Procédé de fabrication d'une émulsion aqueuse bitumineuse et émulsion obtenue par ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'émulsions aqueuses, à partir de matières bitumineuses et une émul sion obtenue par ce procédé.
Cette émulsion peut être employée comme î agg -lutinant dans la construction des routes, ou dans la fabrication de briquettes; elle peut servir de revêtement protecteur pour les pierres, le bois, le métal ou autres matériaux semblables employés en construction, ou bien elle peut être employée pour imprégner du béton ou des matières semblables, et encoea pour la préservation du feutre et autres ma tériaux employés pour les toitures.
lie procédé est caractérisé en ce que l'on produit un mélange de bitume chaud liquide avec une faible quantité d'un agent émulseur comprenant au moins un produit de réaction d'une substance protéique avec un composé alcalin, et en ce que l'on ajoute de l'eau à ce mélange.
On entend par "substance protéique" une substance telle que la caséine, le gluten et l'albumine, ainsi que d'autres substances con tenant des corps protéiques, De préférence, on ajoute séparément au bitume la substance protéique et le composé alcalin, les produits de réaction entre ce der nier et la substance protéique, constituant l'agent émulseur, étant formé clans le mé lange même. On peut, cependant, en premier lieu faire réagir entre eux la substance protéique et le composé alcalin, puis additionner au bi tume les produits de cette réaction.
On peut également employer, sans sortir du cadre de la présente invention, en addi tion avec un agent émulseur du genre pré cité, une faible quantité d'un agent émulseur connu, tel qu'un acide gras ou de l'amidon. Lorsque le procédé est effectué selon cette dernière méthode, une plus petite quantité d'agent émulseur protéique est nécessaire que dans le cas où aucun acide gras ou ami don n'est employé.
Voici par exemple de quelle manière le procédé selon la présente invention peut être mis en peuvre. Exemple <I>1:</I> On fond de l'asphalte du Mexique clans une cuve cylindrique ayant une chemise ex terne -de chauffe et une palette, rotative pour l'agitation de son contenu. Lorsque le bitume est à une température d'environ 102 à<B>107</B> C, on y ajoute de la. caséine en proportion d'en viron I % par rapport au poids du bitume, la caséine étant sous forme d'une poudre sèche légèrement granulée.
Après que la ca séine a été convenablement incorporée on ad ditionne lentement une solution chaude à 3 de potasse caustique en quantité équivalente à 0.56 % en poids de hOH calculé par rap port au bitume. Le chauffage et l'agitation sont maintenus jusqu'à ce duc la formation de l'émulsion ait eu lieu. On ajoute alors de l'eau de façon à ce que l'émulsion complète contienne 80 à 50 % d'eau. Il est < < . noter que dans cet exemple l'agent favorisant la forma tion de l'émulsion est formé clans la, masse même.
Exemple <I>II:</I> Dans cet exemple, on emploie aussi de la caséine, mais la réaction de l'alcali avec eelle- ci est effectuée dans un récipient séparé.
On chauffe, jusqu'au point d'ébullition, dans une bassine à chemise de chauffe, de la caséine, de la. potasse caustique et de l'eau, dans les proportions suivantes: Caséine 161/10 Potasse caustique .1 ,@o Eau 8o% On mélange lentement le mélange résul tant à du bitume fondu contenu dans une cuve â, une température de 82 à 93 C, la quantité du mélange introduit étant telle que la proportion de caséine soit d'environ 3 ô en poids par rapport au bitume.
On addi iionne (le l'eau chaude de manière à. porter la. quantité d'eau contenue clans l'émulsion finie à 50 %.
Exemple <I>III:</I> On prépare en premier un mélange des produits de réaction de la caséine et de po tasse caustique comme dans l'exemple II. (In ajoute au bitume fondu contenu dans une cuve, à une température de 82 à 93 C, dJ l'acide oléique dans la. proportion d'environ en poids par rapport au bitume.
