CN108350226A

CN108350226A - 包含木质素的沥青组合物

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Publication number: CN108350226A
Application number: CN201680065185.1A
Authority: CN
Inventors: D·M·勒; M·F·M·福弗斯科夫
Original assignee: Inbicon AS
Current assignee: Renescience AS
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2036-11-24
Also published as: EP3380555A1; BR112018010585A2; BR112018010585B1; EP3447086A1; US20240182649A1; ES2969648T3; WO2017088892A1; EP3447086B1; EP3447086C0; CA3006226C; US20180346658A1; CN108350226B; MY204607A; CA3206646A1; US11898014B2; CA3006226A1

Abstract

本发明涉及包含沥青、一种或多种塑性改性剂和木质素的组合物以及关于这样的组合物的方法和用途。特别地，公开了具有改善的性质如混合性质的组合物。

Description

包含木质素的沥青组合物

技术领域

本发明涉及适用于施工工程的沥青组合物，如适用于道路、路面、防水、柏油屋面、粘合剂等的组合物。本发明还涉及提供此类组合物的方法及其各种用途。特别地，本发明涉及包含木质素和一种或多种其他组分如一种或多种填料、一种或多种骨料和一种或多种活性组分的聚合物改性沥青(PMB)。

背景技术

沥青是最古老的工程材料之一，已使用了数千年。古代居民直接使用天然沥青，天然沥青通常存在于地表。20世纪初，精制沥青最早在美国通过炼制原油生产。从那时起，世界沥青消耗量迅速增加，其大部分被用于道路建设。2011年，世界沥青消耗量估计为大约1.02亿吨/年，其中约85％被用于用来修建各种路面如道路或其他铺筑领域的柏油中。通常，柏油将含有大约5质量％的沥青，其余95％通常包含矿物骨料和细得多的材料如石灰石填料以及其他组分的混合物。

另外10％的全球沥青产量被用于屋面应用，如屋面毡中的柏油屋面和纤维增强膜，其余5％主要用于各种建筑材料的密封和隔热目的，如防水材料、管道涂层、地毯背衬、接缝密封剂、粘合剂和油漆。

碾压式柏油，有时也称碾压式柏油混凝土，是最为广泛使用的柏油/沥青，被用于制造用于路面的柏油，并占(根据Wikipedia，2015年11月19日)美国消耗的柏油的大约85％。柏油路面混合料通常由5％的柏油/沥青水泥和95％的骨料(石料、沙子和砾石)组成。由于其高度粘稠的性质，故柏油/沥青水泥必须被加热以便其可在柏油混合设施中与骨料混合。所需的温度随柏油/沥青和骨料的特性而异，但温拌柏油技术允许生产商降低所需的温度。

当对柏油路面进行维护时，如铣削以去除磨损或损坏的表面时，可将所去除的材料返回到设施中以加工成新的路面混合料。被去除的材料中的柏油/沥青可被再活化并在新的路面混合料中重新投入使用。由于大约95％的铺筑道路是由柏油建造或铺设的，故每年都会回收大量的柏油路面材料。根据联邦公路管理局和全国柏油路面协会每年进行的行业调查，在拓宽和重铺路面工程的过程中，每年从路面去除的沥青中99％以上被重新用作新的路面、路基、路肩和路堤的一部分。

柏油铺筑也广泛用于世界各地的机场。由于坚固耐用并且能够快速修复，故其被广泛用于专用于飞机着陆和起飞的跑道。

玛蹄脂柏油是一种类型的柏油，它与密级配柏油或柏油混凝土的不同之处在于它具有较高的柏油/沥青(粘结剂)含量，通常为整个骨料混合料的约7-10％，与碾压式柏油相反，后者仅添加了约5％的柏油/沥青。这种热塑性物质在建筑行业中广泛用于防水平屋顶和地下室防水层。玛蹄脂柏油被加热到例如210℃的温度并分层铺展以形成不可渗透的屏障，例如，约20毫米厚。

对于关于沥青和/或柏油的现有技术的总体概述，包括任何包含沥青的组合物、此类组合物的提供以及用途和应用、标准、定义等，参考例如“The Shell Bitumen Handbook”第6版(SHB#6；ISBN978-0-7277-5837-8)，其全部内容并入本文。

沥青的化学非常复杂，生产的沥青的性质与原油来源和炼油工艺密切相关。通过选择适宜的原油和/或适当的炼油工艺，可获得所需的沥青性质。然而，沥青的性质是受限制的，例如，抗路面车辙和开裂性、磨损稳定性、对天气和气候条件的适应性等。

为了获得质量提高的沥青，越来越多的研究也开始聚焦于沥青改性。当用作铺路材料、粘合剂或防水材料时，由于其极高的粘附性，沥青质材料的施工性能通常非常差。因此，沥青质材料常常在它们通过措施如加热(即，加热熔化法)、通过使用合适的乳化剂和水以乳液的形式处理和溶解在合适的溶剂中而可流动性提高后才使用，以确保理想的施工性能。在沥青质材料的此类乳液中，柏油的含水乳液通常被称为“柏油乳液”。此类柏油乳液可例如分类为直接施用到物体表面的快速分解乳液(用于施用的乳液)和与骨料共混的缓慢分解乳液(即，用于共混的乳液)。尽管待用于柏油乳液的制备中的表面活性剂适宜地选自阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂，但其种类通常取决于其实施过程。

在上述柏油乳液中，将用于共混的柏油与骨料、填料和其他组分混合。如此制得的柏油组合物可用于道路的铺筑施工。在通过使用柏油组合物进行道路施工之后，由组合物中水性组分的蒸发和消除引起所谓的破乳。如此，柏油被硬化而完成道路的铺筑施工。

如前所述，沥青也可用在柏油屋面中。从直馏沥青是流体的到其硬而脆的温度区间相当小，这可能造成问题，因为应能够避免损坏而不管天气的严苛和变化。温度区间可通过沥青的氧化来增大(尤其是朝向更高的温度)。这可通过在约250℃的温度下使热空气吹过沥青来实现。为了取得朝向较低温度的较大温度区间，可选择从合适地软的沥青开始，或者可在氧化后加入软沥青或沥青油。

大多数柏油屋面都具有含有一定量外加矿物填料的沥青层。这种添加将改善柏油屋面的品质并且例如由于软化点的增高和/或降低开裂的风险而提供例如布防(arming)效果。矿物填料可使沥青稳定，因为其将粘结部分沥青油，否则这些沥青油会蒸发而使沥青变硬。此外，填料可降低紫外光的影响，从而使沥青以较低的速率分解。填料的添加也会降低沥青的可燃性，并因此提高柏油屋面对飞火的耐受性。

由于其改进的性质，聚合物改性沥青(PMB)，即包含弹性体、塑性体、橡胶、再生轮胎橡胶、粘度调节剂和/或反应性聚合物的沥青，作为渗透级沥青的替代品已变得越来越流行，例如，在柏油路面的上层中，此外在其他工业应用中。已证实，PMB的软化点可受加到沥青中的聚合物的类型和量的影响。虽然苯乙烯-丁二烯共聚物是二十一世纪头十年中使用最广泛的沥青改性剂，但近年来其他改性剂在寻求提高沥青性能方面已越来越受欢迎。实例包括石蜡、酰胺蜡和再生碎橡胶。

沥青没有确切的熔点；暴露于加热时它会逐渐变软。沥青的软化点可通过使用欧洲标准EN 1427中规定的方法来确定。在上述方法中，对直径为20mm的环填充沥青并在冷却后将其置于液体浴中。在沥青填充环的顶部放置一块质量为3.50g的钢球，并将液体浴以每分钟5℃的速度逐渐加热。球将最终下沉通过环中的沥青层，当球达到给定的深度时，测量温度并将其定义为沥青的软化点。

在给定温度下的粘度/柔软度指标可通过使用欧洲标准EN 1426中描述的方法来确定，其中，实质上是确定当施加100g的载荷达5秒时标准针针入(penetrate)沥青的距离有多远。

存在各种关于沥青和包含沥青的组合物的规范。这些规范包括例如EN 12591、EN13924、EN 14023、IS 73:2006、ASTM D946-09、ASTM D3381-09和M 226-80。

关于沥青和/或包含沥青的组合物的其他标准和/或规范可见于例如SHB#6第5章中。

在欧洲，用于柏油的沥青和聚合物改性沥青通常按照以下标准制造：EN 12591:2009a(BSI,2009a)，其涵盖渗透和粘度级沥青；EN 13924:2006(BSI,2006)，其涵盖硬质铺路级沥青；和EN 14023:2010(BSI,2010a)，其涵盖聚合物改性沥青(PMB)。

通常，工业用沥青可由涵盖氧化沥青的EN 13304:2009(BSI,2009b)和涵盖硬质工业沥青的EN 13305:2009(BSI,2009c)规定。

稀释沥青和软质沥青是与或多或少挥发性烃组分(燃料)(主要是煤油)共混的沥青。它们例如由提供此类产品的架构的粘度规范EN 15322:201 3(BSI,201 3)表征。

对于渗透级沥青，简单测试方法如EN 12591中描述的那些被认为是合适的。改性沥青(如PMB)可能需要更复杂的测试方法来充分描述其性能。尽管PMB常常包含先进技术粘结剂，但它们仍由针入度范围和最小软化点来命名：例如，45/80-55是针入度为45-80dmm、软化点为至少55℃的PMB。除了适用于这些传统命名法的测试方法外，规范架构EN 14023:2010(BSI,2010a)在其附录B中包括了若干更复杂的测试作为需要验证的关键性能参数，如(i)基于测试方法EN 14771:2012(BSI,2012a)的弯曲梁流变仪，(ii)基于测试方法EN14770:2012(BSI,2012b)的动态剪切流变仪，(iii)基于测试方法EN 13589:2008(BSI,2008)和EN 13703:2003(BSI,2003)通过测力延度测试变形能，(iv)通过拉伸试验EN13587:2010(BSI,2010b)测试拉伸性质，和(v)通过弹性回复试验EN 13398:2010(BSI,2010c)测试弹性性质。

氧化沥青常用于工业应用如屋面、地板、封泥、管道涂料、油漆等)。其通常按软化点和针入度试验来指定和命名：例如，85/40是软化点为85±5℃且针入度为40±5dmm的氧化级沥青。氧化沥青还必须符合溶解性、加热损失和闪点标准，如BSI,2009b。氧化级沥青的软化点大大高于相应渗透级沥青的软化点，因此温度敏感性(即针入度指数高)要低得多，为+2至+8。

硬质沥青被用于工业应用(制煤球、油漆等)。其按软化点和针入度试验来指定，但仅由软化点范围和前缀H来命名：例如，H80/90是软化点在80℃和90℃之间的硬级沥青。通常，硬质沥青还必须符合溶解性、加热损失和闪点标准，如BSI,2009c。

沥青品质，例如在用于道路使用的包含沥青的组合物的情况下，可包括流变性、内聚力、粘附性和耐久性(参见例如SHB#6第5章，特别是5.5.1-5.5.4)。

已经提出在包含沥青的组合物(包括柏油)中引入木质素，参见例如SHB#6第152页表8.1。传统上，木质素在造纸工业中作为副产物获得并分离出来。因此，在硫酸盐(Kraft)法工艺中，木片在加压蒸煮器中于130-180℃下在含硫化物的强碱性液体中蒸煮。在这些条件下，木质素和半纤维素降解成可溶于碱性液体的碎片。纤维素保持固态并被分离出来以用于进一步的造纸加工，而含木质素碎片的液体(称为黑液)被蒸发至大约65-80％的干物质含量。将此包含木质素碎片的浓缩黑液燃烧以回收化学品如氢氧化钠和无机硫化合物以在硫酸盐法中再利用，以便利用黑液中所含木质素碎片的热值。

在硫酸盐法中通常不分离木质素，但包含木质素的碎片在湿态下燃烧。然而，如果碱性黑液被酸中和或酸化，则木质素碎片将作为固体沉淀而可分离。硫酸盐法加工厂可能具有这样分离木质素碎片的设施。

便利地，木质素碎片通过在黑液中溶解二氧化碳(在硫酸盐法中的其他地方回收)以中和/酸化黑液来导致木质素碎片沉淀而分离。

从硫酸盐法回收的木质素碎片与位于木质素所源自的木片中的木质素相比分子尺寸大大减小并且纯度非常高。据信这种分子尺寸的减小归因于碱性液体中的加压蒸煮在硫离子(S2-)或硫氢根(HS-)离子的存在下发生的事实，这些离子充当醚键裂解试剂，从而裂解木质素的醚键并导致木质素碎片的尺寸大大减小。高纯度归因于硫酸盐木质素和半纤维素已在蒸煮工艺过程中完全溶解的事实，由此其已完全与纤维素部分分离，并且其后在酸化过程中仅木质素沉淀。

木质素组分的另一来源可能是生物质炼制工业。在第二代(2G)生物乙醇生产方法或简称生物质炼制方法中，包含纤维素、半纤维素和木质素的木素纤维素生物质可转化为乙醇。该方法通常涉及：i)木素纤维素生物质的水热预处理以使纤维素在随后的步骤中是催化剂可及的；然后ii)纤维素的水解以将纤维素分解为可溶性碳水化合物；和最后iii)可溶性碳水化合物发酵成乙醇。在进行水解后留下纤维部分和液相。水解步骤后获得的液相包含可用于发酵成乙醇的可溶性碳水化合物。水解步骤后获得的剩余部分包含木质素组分。

纤维部分主要由木质素、纤维素、半纤维素和灰分组分组成。与例如硫酸盐木质素相比，来自2G生物炼制工业的木质素是一种更复杂的材料，其中物理化学性质只有零星描述。可漂洗、洗涤、过滤和/或压制木质素组分以获得更纯净状态下的木质素。然而，这将仅移除一些可溶性盐和具有短链长的碳水化合物。这样得到的经漂洗、洗涤、过滤、干燥和/或压制的木质素组分通常被压制成粒料并用作固体燃料。

关于木质素和/或富木质素部分，包括其提供方法、表征以及定义，还参考2015年8月14日提交的国际专利申请PCT/DK2015/050242“Lignomulsion”，其全部内容在此并入本文。

令人惊奇并出人意料地，本发明人已发现，使用由生物质提供的富木质素部分，如来自例如第二代生物燃料生产的富木质素部分——其已被处理至较低强度(severity)并因此如由木质素离子交换容量和/或木质素的酚羟基含量所量度具有低极性(本文也称“2G木质素”)，除了其他所需的效果和特征外，与例如纯木质素和/或硫酸盐木质素相比，将使得与沥青和塑性改性剂混合时起泡显著较少。不希望受任何理论的束缚，但还认为具有0.4mol/kg或更小、或0.3mol/kg或更小的木质素离子交换容量和/或具有0.2mmol/g或更小的酚含量的木质素将提供目前发现的令人惊奇的效果。

因此，当例如与包含例如纯木质素、有机溶剂木质素、苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林(Indulin)AT或类硫酸盐木质素的相似和/或可比组合物相比时，根据本发明的沥青组合物的提供和各种使用令人惊奇并出人意料地据信会带来以下优点和/或效果中的一者或多者，特别是但不排他地当所述沥青组合物包含例如自木素纤维素生物质如软木素纤维素生物质、特别是但不排他地通过包括基本上不添加酸或碱的预处理的方法获得的2G沥青时：

(i)增加环境友好性，

(ii)改善CO₂足迹，

(iii)减少对化学品如塑性改性剂的需要，

(iv)减少起泡，因此例如无需消泡剂或减少对消泡剂的需要，

(v)沥青组合物中较高程度的木质素或富木质素组分，

(vi)降低成本，因为木质素通常比例如SBS或可用较便宜的木质素至少部分替换或取代的其他组分便宜，

(vii)减少或防止例如在木质素的存在下混合沥青的过程中的氧化和/或例如空气和/或氧气暴露表面的氧化，

(viii)由于木质素的存在而改善抗紫外线性能，

(ix)延长沥青组合物、道路、路面、柏油屋面、防水材料、粘合剂或包含如本文公开的沥青组合物的任何结构的预期寿命(寿命)，

(x)增大针入阻力，和/或

(xi)提高软化点。

发明内容

在第一个方面，本发明涉及一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素通过用于处理木素纤维素生物质的方法获得，所述方法包括：

a)使木素纤维素生物质经受水热预处理，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；然后

b)使至少一部分步骤(a)中获得的所述经水热预处理的木素纤维素生物质经受水解，从而产生包含可溶性碳水化合物的液体部分和包含木质素组分的纤维部分，其中所述水解为酸催化的水解和/或酶促水解；然后

c)任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液。

在第二个方面，本发明涉及一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分，其中所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更小的木质素离子交换容量(LIEC)。

合适的其他组分可包括例如骨料和/或填料、和/或一种或多种活性组分如一种或多种分散剂、表面活性剂、水溶助剂、乳化剂、防腐剂、消泡剂、粘度调节剂、反应性聚合物以及它们的任何组合。

这样的组合物可适用于施工工程，例如，在密封工程、道路工程、铺路工程、提供表面层、提供密封层、提供道路和提供路面、提供道路的顶层中，和/或在涉及例如(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐的广泛应用中。

在第三个方面，本发明涉及根据第一或第二个方面的组合物用于以下中的一者或多者中的用途：密封工程、道路工程、铺路工程、提供表面层、提供密封层、提供道路和提供路面、提供道路的顶层。

