DE69314194T2

DE69314194T2 - Verfahren zum Beschichten von Trägermaterialien und so erhaltene Produkte

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Publication number: DE69314194T2
Application number: DE69314194T
Authority: DE
Inventors: Emile Jacques Muntzer; Paul Emile Muntzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1993-01-27
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: FR2686811B1; ATE158808T1; EP0555167A1; DE69314194D1; FR2686811A1; EP0555167B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Beschichtung von Trägermaterialien, insbesondere von Granulaten, und hat ein verallgemeinertes oder universelles Beschichtungsverfahren für plastische und elastische, insbesondere bituminöse Bindemittel zum Gegenstand.
In verschiedenen Druckschriften, insbesondere in der FR- 2 608 185, werden Lösungen für eine Kaltbeschichtung mit Bitumenemulsionen vorgeschlagen, deren Leistungen vergleichbar mit denen oder besser als die der Warmbeschichtungstechniken sind, wobei darauf abgestellt wird, daß die Emulsionen auf Bitumen basieren, welche bei der Warmbeschichtung verwendet und von Lösungsmitteln nicht erweicht werden.
Diese Druckschriften bauen auf dem Gedanken auf, sich die leichten Herstell- und Stabilisierungsmöglichkeiten von anionischen Emulsionen zunutze zu machen - welche bei den kationischen Emulsionen nicht vorhanden sind -, um aus diesen unter dem Schutz dieser Stabilität kationische Emulsionen zu machen. Diese Stabilität wird auf die kationischen Emulsionen dieses neuen Typs übertragen, so daß alle Kaltbeschichtungen mit den gleichen Zusammensetzungen möglich sind, die das Verfahren der Warmbeschichtung derzeit gestattet. Sie besitzen die Fähigkeit - wie die direkten kationischen Emulsionen -, bei Kontakt mit mineralischen Granulaten aufzubrechen.
Durch diese Verfahren wird Staub vermieden und eine Vereinfachung der Herstellvorrichtungen erzielt. Die schwie rige Entfernung des Staubes, welche bei der Warmbeschichtung notwendig ist, entfällt, und die notwendige Wiederzusammensetzung der Granulat-Formulation, welche beim Passieren die Trommeltrockner zerstört wird, kann vermieden werden. Die Dosierung des Bitumens kann mit der mobilen Anlage zur Herstellung der Emulsion, welche insbesondere in der FR-2 608 645 beschrieben ist und welche in eine Kaltbeschichtungs-Anlage eingebaut werden kann, auf die gleiche genaue Art und Weise erfolgen wie bei der Warmbeschichtung. Somit gelangt das Bitumen in Form einer Emulsion mit einer gewissen Verzögerung auf die zu beschichtenden Granulate, deren Menge entsprechend bemessen wird. In diesem Fall ist der Wasseranteil der Emulsion - das Wasser ist der Trägerstoff der Bitumenmenge - ohne große Bedeutung, vorausgesetzt, die Transferpumpen können die in der Emulsion angeschwollene Bitumenmenge aufnehmen.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, den übergang von der anionischen zur kationischen Emulsion durch eine Behandlung der mineralischen Granulate zu ersetzen, mit welcher diese ein für allemal hydrophob gemacht werden. In diesem Zustand können sie von allen Arten von bituminösen Bindemitteln, darunter auch der weiter unten beschriebenen anionischen Universalemulsion, haftend beschichtet werden.
Aus der US-A-3 761 296 ist ein Verfahren zur Zubereitung von bituminösen Gemischen bekannt, mit dem man einerseits eine Erhöhung der Haftung zwischen den Trägermaterialien und den Bindemitteln durch Hinzufügen eines Chrombestand teils erhält und mit dem andererseits das Aufschäumen durch Hinzufügen von Fettsäure unterdrückt wird.
In der genannten Druckschrift ist angegeben, daß es gleichgültig ist, ob die beiden erwähnten Zusätze vor, während oder nach dem Inkontaktbringen der Trägermaterialien mit den Bindemitteln hinzugefügt werden.
In diesem Dokument ist jedoch an keiner Stelle das Phänomen der Hydrophobisierung oder der Erzeugung einer elektrischen Ladung im Bereich der zu beschichtenden Trägermatenahen vor deren Beschichtung die Rede.
Die US-4 780 518 ist offenbart ferner ein Verfahren zu Behandlung von absorbierenden Trägermaterialien, mit dem diese hydrophob und lipophil gemacht werden, und auch durch dieses Verfahren erhaltene Trägermaterialien.
Dieses Verfahren kann jedoch speziell und ausschließlich auf organische Trägermaterialien angewendet werden. Die Möglichkeit der Anwendung auf mineralische Trägermaterialien, insbesondere die Anwendung im Rahmen der Beschichtung von Trägermaterialien vom Granulattyp durch ein plastisches und elastisches Bindemittel, wie z.B. Bitumen, ist bei diesem Verfahren nicht erwähnt.
Darüber hinaus benötigt dieses Verfahren große Wassermengen, um die Trägermaterialien mit den aktiven Verbindungen zu imprägnieren. Hierdurch wird zu einem späteren Zeitpunkt eine Trocknungsphase notwendig, die bezüglich des Energieverbrauches nachteilig ist.
Im übrigen wird in dieser Forschungsdruckschrift an keiner Stelle erwähnt, eine elektrische Ladung auf der Ebene der behandelten Trägermaterialien zu schaffen, welche derjenigen der anzubringenden Bindemittel entgegengesetzt ist und eine gegenseitige Anziehung zwischen den Trägermaterialien und den Bindemitteln bewirkt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Beschichtungsverfahren zum haftenden festen Aufbringen von plastischen und elastischen Bindemitteln, welche aufgrund von Wärme oder Lösungsmitteln entweder in verflüssigter oder in emulgierter Form vorliegen, auf Trägermaterialien, insbesondere vom Granulattyp, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren vor allem die Schritte umfaßt, die zu beschichtenden Trägermaterialien vorzubehandeln, indem diese hydrophob und zu Trägern einer elektrisch positiven Ladung gemacht werden, und zwar unter der Einwirkung von zwei spezifischen chemischen Produkten, nämlich einerseits eines sauren Metallsalzes und andererseits einer langkettigen organischen Säure, derart, daß ihr Verhalten gegenüber allen Bindemitteln, ob kalt oder warm und in allen ihren Formen, vergleichmäßigt wird, daß die Trägermaterialien die Eigenschaft erhalten, diese Bindemittel anzuziehen, vorzugsweise in Wasser, und daß die genannten Bindemittel mit den hydrophoben Trägermaterialien in Kontakt gebracht werden, damit die Bindemittel sich haftend und homogen auf den Trägermaterialien ablagern. Diese Ablagerung kann mehr oder weniger lange Zeit nach der hydrophob machenden Vorbehandlung erfolgen.
Die hydrophobe Eigenschaft der zu beschichtenden Trägermaterialien kann durch die differenzierten Wirkungen von Eisensulfat FeSO&sub4;7H&sub2;O und einer organischen langkettigen Säure, wie z.B. einer Fettsäure oder einer Naphthensäure, erzielt werden.
Nach dem gleichzeitigen oder getrennten Hinzufügen der beiden spezifischen chemischen Produkte auf die mit hydrophober Eigenschaft zu versehenen Trägermaterialien wird vorzugsweise eine schnelle Kalt-Trocknung der Stoffe auf den Trägermaterialien durchgeführt, so daß weder Kalorien zugeführt noch eine lange Trocknungsbehandlung durchgeführt werden müssen, wodurch die Trägermaterialien eine elektrisch positive Ladung annehmen.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die verwendeten Bindemittel Kohlenwasserstoff-Bindemittel, welche als Restprodukte der Destillierung von Rohöl, getrennt von den Lösungsmitteln oder gemeinsam mit diesen, und, wenn notwendig, verflüssigt vorliegen, wobei diese Bindemittel mit denen identisch sind, die für die klassische Warmbeschichtung oder für die Cut-backs-Kaltbeschichtung verwendet werden.
Die Kohlenwasserstoff-Bindemittel werden vorzugsweise in Form von Emulsionen eingesetzt, deren Bitumenkügelchen eine negative elektrische Ladung tragen, bei der Berührung mit den hydrophoben Trägermaterialien aufbrechen und auf diesen das Bindemittel homogen, haftend und abhängig vom Grad der Stabilität der Emulsionen mehr oder weniger schnell ablagern.
Die Stabilität der Emulsionen wird vorzugsweise über den in diesen vorhandenen Gehalt an Alkalien gesteuert, welche allein oder in Verbindung mit Proteinen oder anderen Stabilisatoren oder Mitteln vorliegen, welche das Aufbrechen beschleunigen, wie z.B. MgSO&sub4;, Na&sub2;SO&sub3; oder Petroleum-Lösungsmittel. Der Gehalt an in den Emulsionen vorhandenen Beschleunigern und Stabilisatoren verkürzt oder verlängert mehr oder weniger die Dauer dieses Aufbrechens. Diese Dauer kann innerhalb eines sehr weiten Zeitbereiches variieren.
Die verschiedenen Mittel, welche das Aufbrechen beschleunigen, können abhängig von ihrer Art entweder in die Beschichtungsemulsion gemeinsam mit dem Proteinmehl, insbesondere dem Na&sub2;SO&sub3;, eingearbeitet oder, im Falle von MgSO&sub4; zum Beispiel, in Form von Lösungen mit einem basischen trivalenten Chromsalz oder einem sauren Metallsalz, oder, insbesondere im Fall von Petroleum-Lösungsmitteln, mit einer organischen langkettigen Säure (Fettsäure) vermischt eingesetzt werden, um die zu beschichtenden Trägermaterialien mit hydrophober Eigenschaft zu os versehen.
Die Chromsalze oder anderen Metallsalze, insbesondere die Eisensalze, und die Fettsäuren und ihre obenerwähnten Homologe, werden auf homogene Weise mit den zu behandelnden Trägermaterialien oder Granulaten vermischt, wobei die letzteren hierdurch dauerhaft und haftend mit einer einfachen anionischen Emulsion beschichtet werden können, die mit einem Alkali und ggf. mit Proteinstoffen oder mit einem Gemisch aus diesen beiden überstabilisiert ist und die die Kristallflächen der Granulate, wie nachfolgend beschrieben, beschichtbar macht, indem sie ebenfalls die hydrophobe Eigenschaft fördert.
Um zu verhindern, daß die evtl. vorhandenen Feinteilchen bei der Handhabung von zu beschichtenden Trägermaterialien, welche die Form von Füllstoff-Granulaten haben, aufgewirbelt werden, können die Trägermaterialien mit chemischen Stoffen imprägniert werden, welche die Umgebungsfeuchtigkeit anziehen. Hierzu gehört insbesondere CaCl&sub2;. Die chemischen Stoffe können mit einem anionischen Befeuchtungsmittel kombiniert sein, welches die hydrophobe Eigenschaft der Trägermaterialien nicht beeinflußt. Ggf. können die Trägermaterialien mit Petroleum-Lösungsmitteln imprägniert werden, welche in Verdünnung eine organische langkettige Säure enthalten können, welche benötigt wird, um die Trägermaterialien mit der hydrophoben Eigenschaft zu versehen, wobei der Gewichtsanteil der Petroleum-Lösungsmittel zwischen 0,01 und 0,1 % des Gewichts der Granulate liegt. Die genannten chemischen Stoffe, wie z.B. CaCl&sub2;, scheiden aufgrund ihrer konstanten hygroskopischen Eigenschaft einen Wasserfilm ab, der sich in Juxtaposition dazwischen legt und die mit hydropher Eigenschaft versehenen Granulate physikalisch nicht befeuchtet, so daß er einen Schirm bildet, welcher die Staubbildung bremst.
Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Befeuchtungsmittel ist vorzugsweise vom Typ C&sub1;&sub2; Dodekyl- 2-Sulfat, welches entweder in die Emulsionen der Kohlenwasserstoff-Bindemittel im Verlauf ihrer Herstellung oder in die spezifischen chemischen Stoffe, welche dazu dienen, den Trägermaterialien ihre hydrophober Eigenschaft zu verleihen, eingearbeitet oder bei dem Inkontaktbringen der Bindemittel mit den Trägermaterialien eingespritzt wird. Diese Befeuchtungsmittel begünstigen das gewünschte haftende Aufbrechen, welches bei der Beschichtungsemulsion auftreten soll, wenn diese auf die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate aufgebracht wird, wobei diese Wirkung für die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate nach der Trocknung andauert.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung werden die Trägermaterialien, insbesondere die Granulate, bei ihrer sekundären oder tertiären Zerkleinerung vorzugsweise in den Sandgruben oder den Steinbrüchen mit der hydrophoben Eigenschaft versehen, wodurch es aufgrund ihres zerkleinerten, praktisch trockenen Zustandes möglich ist, den Einsatz von Trockenmitteln einzuschränken oder ganz auf ihn zu verzichten und mit hydrophober Eigenschaft versehene Trägermaterialien herzustellen, die ohne das Risiko, sich mit Wasser vollzusaugen, unter freiem Himmel gelagert werden können.
Die Petroleum-Lösungsmittel können vorzugsweise mit langkettigen organischen Säuren vermischt werden, die bei Umgebungstemperatur fest sind, um diese ohne Wärmezufuhr für eine Kalt-Beschichtung zu verflüssigen. Das Lösungsmittel, welches von den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten stark adsorbiert wird, bildet um diese herum einen mikroskopischen Film und wirkt in der Art einer nachgiebigen Verbindung zwischen dem relativ harten Bitumen, das von der Emulsion zugeführt wird, und dem zu beschichtenden Trägermaterial, wobei es zugleich auch das Aufbrechen beschleunigt.
Indem eine Einrichtung zur Produktion einer Emulsion, gemäß der FR-2 508 185, in eine Kaltbeschichtungsanlage integriert wird, die das Bitumen bei der Ankunft von der Raffinerie im Rhythmus seines Entladens in eine sofort verwendbare Emulsion umwandeln kann und die allgemein verwendet werden kann, erhält man erfindungsgemäß eine breiter einsetzbare Anlage und die Erfindung ermöglichet es darüber hinaus, den kostspieligen Warmbeschichtungsbetrieb überflüssig zu machen und hierdurch die Investionen und die Umweltverschmutzung erheblich zu senken und in allen Fällen eine Kalt- Beschichtung durch eine Beschichtungseinrichtung zu bwerkstelligen, welche einfach und kompakt ist und nur eine geringe Umweltverschmutzung verursacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren befreit somit die Bindemittel der Beschichtung - darunter die Emulsionen - davon, die Haft- und Aufbrechfähigkeit auf den zu beschichtenden Trägermaterialien fördern zu müssen. Der kationische Effekt ist daher bei einer Beschichtungsemulsion nicht mehr erforderlich, und auch das Dopen der nichtemulgierten Binde mittel ist nicht mehr notwendig.
Im übrigen können die auf diese Weise hydrophob gemachten Granulate von allen Emulsionen beständig und haftend beschichtet werden, die gegenüber den in den mineralischen Granulaten enthaltenen Feinteilchen ausreichend stabil sind, unabhängig davon, ob sie kationisch, anionisch oder amphoter sind. Dabei ist das Aufbrechverhalten der Emulsionen progressiv und steuerbar, was für die anionischen Emulsionen leicht ist, für die herkömmlichen kationischen os Emulsionen jedoch schwierig, wenn nicht gar unmöglich bleibt.
Einer warmbeschichtung unterzogen können diese Granulate, die so aktiviert sind, daß sie vorzugsweise Kohlenwasser stoffe anziehen, dazu dienen, die Qualität der Belagsmaterialien auf jenes Niveau anzuheben, das für die Belagsmaterialien der Uferböschungen des Kanals von Arzwiller in Lothringen erhalten wurde, dessen Granulate vor dem Passieren des Trommeltrockners mit einer basischen Chrom salzlösung behandelt worden waren, und die, im beschichteten Zustand, täglich vom Laboratoire Regional des Ponts et Chaussees de Strasbourg beobachtet wurden und konstant den maximalen Wert, also 1, für den DURIEZ-Immersions/Kompressionsindex erhielten.
Für die erfindungsgemäße universelle Kaltbeschichtung werden vorzugsweise anionische Emulsionen ausgewählt, welche relativ billig, leicht herstellbar und nach Wunsch stabilisierbar sind und deren haftendes Aufbrechen durch den hydrophoben Zustand der Granulate in Gang gesetzt wird.
Eine auf diese Weise und in einem solchen Maße stabilisierte anionische Emulsion, daß sie Feinteilchen beschichten könnte, wenn diese für sich verwendet würden, kann notwendigerweise sämtliche Formulationen beschichten, die bei der Warmbeschichtung angewendet werden.
Das durch die hydrophobe Eigenschaft induzierte Aufbrechen, welches durch jedes beliebige Mittel mit progressiver Wirkung verändert werden kann, erfolgt immer haftend. Auf diese Weise befindet sich das Bitumen (mit negativer elektrischer Ladung), das das Aufbrechen aus der Emulsion austreibt, vor den hydrophoben Kristallflä- chen (mit positiver elektrischer Ladung), welche es als erste besetzt.
Die Beschichtung erfolgt daher vorzugsweise mit dieser Emulsion, welche nach Wunsch stabilisiert, aber auch nach Belieben aufgebrochen werden kann, und die auf allen Granulat-Formulationen universell angewandt werden kann, einschließlich jener mit sehr vielen Füllstoffen, ggf. auf reinen oder unbehandelten, regenierten oder mehr oder weniger verschmutzten Granulat-Formulationen.
Zum Erhalt der hydrophoben Eigenschaft sei ausgeführt: Es wurde beobachtet, daß das Produkt, welches sich aus der Reaktion der trivalenten basischen Chromsalze oder der Metallsalze vom Typ FeSO&sub4;7H&sub2;O mit den Fettsäuren ergibt, den trockenen Oberflächen, mit denen es in Berührung kommt, eine permanente und sofort nutzbare hydrophobe Eigenschaft verleiht. Dies gilt auch für andere organische Säuren, welche lange Kohlenstoffketten mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen umfassen, beispielsweise für Naphthensäuren.
Um diese hydrophobe Eigenschaft unter Baustellenbedingungen und unter Feuchtigkeit zu erhalten, ist eine Trocknung notwendig, und zwar bevor oder nachdem die spezifischen chemischen Produkte oder die hydrophobe Eigenschaft verleihende Substanzen den Granulaten hinzugegeben werden.
Bei den Arbeiten auf der Baustelle verwendet man im allgemeine als Vorrat unter freiem Himmel gelagerte Granulate.
Die Möglichkeit, trockene Materialien einzusetzen, ist dabei sehr gering.
Die vorliegende Erfindung gestattet es gleichermaßen, die Beschichtung auffeuchten Materialien durchzuführen, ohne daß diese in einem Trommeltrockner behandelt werden müssen.
Im Fall der erfindungsgemäßen Kaltbeschichtung werden die hydrophobisierenden Wirkungen der trivalenten basischen Chromsalze bzw. der Metallsalze in Verbindung mit einer Fettsäure dadurch ausgenützt, daß sie gleichzeitig oder nacheinander den mit hydrophober Eigenschaft zu versehenen Granulaten beigefügt werden und indem, falls nötig, eine Kalttrockung durchgeführt wird. Die Reaktion zwischen diesen hydrophobe Eigenschaft verleihenden Substanzen (Salze + Fettsäuren) geschieht in situ, was zu einer vollkommenen hydrophoben Eigenschaft, vor allem bei Füllstoff-Granulat-Zusammensetzungen, führt.
Die rationellste Vorgehensweise besteht allerdings in der Behandlung trockener Materialien, bei denen der geringe Wassereintrag (ungefähr 0,3 %) durch die hydrophobe Eigenschaft verleihende Substanz eine nachfolgende Trockung nicht erfordert. Für die nicht mit Füllstoffen versehenen Granulationen ist eine quasi sofortige Kalttrockung notwendig und möglich.
Ausgehend von feuchten Granulaten wurde festgestellt, daß die Trocknung, ohne der hydrophoben Eigenschaft zu schaden, durch Hinzufügen eines Stoffes erhalten werden kann, der diese Feuchtigkeit durch Hydratation bindet, wie z.B. ungelöschtem Kalk CaO, gemäß der Reaktion: CaO + H&sub2;O = Ca(OH)&sub2;. Dennoch werden mit hydrophober Eigenschaft zu versehene Granulate bevorzugt, welche nur eine geringe Feuchtigkeit enthalten oder trocken sind.
Diese Bedingung scheint im Moment der Zerkleinerung in der Sandgrube oder im Steinbruch am ehesten erfüllt zu sein. Selbst wenn das Geröll oder die zu zerkleinernden Blöcke anfänglich feucht sind, ist der Feuchtigkeitsgehalt, den man in den bei der sekundären oder tertiären Zerkleinerung zerkleinerten Granulaten findet, praktisch gleich Null, wodurch eine Trocknung vermieden oder begrenzt wird.
Wenn man als Trocknungsmittel ungelöschten Kalk wählt, benötigt man zum Eliminieren von 18 kg Wasser die Zufuhr von 56 kg ungelöschtem Kalk, gemäß der Formel:
CaO + H&sub2;O = Ca(OH)&sub2;.
Das Vorhandensein von Ca(OH)&sub2; in den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten zum Zeitpunkt der Beschichtung mit einer anionischen Emulsion beeinflußt das Aufbrechen. Dem muß durch die Art der Stabilisierung dieser Emulsion Rechnung getragen werden. Eine längere Lagerung dieser mit hydrophober Eigenschaft versehenen und mit ungelöschtem Kalk getrockneten Stoffe führt jedenfalls zur Bildung von Kalziumkarbonat, ohne daß dabei eine chemische Wirkung auf das Aufbrechen der Beschichtungsemulsion aufträte. Die Stoffe bestehen aus zusätzlich hinzugefügten Feinteilchen, wie im übrigen auch der ungelöschte Kalk Ca(OH)&sub2;, welchen man bei der Formulation des Skeletts der Beschichtungsstoffe berücksichtigen kann.
Für eine Feuchtigkeit von beispielsweise 0,3 % vor Zugabe der hydrophobe Eigenschaft verleihenden Substanzen benötigt man pro Tonne Granulat 9,6 kg ungelöschten Kalk, entsprechend ungefähr 10 kg industriellem ungelöschtem Kalk, was einem zusätzlichen Füllstoffanteil von ungefähr 1 % entspricht. Durch einen rationellen Ablauf kann man jedoch bewirken, daß die hydrophobe Eigenschaft ohne Trocknung erzielt werden kann.
Auf diese Weise können die mit den Einrichtungen, welche für das Erhalten der hydrophoben Eigenschaft benötigt werden, ausgestatteten Sandgruben oder Steinbrüche, fertige Granulatzusammensetzungen für die Beschichtung liefern, und zwar auf Anforderung der Beschichter, deren Beschichtungsbetrieb hierdurch sichtbar und maximal vereinfacht wird. Ggf. können die Benutzer, die die Beschichtungsemulsion mit den bereits konditionierten und mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten kaufen, ihre Kalt-Belagsmaterialien in ihren Betonmischmaschinen oder Mischwerken herstellen.
Der Unternehmer kann seine Granulate selbst mit hydrophober Eigenschaft versehen, indem er seine Granulate "unter den Zerkleinerungsmaschinen" kauft und bei der Anlieferung mit der hydrophoben Eigenschaft versieht, ohne sie zuvor unter freiem Himmel zu lagern. Da der Unternehmer weiß, daß der Trommeltrockner nicht mehr störend auf seine Granulatzusammensetzungen einwirkt, kann er mit seinem Lieferanten eine Vereinbarung treffen, daß er die Granulatzusammensetzungen für seine Belagsmaterialien in fertigem Zustand erhält.
Diese mit hydrophober Eigenschaft versehenen Produkte lassen somit alle Möglichkeiten offen und führen zu einer großen Flexibilität bei der Durchführung des Bitumen-Kaltbeschichtungsverfahrens. Die direkten kationischen Emulsionen im Stand der Technik, die an jedes Beschichtungsproblem angepaßt werden müssen, werden nicht mehr benötigt und können durch eine einzige anionische Emulsion für alle zu beschichtenden Granulatzusammensetzungen ersetzt werden, wobei die Emulsion eine universelle Beschichtungsfähigkeit hat, da der kationische Effekt des haftenden Aufbrechens, welcher ein für allemal erworben wird, auf die Granulate übertragen wird, die eine elektrisch positive Ladung tragen.
Diese Flexibilitat zeigt sich in der Möglichkeit, die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate unter freiem Himmel auf zubewahren; dies gibt dem Unternehmer die Gelegenheit, Totzeiten durch eine Vorab-Herstellung auszufüllen.
Bezüglich voreiliger Schlüsse betreffend möglicher Schäden aufgrund der Chromsalze sei darauf verwiesen, daß es sich ausschließlich um trivalente Chromsalze handelt, welche darüber hinaus in den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten unlösbar gemacht wurden. In diesem Zusammenhang wird ferner darauf verwiesen, daß es sich hierbei um dieselben Salze handelt, die seit mehr als einem Jahrhundert ständig für das Gerben von Leder verwendet wurden. Folglich sind wir überall von diesen mit Chrom gegerbten Ledern umgeben, und zwar privat und in der Öffentlichkeit, wo sie einer konstanten Abnutzung unterliegen, deren Staub wir unser ganzes Leben lang ohne Schaden einatmen. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß durch die Bitumenbeschichtung ein Schutz geschaffen, der Staub eliminiert und jede wässrige Verdünnung verhindert, so wie heutzutage die Reststoffe des Kohleteers durch die Bitumenschicht neutralisiert werden, die bei der Beschichtung von Regenerat-Granulaten aufgebracht wird.
Es wird gleichermaßen darauf hingewiesen, daß das zerkleinerte Gestein oder die Granulate, die erfindungsgemäß mit hydrophober Eigenschaft versehen sind, auch Trägermatenahen für die Warmbeschichtung darstellen können, indem ihnen auch unter dauernder Anwesenheit von Wasser eine quasi unzerstörbare Eigenschaft verliehen wird. Die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate halten tatsächlich die bei der Warmbeschichtung in den Trommeltrocknern auftretenden hohen Temperaturen (Temperaturen os oberhalb 200º C) aus, ohne ihre haftende Eigenschaft zu verlieren. Auf diese Weise erhält man leicht den maximalen, dem Wert 1 entsprechenden DURIEZ-I/C-Index. Die Kosten für den Erhalt der hydrophoben Eigenschaft werden praktisch aufgewogen durch die Einsparungen beim Brennstoffverbrauch, welche gegenüber den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten erzielt werden, die im Trommeltrockner behandelt werden und praktisch kein Wasser mitbringen, welches abgeführt werden muß.
Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Produkte umfassen, wie oben dargelegt wurde, im wesentlichen mit hydrophober Eigenschaft versehene Trägermatenahen in Form von reinen oder unbehandelten Granulaten, welche ggf. von einem bituminösen Kohlenwasserstoff- Bindemittel bedeckt sind.
Dennoch können die Trägermaterialien auch entweder in Form von ungewaschenen Granulaten, deren Eignung für die Beschichtung durch ihre hydrophobe Behandlung hergeerzielt wird, oder in Form von Regenerat-Granulaten vorliegen, welche aus alten Straßenbelägen stammen, was unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten vorteilhaft ist.
Die Erfindung kann auch auf anderen Gebieten angewendet werden.
In der Tat ist die gemäß der Erfindung erhaltene hydrophobe Eigenschaft nicht ausschließlich für die Bitumen- Beschichtung bestimmt, sondern auf nicht-mineralischen Oberflächen anwendbar, wie z.B. insbesondere holzartigen Oberflächen.
Holz-Sägespäne können z.B. noch einfacher als mineralische Granulate mit hydrophober Eigenschaft versehen werden. Da Holz-Sägespäne im allgemeinen eine größere als die notwendige Menge an Fettsäuren enthalten, genügt es in der Tat, nur Chrom- oder Eisensalze hinzuzufügen, um ihre hydrophobe Eigenschaft zu erhalten. Da sie dann Kohlenwasserstoffe in all ihre Ausbildungen (sogar Paraffinöl) stark anziehen, können sie für die Klärung von Gewässern verwendet werden, die durch Kohlenwasserstoffe verschmutzt sind.
Die mit hydrophober Eigenschaft versehenen, nicht von einem bituminösen Bindemittel bedeckten Holz-Sägespäne können somit als Reinigungsstoffe für Gewässer vorgesehen werden, welche durch Kohlenwasserstoffe oder andere Öle verschmutzt sind, und können im Kampf gegen Verschmutzungen von der Feuerwehr oder vergleichbaren zivilen Schutzeinheiten eingesetzt werden. Dabei ermögliochen sie selbst nach Lagerung unter freiem Himmel eine zusätzliche wirtschaftliche Nutzung.
Spektakulär ist das Phänomen dann, wenn es gelingt, die Kohlenwasserstoffe anzuzünden, welche von den mit hydrophober Eigenschaft versehenen, auf dem Wasser schwimmenden Holz-Sägespänen aufgenommen wurden. Die Sägespäne wirken wie ein Docht, brennen selbst nicht und können sogar zur Weiterverwendung wiedergewonnen werden, wobei ihre hydrophobe Eigenschaft erhalten bleibt.
Diese Lösung bietet sich an, um Öltanker-Katastrophen im Meer zu bekämpfen, indem man auf dem Wasser die Kohlenwasserstoffe anzündet, die durch die Holz-sägespäne oder andere mit hydrophober Eigenschaft versehene Materialien festgehalten werden, die leichter als Wasser sind, wie z.B. mineralische Schaumstoffe.
Die verschiedenen, oben beschriebenen Anwendungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens lösen also auf eine globale und praktische Art und Weise die Probleme der bituminösen Beschichtung im allgemeinen und der Kaltbeschichtung mit Emulsionen im besonderen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäß anionische bzw. amphotere Emulsion die Eigenschaften von Bitumenstoffen aufweist, welche bei der Warmbeschichtung eingesetzt werden, welche also von Lösungsmitteln nicht aufgespalten sind.
In diesem Zusammenhang ist es interessant, die Veröffentlichungen des Ministère Francais de l'Aménagement du Territoire, de l'Equipement et des Transports mit dem Titel "Les èmulsions de bitume" Sonderdruck W, veröffentlicht im Jahre 1974, heranzuziehen. Auch eine aktuelle Neuausgabe könnte noch keine kationische Emulsion vorstellen, deren Leistungen mit denen der Warmbeschichtung vergleichbar wären.