On in corpore alors â, froid de 1_a caséine, eii qu@iti- tit6 équivalente<B>à</B> ? ô calculée en poids par rapport au bitume et on ,ajoute la pot < is,e caustiiliu# en solution froide et en quantité suffisante pour neutraliser l'acide gras (par exemple <B>0.28</B> .) <B>de</B> potasse en poids par rap port au bitume)
. L'agitation est maintenue ,jusqu'à ce que la formation de l'émulsion ait elt lieu. On verse ile l'eau froide dans la cuve en quantité telle que le pourcentage d'eau dans l'émulsion finie soit porté à. en viron 50 %.
Excfn ple <I>IV:</I> Dans cet exemple on additionne au biturile fondu les substances suivantes dan: l'ordre et les proportions données: Acide oléique f1,5 Caséine 0,5 \% Amidon Pousse caustique 1a28 @@ Les proportion, ci-dessus sont toutes cul- cillées par rapport au poids de bitume.
Le bitume, asphalte dit Mexique, est maintenu<B>il,</B> une température dans les environs de 1.02 Ît. 107 C et agité pendant l'addition des stis- dites substances, l'agitation étant continuée .jusqu'à. ce due la formation de l'émulsion ait eu lieu. La. potasse en solution à \? % est bouillante avant d'être incorporée.
De préférence l'agent émulseur est em ployé en quantité telle que l'émulsion ter minée lie contienne pas plus de 5 'ô de ma tière protéïque calculé par rapport au poids du bitume.
On peut employer comme agent émulseur le mélange (les produits de réaction de la po tasse caustique sur de la caséine. A ces fins, on emploie une solution de 2 à. 6 10 KOH et la quantité de caséine utilisée représente les 0,05 à 5<B>%</B> en poids du bitume employé.
Du bitume autre due celui du type pré- paré artificiellement du pétrole (par exem ple asphalte du -Mexique) peut être employé clans le procédé selon la présente invention. Par exemple une substance bitumineuse sons forme d'un liquide visqueux tel qu'un gou dron peut être employée.
De plus, divers alcalis en adjonction ou en remplacement de la potasse ou de la soude caustique peuvent être employés pour la. réaction avec la pro téine ou la substance contenant de la. protéine ou par la neutralisation de l'acide gras. Par exemple peuvent être employés en pro portions équivalentes: du carbonate de so dium ou potassium. du borax.
Dans les divers exemples dans lesquels la caséine est employée, le meilleur résultat a (#té obtenu avec de la caséine commerciale ordinaire, pendant que la caséine de présure ne donne pas de résultats satisfaisants.
L'émulsion préparée comme il est décrit ici, est un liquide qui se verse très facile ment, qui ne se sépare pas promptement en ses constituants et qui peut être transporté dans n'importe quel récipient convenable et employé à la température ordinaire. Il est important que son emploi, spécialément dans l'établissement des routes, ne nécessite l'inter vention d'aucune chaleur.
Process for the manufacture of an aqueous bituminous emulsion and emulsion obtained by this process. The present invention comprises a process for manufacturing aqueous emulsions from bituminous materials and an emulsion obtained by this process.
This emulsion can be used as an aggressant in road construction, or in the manufacture of briquettes; it can be used as a protective coating for stones, wood, metal or other similar materials used in construction, or it can be used to impregnate concrete or similar materials, and even for the preservation of felt and other materials used for roofs.
The process is characterized in that a mixture of hot liquid bitumen is produced with a small amount of an emulsifying agent comprising at least one reaction product of a protein substance with an alkaline compound, and in that one add water to this mixture.
By "protein substance" is meant a substance such as casein, gluten and albumin, as well as other substances containing protein bodies. Preferably, the protein substance and the alkaline compound are added separately to the bitumen, the reaction products between the latter and the protein substance, constituting the emulsifying agent, being formed in the mixture itself. However, the protein substance and the alkaline compound can first be reacted with each other, and then the products of this reaction can be added to the mixture.
It is also possible to use, without departing from the scope of the present invention, in addition to an emulsifying agent of the above-mentioned type, a small amount of a known emulsifying agent, such as a fatty acid or starch. When the process is carried out according to the latter method, a smaller amount of protein foaming agent is required than when no fatty acid or donated friend is used.
Here is for example how the process according to the present invention can be implemented. Example <I> 1: </I> Mexican asphalt is melted in a cylindrical tank having an external heating jacket and a rotating paddle for the agitation of its contents. When the bitumen is at a temperature of about 102 to <B> 107 </B> C, it is added to. casein in a proportion of about 1% relative to the weight of the bitumen, the casein being in the form of a lightly granulated dry powder.
After the ca seine has been suitably incorporated, a hot solution of 3 caustic potash is slowly added in an amount equivalent to 0.56% by weight of hOH calculated with respect to the bitumen. Heating and stirring are continued until formation of the emulsion has taken place. Water is then added so that the complete emulsion contains 80 to 50% water. It is <<. note that in this example the agent promoting the formation of the emulsion is formed in the mass itself.
Example <I> II: </I> In this example, casein is also used, but the reaction of the alkali with it is carried out in a separate vessel.
We heat up to the boiling point in a basin with a heating jacket, casein,. caustic potash and water, in the following proportions: Casein 161/10 Caustic potash .1, @ o Water 8o% The resulting mixture is slowly mixed with molten bitumen contained in a tank at a temperature of 82 to 93 C, the amount of the mixture introduced being such that the proportion of casein is about 3% by weight relative to the bitumen.
The hot water is added so as to bring the quantity of water contained in the finished emulsion to 50%.
Example <I> III: </I> A mixture of the reaction products of casein and caustic cup is first prepared as in Example II. (In addition to the molten bitumen contained in a tank, at a temperature of 82 to 93 C, dJ oleic acid in the proportion of about by weight relative to the bitumen.
We then corpore â, cold of 1_a casein, eii qu @ iti- tit6 equivalent <B> to </B>? ô calculated by weight relative to the bitumen and add the pot <is, e caustiiliu # in cold solution and in an amount sufficient to neutralize the fatty acid (for example <B> 0.28 </B>.) <B> of </B> potash by weight compared to bitumen)
. Stirring is continued, until the formation of the emulsion takes place. Cold water is poured into the tank in an amount such that the percentage of water in the finished emulsion is brought to. about 50%.
Excfn ple <I> IV: </I> In this example the following substances are added to the molten biturile in: the order and the proportions given: Oleic acid f1.5 Casein 0.5 \% Starch Caustic growth 1a28 @@ The proportion, above are all cropped to the weight of bitumen.
The bitumen, asphalt known as Mexico, is maintained at <B> il, </B> a temperature in the vicinity of 1.02 Ît. 107 C and stirred during addition of the substances, with stirring being continued until. this due to the formation of the emulsion has taken place. Potash in solution at \? % is boiling before being incorporated.
Preferably, the emulsifying agent is used in an amount such that the finished emulsion contains not more than 5% of protein material calculated on the basis of the weight of the bitumen.
The mixture (the reaction products of the caustic pot on casein. For these purposes, a solution of 2-6 KOH is used and the amount of casein used represents 0.05 to 10 KOH. 5 <B>% </B> by weight of the bitumen used.
Bitumen other than that of the artificially prepared type of petroleum (eg asphalt from Mexico) may be employed in the process according to the present invention. For example, a bituminous substance in the form of a viscous liquid such as a gou dron can be used.
In addition, various alkalis in addition to or in replacement of potash or caustic soda can be used for the. reaction with protein or substance containing. protein or by neutralization of fatty acid. For example, can be used in equivalent proportions: sodium or potassium carbonate. borax.
In the various examples in which casein is employed, the best result has been obtained with ordinary commercial casein, while rennet casein does not give satisfactory results.
The emulsion prepared as described herein is a very easy pourable liquid which does not readily separate into its components and which can be transported in any suitable container and used at room temperature. It is important that its use, especially in the establishment of roads, does not require the intervention of any heat.