此类用途可包括与(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐有关的应用。

在第四个方面，本发明涉及一种密封层，其包含根据本发明的第一、第二或第三个方面的组合物。

这样的密封层可被包含在例如屋顶、大坝、水池、池塘、湖泊、屋顶、桥梁、隧道、道路等中。

在第五个方面，本发明涉及一种柏油组合物，其包含根据本发明的第一、第二或第三个方面的组合物。

这样的柏油组合物包含矿物骨料和/或填料，并可包含玛蹄脂柏油或碾压式柏油。

在第六个方面，本发明涉及一种获得沥青组合物的方法，所述方法包括：

a.使所述木素纤维素生物质经受水热预处理，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；然后

b.使至少一部分步骤(a)中获得的所述经水热预处理的木素纤维素生物质经受水解，从而产生包含可溶性碳水化合物的液体部分和包含木质素组分的纤维部分，其中所述水解为酸催化的水解和/或酶促水解；然后

c.任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液；然后

d.任选地从步骤(c)中获得的发酵液分离至少一部分所述发酵产物，例如通过蒸馏；

e.从以下中的一者或多者分离至少一部分木质素：步骤(b)中获得的纤维部分；步骤(c)中获得的发酵液；或在步骤(d)中分离出至少一部分发酵产物之后；

f.通过将至少一部分步骤(e)中获得的木质素组分与沥青和一种或多种塑性改性剂混合来将所述木质素组分转化为沥青组合物。

附图说明

图1-测量样品中的相对泡沫生长。

图2-包含不同木质素产品的沥青的相对泡沫生长相对于SBS浓度。

具体实施方式

在本发明的上下文中，本文使用的任何术语意在具有“The Shell BitumenHandbook,6th edition nr 6”(ISBN 978-0-7277-5837-8)中提供的定义，另有定义除外。

在本发明的上下文中，术语“沥青”意在包括由原油的精炼产生的烃产物。这通常通过在精炼工艺过程中从原油去除较轻的馏分(如液化石油气、汽油和柴油)来实现。在北美，沥青通常被称为柏油粘结剂或柏油。行业文件The Bitumen Industry-A GlobalPerspective(Eurobitume and the Asphalt Institute,2011)中使用了精炼沥青的全面定义并逐字转载于此：沥青是一种工程材料，其生产符合基于物理性质的各种规范。沥青是来自石油炼制中原油蒸馏的残余产物。该基础产品有时被称为“直馏”沥青并由CAS#8052-42-4或64741-56-6表征，其还包括通过在脱沥青过程中的进一步分离获得的残余物。可通过在高温下使空气吹过沥青来改变其物理性质而进一步加工以供商业应用。氧化沥青的一般特性由CAS#64742-93-4描述。生产的绝大多数石油沥青符合其相应的CAS定义中对这两种材料描述的特性。沥青按照等级规范通过精炼直接生产或通过共混生产。

术语沥青意在包括直馏沥青、硬质沥青、氧化沥青、稀释沥青和软质沥青。

术语沥青有时也用于煤衍生产品如煤焦油或煤焦油沥青。这些产品通过烟煤的高温热解(>800℃)制造并与原油衍生沥青相比在物理特性上显著不同。然而，在本发明的上下文中，煤焦油和/或煤焦油沥青可包含在沥青的定义中。

术语沥青有时也可用于石油沥青(CAS#68187-58-6)，其通常是芳族残余物，由选定的石油馏分的热裂化、焦化或氧化产生。石油沥青的组成与原油衍生沥青显著不同。然而，在本发明的上下文中，石油沥青可包含在沥青的定义中。

术语沥青有时也可用于天然沥青或湖沥青，如特立尼达(Trinidad)湖沥青、黑沥青(Gilsonite)、岩沥青和硒沥青(Selenice)。这些产品是未精炼的并且不是通过精炼原油生产的。它们常常含有高比例的矿物质(高达37重量％)和轻质组分，导致加热时会有较高的质量损失。然而，在本发明的上下文中，天然沥青或湖沥青如特立尼达湖沥青、黑沥青、岩沥青和硒沥青可包含在沥青的定义中。

存在各种关于沥青和包含沥青的组合物的规范和/或标准。这些规范和/或标准包括例如EN 12591、EN 13924、EN 14023、IS 73:2006、ASTM D946-09、ASTM D3381-09和M226-80。

沥青标准/规范的其他实例包括例如EN 12591(包括例如20/30、30/45、35/50、40/60、50/70、70/100、100/150、160/220、250/330、330/430)以及AC级沥青EN 12591(包括例如AC 20、AC 10)；硬铺路级沥青EN 13924(包括例如5/15、10/20、15/25)、特种铺路沥青EN13924(包括例如1/10MG、10/20MG)；聚合物改性沥青，例如，贮存稳定的EN 14023(包括例如Q8 Bitumen QmB 25/55–55、45/80–50、45/85–65、75/130–75)、印度石油规范IS 73:2006(VG-10、VG-20、VG-30、VG-40)、欧洲标准规范ASTM D946-09(40-50、60-70、85-100、120-150、200-300)、标准粘度级沥青ASTMD3381-09和M 226-80(AC-2.5、AC-5、AC-10、AC-20、AC-30、AC-40)和RTFOT粘度级沥青(ASTM D3381-09和M 226-80(AR-1000、AR-2000、AR-4000、AR-8000、AR-16000))。

在欧洲，用于柏油的沥青和聚合物改性沥青通常按照以下标准制造：涵盖渗透和粘度级沥青的EN 12591:2009a(BSI,2009a)；涵盖硬铺路级沥青的EN 13924:2006(BSI,2006)；和涵盖聚合物改性沥青(PMB)的EN 14023:2010(BSI,2010a)。

通常，用于工业用途的沥青可由涵盖氧化沥青的EN 13304:2009(BSI,2009b)和涵盖硬工业沥青的EN 13305:2009(BSI,2009c)来规定。

对于渗透级沥青，简单测试方法如EN 12591中描述的那些被认为是合适的。改性沥青(PMB)可能需要更复杂的测试方法来充分描述其性能。

在本发明的上下文中，术语“聚合物改性沥青”或“PMB”意在包括包含沥青和一种或多种聚合物如一种或多种塑性改性剂和任选地木质素的组合物或制剂。因此，PMB还可涉及包含一种或多种塑性体、热塑性弹性体、橡胶、粘度调节剂和反应性聚合物的沥青。

此外，PMB可包含一种或多种活性组分，如一种或多种分散剂、一种或多种表面活性剂、一种或多种水溶助剂、一种或多种乳化剂、一种或多种防腐剂、一种或多种消泡剂、一种或多种粘度调节剂、一种或多种反应性聚合物以及它们的任何组合。

常常由于PMB的更好性能，作为通常在柏油路面的上层中的渗透级沥青的替代品，PMB已越来越受欢迎。虽然它们代表先进技术粘结剂，但它们仍由针入度范围和最小软化点来命名：例如，45/80-55是针入度为45-80dmm、软化点为至少55℃的PMB。除了适用于这些传统命名法的测试方法外，规范架构EN 14023:2010(BSI,2010a)在其附录B中包括了若干更复杂的测试作为需要验证的关键性能参数，如(i)基于测试方法EN 14771:2012(BSI,2012a)的弯曲梁流变仪，(ii)基于测试方法EN 14770:2012(BSI,2012b)的动态剪切流变仪，(iii)基于测试方法EN 13589:2008(BSI,2008)和EN 13703:2003(BSI,2003)通过测力延度来测试变形能，(iv)通过拉伸试验EN 13587:2010(BSI,2010b)测试拉伸性质，和(v)通过弹性回复试验EN 13398:2010(BSI,2010c)测试弹性性质。

已证实，PMB的软化点可受加到沥青中的聚合物的类型和量的影响。虽然苯乙烯-丁二烯共聚物是二十一世纪头十年中使用最广泛的沥青改性剂，但近年来其他改性剂在寻求提高沥青性能方面已越来越受欢迎。实例包括石蜡、酰胺蜡和再生碎橡胶。

在本发明的上下文中，术语“沥青制剂”意在包括包含沥青和一种或多种其他化合物、成分等如油、添加剂等的组合物。

在本发明的上下文中，术语“沥青乳液”意在包括包含分散在水性介质中的沥青小滴和一种或多种其他成分的制剂或组合物。

在本发明的上下文中，术语“直馏沥青”意在包括主要通过蒸馏方法产生的沥青。

在本发明的上下文中，术语“硬质沥青”意在包括具有低针入度值的直馏沥青。硬质沥青常用于工业应用(制煤球、油漆等)。其按软化点和针入度试验二者来规定，但仅由软化点范围和前缀H来命名：例如，H80/90是软化点在80和90℃之间的硬级沥青。通常，硬质沥青还必须符合溶解性、加热损失和闪点标准，如BSI,2009c。

在本发明的上下文中，术语“氧化沥青”意在包括通过在受控的温度和压力条件下使空气穿过热沥青而产生的沥青，由此产生具有特定特性的产品。氧化沥青常用于工业应用如屋面、地板、封泥、管道涂料、油漆等。其通常按软化点和针入度试验二者来规定和命名：例如，85/40是软化点为85±5℃且针入度为40±5dmm的氧化级沥青。氧化沥青还必须符合溶解性、加热损失和闪点标准，如BSI,2009b。氧化级沥青的软化点大大高于相应渗透级沥青的软化点，因此温度敏感性(即针入度指数高)要低得多，为+2至+8。

在本发明的上下文中，术语“稀释沥青”和/或“软质沥青”意在包括与或多或少挥发性烃组分(燃料)(主要是煤油)共混的沥青。此类沥青例如由提供此类产品的架构的粘度规范EN 15322:201 3(BSI,201 3)表征。

沥青品质，例如在用于道路使用的包含沥青的组合物的情况下，可包括流变性、内聚力、粘附性和耐久性(例如如SHB#6第5章、特别是5.5.1-5.5.4章中所公开)。

在本发明的上下文中，术语“柏油”意在包括包含沥青、矿物骨料/填料或基本上由沥青、矿物骨料/填料组成并可包含其他添加剂的路面铺装材料。因此，柏油涉及包含沥青和一种或多种骨料/一种或多种填料、任选地其他组分的组合物，所述组合物通常适用于路面铺装产品并且通常主要含有沥青和矿物骨料。如本文所用，沥青还可包括替代性术语如热混柏油(HMA)和柏油混凝土(AC)。柏油在媒体和俗语中常常被错误地称为沥青碎石(柏油路材料的简称)。柏油路材料是一种使用煤焦油作为粘结剂的路面铺装产品并已有30多年未用于道路施工。

在欧洲根据化学品注册、评估、授权和限制(REACH)法规的要求下注册使用的数量证明了沥青极广泛的用途，这些法规要求所有化学物质和相关用途均需注册。

沥青可用于广泛的领域，如(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐。其他地方公开了上述类别的用途的进一步具体的实例。

沥青有各种等级可供选择。全世界都使用规范来定义这些等级以满足应用、气候、负载条件和最终用途的需要。这些规范通常基于的是一系列定义每一个等级的性质如硬度、粘度、溶解度和耐久性的标准测试方法。

沥青也被用于制造混合物或制剂。在这些产品中，沥青常常是主要组分，但它们可含有显著比例的其他材料以满足最终用途需要。这些混合物的化学分类为沥青制剂。

在本发明的上下文中，术语“骨料”或“填料”可互换使用，并意在包括柏油中通常最大的构成部分，通常但不排他地例如92-96质量％。据信骨料的类型、其矿物学及物理和化学性质对柏油性能有显著影响。用于符合欧洲柏油混合料的合适骨料及其性质可按照国家或地区标准如EN 13043(BSI,2002)规定。该标准将骨料定义为“施工中使用的粒状材料”，并将其分为三种类型：(i)天然骨料，(ii)人造骨料，(iii)再生骨料，描述如下：(i)天然骨料：“来自矿物源的骨料，其经受的加工止于机械加工”(例如，碎石、砂石和砾石，常被称为原生骨料)；(二)人造骨料：“自涉及热或其他改性的工业过程产生的矿物源骨料”(例如，高炉矿渣)；和(iii)再生骨料：“自先前用于施工中的无机或矿物材料的加工产生的骨料”(例如，再生柏油)。

骨料的进一步分类可由对粒度的描述给出：(i)粗骨料：基本保留在2mm试验筛上；(ii)细骨料：基本通过2mm试验筛；(iii)统货(all-in)骨料：粗骨料和细骨料的组合；和(iv)填料骨料：基本通过0.063mm试验筛。

适合作为骨料的岩石类型意在包括(i)火成岩、(ii)沉积岩和/或(iii)变质岩。

在本发明的上下文中，术语“塑性改性剂”意在包括塑性体、热塑性弹性体、橡胶、粘度调节剂和反应性聚合物中的一者或多者。

在本发明的上下文中，术语“塑性体”意在包括化合物如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、无规立构聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)，包括它们的任何组合。

在本发明的上下文中，术语“热塑性弹性体”意在包括化合物如苯乙烯-丁二烯弹性体(SBE)、线形或星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯弹性体(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SEBS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、异丁烯-异戊二烯无规共聚物(IIR)、聚异丁烯(PIB)、聚丁二烯(PBD)、聚异戊二烯(PI)，包括它们的任何组合。

在本发明的上下文中，术语“橡胶”意在包括碎橡胶、来自旧轮胎的橡胶、再生橡胶、天然橡胶、橡胶胶乳等。

在本发明的上下文中，术语“粘度调节剂”意在包括一种或多种半柏油(芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物)或费托蜡，包括它们的任何组合。

在本发明的上下文中，术语“反应性聚合物”意在包括化合物如乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种无规三元共聚物、或马来酸酐-接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，包括它们的任何组合。

在本发明的上下文中，术语“消泡剂”意在包括一种或多种化合物和/或组合物，常常是基于有机硅的，如活性有机硅聚合物、硅氧烷聚合物、有机改性硅氧烷，但也包括非有机硅的化合物/组合物，包括基于聚丙烯的聚醚分散体、脂肪酸类型的消泡剂、非离子型乳化剂。多种消泡剂可商购获得并可在基于沥青和/或柏油的应用中有效防止和/或减少起泡和/或显著降低泡沫的半衰期。

在本发明的上下文中，术语“活性组分”意在包括例如分散剂、表面活性剂、水溶助剂、乳化剂、防腐剂、消泡剂、粘度调节剂、反应性聚合物以及它们的任何组合。

在本发明的上下文中，除非另有指出，否则“％”指重量/重量(w/w)％。

在本发明的上下文中，术语“约”、“左右”、“大约”或符号“～”可互换使用，并意在包括本领域中普遍接受的偏差，例如，包括分析误差等。因此，“约”也可表示本领域中通常遇到的测量不确定性，其可以是例如+/-1、2、5、10、20或甚至50％的数量级。

术语“包含”应理解为指所述及的部分、步骤、特征、部件等的存在，但不排除一个或多个另外的部分、步骤、特征、部件等的存在。例如，包含某一化学化合物的组合物可因此包含另外的化学化合物。

关于木质素、木质素组分和/或富木质素部分，包括其提供和定义的方法，参考2015年8月14日提交的申请号PCT/DK2015/050242。在本发明的上下文中，术语“木质素”意在包括如PCT/DK2015/050242中所定义的术语“木质素组分”，并且这两个术语可互换使用。在本发明的上下文中，术语“木质素”意在包括术语“木质素组分”，并且两个术语可互换使用。因此，本说明书中和附随的权利要求书中的术语“木质素”还可指如此表示并存在于未经加工的木素纤维素植物材料中的聚合物。此外，术语“木质素”还应理解为指已经受各种物理和/或化学处理、使得木质素聚合物结构改变而大部分仍保留其聚合物特性并含有显著量的半纤维素和纤维素的“木质素”。

因此，如本说明书中和附随的权利要求书中所用，“木质素”可指已经受轻微结构改性的木质素。

此外，如本说明书中和附随的权利要求书中所用，“木质素”可指已经受轻微结构改性和/或包含一定量化学残余物的木质素，所述化学残余物源自其制造模式或源自从其分离的木素纤维素材料天生的化合物。

在本发明的各个方面的一些权利要求中，“木质素”可特别排除自木素纤维素生物质的硫酸盐加工获得的硫酸盐木质素或硫酸盐木质素碎片。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素”可特别排除木素磺酸盐，如可自亚硫酸盐制浆获得的产品。如在硫酸盐制浆中，亚硫酸盐制浆过程中的温度为130-180℃。通常，亚硫酸盐制浆在HSO₃ ^-和/或SO₃ ^2-离子的存在下于低pH(例如，1.5-5)下进行。在亚硫酸盐制浆过程中，木质素被磺化，所得木素磺酸盐是水溶性的并且具有大量的带电基团。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素”可特别排除苏打木质素，苏打木质素是可自苏打制浆获得的产品。在此方法中，制浆在基本不含硫的介质中进行，例如，与硫酸盐法大不相同，其仅包含或主要包含苏打。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素”可特别排除有机溶剂木质素，其可得自其中使用有机溶剂和水来从纤维素去除木质素的制浆过程。加工过程中的温度例如在140℃至220℃的范围内。为增强木质素的溶解，可在工艺过程中加入硫酸。若干有机溶剂适用于这样的方法，如乙酸、甲酸、乙醇、过氧有机酸、丙酮、甲醇、丁醇、乙二醇。有机溶剂木质素通常具有较低的分子量和较高的化学纯度。有机溶剂木质素通常是疏水性的并且显示出低的水溶性。