Es ist daher bei dem Kaltbeschichtungsverfahren mit direkten kationischen Emulsionen weiterhin erforderlich, Emulgatoren zu suchen, welche die praktischen Probleme auf den Baustellen lösen können. Zuviele Faktoren zwingen zu dieser Auswahl, wie die Qualität des zu emulgierenden Bitumens, die mineralogische Art der verwendeten Granulate und vor allem Art und Umfang der Füllstoffe der Granulate, welche für die Beschichtung vorgesehen sind (siehe obiges Dokument "Sonderdruck W", Seiten 6 und 26). In dieser Hinsicht genügt es, auf Seite 36 dieser Druckschrift "Sonderdruck W" über das Anpassungsverfahren einer kationischen Emulsion zu lesen, welches langwierige Untersuchungen für fast jeden Beschichtungsfall erfordert. Selbst wenn seitdem Fortschritte gemacht wurden, ist eine Verallgemeinerung der Kaltbeschichtung mit Hilfe eines os einzigen Emulsionstyps, wie sie erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, für die Beschichtungen mit kationischen Emulsionen noch nicht in Sicht.
Folglich scheint es keine kationische Emulsion zu geben, welche universell eingesetzt werden könnte.
Im Gegensatz hierzu ermöglicht es die Erfindung, wie weiter oben angegeben wurde, ausgehend von einer anionischen Emulsion eine Emulsion für den universellen Einsatz zu erhalten, die dazu gebracht werden kann, unter Anhaftung - sozusagen kationisch - auf den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten aufzubrechen, wovon man nach der Lektüre der vorgenannten Druckschrift "Sonderdruck W" hätte glauben können, daß dies technisch nicht realisierbar ist. Dies erfolgt über einen Umweg, indem die anionische Emulsion entweder kationisch gemacht wird - was sie bereits besser als die direkt hergestellten kationischen Emulsionen macht - oder unter Aufgabe der kationischen Transformation, indem sie durch eine präzise stabilisierte anionische Emulsion ersetzt wird.
Ein Beweis dafür, daß der erfindungsgemäß Erhalt der hydrophoben Eigenschaft einer kationischen Wirkung gleichgestellt werden kann, wird durch die Vermarktungsbroschüren für die basischen trivalenten Chromsalze der Fa. BAYER, Leverkusen, erbracht, die diese Salze für das Gerben von Leder verkauft, welche dieses Gerben als eine kationische Wirkung bezeichnen. Die Reaktion der trivalenten basischen Chromsalze mit einer organischen langkettigen Säure ist von derselben Art.
Eine andere wichtige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Wiederverwendung von Bruchstücken von aufgebrachten bituminösen Belägen.
Die Zerkleinerung dieser Abfälle in Granulate ergibt das Regenerat-Material. Die Verwender dieser Materialien wissen, daß diese von diesen Emulsionen zunächst nicht benetzt werden, da sie von Natur aus aufgrund des Filmes aus Kohlenwasserstoff-Bindemittel hydrophob sind, der auf diesen Trägermaterialien stark haftend verbleibt.
Die letzteren bilden Materialien, welche erfindungsgemäß für die haftende Beschichtung mit der "überstabilisierten" oder "unterstabilisierten" anionischen Emulsion bei kontrolliertem Aufbrechen bereit sind. Da ihre Körnung immer korrigiert und an die vorgesehene Formulation angepaßt werden muß, können hierfür Granulate zugeführt werden, die ebenfalls hydrophob und jene sind, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden, und die zu dem kationischen Effekt beitragen, von dem die regenerierten Granulate profitieren, oder sie können ganz einfach entsprechend der Erfindung mit hydrophober Eigenschaft versehen werden.
Alle Granulat-Kombinationen sind möglich; man wird versuchen, der derzeitigen Praxis zu entsprechen, die darin besteht, ein Maximum an regenerierten Produkten einzusetzen, welche 80 Gew.% überschreiten können. Dieser Maximalwert erfordert keinerlei mechanische Anpassung der Beschichtungseinrichtung, was für eine Regenerierung bei der Warmbeschichtung nicht der Fall ist.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Konditionierung und der Transport der Belagsmaterialien zu den Emulsionen ebenso wie deren Anbringung.
Diese Probleme werden durch den Wasseranteil bestimmt, den die Belagsmaterialien enthalten, wenn sie den Mischer os verlassen, und durch die vorgegebene Art des Aufbrechens. Die Beherrschung dieses Aufbrechens ist insbesondere dann, wenn Feinteilchen von Warm-Formulationen vorliegen, für die direkten kationischen Emulsionen schwierig, wenn nicht unmöglich, für die erfindungsgemäße Universalverwendungs-Emulsion jedoch leicht erzielbar.
Für die Zusammensetzungen dichter Belagsmaterialien, wie z.B. bituminöser Betone, führt das Hinzugeben der erfindungsgemäßen Emulsion ohne Zusatz von Wasser in einem Zwangsmischer zu einer vollständigen Beschichtung, jedoch mit getrenntem, schwer verdichtbarem Korn, welches aussieht wie bei einer Warmbeschichtung und dieselbe Verarbeitbarkeit aufweist und dessen Vorteil es ist, mit den gleichen Lastwagen wie das Warm-Belagsmaterial transportiert und von den Warmbeschichtungs-Straßenarbeitern aufgebracht werden zu können. Diese Art der Kaltbeschichtung wäre ideal - wirklich die Entsprechung der Warmbeschichtung -, wenn die Schwierigkeiten der Verdichtung überwunden werden könnten.
Ein Wasserzusatz in der Größenordnung von 5 Gew.% der Granulate ergibt ein leicht pastöses Belagsmaterial, welches bereits schwieriger zu transportieren und zu handhaben ist. In diesem Fall muß man sich von den Herstellungsverfahren und der Anbringung von dünnem Mörtel und dünnen Beschichtungen, wie z.B. jenen aus Zementbeton, Anregungen geben lassen.
Ein Wasserzusatz von ungefähr 10 % führt zu einer Fließfähigkeit, wie man sie man von den Mörteln her kennt. Sie können über Distanzen hinweg transportiert werden, wie man sie von den Warm-Belagsmaterialien kennt und können Wartezeiten aushalten. Die Handhabung eines derartigen Materials erfordert eine Vermischung während des Transports, mit dem Vorteil, daß die derzeitige Maschine zum Aufbringen der Masse kürzer ausfallen und vereinfacht werden kann. In der Tat reicht es aus, eine Ankoppelmöglichkeit für die Verteilmaschine an den sich abwechselnden Transportlastwagen vorzusehen.
Dieses Verfahren gestattet ein schnelles Aufbringen von dünnen bituminösen Belägen, indem eine geeignete Fließfähigkeit eingestellt wird, die eine schnelle Verdichtung ermöglicht, ohne daß Emulsion durch Fließen verloren geht.
Es sei daran erinnert, daß alle Belagsdicken, die bei der Warmbeschichtung vorkommen, bei der normalen Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens möglich sind. Die Aufbrechzeiten liegen innerhalb der normalen Walzdauern, welche bei der Warmbeschichtung angewendet werden. Das Walzen des kaitgelegten Belags dürfte sich nicht über einen längeren Zeitraum erstrecken, den die Emulsion, insbesondere bei niederen Temperaturen, zum Aufbrechen benotigt. Diese Punkte, welche die Warmbeschichtung und die im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführte Kaltbeschichtung gemeinsam haben, sind wichtig.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß das erfindungsgemäße verallgemeinerte bituminöse Beschichtungsverfahren insbesondere auf die Kaltbeschichtung abzielt und dabei die Emulsionen von den Hauptzwängen befreit, die die Unternehmer dazu zwingt, diese an eine Vielzahl von Variablen anpassen zu müssen, welche auf den Baustellen angetroffen werden, die bituminöse Bindemittel verarbeiten. Es ersetzt vor allem die kationischen Emulsionen, die bezüglich des mineralischen Ursprungs, der Reinheit, der Granulatzusammensetzung und des Füllstoffgehalts der Granulate, der Qualität und Quantität der Einlage-Feinteuchen usw. hypersensibel sind.
Anstatt die Emulsionen an die unendliche Vielfalt der Beschichtungsbedingungen und der Baustellen anzupassen, geht das erfindungsgemäße Verfahren weiter und paßt alle Granulate an alle Formen von bituminösen Bindemitteln, darunter die Emulsionen, an.
Um diese Verallgemeinerung der bituminösen, universell haftenden Beschichtung möglich zu machen, werden die für die bituminöse Beschichtung vorgesehenen Granulate mit Produkten behandelt, welche hydrophobe Eigenschaft verleihen und welche den spezifischen Effekt des haftenden Aufbrechens der kationischen Emulsionen auf den Granulaten vermitteln können. Es genügt also, irgendein beliebiges bituminöses Bindemittel mit einer adäquaten Fließfähigkeit den für die Beschichtung vorgesehenen, mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten zuzuführen und die Emulsionen aufbrechen zu lassen, damit das Bitumen sich mit der Garantie einer maximalen Haftung ablagert. Dieser Effekt wird durch eine Emulsion erhalten, bei welcher das Bitumen eine elektrisch negative Ladung und die Granulate eine elektrisch positive Ladung tragen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erhalt der hydrophoben Eigenschaft macht keinen Unterschied zwischen den sauren und basischen oder silizium- und kalkhaltigen Granulaten und wird von der Qualität und der Quantität der vorliegenden Feinteilchen nicht beeinflußt. Für das Verfahren werden auch keine Heiz- und Trockenvorrichtungen benötigt. Diese Arbeitsgänge erfolgen - falls notwendig - ebenfalls kalt.
Alle bituminösen Bindemittel, die in Kontakt mit den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Oberflächen gebracht werden, bleiben dort derart haftend kleben, daß diese beschichteten Materialien, wenn sie in Wasser getaucht und über einen längeren Zeitraum gesiedet werden, ihre Beschichtung nicht verlieren. Die DURIEZ I/C-Indices erreichen ihren Maximalwert, nämlich 1, oder tendieren in Richtung auf diesen.
Da man sich somit über das Ingangsetzen des Aufbrechens der Emulsionen und des haftenden Anklebens der Bindemittel auf ihren Trägermaterialien keine Sorgen mehr machen muß, kann man, was die Beschichtung mit den Emulsionen betrifft, bequem die Dauer dieses Aufbrechens beherrschen und sie an die Umstände anpassen, welche auf den Baustellen und in den Beschichtungsanlagen angetroffen werden. Diese Anpassung muß mit einer "überstabilisierten" Emulsion durchgeführt werden, die alle Granulat-Formulationen benetzen kann&sub1; bevor sie aufzubrechen beginnt.
Da man weiß, daß die direkt hergestellten kationischen Emulsionen all diesen Kriterien nicht gleichzeitig entsprechen können (siehe auch Druckschrift "Sonderdruck W"), wird auf eine anionische Emulsion zurückgegriffen, die die erforderliche Stabilität aufweisen kann und bei der das Aufbrechen durch die hydrophobe Eigenschaft und die positive Ladung der Granulate eingeleitet wird.
Die Stabilität der anionischen Emulsion kann durch einen variablen Gehalt an Alkalien abgestuft werden. Wenn man als Stabilisatoren Proteine verwendet, können fast alle chemischen Produkte in eine derartige amphothere Emulsion gelangen ohne sie zu zerstören, wobei diese bei einem beliebigen pH-Wert existieren kann.
Unter diesen chemischen Produkten gibt es welche, die beim Kontakt mit den Granulaten eine Tendenz zu einem zusätzlichen Aufbrechen entwickeln, was das durch die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate inos duzierte Aufbrechen verstärkt.
Diese Fähigkeit, das Aufbrechen zu beeinflussen, ist vielen Substanzen zu eigen. Unter diesen sind bezüglich ihrer Wirksamkeit und ihrer Spezifizität unterschiedliche Stoffe, wie z.B. Magnesiumsulfat MgSO&sub4;, Natriumsulfit Na&sub2;SO&sub3; und das Befeuchtungsmittel C&sub1;&sub2; Dodekyl-2-Sulfat.
Die Wirkung des MgSO&sub4; erklärt sich durch seine Fähigkeit, den anionischen Emulgator - im allgemeinen ein Naphthenat oder das Salz einer Fettsäure - zu fällen und ein zusätzliches Haftmittel zu bilden. Der Zustand "Emulsion" wird also nur noch durch die Proteine aufrecht erhalten, dies jedoch bei allen pH-Werten.
Die Wirkung des Befeuchtungsmittels wird weiter unten in der Beschreibung deutlich gemacht.
Die Wirkung des Sulfits kann anhand einer einfachen anionischen Emulsion nachgewiesen werden, welcher Na&sub2;SO&sub3; ohne Proteine beigegeben wird. Das Aufbrechen der nicht mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate ist beeindruckend, jedoch nicht haftend. Diese Aufbrech-Wirkung, die bei einer amphoteren Emulsion andauert, wird durch den haf tenden Effekt der mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate korrigiert.
Diese beiden Effekte würden im MgSO&sub3; kumuliert werden, wenn es im Handel erhältlich wäre. Man erhält es durch die Reaktion MgSO&sub4; + Na&sub2;SO&sub3; = MgSO&sub3; + Na&sub2;SO&sub4;; wenn es entweder durch einen Überschuß an MgSO&sub4; oder durch einen Überschuß an Na&sub2;SO&sub3; in Ungleichgewicht versetzt wird, ermöglicht es eine präzise Steuerung des Aufbrechens.
Auf diese Weise beseitigt der Erhalt der hydrophoben Eigenschaft der Granulate die schweren Nachteile, die den Emulsionen anhaften, die für die bituminöse Kalt-Beschichtung vorgesehen sind.
Anstatt die Mittel für das haftende Aufbrechen den nicht mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten zuführen und zwischen der Herkunft und der Zusammensetzung der Granulate unterscheiden zu müssen, ist die Beschichtungsemulsion in der Tat von diesen Funktionen befreit und besorgt nur die Steuerung des Aufbrechens und der Stabilität.
Das durch diese Emulsionen mit diesen Freiheitsgraden Erreichte hat wichtige technische und wirtschaftliche Folgen, die den Rahmen des Gebiets der Kaltbeschichtung übersteigen.
Die günstigen Effekte können bereits in der Sandgrube oder im Steinbruch einsetzen, wie dies weiter oben beschrieben wurde.
Die Lieferung von mit hydrophober Eigenschaft versehenen Materialien durch die Granulat-Hersteller betrifft die Warmbeschichter in gleichem Maße wie die Hersteller von Kalt-Belagsmaterialien und ermöglicht eine Aufbewahrung unter freiem Himmel, ohne daß die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate feucht bzw. naß werden.
Diese Ergebnisse sind aufgrund der Tatsache möglich, daß die erworbene hydrophobe Eigenschaft alle mineralischen Granulate, unabhängig von ihrer Herkunft, sich gegenüber jeder Form von bituminösen Bindemitteln gleich verhalten läßt.
Das in Form einer Emulsion vorliegende Bindemittel kann für den universellen Einsatz hergestellt werden, da alle mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate trotz ihrer unterschiedlicher mineralogischen Herkunft gegenüber einer Emulsion auf die gleiche Art und Weise reagieren und, bei gleicher Körnung, dieselbe Bindemittel-Dosis erfordern.
Die Auswahl des Emulsionstyps, der zu allen Körnungen, ob offen oder geschlossen, passen muß, ist daher wichtig. Es wurde herausgefunden, daß die anionische Emulsion, die nach Belieben stabilisiert werden kann, eine große Anpassungfähigkeit aufweist.
Im Gegensatz zur direkt hergestellten kationischen Emulsion kann ihr Stabilitätsgrad auf prazise Art und Weise und in einer großen Bandbreite durch ihren Alkalitätsgrad verändert werden, welcher ggf. mit einem schwachen Anteil an Proteinen oder anderen bekannten Stabilisatoren zusammen hängt.
Der Einsatz eines erhöhten Gehalts an Alkalien ohne Notwendigkeit eines Rückgriffs auf Proteine hat insoweit einen deutlichen Einfluß auf das Aufbrechen, als es bissiger wird, was die Herstellung von Massen mit ultraschnellem Aufbrechen ermöglicht. Falls nicht-kationisierte Proteine eingesetzt würden, dienten diese also nur noch dazu, die Stabilität
der Emulsion zu modulieren; deren Aufbrechen kann ferner durch Beschleuniger vom Typ MgSO&sub4; und Na&sub2;SO&sub3; beeinflußt werden, welche bereits oben genannt wurden. Zu diesen kommen die Petroleum-Lösungsmittel hinzu, die gleichzeitig dazu dienen, die organischen Säuren zu verdünnen, welche als die hydrophobe Eigenschaft verleihende Substanz dienen können, deren fester Zustand ein Eindringen in die Granulate nicht gestattet, wie z.B. Stearin oder zu pastöse Naphthensäuren, wohingegen z.B. das Olein bei der Temperatur flüssig ist, bei der die hydrophobe Eigenschaft erhalten wird.
Was die Herstellung der Beschichtungsemulsion betrifft, so ist es nicht mehr unbedingt notwendig, die Proteine einer Emulsion hinzuzufügen, die auf unter 70 ºC abgekühlt ist, wie dies bei der Bauart der Emulsions-Anlage gemäß der FR-2 608 185 vorgesehen ist. Im Rahmen der Erfindung können die Proteine zum selben Zeitpunkt wie das emulgierende Wasser hinzugegeben werden, wodurch eine schwache Hydrolyse in Gang kommt, die Peptide mit einem geringeren Molekulargewicht hervorbringt, welche die für die Beschich tungsemulsion erforderliche Stabilität jedoch genauso sicherstellen können.
Ein beschichtetes Material, welches einige Tage lang für Teilanwendungen und die Abdichtung von Baugruben aufbewahrt werden kann, kann dadurch hergestellt werden, daß man einem beschichteten Material mit getrennten Körnern, welches aus einer Beschichtung mittels einer Emulsion auf der Basis eines harten Bitumens hervorging, ein Lösungsmittel im Verhältnis von ungefähr 0,2 Gew.-% des beschichteten Materials hinzugibt.
Das Problem der Staubteilchen, welche bei der Warmbeschichtung auftreten, hätte auch bei der Kaltbeschichtung durch mit hydrophober Eigenschaft versehene Granulate ein Problem werden können. Tatsächlich stoßen diese Granulate die Feuchtigkeit dauernd ab, und die immer trockenen Feinteilchen können aufgewirbelt werden, wenn sie Luftströmungen ausgesetzt sind. Die zwangsläufige Handhabung dieser Materialien würde aus diesem Grunde diese Staubteilchen aufwirbeln und die Baustelle verschmutzen, was an der Quelle vermieden werden
Das ideale Trockenmittel, mit dem die Feuchtigkeit entzogen werden kann, wäre ein chemisches Produkt, welches zuerst die Umgebungsfeuchtigkeit auf sich zieht, was einer Trocknung entspräche, welches aber nach der Reaktion eine dauernde befeuchtende Eigenschaft aufweist und so eine Juxtaposition von sich wieder bildender Feuchtigkeit auf den mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulaten fördern und das Umherfliegen von Staubteilchen einschränken würde.
Da man weiß, daß sich die hydrophobe Eigenschaft einstellt, welche durch die getrennte Anwendung eines basischen Chromsalzes bzw. eines Metallsalzes, insbesondere eines Eisensalzes, und einer Fettsäure erhalten wird, sobald diese in der Granulatmasse sehr gleichmäßig verteilten Substanzen einen Zustand der Trockenheit - und sei es nur für einen Moment - durchlaufen haben, wurde herausgefunden, daß man mit Kalziumchlorid CaCl&sub2; dieses Ergebis erzielen kann.
Hierfür ist es günstig, das Kalziumchlorid mit einem anionischen Befeuchtungsmittel vom Typ C&sub1;&sub2;dodekyl- 2-Sulfat zu verbinden kombinieren, und zwar 0,2 % CaCl&sub2; und 0,02 % Befeuchtungsmittel, bezogen auf das Granulatgewicht, wobei bekannt ist, daß ein Zuviel von diesen Produkte den Erhalt der hydrophoben Eigenschaft nicht gefährdet. Der Einsatz von Befeuchtungsmitteln vom Typ C&sub1;&sub2;Dodekyl-2-Sulfat bei den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten führt insoweit zu einer Variante des Verfahrens, als es eine Wirkung auf das Aufbrechen hat, selbst wenn es allein und ohne die o. g. chemischen Produkte eingesetzt wird, die ihm dennoch zugegeben werden können, um die besagte Wirkung zu erhalten.
