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Verfahren zur Herstellung wässeriger bituminöser Emulsionen.
Die Erfindung bet ifft ein Veifahien zur Herstellung einer wässerigen bituminösen Emulsion, welche unter den gewöhnlichen Lagerungs- und Handhabungsbedingungen beständig ist, mit Wasser verdünnt werden kann und die bei Verteilung auf der Strassenoberfläche (selbst bei nassem Wetter) sofort einen haltbaren wasserwidelstandsfähigen Überzug bildet.
Es wurden bereits viele Versuche vorgenommen, eine den obigen Bedingungen entsprechende Emulsion herzustellen, jedoch waren bisher diese Versuche aus verschiedenen Gründen erfolglos. Es ist bereits seit langem bekannt, dass Bitumen dmch Verwendung einer grossen Menge von Seife oder andern Emulgiermitteln emulgiert werden kann, jedoch besitzen die in solcher Weise hergestellten Emulsionen ganz geringen praktischen Welt, da sie bei dei Aufbewaluung nicht beständig sind, anderseits bei Verwendung für den Bau von Strassen oder für ähnliche Zwecke bei nassem Wetter fortgewaschen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung einer wässerigen bituminösen Emulsion durch Vermischen einer Fettsäure oder einer Mischung von Fettsäuren mit geschmolzenem bituminösem Material, worauf dieser Mischung eine verdünnte Lösung von Ätznatron oder Kali oder Natrium-oder Ealiumkarbonat zugesetzt wird, und das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Fettsäuremenge weniger als 5% des Bitumengewichtes beträgt. Bei der Herstellung der
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Arbeitsbedingungen befolgt werden, d. h. die Fettsäure muss zuerst dem geschmolzenen Bitumen zugesetzt, hierauf die Alkalilösung beigegeben werden.
Diese Bedingungen sind derart, dass das geschmolzene Bitumen, welchem das Alkali allmählich zugesetzt wird, bis zur fertigen Bildung der Emulsion durch die Fettsäure in leicht angesäuertem Zustand erhalten bleibt.
Bei der Herstellung der Emulsion wird beispielsweise folgendermassen vorgegangen : Die Vorrichtung, in welcher die Emulsion hergestellt werden soll, besteht zweckmässig aus einer aufrechten zylindrischen Zisterne, in deren Mitte nahe dem Boden auf vertikaler Welle ein Propeller angeordnet ist, um den Inhalt der Zisterne, ohne dass Luft eindringen kann, durchrühren zu können. Der Zylinder ist ummantelt und kann mittels Öl oder Überhitztell1 Dampf geheizt werden. In die Zisterne wird mexikanischer Asphalt eingebracht und bei einer Temperatur zwischen 100 und 1100 C geschmolzen, worauf er gleich-
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des bituminösen Asphalts und genügend Wasser enthält, um 25-50 von Hundert Teilchen desselben zu durchtränken.
Der Gehalt an Alkali ist je nach dem Säuregehalt, der zu neutralisieren ist, verschieden.
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der Ölsäure betragen.
Die Temperatur der Mischung wird mittels eines Regulators für den Dampf oder einer andern entsprechenden Einrichtung im wesentlichen konstant zwischen 100 und 110 C erhalten, solange Fettsäure und Alkali zugesetzt werden. Die Ätznatronlösung wird nach und nach zugesetzt, bis eine merkliche Steigerung der Viskosität der Mischung eintritt, und die Oberfläche der letzteren an der Stelle, wo das Alkali zufliesst, eine bräunliche Färbung zeigt, worauf der Rest der Alkalilösung unter ununterbrochenem Umrühren ab'Ganzes zugeschÜttet wird. Der Emulsion, die in diesem Stadium 19-32% Wasser enthält,
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dicht verschlossen werden.
An Stelle von Ölsäure können ähnlich ungesättigte Fettsäuren verwendet werden, wie z. B. die Mischung von Fettsäuren, die aus Leinsamenöl od. dgl. (marine oil) erhalten werden. Es kann jedoch auch eine Mischung von Fettsäuren verwendet werden, in der eine oder mehrere gleich der Ölsäure nicht gesättigt sind, während die übrigen gesättigt sein können. Ebenso kann an Stelle von Ätznatron auch Ätzkali bzw. Natrium- oder Kaliumkarbonat in gleichen Mengenverhältnissen verwendet werden. Der Asphalt oder ein anderes festes bituminöses Material, wie z. B. Pech, kann mit Kohlenteer oder ändern Teergattungen vermischt oder durch dieselben ersetzt werden.
Es ist von grosser Wichtigkeit, dass beispiels-
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Metall od. dgl. oder für Impr gnierungszwecke oder als Bindemittel bei der Herstellung von Kohlenwürfeln und ähnlichem Material verwendet werden.
Der Begriff "Emulsion" ist in vorliegender Beschreibung im landläufigen, nicht im streng wissenschaftlichen Sinne gebraucht. Tatsächlich verhält sich das Produkt des Verfahrens praktisch wie eine echte Emulsion. Es macht den Eindruck einer dicken öligen Flüssigkeit, die ihre Konsistenz trotz des Riittelns beim Transport lange Zeit beibehält. Wird jedoch eine kleine Menge auf eine poröse Tonplatte oder ein Fliesspapier gebracht, so entzieht der poröse Stoff dem Produkte in kiirzester Zeit die Hauptmenge der wässerigen Lösung in farbloser Beschaffenheit, und es bleibt das Bitumen in reinem oder fast reinem Zustande zurück, wodurch eine Reemulgierung ausgeschlossen wird.
Wird mehr als die angegebene Menge des Emulgierungsmittels verwendet oder die Emulgierung in anderer Weise bewirkt, so tritt die Wasserabgabe an den porösen Körper nicht ein, vielmehr beginnt erst nach erheblich längerer Zeit ein Teil der Emulsion selbst als dicke braune Flüssigkeit in die Poren einzudringen, die Hauptmenge bleibt aber dauernd als Emulsion erhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer wässerigen bituminösen Emulsion durch Vermischen einer Fettsäure oder einer Mischung von Fettsäuren mit geschmolzenem bituminösem Material, worauf dieser
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als 5% des Bitumengewichtes beträgt, so dass die Emulsion bei Berührung mit porösem Material von selbst zerfällt.