Procédé de préparation d'une émulsion aqueuse bitumineuse et émulsion obtenue par ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de préparation d'une émulsion aqueuse bitumineuse, àpartir d'unematière bitumineuse, et une émulsion obtenue par ce procédé.
Cette émulsion peut par exemple être employée comme agglomérant dans la construction des routes, ou dans la fabrication des briquettes de charbon ou bien pour enduire d'un revête ment préservatif la pierre, le bois, le métal ou autres matières semblables employées en construction ou pour l'établissement de clô tures; ou encore pour imprégner des agglo mérés ou autres, ou pour préserver le feutre ou autres matières employées pour la couverture des toits.
D'api-ès ce procédé, on mélange à une matière bitumineuse fondue une faible quan tité d'un agent émulseur composé au moins partiellement d'un acide naphthénique ou d'un sel d'un tel acide et on ajoute de l'eau chaude à ce mélange.
On peut, de préférence, ajouter au mélange, bien que cela ne soit pas nécessaire dans tous les cas, après incorporation de l'agent émulseur et avant addition d'eau chaude, une solution chaude diluée d'un alcali.
Également on peut, de préférence, em ployer l'acide naphthénique en quantité plus faible que 5 /o calculé par rapport au poids du bitume.
Dans le commerce, le nom "acide naph- thénique" est ordinairement donné aux acides contenus dans les produits du traitement acide ou alcalin de certaines fractions obtenues par la distillation du pétrole, en particulier des cérosènes et des fractions * d'huile lubri fiante. Lors du traitement acide des distillats, les acides nâ.phthéniques sont, soit précipités avec la "boue acide" ou s'ils sont solubles, peuvent être précipités par une neutralisation subséquente.
Le produit commercial contenant les acides naphthéniques (aussi appelé "acide naphténique") est généralement de caractère alcalin.
L'acide hexahydrobenzoïque ou acide "naphthénique" proprement dit obtenu syn thétiquement peut aussi être utilisé. Si on le désire, on peut employer comme ment émulseur une faible quantité d'un acide ;ras tel que l'acide oléique, en même temps qu'un acide naplithénique; on incorpore suffi samment d'alcali en solution aqueuse pour neutraliser l'acide gras.
La matière bitumineuse employée dans le présent procédé peut être du bitume solide, par exemple du type préparé artificiellement avec du pétrole (tel que l'asphalte du Mexique); ou encore du brai, de l'asphalte natif ou minéral ou du bitume. natif et une matière bitumineuse sous forme d'un liquide visqueux tel que du goudron de houille ou autre goudron.
Quelques exemples d'exécution du procédé selon l'invention vont être décrits ci-après. Exemple <I>1:</I> On neutralise en premier lieu le produit commercial contenant les acides naphthéniques (produit légèrement alcalin) avec de l'acide sulfurique, 26,9 cm' d'acide sulfurique déci- normal étant employés par 10 cm' dudit produit.
On fond de l'asphalte du (lexique dans un récipient cylindrique ayant titi revête- ment extérieur de chauffe et une palette rota tive pour l'agitation du contenu du récipient. Lorsque le bitume a atteint la température de 10\ à 107 0 C, on additionne dans le récipient l'acide naphthénique neutralisé pré paré comme décrit ci-dessus, la quantité de ce dernier étant suffisante pour introduire 100./o d'acide naphtliénique calculé par rap port au poids du bitume.
Lorsque l'agent émulseur a été complètement incorporé, on ajoute alors une solution chaude â 1 à 2 '/o de potasse caustique en quantité équivalente environ 0,7/o KOH calculé par rapport au poids du bitume. On ajoute alors de l'eau chaude jusqu'à ce que la quantité d'eau dans l'émulsion finie soit égale à la quantité de bitume.
On maintient l'agitation pendant que les divers ingrédients sont incorporés et la tem pérature est maintenue dans les environs de 102 à. 107(l C jusqu'à ce que l'émulsion soit formée. Ei@eiiij)le <I>2:</I> Les phases du procédé sont exactement les mêmes que dans l'exemple précédent.
Dans ce cas. on introduit dans le bitume -(0,'o d'acide naphthénique et on réduit la quantité de potasse caustique à. 0,5 0;@o de KOH en poids par rapport au bitume. Comme pré cédemment, on porte la teneur en eau à<B>100</B> parties d'eau pour 100 parties de bitume en ajoutant, après incorporation de halcali, de l'eau bouillante.
l':zrütj@le @: Dans cet exemple, l'agent émulseur con siste en un mélange en parties égales d'acide naplithénique et d'acide oléique, eu tout -10;'0 calculé par rapport au bitume. Après incor poration de l'agent émulseur, on additionne une solution bouillante à ? "/o de soude caus tique, en quantité suffisante pour introduire 0,5"o de NaOH par rapport au poids du bitume. On ajoute de l'eau chaude comme précédemment.
On verra que d''antres composés alcalins en remplacement ou mélangés avec la soude ou la potasse caustique peuvent être employés pour la réaction avec l'acide naphthénique; par exemple du carbonate de soude ou de potasse, du borax, ou du carbonate de soude anhydre (-'Çti2C0.:) peuvent être employés en quantités équivalentes. Il est également entendu que l'invention comprend un procédé.
dans lequel on n'emploie pas d'alcali, c'est- à-dire un procédé dans lequel de l'eau chaude seule est additionnée après l'incorporation de ragent émulseur. Dans ce cas, cependant, il est difficile d'obtenir une émulsion satisfaisante excepté dans le cas où l'on emploie un appa reil du type des moulins colloïdaux, c'est-à- dire un appareil destiné â produire un mé lange des plus intimes et â réduire simulta- tanément la,
matière soumise à son traitement à un point de finesse approchant des dimen sions des particules de corps colloïdaux. Bien qu'il soit possible d'obtenir une émulsion par la méthode précédente, il est préférable dans chaque cas d'incorporer une solution diluée d'un composé alcalin, car ainsi qu'il a été reconnu, cela augmente la stabilité de l'émul sion finale.
Il est important que, lors<B>de</B> l'emploi des émulsions décrites par exemple pour la cons truction des routes, l'application d'aucune chaleur n'est nécessaire. Ces émulsions sont liquides aux températures ordinaires, miscibles en toutes proportions avec de l'eau, coulent très facilement et sont essentiellement stables, c'est-à-dire ne se séparent pas facilement en leurs constituants.
Process for preparing an aqueous bituminous emulsion and emulsion obtained by this process. The present invention comprises a process for preparing an aqueous bituminous emulsion, starting from a bituminous material, and an emulsion obtained by this process.
This emulsion can for example be used as a binder in road construction, or in the manufacture of charcoal briquettes or to coat with a preservative coating stone, wood, metal or other similar materials used in construction or for the establishment of fences; or to impregnate agglomerates or others, or to preserve the felt or other materials used for roofing.
After this process, a small amount of an emulsifying agent composed at least partially of a naphthenic acid or a salt of such an acid is mixed with a molten bituminous material and water is added. hot to this mixture.
It is preferably possible to add to the mixture, although this is not necessary in all cases, after incorporation of the emulsifying agent and before addition of hot water, a dilute hot solution of an alkali.
Also, it is preferably possible to employ naphthenic acid in an amount less than 5% calculated with respect to the weight of the bitumen.
In the trade, the name "naphthenic acid" is ordinarily given to the acids contained in the products of the acid or alkali treatment of certain fractions obtained by the distillation of petroleum, in particular of cerosenes and of lubricating oil fractions. In the acid treatment of the distillates, the naphthenic acids are either precipitated with the "acid slurry" or if they are soluble, may be precipitated by subsequent neutralization.
The commercial product containing naphthenic acids (also called "naphthenic acid") is generally alkaline in character.
Hexahydrobenzoic acid or "naphthenic" acid itself, obtained synthetically, can also be used. If desired, a small amount of an acid, such as oleic acid, together with a naplithenic acid can be used as the emulsifier; sufficient alkali is incorporated in aqueous solution to neutralize the fatty acid.
The bituminous material employed in the present process may be solid bitumen, for example of the type prepared artificially with petroleum (such as Mexican asphalt); or pitch, native or mineral asphalt or bitumen. native and a bituminous material in the form of a viscous liquid such as coal tar or other tar.
Some examples of execution of the process according to the invention will be described below. Example <I> 1: </I> The commercial product containing the naphthenic acids (slightly alkaline product) is neutralized first with sulfuric acid, 26.9 cm 3 of dec-normal sulfuric acid being used per 10 cm 'of said product.
Asphalt is melted from (lexicon in a cylindrical container having an outer heating coating and a rotating paddle for stirring the contents of the container. When the bitumen has reached a temperature of 10 ° to 107 0 C, the neutralized naphthenic acid prepared as described above is added to the container, the quantity of the latter being sufficient to introduce 100./o of naphthlienic acid calculated with respect to the weight of the bitumen.
When the foaming agent has been completely incorporated, then a hot 1 to 2% solution of caustic potassium hydroxide is added in an equivalent amount of about 0.7% KOH calculated on the basis of the weight of the bitumen. Hot water is then added until the amount of water in the finished emulsion is equal to the amount of bitumen.
Stirring is maintained while the various ingredients are incorporated and the temperature is maintained in the region of 102 to. 107 (1 C until emulsion is formed. Ei @ eiiij) on <I> 2: </I> The process steps are exactly the same as in the previous example.
In that case. the bitumen is introduced into the bitumen - (0, 0 of naphthenic acid and the quantity of caustic potash is reduced to 0.5 0; 0 of KOH by weight relative to the bitumen. As previously, the content of water to <B> 100 </B> parts of water to 100 parts of bitumen by adding, after incorporation of halkali, boiling water.
l ': zrütj @ le @: In this example, the emulsifying agent consists of a mixture of equal parts of naplithenic acid and oleic acid, all -10; 0 calculated with respect to the bitumen. After incor poration of the emulsifying agent, a boiling solution is added to? "/ o of causative soda, in an amount sufficient to introduce 0.5" o of NaOH relative to the weight of the bitumen. Hot water is added as before.
It will be seen that other alkaline compounds replacing or mixed with soda or caustic potash can be used for the reaction with naphthenic acid; for example sodium or potash carbonate, borax, or anhydrous sodium carbonate (-'Çti2CO. :) can be used in equivalent amounts. It is also understood that the invention includes a method.
in which no alkali is employed, that is to say a process in which only hot water is added after the incorporation of the emulsifying agent. In this case, however, it is difficult to obtain a satisfactory emulsion except in the case where an apparatus of the colloid mill type is employed, that is to say an apparatus for producing a very strong mixture. intimate and simultaneously reduce the,
material subjected to its treatment to a point of fineness approaching the dimensions of the particles of colloidal bodies. Although it is possible to obtain an emulsion by the previous method, it is preferable in each case to incorporate a dilute solution of an alkali compound, since as it has been recognized, this increases the stability of the final emulsion.
It is important that when <B> </B> the emulsions described for example for road construction are used, no heat is required. These emulsions are liquid at ordinary temperatures, miscible in all proportions with water, flow very easily and are essentially stable, that is to say do not easily separate into their constituents.