Der zusätzliche Vorteil besteht darin, daß der Effekt des Aufbrechens ohne Trocknung deutlicher hervortritt. wenn dieses Befeuchtungsmittel den nicht getrockneten und mit den hydrophobe Eigenschaft verleihenden Substanzen gleichmäßig vermischten Granulaten hinzugegeben wird.
Das Befeuchtungsmittel kann von der Lösung von Chromsalzen bzw. Eisensalzen zugeführt werden, die weiter oben genau beschrieben wurde, in welcher es im Verhältnis von 1 bis 2,5 Gew.% der Lösung aufgelöst ist, oder durch die Emulsion, in welcher es im Verhältnis von 0, 04 bis 0,1 Gew. % der Lösung aufgelöst ist, oder es kann den Granulaten hinzugefügt werden, die in einem Mischer umlaufen.
Weitere kleinere Probleme treten bei der Verdichtung des aufgebrachten Belages auf. Dort, wo bei der Warmbeschichtung die Verdichtung durch Walzen im Verlauf der Abkühlung des aufgebrachten Belagsmaterials erfolgt, wird bei der Kaltbeschichtung die maximal mögliche Verdichtbarkeit beinahe sofort durch die beschichteten Granulate erzielt, die im Wasser schwimmen, welches im Überfluß vorhanden und ein besseres Schmiermittel als das warme Bindemittel ist, welches in der gerade erforderlichen Menge vorhanden ist.
Solange das Aufbrechen der Emulsion nicht abgeschlossen ist, wird das kompakte Aufbringen der Granulate sozusagen durch den Wasserüberschuß sichergestellt, und das Walzen ist zweitrangig.
Wenn das Aufbrechen abgeschlossen ist, berühren sich die os Bitumenkügelchen ebenso wie die Kristallflächen der Granulate innig, noch ohne eine kompakte Masse zu bilden. Angesichts der Härte des auf der Beschichtungsemulsion basierenden Bitumens und der Wirksamkeit der Haftung dieses Bitumens an diesen Kristallflächen bietet der Belag ab diesem Zeitpunkt einen Widerstand gegenüber der Verdichtung, welcher umso höher ist, je härter der Bitumen ist und je weiter das Aufbrechen fortgeschritten ist. Das schwere Walzen muß also vermieden werden, und die Zeit und der Verkehr werden die Verdichtung vollenden. Die geringe Menge an Lösungsmittel, welche evtl. in die Granulate eingegeben wurde, spielt hier eine sehr wirkungsvolle Rolle der Verbindung und der Ingangsetzung des Aufbrechens.
Insbesondere bei einem raschen Aufbrechen wurde auch festgestellt, daß die beträchtliche Verfestigung der Beläge unter der Wirkung des Aufbrechens der Emulsion nicht nur ausschließlich aufgrund des Anklebens erfolgt, vielmehr eine Zunahme der Masse vorausgeht. Diese beruht auf einem Kontraktionsphänomen, das durch das Aufbrechen bewirkt wird, welches die Kontaktflächen zusammenzieht. Ein zu schweres und zu starkes Walzen könnte diese erste Verfestigung lockern und würde einen Nachteil bedeuten. Die Verdichtung erfolgt daher am besten durch den Verkehr, den diese Verfestigung bald aushalten kann.
Nun werden Beispiele für eine Herstellungsformel einer Beschichtungsemulsion, eine Methode zum Erhalt der hydrophoben Eigenschaft und ein Verfahren für die bituminöse Kaltbeschichtung mit der vorgenannten Emulsion angegeben.
Die Emulsion mit universeller Beschichtungsfähigkeit wird vorzugsweise in der Emulsionsanlage entsprechend unserer Bauart hergestellt, welche in der FR-2 608 185, FR-2 608 645 und der FR-2 612 214 beschrieben ist.
Diese Anlage ist mobil, kann den Baustellen folgen und in eine Vorrichtung oder eine Anlage zur Kaltbeschichtung integriert werden. Das Bitumen wird mit den prazisen Vorrichtungen für die Warmbeschichtung dosiert. Es wird in der Raffinerie angesäuert und dann mit einem Säureindex zwischen 1,8 und 2,5 mg KOH/g geliefert werden, ohne teurer zu sein. Sein Kalorienpotential dient der Erwärmung des natronhaltigen emulgierenden Wassers, welches z.B. 0, 2 bis 0,5 Gew.-% NaOH enthält, wobei man die emulgierende Wirkung ab 0,15 Gew.-% NaOH erhält.
Unter der Wirkung der Bewegung der in dem Behälter der Anlage angeordneten Zentrifugalpumpe und vor allem durch die Verseifungsreaktion zwischen den Säuren, die in das warme Bitumen eingebracht oder natürlich in ihm enthalten sind, bildet sich ohne Einwirkung einer Colloidalmühle spontan eine anionische Mutter-Emulsion, vorausgesetzt, daß die durch die praktische Formel "Bitumentemperatur + Wassertemperatur = 220º C" vorgegebenen Temperaturgrenzen eingehalten werden. Nun wird auf die der FR-2 608 185 beiliegende Zeichnung Bezug genommen: Diese Emulsion wird durch eine Zentrifugalpumpe in den ersten Abkühlbehälter (und Aufheizbehälter des Wassers) gefördert. Die Emulsion wird nach dem Passieren von zwei weiteren Abkühlbehältern 2 und 3 entweder auf die Granulatmenge gefördert, die folglich dosiert ist, oder in Tanks aufbewahrt. Wenn eine anionische in eine kationische Emulsion umgewandelt werden soll, beträgt der Gehalt an Proteinmehl in der Größenordnung von 0,8 Gew.-% der Emulsion für Umgebungstemperaturen von 2º C bis 15º C und kann für sommerliche Temperaturen auf 1,2 % angehoben werden.
Diese Prozentsätze gelten für pflanzliche Proteine, wel che durch die Kuchenmehle von Ölpflanzen gebildet werden. Zu ihrer Sterilisation sind 0,1 bis 0,3 % Paraformaldehyd notwendig, wohingegen für die schnell aufbrechenden Massen der Proteingehalt beispielsweise auf 0,4 % abgesenkt und der NaOH-Gehalt auf den von der anionischen Mutter- Emulsion a,mximal tolerierten Wert angehoben werden kann.
So werden z.B. einer Masse von 450 kg Wasser bei 40 bis 50º C, welches 1,35 kg NaOH enthält, was 0,3 % entspricht, 550 kg angesäuertes Bitumen hinzugegeben, welches eine Temperatur von 160º C bis 170º C aufweist. Diese Verfahrensschritte werden in der Emulsionsanlage elektronisch gesteuert durchgeführt.
Weiterhin elektronisch gesteuert werden dieser noch warmen Emulsion z.B. 8 kg Proteinmehle, welche einen Proteingehalt zwischen 45 und 50 % aufweisen, und 100 bis 200 g Paraformaldehyd hinzugegeben, wenn die Emulsion in der o.g. Anlage hergestellt wird, um sie in eine kationische oder amphotere Emulsion umzuwandeln.
Bezüglich des Erhalts der hydrophoben Eigenschaft sei angemerkt, daß die Anteile der Substanz der hydrophoben Eigenschaft von der Oberfläche der Granulate abhängen. Für das vorliegende Beispiel wählt man trockene Granulate, welche aus einer spezifischen "Rollobar"-Zerkleinerung hervorgegangen sind, mit der die unverkauften Bruchstücke, welche keine Feinteilchen enthielten, reduziert werden, und die Granulate produziert, die mehr als 17 % Feinteuchen enthalten und die folglich eine außer gewöhnlich große, mit hydrophober Eigenschaft zu versehene Oberfläche darstellen.
Einer Menge von 1000 kg dieser Granulate fügt man in einem Zwangsmischer 1 kg im Handel erhältliches trivalentes os basisches Chromsulfat hinzu, wie es von den Gerbereien verwendet wird, wobei dieses zuvor in 3 l Wasser verdünnt wurde. Im Falle von Eisensalzen vom Typ FeSO&sub4;7H&sub2;O verwendet man 1,2 kg, die in 3 l Wasser aufgelöst werden.
Gleichzeitig gibt man 0,4 bis 0,8 kg handelsübliches Olein oder Naphtensäure hinzu, welche in einem Petroleum-Lösungsmittel verdünnt wurden, dessen Gewicht in etwa ihrem Gewicht entspricht.
Nach der Homogenisierung erhält man die hydrophobe Eigenschaft, und die Granulate könnten unter freiem Himmel aufbewahrt werden, ohne sich mit Wasser vollzusaugen. Man könnte auch ihre Beschichtung mit der oben beschriebenen Emulsion vornehmen, und zwar in dem selben Mischer, in dem die hydrophobe Eigenschaft verleihenden Substanzen homogenisiert werden. Um eine Primärfeuchtigkeit von beispielsweise 0,3 Gew.% zu erreichen, müßte man mit 10 kg CaO oder 3 kg CaCl&sub2; oder 3 kg wasserfreiem MgSO&sub4; trocknen. Um sicherzustellen, daß die Granulate, die ausgangs fast trocken sind, für einen Moment vollkommen trocken sind, und um sie gegen Staubflug zu schützen, werden vorzugsweise 1 bis 5 kg CaCl&sub2; hinzugegeben.
Für die Herstellung der Beschichtung gibt man einer Menge von 1000 kg der oben beschriebenen mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate, die in einem Mischer drehen, 0 bis 125 l Wasser und 125 kg 55 %-ige Emulsion hinzu, deren Herstellung oben beschrieben wurde, und man prüft, daß das Aufbrechen und die Handhabbarkeit den Anforderun gen der zu beliefernden Baustellen gut entsprechen.
Um eine zu einer universellen Beschichtungsemulsion passende minimale Beschleunigung des Aufbrechens zu erreichen, kann man eine gewisse Menge an MgSO&sub4;7H&sub2;O der os Lösung aus basischem Chromsulfat zugeben, die davon 20% ihres Gewichts bei 12º C absorbieren kann, ohne Anzeichen einer Ablagerung ungelöster Bestandteile zu zeigen.
Für das vorhergehende Beispiel bedeutet dies somit, daß dann, wenn man 4,8 kg dieser Lösung hinzufügt, was dem Hinzufügen einer Menge von 0,8 kg MgSO&sub4;7H&sub2;O zu einer Emulsionsmenge von 125 kg entspricht, man ungefähr 0,6 % wasserfreies MgSO&sub4;, bezogen auf das Bitumengewicht, hinzugibt.
Überraschenderweise wird das Erhalten der hydrophoben Eigenschaften hierdurch nicht gestört, und die auf diese Weise mit hydrophober Eigenschaft versehene Granulatmenge schützt das MgSO&sub4; - wie sie auch das CaCl&sub2; schützen würde, welches jedoch dauernd die Feuchtigkeit der Umgebungsluft anzieht und die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Produkte bei Vorhandensein geringster Mengen zu befeuchten scheint, wenigstens dem Aussehen nach.
Diese letzteren können also in Wasser lösliche Produkte in Juxtaposition und für eine spätere Verwendung auf Vorrathalten.
Die mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate, die durch die konstante Anziehung der Feuchtigkeit durch das CaCl&sub2; befeuchtet scheinen, sind dies nur scheinbar und stoßen weiterhin jedes zusätzlich hinzugefügte Wasser ab.
Zum Zeitpunkt der Beschichtung mit der Emulsion beginnen diese inmitten der mit hydrophober Eigenschaft versehenen Granulate geschützten Produkte zu wirken, beispielsweise kann das MgSO&sub4; seine Rolle als Beschleuniger für das Aufbrechen spielen. Der Gehalt an Beschleunigern kann je nach Auslegung der Beschichtungsemulsion und ihrer Einstellung variieren.
Diese Herstellungsmethode könnte auch auf andere Produkte erstreckt werden, die eine nützliche Rolle bei der Beschichtung spielen sollen, vorausgesetzt, sie behindern nicht den Erhalt der hydrophoben Eigenschaft. Zu diesen nützlichen Produkten gehören die Lösungsmittel.
Die vorliegende Erfindung gestattet daher die Durchführung eines verallgemeinerten Beschichtungsverfahrens, welches warm oder kalt durchgeführt werden kann.
Anstatt die bituminösen Bindemittel und ihre Emulsionen dazu zu zwingen, selbst die Fähigkeit zu einer haf tenden Beschichtung auf ihren Trägermaterialien beizusteuern, wobei sie auch noch die guten Bedingungen für ihre Handhabung zu schaffen haben, befreit das erfindungsgemäße Verfahren diese Bindemittel in der Tat von diesen oftmals schwer umzusetzenden Zwängen, indem es alle Trägermate nahen endgültig und eindeutig an alle Bindemittel und alle Formen von Bindemitteln anpaßt, die, was diejenigen betrifft, die nicht emulgiert sind, nicht mehr gedopt sein müssen, und, was die Emulsionen betrifft, nicht mehr kationisch gemacht werden müssen.
Zu diesem Zweck werden die zu beschichtenden Trägermatenahen mit hydrophober Eigenschaft versehen, das heißt, sie werden dazu gebracht, Wasser und Feuchtigkeit abzustoßen und unter den Unbilden des Wetters trocken bleiben zu können. Dies gestattet es, sie unter freiem Himmel in einer Form zu lagern, die kein Wasser mehr einträgt, welches in den Trommeltrocknern verdampft werden muß. Hiedurch wird der Verbrauch an Brennstoff und in der Folge in gleichem Maße die Verschmutzung der Atmosphäre os reduziert.
Es genügt hierfür, die spezifischen chemischen Produkte auf ihren Trägermaterialien ein einziges Mal zu trocknen, damit die hydrophobe Eigenschaft eintritt und erhalten bleibt. Diese Trocknung erfolgt nicht mehr durch Erwärmen sondern kalt, und zwar mit Hilfe entsprechender, preiswerter und wasseranziehender chemischer Produkte, wodurch die Trocknung mittels Trommeltrockner oder durch mittels Mikrowellenofen vermieden und die sofortige oder spätere Beschichtung der Trägermaterialien ermöglicht werden.
Diese hydrophobe Eigenschaft verleiht den zu beschichtenden Trägermaterialien - unabhängig von der Herkunft oder der Granulatzusammensetzung - jeweils ein gleiches Verhalten gegenüber jedem Bindemittel oder jeder Form von Bindemittel. Es genügt, diesem Bindemittel jedesmal eine angemessene Fließfähigkeit zu verleihen und die Emulsionen auf den Punkt zu stabilisieren und sie zu einem progressiven Aufbrechen hinzuführen.
Jedes Bindemittel oder jede Form von Bindemittel paßt zu jedem mit hydrophober Eigenschaft versehenen Trägermaterial. Die Emulsion bleibt n sich gleich und muß an die Granulate nicht durch eine Veränderung der Emulgiermittel angepaßt werden.
Durch die Verwendung bestimmter Befeuchtungsmittel können die Granulate, die mit den die hydrophobe Eigenschaft verleihenden Substanzen homogenisiert sind, dauerhaft und haftend mit der erfindungsgemäß stabilisierten Emulsion beschichtet werden, ohne zuvor getrocknet werden zu müssen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das oben beschriebene Verfahren ebenfalls darin bestehen, nach dem getrennten oder gleichzeitigen Hinzufügen der beiden spezifischen chemischen Produkte auf die mit der hydrophoben Eigenschaft zu versehenen Trägermaterialien eine sehr schnelle Trockung dieser Trägermaterialien mit Hilfe eines Gemischs aus Zement und Kalk durchzuführen, welches homogen in die Masse der Trägermaterialien und der Granulate integriert wird, welche der mit hydrophober Eigenschaft versehenden Behandlung unterzogen wird, wobei die Trägermaterialien auf diese Weise ebenfalls eine elektrisch positive Ladung erhalten.
Tatsächlich war es möglich, den Vorgang zu beschleunigen, der die hydrophobe Eigenschaft verleiht, indem man sich die außergewöhnlichen Eigenschaften zunutze machte, die den Gemischen aus Zement und Kalk eigen sind, nämlich ihre starke Wasseranziehungskraft, die es ihnen gestattet, Feuchtigkeit schnell zu absorbieren, mit welcher sie in Kontakt gebracht werden.
Auch wenn ein Gemisch aus Schmelzzement und Kalk in der Beton- und Zementtechnik absolut verboten und kontraindiziert ist, stört es bei den bituminösen Betons nicht, wo kein Wert auf die bindende und versteifende Eigenschaft des Zements und des Kalks gelegt wird, wo jedoch die durch diese Gemische geschaffenen Feinteuchen, welche zusätzlich zu den bereits in den Granulaten vorhandenen vorliegen, die bituminösen Betons stabilisieren. Es bietet sich also an, diese zusätzlichen Füller bei der Formulation der Kalt-Belagsmaterialien zu berücksichtigen.
Es wurde herausgefunden, daß ein Gemisch aus z.B. ungefähr 80 Gew.% Schmelzzement und ungefähr 20 Gew.% Kalk den Vorgang stark beschleunigt, durch den die hydrophobe os Eigenschaft erzielt wird, wobei die hydrophobe Eigenschaft, noch bevor die gesamte in den Granulaten enthaltene Feuchtigkeit in Hydrat-Wasser umgewandelt ist, diesen Wasserrest an der Oberfläche der Granulate schwimmen läßt, ohne sie physikalisch zu befeuchten, und alles weitere hinzugefügte Wasser abstößt.
Diese Eigenschaft verhindert auf Anhieb, daß die Feinteilchen Wolken aus Staubteilchen bilden, ein Phänomen, welches mit anderen spezifischen Mitteln bekämpft wird, wie oben beschrieben wurde.
Der Vorteil des frühzeitigen Sicheinstellens der hydrophoben Eigenschaft geht folglich mit einer substantiellen Einsparung an Mitteln einher, welche mit den hydrophoben Eigenschaften versehen, nämlich den Chrom- oder Eisensalzen und der langkettigen organischen Säure, welche oben beschrieben wurden.
Die Zement-Kalk-Gemische bringen weitere Vorteile, die insbesondere darin bestehen, das saure Salz - vorzugsweise Eisensulfat oder Chromsulfat - auf den Zusatzstoffen oder den Granulaten zu fixieren, bevor das Alkali, mit welchem die Emulsion stabilisiert wird, sich mit dem durch das Zement-Kalk-Gemisch zugeführten Kalk verbinden kann. Wenn man als Alkali z.B. Natriumkarbonat wählt, wird dieser Kalk auch mit Hilfe des CO&sub2; in der Luft in Kalziumkarbonat CaCO&sub3; umgewandelt, welches den idealen Füller für die bituminösen Belagsmaterialien darstellt, welcher im übrigen, gemäß den Vorschriften bestimmter Länder, wie z.B. den Niederlanden, vorgeschrieben ist.
Es genügt, daß das Paar, welches aus der Fettsäure oder dergleichen (z.B. Olein) und der metallischen Säure (beispielsweise Eisensulfat oder Chromsulfat) besteht, auf den Trägermaterialien oder Granulaten getrocknet wird - und sei es nur für einen Augenblick -, damit die hydrophobe Eigenschaft sich einstellt und ein für allemal vorhanden ist. Diese Tendenz wird durch den Einsatz eines Zement-Kalk-Gemisches sehr deutlich gefördert.
Technisch ist es in der Tat nicht wünschenswert, daß es sich bei diesem Trocknungsvorgang um ein Erwärmen handelt (Trommeltrockner) und noch weniger wünschenswert, daß es sich dabei um ein langsames Trocknen unter einem Dach bei Umgebungstemperatur handelt; es ist jedoch wünschenswert, daß dieser Trockungsvorgang genau im Rhythmus des Vorganges der Kaltbeschichtung auf den Granulaten abläuft, welche so eine positive Ladung erhalten.
Es wurde herausgefunden, daß die hydrophobe Eigenschaft durch einen Gehalt an Zement-Kalk-Gemischen erworben wird, welcher geringer ist als ihre Hydratations-Kapazität. Auf diese Weise ist es beim derzeitigen Forschungsstand der Anmelder möglich, Granulate mit hydrophober Eigenschaft zu versehen, welche mehr als Doppelte des Gewichts des eingesetzten Zement-Kalk-Gemisches an Wasser enthalten.
Es handelt sich also um mit einer elektrisch positiven Ladung versehene Trägermaterialien oder Granulate, deren hydrophobe Eigenschaft bewirkt, daß sie eher die bituminösen Bindemittel als das Wasser anziehen.
Unter diesen Bedingungen ist die Beschichtung mit klassischen Bitumenstoffen und mit Cut-backs erleichtert und bietet keine besonderen Schwierigkeiten, wobei angemerkt sei, daß diese mit hydrophober Eigenschaft versehenen Trägermaterialien oder Granulate, welche evtl. unter freiem Himmel gelagert und den Unbilden des Wetters ausgesetzt sind, sich nicht mit Wasser vollsaugen, welches somit nicht mehr mit Hilfe von Trommeltrocknern verdampft werden muß.
Für die Kaltbeschichtung wird die anionische Emulsion stark empfohlen, deren Bitumen negativ geladen ist. Es genügt, daß sie eine Stabilität aufweist, welche ausreicht, um diese mit hydrophober Eigenschaft versehenen Zusatzstoffe zu umhüllen, bevor sie, wie oben beschrieben, mit dem Aufbrechen beginnt.
Die entgegengesetzten Vorzeichen der Ladungen der Granulate einerseits und der Bitumenkügelchen der anionischen Emulsion andererseits bewirken das gleiche haftende Aufbrechen, welches man mit den kationischen, positiv geladenen Emulsionen bei der Reaktion mit den negativ geladenen siliziumhaltigen Materialien erhält.

Claims

1. Beschichtungsverfahren zum haftend Befestigen von plastischen und elastischen Bindemitteln, welche aufgrund von Wärme oder Lösungsmitteln entweder in verflüssigter oder in emulgierter Form vorliegen, auf Trägermaterialien, insbesondere vom Granulat-Typ, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren vor allem die Schritte umfaßt, die zu beschichtenden Trägermaterialien vorzubehandeln, indem diese hydrophob und zu Trägern einer elektrisch positiven Ladung gemacht werden, und zwar unter der Einwirkung von zwei spezifischen chemischen Produkten, nämlich einerseits eines sauren Metallsalzes und andererseits einer langkettigen organischen Säure, derart, daß ihr Verhalten gegenüber allen Bindemitteln, ob kalt oder warm, und in all ihren Formen, vergleichmäßigt wird, daß die Trägermaterialien die Eigenschaft erhalten, diese Bindemittel anzuziehen, vorzugsweise in Wasser, und daß die genannten Bindemittel mit den hydrophoben Trägermaterialien in Kontakt gebracht werden, damit die Bindemittel sich haftend und homogen auf den Trägermaterialien ablagern.

2. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe Eigenschaft der zu beschichtenden Trägermaterialien durch Einwirkung von zwei spezifischen chemischen Produkten erhalten wird, nämlich von Eisensulfat FESO&sub4;7H&sub2;O und einer Fettsäure oder einer Naphthensäure.

3. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, nach dem getrennten Hinzufügen der beiden spezifischen chemischen Produkte auf die mit hydrophoben Eigenschaften zu versehenden Trägermaterialien eine schnelle Kalt-Trocknung der Trägermaterialien durchzuführen, so daß diese eine positive elektrische Ladung erhalten.

4. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, nach dem getrennten Hinzufügen der beiden spezifischen chemischen Produkte auf die mit den hydrophoben Eigenschaften zu versehenden Trägermaterialien eine sehr schnelle Trocknung dieser Trägermaterialien mit Hilfe eines Gemischs aus Zement und Kalk durchzuführen, so daß die Trägermaterialien eine positive elektrische Ladung erhalten.

5. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement, der in dem Gemisch aus Zement und Kalk verwendet wird, durch Schmelzzement gebildet ist.

6. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Bindemittel Kohlenwasserstoff-Bindemittel sind, welche als Restprodukte der Destillierung von Rohöl getrennt von den Lösungsmitteln oder gemeinsam mit diesen und, wenn notwendig, verflüssigt vorliegen, wobei diese Bindemittel mit denen identisch sind, die für die klassische Warmbeschichtung oder für die Cut-Backs-Kaltbeschichtung verwendet werden.

7. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Bindemittel in Form von Emulsionen eingesetzt werden, deren Bitumenkügelchen eine negative elektrische Ladung tragen, wobei diese bei der Berührung mit den hydrophoben Trägermaterialien aufbrechen und dort das Bindemittel homogen und haftend und abhängig vom Grad der Stabilität der Emulsionen mehr oder weniger schnell ablagern.

8. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch os gekennzeichnet, daß die Stabilität der Emulsionen über den in diesen vorhandenen Gehalt an Alkalien gesteuert wird, welche allein oder in Verbindung mit den Proteinen oder anderen Stabilisatoren oder Mitteln vorliegen, welche das Aufbrechen beschleunigen, wie z.B. MgSO&sub4;, Na&sub2;SO&sub3; oder Petroleum-Lösungsmitteln.

9. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche das Aufbrechen beschleunigen, entweder in die Beschichtungsemulsion gemeinsam mit dem Proteinmehl eingearbeitet oder in Form von Lösungen mit einem sauren Eisensulfatsalz oder einer langkettigen organischen Säure, insbesondere einer Fettsäure, vermischt eingesetzt werden können, um die zu beschichtenden Materialien mit hydrophoben Eigenschaften zu versehen.

10. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, bevorzugt die Petroleum-Lösungsmittel mit den langkettigen organischen Säuren, die bei Umgebungstemperatur fest sind, zu vermischen, um diese ohne Wärmezufuhr für eine Kalt- Beschichtung zu verflüssigen.

11. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, die Trägermaterialien mit chemischen Trockenmitteln zu imprägnieren, um zu verhindern, daß die eventuell vorhandenen mehlähnlichen Feinteilchen bei der Handhabung der zu beschichtenden Trägermaterialien, welche die Form von Füllstoff-Granulaten haben, aufgewirbelt werden, wobei die chemischen Trockenmittel, wie insbesondere CaCl&sub2;, jedoch weiterhin die Umgebungsfeuchtigkeit anziehen und eventuell mit einem anionischen Befeuchtungsmittel kombiniert sind, welches die hydrophoben Eigenschaften der Trägermaterialien nicht beeinflußt, und ggf. mit Petroleum- Lösungsmitteln zu imprägnieren, die die langkettige organische Säure in Verdünnung enthalten können, die benötigt wird, um den Trägermaterialien die hydrophoben Eigenschaften zu verleihen.

12. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Befeuchtungsmittel vorzugsweise vom Typ C&sub1;&sub2; Dodecyl-2-Sulfat ist, welches entweder in die Emulsionen der Kohlenwasserstoff-Bindemittel im Verlauf ihrer Herstellung oder in die spezifischen chemischen Produkte, welche dazu dienen, den Trägermaterialien ihre hydrophoben Eigenschaften zu verleihen, eingearbeitet wird oder bei dem in-Kontakt-Bringen der Bindemittel und der Trägermaterialien eingespritzt wird.

13. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, die Trägermaterialien, insbesondere die Granulate, bei ihrer sekundären oder tertiären Zerkleinerung vorzugsweise in den Sandgruben oder den Steinbrüchen mit den hydrophoben Eigenschaften zu versehen, wodurch es aufgrund ihres zerkleinerten, praktisch trockenen Zustandes möglich ist, den Einsatz von Trockenmitteln einzuschränken oder ganz auf ihn zu verzichten und mit hydrophoben Eigenschaften versehene Trägermaterialien herzustellen, die ohne das Risiko, daß sie mit Wasser durchtränkt werden, unter freiem Himmel gelagert werden können.

14. Produkte, welche mit dem Beschichtungsverfahren nach nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie hauptächlich durch mit hydrophoben Eigenschaften versehene Trägermateralien in Form von unveränderten oder reinen Granulaten gebildet sind, welche mit einem bitumenartigen Kohlenwasserstoffos Bindemittel bedeckt sind.

15. Produkte, welche mit dem Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialien in Form von verunreinigten Granulaten vorliegen, die durch ihre hydrophobe Behandlung für die Beschichtung geeignet gemacht worden sind.

16. Produkte, welche mit dem Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialien in Form von Regenerat-Granulaten vorliegen, welche aus alten bituminösen Belägen stammen.

17. Aus Trägermaterialien aufgebaute Produkte, die in Form von Holz-Sägespänen oder mineralischen Schaumstoffen vorliegen, welche leichter als Wasser sind, wobei die Holz-Sägespäne oder die mineralischen Schaumstoffe durch die Einwirkung von zwei spezifischen chemischen Produkten gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 12 und 13 mit hydrophoben Eigenschaften versehen und nicht mit einem Bindemittel bedeckt sind, und wobei diese Trägermaterialien an der freien Luft gelagert werden können, ohne ihre hydrophoben Eigenschaften zu verlieren, und zur Beseitigung von Umweltverschmutzungen im Zusammenhang mit Kontaminierungen durch Kohlenwasserstoffe einsetzbar sind.