペレットの完全性が、直接得られるアスファルト原料物質で生成することのでできるペレットのものと同じではないように、アスファルト原料処理、造粒前処理、造粒後処理、包装、および包装後処理のうちの少なくとも１つを単独および組み合わせて行う間に、多様な区分に分離された単一アスファルト原料のすべての区分を、再度混ぜ合わせることができるように、アスファルト成分を造粒する方法を含む。
【0067】
本発明のまた別の実施形態は、フィラー、繊維、アスファルト成分、油類、溶媒、アスファルト油、ワックス類、アスファルトワックス、ポリマー、相溶化剤、およびアスファルタイトを含むことのできる改質物質とブレンドできるような、アスファルト成分を造粒する方法を含む。
【0068】
本発明のさらなる実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、アスファルト成分中のフィラー物質が、単独および組み合わせて使用される、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶のものを含むワックス、アスファルトワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体のうちの少なくとも１つとすることができる。
【0069】
本発明のさらにまた別の実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、アスファルト成分中の繊維として、天然繊維、合成繊維、セルロース系繊維、鉱物繊維、ポリマー繊維、ナノ繊維、珪質繊維、金属繊維、および無機繊維が挙げられる。
【0070】
本発明のまた別の実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、アスファルト成分中のポリマーとして、単独および組み合わせて使用される、オレフィン系、アラルケニル、ビニル系、置換ビニル系、縮合ポリマー、ポリマー樹脂、ヘテロ原子ポリマー、官能基置換ポリマー、および共重合体が挙げられる。
【0071】
本発明の別の実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、造粒後処理として、少なくとも１つの層で生成したペレットのコーティングの１つが挙げられる。本発明のまた別の実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、少なくとも１つの層のコーティングを、アスファルト、シール層、硬化層、および非粘着化層のうちの少なくとも１つとすることができる。
【0072】
本発明のさらなる実施形態は、コーティングが結合材層およびコーティング層を含むことができるように、アスファルト成分を造粒する方法を含む。
【0073】
本発明のさらに別の実施形態は、結合材を、エマルジョン、分散液、およびアスファルトのうちの少なくとも１つとすることができるような、アスファルト成分を造粒する方法を含む。
【0074】
さらにまた別の本発明の実施形態は、アスファルト成分を造粒する方法を含み、コーティング物質を、単独および組み合わせて使用される、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶のものを含むワックス、アスファルト、ワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体のうちの少なくとも１つとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図2】図２は、造粒前処理、造粒、造粒後処理、乾燥、およびその後の包装後処理および使用のための包装を施すアスファルト成分を生成するために、アスファルト原料をアスファルト原料処理するプロセスのフローチャートを示す。
【図3】図３は、アスファルトを含む少なくとも１つの追加的な物質原料と組み合わせて、少なくとも１つのアスファルト原料を処理し、かつ／あるいは、その後に続く後工程および使用のために製造されるアスファルト成分を造粒、乾燥、および包装する、アスファルト原料処理、造粒前処理、造粒後処理、および／または包装後処理等の処理工程のうちの少なくとも１つで多様な物質を混ぜ合わせられるような、その後の処理のための混ぜ合わせることが個々にできるプロセスのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0076】
発明の詳細な説明本発明の好ましい実施形態は詳細に説明されているが、その他の実施形態も可能であることを理解すべきである。従って、本発明の多様な実施形態は、その範囲が以下の説明または図面に示すような成分の構成および配置の詳細に限定されるものではない。本発明の多様な実施形態は、その他の実施形態が可能であり、多様な方法で実施または実行できる。また、好ましい実施形態の説明では、具体的な用語を明瞭化のために使用する。
【0077】
具体的に図面を参照すると、図１では、アスファルト成分２００を、造粒６００および乾燥１０００の際に、生成した自由流動ペレットに、製品使用を含む追加的な包装後処理２２００を続いてできる、包装２０００を施せるように、造粒前処理４００することができる。図２に示すように、このアスファルト成分２００は、アスファルト原料処理１００されるアスファルト原料１０から得ることができる。図２のアスファルト成分２００は同様に、図１に示すような、造粒前処理４００、続いて造粒６００することができる。さらに図２では、造粒６００の後、このように生成したペレットを、生成した自由流動ペレットがその後製品使用を含む追加的な包装後処理２２００を施せるように、造粒後処理８００、続いて乾燥１０００および包装２０００することができる。
【0078】
図３では、アスファルト成分２００は、アスファルト原料１０から得られるアスファルトを含む物質を混ぜ合わせたものであってもよく、必要に応じて処理していてもよい、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのうちの少なくとも１つのその他の物質原料を含んでもよい。従って、アスファルト成分２００は、アスファルト原料処理１００を経たアスファルト原料１０の改質を含んでもよく、また物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのうちの少なくとも１つを含むことができ、物質原料Ａ４０を、物質Ｘ８０までの物質の同様の処理で物質Ａ処理４１することができ、物質Ｘ８０は物質Ｘ処理８１を経て処理されている。従って、物質Ａ４０から物質Ｘ８０まで、および／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までから得られる物質の任意の組み合わせを含んで配合されたアスファルト成分２００を、造粒前処理４００でさらに改質することができる。さらにまた、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０まで、および／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までにより得られる物質を、その後造粒６００するために、造粒前処理４００でアスファルト成分２００と混ぜ合わせることができる。生成する生成物をその後乾燥１０００および包装２０００できるように、造粒６００から得られる生成物に、追加的な造粒後処理８００を単独に、あるいは物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までから生じる物質と組み合わせて施すことができる。あるいは、乾燥１０００から得られる生成物を、生成する生成物を包装２０００することができるように、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までから生じる物質と混ぜ合わせることができる。包装２０００後の物質、好ましくは相溶的に包装されたものを、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質原料Ｘ処理８１までを経て得られた物質と、包装後処理２２００のような生成物使用を含むさらに下流操作で、同様に混ぜ合わせることができる。
【0079】
図４は、アスファルト原料１０を、アスファルト区分Ａ１２、アスファルト区分Ｂ１４、アスファルト区分Ｘ１８までを含む多様な区分を生成するために、アスファルト原料処理１００できるプロセスを示す。同様に図５は、物質原料Ａ４０を、物質Ａ区分Ａ４２、物質Ａ区分Ｂ４４、物質Ａ区分Ｘ４８までを含む多様な区分を生成するために、物質Ａ処理４１できるプロセスを示す。従って、いずれの多様な物質原料でも、任意の多様な物質区分を生成するための任意の多様な物質処理工程から図６までにより改質でき、同図では、物質原料Ｘ８０を、物質Ｘ区分Ａ８２、物質Ｘ区分Ｂ８４、物質Ｘ区分Ｘ８８までを含むいずれの多様な物質区分を生成するために、物質Ｘ処理８１できることが示されている。従って、いずれの物質区分および物質区分のいずれの組み合わせも、アスファルト原料として使用できるアスファルト区分を含む任意の物質原料としての役割を果たすことができ、造粒６００、究極的には乾燥１０００および包装２０００で、任意の組み合わせおよび置換で生成した最終ペレットが自由流動性であるように、またさらに分別することができる。
【0080】
ここで図２および３を再び参照すると、アスファルト原料１０として、天然アスファルト、石油アスファルト、タール、ピッチ、熱分解アスファルト、酸化アスファルト、化学改質アスファルト、ポリマー改質アスファルト、繊維改質アスファルト、反応性アスファルトなどが挙げられ、タールサンド、オイルサンド、油母頁岩、ロックアスファルト、アスファルタイトなどから得られたアスファルトを、限定する意図なく含むことができる。本発明の目的のために、アスファルトおよび瀝青またはミネラルピッチは、温度により変化する特性を有し、熱可塑性かつ粘弾性の炭化水素類の濃い暗褐色から黒色の混合物であると同等に定義され、物質が天然ではセメント質であり、耐侯性および耐薬品性結合材の両者としての機能を果たすことができるような、天然または合成、脂肪族および／またはヘテロ環状化合物を含む芳香族とすることができる。
【0081】
本発明に使用される天然アスファルトは、原油中に存在する揮発性成分がアスファルト濃縮物を残して蒸発するように、経時的な地質額的亀裂および裂罅（れっか）が徐々に進行した原油に対する風および太陽による蒸発作用の結果として生成された物質として定義される。これらは、レーキ、パッドル、または本発明でレーキアスファルトとして定義され、アスファルトピットおよびタールピットと同等のピットとして存在してもよい。天然アスファルトはまた、本発明で、アスファルトに、多くの場合低濃度で、含浸された鉱物質であり、アスファルト石および瀝青質岩と同等であると定義されるロックアスファルトとしても存在する。天然アスファルトでもあるアスファルタイトは、本発明では、鉱物または植物性不純物を含まないアスファルトとして定義され、石炭とは異なって二硫化炭素に対する可変的な可溶化能で石炭とは区別される。アスファルタイトは、固定炭素含有量、および比重と軟化点が異なり、これらには限定されないが、アルバート鉱、インプソン石、ニグライト、ユインター石（ｕｉｎｔａｉｔｅまたはuintahite）、グラハマイト、グランスピッチ、マンジャック（manjak）またはマンジャックブラック（manjak black）、およびギルソナイトが挙げられる。
【0082】
本発明で使用される石油アスファルトは、石油精製プロセスの副生成物として定義され、これらには限定されないが、常圧蒸留物残渣、真空蒸留残渣、溶媒脱アスファルト化残渣などを含むことができる。タールは、瀝青質石炭の蒸留から得られる物質および有機物質の分解蒸留の副生成物として定義される。同様に、本発明で使用するピッチは、完全な炭素残渣が生成されないように、完全または部分的に空気のない条件下での、コールタール、木タール、およびこれらの物質の分解蒸留から生じる松脂などの針葉樹樹脂の蒸留から得られる、濃厚、暗色で、通常粘着性を有する物質として定義される。これらは、本発明で使用されるような、タールピッチ、オイルピッチ、有機ピッチ、および瀝青ピッチと同等であり、本明細書で既に定義されているタールと同様に同等であると見なされる。
【0083】
熱分解アスファルトまたは焦性瀝青は、生成する物質が本発明で定義されている元のアスファルトよりも低分子量となるように、粗原料を含む熱処理されたアスファルトを含む。熱分解アスファルトとして、これらには限定されないが、真空還元した粗原料、蒸気還元した粗原料、分解タール、および油母頁岩抽出の副生成物が挙げれる。上述のような高温熱分解の代わりに、例えば過酸化物などの遊離基生成種の存在下で触媒細分化を行うビスブレーキング法も利用できる。酸化、光分解またはエージング、および熱分解的開裂は、これらのプロセスが遊離基種の生成を通常含み、すべてがアスファルト種の分子量低減に関与でき、そして関与するということで似ている。
【0084】
本発明で定義されている酸化アスファルトは、アスファルトの人工的およびエージングによるような天然の酸化の両者を含み、理論に結びつけることを意図しないが、元のアスファルトの化学組成が変化したように、アスファルト構造に存在するヘテロ原子および／またはベンジル炭素部分を改質できる。このような酸化的改質は、例示的には、これらに限定するつもりはないが、ホットアスファルトに空気を吹き込んだり、ブローンアスファルト、および鉱酸、酸化硫黄などの使用により行うことができる。とりわけ酸化生成物として、例えば、カルボン酸無水物、カルボン酸、アルデヒド、有機酸化硫黄、および有機酸化窒素を挙げることができる。酸化は、化学的に改質したアスファルトおよび反応性アスファルトを以下の記載に定義されるように調製するいくつかの機構のうちの１つであってもよい。
【0085】
化学的に改質したアスファルトは、その他の物質のアスファルトとの混和材、誘導体化アスファルト、および本発明で定義されるような架橋性および架橋したアスファルトを含んでもよい。この化学的改質は、これらに限定されないが、例えば、透過性、可撓性、延性、柔軟性、耐薬品性、耐侯性、加工性、レオロジー改質、湿潤性、およびポリマー、その他の添加剤、および凝集物質等の基質に対する親和性等の天然アスファルトの特性を改質するように行われる。同様に、本発明で定義されるようなポリマー改質アスファルトとして、アスファルトとブレンドした、アスファルトに化学的に結合した、アスファルトと反応性の、および架橋ていてもよい、ポリマー物質が挙げられる。共重合体を含むポリマーの例として挙げられるのは、オレフィン系、アラルケニル、ビニル系、置換ビニル系、縮合ポリマー、ポリマー樹脂、ヘテロ原子ポリマー、官能基置換ポリマーなどである。架橋として、ポリマー内架橋、およびポリマーと、アスファルトまたは化学改質アスファルトとの間の架橋が挙げられる。架橋剤として、硫黄および有機硫黄類似体、ビニルモノマーおよびダイマー、反応性樹脂、反応性多官能性化合物、オリゴマーおよび環状オリゴマーなどが挙げられる。架橋は、当該技術分野で既知の、触媒、共開始剤、およびその他の補助剤の存在下で行うことができる。
【0086】
化学的改質により、アスファルト内の反応性基の生成を生じることができ、この結果、反応性アスファルトを生成する。このような反応性基として、これらに限定する意図はないが、カルボニルおよびチオカルボニル種（酸類、アルデヒド類、ケトン類、チオ酸類、チオアルデヒド類、チオケトン類など）、不飽和種（オレフィン類、イミド類、イミン類、芳香族、ヘテロ芳香族、不飽和ヘテロ化合物など）、および酸化硫黄と酸化窒素類似体が挙げられる。反応性アスファルトはまた、反応性ポリマーおよびポリマー生成種との化学的結合および架橋基のアスファルト成分への導入により、生成することもできる。反応性アスファルトは、重合可能成分（遊離基種、縮合ポリマー種、脱水種、脱離種、モノマー、オリゴマー、環状オリゴマー、プレポリマーなど）のアスファルト成分への化学的付加により生成することもできる。
【0087】
本発明で定義される繊維改質アスファルトとして、これらに限定する意図はないが、天然および／またはセルロース系繊維、金属繊維、ポリマー繊維、ナノ繊維、珪質繊維、金属繊維、無機繊維などを含む合成繊維を添加したアスファルトを含む。本発明で定義される繊維を、当業者に知られるように、アスファルト配合物との相溶性を高めるために表面特性を改質するのに処理することができる。
【0088】
本発明に定義されるタールサンド、すなわち油砂は、アスファルト分を表面堆積物から、これらに限定する意図はないが例として、抽出、分離、および熱的分離により除去することができる、粘土、砂、水、および瀝青の組み合わせを含む。さらには、アスファルトは、これらに限定する意図はないが、例示的に、蒸気圧入、溶媒圧入、および火攻法により深部堆積物から得ることができる。これらの手法により得られた物質は、非従来的なオイルおよび／または本発明で定義されるような粗瀝青として記載することもできる。
【0089】
本発明に定義される油母頁岩は、熱分解アスファルトまたは焦性瀝青を生成するために、加熱および／または熱分解で通常得られるような流体物質として、岩石から放出させることができる、ケロゲンおよびケロゲン質物質としても知られる固体の瀝青質物質を含有する、いずれの堆積岩も含む。あらゆる形態の油母頁岩を、地質学的分類（炭素塩に富む、珪質の、燭炭頁岩）、ケロゲン系分類（バンクレベレン図による同定を含む有機成分の水素、炭素、および酸素含有量により定義される）、および石炭と同様の、生成場所に関連する語（陸成、湖成または湖沼成、および海成）を用いる岩石学的分類によるものを網羅するため、本発明に定義されるように、まとめて含む。
【0090】
図２および３にさらに示すように、アスファルト原料１０を、アスファルト原料処理１００に従って、アスファルト成分２００を生成するように改質する（図１も参照）。アスファルト原料処理１００は、混合、加熱、冷却、ろ過、乾燥、加溶媒分解、熱分解、溶媒抽出、多相抽出、分別、熱的分別、蒸留、常圧蒸留、蒸気蒸留、真空蒸留、液化、ブレンド、化学的改質、配合、脱配合（ｄｅｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）、反応、誘導体化、押出成形などの、バッチ式または連続式の、少なくとも１つのプロセスとすることができる。
【0091】
このアスファルト原料１０は、バルクまたは個装されて連続的に供給される固体または液体物質とすることができ、アスファルト原料処理１００に、固体として搬送、または液体としてポンプ供給してもよい。増圧ポンプ、遠心ポンプ、容積型往復ポンプ、および容積型回転ポンプのうちの少なくとも１つを含む、任意の好適なポンプを使用できる。回転ポンプを使用する場合、以下の説明に用いられているように、蠕動、羽根、ネジ、ローブ、一軸ネジ、およびギアポンプまたは溶融ポンプのうちの少なくとも１つであってもよい。ギアポンプは、どのような仕様でもよく、圧力生成に関して、低、中、および高精度性能のものを含む。
【0092】
アスファルト原料処理１００のために受け取られたアスファルト原料１０を、アスファルト成分２００を調製するために、加熱または冷却により熱的に改質できる。熱的改質を、容器中のように静的に、または動的に、連続式およびインラインで行うことができる。加熱は、発熱体、加熱コイル、熱交換プロセスなどを利用して行うことができ、電気的、蒸気、熱移動流体、およびオイルユニットを使用して行うことができる。冷却は、当業者に知られるように、熱交換流体を使用して行うことができる。
【0093】
受け取られ、または熱的に改質された、図２および３のアスファルト原料１０を、組成の均一性を確保するために、静的または動的に混合でき、この操作は、インラインでスタティックミキサーを用いてポンプ供給する際に、高せん断を含む攪拌により混合容器中で、そして回転押出成形機を含む、対ねじおよび平行二重ねじを含む一軸、二軸または多軸であってもよい押出成形機で、行うことができる。多様な度合いの混合およびせん断は、異なる様式の混合工程によって行われる。静的混合は、通常最小のせん断を含み、より熱的エネルギーに依存する。動的混合は、ブレード設計およびミキサー設計にかなり依存する。押出混合は、スクリューの種類、スクリューの数、およびスクリュー形状によって異なり、せん断エネルギーを著しく発生させることがかなり可能である。したがって、エネルギーは、せん断または機械的エネルギーおよび熱的エネルギーの両者の点で、混合プロセスに導入される。これらのユニットの加熱および／または冷却は、例えば、電気的に、蒸気により、または熱的に制御された、油または水のような液体を循環させることで、行うことができる。混合は、配合物が適切な温度、または当業者がそのプロセスについて具体的に決定または知っている、粘稠度または粘度に関するその他の条件に達するまで続ける。
【0094】
混合工程は、図３に示すように、その他の成分に、フィラー、繊維、アスファルト成分、油類、溶媒、アスファルト油、ワックス、アスファルトワックス、ポリマー、相溶化剤、アスファルタイトなどが挙げられる、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までの任意のものをブレンドするなどの配合プロセスを含んでもよい。ブレンドは、架橋剤、誘導体化剤、酸化剤、モノマー、オリゴマー、反応性ポリマーなどを含む反応性薬品にさらに取り込んでもよい。フィラー物質の例として、これらに限らないが、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶のものを含むワックス、アスファルトワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体が挙げられ、単独および多様に組み合わせて使用できる。好ましくは、これらのフィラー物質は、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質原料Ｘ処理８１までを経て得られる物質のいずれであってもよい。
【0095】
ここで図７ａを参照すると、受け取ったまたは熱的に改質されたアスファルト原料１０は、流入口１０４で矢印で示す物質Ａにとって適切に、溶融、加熱、または冷却するために、混合装置１０２に導入できる。ここで混合工程はアスファルト原料処理１００（図３）に従うブレンドを含み、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までから生じたそれぞれの物質のうちの少なくとも１つを、固体または液体として混合装置に手作業で供給することができる。好ましくは、液体は図示していない混合装置にポンプ供給または計量でき、固体は供給スクリュー１０６を経るか、またはその他の適切な装置により、添加できる。供給は、重量測定法または容量分析で行うことができ、好ましくは当業者に容易に理解される機械的および／または電子的フィードバック機構により制御される。１つまたそれ以上の同様のまたは異なる供給機構を使用することができ、混合装置１０２中の同じまたは異なる流入箇所１０８に設置できる。これらの供給成分は、周囲温度、加熱、または冷却でき、大気雰囲気または加圧、空気または、これらに限らないが、アルゴンまたは窒素などが好ましい不活性媒体でパージしてもよく、あるいは混合装置中への流れを促進するのに、真空または部分真空にしてもよい。
【0096】
混合装置１０２のチャンバーは、大気雰囲気、または空気または不活性ガス、例えばアルゴンまたは好ましくは窒素でパージしてもよい。成分を、特定のプロセスに要求される温度まで温めて、連続的または分割して添加できる。混合は、モーター１１２で制御される回転子１１０の回転により行われる。回転子１１２に取り付けられているのは混合ブレード１１４であり、これらの例として、プロペラまたは舟型、鋤型、デルタまたはシグマ型の、シングル、ダブル、または複数構成、およびヘリカルまたはヘリカル分散ブレードが挙げられる。あるいは容器として、混練機、ブス混練機、またはファレル密閉式ミキサーが使用でき、あるいはリボンブレンダー、バンバリー型ブレンダー、横型ミキサー、縦型ミキサー、プラネタリーミキサーまたは当業者に知られる同様の装置が使用できる。適切な流動点に達すると、バルブ１１６を開け、この流体または溶融物質は、以下の記載で説明されるように、パイプ１１８中を通過する。
【0097】
あるいは、受け取られたまたは熱的に改質された、図２および３のアスファルト原料１０は、これらに限らないが、任意で、一軸、二軸、多軸またはリング押出成形機、またはラム押出成形機であり、好ましくは一軸、より好ましくは二軸押出成形機である、押出成形機１５０の流入口１５２に図７ｂに示すように接続するように取り付けられる。スクリュー部分またはゾーンは、物質または後に続く造粒のための物質を溶融、混合、および均一に分散および分配するため、熱的および機械的に十分なエネルギーを同時に供給して、物質を供給、混合、および搬送するべきである。押出成形機１５０、好ましくは二軸押出成形機は任意で、これらには限られないが窒素またはアルゴンが好ましい不活性ガスでパージでき、追加的に、いくつかまたはすべてが１つまたはそれ以上の真空付属装置またはその他の排気機構または当業者に理解されるような機構に装着できる、１つまたそれ以上のベント口を有することができる。ベント口１５４または適切な排気機構は、気体、望ましくない揮発物質、副生成物、分解生成物、および／または不純物の除去を促進する。通気は、その配合物にとって不可欠ないずれの揮発性成分も消失したり混合工程への導入後に支障がないように、注意して使用し、正しい位置に配置すべきである。スクリューの構成は、その物質に適切な溶融、加熱、および／または冷却のうちの少なくとも１つに対して必要な、配合および加工条件によって決まる、適度の供給、分散的および／または分配的な混合、溶融、ブレンド、および処理量を達成するのに良好であるべきである。ここで混合工程は、アスファルト原料処理１００（図３）に従うブレンドを含み、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までの多様なもののうちの少なくとも１つおよび／または物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までの処理から生じるそれぞれの物質を、固体または液体として手動で混合装置に供給してもよい。好ましくは、液体は、図示していない混合装置にポンプ供給または計量でき、固体は供給スクリュー１０６を経て、またはその他の適切な装置を用いて添加できる。供給は、重量測定法または容量分析的に行うことができ、好ましくは、当業者に容易に理解できる機械的および／または電子的フィードバック機構により制御されている。１つまたそれ以上の同様のまたは異なる供給機構を使用でき、同じまたは図示していない異なる流入箇所に設置できる。供給成分は、周囲温度、加熱、または冷却してもよく、大気雰囲気または加圧、空気またはこれらに限らないが、好ましくはアルゴンまたは窒素のような不活性媒体でパージしてもよく、混合装置への流れを促進するように真空または部分真空にしてもよい。
【0098】
同様に、溶融流体となるように受け取られまたは熱的に改質された、図２および３のアスファルト原料１０は、輸送およびスタティックミキサー１６０への物質の流れを促進するために、どのようなポンプでもよいポンプ１６２、好ましくは上述のようなギアポンプに、図７ｃに示すように接続するように取り付けられる。スタティックミキサー１６０を図７ｃの点線１４５ｂで示すように配置して溶融ポンプ１３０に接続する。図７ｃのスタティックミキサー１６０は、均一な溶融または溶融塊を生じるように生成される混合物を加熱するのに用いる、あるいは溶融塊の温度を下げるために溶融物冷却器として効果的に使用することができる。スタティックミキサーを順次用いる場合、各ユニットを配合物を加熱およびさらに混合するのに用いることができ、温度、設計、形状および構成、物理的サイズ、およびプロセス条件は同じまたはミキサー間で異なっていてもよい。連続したスタティックミキサーは、分散および分配のより良好な混合を達成するために混合物を加熱できるのに対し、第二のスタティックミキサーは、さらなる処理を促進するために、実際に混合物を冷却できる。スタティックミキサー１６０または溶融物冷却器は、コイル型、スクレイプウォール、シェルおよびチューブ設計、またはＵ型チューブ設計またはその他の同等の形式の熱交換器であり、好ましくは、物質をさらに混合し、必要に応じて温めたり冷却するように、好ましくは、これらに限らないが、油または水の流れが外側にあるチューブの壁に、より物質が密接に接触するために、個々のチューブ内で適切な構成を有する静的混合ブレードを含む、シェルアンドチューブ設計である。循環媒体の温度および流速は、図示していない制御ユニットにより注意深く制御されている。静的混合または溶融冷却における条件選択のための重要な基準は、適切な混和材に必要な圧力を維持しながら、最低限の圧力低下で、混合をもたらす最大量の仕事をすることである。押出成形機１５０および／または溶融ポンプ１３０によって生じる圧力は、そのような圧力が存在する場合、溶融または流体塊のフィルター１４０中で、あてはまる場合、その後の下流工程へそしてその中への流れを維持するのに十分であるべきである。
【0099】
本発明に記載されるように、動的、押出、および／または静的混合を順次および／または同時に接続できる場合混合部を単独または組み合わせて使用できる。この例は、スタティックミキサーに直接取り付けられた混合装置、またはスタティックミキサーに直接取り付けられた押出成形機、またあるいはスタティックミキサーに直接取り付けられた押出成形機である。さらに、押出成形機は、同様または異なる設計様式または構成の別の押出成形機に順次および／または同時に取り付けることができる。温度およびプロセスパラメータは、多様な混合部および混合ユニットで同じまたは異なってもよく、２つを超える逐次または別の方法で組み合わせて取り付けられてもよい。
【0100】
容器、押出成形機、ギアポンプ、スクリーン交換器、分流弁（以下に記載）、およびスタティックミキサーまたは溶融冷却器を含む部品の接着、腐食、摩耗、および損耗を防止するための表面処理およびコーティングの利用は、本発明で検討されており、これらに限定する意図なく、参照により含まれている。窒化、侵炭窒化、電解めっき、無電解めっき、熱的硬化、フレーム溶射法、および焼結法は、これらの表面処理およびコーティングの例である。
【0101】
受け取られまたは熱的に改質された図２および３のアスファルト原料１０は、好ましくは、好ましくは天然アスファルトから予想される、バルク不純物と、このように製造されるアスファルト成分２００の組成に不可欠ではない粗粒から細粒の堆積物を除去するのに、溶融物からろ過することができる。ろ過は、受け取りまたは熱的改質されたアスファルト原料１０を混合装置、押出成形機、および／またはスタティックミキサーに導入する前にでき、好ましくはそのように行う。ろ過は、混合装置、押出成形機、および任意でスタティックミキサーの後に行うこともできる。図７ａにおいて、パイプ１１８は、上述のように任意の好適なポンプでよく、好ましくはギアポンプである、ブースターポンプ１２０に取り付けられている。ポンプ圧は異なる可能性があり、キャンドルフィルター、バスケットフィルター、またはスクリーン交換器であってもよく、より好ましくは２０メッシュまたはそれよりも粗いバスケットフィルターである、粗塵フィルター１２２に溶融物を少なくとも通過させるのに十分でなくてはならない。粗塵フィルター１２２は、パイプ１２４に流れて通過すると、比較的大きな粒子、凝集体、または粒状物質を溶融物から除去する。点線１４５ａは、溶融ポンプ１３０への接続を示す。同様に、これらのろ過選択肢と組み合わせた適切に好適なポンプは、上記で提案されているように、混合装置、押出成形機、および／またはスタティックミキサーの上流で使用できる。
【0102】
パイプ１２４（図７ａ）、またはスタティックミキサー１６０（図７ｃ）または押出成形機１５０（図７ｂ）またはこれらのいずれの組み合わせの出口において、この溶融または流体化物質は、好ましくは少なくとも約１０ｂａｒ、より好ましくは約３０〜約２５０ｂａｒまたはそれ以上の追加的な圧力を溶融物に対して生じる溶融ポンプ１３０を任意で通過する。溶融ポンプ１３０は、遠心または容積式往復または回転ポンプ、好ましくは蠕動、羽根、ネジ、ローブ、一軸ネジ、またはギアポンプであってもよい回転ポンプであり、より好ましくはギアポンプである。封着は、化学的および機械的に加工される物質と相溶すべきであり、このことの詳細は当業者によく理解されている。加圧された溶融物は、好ましくはバスケットフィルターまたはスクリーン交換器、より好ましくは２００メッシュまたはそれよりも粗いスクリーン交換器、さらにより好ましくは異なるメッシュ数の２つまたはそれ以上のスクリーンを有する多層スクリーン交換器、最も好ましくは２０メッシュ、４０メッシュ、および８０メッシュを例として挙げられる一連のフィルターである、図７ｂのフィルター１４０を通過する。スクリーン交換器は、手動式、プレート式、スライドプレート式、回転プレート式、シングルまたはデュアルボルトであってよく、連続式または不連続式であってもよい。
【0103】
溶融ポンプ１３０および／またはフィルター１４０の使用は、配合物中の任意の揮発性含有成分の含有に強くかつ任意で依存する。圧力は、押出混合から溶融ポンプ１３０の前述の使用まで十分なものとすることができるが、静的および／または動的混合、スタティックミキサー１６０または混合装置１０２はそれぞれ、装置からの配合物の進行および放出を確実にするための加圧を促進することを必要とすることができる。フィルター１４０は、使用する場合、過大な粒子、塊、無定形塊、または凝集体が下流プロセスに広がらないことを確実にするための安全機構を提供する。必要な圧力は加工する物質に依存し、混合に続く下流工程の組み合わせに著しく影響を受け、当該プロセスの処理量または流速にも依存する。
【0104】
図２および３のアスファルト原料処理１００は、例として、蒸気蒸留、常圧蒸留、および／または真空蒸留の利用による、乾燥および／または液化を含むことができる。あるいは、赤外線加熱を利用してもよい。利用可能なな場合、水分等の揮発性物質は、押出成形機の通気および／または真空ベントを通して除去することもできる。アスファルトが上述のように酸化する傾向にあるので、任意の乾燥工程で移動空気の使用を最小限にする、好ましくは該使用を避けることが賢明である。しかしながら、不活性ガスは、水分等の揮発性物質の除去を促進するのに用いることができる。十分な熱を、追加的な下流処理を受けやすい低分子量成分へのアスファルト原料１０の熱的分解または熱分解へと導くのにも利用できる。このことは石油精製プロセスにおいてよく行われ、上述のように油母頁岩の処理に通常見られる。
【0105】
先行技術でBoussinqaultは、アスファルト原料１０の沈殿性分から溶融オイルを分離するための加熱の利用を実証した。このことの例は、不溶分、従って沈殿したアスファルテン区分からの溶融オイルまたはペトローレン区分の約３００℃（約５７２°Ｆ）での分離である。このことは図４に例示されており、アスファルト区分Ａ１２がペトローレンを表わしアスファルト区分Ｂ１４が本発明上述のアスファルテンを表わす、２つの区分を生成するアスファルト原料処理１００として、アスファルト原料１０を３００℃に加熱している。
【0106】
図４を用いたさらなる例として、アスファルト原料１０は、アスファルト区分Ａ１２、アスファルト区分Ｂ１４、アスファルト区分Ｘ１８までとして示される多様な区分を生成する、アスファルト原料処理１００として、多様な溶媒抽出を経ることができる。先行技術の加溶媒分解法を用いると、完全不溶性分は、カーボイド（二硫化炭素、四塩化炭素、および低分子量パラフィンに可溶）、二硫化炭素可溶性カルベン（四塩化炭素および低分子量パラフィンに可溶）、可溶性マルテン（二硫化炭素、四塩化炭素、および低分子量パラフィンに可溶）、および低分子量パラフィン不溶アスファルテン（二硫化炭素および四塩化炭素に可溶）を含む。このような溶媒抽出は、２つまたはそれ以上の区分を生成するために、アスファルト原料１０の選択部分を１つまたそれ以上の相で溶媒抽出するように、多様な脂肪族溶媒、芳香族溶媒、および／または極性溶媒を用いてさらに改質されてきた。多相抽出は、元のアスファルト原料１０の区分を生じるように分離できる、２つまたはそれ以上の非混和（不溶）相を生成するのに、少なくとも１つの非極性溶媒を水等の少なくとも１つの極性溶媒と併用することを実証してきた。バッチ式および／または連続式プロセスによる再循環に関して当業者に知られる溶媒回収工程を溶媒に施すことができるように、これらの抽出プロセスで用いるそれぞれの溶媒を濃縮および／または蒸発して、分離した区分を生じさせることができる。
【0107】
同様に先行技術のダナ分類（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ、１８９５）は、アスファルタムを１００℃またはそれ未満で蒸発した低沸点油類、１００℃〜２５０℃で蒸発する重油類、アルコール可溶樹脂、エーテル可溶およびアルコール不溶物質、エーテルおよびアルコール可溶物質、および窒素含有物質等の分類に分けている。本発明に定義されるアスファルタムは、黒から茶色で粘土、砂、および植物性物質を含んでいてもよい砂岩、石灰岩、または頁岩床で頻繁に見出される瀝青質またはアスファルト物質である。
【0108】
上述のプロセスは、図１、２および３に示すようにアスファルト成分２００を生成するように、単独および多様な組み合わせで利用できる。図４に示すような単一アスファルト区分Ａ１２がアスファルト成分２００としての役割を果たすことができるのは、本発明の好ましい実施形態である。少なくとも１つの単一アスファルト区分Ｂ１４からアスファルト区分Ｘ１８までを図３に示すように任意の物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までとして使用できることは、本発明のより好ましい実施形態としても、理解すべきである。組み合わせて使用およびアスファルト成分２００を生成するようにアスファルト原料１０をアスファルト原料処理１００で改質する上述の物質が、図３に示すように、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までの少なくとも１つに対する例であることも開示されている。図２および３に関連してアスファルト原料処理１００に従って記載されているいずれの多様な工程の少なくとも１つを、本発明の範囲内で、個々の物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までを物質Ａ処理４１からそれぞれの物質Ｘ処理８１までに従って改質するのに用いることができ、これらの処理工程および任意の多様な処理工程は、個々にかつ／または順番的に同じである必要はないことがさらに開示されている。
【0109】
図３には、任意の多様な物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までから生じる物質を、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのいずれのものとも併用することができ、その後アスファルト成分２００を生成するためにアスファルト原料処理１００で、アスファルト原料１０とさらに併用および／またはそれに追加して使用できることがさらに示されている。図５は、物質原料Ａ４０を、物質Ａ区分Ａ４２、物質Ａ区分Ｂ４４、物質Ａ区分Ｘ４８までを含む多様な区分を生成するように、物質Ａ処理４１で処理できることをさらに示している。図６は、物質原料Ｘ８０が、物質Ｘ処理８１を受け、物質Ｘ区分Ａ８２、物質Ｘ区分Ｂ８４、物質Ｘ区分Ｘ８８の多様な区分を生じる同様な状況を示している。それぞれの多様な物質原料は、多様な物質区分を生じるように物質処理を受けることができ、異なる物質原料に対する任意のその他の物質処理のように、それぞれの物質原料の各々の物質処理が単独に、順番に、および／または組み合わせで同じでなくてもよいことが理解される。
【0110】
図１、２、３に示すアスファルト成分２００を造粒前処理４００により改質できることができる。アスファルト原料処理１００（図２および３）についての前述のプロセスを、造粒６００のための物質を調製するのに、個々に、順番に、および任意の組み合わせででも用いることができる。アスファルト成分２００を、アスファルト原料処理１００および造粒前処理４００の間で単離する必要はないことが理解される。さらに、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのいずれの原料物質およびそれぞれの物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理までのいずれの物質処理を、造粒６００のための物質を調製するのに、造粒前処理４００中に、単独におよびアスファルト成分２００との任意の組み合わせで混ぜ合わせることができる。アスファルト原料処理１００または物質Ａ処理から物質Ｘ処理までの任意のものに対して利用される同様のプロセスを、同じプロセス条件で行う必要はなく、造粒６００のための物質を調製するために、前後しておよび順番に行うことができる。したがって、図２を簡単な例として用いると、アスファルト原料１０は、造粒６００のための物質を調製するための同様の造粒前工程４００を直ちに受けるスファルト成分２００を生成するためのアスファルト原料処理１００を受けることができる。限定する意図はないが、このアスファルト原料処理１００および造粒前処理４００は、異なる分離または抽出を生じるのに異なる溶媒を使用できる。同様に、これらの２つのプロセスは、異なる条件での押出を含んだり、あるいは異なる種類の押出成形機を使用したりできる。これらの２つのプロセスは、一方が加熱および他方が冷却であるように異なっていてもよい。別の例として、アスファルト原料処理１００は、加熱および粗塵物質のろ過を含んでもよく、この造粒前処理４００は、造粒６００で物質をより効果的に造粒するために、物質を冷却してより高い粘度とすることを含んでもよい。
【0111】
アスファルト原料処理１００および造粒前処理４００での多様性は、造粒６００を受けるための最適化された形態へと改質するように、アスファルト成分２００の熱的制御にとって重要である。異なる温度を必要とする物質原料を、分解、望ましくない反応、早期反応などを避けるために、異なるプロセスで最適に添加できる。フィラー物質を、造粒６００の前にこれらの成分の向上した相溶性を促進する、さらなる造粒前処理４００を改良するのに、アスファルト原料処理１００で効果的に前処理することができる。追加的な非限定例を本発明の開示で続いて引用する。
