高速剪切机加工工艺的优点:设备体积小,携带方便,一人即可完成乳化沥青的生产。
高速剪切机加工工艺的缺点:乳化沥青颗粒大,稳定性差;操作工艺多,剪切机转速不易控制,对操作人员熟练程度要求高,乳化沥青合格率低。
工作原理:高速剪切机由定子和转子组成。转子上有许多刀片。转子高速运转,定子固定。定子周围有许多孔,但转子和定子之间的间隙很小,约为1μm。转子高速运转时,底部产生负压,形成负压区。负压区的物料被转子吸入,加速转子刀片的边缘运动;物料在1μm间隙强,剪切、研磨、粉碎,通过定子孔喷射,接触容器壁回到混合物;再次被转子底部的负压吸引,吸入转子和定子之间的强力作用,形成连续循环,使不相容的沥青和水溶液溶解在适当的乳化剂作用下,立即均匀、精细地分散乳化,最终得到稳定的乳化沥青产品。
测试操作要点:安装、检查和调整剪切机。将沥青锅放在电热恒温鼓风干燥箱上,加热至140℃~145℃;沥青放入电热恒温鼓风干燥箱中,温度保持在130℃~140℃。用长柄铁夹住漏斗,放入电热鼓风干燥箱中进行温热保温。在乳化杯中加入90℃的水,将高速剪切机的剪切头浸入热水中,调整搅拌头和电梯的高度,用手转动机轴。灵活转动后,打开电源试验机进行预热保温。
用500毫升烧杯在电子平衡上准确称量所需的乳化剂和稳定剂。称重后,在烧杯中加入60℃~70℃热水,用搅拌棒搅拌均匀,溶解乳化剂,放入电热恒温浴中,在60℃~70℃下保温15~30min。一些乳化剂需要用工业盐酸将肥皂液转化为所需的pH值。

将乳化杯从高速剪切机头下取出,迅速倒入杯中的水,然后将肥皂液倒入乳化杯中,调整升降架的高度,使剪切头处于好位置。打开电源开关,调整并控制速度为3000~4000r·min-1.以无泡沫为准。当沥青温度达到130℃~140℃时,通过漏斗将沥青加入乳化杯肥皂中,沥青立即被高速剪切分散乳化。随着沥青的加入,容器中乳液的粘度不断增加,搅拌速度应逐渐提高,速度以无泡沫为准。继续加入沥青,直到沥青完成。搅拌速度为6000~7000r·min-1时剪切1~2min,然后逐渐降低剪切速度,直至停机,关闭电源开关,取出乳化杯,即得到乳化沥青成品。
最后,用70℃~80℃的肥皂液清洗剪切头。清洗时,打开高剪切机约1min,用干布轻轻擦拭搅拌头,然后用溶剂(汽油等)浸泡擦洗至完全干净。使用7~8次后,拆下剪切头彻底清洗。