PL7097B1 - Sposób wytwarzania wodnych emulsyj bitumicznych. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu przygotowywania emulsyj wodnych, sporza¬ dzonych z materjalów bitumicznych, nada¬ jacych sie jako materjal wiazacy do budo¬ wy dróg i do wyrobu brykietów z wegla i tym podobnych, do pokrywania ochronna powloka kamieni, metali i tym podobnych przedmiotów, jak równiez budynków i ogro¬ dzen, do impregnowania cementu i tym po¬ dobnych mas oraz wojloku I innych mate¬ rjalów uzywanych do krycia d&chów.Celem wynalazku jest wyrób emulsji latwo plynnej, która miesza sie z woda w dowolnej proporcji i jest zasadniczo stala, to znaczy, ze skladniki jej nie latwo sie wydzielaja.Sposób wytwarzania wspomnianej wod¬ nej emulsji bitumicznej polega na zmiesza¬ niu stopionego lub plynnego materjalu bi¬ tumicznego z mala iloscia (okolo 10°/0) czynnika emulsjonujacego, skladajacego sie z kwasu garbnikowego i wody z domieszka lub bez domieszki wodnego roz¬ tworu alkalji.Korzystnie jest jednak, aby proces po¬ wyzszy, stosownie do zasady wynalazku, polegal na roztopieniu stalego materjalu (bitumicznego sztucznie wytworzonego z ro¬ py naftowej, jak np. asfaltu meksykanskie¬ go i na dodaniu do niego przy równocze- snem mieszaniu najpierw w ilosci do 10°/0 czynnika emulsjonujacego, zlozonego z kwasu garbnikowego, a nastepnie rozcien¬ czonego roztworu alkalji i aby ogrzewaniei mieszanie trwalo do czasu zupelnego ze- mulsjonowania sie tej mieszaniny.W innej postaci wykonania tego wyna- lazku roztopiony lub plynny bitum mozna najpierw zmieszac z rozcienczonym roztwo¬ rem alkalji (przyczem alkalje dolewa sie do bitumu lub odwrotnie), a nastepnie do¬ dac wspomnianego czynnika emulsjonuja¬ cego z domieszka lub bez domieszki alkalji lub wody.Ponadto wynalazek niniejszy polega równiez na tern, ze po uprzedniem zneutra¬ lizowaniu czynnika emulsjonujacego roz¬ cienczonym wodhym roztworem alkalji do¬ daje sie roztopionego lub plynnego bitumu, nastepnie rozcienczonego wodnego roztwo¬ ru alkalji, a na koncu goracej wody o tem¬ peraturze okolo punktu wrzenia. Zamiast dalszej domieszki alkalji po dodaniu bitu¬ mu, plyn, powstaly ze zmieszania zneutra¬ lizowanego czynnika emulsjonujacego z al- kalja, mozna dodac do alkalji w postaci rozcienczonego wodnego roztworu, jak po¬ przednio przy temperaturze wrzenia, a na¬ stepnie roztopiony lub plynny bitum, W mysl zasady wynalazku niniejszego, pewna ilosc kwasu garbnikowego, jako czynnika emulsjonujacego mozna zastapic w malej ilosci kwasem tluszczowym, nafte- nowym, kazeina, siarkowana oliwa lub in¬ nym znanym czynnikiem emulsjonujacym.Czynnik emulsjonujacy, jaki stosuje sie w mysl wynalazku niniejszego, obejmuje uzywany w handlu kwas garbnikowy lub garbniki naturalne lub syntetyczne oraz wodne roztwory kwasu garbnikowego lub garbników takich jak kora debowa, de¬ bianki i inne skladniki roslinne.Ponizej podano kilka sposobów, wyja¬ sniajacych zasade niniejszego wynalazku.Przyklad I. Asfalt meksykanski stopio¬ ny w kotle o zewnetrznie ogrzewanym pla¬ szczu i obracalnych lopatkach do miesza¬ nia zawartosci kotla. Gdy temperatura bi¬ tumu wyniosla okolo 102° — 107° C doda¬ no kwasu garbnikowego w ilosci okolo 10°/0 wagi bitumu. Gdy kwas garbnikowy do¬ kladnie zmieszal sie z goraca woda, doda¬ no do kotla wody wrzacej w ilosci okolo 100 czesci na 100 czesci bitumu. Nastep¬ nie dodano 10°/0-go roztworu sody zracej w takiej ilosci, aby ilosc doprowadzonego NaOH wynosila l°/0 w stosunku do wagi bi¬ tumu. Zawartosc kotla mieszano przytem podczas dodawania wspomnianych czynni¬ ków, utrzymujac temperature 102°—107° C, tak dlugo, dopóki nie nastapilo