【0112】
図７ａ、７ｂ、および７ｃの混合部の１つまたは複数の部品を、流出口４１５（図７ｂ）が流入口４２０（図８）に取り付けられている、分流弁４１０に取り付けるように接続する。図９は、分流弁４１０のハウジング４２２に取り付けられている流入口４２０および流出口４２６を示す。図示していない可動分流ボルトを、電子機械的に、油圧的に、空圧的におよびこれらの多くの組み合わせで作動させることができる。
【0113】
図１、２、および３に示す造粒６００は、加熱面切断、ストランド切断、水封切断、および流体中切断および好ましくは流体中切断を含むことができる。より好ましくは造粒６００は、当業者に知られるように水中造粒である。水噴射造粒、プリル化、およびパステル生成は先行技術の方法であり、参照により本明細書に援用する。造粒プロセスの詳細を以下に説明する。
【0115】
図１０のダイ６１０は、発熱体６４６に装着され、数および配向パターンで異なり好ましくは直径約６.５ｍｍまたはこれよりも小さい複数のダイ穴６１４に中ぐりされた、ダイ本体６１３に取り付けられたノーズコーン６１２を含む単一体型であってもよい。これらのダイ穴６１４は、これらに限らないが、先太または先細テーパ状、または円筒状、またはこれらの多くの組み合わせ等の設計の多くの組み合わせであってもよく、セグメントは、プロセスおよび物質により必要に応じて長さが異なってもよい。好ましくは、これらのダイ穴６１４を、単独、またはいくつかのグループにまとめて、または適合するように取り付けられた分流弁４１０の流出口４２６の直径によって決定される１つまたそれ以上の同心円の小群にまとめて配置する。
【0116】
発熱体６４６は、カートリッジ、より好ましくはコイル型素子であってよく、ダイ穴の円周の外側に残るようにダイ本体６１３の内側で十分な長さを有することができ、あるいは長さ方向で中心を通過することなくダイ本体の中心およびその近傍に延在することができ、あるいは長さ方向中心を通過して延在しているが、本発明の特許権利者に属するものであり、その全容を参照により本発明に包含する、先行技術開示に示されるように、直径方向で対向したダイ穴の輪に接触するには十分な長さではないようにできる。ダイ穴の位置決めは、当業者に容易にわかるように、発熱体の適切な構成に合わせて異なり、１つまたそれ以上の長さまたは発熱体の設計は、任意で本発明の範囲内に含まれる。
【0117】
ダイ本体が取り外し可能な中心または挿入構成を有するダイ６１０の別の設計も先行技術で開示されており、同様に本発明の特許権利者により所有され、その全容を参照により本発明に包含する、。この発熱体は、カートリッジ、より好ましくはコイル構成を有してもよく、外側ダイ本体部品に挿入でき、これによりこれらは外側ダイ本体部品の制限範囲内で適切に装着するように制約される。これらのダイ穴６１４は、取り外し可能な挿入物内に含まれ、前述の記載で詳細に述べたように、設計、寸法、および配置で異なることができる。この取り外し可能な挿入物を、既知の機構により外側ダイ本体部品に固定的に取り付ける。
【0118】
ダイ６１０のまた別の設計では、ダイ本体が、向上した加熱効率、および溶融または液体物質がダイ穴６１４を通過する際に該物質により簡便な熱的移動するため、複数の加熱ゾーンを有する取り外し可能な中心または挿入構成を有している。図示していない外側ダイ本体部品は、取り外し可能な中心または挿入構成について記載したものと同等である。別の設計の加熱された取り外し可能な挿入物は、発熱体、好ましくはコイル発熱体を装着し、その他の発熱体と同様に外側ダイ本体部品で熱的に制御することができる、より好ましくは熱的に自律制御され、これによりダイ６１０内で複数ゾーン加熱能力を可能にする、開口中心を有する。本発明の特許権者が所有する先行技術開示は、その全内容を参照により本発明に同様に包含する。
【0119】
すべての構成におけるダイ６１０は、好ましくは耐磨耗性、耐損耗性、および必要な場合、耐腐食性物質の、溶融または液体押出物の押出成形のためにダイ穴６１４を通過する、図１０に示す切断表面に対して固定的に取り付けられた適切な硬面（ハードフェィス）６１８を含んでもよい。炭化タングステン、炭化チタン、セラミックスまたはこれらの混合物は、当業者に理解されるように硬面用途に典型的な物質であり、これらに限定するまたは本発明の範囲内で制限する意図なく、例のみでまたは組み合わせて引用される。
【0120】
ノーズコーン６１２のボルト締め機構を非限定的に例として図１０に示す。カバープレート６４８を、ボルト６２０で、硬面６１８の高さ寸法よりも小さいまたは少なくとも等しいダイ本体６１０（あるいは取り外し可能な挿入物または加熱された取り外し可能な挿入物）の面に位置決めして装着する。あるいは、カバープレート６４８を封着するためのガスケット材またはその他の物質を必要に応じて使用できる。
【0121】
分流弁流出口４２６は、挿入するノーズコーン６１２よりも連続的にかつ比例してチャンバーを作るのに、直径方向にかつ円錐形に直径を増加させてテーパ状にした、内側ボアを含む。したがって、作製されたチャンバーの容積は、分流弁４１０からダイ穴６１４中への溶融または液体物質の妨げられていない流れを可能にする。あるいは、アダプター（図示せず）を、ノーズコーン６１２に適合するように、本発明に記載するようにテーパ状になっている分流弁流出口４２６に取り付けられる。
【0122】
この分流弁流出口４２６および別のアダプター（図示せず）、ノーズコーン６１２、および図１０のダイ本体６１０、および取り外し可能な挿入物と加熱された取り外し可能な挿入物（図示せず）は、摩耗、浸食、腐食、および損耗に対する耐性を改良するために、炭素鋼、熱硬化炭素鋼、マルテンサイトおよびオーステナイトグレードを含むステンレス鋼、熱硬化および沈殿硬化されたステンレス鋼、またはニッケルから生成することができる。窒化、浸炭窒化、電解めっきおよび無電解めっき法は、これらの耐性の向上のためであり、参照により本発明に包含される。
【0123】
図１０のダイ穴６１４に平滑な表面を提供、したがってボアマーク等の製造プロセスの不規則性を減らすのに、ダイ穴６１４に対する従来技術として、ダイ穴の周りに円周方向に回転されたワイヤを用い、続いて表面平滑性を向上させ、ダイ穴形状の均一性を改良し、制御可能かつ均一にダイ穴直径を大きくする、電子放出機械加工（ＥＤＭ）による処理を含むことができる。あるいは、均一に細かい粒度の高速摩耗・研磨砂粒を、ダイ穴内で平滑性を向上させるのに、ダイ穴を通過させてもよい。さらに、摩耗および接着を低減する挿入物をダイ穴６１４のランド中に配置してもよい。フッ素ポリマー、セラミック、および炭化タングステン挿入物は非限定的例である。表面特性改良、耐腐食および耐摩耗性の向上、および損耗の改良のためのその他の表面処理を、これらに限定する意図なく用いることができる。
【0124】
再び図８を参照すると、ダイ６１０は、図１０および１２に示し、さらに図１１ａ、１１ｂ、および１１ｃに詳細に示す輸送流体ボックス６３０に固定的に取り付けられている。図１０は、同様の直径および形状を有し、直径方向で対向して位置決めされかつ相互接続されて、長方形、正方形、または好ましくは円筒状またはその他の形状的に開口した切断チャンバー６３８周囲に取り付けられ、ダイ面（表現的には、硬面６１８の表面と同等）を完全に包囲するのに十分な直径を有する、流入口パイプ６３４および流出口パイプ６３６に接続されたハウジング６３２を含む、一体型輸送流体ボックス６３０の構成を示す。ハウジング６３２は、輸送流体ボックス６３０およびダイ６１０を分流弁４１０に封着的に取付るために複数の取付ボルト６４２が通っている、取付フランジ６４０を有する。ハウジング６３２上のフランジ６４４により、以下に詳細に述べるように、造粒機７００（図８参照）に取り付けることができる。切断チャンバー６３８内で回転自在な部品を以下に説明する。輸送流体ボックス６３０は、本発明の特許権者が所有する先行技術に詳細が開示され、その全内容を参照により包含する、一体型またはツーピース構成を有していてもよい。
【0125】
同様に図１１ａは、同様の直径および形状を有する流入口パイプ６５４および流出口パイプ６５６に接続され、および直径方向で対向して位置決めされ相互接続されて長方形、正方形、または好ましくは円筒状またはその他の形状的に開口した切断チャンバー６５８周りに取り付けられ、上記で同等に説明され本発明に記載のように完全に組み立てられた、ダイ面６１８を完全に包囲するような十分な直径を有する、ハウジング６５２付きの本体を含む、輸送流体ボックス６３０のツーピース構成を示す。ハウジング６５２は、複数の取付ボルトまたはスタッド６６４が通る取付フランジ６６２を有する。取付フランジ６６２は、複数の皿穴ボルト（図示せず）が通る、内側と外側寸法で同等の直径を有するアダプターリング６７０に封着的に取り付けられている。取付ボルトまたはスタッド６６４および皿穴ボルトは、部品、従っては完全な輸送流体ボックス６３０およびダイ６１０を、好ましくは交互に位置決めして封着するように、分流弁４１０に取り付けられる。ハウジング６５２上のフランジ６６６により、以下に詳細に述べるように造粒機７００（図８参照）に取り付けることができる。図１０の切断チャンバー６３８および／または図１１ａの切断チャンバー６５８内で回転自在な部品を以下に説明する。アダプターリング６７０をダイ６１０中へ別個で取り付けすることにより、ダイ６１０が分流弁４１０に封着的に取り付けられたまま、洗浄またはメンテナンスのために本体を取り外すことができる。
【0126】
図１１ｂおよび１１ｃは、ハウジング６８１に近づくにつれその長さに沿って先太テーパ状になっていて、ハウジング６８１に装着するように接続され、切断チャンバー６８４内にある、長方形または正方形流入口チューブ６８２に、流入口６８０が固定的に取り付けられている、輸送流体ボックスまたは水ボックス流入口および流出口のための別の設計を示す。同様に、ハウジング６８１に取り付けられ、直径方向で流入口チューブ６８２に対向しているのが、固定的に取り付けられた流出口６８８に対してその長さに沿って先細テーパ状になっている、長方形または正方形流出口チューブ６８６である。図１１ｂおよび１１ｃのフランジ６８３およびフランジ６８５は、先述の図１１aのフランジ６６２および６６６と、設計および目的で比較している。
【0127】
図１１ａ、ｂ、およびｃは、直径方向で対向した好ましい流入口と流出口を示す。あるいは、これらの流入口６５４と６８０、および流出口６５６と６８８は、流出口の流入口に対する位置に対して約２０°から好ましい１８０°までの角度で位置することができ、例として反対またはジグザグ状にハウジング６８１に取り付けることができる。流入口および流出口の寸法は同じまたは異なっていてもよく、流入口および流出口は同様または異なる設計でもよい。好ましくは、流入口および流出口と認識されるものは、同様の寸法および設計を有し、直径方向で対向している。
【0128】
摩耗、浸食、腐食、損耗、および望ましくない接着および狭窄を低減するための従来の表面処理として、フランジの内側表面および流入口パイプおよび流出口パイプの内腔を窒化、炭窒化、焼結、高速空気および燃料改質化熱的処理ができ、そして電解めっきできる。ダイ本体６１０の外側表面および露出表面を同様に処理できる。図１０および１１ａ、１１ｂ、および１１ｃに示される多様性は同様に扱えることが理解される。表面特性の改良、これらに限定する意図はないが、耐腐食および耐摩耗性の向上、損耗の改良、損耗の改良、および／または塊状化、凝集、および／または狭窄の低減のためのその他の表面処理を用いることができる。
【0129】
ここで再び図８に示す作用原理の開示にもどると、造粒機７００を非運転の開位置で示している。造粒機に取り付けているのが、フローガイド、および切断機ブレード（図の簡略化のため図示せず）付きの切断機ハブである。この装置の運転時、造粒機７００を一体型構成の輸送流体ボックス６３０のフランジ６４４またはツーピース構成の輸送流体ボックス６３０の本体のフランジ６６６に、図１０および１１ａに詳細に示すように、それぞれ、固定的に取り付けれるような位置に動かす。取り付けは、最も好ましくは、即脱着式のものに限らないが、多くの機構で行うことができる。運転構成では、切断機ハブおよび切断機ブレードが、切断チャンバー６３８（図１０）または６５８（図１１ａ）内で自在に回転する。図示している部品すべての詳細は、次の考察に含まれる。
【0130】
本発明の造粒機７００を図１２に図式的に示しており、ダイ面６１８に相関的に切断機ハブ９００に関して位置的に調整可能である。図１２は、造粒機フランジ７０２を介して、例えば、取り外し可能な即脱着式締め具７０４によりしっかりと保持された輸送流体ボックスフランジ６６６に封着的に取り付けられている、操作位置にある造粒機７００を示す。造粒機の位置調整は、手動、バネ押し的に、油圧的に、空圧的に、または電子機械的に実現でき、あるいは均一な損耗、長い耐用寿命、切断機ハブまたはダイ面６１８周りへの溶融物巻き付けにつながる不当な押出しの防止、および造粒生成物の均一性を実現するために必要となる位置の適切性を確実にするのに適用した、一方向で累積的にまたは反対方向の逆の力で、作動するこれらの機構の組み合わせにより実現できる。好ましい設計は、モーター７０５、ハウジング７１０を有し、継ぎ手７２２に噛み合うように取り付けられた油圧シリンダー７２０を含む、図１２に詳細に示す油圧‐空気圧式機構を有するものである。回転子シャフト７３０は、継ぎ手７２２をダイ面６１８で切断機ハブ９００に接続し、スラスト軸受７４０、封着機構、好ましくは輸送流体ボックスまたは水ボックス６３０の切断チャンバー６５８に接触している流体中機械的封着機構７５０を通過している。流入口パイプ６５４および流出口パイプ６５６は、切断チャンバー６５８への流体、好ましくは水の流れ、切断チャンバー６５８中の流体およびペレットの混和材、およびその後の、切断機ハブ９００およびダイ面６１８から離れて生成し切断チャンバー６５８を出るペレットスラリーの流れを示す。
【0131】
切断チャンバー６５８を通過する流体速度を上げ、ペレットの質を改良し、フリーズオフの低減、溶融物のダイ面６１８周りへの巻き付き防止、ヘッド圧の発生または増加、およびペレット形状の改良のために、図１３は、フローガイド５９０が、その領域の流体容積を効果的に低減して、切断チャンバー６５８中に位置づけされている構成を示す。ダイ６１０、輸送流体ボックス６３０、および一部のみ示す造粒機７００が図１２と同じように位置づけされている。中空シャフト回転子は、好ましくは、先述のように、切断チャンバー６５８内で、適切な流入口パイプ６５４および流出口パイプ６５６で切断機ハブ１６００に取り付けられている。造粒機７００は、すでに述べたように、造粒機フランジ７０２および輸送流体ボックスフランジ６６６上の即脱着締め具７０４を使用して、封着的および取り外し可能に輸送流体ボックス６３０に取り付けられる。各部が、切断チャンバー６５８の直径よりも小さい一定の外径を有して、同様のまたは異なるセグメント長さを有することができ、その切断チャンバー６５８で所望の容積の必要な減小にしたがって異ならせることができる、フローガイド５９０の別の構成は示されていない。フローガイドスペーサ部は、円周方向および直径方向で均一とすることができるが、セグメント長で単独または複数で異なっていてもよく、複数に限らない。流れを案内および／または制限するのに、単独でまたは限定なしに流れ案内セグメントを、切断機ハブ６００近傍に位置させた最深溝部を有する横断構成で弓状の、長手方向に延在する溝により改変することができる。一連のセグメントの好ましい構成は、セグメントの数について限定する意図はなく、同等の形状を有する単一フローガイド部品および機能は、十分に本発明の範囲内である。
【0132】
図１２に戻ると、切断機ハブ９００は、造粒機７００の回転子シャフト７３０のネジ切りされた端にねじ留めすることで取り付けられている。この切断機ハブ９００は、回転子シャフト７３０にしっかりと取り付けることができ、図１４に示すように、切断機ハブ９００まわりの円周状に均衡のとれた割合で配置された多数の切断機アーム９１０を有してもよい。あるいは、また好ましくは、この切断機ハブ９００は、アダプター９２０を用いて回転子シャフト７３０にフレキシブルに取り付けられており、アダプター９２０は回転子シャフト７３０に取り付けかつ螺合的に接続されている。アダプター９２０は、切断機ハブ９００の同様の部分球状内面ボア９０２に対応して、部分球状外面９２２を有する。直径方向で対向し部分球状内面ボア９０２へ凹状になっているのが、切断機ハブ９００の縁までその中に延在し、ボール９４０に適合する、縦状凹部９０５である。同様に、アダプター９２０が直角に位置に挿入され、切断機ハブ９００に平行な位置まで回転されると、縦凹部９０５および直径凹部９２６が、ボール９４０を連動的に固定するように整列するように、ボール９４０の直径凹部９２６が、正しい位置に置かれたアダプター９２０上に配置される。このことにより、切断機ハブ９００の回転的な自己整列を可能にする回転子シャフト７３０に固定的に取り付けられたアダプター９２０上で、直径方向で対向した位置にあるボール９４０のまわりに、切断機ハブ９００が自在に振動できる。切断機アーム９１０および切断機ハブ９１２の本体は、図１４に示すように断面が正方形または好ましくは長方形であってもよく、あるいは図１５ｃに示すように、断面が伸びた六角形となるようにより流線形となってもよい。図１５ａおよび１５ｂは、ストリームライン切断機ハブ９５０のセグメントを示す。切断機ブレード（図示せず）は、ネジまたは同様の機構により、図１４の扁平角溝９１４、または図１５ａおよび１５ｂの扁平角切欠き部９５２で固定的に取り付けられている。
【0133】
あるいは、その他の機構は当業者に知られており、本明細書に記載のものに限定されないが、図１６は、図１４に示す切断機アーム９１０を、好ましくはスクリュー９５８により切断機ブレード９６０に取り付けられた、切断機ブレード支持部９５２に任意で置き換えた、好ましい急角度切断機ハブ９００を示す。アダプター９５４により、上記で詳細に述べたように、図１２の回転子シャフト７３０に螺合して取り付けられて、自己整列が可能になっている。機能的に等価のその他の切断機ハブ設計は、当業者に理解されるように、本発明の範囲内である。
【0134】
図１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、および１７ｄは、切断機ブレード９６０の多様な角度の傾斜位置および形状を示す。このブレード角９６５は図１７ａ、ｂ、およびｃで、図１０のダイ面６１８に対して、約０°〜約１１０°またはこれを超える角度で変化でき、好ましくは図１７ｂでブレード角９６５は約６０°〜約７９°であり、より好ましくはブレード角は約７５°である。ブレード切断縁９７０は、先行技術で実証されているように、正方形、斜端、または角度のついたものとでき、好ましくはブレード切断角９７５が約２０°〜約５０°およびより好ましくは約４５°である。あるいは、最もこのましくは、同様に取り付けられ、同様に角度をつけられていて、同等のブレード切断角度および上述のような好ましさのある、図１７ｄに示すような半厚ブレード９８０である。さらにまた、寸法および組成的なブレード設計は、その他の工程パラメータに依存して、有用性を実証できる。
【0135】
切断機ブレード９６０および半厚ブレード９８０はその組成として、これらには限らないが、工具鋼、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッケルアロイ、金属−セラミック複合体、セラミックス、金属または炭化金属複合体、炭化物、バナジウム硬化鋼、好適な硬化プラスチック、またはその他の同等の耐性物質であり、当業者によく知られるように、さらに焼鈍しおよび硬化できる。耐損耗性、耐腐食性、耐久性、損耗寿命、耐薬品性、および耐摩耗性は、造粒される配合物に対する特定のブレードの有用性に影響を及ぼす重要な概念に含まれる。長さ、幅、および厚みのブレード寸法および切断機ハブ設計に関連して使用されるブレードの数は、本発明の範囲内に限定されない。
【0136】
図１２に戻ると、摩耗、浸食、腐食、損耗、および望ましくない接着および狭窄を低減するための従来の表面処理は、輸送流体ボックスフランジ６６６から切断チャンバー６５８に延在し、焼結および電解めっきで窒化、浸炭窒化、金属化できる、回転子シャフト７３０の露出部分の外面に適用することができる。回転子シャフト７３０の表面処理の範囲は、フローガイド５９０が、上記で述べたように、切断チャンバー６５８の容積を低減するのに用いられた場合に、水ボックスフランジ６６６から離れた部分まで減らされる。
【0137】
同様に従来の窒化、浸炭窒化、焼結、高速空気および燃料改質した熱的処理、および電解めっきも、フローガイド５９０（図１３）表面に適用できる。特に、流出口流れ表面、流入口流れ表面、フランジ６６６から遠位のフローガイド面およびフランジ６６６近傍のフローガイド面（図示せず）、フローガイド内径面、およびフローガイド周縁面である。これらの同じ従来的処理は、切断機ハブおよび切断機ハブ９１２のアーム表面および図１４に詳細に示す切断機アーム９１０に適用でき、切断機ハブおよび様々な設計の切断機ハブのアーム表面および図１５ａおよび１５ｂに示す切断機アームに適用できる。切断機ブレード９６０および図１７ａ、ｂ、ｃ、ｄに示す半厚ブレード９８０は、同様に先端表面および縁表面を処理してもよい。あるいは、周縁ブレード表面は、任意で、同様に従来法で処理できる。これらに限定する意図はないが、改良した表面特性、耐腐食および耐摩耗性の向上、損耗の改良、および／または塊状化、凝集、および／または狭窄の低減のためのその他の表面処理を用いることができる。
【0138】
図８は、バイパスループ５５０の相対位置を示す。輸送媒体、例えば、バイパスループ５５０およびペレット輸送で使用する水または同等の流体は、貯留部１６００またはその他の源から得られ、任意で使用の熱交換器５２０および輸送パイプ５３０に流れ込み通過して、バイパスループ５５０への十分な流体流れを提供するための設計および／または構成を有することのできるポンプを通過して、輸送流体ボックス６３０に向かって輸送される。この熱交換器５２０は同様に、ペレットの形状、処理量、およびペレットの質がテーリングなしに良好なように、生成するペレットの温度を維持するのに適度に好適な温度で保つのに好適な容積を有する設計のものとすることができ、溶融プラスチックの切断面上への巻き付き、ペレットの凝集、キャビテーション、および／または輸送流体ボックスまたは水ボックス中のペレットの累積を最大限に防ぐ。輸送流体の温度と流速および組成は、処理される物質または配合物で異なる。輸送媒体／流体温度は、好ましくはポリマーの溶融温度より少なくとも約２０℃低い温度で維持され、好ましくは、溶融温度より約３０℃〜約１００℃低い温度に維持される。輸送流体温度は、より好ましくは約０℃〜約１００℃に維持され、さらにより好ましくは約１０℃〜約９０℃に維持され、最も好ましくは約６０℃〜約８５℃に維持される。
【0139】
図８のポンプ５００および熱交換器５２０は、造粒工程の副生成物から特に、摩耗、浸食、腐食、および損耗しがちであり、部品（図示せず）は任意で、従来の窒化、浸炭窒化、焼結、高速空気および燃料改質した熱的処理、および電解めっきを用いて表面処理できる。さらにまた、、フレーム溶射、溶射、プラズマ処理、無電解ニッケル分散処理、および電解プラズマ処理を単独および組み合わせて、当該技術分野で知られるように利用できる。
【0140】
さらに処理助剤、流れ改質剤、表面改質剤、コーティング、帯電防止剤等の表面処理および当業者に知られる多様な添加剤を輸送流体に用いてもよい。パイプ、弁、およびバイパス部品は、温度、化学組成、磨耗性、腐食性、および／またはペレット−輸送流体混合物の適切な輸送に必要ないずれの圧力条件にも耐えるのに好適な構造を有するべきである。システムに要求されるいずれの圧力も、輸送距離、垂直および水平方向で、成分の望ましくない揮発または早期膨張を抑制するのに必要な圧力レベル、弁を通るペレット-輸送流体スラリー流れ、粗塵篩分、および補助的プロセスおよび／またはモニタ装置により決定される。ペレット−輸送流体比は、同様に、ペレット累積、流れ閉塞または障害物、および凝集が例として挙げられる、上述の複雑な状況を除去または緩和するのに十分効果的となる多様な比率とするべきである。要求されるパイプ直径および距離は、物質処理量、したがっては流速およびペレット−輸送流体比、および望ましくない揮発および／または早期膨張を避けるための適度の冷却および／またはペレットの固化を実現するのに必要な時間により決定される。弁、計器、またはその他の処理およびモニタ装置は、十分な流れおよび圧力定格を有し、不当な閉塞、障害物またはその他の工程を変更して追加的で望ましくない圧力の発生または工程閉塞に導くものを避けるために、十分な通り抜け直径を有するべきである。過剰な輸送流体および／または添加剤は、すすぎ、吸引、蒸発、脱水、溶媒除去、ろ過等の方法、または当業者に理解される同様の方法により、容易にペレットから除去できるものであるべきである。当業者は、これらが生成するアスファルトペレットと相溶であり、あるいは溶解、可溶化、吸収および／または吸着、ウィッキング、毛管作用などによりペレット中または同上に取り込まれて輸送されることがわかる。
【0141】
図２および３は、造粒６００により生成したペレットの冷却、ペレットの予備乾燥、輸送流体の改質および／または交換、ペレットのコーティング、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのいずれの物質原料とのペレットの混ぜ合わせ、および任意のそれぞれの物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までによる、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までの任意の改質を含むことができるこのような造粒後工程８００を開示している。本発明の好ましい実施形態では、アスファルト原料１０の区分を、この生成したペレットが少なくとも元のアスファルト原料１０と同様の組成を有するが、自由流動の観点から改良されており、コールドフローがなく、元の未分別のアスファルト原料１０に比べて貯蔵時の包装に圧縮されないように、図３および４に従ってアスファルト処理１００により分離されたアスファルト原料１０の別の区分と再び混ぜ合わせる。
【0142】
当業者に知られる造粒６００は、一般的に、アスファルト溶融物が造粒前処理４００により調製され、溶融物をダイ中およびダイから押出すのに十分に加圧され、続いて押出物がダイ上の切断面まわりに回転するブレード付切断機ハブを含む切断チャンバーに放出されるプロセスである。上記で詳細を述べたこのように生成したペレットを除去するため、移動する輸送流体で切断チャンバーをパージする。この輸送流体は、エマルジョンおよび任意で分散液等を含む、生成したアスファルトペレットと相溶し、ペレットまたは生成したペレットの成分の溶媒ではない、どのような液体であってもよい。好ましくは、輸送流体は水である。
【0143】
従来のコーティングプロセスは、通常エマルジョンまたは分散液の形態で輸送流体中に含まれる物質でペレットをコーティングする等の少なくとも１つの工程を含む。これらは、その後粉末、溶液、エマルジョン、分散液などであってもよい第二の層の塗布が続く、ペレットの水分の妥当な低減の後に結合材流体を塗布する２つまたはそれ以上の工程も含んでもよい。従来の結合材として、ワックス、ポリマーなどが挙げられ、第二の層が容易に塗布でき接着するように、少なくとも湿っている時に粘着性であってもよい。使用する物質が配合物の一部となり配合物に害をもたらさないことが、これらの従来法には重要である。
【0144】
多段コーティング工程は、従来、輸送流体の少なくとも一部がこのペレット表面から除去されるように、ペレットが脱水装置またはその他の好適な乾燥器に輸送され、造粒６００の間、先述のようにペレットの生成を含むことができる。これらの水分が低減したペレットは、例えば、第一の層または結合材を生成するために、転動および／またはスプレーにより、第一のコーティング工程に排出される。続いて、結合材を含むペレットは、例えば、次の順次層を塗布するのに転動および／またはスプレーで、第二のコーティング工程に排出され、このようなコーティングが十分となるまでこの工程で続けられる。さらなる乾燥を以下に説明するように必要に応じて行うことができる。
【0145】
本発明で有用な、任意で使用するエマルジョンおよび分散液は、アスファルトペレット表面に接着でき、さらなる成分、シール層、硬化層、非粘着化層などに接着できる結合層を少なくとも１つ与える目的を果たす物質である。好ましい実施形態において、これらのエマルジョンおよび分散液は、相溶性流体、より好ましくは水性のものであり、さらにより好ましくは、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までのうちの少なくとも１つおよびそれぞれの物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までを含む工程から生成することのできるアスファルトエマルジョンおよび分散液である。これらの好ましいアスファルトエマルジョンは、現発明の好ましい実施形態に従って、自由流動特性、少ないコールドフロー、および包装および貯蔵時の耐圧縮性を向上させるのに要求される改質表面をペレットに付与する。
【0146】
輸送流体は、例えば当業者に知られる熱交換工程により、輸送流体の温度を制御できる造粒後工程８００に従って、造粒６００で生成したペレットを冷却するのに用いることができる。さらにまた、この輸送流体を、ろ過、脱水、流動床、遠心、遠心乾燥器など、ペレットを予めおよび／または一部乾燥することで除去できる。これらのペレットは、転動、スプレーによる微粒子コーティング、追加的な流体コーティング、および輸送流体が温度、化学組成、物理的組成などで異なっていてもよいような上記のように同様に定義された、少なくとも１つの追加的な輸送流体と混和させることのうちの少なくとも１つを受けることができる。前述のいずれのプロセスの後のペレットの追加的な分離を、造粒後工程８００の一部としてペレットにより施すことができる。微粒子および／または流体コーティングに用いられる物質は、物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよびそれぞれの物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までを含むプロセスのうちの少なくとも１つから生成することができる。本発明の好ましい実施形態において、コーティング物質は、上記で開示されているように記載および図４に従って分離されたアスファルト原料１０の区分であってもよい。
【0147】
図２および３の造粒後工程８００を通して製造されたペレットは、乾燥１０００される。乾燥方法として、当業者が知っているような、常圧蒸発、真空蒸発、赤外線加熱、ろ過、脱水、流動床、転動乾燥、特に乾燥ガスが低露点を有する場合の向流空気または不活性ガス流、不活性ガスまたは空気流を利用してもしくは利用せずに振動乾燥、遠心、遠心乾燥器、自己洗浄遠心乾燥器などのうちの少なくとも１つを含む。乾燥１０００中に除去される流体は、造粒工程６００に流体を戻すように再利用、あるいは特に異なる輸送流体が含まれる場合においては、造粒後工程８００に流体を戻すように再利用できる。再利用工程として、重力または圧力下での単純輸送、ろ過、常圧または真空蒸留、縮合、相分離、分別などのうちの少なくとも１つが挙げられる。
【0148】
例示的な乾燥プロセスとして図８に戻ると、造粒６００（図１、２、および３）で生じたペレット輸送流体スラリーは、輸送流体ボックス６３０を通過して出て、図１８に詳細を示すバイパスループ５５０に入って通過し、パイプ１２７０に入って通過して、ペレット凝集体を捕集、除去、および排出シュート１３０５を通して排出する凝集体受け１３００に排出される。この凝集体受け１３００は、流体およびペレットを通過させるが、接着、塊状化した、またはその他の凝集したペレットを集め、排出シュート１３０５に向かわせる、角のついた円形または正方形棒の網、穴あき皿またはスクリーン１３１０を含む。この後、ペレットと流体スラリーは、流体が細粒除去スクリーン１６０５へと下流方向に通過して水貯留部１６００（図８）に行くことができるようにする、１つまたそれ以上のバッフル１３３０および／または傾斜した小孔つき膜スクリーン１３３５を含む、少なくとも１つの垂直または水平の脱水小孔つき膜スクリーン１３２５を含む、図２０にさらに詳細を示す図１９の脱水器１３２０を任意で通過する。その表面に水分をまだ保持しているペレットは、脱水器１３２０から図２０のスラリー流入口１４０５で遠心乾燥器１４００の下端へと排出される。
【0149】
図１８に示す標準バイパスループ５５０により、輸送流体、好ましくは水は、流入口パイプ５３０から三方弁５５５に入り、バイパス流にまたは輸送流体ボックス６３０に向けて方向転換することができる。輸送流体ボックス６３０を迂回するのに、輸送流体を、三方弁５５５により、バイパスパイプ５６５に入って通過し流出口パイプ５７０に入るように案内する。これを実現するのに、遮断弁５７５を閉める。あるいは、水が輸送流体ボックス６３０に向かってそして通過するように流れさせるのに、三方弁５５５を、パイプ５６０へと入って通過し、遮断弁５７５を開けて排水弁５９２を閉めて、パイプ５８０に入れるように案内する。水は、輸送流体ボックス６３０に入って通過するように進み、ペレットを、点検窓５８５を通過させ、遮断弁５７５を通過させて、以下に記載の下流加工のために流出口パイプ５７０に輸送する。システムの排水および輸送流体ボックス６３０またはダイ面６１８の洗浄またはメンテナンスを可能にする、または任意のダイ６１０部品を交換するために、三方弁５５５は、流れをパイプ５６５中そしてその中を通って流出口パイプ５７０へと案内する。この遮断弁５７５を閉め排水弁５９２を開けて、５７５の下方、部品５８５、６３０、５６０、および５８０、に閉じ込められたままの水は、再利用または排気のためにドレーン５９５から排出される。
【0150】
摩耗、浸食、腐食、損耗、および望ましくない接着および狭窄は、パイプ１２７０について図８、例えばパイプ５３０、５６０、および５６５等のバイパスループ５５０パイプについて図１８に示すように、輸送パイプで問題となりうる。これらのパイプは、短かい半径および長い半径直角を形成するように製造でき、またあるいは短い半径および長い半径後退角または曲線を形成するように曲げれる。理論に結びつける意図はないが、例えば摩耗、浸食、および／または腐食による損耗関連の不良の可能性の増加につながりかねないこのような操作により誘発応力が導入されうることが予想される。窒化、浸炭窒化、焼結、電解めっき、無電解めっき、熱的硬化、プラズマ処理、押出し、回転成形または「回転ライニング（ｒｏｔｏｌｉｎｉｎｇ）」、スラッシュ成形、およびこれらの組み合わせ等の処理を、損耗関連の工程に対する耐性を改良したり、接着および狭窄を低減するのに用いることができる。これらに限定する意図はないが、表面特性の改良、耐腐食および耐摩耗性の向上、損耗の改良、および／または塊状化、凝集、および／または狭窄の低減のためのその他の表面処理を用いることができる。
【0151】
図２０に示すように、遠心乾燥器１４００は、これらに限らないが、スクリーンの基部で円筒状スクリーン支持部１４１５、およびスクリーンの頂部で図示していない円筒状スクリーン支持部に取り付けられた、垂直に配向させた略円筒状スクリーン１５００を有する略円筒状ハウジング１４１０を含む。このスクリーン１５００は、従って、ハウジングの内壁から放射状に間隔をあけて、ハウジング１４１０内に同心円状に位置づけされている。
【0152】
垂直回転子１４２５は、スクリーン１５００内での回転のために取り付けられており、乾燥器の基部または乾燥器の頂部に取り付けおよび／または接続できるモーター１４３０により回転可能に駆動されている。このモーター１４３０は、駆動接続部１４３５により、ハウジングの下端と接続されている、図示されていない軸受を通じて、回転子１４２５に接続されている。接続部１４４５および軸受は、回転子１４２５を支持し、回転子の回転運動を案内する。スラリー流入口１４０５は、スクリーン１５００の下端および回転子１４２５に、下部スクリーン支持部（図示せず）を通じて連通しており、ハウジングの上端および回転子は、乾燥ペレット排出シュート１４６０に、ハウジングの上端の上部スクリーン支持部内で、図示されていない接続部を通じて連通している。排出シュート１４６０内の分流板１４６５（図ではそのハンドルのみ示す）は、出口１４７０または出口１４７５から乾燥ペレットを分流させる。ハウジング１４１０（図２０）の下端は、水槽または貯留部１６００（図８）に接続されている。
【0153】
ペレット上の表面水分の除去は、ペレットを上昇させ、遠心力をペレットに与えて、スクリーン１５００内部に対する衝撃が、このような水分をスクリーンを通り、究極的には当業者によく知られる方法で貯留部１６００中に入らせて、ペレットから水分を除去する、回転子の作用により実現できる。本発明は、当業者に知られる自己洗浄乾燥器等の多くの設計の乾燥器１４００が良好にペレットを乾燥させ、本明細書に開示の相当の結果を実現するのに効果的に用いられると予測していることがわかる。本発明の特許権利者が所有する先行技術は、別の乾燥器設計を鑑みて上記記載に引用されており、その全内容を参照により本明細書に援用されている。図３および２０の遠心乾燥器１４００の部品は、造粒工程の副生成物およびこれらの部品の表面での衝撃およびペレットの接着から摩耗、浸食、腐食、および損耗しがちであり、従来の窒化、浸炭窒化、焼結、高速空気および燃料改質熱的処理、および電解めっきを用いて任意で表面処理できる。さらにまた、フレーム溶射、溶射、プラズマ処理、無電解ニッケル分散液処理、および電解プラズマ処理を、単独および組み合わせて、当業者に知られるように用いることができる。
【0154】
このプロセスのためのスクリーンとして、水平または垂直脱水スクリーン１３２５、傾斜型脱水スクリーン１３３５、ポートスクリーン（図示せず）、および／または図２０に示すような１つまたそれ以上の円筒状取り付け可能なスクリーン１５００を含まず、あるいは１つまたそれ以上含む。スクリーンの大きさ、組成、および寸法は、生成するペレットに対応させるべきであり、有孔、パンチ穴のあいた、穿孔した、織られた、または当業者に既知の別の構成を有し、構造、組成、または様式で同じまたは異なっていてもよい。このペレットの大きさは直径で減小するので、好ましくは、これらのスクリーンは、同様のまたは異なる組成、設計、および大きさを有してもよい２つまたはそれ以上の層を含むことになる。これらのスクリーンは、掛け金、締め具、ボルト、および当業者が適切に理解する多くのその他の機構により固定的に取り付けられる。
【0155】
これらのスクリーン１５００は、好ましくは、乾燥器１４００および回転子１４２５周りに円周方向に配置されるような好適に柔軟な構成を有し、図２１の側面図に示す、スクリーン領域をおよそ等しい面積に効果的セグメント化して配置されてボルト締めされた偏向器バー１５５０を含むことができる。あるいは、これらのスクリーンは、図２３の側面図に見られる偏向器バーがなく、図２４の断面図のようにすることができる。ペレット大きさが小さくなるにつれ、スクリーン１５００は、外側支持スクリーン１５１０およびペレットおよび小さめのマイクロペレットの効果的な乾燥を実現する内側スクリーン１５３０を機能的に組込んだ、構成的に２つまたはそれ以上の層であってもよい。さらにまた、１つまたそれ以上のスクリーン層１５２０を、特定用途に応じて、外側支持スクリーンと内側スクリーンの間に挟むことができる。図２５は三層構成の断面図、図２６は二層構成の同様の断面図を示す。
【0156】
スクリーン１５００は、成形プラスチックまたはワイヤ補強されたプラスチックでできていてもよく、組成的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミドまたはナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、または遠心ペレット乾燥器の運転で予想される化学的および物理的条件下で構造的な完全性を能力的に維持する同様に不活性な物質であってもよい。好ましくは、スクリーン１５００は、全体のスクリーンアセンブリの構造的完全性を維持するのに好適な厚みを有し、適切な遠心ペレット乾燥器中にしっかりかつ位置づけされて適合するように、例えば円筒状の輪郭をもつのに十分な柔軟性を有する金属板である。この金属板は、厚みが、好ましくは１８ゲージ〜２４ゲージ、最も好ましくは２０〜２４ゲージである。金属は、組成的には、アルミニウム、銅、鋼、ステンレス鋼、ニッケル鋼アロイ、または乾燥工程の成分に対して同様に不活性な非反応性物質であってもよい。好ましくは、この金属はステンレス鋼であり、最も好ましくは、乾燥操作を受けている化学的プロセスにより環境的に必要となるような、グレート３０４またはグレード３１６のステンレス鋼である。
【0157】
この金属板に、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、多角形、または分離およびその後の乾燥のための開口領域を提供するためのその他の寸法的に同等の構造でありうる開口部を形成するための、突き通し、押抜き、孔あけ、または溝孔をつけたりできる。好ましくは、これらの開口部は、円形孔であり、外側支持スクリーンの構造的完全性を保持しながら、最大開口面積を提供するように、幾何学的にジグザグ状になっている。これらの円形孔は、好ましくは、直径が少なくとも約０.０７５インチ（約１.９ｍｍ）で、少なくとも約３０％の開口面積を提供するようにジグザグ状に位置されている。より好ましくは、開口領域が、有効開口面積が約４０％またはそれ以上であるように幾何学的に方向付けされている。最も好ましいのは、開口面積が約５０％またはそれ以上となるように位置的にジグザグ状になっている、直径が少なくとも約０.１８７５インチ（約４.７ｍｍ）の円形孔である。
【0158】
あるいは、スクリーン１５００は、角度をつけてまたは直角的に積み重ねられた、または織り合わされた、および溶接された、ロウ付けされた、抵抗溶接または永久的にその位置に接着された、ワイヤ、ロッド、またはバーからできている、組み立てられた構造またはスクリーンであってもよい。これらのワイヤ、ロッド、またはバーは、上記の成形プラスチックに組成的に同様な、プラスチックまたはワイヤ補強プラスチックであってもよく、あるいは、同様のもので組成的には上記のように詳しく説明した金属で、形状的には円形、楕円形、正方形、長方形、三角形または楔形、多角形または構造的に同様であってもよい。スクリーンの幅またはたわみを横断させるような、ワイヤ、ロッド、またはバーは、横糸、シュート、または当業者に知られるその他のものとして縦方向に含まれる、ワイヤ、ロッド、またはバーと同じまたは異なる寸法のものであってよい。
【0159】
図８の乾燥器１４００から放出された、続いて乾燥したペレットは、ペレット排出シュート１４６０を通過し、出口１４７０に入って通過し、任意でペレット排出シュート延長部２０４０に入って通過して出る。これらのペレットは、包装後処理２２００（図２および３）に関連して、以下に説明するように、任意で包装、貯蔵、輸送またはさらに加工してもよい。このコーティングおよび前述の従来のコーティングの代わりに、ペレットを、ボルト２１０６で分粒スクリーン２１０４に固定的に取り付けられ、好ましくは、偏心振動装置２１００の中心に置いた図２７ａおよび２７ｂのコーティング皿２１０２に導入できる。偏心振動装置２１００の設計および作用機構は、当業者によく知られている。このコーティング皿２１０２は、好ましくは直径的に分粒スクリーン２１０４の直径よりも小さく、好ましくは分粒スクリーン２１０４の半分の直径である。分粒スクリーン２１０４の周囲は、ユニットハウジング２１０８により囲まれている。コーティング皿２１０４は、コーティング物質がその中に含まれ、ペレット流出口シュート１４６０から導入されたペレットの処理容積が、振動装置２１００の振動で迅速処理されたペレットの均一なコーティングを可能にして、適切な時間、約５秒またはそれ未満、より好ましくは約２秒またはそれ未満で、制限されるように、少なくとも約１インチ（約２.５ｃｍ）の、基板の縁にある周縁壁で、先述の寸法上の制約を満たす堅固な円形基板を有する。スクリーン２１０４の構成は、本明細書に既述の少なくとも１つの層を有するスクリーンアセンブリ１５００について同様に記載された構造を有することができる。ユニットは、カバー２１２０に適合するように取り付けられる。
【0160】
コーティングされたペレットは究極的に、コーティング皿２１０２から分粒スクリーン２１０４上に振動可能に揺り落とされ、スクリーンを通過して装置から図２７ｂの流出口２１１４を通って放出される、添加剤コーティング物質を効果的に除去して、スクリーンを一周する。コーティングされたペレットは、コーティングされたペレットを流出口２１１４に通して方向転換させる偏向器堰２１１２に直面するまで、スクリーン周りを移動する。偏向器堰２１１２は、コーティング皿２１０２の壁に付着的かつ接線方向に、流出口２１１４近傍のユニットハウジング２１０８に対して遠位で取り付けられている。好ましくは、堰２１１２は、コーティング皿２１０２の壁の高さに等価から、ユニットハウジング２１０８に隣接した取り付け位置での寸法の少なくとも２倍まで、幅がテーパ状になっている。
【0161】
コーティングは、粘着を低減または除去、補助的な構造上の完全性をペレットに与える、追加的な化学および／または物理特性を導入、および色およびその他の外観的向上を与えるために、ペレットに施すことができる。コーティング物質の例として、これらに限定されないが、タルク、炭素、グラファイト、フライアッシュ、微結晶のものを含むワックス、アスファルトワックス、非粘着化剤、炭酸カルシウム、顔料、粘土、珪灰石、鉱物、無機塩、シリカ、珪質鉱物、セメント、ポートランドセメント、ジオポリマー、ポリマー粉末、有機粉末、水膨張性粘土、熱膨張性粘土、熱膨張性グラファイト、および粉末化凝集体が挙げられ、これらを単独および多くの組み合わせで用いることができる。好ましくは、これらのコーティング物質は、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までおよび／または物質Ａ処理４１から物質原料Ｘ処理８１までを介して誘導される物質のいずれであってもよい。より好ましくは、コーティング物質は、任意のアスファルト原料の少なくとも１つの区分であり、最も好ましくは、コールドフローがなく、包装および貯蔵時に圧縮による不良から浮き上がらない、自由流動する、非粘着性の、ペレットを実現するために、上述のようにアスファルト原料１０の別の区分と再度混ぜ合わせることのできるアスファルト原料１０（図２および３）の少なくとも１つの区分である。
【0162】
図２８ａおよび２８ｂは、さらに乾燥、冷却、溶媒蒸発、および多くのこれらの組み合わせを可能にする滞留時間を増加できる、別の偏心振動装置２１５０を示す。ユニット２１５０は、ユニットハウジング２１５４に円周方向に包囲され取り付けられている、固板２１５２を有する。固板２１５２の中央に取り付けられているのが、円筒状コア２１５６であり、ここに少なくとも１つの、好ましくは複数の、堰が装着的にかつ垂直に接続されている。偏向器堰２１６２は、円筒状コア２１５６から遠位で流出口２１５８に隣接したユニットハウジング２１５４に固定的に取り付けられている。好ましくは少なくとも１つの保持具堰２１６０、より好ましくは少なくとも２つの保持具堰２１６０は、円筒状コア２１５６およびユニットハウジング２１５４に同様に取り付けられている。保持具堰またはその複数物は、その高さが偏向器堰２１６２よりも低く、好ましくは偏向器堰２１５６の半分の高さである。保持具堰２１６０は、ユニット２１５０周りに円周方向に配置され、対照、非対称、または両者で位置づけできる。このユニットは、カバー２１７０で適合するように取り付けられる。
【0163】
ペレットは、流出口２１５８から遠隔の偏向器堰２１６２の側でユニット２１５０に供給される。ペレットの動きは、保持具堰２１６０がある場合はそれに直面するまで、ユニット２１５０の周りに円周方向で起こり、これに対して、ペレット容積が保持具堰２１６０の高さを超え、ユニット２１５０の設計により決まる、次の保持具堰２１６０または偏向器堰２１６２に、振動でその周囲で移動するようにペレットが落ちるまでペレットは堆積する。ペレットと偏向器堰２１５６の直面時に、ペレットの動きは方向転換され、流出口２１５８を通過する。設計および偏心振動装置２１５０の作用機構は、当業者によく知られている。保持具堰２１６０の数の増加は、堆積できるペレットの量を増加させ、従って滞留時間が増加してペレットは偏心振動装置２１５０によって保持される。保持具堰２１６０の数および／または高さの変化により、ペレットの効果的な乾燥、冷却、および結晶化時間を向上できる。流出口２１５８に向かってそして通り抜ける偏向時に、ペレットを、さらなる後工程および／または必要に応じて貯蔵のために輸送することができる。
【0164】
本発明の多様な実施形態は、その他の設計の偏心振動装置、振動ユニット、および当業者に知られるこれらの同等物が、本明細書に開示のように相当する結果を実現するために効果的に用いることができると予測している。本明細書に記載の偏心振動装置のこれらのアセンブリの部品は、金属、プラスチックまたはその他の耐性を有する組成とすることができ、好ましくはステンレス鋼、最も好ましくは３０４ステンレス鋼でできている。図２７ａ、２７ｂ、２８ａ、および２８ｂの振動装置の形は、円形、楕円形、正方形、長方形またはその他の適切な幾何学的構成が可能であり、限定されていない。
【0165】
図２７ａ、ｂおよび２８ａ、ｂを再び参照すると、振動装置２１００および２１５０の多くの部品にとって望ましくない、摩耗、浸食、腐食、損耗、および接着および狭窄を低減するための従来の表面処理として、窒化、浸炭窒化、焼結が可能であり、高速空気および燃料改質熱的処理を施したり、電解めっきすることができる。これらに限定する意図はないが、表面特性の改良、耐腐食および耐摩耗性の向上、損耗の改良および／または塊状化、凝集、および／または狭窄の低減のためのその他の表面処理を利用することができる。
【0166】
図８に戻ると、乾燥器１４００から排出されたペレットはペレット排出シュート１４６０を通過し、および前記で詳述されるように出口１４７５を任意で通過して偏向でき、あるいは出口１４７０を通って、別個に上方に位置づけされ、および／または好ましくはホッパーまたは流れスプリッター２００１に装着するように接続された、ペレット排出シュート延出部２０４０に入って通り抜けることができる。図２９に示すように、ホッパーまたは流れスプリッター２００１は、流入口２０３０の直径が、ペレットの流出を取囲むように包囲するために、このペレット排出シュート延出部２０４０の外径よりも大きい、ペレット用の、これらに限定されないが、金属またはプラスチックの正方形、円形、長方形、またはその他の幾何学的構成の受け取り装置であってもよい。流入口２０３０から、ホッパーまたは流れスプリッター２００１は、流入口２０３０と幾何学的に同様のまたは異なっていてもよい２０３２からチャンバー２０３４に向けてテーパ状に細くなっている。ホッパーまたは流れスプリッター２００１は、好ましくは１８ゲージ〜２４ゲージの金属であり、最も好ましくは厚みが２０〜２４ゲージである。金属は組成的に、アルミニウム、銅、鋼、ステンレス鋼、ニッケル鋼アロイ、または同様に乾燥プロセスの成分に不活性な非反応性物質であってもよい。好ましくは、金属はステンレス鋼であり、乾燥作業を受ける化学的工程により環境上の必要に応じて、最も好ましくはグレード３０４またはグレード３１６ステンレス鋼である。
【0167】
さらにまた、摩耗、浸食、腐食、損耗、および望ましくない接着および狭窄を低減するための従来の表面処理は、ホッパーまたは流れスプリッター２００１の内面（図示せず）および本明細書に記載の全装置の任意のその他の部品に施してもよい。処理する部品を、窒化、浸炭窒化、焼結したり、高速空気および燃料改質熱的処理を施したり、および電解めっきしてもよい。さらにまた、フレーム溶射、溶射、プラズマ処理、無電解ニッケル分散液処理、および電解プラズマ処理を、単独および組み合わせて施してもよく、これらの処理は、表面を金属化、好ましくは窒化金属をその表面に固定的に付着、より好ましくは炭化金属および浸炭窒化金属をその表面に固定的に付着、さらにより好ましくはダイアモンド様炭素を表面に固定的に付着、またより好ましくは耐摩耗性金属マトリックス中のダイアモンド様炭素をその表面に付着、および最も好ましくは炭化金属マトリックス中のダイアモンド様炭素をその表面に付着させる。その他のセラミック物質を使用でき、これらに限定する意図はないが、参照により本明細書に援用する。
【0168】
本発明の実施形態の好ましい表面処理は、障害物および流路の閉塞を制限または防ぐためにペレットの接着、狭窄、累積、および凝集を低減するのに、ポリマーコーティングを部品基板から遠隔の表面に施すことでさらに改質できる。好ましくは、これらのポリマーコーティングは、自身が非接着性であり、低摩擦係数を有する。より好ましくは、ポリマーコーティングは、シリコーン、フッ素ポリマー、およびこれらの組み合わせである。最も好ましくは、ポリマーコーティングの適用は、乾燥および／または硬化をもたらすのに最小限の加熱から無加熱を要する。これらの方法または適用およびこれらの部品に対するこれらの処理によりもたらされる利点は、本明細書に先述のものから得られる。本明細書に記載の表面処理は、少なくとも１つ、好ましくは２つ、および任意で複数のプロセスを含めたものとすることができ、これらの例は、洗浄、脱脂、エッチング、下塗り、粗面化、グリットブラスチング、サンドブラスチング、ピーニング、浸酸、酸洗い、塩基洗い、窒化、浸炭窒化、電気めっき、無電解めっき、高速塗装を含むフレーム溶射、溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬被覆、粉末コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出し、回転成形、スラッシュ成形、および熱的、放射、および／または光開始硬化法、窒化、浸炭窒化、リン酸塩処理を利用した反応性コーティング、および１つまたそれ以上の層をその上に形成することである。これらの層は、組成が同様、組成が異なる、および多層構成でこれらの多くの組み合わせであってもよい。
【0169】
これらの工程を利用して適用される物質として、これらに限定する意図はないが、金属、無機塩、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光学リフレクター、顔料、不動態化剤、放射線修飾剤、下塗り剤、上塗り剤、接着剤、およびウレタンとフッ化ウレタン、ポリオレフィンと置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素ポリマー、ポリ炭酸塩、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーンなどのポリマーのうちの少なくとも１つが挙げられる。無機塩、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、および無機炭窒化物は、好ましくは、それぞれ金属塩、金属酸化物、炭化金属、窒化金属および炭窒化金属である。
【0170】
図８に示し図２９に詳細に示すように、流出口２０３８を通過し、装着するように接続された輸送パイプ２００４中を通過するペレットおよび液体スラリーを生成する輸送流体にペレットを連行させるのに、輸送流体をチャンバー２０３４に導入するため、流入口パイプ２００２は、任意でベンチュリ管または排出装置を有する、流入口２０３６に装着するように接続されている。さらに乾燥するために、輸送パイプ２００４の遠位端を、凝集体受け１３００および図２９に示すような遠心乾燥器１４００に装着するように接続、または図２７ａおよびｂに示すコーティング装置に装着、あるいは図２８ａおよびｂに示す振動乾燥ユニット等に装着できる。それぞれのプロセスで除去した輸送流体を、図８および２９の流入口パイプ２００２との接続を介して、流れスプリッター２００１に戻すことができる。
【0171】
造粒６００（図１、２、および３）のための輸送流体の温度は、造粒後処理８００（図２および３）で導入された分流輸送流体のものと同じでも異なってもよい。同様に、造粒６００のための輸送流体の組成は、造粒後処理８００での輸送流体のものと同じでも異なってもよい。エマルジョンおよび分散液を含む添加剤は、これら２つの輸送流体で同じでも異なっていてもよい。輸送流体は、上記造粒工程６００に関連して記載したように生成されたアスファルトペレットと相溶である任意の物質とすることができる。これらの輸送流体は、上述のように再利用でき、またあるいは当業者に知られる方法により回収および／または精製できる。
【0172】
図１、２、および３に示すように物質が乾燥されると、袋、キャニスター、ドラム、バルク用袋、トラック、鉄道車両、外航用容器、船などのように包装２０００される。袋を単独およびその他の容器のライナーで使用する場合、これらの袋は、取外し可能、使い捨て、再利用可能の少なくなくとも１つであってもよく、好ましくはこれらの袋は、袋を含む内容物が、用途での使用を含むその後の包装後処理２２００で使用できるように、相溶性の組成を有することができる。袋に入っているペレットは、好ましくは、自由流動性で袋には接着せず、袋の組成がペレットの化学的および／または物理的完全性を損なわないことが理解される。図３に示すように、包装工程２０００は、多様な物質原料Ａ４０から物質原料Ｘ８０までの少なくとも１つを組合わせたものを含むことができ、これらの物質原料を物質Ａ処理４１から物質Ｘ処理８１までに従ってそれぞれ改質できる。したがって包装物質は、ペレットと、包装後処理２２００に用いることができるように組合わせて包装されたその他の物質の混合物であってもよい。上記のように、袋が利用される場合の包装物質は、包装後処理２２００で用いられるような袋の内容物と相溶できることが理解できる。
【0173】
説明のために図１に戻ると、アスファルト成分２００は、アスファルトワックス、精製天然アスファルト、鉱物高含有アスファルト、酸化アスファルト、熱分解アスファルト、真空蒸留アスファルト、アスファルタイト、不溶性アスファルテンなどであってもよい。アスファルト成分２００は、溶融または流体物質を造粒６００できるように、固体の場合溶融して、または液体の場合は造粒前処理４００で冷却されている。熱的改質、加温または冷却により実現した温度を、切断機ハブへの巻付きまたはダイをフリーズオフさせずに、流体中好ましくは水中で物質を造粒するのに十分な粘度を実現することで決定できる。これらの物質はその後、乾燥１０００され、例えばここで流動床をより脆性な物質に用いることができ、非脆性物質に対しては遠心乾燥を用いることができる。ペレットの包装２０００により、好ましくは相溶的包装は、包装後処理２２００できる状態の生成物が得られる。これらの物質は、その他のアスファルトおよび／または接着剤配合物中の添加剤または中間体として特に有用であり、造粒および適切な包装は、現行技術の改良を促進し、この場合これらは、ブレンドおよび使用の前に、使用可能な断片に分解かつ／または溶融されなければならない。小さめのペレットサイズは、表面積が大きいほど、バルク密度が粗塵ペレットまたは顆粒よりも大きいことを示す点で特に有益であり、ペレットサイズが小さくなるにつれ、ペレット重量は減り、有効表面積は増えて、下流使用でのより迅速な混和、溶融および均一性に導く。これらの物質は、通常の貯蔵温度ではコールドフローがなく、粘着性でなく、包装および貯蔵時に圧縮しない、包装時に自由流動するペレットを製造する。
【0174】
高フィラー充填のトリニダードレーキアスファルトのような天然アスファルトも、図１に従って造粒できるが、ペレットはやや粘着性を保持して、凝集につながる長期コールドフローがある傾向がある。包装時の圧縮も、長期貯蔵時に問題となりうる。したがって、トリニダードレーキアスファルトのより実用的なプロセスは、物質をアスファルト原料１０、天然ピッチレーキから除去し、容器に移動してここで物質を溶融し、流体から過剰な水分を揮発および除去するのに十分な温度に保つ、図２のプロセスに従う。生成するガスの移動が容器内での物質のゆっくりとした混和を維持するので、攪拌は任意である。水以外の添加剤揮発性物質もまた、この段階で除去できる。したがって、アスファルト原料処理１００は、液化と共に加熱を伴い、溶融物質は微細混入物質を除去する為に粗塵フィルターでろ過される。このろ過した物質を、アスファルト成分２００を調製するのに、さらに加熱およびろ過、好ましくは加圧ろ過できる。加熱容器、攪拌付きの混合装置、および／または押出成形機を、アスファルト原料処理１００のために用いることができ、単独および順次組合わせて用いることができる。
【0175】
生成したアスファルト成分２００を加工、好ましくは連続式で造粒前工程４００で加工でき、ここでアスファルト成分は造粒６００のための適切な粘度に熱的に改質される。造粒前工程４００は、容器または攪拌つきまたは無攪拌の混合容器を用いることができ、この容器から物質が造粒６００の準備でフィルターへ重力供給または好ましくはポンプ供給される。あるいは、アスファルト成分２００を押出成形機に充填、好ましくは上流工程から連続的に充填し、熱的に改質してもよく、必要に応じて通気し、フィルターを通して処理、好ましくは造粒６００の準備でスクリーン交換器を通してポンプ供給する。上記のように、これらの工程を、任意の組合わせで個々にまたは逐次的に実施できる。好ましくは、アスファルト原料処理１００および造粒前処理４００は、逐次および連続的に行われる。熱的改質は、加熱、冷却、およびこれらの組合わせを伴うことができる。
【0176】
造粒６００は、流体中、好ましくは水中で行い、その結果得られるペレット／輸送流体スラリーを造粒後処理８００の一部として予備乾燥のため脱水装置にポンプ供給する。脱水および乾燥は、対向流の空気流中での振動分離、またあるいは輸送流体、好ましくは水が、乾燥器の上壁への接着を避けペレット自身の凝集を防ぐのに十分に冷却された状態を維持している、遠心乾燥器中で実現できる。それぞれの脱水工程での粗塵ろ過または凝集体受けの存在は、どのような凝集体が形成されてもその除去を促進する。水分が低減されたペレットはその後、ペレットをタンブラーに充填して、結合材層、好ましくはアスファルトエマルジョンでコーティングされる。ここから、結合材コーティングされたペレットは直ちに、コーティング装置、本発明上記で開示されたように好ましくは転動装置または振動コーティング機に充填され、非粘着化物質、好ましくは粘土または珪質粉末が結合材に固定的に結合される。コーティングされた接着剤ペレットの最終乾燥１０００は、周囲蒸発、赤外線の注意深い使用、好ましくは流動床により行うことができる。埃は問題となりうる事柄なので、コーティング容器および流動床を含む搬送装置が封入されていることが好ましい。すでに述べたように、自由流動性、非粘着性ペレットは、下流包装後処理２２００および用途での使用、好ましくは相溶的に使用するために、包装２０００に従って包装できるように、生成される。
【0177】
図３で、トリニダードレーキアスファルトがレーキアスファルト原料１０から得られる。この物質を、アスファルト原料処理１００に従って、少なくとも２つの相、好ましくは２つ以上の相に分離することができる。このことは、マルテン分が、ヘプタン、ヘキサンなどの脂肪族溶媒に溶解できるように、一連の溶媒抽出により行うことができる。アスファルテン分を、抽出またはトルエンまたはキシレンのような有機溶媒に溶解でき、珪質物質と不溶性有機成分がほとんどを占める不溶分をろ過により除去できる。溶媒の濃縮および再利用または回収時に、残分をその後、後の操作に再使用することができる。抽出した物質分は、得られた成分を改質するための、脂肪族および芳香族の多様な組成を含む溶液を使用することで調節できる。有機的特性の増加は抽出物中のアスファルテン分の増加に有利にはたらくが、脂肪族的特性の増加は、マルテン成分質にとってより有利にはたらく。したがって、上記説明の溶媒抽出による分別は、例えば、アスファルト区分Ａ１２、アスファルト区分Ｂ１４、およびアスファルト区分Ｘ１８の３成分をもたらす。
【0178】
類似的に、トリニダードレーキアスファルトは、最も可溶な成分を除去するのにペンタンで抽出でき、残りのアスファルトを、ペンタン溶液成分、有機溶融成分、およびろ過できる鉱物成分を生成するように熱的に分離できる。より実用的には、熱的分離は、有機溶融およびろ過された鉱物成分をもたらす、任意の事前溶媒抽出なしに行うことができる。アスファルト原料処理１００によって連続的に得た有機溶融成分を利用して、溶融物質を混合容器、または好ましくは溶融物が造粒前処理４００に従ってその粘土を増加するようにゆっくりと冷却されている押出成形機に充填される。この物質は、流体中造粒、好ましくは水中造粒（造粒６００）され、物質原料Ａ４０として添加中の鉱物成分を、造粒後処理８００に従って外部コーティングの形態で、軟性粘着物質に再添加する、転動乾燥器を通過する。その後の流動床での乾燥１０００で、自由流動性、無粘着性な、包装および貯蔵下で最小の圧縮性を示し、溶媒抽出が行われていない元のアスファルト原料物質１０と同じ化学組成を有する、包装２０００のための固体ペレットを得る。この包装された、好ましくは相溶性をもって包装されたペレットは、包装後処理２２００に従って、道路への使用等のその他のアスファルトと組合わせて用いることができる。
【0179】
別の例において、アスファルト原料１０としての常圧および真空蒸留石油残渣を、より多くの流体アスファルト成分２００を生成するために、約５%と少量の高沸点フラックスオイルとアスファルト原料処理１００で混ぜ合わせる。トリニダードレーキアスファルトを熱的に分離するが、ここで物質原料Ａ４０としてのレーキアスファルトは、溶融区分が図５の物質Ａ区分Ａ４２として表されて鉱物分が物質Ａ区分Ｂ４４であるように、物質Ａ処理１４０に従って熱的に分離される。図３の造粒前処理４００によると、物質Ａ区分Ａ４２は、造粒６００を施す溶融流体を生成するように、石油残渣およびフラックスオイルアスファルト成分２００と混ぜ合わされている。この輸送流体は、脱水され、非粘着性で包装物として悪影響を及ぼすような圧縮性をもたない自由流動ペレットを生成するため、その後乾燥１０００そしてその後に包装２０００を施すことができるコーティングされたペレットを生成するように、鉱物分物質Ａ区分Ｂ４４と混ぜ合わされる転動乾燥器に充填されたコーティングされたペレットを水中造粒時に与える、従来のエマルジョン生成物質Ｘ処理８１に従って生成された、物質Ｘ８０として、酸化アスファルトから生成される水性アスファルトエマルジョンを含有している。生成したこの物質を、当業者に知られるように、道路建設用途等に用いることができる。
【0180】
図３に従ってさらに前進させた例では、以下の物質が調製される。
【0181】
トリニダードレーキアスファルト原料１０を容器中で溶融し、水を上記のように蒸発させる。この物質をその後、溶融アスファルト区分Ａ１２および鉱物成分アスファルト区分Ｂ１４を生成するため、アスファルト原料処理１００に従ってろ過で熱的相分離させる。鉱物成分アスファルト区分Ｂ１４をその他の用途への使用にとっておく。
【0182】
物質原料Ａ４０としての酸化アスファルトは、マルテン類の溶媒溶液を物質Ａ区分Ａ４２として生成するのに、物質Ａ処理４１に従ってヘプタンを用いて溶媒分離され、ろ過により、図に５に従って、不溶アスファルテン物質Ａ区分Ｂ４４が得られる。物質Ａ区分Ａ４２としてのこのマルテン類の溶媒溶液を攪拌によりここで、物質Ｘ処理８１に従って、粉末化石灰岩物質原料Ｘ８０と混合する。
【0183】
溶融アスファルト区分Ａ１２を、押出成形機中での混合により、造粒前処理４００で不溶アスファルテン物質Ａ区分Ｂ４４と混ぜ合わせ、物質に水中造粒６００を施す。生成したペレットを脱水、大気乾燥し、この水分が低減したペレットをその後、造粒後処理８００に従って溶媒の蒸発時にコーティングされたペレットを生成するために、石灰岩と組み合わせて、マルテン類の溶媒溶液と転動により混ぜ合わせる。このペレットをここで、包装２０００に好適な完全コーティングされたペレットを生成するため、追加的な転動により未加工石灰岩（物質原料Ｘ８０）と混ぜ合わせる。あるいは、造粒後処理８００から生じるこのペレットを、粉末石灰岩の比率がコーティングとしての用途に必要な比率より著しく大きくなるように、コーティングよりむしろ直接的に包装物中の未加工の石灰岩と混ぜ合わせることができる。この包装物質を、包装後処理２２００に従って、例として道路舗装用途でその他の結合材および／または凝集体とブレンドすることができる。
【0184】
最終生成物の包装において、アスファルトペレットを、Ｃ種フライアッシュのようなフライアッシュ、ポートランドセメント、ポリシアレート、ポリシアレート化シロキソジオポリマー、およびポリシアレートシロックスジオポリマーなどのジオポリマー等の水分感受性物質を０．５％未満の低割合で含有する粉状凝集体と混ぜ合わせることができる。あるいはおよび／または追加的に、主要アスファルトペレットとは異なる小さなアスファルトペレット、好ましくは小さなアスファルトペレットがわずかにより粘着性を有し、圧縮変形の傾向があるように使用できる。これらの添加は、包装物としての生成物の比率を変化させることなく、逆に使用時の生成物を障害なしに期待されるように用いることのできるように、物質の輸送および貯蔵時の不当な移動を防ぐために、弱くはあるが有利に凝集体ペレット混合物を結合させる。
【0185】
包装後処理２２００およびその後の用途として、加温混合アスファルト、熱混合アスファルト、冷混合アスファルト、アスファルトエマルジョン、アスファルト分散液、アスファルト塗料、アスファルトコーティング、防水コーティング、屋根用配合物、屋根用フェルト含浸生成物、マスチック、アスファルトシーラー、砕石マスチックアスファルト、アスファルトセメントまたはマカダム（アスファルトの凝集体とのブレンド物）、シーラント、接着剤などが挙げられる。
【0186】
例としての考察で除去されているように、アスファルト原料は、容易に分別でき、その他の物質、その他のアスファルト、およびその他のアスファルト区分と混ぜ合わせることができる。好ましくは、このアスファルト区分を、そのままおよび／または改質して、アスファルト配合物の所望の組成物の質の維持および改良のために、再度混ぜ合わせることができる。したがって、所望のアスファルトペレットの質を、包装用に製造されたこのペレットが自由流動性、非粘着性であり、好ましくない圧縮および包装および貯蔵を受けないように、特性を最適化するように設計できる。本発明は前述の例により説明されているが、これらの例は請求項に示される本発明の範囲を限定するものではない。