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Verfahren zur Herstellung von Asphalt- und Teeremulsionen, insbesondere
für den Straßenbau Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Asphalt- und Teeremulsionen für Straßenbauzwecke.
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Für die Herstellung derartiger Emulsionen sind zahlreiche Verfahren
und Emulgatoren vorgeschlagen worden. Neben vielen anderen Stoffen werden- z. B.
auch Humussäure und Humate, wie Alkalihumate oder alkalische Extrakte aus Braunkohlen
o, dgl. huminsäurehaltigen Stoffen, als Emulgatoren bzw. Stabilisatoren benutzt.
Die reine Darstellung von Humussäüre oder Humaten, bei denen man von Braunkohle
oder Torf ausgehen kann, ist aber umständlich und daher verhältnismäßig teuer; denn
die Ausgangsmaterialien müssen alkalisch extrahiert und die Humate wieder ausgefällt
werden, und außerdem sind diese Operationen wegen. der kolloidalen Natur der Humussäure
selbst und der Humate schwierig.
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Es war auch vorgeschlagen worden, das Produkt der Vermahlung von Braunkohle
mit Kalk in Gegenwart von Wasser in der Kälte als Emulgator für bituminöse Bindemittel
zu verwenden. Diese unlöslichen Humate führen jedoch zu Wasser-in-Bitumen-Emulsionen.
Die mit ihnen zu erhaltenden Emulsionen entsprechen aber selbst bei Behandeln der
Kohle mit Kalk in der Wärme nicht den an solche Emulsion zu stellenden Anforderungen.
Zweck der Erfindung ist nun die Schaffung eines Verfahrens, durch das die Nachteile
vermieden und Vorteile erreicht werden, und auf einfache wirtschaftliche Weise Emulsionen.
herzustellen, die den an sie gestellten Anforderungen genügen und die vorzügliche
Eigenschaften aufweisen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wässerigen
Emulsionen aus bituminösen Flüssigkeiten, Teeren aller Art, l@ünstlichen und natürlichen
Asphalten und ihren Destillationsprodukten und ihren Rückständen für den Straßenbau,
wobei. als Emulgator das gesamte Behandlungsprodukt der Erhitzung von huminsäurehaltigen
Stoffen, wie Braunkohle, Torf usw., mit einer wässerigen Lösung von Alkalien verwendet
wird.
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Derartige Emulsionen können noch dadurch verbessert werden, daß ihnen
während oder nach der Herstellung feste oder flüssige Harze, Fette, Öle, Trane u.
dgl. oder die in diesen enthaltenen Säuren oder alkoholartige Substanzen oder auch
Naphthensäuren zugesetzt werden.
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Besonders stabile Emulsionen werden gewonnen, wenn dem zur Herstellung
der Emulsionen verwendeten Wasser oder Teilen desselben quellende Substanzen, wie
Stärkemehl, Dextrin, Gummi o. dgl., zugesetzt werden.
Es ist bei
der Herstellung von Schmierstoffen bekannt, Humuskohle mit Alkalien, besonders kohlensauren
Alkalien und Ammoniumcarbonat, und Wasser aufzulösen und mit Fettstoffen oder Ölen
zu einem Schmierstoff zu vereinigen, der auch bei Verdünnen mit Wasser seine schmierenden
Eigenschaften behält, was auf die emulgierende Wirkung der Alkalihumate zurückgeführt
wird. Bei den grundsätzlich verschiedenen Verhältnissen aber war daraus ein Schluß
auf die gute Verwendbarkeit als Emulsionen nicht zu ziehen, besonders nicht auf
die im Straßenbau sehr wichtige und ausschlaggebende Haftfestigkeit auf den z. B.
mineralischen- Straßenbaustoffen und die Unlöslichkeit des .erzeugten Bitumenfilms.
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Es wurde gefunden, daß Emulsionen, die gleiche, ja sogar bessere Eigenschaften
als ähnliche Emulsionen besitzen, erzielt werden, wenn huminsäurehaltige Stoffe,
wie Braunkohle jeder Art, Torf und ähnliche Substanzen, in gemahlenem Zustande mit
wässerigen Lösungen von Alkalien erhitzt und das gesamte Behandlungsprodukt als"Emulgator
verwendet wird. Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung gegenüber
den bisherigen Verfahren erzielt, um so mehr, als es nicht erforderlich ist, die
benutzten Stoffe in kolloidaler Feinheit herzustellen. Als alkalische Substanzen
sind z. B. geeignet Ätznatron, Ätzkali, ebenso die Cärbonate der Alkalien.
