[发明专利]一种木质素沥青改性剂在审
申请号: | 201810490946.9 | 申请日: | 2018-05-21 |
公开(公告)号: | CN110511574A | 公开(公告)日: | 2019-11-29 |
发明(设计)人: | 陈胜杰;金明杰;高翔;巫晓冬 | 申请(专利权)人: | 广东怡和科洁科技有限公司 |
主分类号: | C08L91/00 | 分类号: | C08L91/00;C08L97/00;C08L95/00;C08H7/00 |
代理公司: | 44001 广州科粤专利商标代理有限公司 | 代理人: | 方萤玉;莫瑶江<国际申请>=<国际公布> |
地址: | 528200 广东省佛山市南海区狮山镇32*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 木质素 可溶性木质素 沥青改性剂 非可溶性 植物油 生物质 渣油 制备 沥青针入度 加热条件 生物降解 糖化发酵 高纯度 酶水解 软化点 酸处理 添加量 质量比 掺拌 延展 沥青 配方 | ||
1.一种木质素沥青改性剂,其特征在于,由可溶性木质素、非可溶性木质素、渣油和/或植物油按照质量比为5~30:10~57:40~13的比例混合组成的。
2.根据一种木质素沥青改性剂,其特征在于:所述渣油为煤焦油和/或催化裂化渣油。
3.一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)生物质预处理:选取含木质素的生物质原料,置于反应釜中,并添加质量分数为1%~15%的H2SO4浸没并搅拌均匀;然后在压力为0.8~2.0MPa、温度为160~220℃的条件下,预处理0.5~5h;
(2)酶水解:采用纤维素酶和木聚糖酶对步骤(1)所得的混合物进行酶解,并将酶解后的混合物进行固液分离,残渣备用;
(3)糖化发酵:将超酒酵母菌液接种到步骤(2)所得的残渣中,进行糖化发酵,然后进行固液分离,上清液浓缩提纯,残渣水洗烘干后备用;
(4)生物法降解残渣:将步骤(3)所得的采用漆酶生物法催化降解、或芬顿试剂降解、或白腐菌降解,得到可溶性木质素和非可溶性木质素的混合物,将混合物过滤分离后并对上清进行减压液蒸发浓缩,最终得到纯度78%以上的可溶性木质素;将过滤后的残渣用水洗涤3次以上,离心过滤分离后最终得到纯度为85%以上的非可溶性木质素;
(5)取渣油或植物油加热至125~130℃,将步骤(4)得到的纯度78%以上的可溶性木质素、纯度为85%以上的非可溶性木质素、与所述渣油或植物油按照质量比为5~30:10~57:40~13混合并搅拌均匀后,将加热温度升高至148℃,继续搅拌3h,即得所述木质素沥青改性剂。
4.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)的酶水解的具体方法为:往反应釜中投放酶活力5000~10000U/ml的液体纤维素酶和酶活力20000~100000U/ml的液体木聚糖酶,所述液体纤维素酶的投放量为25~200ml/g生物质原料,所述液体木聚糖酶的投放量为30~240ml/g生物质原料,然后于温度为35~60℃、pH值3.2~6.8的条件下水解3~5天。
5.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)的糖化发酵的具体方法为:将超酒酵母冻干菌用无菌净水溶解成质量分数为0.02g/L液体,并于28~45℃静止培养12~36h,得到种子OD600为0.2~0.8的菌液;再将菌液接种量为5~10%与步骤(2)所得的残渣混合,然后置于温度为28~40℃、pH值为3.0~6.8的条件下,发酵3~7天;固液分离,分离后的液体浓缩提纯,分离后的残渣用水冲洗后烘干备用。
6.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)的漆酶生物法催化降解的具体方法为:在步骤(3)所得的残渣中加入酶活为5000~20000U/ml的漆酶菌液,漆酶菌液的添加量为0.1~1.8g/kg残渣;在温度为28~45℃、pH3.0~6.5的条件下生物催化反应5~15h。
7.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)的漆酶生物法催化降解的具体方法为:先用酵母膏琼脂培养基活化培养白腐菌,待长出孢子后,无菌条件下收集孢子,并转移到无菌净水中,搅拌稀释至OD600=0.2~2.0,然后接种步骤(3)所得的残渣中,对木质素进行降解处理,维持pH为3.0~6.8、温度28~45℃,在恒温震荡培养器中培养,120~250rpm,降解处理5~25天。
8.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述生物质原料应满足自身成分及其质量分数为:含纤维素0%~15%、含半纤维素0%~10%、含木质素20%~70%。
9.如权利要求3所述的一种木质素沥青改性剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)所得的残渣中木质素含量达到50%~70%。
10.一种木质素沥青改性剂的应用,其特征在于:按照添加量为5~15%添加到沥青中,具有增加沥青延展度、降低沥青针入度、以及提供沥青软化点的作用。
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