获得木质素的另一方法是通过在离子液体中的提取(产生离子液体木质素)。离子液体为在较低温度(例如低于100℃)下处于液态的盐。用离子液体获得的木质素据信具有与有机溶剂木质素相似的性质。然而，离子液体的再生是成问题的，因此在该领域内取得进一步的进展之前，工业规模生产将是有限的。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素”可特别排除离子液体木质素。

在说明书中和附随的权利要求书中术语“木质素”指如此表示并存在于未经加工的木素纤维素植物材料中的聚合物，而在本说明书中和附随的权利要求书中术语“木质素组分”具有更广泛的含义。

在本说明书中和附随的权利要求书中，术语“木质素组分”应理解为指已经受各种物理和/或化学处理使得木质素聚合物结构发生微小改变、然而仍保留其聚合物特性并含有显著量的半纤维素和纤维素的“木质素”。

因此，如本说明书中和附随的权利要求书中所用，“木质素组分”可指已经受轻微结构改性的木质素。

此外，如本说明书中和附随的权利要求书中所用，“木质素组分”可指已经受轻微结构改性和/或包含一定量化学残余物的木质素，所述化学残余物源自其制造模式或源自从其分离的木素纤维素材料天生的化合物。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素组分”可特别排除自木素纤维素生物质的硫酸盐加工获得的硫酸盐木质素或硫酸盐木质素碎片。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素组分”可特别排除木素磺酸盐。

在本发明的各个方面的一些实施方式中，“木质素组分”可特别排除苏打木质素。

在本发明的上下文中，术语“木质素”意在包括来自第二代(2G)生物乙醇生产的副产物。本领域中已知各种不同的可提供此类木质素组分的第二代生物乙醇方法，包括有机溶剂方法。加工木素纤维素生物质的方案，包括特定的工艺步骤以及用于将木素纤维素生物质转化为可溶性糖类以及作为或包含木质素组分的纤维部分的整体方案，是众多公开的专利和专利申请的主题。参见例如WO 94/03646；WO 94/29474；WO 2006/007691；US2007/0031918；WO 2008/112291；WO 2008/137639；EP 2 006 354；US 2009/0326286；US 2009/0325251；WO 2009/059149；US 2009/0053770；EP 2 169 074；WO 2009/102256；US 2010/0065128；US 2010/0041119；WO 2010/060050；WO2007009463 A2；WO2007009463 Al；WO2011125056 Al；和WO2009125292 A2；WO 2014/019589，其每一者以引用方式全文并入本文。

“木素纤维素生物质”指包含纤维素和木质素、通常还有半纤维素的植物生物质，并包括生物质如软木素纤维素生物质原料，如农业废弃物如谷类秸秆，例如，小麦、大麦、黑麦或高粱秸秆、草、叶、甘蔗渣、甜高粱秆渣、玉米秸秆和空果串、城市固体废弃物(MSW)、沼渣、其他废弃物等。术语“生物质”也指其他类型的生物质，如废弃物、污水、粪便。

“软木素纤维素生物质”指非木材的植物生物质，其包含纤维素和木质素、通常还有半纤维素。

“木素纤维素生物质”，如软木素纤维素生物质原料，如农业废弃物如谷类秸秆，例如小麦、大麦、黑麦或高粱秸秆、草、叶、甘蔗渣、甜高粱秆渣、玉米秸秆和空果串、城市固体废弃物(MSW)、沼渣、其他废弃物或生物质等，经预处理，之前通常有清洗步骤，其中例如沙、石、异物等被移除，和/或在通过单级自动水解到10％或更高的木聚糖数量之后通常包含小的C6单体组分(1x)，主要是葡萄糖与一些其他糖；较大的可溶性C6低聚物组分(约2x-7x)；较大的C5单体组分(约4x-8x)，主要是木糖与一些阿拉伯糖和其他糖；和大得多的可溶性木糖低聚物组分(约18x-30x)，其中“nx”指糖单元数，即1x＝单体，2x＝二聚体，依此类推。可溶性木糖低聚物通常主要包括木六糖、木五糖、木四糖、木三糖和木二糖与一些较高级链低聚物。木糖低聚物也可被改性，如酯化。

通过反应器停留时间和温度的多种不同组合，不同的原料可使用单级自动水解预处理至例如10％或更高的木聚糖数量。本领域技术人员将易于通过常规实验确定使用任何给定反应器以及任何给定的生物质反应器加载和反应器卸载系统适用于任何给定原料的适宜预处理路线。在使用通过闸门系统或螺旋塞进料器加载并通过“颗粒泵”闸门系统或水力旋流器系统卸载的连续式反应器对原料进行预处理的情况下，可例如使用典型品种的麦秆或空果串通过180℃的温度和24分钟的反应器停留时间取得10％或更高木聚糖数量的非常低强度。对于典型的生物质原料，如来自常用品种的玉米秸秆、甘蔗渣和甜高粱秆渣的软木素纤维素生物质，据信低强度如>10％的木聚糖数量可使用约180℃的温度和约12分钟的反应器停留时间或使用约175℃的温度和约17分钟的反应器停留时间实现。本领域技术人员应易于理解，可调节停留时间和温度以达到相当的R₀强度水平。预处理后，通过固/液分离步骤将经预处理的生物质分离成固体部分和液体部分。应易于理解，“固体部分”和“液体部分”可被进一步细分或加工。在一些实施方式中，可与固/液分离同时地从预处理反应器移出生物质。在一些实施方式中，经预处理的生物质在其已从反应器卸载之后经受固/液分离步骤，通常使用简单且低成本的螺旋压榨系统，以产生固体部分和液体部分。纤维素酶的酶活性受液体部分抑制，最明显的是由于木糖低聚物含量，但也可能由于苯酚含量和/或尚未鉴定出的其他化合物。取得固体部分中最高可行的干物质含量水平或者从固体部分中移除最高可行的溶解固体量可能是有利的。在一些实施方式中，固/液分离取得DM含量为至少40％、至少45％、至少50％或至少55％的固体部分。使用普通螺旋压榨系统的固/液分离通常可取得固体部分中高达50％的DM水平，尤其是当生物质原料已经以保持纤维结构的方式被预处理和加工时。

术语“沼渣”优选用来指在生物可降解原料的厌氧消化后剩余的物质。沼渣可有利地通过分离措施如过滤器、沉积槽等分离成“脱水沼渣”和“废水”。

在本发明的上下文中，术语“原料”或“底物”优选指纤维素生物质、半纤维素生物质、木素纤维素生物质或含淀粉生物质及此外含油和蛋白质的底物和脂肪、蛋白质、糖、纤维素、半纤维素或含淀粉生物质。

在此上下文中，术语“废弃物”优选指具有有机含量的任何种类的废弃物，如城市固体废弃物(MSW)、工业废弃物、动物废弃物或植物废弃物。

在本发明的上下文中，术语“厌氧消化”优选指微生物活动，如但不限于在受控的通气条件下发酵，例如在不存在氧气或氧气的量非常有限的情况下发酵，其中产生甲烷气和/或氢气。甲烷气产生至“厌氧消化”内发酵混合物的水相中代谢产生的溶解甲烷的浓度在所用条件下饱和并且从系统中释放出甲烷气的程度。

术语“需氧消化”优选指在通气条件下进行的微生物发酵。

可使沼渣或脱水沼渣经受加工步骤并被送回发酵器(AD(需氧以及厌氧消化)、FAD、CSTR、CSTR/FAD混合)或者甚至送回产生“生物液体”(＝用于经由AD生产沼气的底物)的微生物过程——例如，废弃物处理设施如MSW(城市固体废弃物)处理设施(例如，在将未经分类的MSW润湿并升温至适于酶水解的温度的REnescience过程处；通过酶促作用，生物可降解材料液化，其将允许不可降解固体的容易分离)。未经分类的MSW的这种加工被认为是一个稳固的过程。例如切碎和/或显著的加热/加压处理的缺乏可能导致例如土豆未被高效地转化为“生物液体”。

如本文所述，“沼渣”可通过分离措施分离成“脱水沼渣”和“废水”。可使沼渣或脱水沼渣经受加工步骤并被送回发酵器(AD、FAD、CSTR、包括FAD的CSTR)或者甚至送回产生“生物液体”(例如，用于经由AD生产沼气的底物)的酶促和/或微生物过程如废弃物处理设施，诸如基本无显著的加热/加压处理的MSW(城市固体废弃物)处理设施(例如，REnescience过程)，导致例如生土豆或其他蔬菜未总是被高效地转化为“生物液体”。

“干物质”，也以“DM”出现，是指总固体(可溶性和不可溶性二者)并有效地指“非水内容物”。干物质含量通过在105℃下干燥至达到恒重来测量。“纤维结构”保持在预处理后纤维碎片的平均尺寸>750μm的程度。

“水热预处理”或有时仅“预处理”通常是指使用水作为热液体、蒸汽或者包含高温液体或蒸汽或二者的加压蒸汽来在120℃或更高的温度下、在添加或不添加酸或其他化学品的情况下“蒸煮”生物质。在本发明的上下文中，“水热预处理”意在包括涉及通过使用温度和水、而且常常还有压力使木素纤维素生物质软化的方法、单元操作和/或过程，目的在于提供适于酶促消化的经预处理生物质。

“单级加压水热预处理”是指其中生物质在单个反应器中经受加压水热预处理的预处理，其中所述单个反应器配置为单程加热生物质，并且其中在从经受加压水热预处理的原料移除液体部分的固/液分离步骤之后不施加进一步的加压水热预处理。

“固/液分离”是指通过例如压榨、离心、沉积、倾析等施加力而使液体与固体分离的主动机械过程和/或单元操作。通常，固/液(s/l)分离将提供液体和固体部分。

“固体部分”和“液体部分”是指经预处理和/或水解的生物质在固/液分离中的分级。分离出的液体统称为“液体部分”。包含相当大的不溶性固体含量的残余物部分被称为“固体部分”。“固体部分”将具有实质性的干物质含量并通常还包含相当大的“液体部分”残余物，因此具有固体或浆体的形式。

在本发明的上下文中，“木聚糖数量”是指如下确定的经预处理生物质的特征：使经预处理的生物质经受固/液分离以提供约30％总固体的固体部分和液体部分。然后该固体部分通过与70℃的水以总固体(DM)对水1：3(重量：重量)的比率混合而部分洗涤。以这种方式洗涤的固体部分然后被压榨至约30％的总固体。或者，可使经预处理的生物质经受固/液分离以提供约50％总固体的固体部分和液体部分。采用这两种方法，均有约25％的溶解固体与悬浮固体一起保留在固体部分中。以这种方式洗涤的固体部分的木聚糖含量可使用例如A.Sluiter,et al.,“Determination of structural carbohydrates and lignin inbiomass,”US National Renewable Energy Laboratory(NREL)Laboratory AnalyticalProcedure(LAP)(发布日期2008年4月25日，如2008年4月修订的Technical Report NREL/TP-510-42618中所述)(其全部内容以引用方式明确并入本文)的方法测定。如所述的这种木聚糖含量测量将包括来自在这些条件下未从固体部分洗出的残余液体部分的可溶性物质的一些贡献。因此，在本发明的上下文中，术语“木聚糖数量”涉及(预)处理强度并且涉及复合测量和/或反映保留在不溶性固体内的残余木聚糖含量与液体部分内可溶性木糖和木糖低聚物的浓度二者的权重组合的值。在较低的R₀强度下，木聚糖数量较高。因此，最高的木聚糖数量指最低的预处理强度。木聚糖数量与常规的强度测量对数R₀呈负线性相关，即使对于低强度，其中不溶性固体内的残余木聚糖含量高于10％。通常，低、中和高的预处理强度分别提供>10％、6-10％和<6％的木聚糖数量。

特别是，令人惊奇并出人意料地，本发明人已认识到，木质素组分的来源对沥青组合物的品质具有影响。特别是，极性较小的木质素看起来更合适，如其中所述木质素组分不是来自造纸和制浆的木质素的沥青组合物，如硫酸盐木质素，其中所述硫酸盐木质素由本领域称为硫酸盐工艺/方法的工艺从生物质提供(参见例如Biermann,Christopher J.(1993)“Essentials of Pulping and Papermaking”San Diego:Academic Press,Inc.)。

不希望受任何理论的束缚，但据信碱处理对与本发明相关的用途的木质素品质具有负面影响，因此在一些实施方式中，所述木质素组分不由硫酸盐法或包括碱处理(如通过加入NaOH或其他碱以提供约10或更高、为或约pH 11或更高、或为或约pH 12或更高的pH)的其他方法提供。

此外，据信木质素或木质素组分的进一步改性对于获得根据本发明的沥青组合物是不必要的，因此一些实施方式涉及所需木质素组分未被酯化和/或经历酯化步骤，例如如WO2015/094098中所公开的。据信这是一个优点，因为不需要进一步的步骤，如木质素的所述改性。

测量复杂组合物如木质素的极性看起来是一项复杂的任务，且不说不可能的任务。然而，本发明人已开发了一种基于木质素的离子交换容量(LIEC；进一步的详情参见例如实验部分)和/或木质素的酚羟基含量来评估极性的方法。很明显，与本发明的组合物中使用的木质素例如未经受碱处理的2G木质素相比，硫酸盐木质素具有显著更高的LIEC。还据信，任何木材，例如适于造纸工业的杨木和/或任何其他木材，如果在没有碱处理的情况下加工并至较低的强度，如在目标是生物乙醇生产的2G工艺中，则将产生极性较低的木质素，并因此适于提供根据本发明的沥青组合物。

在本发明的上下文中，术语“两级预处理”或“两步预处理”可互换使用并意在包括包含两级或更多级预处理步骤的工艺，其通常被设计为提供改善的C5产率，如WO2010/113129、US2010/0279361、WO 2009/108773、US2009/0308383、US8,057,639或US20130029406中所公开的工艺，其中在这些“两级”预处理方案中，在较低温度的预处理后通过固/液分离除去一些富C5的液体部分，然后通常在较高温度和/或预处理强度下对固体部分进行随后的预处理。

在本发明的上下文中，术语“C5旁路”或“C5排出”可互换使用，并意在包括其中提供通常富C5-糖的液体部分的工艺，如通过液/固分离步骤，例如通过在预处理之后和/或预处理过程中压榨，其可作为单级或两级预处理工艺进行。2013年8月1日提交、以WO2014/019589公布的PCT/DK2013/050256(其全部内容以引用方式并入本文)公开了这样的工艺。

在本发明的上下文中，术语“全浆(whole slurry)”意在包括其中经预处理的生物质可直接用于随后的水解步骤如酶促水解和/或发酵中的工艺，如例如2014年2月5日提交、以WO 2015/014364公布的PCT/DK2014/050030(其全部内容以引用方式并入本文)中所公开。

根据本发明，生物质的所述预处理和/或水解可在添加或不添加一种或多种酸或者一种或多种碱如H₂SO₄、HCI、NH₃、NH₄OH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂等的情况下进行。

“自动水解”是指木素纤维素生物质的预处理工艺，其中在所述工艺过程中将从半纤维素释放乙酸，这据信将进一步催化和/或改善半纤维素水解。木素纤维素生物质的自动水解因此在不添加或基本不添加任何其他化学品(如一种或多种酸或者一种或多种碱)的情况下进行，并通常在3.5和9.0之间的pH下进行。

“针对木素纤维素生物质的转化而优化的市售纤维素酶制剂”是指具有足以提供经预处理木素纤维素生物质的酶促水解的酶活性并且通常包含内切纤维素酶(内切葡聚糖酶)、外切纤维素酶(外切葡聚糖酶)、内切木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、木糖苷酶和β-葡糖苷酶活性的市售混合物。术语“针对木素纤维素生物质的转化而优化”是指其中为了改善水解产率和/或降低经预处理的木素纤维素生物质水解成可发酵糖的水解中的酶消耗的特定目的而选择和/或改性酶混合物的产品开发过程。

术语“纤维素酶”意在包括能够降解纤维素和/或相关化合物的一种或多种酶。纤维素酶是通常由真菌、细菌和原生动物产生的催化纤维素水解、纤维素和/或相关多糖的分解的若干酶中的任一种。纤维素酶也可用于各种此类酶的任何混合物或复合物，其依序地或协同地起作用以分解纤维素材料。纤维素酶将纤维素分子分解成单糖(“简单糖”)如β-葡萄糖和/或较短的多糖和低聚糖。具体反应可包括纤维素、半纤维素、地衣多糖和谷类β-D-葡聚糖中1,4-β-D-糖苷键的水解。已知若干不同种类的纤维素酶，它们在结构和机械性质方面都不同。与名称“纤维素酶”相关的同义词、衍生物和/或特定酶包括内切-1,4-β-D-葡聚糖酶(β-1,4-葡聚糖酶、β-1,4-内切葡聚糖水解酶、内切葡聚糖酶D,1,4-(1,3,1,4)-β-D-葡聚糖4-葡聚糖水解酶)、羧甲基纤维素酶(CMCase)、微晶纤维素酶、环糊精酶、纤维素酶A、cellulosin AP、碱性纤维素酶、纤维素酶A 3、9.5纤维素酶和pancellaseSS。

