CH119459A - Procédé de préparation d'une émulsion aqueuse bitumineuse et émulsion obtenue selon ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation     Wune    émulsion aqueuse     bitumineuse    et émulsion obtenue selon  ce procédé.    La présente invention comprend un pro  <B>cédé</B> de préparation d'une émulsion aqueuse  bitumineuse et     une    émulsion obtenue selon  ce procédé.  



       Une    telle émulsion est appropriée comme  agglomérant dans la construction des routes  ou dans la fabrication des briquettes de char  bon ou autres briquettes semblables, ou pour       .-3ervir    de revêtement protecteur<B>à</B> la     1-ierre,    au  bois, au métal ou autres employés en     cons-          truetion    ou pour des clôtures ou pour     impré-          ,gner    du béton ou des matières semblables, ou  encore pour préserver du feutre et autres ma  tériaux employés pour les toitures.  



  Le procédé, selon l'invention est caracté  risé, en ce que l'on mélange ensemble au moins  une matière bitumineuse, sou s forme     d'un    li  quide chaud, de l'eau et un agent émulseur  comprenant au moins un acide tannique ou  un sel de cet acide.  



  L'émulsion obtenue contient au moins  une matière bitumineuse émulsionnée dans de  l'eau et au moins un acide tannique ou un sel  de cet acide, en proportion ne dépassant pas    <B>10</B>     Vû    du poids de la matière bitumineuse, le  tout constituant un mélange intime liquide<B>à,</B>  froid, qui coule facilement et qui est pratique  ment stable, c'est-à-dire dont les constituants  ne se séparent pas facilement les uns des       a-Litres.     



  Lors de la mise en     #uvre    du procédé, on  peut opérer selon une des méthodes suivantes:  <B>10</B> On fond du bitume solide (par exem  ple du type artificiellement préparé du<B>pé-</B>  trole, tel que l'asphalte du Mexique), on<B>y</B>       i.dditionne    tout en agitant, premièrement une  faible proportion (tout au plus<B>10</B> 'A par rap  port au poids du bitume) de l'agent émul  seur, comprenant de l'acide tannique, puis  une solution aqueuse diluée d'un corps alca  lin et on maintient le chauffage et l'agita  tion jusqu'à ce que l'émulsion s     oit    formée.  



  20 On mélange en premier lieu au bitume  liquide une solution diluée d'un corps alcalin  (la solution étant versée clans le bitume ou le  bitume dans la solution) puis on incorpore  l'agent émulseur     sus-indiqué    avec on sans ad-           dition    de corps alcalin supplémentaire et  d'eau, ou d'eau seulement.  



  <B>30</B> On neutralise en premier lieu l'agent  émulseur, par exemple<B>de</B> l'acide tannique  pur, avec une solution diluée aqueuse d'un  corps alcalin, on additionne ensuite le bitume  liquide et on effectue une addition supplé  mentaire de corps alcalin en solution aqueuse  diluée et on incorpore finalement au mélange  de l'eau chaude (de préférence<B>à</B> ou aux     en-          virons'du    point d'ébullition).

   Au lieu d'in  corporer du corps alcalin supplémentaire  après l'addition du bitume, le liquide préparé  en neutralisant l'agent émulseur avec le corps  alcalin peut être     additionné.à    une nouvelle  quantité de ce corps en solution aqueuse di  luée comme précédemment et<B>à</B> ou près de  son point d'ébullition, le bitume liquide ou  fondu étant ensuite incorporé.  



  On peut aussi employer concurremment  avec l'acide ou le sel tannique de     Pagent          #D     émulseur, une faible proportion d'acide gras,  d'acide     naphth6nique,    de     caséïne,    d'huile sul  fonée ou autre émulseur connu.  



  Les agents émulseurs qui peuvent être  employés selon cette invention comprennent  les acides tanniques ou tanins du commerce  soit<B>à</B> l'état naturel, soit sous forme synthé  tique et des extraits aqueux d'acide tannique  ou de matières contenant du tanin tels     que     l'écorce de chêne, les noix de galle au autres  constituants végétaux.  