zupelne ze- mulsjonowanie sie mieszaniny.Przyklad II. W tym przykladzie 60°/0-wy roztwór kwasu garbnikowego uzyto jako czynnika emulsjonujacego. Meksykanski asfalt roztopiono, jak w poprzednim przy¬ kladzie stosujac ten sam sposób postepo¬ wania, przy dodawaniu domieszek Kwas garbnikowy dodano w ilosci 10°/0 w stosun¬ ku do ilosci bitumu. Nastepnie, podobnie jak poprzednio, dodano 100 czesci wody po domieszaniu czynnika emulsjonujacego, a na koncu 1,1 °/o. s°dy zracej w postaci 2°/o-ego roztworu.Przyklad III. W tym przykladzie czyn¬ nik emulsjonujacy skladal sie ze 100°/0-ego wyciagu garbnikowego i dodano go w ta¬ kiej ilosci, aby wypadlo okolo 5°/0 kwasu w stosunku do bitumu. Podobnie jak poprzed¬ nio dodano 100 czesci wody, a nastepnie 2°/0-ego roztworu sody zracej w takiej ilo¬ sci, aby zawartosc NaOH wynosila 0,7°/0 w stosunku do bitumu.Nalezy zaznaczyc, ze w powyzszych przykladach w kazdym wypadku uzyto roz¬ cienczony roztwór alkalji oraz, ze roztwór ten domieszano po dodaniu wody. Sposób ten podaje warunki, w jakich otrzymac mozna w praktyce najlepsze wyniki.Przyklad IV. Asfalt meksykanski sto¬ piono, jak poprzednio, a gdy temperatura jego wynosila 104° do 110° C, dolano do kotla 2°/0 wodnego roztworu potazu zra¬ cego. Domieszany roztwór alkaliczny wy¬ nosil 0,5°/0 KOH w stosunku do wagi bitu¬ mu. Nastepnie, gdy alkalja zmieszaly sie — 2 —dokladnie z bitumem, dolano do kotla wrzacej wody w ilosci okolo 70 czesci na 100 czesci bitumu. Po ukonczeniu miesza¬ nia skladników, dodano kwasu garbnikowego w postaci sproszkowanej oraz w ilosci od¬ powiadajacej 2°/0-om w stosunku do wagi bitumu.Przyklad V. Wedlug niniejszego przy¬ kladu otrzymano bardziej stala emulsje od sporzadzonej wedlug przykladu IV-go.Proces polega na dodaniu goracego bitumu do wrzacego roztworu alkalji, a nastepnie kwasu garbnikowego. Roztwór alkalji skla¬ da sie z 70 czesci wody na 100 czesci bitu¬ mu oraz z 2°/0-go roztworu potazu zracego w ilosci odpowiadajacej 0,5°/0 wagi bitumu.Gdy roztopiony bitum dokladnie wymieszal sie z alkalicznym roztworem, dodano kwa¬ su garbnikowego w tej samej postaci jak poprzednio, jednak w ilosci odpowiadaja¬ cej 5°/0 w stosunku do wagi bitumu.Przyklad VI. W tym przykladzie naj¬ pierw zneutralizowano w kotle kwas garbni¬ kowy soda zraca, potem dodano bitumu, nastepnie alkalji, a na koncu wrzacej wo¬ dy. Ilosc kwasu garbnikowego w postaci sproszkowanej stanowila okolo 2,5°/0 w stosunku do wagi bitumu. Celem zneutra¬ lizowania tego kwasu zastosowano wodny roztwór sody zracej w ilosci, odpowiadaja¬ cej 0,6 czesci NaOH (w stosunku do wagi bitumu) na 30 cm8 wody; nastepnie dodano do goracego bitumu dwuprocentowego roz¬ tworu potazu zracego w ilosci odpowiadaja¬ cej 0,5°/0 KOH w stosunku do wagi bitumu, na koncu dodano wody w ilosci 70 czesci na 100 czesci bitumu.Przyklad VII. W tym wypadku zasto¬ sowano wodny roztwór sumachu, zawiera¬ jacy okolo 50°/0 kwasu garbnikowego, jako czynnik emulsjonujacy, przyczem wyciag z sumachu w ilosci odpowiadajacej 2,5°/0 wagi bitumu najpierw zneutralizowano rozcien¬ czonym roztworem sody zracej, zawieraja¬ cym 0,25% NaOH (w stosunku do wagi bi¬ tumu) na 12,5 cm* wody. Nastepnie doda¬ no do kotla wrzacego roztworu potazu zra¬ cego, przyczem roztwór ten zawieral 70 czesci wody na 100 czesci bitumu, zmiesza¬ nych z 2°/0 wodnym roztworem potazu zra¬ cego w ilosci odpowiadajacej 0,5°/0 KOH w stosunku dó wagi bitumu. Zneutralizowa¬ ny wyciag sumachu wlano do mieszalnika, zawierajacego roztwór potazu zracego, a nastepnie dodano goracego bitumu. Rów¬ noczesnie mieszano zawartosc w kotle, utrzymujac temperature okolo 104°—110* C, az do czasu