纤维素酶也可基于所催化的反应的类型进行分类，其中内切纤维素酶(EC3.2.1.4)随机裂解无定形位置处的内键，产生新的链端，外切纤维素酶或纤维二糖水解酶(EC 3.2.1.91)从内切纤维素酶产生的暴露链的端部裂解两至四个单元，产生四糖、三糖或二糖，如纤维二糖。外切纤维素酶进一步分为I型-从纤维素链的削减端进行式工作、II型-从非削减端进行式工作。纤维二糖酶(EC 3.2.1.21)或β-葡糖苷酶将外切纤维素酶产物水解成单独的单糖。氧化纤维素酶通过自由基反应使纤维素解聚，例如纤维二糖脱氢酶(受体)。纤维素磷酸化酶使用磷酸盐而不是水来使纤维素解聚。

术语“半纤维素酶”意在包括能够和/或贡献于分解半纤维素——植物细胞壁的主要组分之一的一种或多种酶。构成半纤维素的一些主要多糖据信是木聚糖、阿拉伯木聚糖、木葡聚糖、葡糖醛酸木聚糖和葡甘露聚糖。在本发明的上下文中，术语“半纤维素酶”意在包括：木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯木聚糖酶、木葡聚糖酶、葡糖醛酸木聚糖酶、葡甘露聚糖酶和/或酯酶，包括它们的任何组合。

在下面的部分中，详细公开了本发明的不同方面的进一步的实施方式。

在第一个方面中，本发明涉及一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素通过用于处理木素纤维素生物质的方法获得，所述方法包括：

在一个实施方式中，本发明涉及一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素通过用于处理木素纤维素生物质的方法获得，所述方法包括：

a)使木素纤维素生物质在3.5至9.0的范围内的pH下、在150至260℃之间、优选地150-200℃的温度下经受水热预处理，停留时间小于60分钟，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；然后

b)使至少一部分步骤(a)中获得的所述经水热预处理的木素纤维素生物质在30至72℃之间的温度下经受时长24至150小时之间的水解，从而产生包含可溶性碳水化合物的液体部分和包含木质素组分的纤维部分，其中所述水解为酸催化的水解和/或酶促水解；然后

在一些实施方式中，将所述至少一部分所述木质素部分从步骤(b)中获得的纤维部分分离。

在一些实施方式中，将所述至少一部分所述木质素部分从步骤(c)中获得的所述发酵液分离。

在一些实施方式中，所述木素纤维素生物质的所述水热预处理在150-260℃、如160-250℃、150-200℃或例如170-240℃、如180-230℃、例如190-220℃、如200-210℃的温度下进行。

在一些实施方式中，进行所述木素纤维素生物质的所述水热预处理的停留时间段为2-120分钟，如5-110分钟，例如10-100分钟，例如15-90分钟，如20-80分钟，如25-70分钟，如30-60分钟，如35-50分钟，如40-45分钟。

在一些实施方式中，用水溶液浸泡/润湿可用于在预处理之前调节pH至3.5和9.0之间的范围，这对于自动水解通常是有利的。容易理解，在预处理过程中pH可能改变，通常变到更加酸性的水平，因为乙酸从溶解的半纤维素中释放出来。其他合适的pH值可见于本文其他地方的公开。

合适的水热预处理反应器通常包括纸浆和造纸工业已知的大多数制浆反应器。在一些实施方式中，水热预处理在加压至10巴以下、或至12巴以下、或至4巴以上、或8巴以上、或8巴和18巴之间、或18巴和20巴之间的反应器内由蒸汽施加。在一些实施方式中，预处理反应器被配置为原料连续流入。

在一些实施方式中，所述木素纤维素生物质的所述水热预处理通过使所述木素纤维素生物质经受2.5或更大的对数强度log(Ro)来进行，如2.6或更大的log(Ro)，例如2.7或更大的log(Ro)，如2.8或更大的log(Ro)，例如2.9或更大的log(Ro)，如3.0或更大的log(Ro)，如3.1或更大的log(Ro)，例如3.2或更大的log(Ro)，例如3.3或更大的log(Ro)，如3.4或更大的log(Ro)，如3.5或更大的log(Ro)；如3.6或更大的log(Ro)；例如如3.7或更大的log(Ro)，例如3.8或更大的log(Ro)，例如3.9或更大的log(Ro)，例如4.0或更大的log(Ro)，如4.1或更大的log(Ro)，或4.2或更大的log(Ro)；其中所述对数强度定义为：log(Ro)＝(停留时间)×(exp[温度-100/14.75])。在一些进一步的实施方式中，所述木素纤维素生物质的所述水热预处理导致5％或更大、6％或更大、7％或更大、8％或更大、9％或更大、10％或更大的木聚糖数量。木聚糖数量可在5-20％、5-15％、5-12.5％、5-10％的范围内。在另一种情况下，木聚糖数量可在8-20、8-15或8-12.5％的范围内。

在一些实施方式中，预处理在5-80％范围内的干物质(DM)含量下进行，如10-70％，如20-60％，或如30-50％，或在约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％的DM含量下或在高于80％的DM含量下。在一些其他实施方式中，预处理在5-10％、10-20％、20-30％、30-40％、40-50％、50-60％、60-70％或甚至70-80％的DM含量下进行。在一些进一步的实施方式中，预处理在约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％的DM含量下或在超过80％的DM含量下进行。

在一些实施方式中，所述水解包括一种或多种纤维素酶的作用。在一些进一步的实施方式中，所述一种或多种纤维素酶选自外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶、半纤维素酶和β-葡糖苷酶。

在一些实施方式中，所述水解进行1-200小时的时间段，如5-190小时，如10-185小时，例如15-180小时，例如20-175小时，如25-170小时，如30-165小时，例如35-160小时，例如40-155小时，如45-150小时，如50-145小时，例如55-140小时，例如60-135小时，如65-130小时，如70-125小时，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

在一些实施方式中，所述步骤(b)和步骤(c)作为单独的水解和发酵步骤(SHF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

在一些实施方式中，所述水解进行70-125小时的时间段，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

在一些实施方式中，所述水解在至少pH 3.0的范围内的pH下进行，如在pH 3.0-6.0的范围内，如pH 4.0-5.5，和/或如pH 4.2-5.4。

在一些实施方式中，所述水解在约4.2、4.5、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3或5.4的pH下进行。

在一些实施方式中，所述水解在合适的干物质(DM)含量下进行，如至少10％的DM含量，如15％。在一些实施方式中，DM含量为约15-45％、20-40％、25-35％，和/或在约15％、20％、25％、30％、35％或40％的DM含量下。在一些实施方式中，DM含量为约40％或更高。

在一些实施方式中，所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

在一些实施方式中，所述水解进行1-12小时的时间段，如2-11小时，例如3-10小时，如4-9小时，例如5-8小时，如6-7小时。

在一些实施方式中，所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述发酵在25-40℃的温度下进行，如26-39℃，例如27-38℃，例如28-37℃，例如29-36℃，例如30-35℃，如31-34℃或32-33℃。

在一些实施方式中，所述发酵进行100-200小时的时间段，如105-190小时，如110-185小时，例如115-180小时，例如120-175小时，如125-170小时，如130-165小时，例如135-160小时，例如140-155小时，如145-150小时。

在一些实施方式中，微生物发酵在阻碍产烷生物产生甲烷的条件下进行，例如，在pH低于6.0下，或在pH低于5.8下，或在pH低于5.6下，或在pH低于5.5下。因此，pH可优选在1-6的范围内，优选地2-6，更优选3.5-5.5，或最优选4-5.5。

在一些实施方式中，所述用于处理木素纤维素生物质的方法包括“C5旁路”，即在步骤(b)之前包括固/液分离步骤，其中液体部分不经受步骤(b)中的所述水解。

在一些实施方式中，所述方法包括两个(或更多个)步骤的处理，并且任选地，其中在第一预处理步骤之后收集液体部分，例如通过压榨。

在一些实施方式中，所述方法以“全浆”方法进行，即其中经预处理的生物质直接经受随后的水解步骤如酶促水解和/或发酵。

在一些实施方式中，所述木质素得自软木素纤维素生物质，如用于或适用于第二代生物乙醇生产的生物质，或来自在预处理过程中基本不添加酸或碱的工艺。

在一些实施方式中，木素纤维素材料为软木素纤维素生物质，例如农业废弃物如小麦秆、玉米秸秆、玉米棒子、空果串、稻草、燕麦秆、大麦秆、油菜秸秆、黑麦秆、高粱、甜高粱、大豆秸秆、柳枝稷、狗牙草和其他草、甘蔗渣、甜菜浆、玉米纤维或它们的任何组合中的一者或多者。在一些实施方式中，木素纤维素生物质也可主要或完全是青贮生物质，或包含青贮生物质，如至少5％、10％、25％、50％、75％、90％、95％、99％或更多的青贮生物质。

在一些实施方式中，木素纤维素材料不为软木素纤维素生物质。这样的非软木素纤维素生物质的实例包括例如木材、木屑、树皮、树枝，但还有纸张、新闻纸、纸板或甚至城市废弃物，如分类或未分类的城市废弃物或办公废弃物。在一些实施方式中，木素纤维素生物质也可主要或完全是非软木素纤维素生物质，或包含非软木素纤维素生物质，如至少5％、10％、25％、50％或超过50％的非软木素纤维素生物质。

在第二个方面，本发明涉及一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更少的木质素离子交换容量(LIEC)。

在一些实施方式中，所述木质素具有0.35mol/kg干物质(DM)或更少的木质素离子交换容量(LIEC)，如0.30mol/kg DM或更少，如0.25mol/kg DM或更少，如0.20mol/kg DM或更少，或如0.15mol/kgDM或更少。

在一些实施方式中，所述木质素具有在0.05-0.40、优选地0.05-0.30、更优选0.05-0.20或尤其优选0.05-0.15mol/kg DM的范围内的木质素离子交换容量(LIEC)。

在一些实施方式中，所述木质素具有2mmol/g或更少的酚OH(phOH)含量，优选地1.75mmol/g或更少，尤其优选1.5mmol/g或更少。

在其他实施方式中，所述木质素具有在0.50-2.0mmol/g、优选地0.50-1.75mmol/g、尤其优选0.50-1.50mmol/g或0.1-1.50mmol/g的范围内的酚OH(phOH)含量。

在一些实施方式中，所述木质素具有0.4％或更少的硫(S)含量。在其他实施方式中，所述木质素具有0.35％或更少的硫含量，如0.30％或更少，如0.25％或更少，如0.20％或更少，如0.15％或更少(重量/重量)。

在一些实施方式中，所述木质素具有在0.05-0.40％、优选地0.05-0.30％或尤其优选0.05-0.20％(重量/重量)的范围内的硫含量。

在一些实施方式中，沥青可以是例如直馏沥青、硬质沥青、氧化沥青、稀释沥青或软质沥青。

在一些实施方式中，所述其他组分为一种或多种骨料和/或填料，如天然骨料、人造骨料和/或再生骨料，包括它们的任何组合。合适的骨料和/或填料可以是本领域中常用的。其可以是例如粗骨料、细骨料、统货骨料和填料骨料中的一者或多者，因此其可包含不同的骨料和/或填料的混合物。

在一些实施方式中，骨料或填料包含火成岩、沉积岩和/或变质岩，如花岗岩、正长岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩、粗粒玄武岩、辉绿岩、流纹岩、粗面岩、英安岩、玄武岩；砂石、砂岩、砾岩、角砾岩、长石砂岩、杂砂岩、石英岩(邻)、页岩、粉砂岩、石灰石、白垩、白云岩、燧石、火石和闪岩、片麻岩、麻粒岩、角页岩、大理石、石英岩(间)、蛇纹岩、片岩、板岩；包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述一种或多种其他组分也可以作为或包含一种或多种活性组分。

在一些实施方式中，所述组合物包含或由以下组成：(a)1-99.89％(重量/重量)的沥青；(b)0.01-20％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂；(c)0.1-50％(重量/重量)的木质素；和(d)0-95％(重量/重量)的一种或多种其他组分。

在一些实施方式中，所述组合物包含或由以下组成：(a)25-99.89％(重量/重量)的沥青；(b)0.01-20％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂；(c)0.1-50％(重量/重量)的木质素；其中(a)、(b)和/或(c)的重量/重量％以重量对沥青(a)、塑性改性剂(b)和木质素(c)的总和的总重量计算。

在一些实施方式中，所述组合物包含或由以下组成：(a)25-99.89％(重量/重量)的沥青；(b)0.01-20％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂；(c)0.1-50％(重量/重量)的木质素；0-95％(重量/重量)的一种或多种其他组分，其中(a)、(b)和/或(c)的重量/重量％以重量对沥青(a)、塑性改性剂(b)和木质素(c)的总和(即不包括所述其他组分)的总重量计算。

在一些实施方式中，所述组合物包含25-99.89、60-94或74-86％(重量/重量)的沥青。

在一些实施方式中，所述组合物包含0.01-20、1-10或4-6％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂。

在一些实施方式中，所述组合物包含0.1-50、5-30或10-20％(重量/重量)的木质素。

在一些实施方式中，所述组合物包含0-99或1-95％(重量/重量)的一种或多种其他组分。

在一些实施方式中，所述组合物包含0-20、0.1-15、1-10或2-5％(重量/重量)的活性组分。

在一些实施方式中，所述组合物包含0-99、或0-98、0-97、0-96、0-95、0-94、0-93、0-92、0-91、0-90、0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90、80-98、85-97或90-95％(重量/重量)的骨料和/或填料。

根据本发明的第一或第二个方面的组合物可适合于例如道路施工、密封工程等，和/或例如根据本发明的第三个方面的任何用途。

在一些实施方式中，(i)沥青；(ii)沥青和塑性改性剂(如聚合物改性沥青(PMB))；(iii)包含木质素的沥青；PMB和木质素；和/或所述组合物自身可具有如EN 12591、EN13924、EN 14023、IS 73:2006、ASTM D946-09、ASTM D3381-09和M 226-80、EN 12591:2009a(BSI,2009a)、EN 13924:2006(BSI,2006)、EN 14023:2010(BSI,2010a)、EN 13304:2009(BSI,2009b)、EN 13305:2009(BSI,2009c)、EN 15322:201 3(BSI,2013)、EN 14023:2010(BSI,2010a)、EN 14771:2012(BSI,2012a)、EN 14770:2012(BSI,2012b)、EN 13589:2008(BSI,2008)、EN 13703:2003(BSI,2003)、EN 13587:2010(BSI,2010b)或EN 13398:2010(BSI,2010c)中的任何一者中规定的一种或多种特性。在一些进一步的实施方式中，所述沥青、PMB、包含木质素的沥青、包含木质素的PMB、或所述组合物是20/30、30/45、35/50、40/60、50/70、70/100、100/150、160/220、250/330或330/430等级的。

在一些实施方式中，所述一种或多种塑性改性剂为一种或多种塑性体、一种或多种热塑性弹性体、一种或多种橡胶、一种或多种粘度调节剂和/或一种或多种反应性聚合物，包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述塑性体为例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、无规立构聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)中的一者或多者。在一些进一步的实施方式中，所述一种或多种塑性体选自以下中的一者或多者：EVA、EMA、EBA、APP、PE、PP、PVC和PS，包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述热塑性弹性体为例如以下中的一者或多者：丁二烯弹性体(SBE)、线形或星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯弹性体(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SEBS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、异丁烯-异戊二烯无规共聚物(IIR)、聚异丁烯(PIB)、聚丁二烯(PBD)、聚异戊二烯(PI)。在一些进一步的实施方式中，所述一种或多种热塑性弹性体选自以下中的一者或多者：SBE、SBS、SBR、SIS、EBS、EPDM、MR、PIB、PBD和PI，包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述橡胶为天然橡胶如胶乳，或合成橡胶如再生轮胎橡胶或再生碎橡胶。

在一些实施方式中，所述粘度调节剂为一种或多种半柏油(芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物)或费托蜡，包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述反应性聚合物为乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种无规三元共聚物或马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，包括它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述活性组分选自一种或多种分散剂、一种或多种表面活性剂、一种或多种水溶助剂、一种或多种乳化剂、一种或多种防腐剂、一种或多种消泡剂、一种或多种粘度调节剂、一种或多种反应性聚合物以及它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述一种或多种其他组分或活性组分以0.001％至5％(重量/重量)的范围存在。

在一些实施方式中，所述一种或多种塑性改性剂、木质素和任选的一种或多种其他组分和/或活性剂处于互混状态。在一些进一步的实施方式中，所述互混状态选自互混为溶液、互混为悬浮体、互混为乳液、互混为分散体、互混为浆料以及它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述一种或多种分散剂选自非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型分散剂及它们的任何组合和/或相容混合物。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种分散剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种表面活性剂选自阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型表面活性剂以及它们的任何组合和/或相容混合物。在一些实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种表面活性剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种水溶助剂选自：非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型水溶助剂以及它们的任何组合和/或相容混合物。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种水溶助剂以10-50,000ppm或20-40,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-30,000ppm，例如400-20,000ppm，例如500-15,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种乳化剂选自一种或多种磷酸钠、硬脂酰乳酸钠阳离子、卵磷脂、DATEM(甘油单酯的二乙酰酒石酸酯)以及它们的任何组合和/或相容混合物。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种乳化剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种防腐剂选自一种或多种羧酸盐、苯甲酸盐、苯甲酸衍生物如一种或多种对羟基苯甲酸酯、一种或多种醛、一种或多种噻嗪、一种或多种有机酸等以及它们的任何组合。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种防腐剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种消泡剂选自一种或多种活性有机硅聚合物、一种或多种硅氧烷聚合物、一种或多种有机改性硅氧烷、一种或多种非有机硅化合物/一种或多种包含聚丙烯基聚醚分散体的组合物、脂肪酸类型的消泡剂、非离子型乳化剂以及它们的任何组合。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种消泡剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种粘度调节剂选自一种或多种半柏油，如芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物，或所述芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物的任何组合，费托蜡，以及它们的任何组合。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种粘度调节剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述一种或多种反应性聚合物选自以下中的一者或多者：乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的无规三元共聚物、马来酸酐-接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物以及它们的任何组合。在一些进一步的实施方式中，相对于所述组合物，所述一种或多种反应性聚合物以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的骨料和/或任选的填料。

在一些实施方式中，所述木质素可以是从包括以下步骤的方法获得、或可自包括以下步骤的方法获得的富木质素部分：(i)预处理植物生物质和(ii)来自步骤(i)的至少一部分经预处理的生物质的酶促水解，如第二代生物乙醇生产。

在一些实施方式中，所述木质素为如PCT/DK2015/050242中所公开的木质素组分，如所述PCT申请的权利要求1-157中任一项所公开的木质素组分。

在一些权利要求中，所述木质素不是来自造纸和制浆的木质素，如硫酸盐木质素，其中所述硫酸盐木质素由本领域称为硫酸盐工艺/方法的工艺从生物质提供。在一些进一步的实施方式中，所述木质素不是硫酸盐木质素、木素磺酸盐或苏打木质素。在又一些进一步的实施方式中，所述木质素不由硫酸盐法或包括碱处理(如通过加入NaOH或其他碱以提供约10或更高、为或约pH 11或更高、或为或约pH 12或更高的pH)的其他方法提供。

在一些实施方式中，所述木质素未经化学改性，如酯化和/或经受酯化步骤，如WO2015/094098中所公开。

在一些实施方式中，所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更小、0.3mol/kg干物质(DM)或更小、如0.25mol/kg DM或更小、如0.20mol/kg DM或更小、如0.15mol/kg DM或更小或如0.10mol/kgDM或更小的木质素离子交换容量(LIEC)。在一些进一步的实施方式中，所述木质素具有在0.05-0.40、0.10-0.30或0.10-0.20mol/kgDM的范围内的LIEC。在一些进一步的实施方式中，木质素离子交换容量为约0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.15、0.10mol/kg干物质以下；在0.10-0.20、0.20-0.30、0.30-0.40mol/kg干物质的范围内；和/或在0.05-0.40、0.10-0.30或0.10-0.20mol/kg DM的范围内。在一些进一步的实施方式中，所述木质素极性显著低于硫酸盐木质素，如通过LIEC测量所评估，如具有比硫酸盐木质素的LIEC低至少0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16或0.17mol/kg DM的LIEC。不希望受任何理论的束缚，但据信较低的极性和/或较低的LIEC有助于例如2G木质素对于根据本发明的沥青相关应用令人惊奇并出人意料的适用性。

在一些实施方式中，所述木质素吸湿性显著较低，如结合比硫酸盐木质素少至少20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100％(重量/重量)的水。在一些进一步的实施方式中，所述木质素的溶胀显著低于硫酸盐木质素，如溶胀低至少20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100％，任选地其中所述溶胀由悬浮于水或其他合适的介质中60分钟后的粒径变化确定。不希望受任何理论的束缚，据信木质素吸湿性较低并且溶胀较少在本发明的上下文中可能是有利的。

在一些实施方式中，所述木质素以2,000-300,000ppm(重量/重量)的量包含纤维素，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

在一些实施方式中，所述木质素以2,000-200,000ppm(重量/重量)的量包含半纤维素，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

在一些实施方式中，所述木质素以2,000-200,000ppm(重量/重量)的量包含灰分，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

在一些实施方式中，所述木质素具有至少80％(重量/重量)或更多的干物质(dm)，如至少85％(重量/重量)，如至少90％(重量/重量)，如至少92.5％(重量/重量)，如至少95％(重量/重量)，如至少96％(重量/重量)，如至少97％(重量/重量)，如至少98％(重量/重量)，或如至少99％(重量/重量)。在一些进一步的实施方式中，所述木质素的干物质含量为1.0-99％(重量/重量)、10-99％(重量/重量)或20-95％(重量/重量)，如21-94％(重量/重量)，例如22-93％(重量/重量)，如23-92％(重量/重量)，如24-91％(重量/重量)，例如25-90％(重量/重量)，如26-89％(重量/重量)，如27-88％(重量/重量)，例如28-87％(重量/重量)，例如29-86％(重量/重量)，如30-85％(重量/重量)，如31-84％(重量/重量)，如32-83％(重量/重量)，如33-82％(重量/重量)，例如34-81％(重量/重量)，如35-80％(重量/重量)。对于一些应用，非常高的干物质，如超过95、96、97、98或99％dm(重量/重量)，似乎是有利的。

在一些实施方式中，所述木质素呈丸粒、颗粒、粉末、干燥滤饼或干燥滗析饼的形式。在一些进一步的实施方式中，所述木质素具有1-2000μm、1-1500μm、1-1200μm、1-1000μm、1-800μm、1-600μm、1-500μm、1-450μm的平均粒径，如1.5-430μm，例如2-420μm，如3-410μm，例如4-400μm，例如5-390μm，如6-380μm，例如7-370μm，如8-360μm、9-350μm，例如10-340μm，例如12-330μm，如14-320μm，如16-310μm，例如18-300μm，例如20-290μm，如22-280μm，例如25-270μm，如30-260μm、35-250μm，例如40-240μm，例如45-230μm，如50-220μm，例如60-210μm，例如70-200μm，例如80-190μm，例如90-180μm，例如100-170μm，如110-160μm、120-150μm，例如130-140μm。在还一些进一步的实施方式中，所述平均粒度或粒径在提供所述沥青组合物之前或之后测定，并且任选地，其中所述粒度或粒径通过激光衍射光谱法或例如通过马尔文主分级机(MalvernMastersizer)测量。

在一些实施方式中，所述木质素具有1,000或更大、1,500或更大、2,000或更大、2,500或更大、3,000或更大的平均分子量(Da)，如3,500或更大，例如4,000或更大，如5,000或更大，例如5,500或更大，如6,000或更大，例如7,000或更大，例如8,000或更大，如9,000或更大，例如10,000或更大，如12,000或更大，例如14,000或更大，例如16,000或更大，例如18,000或更大，例如20,000或更大，如25,000或更大，例如30,000或更大，如35,000或更大，例如40,000或更大，如45,000或更大，例如50,000或更大，如55,000或更大，例如60,000或更大，如65,000或更大，例如70,000或更大，如75,000或更大，例如80,000或更大，如85,000或更大，例如90,000或更大，如95,000或更大，或100,000或更大。

在一些实施方式中，所述木质素源自从一年生或多年生植物获得的木素纤维素生物质。在一些进一步的实施方式中，所述木质素源自得自、可得自或衍生自以下中的一者或多者的木素纤维素生物质：谷物、小麦、小麦秆、水稻、稻草、玉米、玉米纤维、玉米棒子、玉米秸秆、硬木块、软木块、甘蔗、甜高粱、甘蔗渣、坚果壳、空果串、草、棉籽毛、大麦、黑麦、燕麦、高粱、啤酒糟、棕榈废弃物材料、木材、软木素纤维素生物质、硬木素纤维素生物质以及它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述木质素包含一种或多种源自其制造模式的杂质，如酶残余物、酵母残余物、一种或多种泡沫抑制剂、原位清洗(CIP)化合物、盐等。在一些进一步的实施方式中，所述木质素包含源自木素纤维素材料天生的化合物的一种或多种杂质，如纤维素残余物、半纤维素残余物、单体糖化合物、二聚糖化合物、低聚糖化合物、碳水化合物残余物、蜡残余物、矿物、灰分、二氧化硅(SiO₂)、包含二氧化硅的组合物、盐、有机酸等以及它们的任何组合。在一些进一步的实施方式中，所述木质素的纯度为40％(重量/重量)或更大，如42％(重量/重量)或更大，例如44％(重量/重量)或更大，如46％(重量/重量)或更大，例如48％(重量/重量％)或更大，如50％(重量/重量％)或更大，如52％(重量/重量％)或更大，例如54％(重量/重量)或更大，如56％(重量/重量)或更大，例如58％(重量/重量)或更大，如60％(重量/重量)或更大，如62％(重量/重量)或更大，例如64％(重量/重量)或更大，如66％(重量/重量)或更大，例如68％(重量/重量)或更大，如70％(重量/重量)或更大，如72％(重量/重量)或更大，例如74％(重量/重量)或更大，如76％(重量/重量)或更大，例如78％(重量/重量)或更大，如80％(重量/重量)或更大。在还一些进一步的实施方式中，所述木质素的纯度为30-80、40-75、45-72或50-60％(重量/重量)和/或约40、45、50、55、60、65、70、75或80％(重量/重量)。在一些实施方式中，所述纯度基于克拉松(Klason)木质素或酸不溶性木质素的含量确定。在还一些进一步的实施方式中，构成杂质的相应百分数可为如上定义的任何一种或多种杂质。

在一些实施方式中，所述木质素源自木素纤维素生物质，所述木素纤维素生物质已经受水热预处理，接着水解存在于所述木素纤维素生物质中的至少部分纤维素和至少部分半纤维素。在一些进一步的实施方式中，所述木质素源自木素纤维素生物质，所述木素纤维素生物质已经受水热预处理，接着水解存在于所述木素纤维素生物质中的至少部分纤维素和至少部分半纤维素；并任选地接着进行发酵，如酒精发酵。在又一些实施方式中，所述水解为酸催化的水解、酶促水解或它们的任何组合。

在一些实施方式中，所述木质素通过压榨使所述木素纤维素生物质经受所述水热预处理、接着经受所述水解后获得的纤维部分得到。在一些进一步的实施方式中，在所述纤维部分的所述压榨之前进行所述纤维部分的漂洗和/或洗涤。在又一些实施方式中，所述木质素通过机械粉碎所述经压榨纤维部分至所需程度如至约或至少20、25、30、35或40％dm(重量/重量)获得。

在一些实施方式中，所述木质素自软木素纤维素生物质获得，如用于或适用于第二代生物乙醇生产的生物质、沼渣或废弃物和任选地来自在预处理过程中基本不添加酸或碱的工艺。

在一些实施方式中，当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或相反纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物在混合下起泡少至少25、20、15或10％。“纯木质素”可例如为克拉松木质素含量例如超过80、90、95％(重量/重量)的木质素或有机溶剂木质素。

在一些实施方式中，当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或相反纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物需要显著较少的消泡剂，如少至少10、20、30、40、50、60、70、80或90％的消泡剂，或者无需消泡剂，而仍在混合过程中提供可比的起泡特性。

在一些实施方式中，当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或相反纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物需要显著较少的塑性改性剂，如少至少10、20、30、40、50、60、70、80或90％的消泡塑性改性剂，而仍提供可比的特性如一个或多个品质参数，例如以下中的一者或多者：针入度、软化点、流变性、内聚力、粘附性和耐久性，例如如SHB#6第5章、特别是5.5.1-5.5.4章中所公开。

在一些实施方式中，当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或相反纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物包含显著较多的非沥青衍生碳，如多至少10、20、30、40或50％的非沥青衍生碳，而仍提供可比的特性如一个或多个品质参数，例如以下中的一者或多者：针入度、软化点、流变性、内聚力、粘附性和耐久性，例如如SHB#6第5章、特别是5.5.1-5.5.4章中所公开。

在一些实施方式中，所述组合物显示了以下中的一者或多者：(i)氧化的显著减少，例如，在混合和/或表面暴露于空气和/或氧气下；(ii)抗紫外线性显著增加或(iii)寿命显著增加，其中当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或相反纯木质素的可比组合物相比时，所述显著减少或增加为至少约10、20、30、40或50％。

为避免疑义，在本发明的上下文中，术语“可比组合物”意在包括组合物如参比组合物，其包含例如不同种类的木质素(例如，硫酸盐木质素、引杜林AT、苏打木质素、纯木质素或有机溶剂木质素)而不是根据本发明的第一个方面的木质素组合物。这样的参比组合物会例如含有或包含与其与之相比的组合物相同的单位重量木质素量，并优选具有可比的干物质含量，例如，使用相同的方法和设备干燥，并以相似的方式加工和混合(如果适用的话)。显然，使用的不同木质素可包含不同百分数的杂质，这些百分数通常被忽略；因此，待比较的组合物可包含不同百分数的例如克拉松木质素。

在第三个方面，本发明涉及根据第一、第四或第九个方面的组合物用于以下中的一者或多者中的用途：密封工程、道路工程、铺路工程、提供表面层、提供密封层、提供道路和提供路面、提供道路的顶层。此类用途可包括与(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐有关的应用。

在一些实施方式中，所述用途包括与(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐有关的应用，如合适的(ad)(i)：消毒剂、栅栏柱涂层、护根、育苗纸、铺设的谷仓地板、仓院、进料平台、保护罐、大桶、混凝土结构保护物、树漆(保护性)；合适的(ii)：水和湿气屏障(地上和地下)、地板组合物、瓷砖、覆盖物、绝缘织物、纸、梯级踏板、建筑用纸、嵌缝化合物、水泥防水化合物、玻璃棉组合物、绝缘织物、毛毡、纸、接缝料化合物、叠层屋面瓦、液体屋顶涂料、塑料粘结料、木瓦板、声学砌块、组合物、毛毡、砖、防潮涂料、组合物、绝缘板、织物、毛毡、纸、石工涂料、石膏板、腻子、隔音物、灰泥基料、墙板、风干涂料、清漆、人造木材、假乌木、绝缘涂料、管道、管子、经处理的遮阳篷、渠道衬砌、密封剂；合适的(iii)：集水区、水池、大坝灌浆、坝衬、防护、堤防保护、沟衬、排水沟、结构、路堤保护、防波堤、码头、堤防、堤防和护岸垫、膜衬、防水、贮存器衬里、护坡、固沙物、污水塘、氧化池、游泳池、废水池、水障、背衬毛毡；合适的(iv)：导管绝缘、层合物、绝缘板、涂料组合物、纸、管道包裹、绝缘毛毡、面板、底封、电池盒、碳、电绝缘化合物、纸、胶带、电线涂层、接线盒化合物、模制导管、黑油脂、磨光剂、电缆拼接化合物、防腐蚀剂、蚀刻组合物、增量剂、爆炸物、搭接胶合料、增塑剂、防腐剂、印刷油墨、钻井液、铠装沥青织物、麻布浸渍、防霉、锯末、软木、柏油组合物、耐酸搪瓷、封泥、清漆、耐酸涂料、风干涂料、清漆、防腐和防污涂料、抗氧化剂和溶剂、溶剂组合物基料、烘焙和耐热搪瓷、船甲板密封化合物、漆、日本亮漆、海洋搪瓷、起爆引线、型煤粘结剂、穹形墓穴、铸造模具、粘土制品、陶土飞靶、膨胀节、花盆、翻砂型心、摩擦带、垫圈、镜面背衬、橡胶、模制组合物、鞋填料、鞋底；合适的(v)：机场跑道、滑行道、停机坪、沥青砌块、砖填料、船桥甲板、堆焊层、裂缝填料、建筑物地板、仓库、车库、高速公路、道路、街道、路肩、路边镶边石、天沟、排水沟、停车场、车道、波特兰水泥混凝土底封、屋顶平台停车场、路面、人行道、土壤稳固物；合适的(vi)压载处理、防尘、铺砌压载物、底层压载物、铺砌道口、货场、车站站台；和合适的(vii)舞厅、汽车影院、体育馆、运动场、操场、校园、赛马场、跑道、溜冰场、游泳池和浅水池、网球场、手球场、合成运动场和跑道表面。

在第四个方面，本发明涉及一种密封层，其包含根据本发明的第一或第二个方面的组合物。这样的密封层可包含在例如屋顶、大坝、水池、池塘、湖泊、屋顶、桥梁、隧道、道路等中。

在一些实施方式中，所述密封层可包含例如5-15或7-10％的沥青。这样的层可能需要将例如玛蹄脂柏油加热至210℃的温度，其被铺展为一个或多个层以形成例如20mm的防渗屏障。

在第五个方面，本发明涉及一种柏油组合物，其包含根据本发明的第一或第九个方面的组合物。这样的柏油组合物包含矿物骨料和/或填料，并可包含玛蹄脂柏油或碾压式柏油。

在一些实施方式中，本发明涉及一种道路和/或路面，其包含根据第一、第二或第五个方面的组合物。这样的道路常包含表面层和任选地一个或多个其他的层，如粘结剂层、基础层和/或底基础层。任何所述层可包含根据本发明的第一、第四或第九个方面的组合物。

在一些实施方式中，所述道路和/或路面包含表面层和任选地一个或多个其他的层。在一些进一步的实施方式中，所述一个或多个其他的层为粘结剂层、基础层和/或底基础层。在还一个进一步的实施方式中，所述表面层包含根据第一、第二、第四或第五个方面的组合物。在还一个进一步的实施方式中，所述一个或多个其他的层包含根据第一、第四或第九个方面的组合物。

在一些实施方式中，本发明涉及施工工程，其包括提供和/或使用根据本发明的第一、第二、第四或第五个方面的组合物，以及根据本发明的第三个方面的用途。

在一些实施方式中，所述施工工程为道路工程和/或密封工程。

在其他实施方式中，本发明涉及一种提供根据本发明的第一、第二、第四或第五个方面的组合物的方法，所述方法包括混合所述沥青、所述一种或多种塑性改性剂、所述木质素和所述任选的一种或多种其他组分的步骤。所述混合可至少部分地在140-220、160-200或170-180℃之间的温度下进行。

a)使所述木素纤维素生物质经受水热预处理，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；然后

c)任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵，以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液；

d)任选地从步骤(c)中获得的发酵液分离至少一部分所述发酵产物，例如通过蒸馏；

e)从以下中的一者或多者分离至少一部分木质素：步骤(b)中获得的纤维部分；步骤(c)中获得的发酵液；或在步骤(d)中分离出至少一部分发酵产物之后；

f)通过将至少一部分步骤(e)中获得的木质素组分与沥青和一种或多种塑性改性剂混合来将所述木质素组分转化为沥青组合物。

在一些实施方式中，步骤f)中获得的沥青组合物为根据前述方面中任一项的组合物。在一个实施方式中，本发明涉及一种获得沥青组合物的方法，所述方法包括：

c)任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵，以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液。

在一些实施方式中，所述木素纤维素生物质的所述水热预处理在150-260℃、如160-250℃、150-200℃或例如170-240℃、如180-230℃、例如190-220℃、如200-210℃的温度下进行。在优选的实施方式中，水热预处理在150-220℃、优选地150-200℃、更优选175-200℃、最优选180-200℃的温度下进行。

在一些实施方式中，进行所述木素纤维素生物质的所述水热预处理的停留时间段为2-120分钟(min)，如5-110分钟，例如10-100分钟，例如15-90分钟，如20-80分钟，如25-70分钟，例如30-60分钟，如35-50分钟，如40-45分钟。在优选的实施方式中，进行所述木素纤维素生物质的所述水热预处理的停留时间段为10-60分钟，优选地10-45分钟，更优选10-30分钟，最优选15-25分钟。

合适的水热预处理反应器通常包括纸浆和造纸工业已知的大多数制浆反应器。在一些实施方式中，水热预处理在加压至10巴或更低、或至12巴或更低、或至4巴或更高、或8巴或更高、或8巴和18巴之间、或18巴和20巴之间的反应器内由蒸汽施加。在一些实施方式中，预处理反应器被配置为原料连续流入。

在一些实施方式中，所述木质素得自软木素纤维素生物质，如用于或适用于第二代生物乙醇生产的生物质、沼渣或废弃物，且任选地来自在预处理过程中基本不添加酸或碱的工艺。

本发明还通过以下编号的实施方式进一步描述：

1.一种组合物，其包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更小的木质素离子交换容量(LIEC)和/或其中酚OH(phOH)含量低于2mmol/g。

2.根据实施方式1的组合物，其中所述沥青为直馏沥青、硬质沥青、氧化沥青、稀释沥青或软质沥青。

3.根据实施方式1或2的组合物，所述一种或多种其他组分为一种或多种骨料和/或填料，如天然、人造、再生骨料，包括它们的任何组合。

4.根据实施方式3的组合物，所述骨料为粗骨料、细骨料、统货骨料和填料骨料中的一者或多者。

5.根据实施方式3或4的组合物，其中所述骨料或填料包含火成岩、沉积岩和/或变质岩，如花岗岩、正长岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩、粗粒玄武岩、辉绿岩、流纹岩、粗面岩、英安岩、玄武岩；砂石、砂岩、砾岩、角砾岩、长石砂岩、杂砂岩、石英岩(邻)、页岩、粉砂岩、石灰石、白垩、白云岩、燧石、火石和闪岩、片麻岩、麻粒岩、角页岩、大理石、石英岩(间)、蛇纹岩、片岩、板岩；包括它们的任何组合。

6.根据前述实施方式中任一项的组合物，所述一种或多种其他组分为一种或多种活性组分。

7.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含或由以下组成：

a.1-99.89％(重量/重量)的沥青；

b.0.01-20％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂；

c.0.1-50％(重量/重量)的木质素；和

d.0-95％(重量/重量)的一种或多种其他组分。

8.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含

a.25-99.89％(重量/重量)的沥青；

b.0.01-20％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂；和

c.0.1-50％(重量/重量)的木质素；

其中(a)、(b)和/或(c)的重量/重量％以重量对沥青(a)、塑性改性剂(b)和木质素(c)的总和的总重量计算。

9.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含25-99.89、60-94或74-86％(重量/重量)的沥青。

10.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含0.01-20、1-10或4-6％(重量/重量)的一种或多种塑性改性剂。

11.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含0.1-50、5-30或10-20％(重量/重量)的木质素。

12.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含0-99(重量/重量)的一种或多种其他组分。

13.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含0-20、0.1-15、1-10或2-5％(重量/重量)的活性组分。

14.根据前述实施方式中任一项的组合物，其包含0-99、或0-98、0-97、0-96、0-95、0-94、0-93、0-92、0-91、0-90、80-98、85-97、90-95％(重量/重量)的骨料和/或填料。

15.根据前述实施方式中任一项的组合物，所述组合物适合于道路施工、密封工程等。

16.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述(i)沥青；(ii)沥青和塑性改性剂(即，聚合物改性沥青(PMB))；(iii)包含木质素的沥青；PMB和木质素；或所述组合物具有如EN 12591、EN 13924、EN 14023、IS 73:2006、ASTM D946-09、ASTM D3381-09和M 226-80、EN 12591:2009a(BSI,2009a)、EN 13924:2006(BSI,2006)、EN 14023:2010(BSI,2010a)、EN 13304:2009(BSI,2009b)、EN 13305:2009(BSI,2009c)、EN 15322:201 3(BSI,2013)、EN 14023:2010(BSI,2010a)、EN 14771:2012(BSI,2012a)、EN 14770:2012(BSI,2012b)、EN 13589:2008(BSI,2008)、EN 13703:2003(BSI,2003)、EN 13587:2010(BSI,2010b)或EN 13398:2010(BSI,2010c)中规定的一种或多种特性。

17.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述沥青、PMB、包含木质素的沥青、包含木质素的PMB、或所述组合物是20/30、30/45、35/50、40/60、50/70、70/100、100/150、160/220、250/330或330/430等级的。

18.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述一种或多种塑性改性剂为一种或多种塑性体、一种或多种热塑性弹性体、一种或多种橡胶、一种或多种粘度调节剂和/或一种或多种反应性聚合物，包括它们的任何组合。

19.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述塑性体为例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、无规立构聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)中的一者或多者。

20.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述一种或多种塑性体选自以下中的一者或多者：EVA、EMA、EBA、APP、PE、PP、PVC和PS，包括它们的任何组合。

21.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述热塑性弹性体为例如以下中的一者或多者：丁二烯弹性体(SBE)、线形或星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯弹性体(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SEBS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、异丁烯-异戊二烯无规共聚物(IIR)、聚异丁烯(PIB)、聚丁二烯(PBD)、聚异戊二烯(PI)。

22.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述一种或多种热塑性弹性体选自以下中的一者或多者：SBE、SBS、SBR、SIS、EBS、EPDM、MR、PIB、PBD和PI，包括它们的任何组合。

23.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述橡胶为天然橡胶如胶乳，或合成橡胶如再生轮胎橡胶或再生碎橡胶。

24.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述粘度调节剂为一种或多种半柏油(芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物)或费托蜡，包括它们的任何组合。

25.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述反应性聚合物为乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种无规三元共聚物或马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，包括它们的任何组合。

26.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述活性组分选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种分散剂、一种或多种表面活性剂、一种或多种水溶助剂、一种或多种乳化剂、一种或多种防腐剂、一种或多种消泡剂、一种或多种粘度调节剂、一种或多种反应性聚合物以及它们的任何组合。

27.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述一种或多种其他组分或活性组分以0.001％至5％(重量/重量)的范围存在。

28.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选的一种或多种其他组分和/或活性剂处于互混状态。

29.根据实施方式28的组合物，其中所述互混状态选自包含以下或由以下组成的组：互混为溶液、互混为悬浮体、互混为乳液、互混为分散体、互混为浆料以及它们的任何组合。

30.根据实施方式26至29中任一项的组合物，其中所述一种或多种分散剂选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型分散剂及它们的任何组合和/或相容混合物。

31.根据实施方式26至30中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种分散剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

32.根据实施方式26至31中任一项的组合物，其中所述一种或多种表面活性剂选自包含以下或由以下组成的组：阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型表面活性剂以及它们的任何组合和/或相容混合物。

33.根据实施方式26至32中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种表面活性剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

34.根据实施方式26至33中任一项的组合物，其中所述一种或多种水溶助剂选自包含以下或由以下组成的组：非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型水溶助剂以及它们的任何组合和/或相容混合物。

35.根据实施方式26至34中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种水溶助剂以10-50,000ppm或20-40,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-30,000ppm，例如400-20,000ppm，例如500-15,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

36.根据实施方式26至35中任一项的组合物，其中所述一种或多种乳化剂选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种磷酸钠、硬脂酰乳酸钠阳离子、卵磷脂、DATEM(甘油单酯的二乙酰酒石酸酯)以及它们的任何组合和/或相容混合物。

37.根据实施方式26至36中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种乳化剂以10-50,000ppm或200-20,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如300-18,000ppm，例如400-16,000ppm，例如500-14,000ppm，如600-12,000ppm、700-10,000ppm，例如800-8,000ppm，如900-7,000ppm，例如1,000-6,000ppm、1,200-5,000ppm，如1,400-5,000ppm，例如1,600-4,000ppm、1,800-3,000ppm，如2,000-2,800ppm，例如2,200-2,600ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

38.根据实施方式26至37中任一项的组合物，其中所述一种或多种防腐剂选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种羧酸盐、苯甲酸盐、苯甲酸衍生物如一种或多种对羟基苯甲酸酯、一种或多种醛、一种或多种噻嗪、一种或多种有机酸等以及它们的任何组合。

39.根据实施方式26至38中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种防腐剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

40.根据实施方式26至39中任一项的组合物，其中所述一种或多种消泡剂选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种活性有机硅聚合物、一种或多种硅氧烷聚合物、一种或多种有机改性硅氧烷、一种或多种非有机硅化合物/一种或多种包含聚丙烯基聚醚分散体的组合物、脂肪酸类型的消泡剂、非离子型乳化剂以及它们的任何组合。

41.根据实施方式26至40中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种消泡剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

42.根据实施方式26至41中任一项的组合物，其中所述一种或多种粘度调节剂选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种半柏油，如芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物，或所述芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物的任何组合，费托蜡，以及它们的任何组合。

43.根据实施方式26至42中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种粘度调节剂以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

44.根据实施方式26至43中任一项的组合物，其中所述一种或多种反应性聚合物选自包含或由以下中的一者或多者组成的组：乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的无规三元共聚物、马来酸酐-接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物以及它们的任何组合。

45.根据实施方式26至44中任一项的组合物，其中相对于所述组合物，所述一种或多种反应性聚合物以10-50,000ppm或20-10,000ppm(重量/重量)的量存在于所述组合物中，如30-8,000ppm，例如40-6,000ppm，例如50-5,000ppm，如60-4,000ppm、70-3,000ppm，例如80-2,000ppm，如90-1,500ppm，例如100-1,200ppm、120-1,000ppm，如140-800ppm，例如160-600ppm、180-400ppm，如200-300ppm，例如2,200-250ppm，计算包括或不包括所述任选的一种或多种骨料和/或任选的一种或多种填料。

46.根据前述实施方式中任一项的组合物，所述木质素为获自或可获自包括以下步骤的方法的富木质素部分：(i)预处理植物生物质和(ii)来自步骤(i)的至少一部分经预处理的生物质的酶促水解，如第二代生物乙醇生产。

47.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素不是来自造纸和制浆的木质素，如硫酸盐木质素，其中所述硫酸盐木质素由本领域称为硫酸盐工艺/方法的工艺从生物质提供。

48.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素不是硫酸盐木质素、木素磺酸盐或苏打木质素。

49.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素不由硫酸盐法或包括碱处理如通过加入NaOH或其他碱以提供约10以上、为或约pH 11以上、或为或约pH 12以上的pH的其他方法提供。

50.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素未经酯化和/或经受酯化步骤，如WO2015/094098中所公开。

51.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更小、0.3mol/kg干物质(DM)或更小、如0.25mol/kg DM或更小、如0.20mol/kg DM或更小、如0.15mol/kgDM或更小或如0.10mol/kg DM或更小的木质素离子交换容量(LIEC)。

52.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素具有在0.05-0.40、0.10-0.30或0.10-0.20mol/kg DM的范围内的LIEC。

53.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中木质素离子交换容量为约0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.15、0.10mol/kg干物质或更小；在0.10-0.20、0.20-0.30、0.30-0.40mol/kg干物质的范围内；和/或在0.05-0.40、0.10-0.30或0.10-0.20mol/kg DM的范围内。

54.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的极性显著低于硫酸盐木质素，如通过LIEC测量所评估，如具有比硫酸盐木质素的LIEC低至少0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16或0.17mol/kg DM的LIEC。

55.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的吸湿性显著较低，如结合比硫酸盐木质素少至少20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100％(重量/重量)的水。

56.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的溶胀显著低于硫酸盐木质素，如溶胀低至少20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100％，并且任选地其中所述溶胀由悬浮于水或其他合适的介质中60分钟后的粒径变化确定。

57.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素以2,000-300,000ppm(重量/重量)的量包含纤维素，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

58.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素以2,000-200,000ppm(重量/重量)的量包含半纤维素，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

59.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素以2,000-200,000ppm(重量/重量)的量包含灰分，如3,000-180,000ppm，例如4,000-160,000ppm，例如5,000-140,000ppm，如6,000-120,000ppm、7,000-100,000ppm，例如8,000-80,000ppm，如9,000-70,000ppm，例如10,000-60,000ppm、12,000-50,000ppm，如14,000-50,000ppm，例如16,000-40,000ppm、18,000-30,000ppm，如20,000-28,000ppm，例如22,000-26,000ppm。

60.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素具有至少80％(重量/重量)以上的干物质(dm)，如至少85％(重量/重量)，如至少90％(重量/重量)，如至少92.5％(重量/重量)，如至少95％(重量/重量)，如至少96％(重量/重量)，如至少97％(重量/重量)，如至少98％(重量/重量)，或如至少99％(重量/重量)。

61.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的干物质含量为1.0-99％(重量/重量)、10-99％(重量/重量)或20-95％(重量/重量)，如21-94％(重量/重量)，例如22-93％(重量/重量)，如23-92％(重量/重量)，如24-91％(重量/重量)，例如25-90％(重量/重量)，如26-89％(重量/重量)，如27-88％(重量/重量)，例如28-87％(重量/重量)，例如29-86％(重量/重量)，如30-85％(重量/重量)，如31-84％(重量/重量)，如32-83％(重量/重量)，如33-82％(重量/重量)，例如34-81％(重量/重量)，如35-80％(重量/重量)。

62.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素呈丸粒、颗粒、粉末、干燥滤饼或干燥滗析饼的形式。

63.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素具有1-2000μm、1-1500μm、1-1200μm、1-1000μm、1-800μm、1-600μm、1-500μm、1-450μm的平均粒径，如1.5-430μm，例如2-420μm，如3-410μm，例如4-400μm，例如5-390μm，如6-380μm，例如7-370μm，如8-360μm、9-350μm，例如10-340μm，例如12-330μm，如14-320μm，如16-310μm，例如18-300μm，例如20-290μm，如22-280μm，例如25-270μm，如30-260μm、35-250μm，例如40-240μm，例如45-230μm，如50-220μm，例如60-210μm，例如70-200μm，例如80-190μm，例如90-180μm，例如100-170μm，如110-160μm、120-150μm，例如130-140μm。

64.根据实施方式63的组合物，其中所述平均粒度或粒径在提供所述组合物之前或之后测定，并且任选地，其中所述粒度或粒径通过激光衍射光谱法或例如通过马尔文主分级机测量。

65.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素具有1,000以上、1,500以上、2,000以上、2,500以上、3,000以上的平均分子量(Da)，如3,500以上，例如4,000以上，如5,000以上，例如5,500以上，如6,000以上，例如7,000以上，例如8,000以上，如9,000以上，例如10,000以上，如12,000以上，例如14,000以上，例如16,000以上，例如18,000以上，例如20,000以上，如25,000以上，例如30,000以上，如35,000以上，例如40,000以上，如45,000以上，例如50,000以上，如55,000以上，例如60,000以上，如65,000以上，例如70,000以上，如75,000以上，例如80,000以上，如85,000以上，例如90,000以上，如95,000以上，或100,000以上。

66.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素源自从一年生或多年生植物获得的木素纤维素生物质。

67.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素源自获自、可获自或衍生自包含或由以下中的一者或多者组成的组的木素纤维素生物质：谷物、小麦、小麦秆、水稻、稻草、玉米、玉米纤维、玉米棒子、玉米秸秆、硬木块、软木块、甘蔗、甜高粱、甘蔗渣、坚果壳、空果串、草、棉籽毛、大麦、黑麦、燕麦、高粱、啤酒糟、棕榈废弃物材料、木材、软木素纤维素生物质、硬木素纤维素生物质以及它们的任何组合。

68.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素包含一种或多种源自其制造模式的杂质，如酶残余物、酵母残余物、一种或多种泡沫抑制剂、原位清洗(CIP)化合物、盐等。

69.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素包含源自木素纤维素材料天生的化合物的一种或多种杂质，如纤维素残余物、半纤维素残余物、单体糖化合物、二聚糖化合物、低聚糖化合物、碳水化合物残余物、蜡残余物、矿物、灰分、二氧化硅(SiO₂)、包含二氧化硅的组合物、盐、有机酸等以及它们的任何组合。

70.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的纯度为40％(重量/重量)以上，如42％(重量/重量)以上，例如44％(重量/重量)以上，如46％(重量/重量)以上，例如48％(重量/重量％)以上，如50％(重量/重量％)以上，如52％(重量/重量％)以上，例如54％(重量/重量)以上，如56％(重量/重量)以上，例如58％(重量/重量)以上，如60％(重量/重量)以上，如62％(重量/重量)以上，例如64％(重量/重量)以上，如66％(重量/重量)以上，例如68％(重量/重量)以上，如70％(重量/重量)以上，如72％(重量/重量)以上，例如74％(重量/重量)以上，如76％(重量/重量)以上，例如78％(重量/重量)以上，如80％(重量/重量)以上。

71.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素的纯度为30-80、40-75、45-72或50-60％(重量/重量)和/或约40、45、50、55、60、65、70、75或80％(重量/重量)。

72.根据实施方式70或71中任一项的组合物，其中所述纯度基于克拉松木质素或酸不溶性木质素的含量确定，并且任选地，其中构成杂质的相应百分数可为如实施方式68或69中定义的任何一种或多种杂质。

73.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素源自木素纤维素生物质，所述木素纤维素生物质已经受水热预处理，接着水解存在于所述木素纤维素生物质中的至少部分纤维素和至少部分半纤维素。

74.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素源自木素纤维素生物质，所述木素纤维素生物质已经受水热预处理，接着水解存在于所述木素纤维素生物质中的至少部分纤维素和至少部分半纤维素；并任选地接着进行发酵，如酒精发酵。

75.根据实施方式73或75的组合物，其中所述水解为酸催化的水解、碱法水解、酶促水解或它们的任何组合。

76.根据实施方式73-75中任一项的组合物，其中所述木质素通过压榨使所述木素纤维素生物质经受所述水热预处理、接着经受所述水解后获得的纤维部分得到。

77.根据实施方式76的组合物，其中在对所述纤维部分的所述压榨之前进行所述纤维部分的漂洗和/或洗涤。

78.根据实施方式76或77的组合物，其中所述木质素通过机械粉碎所述经压榨纤维部分至所需程度如至约或至少20、25、30、35或40％dm(重量/重量)获得。

79.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素通过用于处理木素纤维素生物质的方法获得，所述方法包括：

a)使所述木素纤维素生物质经受水热预处理，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；

b)使至少一部分步骤(a)中获得的所述经水热预处理的木素纤维素生物质经受水解，从而产生包含可溶性碳水化合物的液体部分和包含木质素组分的纤维部分；

c)任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液；

d)任选地从步骤(c)中获得的发酵液分离至少一部分所述发酵产物，例如通过蒸馏；和

e)从以下中的一者或多者分离至少一部分木质素：步骤(b)中获得的纤维部分；步骤(c)中获得的发酵液；或在步骤(d)中分离出至少一部分发酵产物之后。

80.根据实施方式79的组合物，其中所述至少一部分所述木质素部分从步骤(b)中获得的纤维部分分离。

81.根据实施方式79或80的组合物，其中所述至少一部分所述木质素部分从步骤(c)中获得的所述发酵液分离。

82.根据实施方式79-81中任一项的组合物，其中所述木质素在步骤(b)、(c)和/或(e)中通过使用一个或多个分离设备如液压机、真空过滤单元、带式过滤器、旋转过滤器或离心倾析器移除相关的液相获得。

83.根据实施方式79至82中任一项的组合物，其中将步骤(b)、(c)和/或(e)中获得的所述木质素在110℃下干燥至0-10％(重量/重量)、如0.5-7.5％(重量/重量)、如1-5％(重量/重量)、如2-4％(重量/重量)、或2-25％(重量/重量)、如4-20％(重量/重量)、例如6-16％(重量/重量)、如8-14％(重量/重量)、例如10-12％(重量/重量)的残余含水量。

84.根据实施方式79至83中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理在不添加一种或多种酸和/或碱的情况下进行。

85.根据实施方式79至84中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理(i)包括或(ii)不包括酸和/或碱如H₂SO₄、HCl、NH₃、NH₄OH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂等的加入。

86.根据实施方式79至85中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理在150-260℃、如160-250℃、例如170-240℃、如180-230℃、例如190-220℃、如200-210℃的温度下进行。

87.根据实施方式79至86中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理所进行的停留时间段为2-120分钟，如5-110分钟，例如10-100分钟，例如15-90分钟，如20-80分钟，如25-70分钟，例如30-60分钟，如35-50分钟，如40-45分钟。

88.根据实施方式79至87中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理通过使所述木素纤维素生物质经受2.5或更大的对数强度log(Ro)来进行，如2.6或更大的log(Ro)，例如2.7或更大的log(Ro)，如2.8或更大的log(Ro)，例如2.9或更大的log(Ro)，如3.0或更大的log(Ro)，如3.1或更大的log(Ro)，例如3.2或更大的log(Ro)，例如3.3或更大的log(Ro)，如3.4或更大的log(Ro)，如3.5或更大的log(Ro)；如3.6或更大的log(Ro)；例如3.7或更大的log(Ro)，例如3.8或更大的log(Ro)，例如3.9或更大的log(Ro)，例如4.0或更大的log(Ro)，如4.1或更大的log(Ro)，或4.2或更大的log(Ro)；其中所述对数强度定义为：log(Ro)＝(停留时间)×(exp[温度-100/14.75])。

89.根据实施方式79至88中任一项的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理导致低于4、约4、4-5、约5、5-6、约6、6-7、约7、7-8、约8、8-9、约9、9-10、约10、10-11、约11、11-12、约12、12-13、约13、13-14、约14、14-15、约15、15-16、约16、16-17、约17或高于17的木聚糖数量。

90.根据实施方式79至89中任一项的组合物，其中所述水解为(i)酸催化的水解和/或(ii)酶促水解，所述酶促水解在水解之前和/或过程中包括pH调节。

91.根据实施方式79至90中任一项的组合物，其中所述水解包括一种或多种纤维素酶的作用。

92.根据实施方式91的组合物，其中所述一种或多种纤维素酶选自外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶、半纤维素酶和β-葡糖苷酶。

93.根据实施方式79至92中任一项的组合物，其中所述水解进行1-200小时的时间段，如5-190小时，如10-185小时，例如15-180小时，例如20-175小时，如25-170小时，如30-165小时，例如35-160小时，例如40-155小时，如45-150小时，如50-145小时，例如55-140小时，例如60-135小时，如65-130小时，如70-125小时，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

94.根据实施方式79至93中任一项的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为单独的水解和发酵步骤(SHF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

95.根据实施方式79至94中任一项的组合物，其中所述水解进行70-125小时的时间段，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

96.根据实施方式79至95中任一项的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

97.根据实施方式79至96中任一项的组合物，其中所述水解进行1-12小时的时间段，如2-11小时，例如3-10小时，如4-9小时，例如5-8小时，如6-7小时。

98.根据实施方式79至97中任一项的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述发酵在25-40℃的温度下进行，如26-39℃，例如27-38℃，例如28-37℃，例如29-36℃，例如30-35℃，如31-34℃或32-33℃。

99.根据实施方式79至98中任一项的组合物，其中所述发酵进行100-200小时的时间段，如105-190小时，如110-185小时，例如115-180小时，例如120-175小时，如125-170小时，如130-165小时，例如135-160小时，例如140-155小时，如145-150小时。

100.根据实施方式79至99中任一项的组合物，其中所述方法包括“C5旁路”，即在步骤(b)之前包括固/液分离步骤，其中液体部分不经受步骤(b)中的所述水解。

101.根据实施方式79至100中任一项的组合物，其中所述方法包括两个(或更多个)步骤的处理，并且任选地，其中在第一预处理步骤之后收集液体部分，例如通过压榨。

102.根据实施方式79至101中任一项的组合物，其中所述方法以“全浆”方法进行，即其中经预处理的生物质直接经受随后的水解步骤，如酶促水解和/或发酵。

103.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述木质素获自软木素纤维素生物质，如用于或适用于第二代生物乙醇生产的生物质，沼渣或废弃物，或任选地来自在预处理过程中基本不添加酸或碱的工艺。

104.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物在混合下起泡少至少25、20、15或10％。

105.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物需要显著较少的消泡剂(如少至少10、20、30、40、50、60、70、80或90％的消泡剂)或者不需要消泡剂来在混合过程中提供可比的起泡特性。

106.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物需要显著较少的塑性改性剂，如少至少10、20、30、40、50、60、70、80或90％的消泡塑性改性剂，来提供可比的特性如一个或多个品质参数，如针入度、软化点、流变性、内聚力、粘附性和耐久性，例如如SHB#6第5章、特别是5.5.1-5.5.4章中所公开。

107.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中当与包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或纯木质素的可比组合物相比时，所述组合物包含显著较多的非沥青衍生碳，如至少10、20、30、40、50％或更多的非沥青衍生碳，来提供可比的特性如一个或多个品质参数，如针入度、软化点、流变性、内聚力、粘附性和耐久性，例如如SHB#6第5章、特别是5.5.1-5.5.4章中所公开。

108.根据前述实施方式中任一项的组合物，其中所述组合物显示了以下中的一者或多者：(i)氧化的显著减少，例如，在混合和/或表面暴露于空气和/或氧气下；(ii)抗紫外线性显著增加和/或(iii)寿命显著增加，其中当与替代地包含苏打木质素、硫酸盐木质素如引杜林AT、有机溶剂木质素或纯木质素的组合物相比时，所述显著减少或增加为至少10、20、30、40或50％。

109.根据前述实施方式中任一项的组合物用于以下中的一者或多者中的用途：密封工程、道路工程、铺路工程、提供表面层、提供密封层、提供道路和提供路面、提供道路的顶层。

110.根据实施方式1-108中任一项的组合物在与(i)农业、(ii)建筑物和工业铺路、(iii)水力和侵蚀控制、(iv)工业、(v)铺路、(vi)铁路和(vii)娱乐有关的应用中的用途，如合适的(i)：消毒剂、栅栏柱涂层、护根、育苗纸、铺设的谷仓地板、仓院、进料平台、保护罐、大桶、混凝土结构保护物、树漆(保护性)；合适的(ii)：水和湿气屏障(地上和地下)、地板组合物、瓷砖、覆盖物、绝缘织物、纸、梯级踏板、建筑用纸、嵌缝化合物、水泥防水化合物、玻璃棉组合物、绝缘织物、毛毡、纸、接缝料化合物、叠层屋面瓦、液体屋顶涂料、塑料粘结料、木瓦板、声学砌块、组合物、毛毡、砖、防潮涂料、组合物、绝缘板、织物、毛毡、纸、石工涂料、石膏板、腻子、隔音物、灰泥基料、墙板、风干涂料、清漆、人造木材、假乌木、绝缘涂料、管道、管子、经处理的遮阳篷、渠道衬砌、密封剂；合适的(iii)：集水区、水池、大坝灌浆、坝衬、防护、堤防保护、沟衬、排水沟、结构、路堤保护、防波堤、码头、堤防、堤防和护岸垫、膜衬、防水、贮存器衬里、护坡、固沙物、污水塘、氧化池、游泳池、废水池、水障、背衬毛毡；合适的(iv)：导管绝缘、层合物、绝缘板、涂料组合物、纸、管道包裹、绝缘毛毡、面板、底封、电池盒、碳、电绝缘化合物、纸、胶带、电线涂层、接线盒化合物、模制导管、黑油脂、磨光剂、电缆拼接化合物、防腐蚀剂、蚀刻组合物、增量剂、爆炸物、搭接胶合料、增塑剂、防腐剂、印刷油墨、钻井液、铠装沥青织物、麻布浸渍、防霉、锯末、软木、柏油组合物、耐酸搪瓷、封泥、清漆、耐酸涂料、风干涂料、清漆、防腐和防污涂料、抗氧化剂和溶剂、溶剂组合物基料、烘焙和耐热搪瓷、船甲板密封化合物、漆、日本亮漆、海洋搪瓷、起爆引线、型煤粘结剂、穹形墓穴、铸造模具、粘土制品、陶土飞靶、膨胀节、花盆、翻砂型心、摩擦带、垫圈、镜面背衬、橡胶、模制组合物、鞋填料、鞋底；合适的(v)：机场跑道、滑行道、停机坪、沥青砌块、砖填料、船桥甲板、堆焊层、裂缝填料、建筑物地板、仓库、车库、高速公路、道路、街道、路肩、路边镶边石、天沟、排水沟、停车场、车道、波特兰水泥混凝土底封、屋顶平台停车场、路面、人行道、土壤稳固物；合适的(vi)压载处理、防尘、铺砌压载物、底层压载物、铺砌道口、货场、车站站台；和合适的(vii)舞厅、汽车影院、体育馆、运动场、操场、校园、赛马场、跑道、溜冰场、游泳池和浅水池、网球场、手球场、合成运动场和跑道表面。

111.一种密封层，其包含根据前述实施方式中任一项的组合物。

112.根据实施方式111的密封层，所述密封层包含在屋顶、大坝、水池、池塘、湖泊、屋顶、桥梁、隧道、道路等中。

113.根据实施方式111或112的密封层，所述密封层包含5-15％或7-10％的沥青，任选地通过加热玛蹄脂柏油至210℃的温度并铺展为层来提供以形成例如20mm的防渗屏障。

114.一种柏油组合物，其包含根据实施方式1至109中任一项的组合物。

115.根据实施方式114的柏油，其为玛蹄脂柏油或碾压式柏油。

116.一种道路和/或路面，其包含根据实施方式1-108、114或115中任一项的组合物。

117.根据实施方式116的道路和/或路面，其包含表面层和任选地一个或多个其他的层。

118.根据实施方式116或117的道路和/或路面，其中所述一个或多个其他的层为粘结剂层、基础层和/或底基础层。

119.根据实施方式116-118中任一项的道路和/或路面，其中所述表面层包含根据实施方式1-108、114或115中任一项的组合物。

120.根据实施方式116至119中任一项的道路和/或路面，其中所述一个或多个其他的层包含根据实施方式1至107、113或114中任一项的组合物。

121.施工工程，其包括提供和/或使用根据实施方式1-107、113或114中任一项的组合物，如根据实施方式109或110的用途。

122.根据实施方式121的施工工程，所述工程为道路工程和/或密封工程。

123.一种提供根据实施方式1至108、114或115中任一项的组合物的方法，其包括混合所述沥青、所述一种或多种塑性改性剂、所述木质素和所述任选的一种或多种其他组分的步骤。

124.根据实施方式123的方法，其中所述混合包括在140-220℃、160-200℃或170-180℃之间的温度下混合。

125.一种处理木素纤维素生物质的方法，所述方法包括：

a.使所述木素纤维素生物质经受水热预处理，从而产生经水热预处理的木素纤维素生物质；

b.使至少一部分步骤(a)中获得的所述经水热预处理的木素纤维素生物质经受水解，从而产生包含可溶性碳水化合物的液体部分和包含木质素组分的纤维部分；

c.任选地使至少一部分步骤(b)中获得的液体部分经受发酵以使至少一部分所述可溶性碳水化合物发酵成发酵产物如乙醇、甲烷或丁醇，从而获得发酵液；

f.通过将至少一部分步骤(e)中获得的木质素组分与沥青和一种或多种塑性改性剂混合来将所述木质素组分转化为根据实施方式1-108、114或115中任一项的组合物。

126.根据实施方式125的方法，其还包括根据前述实施方式中任一项的一个或多个步骤和/或特征，如根据实施方式123或124的混合步骤。

127.一种沥青乳液，其包含根据实施方式1-108、114或115中任一项的组合物。

128.一种维护、修理和/或再生方法，其包括使用根据实施方式1-108、114、115或127中任一项的组合物和/或根据实施方式111-113或116-120中任一项的密封层、道路或路面。

实施例

表1-所用木质素的描述。克拉松木质素、葡聚糖、木聚糖和灰分含量通过NREL强酸水解测定

*)内部参考号

**)“木聚糖数量”-参见实施例8

***)“木质素离子交换容量”-参见实施例9

表2-木质素的分析。通过非水滴定量化酚OH(phOH)和羧酸(COOH)含量。在CHN分析器(EuroVector EuroEA 3000)中量化C、H、N和O含量。其余的元素含量使用X射线荧光光谱仪(Rigaku Supermini 200)量化。

n.d.＝未测定

实施例1-木质素生产

关于不同木质素产品及其来源的信息列于表1中。引杜林AT是来自硫酸盐制浆工艺的市售产品。其他木质素产品在DONGEnergy Inbicon中试装置处生产，做法是：首先用水(对于F3、F4、V2和V3)于pH约6下或用H₂SO₄水溶液于pH 1.5±0.1(对于A)下将小麦秆浸泡至40％TS，然后在合适的工艺条件下(在此情况下，150-200℃下15-30分钟)进行水热预处理以得到所需的木聚糖数量。表1中给出了指示预处理强度的木聚糖数量。就样品V2和V3而言，预处理比F3和F4温和。对于V2和V3，在预处理之后进行固/液分离(“C5旁路”)，其中固体部分进行酶促水解，相比之下，液体部分绕过该步骤。对于V2和V3，在发酵之前将液体部分与酶促水解的部分重新合并。酶促水解使用Cellic CTec 3(Novozymes，丹麦)在或低(50-150g/kg葡聚糖)或高(250-350g/kg葡聚糖)的酶剂量下进行。在酶促水解之前用CaOH调节pH至5.0。水解时间为100-120小时(版本1)或140-160小时(版本2)。在一些情况下，酶促水解之后是葡萄糖和/或木糖向乙醇的发酵。然后在过滤室压机中进行固/液分离并将固体部分(木质素)于50℃下干燥至至少90的干物质含量。然后在IKA MF 10basic中研磨木质素样品，使用0.5mm筛得到约0.5mm的预期平均粒径。按Sluiter等人(2008)，通过NREL强酸水解表征木质素，并按Pobiner(1983)非水滴定。在即将与沥青混合之前，将木质素样品在Mettler Toledo HR83-P中于105℃下干燥直至质量损失可忽略(根据标准工厂设置)并且样品根据定义是干燥的(100％TS)。为了分析，除非另有说明，否则将样品在50℃下干燥直至稳定(通常24小时就足够了)。

实施例2-CHN和XRF分析

对于CHN分析，在锡套管中称取1mg干燥样品并在具有热导检测器(TCD)的Eurovector EA3000CHN分析仪中分析C、H和N含量。使用乙酰苯胺的标准曲线作为模型化合物定量信号。通过从100％减去C、H、N和灰分的含量计算O含量。使用X射线荧光光谱法(XRF)来定量Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca和Fe的含量。将4克干燥木质素样品在Specac Atlas Manual25T液压机中于20吨压力下造粒并在Rigaku Supermini 200中分析。使用CHN分析的结果或C₆H_8.4O₃₅(代表该类型样品的平均化学式)来平衡XRF输出计算。来自木质素产品分析的结果示于表2中。

实施例3-改性沥青的制备

使用甘油浴将Nynas A/S(丹麦)提供的沥青(330/430)加热至180℃。向沥青中加入所需量的SBS(聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯30％(重量/重量)；CAS编号：9003-55-8；Sigma-Aldrich)并静置15分钟，直至SBS升温。使用IKA T25Ultra Turrax(S25N-18G分散元件)通过逐渐增大搅拌速率(5000rpm 10分钟，10000rpm 20分钟，15000rpm 20分钟)进行均质化。将经均质化的沥青等分入20mL玻璃闪烁小瓶(每个10g)中，加入木质素(最终浓度10％(重量/重量))并使用Ultra Turrax(10000rpm，S25N-10G分散元件；10000rpm，分散元件尽可能靠近小瓶底)均质化10分钟。阴性对照组中不加入木质素。

实施例4-相对泡沫生长

通过测量根据实施例3制备的过程中给定样品的泡沫达到的高度来确定起泡程度。由于高度与圆柱形小瓶中的体积成比例，故这被用来计算由起泡引起的样品体积与参比样品相比、并相对于初始样品体积的增加：

(1)RFD＝(h_样品-h_参比)/h_初始*100

其中RFD为以百分数给出的相对泡沫生长，h_样品为均质化过程中小瓶中包括泡沫在内的样品高度，h_参比为参比样品(即无木质素的沥青)在均质化过程中的高度，h_初始为加入木质素之前且均质化之前样品的高度。通过在均质化之后即刻对玻璃小瓶进行测量来记录高度，单位mm。如图1中所示，即便在均质化之后，泡沫的高度在透明玻璃小瓶上也是可见的。如果高度在小瓶侧面周围不均匀，则测量最低点的高度。

结果示于表3和图2中。据观察，与其他木质素类型相比，硫酸盐木质素的泡沫生长更高。这可能是这种类型木质素在沥青中工业应用中的一个问题。由于F4木质素的RFD(高强度、高酶剂量)比V2木质素的RFD(低强度、标准酶剂量)低，故在高SBS浓度下的泡沫生长似乎受到木质素生产方式的支配。这表明可通过木质素生产过程中的工艺条件来控制RFD。结果还表明，在生物质预处理中加入酸可能对RFD产生负面影响。

表3-经用各种木质素产品改性的沥青的相对泡沫生长。数量相对于参比(即未加入木质素)。

实施例5-软化点

制备后直接将3.5g热沥青或改性沥青倒入放置于容器中的圆形无底铝成型体(直径28mm)中，容器底部有25％(重量/重量)的葡萄糖/甘油以防止样品粘到容器。让样品冷却至少30分钟，然后将其转移到水浴(直径14cm)，水浴中含有500mL 20℃去离子水和高出容器底部25mm的样品支架。在样品的中心处放置一颗球(1g，5mm)并静置5分钟。打开加热板至140℃，以5.5±0.5℃/分钟的加热速率加热直至50℃。70℃时，使该加热速率稳步下降至约3.25±0.5℃/分钟。软化点为样品接触容器底部时的温度。

可以看出，在低SBS浓度(1％)下，木质素一般具有正效应，即沥青软化点增高(表4)。此外，还观察到，在低SBS浓度下，具有低至53％的克拉松木质素含量的木质素(V2)使沥青的软化点比纯得多的木质素例如具有73％的克拉松木质素含量的硫酸盐木质素增高更多。在高SBS浓度(4.5％)下，一般趋势是木质素的添加往往略微降低软化点。

表4-经用各种木质素产品改性的沥青的测试结果

实施例6-针入度测试

如实施例3中所述制备后直接将热沥青或改性沥青倒入圆形铝成型体(直径28mm)中。让样品在室温下冷却至少1小时。在样品上方放置一根具有产生100g总重量的载荷的针(直径1.4mm，尖端处0.2mm)，使得尖端几乎不触及样品。松开针并通过测量针与载荷已下落的距离来测量所述针在5秒内针入样品的深度。测试在室温(24±1℃)下进行。

来自针入度测试的结果示于表5中。如所见，没有哪个木质素产品在针入度测试中产生比对照组差的性能。实际上，大多数包含木质素的SBS/沥青组合物似乎导致针入度的略微降低。

表5-经用各种木质素产品改性的沥青的测试结果

实施例7-木质素前发酵和后发酵

V3木质素在与V2类似的工艺条件下生产，但在酶促水解后不发酵。这导致较不纯的木质素，即较低的克拉松木质素含量以及可能是由于存在未发酵的单糖而产生的较高的碳水化合物含量。在按实施例3用4.5％的SBS和10％的木质素制备后，分别按实施例5测试改性沥青。包含V3木质素的样品显示出比包含V2的样品稍低的软化点(表6)。不希望受任何理论的束缚，但可以推测这例如是由于V3中未发酵的单糖，因此如果通过洗涤或通过发酵为乙醇或其他产物而从木质素移除这些单糖，则该木质素在沥青样品中的行为可能类似于V2。

表6-包含V2和V3木质素产品的SBS改性沥青的比较

	软化点
		无木质素	72.1±0.7℃
V2	69.4±0.1℃
		V3	67.7±1.0℃

实施例8-木聚糖数量的测定

使经预处理的生物质经受固/液分离以提供约30％总固体的固体部分和液体部分。然后通过与70℃的水以1:3重量:重量(w:w)的总固体(DM)对水比率混合来部分地洗涤该固体部分。然后将以这种方式洗涤的固体部分压榨至约30％总固体。使用A.Sluiter,etal.,“Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass,”USNational Renewable Energy Laboratory(NREL)Laboratory Analytical Procedure(LAP)(发行日期2008年4月25日，如2008年4月修订的技术报告NREL/TP-510-42618中所述，其全部内容以引用方式明确并入本文)的方法测定以这种方式洗涤的固体部分的木聚糖含量。使用HPLC柱和洗脱系统，其中半乳糖和甘露糖与木糖共洗脱。此类系统的实例包括来自Phenomenex的REZEX^TM单糖H+柱和来自Biorad的AMINEX HPX 87C^TM柱。如所述的这种木聚糖含量的测量包括来自在这些条件下未从固体部分洗出的残余液体部分的可溶性材料的一些贡献。因此，“木聚糖数量”提供不可溶固体内残余木聚糖含量和“液体部分”内可溶性木糖和木糖低聚物含量的“加权组合”测量。不希望受任何理论束缚，但据信在木聚糖数量与预处理强度之间存在间接相关性，其中高木聚糖数量指示低预处理强度，反之亦然。

实施例9-木质素离子交换容量(LIEC)的测定

将10g木质素(硫酸盐、F3、F4、V2、V3、A)(干燥的，即高于95％(重量/重量)的干物质)与40g 23％(重量/重量)的KCl溶液混合。该溶液在～10,000rpm下用Ultra Turrax均质化30秒。然后将其在室温下振摇超过一小时。过滤混合物并用4×100ml水洗涤滤饼。滤饼于50℃下干燥直至稳定(例如，24小时)，并按实施例2通过XRF测量钾和氯化物的含量。

结果：

在KCl处理之前，所有样品都具有0.2-0.4％的相似K水平。然而，在KCl处理之后，硫酸盐木质素具有高得多的K含量(1.84％)，而2G木质素样品则具有显著较低的K含量(0.136-0.145％)。

这清楚地证实，由硫酸盐木质素中亲水的极性官能团增加的数量所致，相对于例如Inbicon 2G木质素，硫酸盐木质素结合K的能力增强。这些基团的数量可通过计算所谓的木质素离子交换容量(LIEC)来估算，这里定义为每千克样品与木质素结合的钾的摩尔数(单位：mol K/kg样品)。该参数已计算出来并在下表7中给出：

表7-木质素样品硫酸盐、F3、F4、V2、V3和A的LIEC值

参考文献

Pobiner,H.(1983).Improved inflection points in the non-aqueouspotentiometric titration of acid functionalities in lignin chemicals by usinginternal standardization and ion exchange.Analytica Chimica Acta,155,57-65.

Sluiter A,Hames B,Ruiz R,Scarlata C,Sluiter J,Templeton D,Crocker D.(2008).Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass.NRELTechnical Report 510:42618.

Claims

1.一种组合物，所述组合物包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素通过用于处理木素纤维素生物质的方法获得，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的组合物，其中至少一部分所述木质素部分从步骤(b)中获得的所述纤维部分分离。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中至少一部分所述木质素部分从步骤(c)中获得的所述发酵液分离。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理在150-260℃、如160-250℃、例如150-200℃的温度下进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理所进行的停留时间段为2-120分钟，如5-110分钟，例如10-100分钟，如10-60分钟、10-45分钟、0-30分钟或15-25分钟。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木素纤维素生物质的所述水热预处理产生5％或更大、6％或更大、7％或更大、8％或更大、9％或更大、10％或更大的木聚糖数量。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述水解包括一种或多种纤维素酶的作用。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述一种或多种纤维素酶选自外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶、半纤维素酶和β-葡糖苷酶。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述水解进行1-200小时的时间段，如5-190小时，如10-185小时，例如15-180小时，例如20-175小时，如25-170小时，如30-165小时，例如35-160小时，例如40-155小时，如45-150小时，如50-145小时，例如55-140小时，例如60-135小时，如65-130小时，如70-125小时，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为单独的水解和发酵步骤(SHF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述水解进行70-125小时的时间段，例如75-120小时，例如80-115小时，如85-110小时，如90-105小时，例如95-100小时。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述水解在30-72℃的温度下进行，如32-70℃，例如34-68℃，例如36-66℃，如38-64℃，例如40-62℃、42-60℃，例如44-58℃，例如46-56℃，如48-54℃，例如50-52℃。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述水解进行1-12小时的时间段，如2-11小时，例如3-10小时，如4-9小时，例如5-8小时，如6-7小时。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述步骤(b)和步骤(c)作为同时的糖化和发酵步骤(SSF)进行，并且其中所述发酵在25-40℃的温度下进行，如26-39℃，例如27-38℃，例如28-37℃，例如29-36℃，例如30-35℃，如31-34℃或32-33℃。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述发酵进行100-200小时的时间段，如105-190小时，如110-185小时，例如115-180小时，例如120-175小时，如125-170小时，如130-165小时，例如135-160小时，例如140-155小时，如145-150小时。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述方法包括“C5旁路”，即在步骤(b)之前包括固/液分离步骤，其中所述液体部分不经受步骤(b)中的所述水解。

17.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述方法以“全浆”方法进行，即其中所述经预处理的生物质直接经受随后的水解步骤如酶促水解和/或发酵。

18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木质素得自软木素纤维素生物质，如用于或适用于第二代生物乙醇生产的生物质、沼渣或废弃物。

19.根据权利要求18所述的组合物，其中所述木质素得自在预处理过程中基本不添加酸或碱的工艺。

20.一种组合物，所述组合物包含沥青、一种或多种塑性改性剂、木质素和任选地一种或多种其他组分；其中所述木质素具有0.4mol/kg干物质(DM)或更小的木质素离子交换容量(LIEC)。

21.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木质素具有0.35mol/kg干物质(DM)或更小的木质素离子交换容量(LIEC)，如0.30mol/kg DM或更小，如0.25mol/kg DM或更小，如0.20mol/kg DM或更小，或如0.15mol/kg DM或更小。

22.根据权利要求1至20中任一项所述的组合物，其中所述木质素具有在0.05-0.40mol/kg DM、优选地0.05-0.30mol/kg DM、更优选0.05-0.20mol/kg DM或尤其优选0.05-0.15mol/kg DM的范围内的木质素离子交换容量(LIEC)。

23.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木质素具有2mmol/g或更小的酚OH(phOH)含量。

24.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述木质素具有0.4％(重量/重量)或更小的硫(S)含量。

25.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述沥青为直馏沥青、硬质沥青、氧化沥青、稀释沥青或软质沥青。

26.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述一种或多种其他组分为一种或多种骨料和/或填料，如天然、人造、再生骨料，包括它们的任何组合。

27.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种塑性改性剂为一种或多种塑性体、一种或多种热塑性弹性体、一种或多种橡胶、一种或多种粘度调节剂和/或一种或多种反应性聚合物，包括它们的任何组合。

28.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种塑性体选自以下中的一者或多者：EVA、EMA、EBA、APP、PE、PP、PVC和PS，包括它们的任何组合。

29.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述热塑性弹性体为以下中的一者或多者：丁二烯弹性体(SBE)、线形或星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯弹性体(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SEBS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、异丁烯-异戊二烯无规共聚物(IIR)、聚异丁烯(PIB)、聚丁二烯(PBD)、聚异戊二烯(PI)以及它们的任何组合。

30.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述橡胶为天然橡胶如胶乳，或合成橡胶如再生轮胎橡胶或再生碎橡胶。

31.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述粘度调节剂为一种或多种半柏油(芳族化合物、萘类化合物、石蜡类化合物)或费托蜡，包括它们的任何组合。

32.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述反应性聚合物为乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种无规三元共聚物或马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，包括它们的任何组合。

33.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述活性组分选自包含以下或由以下组成的组：一种或多种分散剂、一种或多种表面活性剂、一种或多种水溶助剂、一种或多种乳化剂、一种或多种防腐剂、一种或多种消泡剂、一种或多种粘度调节剂、一种或多种反应性聚合物以及它们的任何组合。

34.根据前述权利要求中任一项所述的组合物用于以下中的一者或多者中的用途：密封工程、道路工程、铺路工程、提供表面层、提供密封层、提供道路和提供路面、提供道路的顶层。

35.一种密封层，所述密封层包含根据前述权利要求中任一项所述的组合物。

36.一种柏油组合物，所述柏油组合物包含根据权利要求1至33中任一项所述的组合物。

37.根据权利要求34所述的柏油组合物，所述柏油组合物为玛蹄脂柏油或碾压式柏油。

38.一种获得沥青组合物的方法，所述方法包括：

d.任选地从步骤(c)中获得的所述发酵液分离至少一部分所述发酵产物，例如通过蒸馏；

e.从以下中的一者或多者分离至少一部分木质素：步骤(b)中获得的所述纤维部分；步骤(c)中获得的所述发酵液；或在步骤(d)中分离出至少一部分所述发酵产物之后；

f.通过将至少一部分步骤(e)中获得的所述木质素组分与沥青和一种或多种塑性改性剂混合来将所述木质素组分转化为沥青组合物。

39.根据权利要求38所述的方法，其中步骤f)中获得的所述沥青组合物为根据权利要求1-33中任一项所述的组合物。