CH135209A - Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Emulsionen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Bitumen-Emulsionen.       Emulsionen von Bitumen in Wasser sind  bereits für viele Zwecke hergestellt und     ver-          -,vendet    worden, so zum Beispiel als Anstrich  mittel, Imprägniermittel für Strassenbau  zwecke, zur Isolierung usw. Derartige  Emulsionen von Bitumen in Wasser werden  nach den verschiedensten Verfahren berei  te(. Als     Emulgierungsmittel    werden bei  spielsweise Lösungen von     Zellpechlauge,          Wasserglas,    Casein, Leim oder Kautschuk  und andere Schutzkolloide verwendet.

   Die  Herstellung der Mehrzahl der bekannten       Bitumen-Emulsionen    beruht auf der Ver  wendung von Verbindungen der Harz- und  Fettsäuren mit Alkalien, einschliesslich Am  moniak, als     Emulgatoren.    In letzterem Fall  ist man so vorgegangen, dass man sowohl  die fertigen fett- oder harzsauren Salze  dem geschmolzenen Bitumen zugesetzt, als  auch umgekehrt das geschmolzene Bitumen  in die Verbindungen eingerührt hat.  



  Alle diese Verfahren bieten gewisse  Schwierigkeiten und haben sich als un-    praktisch erwiesen. Auch führen sie nicht  immer zu brauchbaren Emulsionen.  



  Man ging deshalb ,dazu über, zunächst  die Fettsäuren mit dem Bitumen zu ver  schmelzen und sodann durch     Zurühren    .der  verdünnten     Alkalilaugen    die Emulsionen  zu erzeugen. Aber auch diese Verfahren  sind in der Praxis mit Schwierigkeiten ver  knüpft und führen zu Ereignissen, !die nicht  als     vollkommene    Emulsionen, sondern mehr  <B>i</B> als grobe Dispersionen anzusprechen sind.  Ausserdem ist es nach diesem Verfahren  nicht möglich, Emulsionen herzustellen, die  bei einem Gehalt von 50 und mehr Prozent  Bitumen diejenigen Eigenschaften zeigen,  die für ihre     Anwendung    im (Strassenbau und  für andere Zwecke notwendig sind.  



  Die     Anmelder    haben nun gefunden, dass  man Emulsionen, die für den Strassenbau  und andere Zwecke vorzüglich geeignet sind  und 50 und mehr Prozent Bitumen enthal  ten, dadurch erhalten kann, dass man dem  geschmolzenen Bitumen ausser den vor-      stehend genannten fett- oder harzsauren  Salzen noch geringe Mengen von     ,Stoffen    zu  setzt, die geeignet sind, die Oberflächen  spannung     zwischen    Bitumen und Wasser in       genübendem    Masse zu erniedrigen.  



  \ Es werden gemäss der Erfindung     Bitu-          men-Emulsionen,    zum Beispiel aus Asphalt,  Stein- oder Braunkohlenteer, oder     Stein-          oder        Braunkohlenteerpe.ch    oder aus Petro  leumrückständen, mit Hilfe von     fett-    oder  harzsauren     Alkaliverbindungen,    zum Bei  spiel fett- oder harzsauren Kali,     Natron-          oder        Ammonium-Verbindungen,    dadurch  hergestellt, dass man den fett- oder harz  sauren Verbindungen, bevor sie mit dem  Bitumen vermischt werden, organische Zu  satzstoffe, die geeignet sind,

   die Ober  flächenspannung zwischen Bitumen und  Wasser herabzusetzen, in so geringen Men  gen, das heisst unter 2% der     Bitumen-Emul-          gatormischu.ng    und unter     1 /a    der fertigen  Emulsion, zusetzt, dass dadurch die innere  Reibung des Bitumens und Wassers nicht  wesentlich beeinflusst     wird.     



  Als geeignet für diesen Zweck wurden  beispielsweise die Alkohole und     Ketone    der  Fettreihe bis zu fünf     Kohlenstoffatomen    in  der normalen     Kette,    ferner     Benzylalkohol     und Karbolsäure, allein oder in Mischung  miteinander befunden. Diese Tatsache war  überraschend, weil die nach den bisher be  kannten Verfahren erhältlichen     Bitumen-          Emulsionen    sich bei Zusatz der vorstehend  erwähnten Stoffe zersetzen.  



  Es hat sieh hierbei aber als notwendig  ergeben, die zugesetzte Menge der genann  ten Körper .derartig zu bemessen, dass die  innere Reibung des Wassers und Bitumens  nur unwesentlich     beei.nflusst    wird. Bei jedem  der genannten Stoffe liegen die als Zusatz  in Frage kommenden Mengen innerhalb be  stimmter Grenzen.     @So    liegt zum Beispiel  bei Verwendung von     Amyl@alkoliol    die untere  Grenze der Zusatzmenge etwa 24% und die  obere Grenze bei     etwa    60%, auf :

  die     verwen-          dete        Fett-    oder     Harzsäuremenge        berechnet.    Bei  Aceton sind die Grenzen der Zusatzmenge  28%     und    52% der verwendeten Fett- oder         Harzsäuremenge.    Diese Zusatzmengen lie  gen, auf die     Bitumen-Emulgatormischung     berechnet, unter     9-%    und auf die fertige  Emulsion berechnet,     unter    1%.  



  Je nach der Menge .des zugesetzten Stof  fes erhält man Emulsionen, die sich schnel  ler oder langsamer zersetzen, oder die gröber  oder feiner     @dispers    sind. Man kann also  durch Erhöhung des Zusatzes nach der  obern Grenze zu     .Emulsionen    herstellen, die  sich in dünner Schicht, beispielsweise beim  Aufgiessen auf eine Strasse, schnell und voll  kommen zersetzen.  



       Nimmt    man als Zusatz eine mittlere  Menge eines jener Stoffe, so erhält man  Emulsionen, die beispielsweise, auf poröse  Flächen gebracht, langsam brechen und in  folgedessen tiefer eindringen.  



  Man hat es also in  & r Hand, die     Zer-          setzlichkeit    der Emulsion ,dem     jeweiligen     Verwendungszweck besonders anzupassen.       Selbstverständlich    kann man die schnellere  oder langsamere     Zersetzlichkeitder    Emulsion  weiter auch .durch die Menge des zugesetzten       Emulsionsmittels    (Seife)     beeinflussen.    -Man  wird daher in Fällen, in denen die Emulsion  schnell zerfallen soll, den Zusatz der fett  oder harzsauren Verbindungen so weit wie  möglich herabdrücken.  



  Mit Rücksicht hierauf ist es ein weiterer       Vorteil    des Verfahrens,     dass    es     gelingt,    halt  bare und     brauchbare    Emulsionen in einfacher  Weise herzustellen, die weniger als 2%     Fett-          oder    Harzsäuren auf das Bitumen berechnet,  enthalten, was nach den bekannten Verfah  ren mit     Schwierigkeiten    verknüpft ist.  



  <I>Beispiel 1:</I>  450 kg     Steinkohlenteerweichpech,     50 kg Leichtöl und  50 kg Montanwachs  werden zusammengeschmolzen und die ge  schmolzene     Mischung    bei etwa 75   in ein  Gemisch von  46,8 kg Harzsäure,  11,7 kg Natronlauge 32     B6,     20,7 kg Wasser,  10,8 kg     A.mylalkahol,         unter     gleichzeitigem        langsamen    Zusatz von  460 Liter Wasser eingerührt.  



  <I>Beispiel 2:</I>  50 kg mexikanisches Bitumen werden ge  schmolzen, und in das geschmolzene Bitumen  bei Temperaturen zwischen 60 und<B>80'</B> ein       C"rernisch    aus  2,08 kg Harzsäure,  0,4 kg Ammoniak 25%ig,  4,8 Liter Wasser und  0,72 kg Aceton       (Angerührt.    Nachdem der     Emulgator    mit dein  Bitumen gut verrührt ist, werden nach und,  nach 42 Liter Wasser hineingemischt.  



  <I>Beispiel 3:</I>  50 kg     mexikanisches    Bitumen werden ge  schmolzen und dann ein Gemisch aus  1,04 kg     Ölsäure,     0,24 kg     Natronlauge    44%  0,36 kg Methylalkohol und       ),36    Liter Wasser       hinzugerührt.     



  Nach dem Vermischen rührt man 44  Liter Wasser ein.  



  Wesentlich für das Gelingen des Ver  fahrens ist es,     dass    nur sehr geringe     Mengen          ;ler    Zusatzmittel     verwendet        werden,    das heisst  solche, .die unter     --)%    der     Bitumen-Emulgator-          inischung    und unter Co, berechnet auf die  fertige Emulsion, liegen.  



  Ebenso ist es wichtig für das     Gelingen     des Verfahrens, dass die Stoffe, -die die     Emul-          sionsbildung    erleichtern, den fett- oder harz  sauren Verbindungen schon vor dem     Ver-          inischen    mit dem Bitumen zugegeben     werden     müssen, .da sie sonst seinen Einfluss auf die       Emulgierung    auszuüben imstande sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Bitumen Emulsionen mit Hilfe von fett- oder harz sauren Alkaliverbindungen, dadurch gekenn zeichnet, dass man den fett- oder harzsauren Verbindungen, bevor sie mit dem Bitumen vermischt werden, organische Zusatzstoffe, die geeignet sind, die Oberflä.chenspa < nnung zwischen Bitumen und Wasser herabzu setzen, in so geringen Mengen, das heisst un ter 2% der Bitumen-Emulgatormischung und unter 1 /a .der fertigen Emulsion, zusetzt, dass dadurch :

   die innere Reibung .des Bitumens und Wassers nicht wesentlich be.einflusst wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Zu satzstoff ein Alkohol der Fettreihe ist, der bis zu fünf Kohlenstoffatome in .der normalen Kette enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Zu satzstoff ein Keton der Fettreihe ist, da.ss bis zu fünf Kohlenstoffatome in ,der nor malen Kette enthält. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Zu satzstoff Benzylalkohol ist. 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurcb gekennzeichnet, dass der organische Zu satzstoff Phenol ist.