  Voici quelques exemples d'exécution du  procédé selon la présente invention:    <I>Exemple<B>1:</B></I>    On fond de l'asphalte du Mexique dans  un récipient ayant une chemise externe clé  chauffe et une palette rotative pour l'agita  tion de son contenu. Lorsque le bitume fondu  est<B>à,</B> la température d'environ 102<B>' à 107 ' C,</B>  on additionne de l'acide tannique en propor  tion d'environ<B>10</B>     '/o    calculé en poids par rap  port au bitume. L'acide tannique est sous la  forme solide pulvérulente connue du com  merce. Après que l'acide tannique est en  tièrement incorporé, on verse dans le réci  pient de l'eau chaude, au - point d'ébullition,    en proportion d'environ<B>100</B> parties pour     No     parties de bitume.

   On verse ensuite dans le  récipient une solution<B>à 10 %</B> de soude     eaus-          tique    en quantité suffisante pour introduire  <B>1</B>     '/o    de     NaOH    calculé en poids par rapport  au bitume. On agité le contenu du récipient  pendant l'addition des ingrédients     sus-indi-          qués    et on maintient la température de<B>102 à</B>  <B>107 \ C</B> jusqu'à ce que l'émulsion soit formée.  <I>Exemple 2:</I>  On emploie, comme agent émulseur,     Un     extrait aqueux à<B>60 %</B> d'acide tannique.

   On  fond     Pasphalte    du Mexique, comme dans  l'exemple précédent, et on suit la, même  marche pour l'ordre dans lequel les ingré  dients sont incorporés. On additionne l'ex  trait de tanin en quantité suffisante pour in  troduire<B>10</B>     '/#0    d'acide calculé par rapport au  bitume. On additionne comme précédemment  <B>100</B> parties d'eau après incorporation de  l'agent émulseur et finalement on ajoute  <B>1J %</B> de soude caustique calculé par rapport  au bitume sous forme d'une solution<B>à</B><I>'2</I>     %.       <I>Exemple<B>3:</B></I>  On fond de l'asphalte du Mexique, comme  <B>à</B> l'exemple<B>9-</B> et on suit la même marche en  ce qui concerne l'ordre dans lequel les ingré  dients sont incorporés.

   L'agent émulseur  est dans ce cas un extrait de tanin de<B>100</B>     ï#0     et on emploie     une    quantité suffisante de cet  extrait pour introduire dans l'asphalte fondu  <B>5 %</B> d'acide calculé     par    rapport au bitume.  Comme précédemment, on incorpore<B>à</B> ce der  nier<B>100</B> parties d'eau et ensuite, une solution  de soude caustique<B>à.</B> 2     '/o    en quantité suffi  sante pour introduire<B>0,7 %</B> de     _"L##aOH    calculé  par rapport au bitume.  



  On remarquera que, dans les     #exenip!es     précédents, on emploie dans chaque cas une  solution diluée d'alcali et que<B>de</B> plus cette  solution est incorporée après l'addition d'eau.  Ces procédures représentent les conditions  qui, en pratique, ont été trouvées comme con  duisant aux résultats les plus     satisfaisanI#4-          L'invention    n'est cependant pas limitée<B>à</B> l'or-           dre    particulier dans lequel les ingrédients  sont incorporés, mais peut être exécutée, si  on le désire, selon l'un quelconque des exem  ples suivants,  <I>Exemple 4:

  </I>  On fond comme précédemment de l'as  phalte du Mexique et lorsque l'on a atteint  la température de<B>105 à 110<I>'</I> C,</B> on verse  dans le récipient une solution aqueuse<B>à</B> 2     '/o     de potasse caustique. La solution d'alcali est  incorporée en quantité équivalente a<B>0,5 %</B> de       KOH    calculé en poids par rapport au bitume.  Après que l'alcali est entièrement incorporé  au bitume, on coule dans le récipient de l'eau  chaude aux environs du point d'ébullition, la  quantité d'eau étant environ de<B>70</B> parties  pour<B>100</B> parties de bitume.<B>On</B> additionne,  tout en maintenant l'agitation du contenu du  récipient, de l'acide tannique, sous forme so  lide pulvérulente, en proportion d'environ 2<B>%</B>  en poids par rapport au bitume.

      <I>Exemple<B>5:</B></I>  On additionne du bitume chaud<B>à</B> une so  lution bouillante d'alcali et on incorpore en  suite de l'acide tannique. La solution     d'al-          eali    comprend<B>70</B> parties en poids d'eau et  <B>0,5</B> parties au poids de potasse caustique et  on ajoute<B>à</B> cette solution<B>100</B> parties en poids  de bitume. Lorsque le bitume fondu a été  entièrement mélangé<B>à,</B> la solution d'alcali,  on introduit de l'acide tannique, sous la même  forme que précédemment, la quantité étant  dans ce cas de<B>5 '/a</B> en poids par rapport au  bitume. L'émulsion ainsi obtenue est plus  stable que celle préparée selon l'exemple 4.

      <I>Exemple<B>6:</B></I>    On neutralise, en premier lieu, l'acide  tannique avec de<B>la</B> soude caustique dans le  récipient de mélange; on additionne ensuite  du bitume, suivi par une addition     supplé-          ment-aire    d'alcali et on incorpore finalement  <B>de</B> l'eau bouillante. L'acide tannique employé  est sous forme, d'une poudre sèche, la quan  tité étant de<B>2,5 %</B> en poids par rapport au    bitume. On emploie pour neutraliser cet  acide une solution aqueuse de soude causti  que<B>à -9 %</B> en quantité suffisante pour intro  duire<B>0,6 %</B> de soude caustique calculé en  poids par rapport au bitume.

   Après incor  poration du bitume chaud, on verse une so  lution aqueuse<B>à</B> 2.<B>%</B> de potasse caustique, la  quantité étant équivalente<B>à 0,5 %</B> de     KOH     en poids par rapport au bitume. La quantité  d'eau finalement incorporée est de<B>70</B> parties  pour<B>100</B> parties de bitume.  



  <I>Exemple<B>7:</B></I>  On emploie, comme agent émulseur, un  extrait aqueux de     sumach    contenant approxi  mativement<B>50 %</B> d'acide tannique et on con  duit le     procéd6    de la matière suivante: on  neutralise en premier lieu l'extrait, qui est  employé en quantité égale<B>à 2,5 %</B> en poids  par rapport au bitume, avec une solution  aqueuse<B>à</B> 2<B>%</B> de soude caustique, la quantité  de solution employée étant suffisante pour  incorporer au bitume<B>0,25 %</B> de     NaOH    en  poids.

   On prépare une solution bouillante<B>de</B>  potasse caustique dans le récipient du mé  lange, cette solution comprenant<B>70</B> parties  <B>d 1</B> eau pour<B>100</B> parties de bitume, avec lequel  on a mélangé une solution aqueuse<B>à</B> 2<B>%</B> de  potasse caustique en quantité équivalent<B>à</B>       O#5   <B>%</B> de     KOH    en poids par rapport au bi  tume. On verse l'extrait neutralisé dans le  mélangeur contenant la solution de potasse  caustique puis on verse le bitume chaud dans  le récipient. On poursuit l'agitation et on  maintient la température aux environs de<B>105</B>  <B>à 110 '</B> jusqu'à ce que l'émulsion soit formée.    <I>Exemple<B>8:</B></I>    Dans les exemples précédents l'acide tan  nique était de la forme naturelle.

   Dans le  présent exemple on emploie de l'acide tanni  que synthétique. On fond de l'asphalte du  Mexique comme précédemment et on<B>y</B> addi  tionne 4     '/o    d'acide tannique synthétique.  Après que l'acide a été entièrement incorporé.  on verse dans le récipient de mélange de l'eau  chaude en proportion de<B>100</B> parties pour<B>100</B>  parties de bitume; on additionne alors une      solution<B>à 10 %</B> de soude caustique en quan  tité suffisante pour introduire<B>1</B>     '/o    de     NaOH     en poids par rapport au bitume.

   Les acides  tanniques synthétiques fournis dans le com  merce contiennent une certaine quantité  d'acide     acétiq#ie.    Ce dernier est en proportion  tant soit peu variable et on comprendra que  la quantité de soude caustique ou d'autres al  calis incorporée dépendra de la quantité  d'acide<B>à</B> neutraliser.  



  Dans les exemples précédents où l'on em  ploie un extrait aqueux d'acide tannique, le  procédé peut être exécuté, si on le désire, avec  un extrait d'acide tannique synthétique.    <I>Exemple<B>9:</B></I>  On emploie concurremment avec l'acide  tannique, un acide gras. L'agent émulseur,  qui est incorporé avec le bitume fondu à rai  son de<B>7</B> parties en poids d'agent émulseur  pour<B>100</B> de bitume, consiste en un mélange  de<B>à</B> parties en poids d'acide tannique (de la  forme naturelle) et de 2 parties d'acide       oléïque.    On additionne de l'eau et de l'alcali       eomme    précédemment.

   L'alcali est sous forme  d'une solution<B>à 10</B>     '/o    de soude caustique en  quantité suffisante pour introduire<B>0,75 %</B>  de     NaOH    en poids par rapport au bitume.  



  Selon un autre exemple du même genre  que précédemment, on emploie, comme agent  émulseur, une huile grasse     sulfonée    en même  temps que l'acide tannique. Dans ce cas  l'agent émulseur employé pour<B>100</B> parties  de bitume est composé de 2     1/p,    parties en  poids d'acide tannique naturel et de<B>3</B> par  ties d'une huile grasse     sulfonée.    On addi  tionne une solution<B>à 10</B>     '/o    de soude causti  que en quantité suffisante pour introduire  <B>0,65 %</B> de     NaOR    en poids par rapport au  bitume.  



  Dans chacun des exemples qui viennent  d'être décrits, on emploie une solution diluée  d'alcali pour la préparation de l'émulsion.  Bien qu'il soit préférable d'effectuer le pro  <B>cédé</B> de cette manière, on comprendra qu'il  n'est pas absolument essentiel pour l'invention    que dans tous les cas un corps alcalin soit  employé. Par exemple, on a préparé une  émulsion avec de l'asphalte du Mexique et  environ<B>10</B>     '/o    (calculé par rapport au bitume)  d'acide tannique en poudre. Aucun corps al  calin n'a été employé et la quantité d'eau in  corporée a été limitée<B>à</B> environ<B>50</B> parties  pour     lffl    parties de bitume.

   L'émulsion pré  parée selon cet exemple n'a pas été satisfai  sante au point de vue de la stabilité, comme  le sont celles préparées selon les exemples  précédents. De plus, on a trouvé que dans  les cas où aucun corps alcalin n'est employé,  la quantité d'eau qui peut être additionnée  est limitée quelque peu aux environs de<B>50</B>  parties pour<B>100</B> parties de bitume.  



  Des bitumes autres que celui du type  artificiellement préparé, du pétrole (tel que  l'asphalte du Mexique) peuvent être employés  dans le procédé selon la présente invention.  Par exemple une matière bitumineuse sous  forme     d'u    n liquide visqueux tel que du gou  dron peut être employée. De plus, divers  corps alcalins en addition ou substitués<B>à</B> la  soude ou<B>à</B> la potasse caustique peuvent être  employés en proportions équivalentes, par  exemple, le carbonate de sodium ou de potas  sium, le     borax    ou le silicate de sodium ou de  potassium.  



  L'émulsion qui vient d'être décrite est un  liquide qui coule très facilement, qui ne doit,  pas se séparer rapidement en ses constituants  et qui peut être transporté dans n'importe  quel récipient convenable et employé aux  températures ordinaires.<B>Il</B> est important que  son emploi, par exemple dans la construction  des routes, ne nécessite l'application d'au  cune chaleur.

Claims (1)

1. REVENTDICATION <B>1:</B> Procédé de préparation d'une émulsion aqueuse bitumineuse, caractéris6 en ce que l'on mélange ensemble au moins une matière bitumineuse, sous forme d'un liquide chaud, de l'eau et un agent émulseur comprenant au moins un acide tannique ou un sel de cet acide. SOUS-REVEl#\'DI CATIONS<B>:</B> <B>1</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> dans le quel l'agent. émulseur est employé en <B>c</B> quantité telle que la quantité d'acide fan- nique incorporée<B>à</B> la matière bitumineuse est inférieure-<B>à 10 '/0'</B> du poids de cette matière.

   <I>2</I> Procédé selon la revendication<B>1,</B> dans le quel lit matière bitumineuse est un bitume du type artificiellement préparé<B>du pé-</B> trole. <B>3</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> dans le quel l'agent émulseur contient de l'acide tannique. <B>1</B> ProcéU selon la revendication<B>1,</B> dans le quel on incorpore l'eau au mélange<B>à</B> émulsionner sous forme d'une solution aqueuse diluée d'un corps alcalin.

   ,5 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 4, dans lequel on mé- hinge en premier lieu la matière bitumi- iieuse avec -une solution diluée d'un corps alcalin et dans lequel on incorpore ensuite <B>à</B> ce mélange l'agent émulseur.

   Procédé selon la revendication I et la so-as-revendication 4, dans lequel on fond en premier lie-Li par chauffage du bitume solide et on<B>y</B> incorpore ensuite première ment l'agent, émulseur, en quantité suffi sante pour introduire tout au plus<B>10</B> 'A en poids d'acide tannique par rapport au bitume, <B>,</B> puis ensuite une solution aqueuse chaude d'un corps alcalin, le mélange ainsi obtenu étant chauffé et agité jus- qu <B>a,</B> ce que l'émulsion soit formée.

   <B>7</B> Procédé selon la revendication<B>1</B> et la sous-revendication 4, dans lequel on traite cri premier lieu l'agent émulseur avec une solution aqueuse diluée d'un corps alca lin, puis on ajoute le produit ainsi obtenu <B>à</B> la matière bitumineuse liquide, cette adjonction étant suivie d'une addition complémentaire de solution aqueuse diluée du corps alcalin et finalement d'une in corporation d'eau chaude.

   <B>8</B> Procédé selon la revendication I et<B>la</B> sous-revendication 4, dans lequel on traite en premier lieu l'agent émulseur avec une solution aqueuse diluée d'un corps alcalin, puis on ajoute le liquide obtenu <B>à</B> une quantité supplémentaire de corps alcalin, en solution aqueuse diluée chauf fée aux environs de son point d'ébullition et finalement on incorpore le bitume. <B>9</B> Procédé selon la revendication I, dans le quel l'agent émulseur contient une subs tance tannique synthkique. <B>10</B> Procédé selon la revendication I, dans le quel l'agent émulseur est un extrait aqueux d'acide tannique. <B>Il</B> Procédé selon la revendication I, dans le quel l'agent émulseur est un extrait aqueux d'une matière contenant du tan nin.

   12 Procédé selon la revendication I, dans le quel l'agent émulseur est un mélange d'une substance tannique et d'un acide gras. REVMIÇDICATIOIL,# Il Emulsion aqueuse bitumineuse obtenue par le procédé selon la revendication I, carac térisée en ce qu'elle contient au moins une matière bitumineuse émulsionnée dans de l'eau et au moins un acide tannique ou un de<I>ses sels,</I> en proportion ne dépassant pas <B>10 %</B> du poids de la matière bitumineuse, le tout constituant un mélange intime liquide<B>à</B> froid, qui coule facilement et qui est prati quement stable.