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Bei der Behandlung in der Wärme findet anscheinend ein Ouellen oder
Aufschließen der festen Emulgatoren zum Teil statt unter Erhöhung der Wirksamkeit.
Es kann auch das so verwendete Alkali an organische Säuren, wie Harzsäuren, Ölsäuren
und andere seifenbildende Stoffe, gebunden werden, indem nach oder bei der Mischung
der festen Emulgatoren mit den alkalischen Flüssigkeiten Abfallharze, Tallöl, minderwertige
Fette, Öle u. dgl. zugesetzt werden, wobei teilweise oder ganz Seifenbildung eintritt.
Natürlich lassen sich auch statt dieser Harze oder fettartigen Zusätze, Harzsäure,
Harzdestillate, Fettsäure, Olein o. dgl., auch andere derartige billige Abfallstoffe,
insbesondere auch Naphthensauren, verwendei. Vielfach wird noch eine weitere Haltbarkeit
der Emulsion bei - bestimmten Verwendungszwecken gewünscht. Eine -solche Eigenschaft,
also eine weitere Stabilisierung der Emulsion, erzielt man dadurch, daß man dem
zur Herstellung der Emulsion verwendeten Wasser vor, -während oder nach der Mischung
Suspensionen von in Wasser quellenden oder gequollenen Substanzen zusetzt, wie z.
B. in erster Linie Stärke, Stärkemehl o. dgl. Endlich sind Dextrinösungen oder Pflanzengummilösungen
gut . geeignet. Es sei noch erwähnt, daß an Stelle von Straßenteer jedes künstliche
oder natürliche Bitumen Verwendung finden kann.
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Die nach diesem Verfahren hergestellten Emulsionen sind sehr haltbar
und transportfähig und geben trotzdem an der Luft, in dünner Schicht ausgebreitet,
unter Bildung eines festhaftenden, wasserunlöslichen Films, ihr Wasser hinreichend
schnell ab, um sie als Anstrich- und Bindemittel für Straßenbauzwecke anwenden zu
können. Beispiel i i bis 5 Teile rohe Braunkohle oder Torf werden gemahlen und mit
o,i bis o,5 Teilen Ätznatron und io bis So Teilen Wasser angerührt und erhitzt.
Diese Lauge wird mit 3o bis 6o Teilen Straßenteer bei 8o bis ioo° innig gemischt.
Die Reihenfolge, in der die einzelnen Stoffe zur Mischung gelangen, kann auch eine
andere als die obige sein; z. B. kann man vom Teer ausgehen, dem man Wasser, Ätznatron
und Braunkohle zusetzt, und das Ganze wiederum innig verrührt. Beispiel 2 i bis
15 Teile rohe Braunkohle oder Torf werden .gemahlen und mit i bis- io Teilen Tallöl
und 0,5 bis 2,5 Teilen Ätznatron und So bis 25o Teilen Wasser zum Sieden
erhitzt. In diese Lauge werden 15o bis 3oo Teile Straßenteer gebracht . und das
Ganze bei 8o bis ioo° innig gemischt. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Stoffe
zur Mischung gelangen, kann auch eine andere als die obige sein; z. B. kann man
zunächst Tallöl und Teer mischen und diese Mischung in eine- Lauge aus den übrigen
Komponenten, Braunkohle oder Torf und Ätznatronlösung, eintragen. Beispiel 3 i bis
15 Teile rohe Braunkohle oder Torf werden gemahlen und mit i bis io Teilen Tallöl
und o,5 bis 2,5 Teilen Ätznatron und So bis Zoo Teilen Wasser zum Sieden erhitzt.
In diese Lauge werden i So bis 3oo Teile Straßenteer gebracht und das Ganze bei
8o bis ioo° innig gemischt. Dazu gibt man eine Aufquellung von i bis io Teilen Stärke
in So Teilen Wasser. Unter Aufrechterhaltung der Temperatur wird das Rühren noch
einige Zeit fortgesetzt. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Stoffe zur Mischung
gelangen, kann auch eine andere sein als die obige; z. B. kamt man zunächst Tallöl,
Teer und Stärkelösung mischen und diese. Mischung in die Lauge aus den übrigen Komponenten,
Braunkohle öder Torf und Alkali, eintragen.