zupelnego zemulsjonowania sie mieszaniny.Przyklad VIII. W poprzednich przykla¬ dach stosowano naturalny kwas garbniko¬ wy, w niniejszym zas uzyto kwasu garbni¬ kowego syntetycznego, znanego w handlu pod nazwa „stannin" lub „nersdol". Asfalt meksykanski roztopiono jak poprzednio, dodajac nastepnie 4°/0 wspomnianego syn¬ tetycznego kwasu garbnikowego. Gdy kwas dokladnie sie zmieszal, wlano do mieszal¬ nika goracej wody w ilosci odpowiadajace) jednej czesci wody na 100 czesci bitumu.Nastepnie domieszano 10°/0-ego roztworu sody zracej, tak, aby wprowadzic l°/0 NaOH w stosunku do wagi bitumu.Znany w handlu syntetyczny kwas garb¬ nikowy zawiera pewna ilosc kwasu octowe¬ go. Domieszka ta czesto jest rozmaita, ro¬ zumie sie wiec, ze ilosc domieszanej sody zracej lub innej alkalji zalezy od zawar¬ tosci kwasu octowego.W poprzednich przykladach, w których zastosowano wodny wyciag kwasu garbni¬ kowego, mozna równiez uzyc syntetyczne¬ go wyciagu kwasu garbnikowego.Przyklad IX. W tym przykladzie pew^ na czesc czynnika emulsjonujacego, sklada¬ jacego sie z kwasu garbnikowego, zastapio¬ no kwasem tluszczowym. Czynnik emulsjo¬ nujacy, który jak poprzednio dodano do roztopionego bitumu, skladal sie z 5°/0 kwa¬ su garbnikowego (naturalnego} i 2°/0 kwasu olejowego. Wody i alkalji dodano jak po¬ przednio. Alkalji uzyto w postaci 10*/0-ego — 3 —roztworu sody zracej w takiej ilosci, aby przypadalo 0,75°/0 NaOH na wage bitumu.W innym przykladzie tego rodzaju spo¬ sobu zastosowano jako czynnik emulsjonu¬ jacy, siarkowana oliwe tluszczowa w po¬ laczeniu z kwasem garbnikowym. W tym wypadku czynnik emulsjonujacy skladal sie z 2,5°/0 naturalnego kwasu garbnikowego i 3°/0 siarkowanej oliwy tluszczowej. Na¬ stepnie dodano 10°/0-ego roztworu sody zracej w ilosci odpowiadajacej 0,65°/0 NaOH w stosunku do wagi bitumu, W kazdym z poprzednich przykladów przy przygotowywaniu emulsji stosowano rozcienczony roztwór alkalji. Jakkolwiek korzystniej jest wykonywac ten proces we wspomniany sposób, rozumie sie jednak, ze uzywanie alkalji nie jest kwestja zasadni¬ cza. Sporzadzono np, emulsje z asfaltu meksykanskiego z dodaniem 10°/0 (w sto¬ sunku do wagi bitumu) sproszkowanego kwasu garbnikowego bez domieszki alkalji, a ilosc domieszanej wody wynosila tylko 50 czesci na 100 czesci bitumu. Emulsja wykonana w ten sposób nie byla tak dobra co do swej stalosci, jak emulsja wykonana wedlug poprzednich przykladów. Ponadto przekonano sie, ze gdy nie dodano alkalji, ilosc wody, która mozna bylo dodac, siega¬ la granicy 50 czesci na 100 czesci bitumu.Bitum lub inne materjaly sztuczne, otrzymane z ropy naftowej, jak np, meksy¬ kanski asfalt, mozna uzywac przy sposo¬ bach wedlug niniejszego wynalazku. Moz¬ na równiez stosowac materjaly bitumiczne w postaci plynnej takie np. jak smola po- . gazowa. Ponadto mozna dodawac do so¬ dy zracej lub potasu rozmaite alkalja lub uzywac zamiast tych ostatnich w odpowiedz niej proporcji, np. wodan sodowy lub we¬ glany sodu lub potazu, boraks, suchy po¬ piól sodowy Na2COg, albo krzemiany lub borany sodu lub potasu. Emulsja opisana jest latwo plynna, przyczem skladniki jej nielatwo sie wydzielaja, nastepnie daje sie przewozic w dowolnych odpowiednich zbiornikach oraz stosowac przy zwyczajnej temperaturze. Mozna jej uzywac do bu¬ dowy dróg bez ogrzewania. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania wodnych e- mulsyj bitumicznych, znamienny tern, ze roztopiony lub plynny materjal bitumino- wy miesza sie z mala iloscia (do 10°/0) czyn¬ nika emulsjonujacego, skladajacego sie z kwasu garbnikowego oraz wody z domiesz¬ ka lub bez domieszki wodnego roztworu al¬ kalji,

2. Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tem, ze do roztopionego stalego bitumu, np. sztucznie wytworzonego z ropy nafto¬ wej, takiego jak asfalt meksykanski, doda¬ je sie najpierw przy równoczesnem miesza¬ niu mala ilosc do 10°/0 czynnika emulsjo¬ nujacego, skladajacego sie z kwasu garbni¬ kowego, a nastepnie rozcienczonego wod¬ nego roztworu alkalji, przyczem ogrzewa sie i miesza tak dlugo, az nastapi zupelne zemulsjonowanie,

3. Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tem, ze roztopiony lub plynny bitum najpierw miesza sie z rozcienczonym roz¬ tworem alkalji, a nastepnie dodaje sie czyn¬ nika emulsjonujacego z dalsza domieszka alkalji lub wody lub bez tej domieszki,

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze najpierw neutralizuje sie czyn¬ nik emulsjonujacy rozcienczonym roztwo¬ rem alkalji, potem dodaje sie roztopionego Jub plynnego bitumu, nastepnie alkalji w rozcienczonym wodnym roztworze, a na koncu goracej wody o temperaturze okolo punktu wrzenia.

5. Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tem, ze najpierw neutralizuje sie czyn¬ nik emulsjonujacy rozcienczonym wodnym roztworem alkalji, a nastepnie dodaje sie otrzymany plyn do alkalji w postaci roz¬ cienczonego wodnego roztworu, jak poprzed- — 4 —nio w temperaturze okolo punktu wrzenia, a na koncu roztopiony lub plynny bitum,

6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze jako czynnik emulsjonuja¬ cy stosuje sie syntetyczny kwas garbnikowy.

7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze czynnik emulsjonujacy sklada sie z wodnego kwasu garbnikowego naturalnego lub syntetycznego lub z garbni¬ ków takich jak kora debowa, galasówki i tym podobne materjaly.

8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tern, ze czesc garbnikowego kwasu, jako czynnika emulsjonujacego, zastepuje sie mala iloscia kwasu tluszczowego lub in¬ nego znanego czynnika emulsjonujacego. Asphalt Cold Mix (1925) Limited. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL