PL6018B1 - Sposób wytwarzania wodnej emulsji bitumicznej. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób fabrykacji emulsji dajacej sie z! latwoscia rozprowadzac i mieszac z woda w dowolnym stosunku, posiadajacej stala konsystencje, tak ze czesci skladowe tejze emulsji nielatwo sie od siebie oddzielaja.Pierwsza zagada niniejszego wynalazku polega na wytwarzaniu wodnej emulsji smo¬ listej, przez przetopienie stalego tworzywa bitumicznego (np. ze sporzadzonego sztucz¬ nie z produktów naftowych, takich jak asfalt meksykanski) lub tworzywa bitumicz¬ nego w postaci kleistej cieczy (np. gu- dron) z domieszka malej ilosci (okolo lub ponizej 5%) czynnika emulgujacego, sta¬ nowiacego produkt rozkladu zwiazków a- zotowych pochodzenia noslinnego lub zwie¬ rzecego oraz dodaniu do tej mieszaniny go¬ racej wody o temperaturze wrzenia lub nie¬ co nizszej.Zastosowany czynnik emulgujacy moze skladac sie z produktu lub z produktów rozEladu proteiny, z mieszaniny protein lub z pnoduktu ciala, zawierajacego proteine.Stosownie do bardziej specyficznych da¬ nych niniejszego wynalazku, czynnik emul¬ gujacy stanowi mieszanine reakcyjna, wy-tworzona przez dzialanie alkaljów na pro¬ teine (np. kazeine lub gluten) lub na cjalo, zawierajace proteine.Trójmetylamina jest produktem reakcji pomiedzy alkaljami i pewnemi cialami azo- towemi pochodzenia roslinnego lub zwie¬ rzecego, takiemi jak ciala proteinowe. Moz¬ na ja równiez wytwarzac przez rozklad zapomoca suchej destylacji osadu z cukni, zwlaszcza z osadu z buraków cukrowych, znanego pod nazwa melasu.Stosownie do zasady niniejszego wyna¬ lazku, jako czynnik emulgujacy moze byc uzyty plyn zawierajacy: trójmetylamine lub inna alkylowa lub alifatyczna amine, albo mieszanine alkylowych lub alifatycz¬ nych amin.Z powyzszego wynika, ze istnieja dwa sposoby wykonania niniejszego wynalazku: proteine lub cialo, zawierajace proteine, mozna najpierw poddac dzialaniu alkaljów, a nastepnie produkty tej reakcji dodac do roztopionego* bitumu, albo tez proteine lub cialo zawierajace proteine i alkalja doda¬ wac do bitumu oddzielnie, a w tym wypad¬ ku produkty rozkladu, stanowiace czynnik emulgujacy, tworza sie na miejscu czyli ,,in situ..Zmieniajac nieco ten sposób, mozna w pewnym stosunku (jap. w jednej szóstej czesci) proteinowy czynnik emulgujacy za¬ stapic kwasem: tluszczowym takim, jak kwas olejowy, a potem doidac odpowiednia ilosc alkaljów w celu zobojetnienia tego kwasu, w ilosci wymaganej dla proteiny lub ciala,, zawierajacego proteine. Mozna równiez uzyc, zamiast pewnej czesci ciala zawierajacego proteine, skrobi (krochma¬ lu) lub innych cial macznych, a nawet skro¬ bi i kwasu tluszczowego jednoczesnie.Ponizej podano kilka przykladów, do¬ tyczacych procesów chemicznych, stanowia¬ cych przedmiot niniejszego wynalazku.Przyklad I. W cylindrycznym kotle z zewnetrzna ogrzewajaca oslona oraz z obno- towemi lopatkami do mieszania zawartosci roztapia sie meksykanski asfalt. Gdy juz temperatura tego bitumu osiagnie okolo 101,7°—107,3° C, dodaje sie,*w ilosci sta¬ nowiacej okolo 4% jego wagi suchej ziarni¬ stej kazeiny. Po dokladnem zmieszaniu ka¬ zeiny z bitumem, dodaje sie powoli gorace¬ go, 2%-ego roztworu gryzacego potazu w ilosci, odpowiadajacej 0,56% KOH wagi bi¬ tumu. Ogrzewanie i mieszanie trwa, az do chwili calkowitego zemulgowania (rozpro¬ wadzenia), poczem dodaje sie do kotla tyle wody, aby gotowa emulsja zawierala 30— 50% wody. W przykladzie tym czynnik e- mulgujacy utworzyl sie na miejscu.Przyklad II. Uzywa sie równiez kaze¬ ine, lecz poddana dzialaniu alkaljów w od- dzielnem naczyniu.Mieszanine zawierajaca: kazeiny 16% potazu gryzacego..... 4% wody 80% ogrzewa sie do punktu wrzenia w naczyniu, ogrzanem para, dodajac ja nastepnie po¬ woli do kotla, zawierajacego roztopiony bi¬ tum o temperaturze 82,5° do 93,5°C. Mie¬ szanine powyzsza dodaje sie w takiej ilo¬ sci, aby ilosc kazeiny stanowila 3% wagi bitumu. Goracej wody dolewa sie w takiej ilosci, azeby zawartosc jej w gotowej e- mulsji dochodzila do 50%.Przyklad III. W taki sam sposób, jak i w przykladzie II, przygotowuje sie mie¬ szanine reakcyjna z kazeiny i gryzacego po¬ tazu. Do kotla zas zawierajacego roztopio¬ ny bitum o temperaturze okolo 82,5° do 93,5° C dodaje sie kwasu olejowego w ilo¬ sci, stanowiacej 2% wugi bitumu. Nastepnie dodaje sie w stanie zimnym proteinowego czynnika emulgujacego w ilosci takiej, aby wypadlo 2% kazeiny w stosunku do wagi bitumu, oraz zimnego roztworu potazu gry¬ zacego w ilosci, wystarczajacej do zobojet¬ nienia kwasu tluszczowego (t j. 0,28% po¬ tazu .w stosunku do wagi bitumu). Miesza- — 2 —nie odbywa sie, az do chwili zemulgowania sie zawartosci kotla, poczem dolewa sie zimnej wody w takiej ilosci, azeby zawar¬ tosc Wody w gotowej emulsji dochodzila do mniej wiecej 50%, Przyklad IV. Do roztopionego bitumu dodaje sie domieszki w nastepujacych ilo¬ sciach i kolejnosci: kwasu olejowego . . . 0— 5% kazeiny . . . . . . 0— 5% skrobi . . . / . ¦ . 0—5% potazu gryzacego . . . ' 0—28% Powyzsze ilosci rozumieja sie w stosunku do wagi bitumu. Przy dodaniu zas domie¬ szek bitum, a mianowicie asfalt meksykan¬ ski, utrzymuje sie w temperaturze od 101,7°—107,3° C, przyczem miesza sie go, az do chwili ziemulgowania sie zawartosci kotla. 2% nowy roztwór potazu zagotowuje sie przed dodaniem do zawartosci kotla.Przyklad V. Do roztopionego asfaltu meksykanskiego o temperaturze od 101,7° do 107,3° dodaje sie zimnego roztworu wod¬ nego trójmetylaminy w takiej ilosci, aze¬ by wprowadzic okolo 2% trójmetylaminy w stosunku do wagi bitumu. Wody goracej dodaje sie tyle, aby zawartosc jej w goto¬ wej emulsji dochodzila do 50%. Trójmetyl- amine nalezy domieszac i dokonac zemul¬ gowania w mozliwie najkrótszym czasie, po¬ niewaz trójmetylamina jest bardzo lotna.W sposobie podanym w pierwszym przykla¬ dzie nie uzywa sie zupelnie alkaljów.Przyklad VI. Do roztopionego, podob¬ nie jak w poprzednim przykladzie asfaltu meksykanskiego (np, w mlynku koloidal¬ nym lub w cylindrycznym kotle, (posiadaja¬ cym zewnetrzny plaszcz ogrzewajacy i lo¬ patki obrotowe dio mieszania jego zawarto¬ sci) o temperaturze od 101,7° do 107,3°C dodaje sie kwasu olejowego w ilosci okolo 0,5% w stosunku do wagi bitumu. Nastep¬ nie dolewa sie do kotla 1—2% -ego roztwo¬ ru sody gryzacej, a wkoncu dodaje wodne¬ go roztworu trójmetylaminy w ilosci stano¬ wiacej 2% w stosunku do wagi bitumu, przy¬ czem zawartosc kotla miesza sie bez prze¬ rwy. Ilosc roztworu sody gryzacej winna zawierac okolo 0,06 %NaOH w stosunku do wagi bitumu wraz z iloscia wody, aby zawartosc jej wynosila 25—50 cadesci na 100 cziescii bitumu. Miieszlamie odlbywai sie az do chwili ^emulgowania sie zawartosci, po¬ czem gotowa lemulsje piozostawia s:e, alby powioli ostyglla. Podolbmrie jaik ii w popflziedl- n3m przykiadlzie, domiesizaniie trójmetyl¬ aminy i zemiulligoiwfcimie przeptfowaidza sie mozlnwfe .jlak niaijiszybdej, iw* celu unikniecia uloltniemla isie aimiim. Zatmiiasit ibjtumiu ispottiza- dzonego sztucznie z oleju iskalnego (njp. z asfaltu meksykansikiteigo), mozniai uzyc do procesu, stanowiacego przedmiot niniejsze¬ go wynalazku, bitumu innego rodzaju, jak np. bitumicznego tworzywa w postaci klei¬ stego iplynui takiego jak gudroni. Do reak¬ cji z proteina lub ciialeimi, -ziawieraijacem proteinie, Itrib do izobojietniienia ibwlalsu tlu¬ szczowego inioztaiai uizyc rotejmlaitych alka¬ ljów, jako dbdlatefc lubi ziafirciaist gryzacego potazu lub sody. Mozna tipi. uzyc W «fówino- wtaizhlej ailWscI weiglatnu sodowego liiib potaso¬ wego, boraksu lub wodorotlenku soddwego (NaOH).W przykladzie VI kwas tluszczowy lub mfiiesziainiinie kiwiasiu tiliuisjzcztolwego mozna za¬ stapic ikwiaisem olejowym, jak równiez ido^ dawac do roztopionej bitumtu lrójtaifetyl- amine i kwas tluszczowy jednocziesinie, za¬ miast oddzielnie, jak to bylo powyzej pio- dane, W ipirzyikfflaidladh, w których stosuje sie kazeine, niajlepisze rezultaty osiagnieto ze zwykla handlowa * kazeina, wówczas gidy kazeina galaretowa (scieta) nie dala do¬ brych wynikowi.Sporzajdzona w opisany sposólb emull- sjia jest leklkojpllyninia, nie rozdziela sie latwo nia iswe islkillaidinriki:, moizina ja przewozic w! ja!- kiemfcolwiek dbgodtaem naczyniu i stosowac pr^y zwyklej temperaturze). — 3Bardzo doniosle znaczenie posiada fakt, itz uzycie tej emiuiLsiji', np. do budtowy dlróg, nie wymaga zupelnie ogrzewania. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytówarizamia wodnej emulsji bitumicznej, znamienny tern, ze stale two¬ rzywo bitumicznie sporzadzone np. sztucz¬ nie z oleju skalnego, takiego jak asfalt meksykanski lub tworzywo bitumiczne w posfadi kleistego plynu (nip. gudron), rozta¬ pia sie i miesza z iloscia okolo hib ponizej 5% czynnika emuilguijacego, stanowiacego prodiukt rozkladu zwiazków azotowych po- chicidlzeniia resilnniego lulb lzwSerbecego, otnaz dodaje ,sie do tej mieszaniny goracej wo¬ dy o temperaturze wrzenia lub nieco niz¬ szej.

2. Sposób wytwarzania wodnej emulsji bitumicznej wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze czyninfk efrndliguijiacy stanowi pro¬ dukt lub pfodWkty rozkladu proteiny albo mieszaniny proteiny lub tez produkt roz¬ kladu ciala, zawierajacego proteine.

3. Sposób wytwarzania wodnej emulsji bitumicznej wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tern, ze czynnik eimtilgujacy isitatniowi mie¬ szanine reakcyjna wtytworzona przez od- daiailywanie alkaJjów na proteine (np. ka¬ zeine lub gluten) lub cialo, zawierajace proteine.

4. Spcisiób wytwarzania) wcdinej emulsji bitumicznej wedlug zatsitrz. 1, znamienny tern, ze czynnik emulgujacy stanowi plyn, zawierajacy trójmetylamine lufo inna alky- lowa lub alifatyczna aminef lub tez miesza¬ nine aflkylowycih lufo aJMfaityoznych amin,, i ze dodaje sie ja np* w takiej ilosci aby sta¬ nowila okolo 1—5% trójmetylainmy w sto¬ sunku ido wagi bitumu.

5. Sposób wytwarzanriai wodnej emulsji bitumicznej wedlug zastrz. 1, 2 i 3, zna-? mienny tern, ze do roztopionego bitumu do¬ daje sie oddlzieflnie proteine lub cialo, za¬ wierajace ptroteine, oraz alkailja, a produk¬ ty wywollanlej w ten sposób reakcji (zawiera¬ ja czynnik emullgu'jacy, tworzacy isie na miejscu czyJi ,,in situ".

6. Sposób wyiflWarizian&a wodnej emuilsijli bitumicznej wedlug zastrz. 1, 2 i 3, zna¬ mienny tern, ze proteine lub cialo, zawiera¬ jace proteline, poddajje sie naljp:'ierw dlzia- lanilu aBkalljów, ai dlopilero produkty tejze reakcji miesza sie z roztopionym bitumemu

7. Sposób wytwairzianiai wodnej emulsji bitumicznej wedllug zaistuz. 1—6, znamien¬ ny tern ,ze zamiast pewnej czesci wspomnia¬ nego proteinowego lub aminowego czynmd- ika emulgujacego uzywai '.sfiie skrobie (kroch¬ mal) lufo inne maezne cialo, albo kwas tlu¬ szczowy lub tez jednoczesnie skrobie lufo inne maczne cialo oraz kwas tlusfzczowy, pTzyczem dodaje sie wodnego roztworu al- kalljów (np. sody gryzacej )w ilosci takiej, aby zobojetnic kwas tluszczowy.

8. Sposób wytwarzania wodnej emulsji bitumicznej wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze czynnik emulgujacy stanowi mie¬ szanine reakcyjna, wytworzona, przez dzia¬ lanie 2—6% -ego roztworu potazu gryzace¬ go na kazeine w ilosci stanowiacej 0,05 — 5% wagi bitumu. A s p h a :11 C ofl dl Mi x (1925) L i m i t e di. Zaisltepca.: S. Pawlikowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL