DE603379C - Verfahren zum Herstellen lagerfaehiger Bitumenemulsionen, insbesondere fuer den Strassenbau - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen lagerfähiger Bitumenemulsionen, insbesondere für den Straßenbau Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum Herstellen lagerfähiger Bitumenemulsionen, insbesondere für den Straßenbau, in nichtflüssiger oder zähflüssiger Form, die nach Erwärmung mit Wasser fertiggemacht werden, aus Bitumen, Teerpech o. dgl. und Hilfsstoffen, welche die Oberflächenspannung des Bitumens herabsetzen.
• Das Verfahren nach dem Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß etwa 8 % Wasser mit 8o % und mehr bituminösen Stoffen und mit höchstens 3 % Emulgatoren emulgiert werden, wobei Stoffe zum Plastischmachen, wie Alkyltartrate oder aromatische Alkohole, und Schutzkolloide, wie tierischer und pflanzlicher Leim, sowie Körper, wie Gummi, Harze, zugesetzt werden. .
• Als Emulgator kommt nach dem Hauptpatent insbesondere auch Seife in Frage. Erfindungsgemäß wird nun die Seife nicht als solche, sondern in Form ihrer chemischen Reaktionsstoffe zugesetzt, wobei diese durch Mischung oder Bildung einer chemischen Verbindung, sei es miteinander, sei @es mit zu gleicher oder einer anderen Zeit in das System eingeführten Stoffen, sei es schließlich mit Stoffen, die in dem System bereits vorlagen, zur Entstehung von Seifen oder von chemischen Körpern mit gleichen Eigenschaften führen können.
• Es ist zwar bekannt, zu Bitumenemulsionen der Art »öl in Wasser« Seife in Form ihrer chemischen Reaktionsstoffe zuzusetzen. Im vorliegenden Falle handelt es sich jedoch um sogenannte inverse Emulsionen der Art »Wasser in Öl«. Die Herstellungsbedingungen beider Arten von Emulsionen sind voneinander derart verschieden, daß die Übertragung der an sich bekannten Maßnahme auf die Herstellung der inversen Emulsionen nicht ohne weiteres nahelag. Es war nicht vorauszusehen, daß auch hier durch Zugabe der Seife in Gestalt ihrer chemischen Reak-. tionsstoffe die emulgierende Wirkung der Seife ,erzielbar war.
• Zur Bildung der Seife oder gleichwirkender Körper können erfndungsgemäß entweder kaustisches Alkali oder andere Alkallverbindungen in Form von Salzen oder alkalihaltige Abfallstoffe (z. B. Sulfatablaugen, Carbonate, Sulfite, Alkaliborate) verwendet werden.
• Wie bereits ausgeführt, ist die Emulsion nach dem Hauptpatent insbesondere für den Straßenbau bestimmt. Um nun die Emulsion den jeweiligen Erfordernissen der zu behandelnden Straßen anzupassen, ,insbesondere so wohl- für Kraftfahrzeuge mit Gummibereifunf wie für gewöhnliche Fahrzeuge mit Eisen Bereifung in gleicher Weise einen Gleitschur: zu erzielen, werden erfindungsgemäß die zui Herstellung der Emulsionen erforderlicher. Stoffe (z. B. Produkte der Verarbeitung vor Petroleum, Steinkohle oder Braunkohle) entweder für sich. allein oder in Mischung miteinander oder anderen Stoffen verwendet, so daß das Enderzeugnis die guten Eigenschaften jedes einzelnen Mischungsstoffes aufweist.
• Endlich können erfindungsgemäß den Emulsionen sogenannte inerte Stoffe organiAcher (tierischer oder pflanzlicher) Herkunft, z. B. Holzabfälle u. dgl., ohne vorherige Trocknung entweder in unveränderter Beschaffenheit oder. nach einer geeigneten Vorbehandlung zugesetzt werden.
• Die Erfindung bezieht sich also auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents in verschiedenen Richtungen.
• Was den Zusatz von Seifen als Emulgator in Gestalt ihrer Reaktionskomponenten anlangt, so ist zunächst darauf hinzuweisen, daß die zu emulgierenden Stoffe (Bitumen, Teere verschiedener Herkunft, Öle) oft selbst schon eine gewisse Menge von Stoffen enthalten, die Seifen bilden oder an der Bildung @ der Seifen teilnehmen. So genügt es nach der hier beschriebenen Erfindung, wenn man nur einen Teil der zur Bildung der genannten Seifen erforderlichen Stoffe zufügt, z. B. Alkali, das in kaustischer Formoder in Form einer anderen chemischen Verbindung zugefügt werden kann. Zum Beispiel wurde gefunden, daß der Zusatz verschiedener Salze oder alkalihaltiger Abfallstoffe, wie Sulfatablaugen und auch Carbonate, Sulfhe, Alkaliborate und anderer ähnlich wirkender Stoffe, in vielen Fällen ausreicht, um bereits eine Emulsion zu erzielen, teils durch die direkte Einwirkung dieser Erzeugnisse auf die Oberflächenspannung der anwesenden Phasen, teils durch die Reaktion, die sie unter sich und ganz oder teilweise mit den Körpern einleiten, die in die Zusammensetzung des Systems oder des Stoffes mit eingehen, der in eine Emulsion übergeführt werden s,pll.
• Die Erfindung besteht darin, daß die in dem Hauptpatent erwähnten Systeme oder Mischungen derart zusammengesetzt werden können, daß das erzielte Erzeugnis die Vorteile jedes der Einzelsysteme, für sich allein betrachtet, aufweist. Zum Beispiel wurde gefunden, daß im Falle der Straßenbeläge die mit den Derivaten der Steinkohle hergestellten Erzeugnisse im allgemeinen Kraftfahrzeuge nicht zum Gleiten bringen. Vielmehr wirken sie bemerkenswerterweise für diese Fahrzeuge gleichsam als Gleitschutz. Besonders trifft das für die zu, welche auf Pneu matiks oder Gummireifen laufen.
• Es wurde bereits hervorgehoben, daß die Emulsion nach der Erfindung insbesondere für Straßenheläge bestimmt ist. Werden solche aus den Derivaten der Steinkohle erzeugt so gewähren sie im allgemeinen für Kraft fahrzeuge einen Gleitschutz, insbesondere füg die übliche Gummibereifung der Kraftfahr zeuge: Indessen sind die Vorteile diese: Straßenbelages für von Tieren gezogene Fahr zeuge geringer, denn diese haben eine Nei. gung, darauf auszugleiten, sobald @er eine: glatte Oberfläche zeigt.
• Andererseits bieten die Straßenbeläge au: Petroleumrückständen (z. B. aus Bitumina, Teeren, Ölen) geringere Nachteile für solche Fahrzeuge. Jedoch verhalten sie sich wiederum weniger gut als die Straßenbeläge aus Steinkohlendestillationsrückständen gegenüber Kraftfahrzeugen, die in diesem Falle die Neigung haben, auf ihnen zu gleiten.
• Die Erfinder haben erkannt, daß durch die Vereinigung der im Hauptpatent definierten Emulsionen aus Erdölrückständen, Stein- oder Braunkohlendestillationserzeugnissen man zu einem Überzug kommt, der die gleichen Vorteile in bezug auf Gleitschutz ebensowohl für Kraftfahrzeuge als auch für von Tieren gezogene Fahrzeuge aufweist. Zum Beispiel zeitigen Erzeugnisse mit einem Gehalt von 8o Teilen halbfettem Steinkohlenteer und 2o Teilen flüssigem Petroleumteer oder 3o Teilen Steinkohlenteer und 7o Teilen Petroleumteer in dieser Hinsicht ausgezeichnete Ergebnisse.
• Die Mischung dieser verschiedenen Stoffe kann in Verhältnissen, die mit jedem besonderen Fall geändert werden können, ausgeführt werden, aber die Verhältniszahl muß so gewählt sein, daß, die Mischung im wesentlichen homogen bleibt. Das gilt für den Fall, daß es sich um Stoffe handelt, die nicht in jedem Verhältnis mischbar sind.
• Endlich betrifft die Erfindung die Hinzufügung inerter Stoffe organischer Herkunft zu den Emulsionen, z. B. Kieselgur, Infusorienerde, Holzabfälle, Sägemehl, Pflanzenfasern, entweder in natürlichem Zustande oder nach vorbereitender Behandlung (vornehmlich die bei der Vergärung von pflanzlichen Erzeugnissen anfallenden Rückstände usw.), Knochenmehl und andere Erzeugnisse mineralischer, tierischer oder pflanzlicher Herkunft in gepulvertemoder nichtgepulvertem Zustande usw. und ganz allgemein jeden Stoffes, der die mechanischen Eigenschaften des Erzeugnisses (z. B. seine Elastizität oder -seine Zähigkeit) verbessert, wobei .es leichter oder schwerer, dichter oder poröser gemacht werden kann. Es sei auch hervorgehoben, daß diese inerten Zusatzstoffe, gegebenenfalls während der Vorbehandlung, mit einem oder mehreren derjenigen Stoffe imprägniert aoder überzogen werden können, die im Hauptpatent als notwendig zur Bildung der Emulsion genannt worden sind. Es ist ferner ein Merkmal des hier angegebenen Verfahrens, daß die Mischung der genannten oder anderen inerten Stoffe mit den Emulsionen nach dem Hauptpatent in jedem Verhältnis entweder am Herstellungsort in den dazu verwendeten besonderen Apparaturen oder am Verwendungsort der so erhaltenen Mischungen selbst hergestellt werden können. Dabei ist hervorzuheben, daß jene Stoffe ohne vorherige Trocknung zusetzbar sind.
• Ausführungsbeispiele Nachstehend werden zur Erläuterung der Beschreibung fünf Ausführungsbeispiele gegeben. Diese Beispiele sollen indes keine Beschränkung darstellen. Die Beispiele i, 2, 3 und ¢ richten sich auf verschiedene Mischungen von Kohlenwasserstoffen aus Destillationsprodukten von Steinkohlen- oder Bitumenölen und das Emulgieren mittels alkalischer Verbindungen oder Abfallstoffe (sulfatische Laugen, Soda). Das Beispiel s bezieht sich auf den Zusatz inerter Stoffe zu den emulgierenden oder emulgierbaren Produkten, die nach den Beispielen i, 2, 3 oder ¢ erhalten werden.
• Es wird besonders-auf das Beispiel ¢ hingewiesen, das sich auf eine Grundmischung bezieht, die aus Petroleumteer und Steinkohlenteer besteht.
• Beispiel i Steinkohlenteer .......... 50 Tierfett ................. i Anthracenöl .......... .., io Schweres Steinkohlenöl ... 7 Sulfatische Lauge ... . .... 2 Butyltartrat . . . . . . . . . . . . . . 0,i Wasser .................. 5o Beispiel 2 Mexikanisches Bitumen ... 50 Steinkohlenöl ............ 2 Tierpech ................ 5 Soda .................. «. 2 Wasser .................. 5o Beispiel- 3 #eein'hri4er .......... 40 Flüssiger PetrdleVmteer .. io Tierpech ........'4...... 2 Anthracenöl ............. 8 Schweres Steinkohlenöl ... 3 Soda .................... 2,5 Wasser.................. 5 . Bei spi,el-4 Steinkohlenteer .......... 15 Flüssiger Petroleumteer .. 3 5 Tierpech ................ i Anthracenöl ............. 2,5 Schweres Steinkohlenöl ... o,5 Soda .................... 47 Wasser.................. 5.
• Bei den Beispielen 3 und 4 werden im Augenblick der Anwendung nach dem Schmelzen der konzentrierten festen Mischung 5o bis 70 1 Wasser je ioo kg des Konzentrats zugefügt, um eine Emulsion der Art »Wasser in öl«, wie sie oben beschrieben ist, zu erhalten.
• Beispiel 5 2o Teile des nach den Beispielen 3 und 4 erhaltenen Erzeugnisses werden mit i oo Teilen einer der folgenden Mischungen gemischt: a) Durch ein 5 mm-Sieb gesiebter Flußsand ............. ioo b) Porphyrsand .............. ioo c) Gemahlene Hochofenschlacke ioo d) Pulverisierter Asbest ...... ioo Infusorienerde ............. ioo ,e) Tonpulver ............:.... io Holzspäne ................. 5 Sägemehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Flußsand .................. 30 Porphyraussiebsel . . . . . . . . . . 5o Hochofenschlacke .......... ioo Die ' Mischung wird folgendermaßen hergestellt: .
• In sein mit einer beliebigen Rührvorrichtung versehenes Kochgefäß, in dem die erforderliche Menge des durch die Anwendungsb:eispiele 3 und 4 gegebenen Kohlenwasserstoffproduktes, die in Fässern an Ort und Stelle herangeschafft werden kann, sofern man sie nicht unmittelbar am Verwendungsort fertig herstellt, schmilzt, werden in kleinen Mengen die erwähnten festen Bestandteile zugegeben. ,

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen lagerfähiger Bitumenemulsionen, insbesondere für den Straßenbau, nach Patent 594310, dadurch gekennzeichnet, daß die Seifen in Form ihrer chemischen Reaktionsstoffe zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur 'Bildung der Seife oder gleichwirkender Körper entweder kaustisches Alkali oder andere Alkaliverbindüngen in Form von Salzen oder alkalihaltige Abfallstoffe (z. B. Sulfatablaugen, Carbonate, Sulfite, Alkaliborate) verwendet werden. '
3. 3. Verfahren zum Herstellen lagerfähiger Bitumenemulsionen, insbesondere für den Straßenbau, nach Patent 594 31o, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Emulsionerforderlichen Stoffe (z. B. Produkte der Verarbeitung von Petroleum, Steinkohle oder Braunkohle) entweder für sich allein oder in Mischung miteinander oder anderen Stoffen verwendet werden, so daß das Enderzeugnis die guten Eigenschaften jedes einzelnen Mischungsstoffes aufweist.
4. 4. Verfahren zum Herstellen lagerfähiger Bitumenemulsionen, insbesondere für den Straßenbau, nach Patent 594310, dadurch gekennzeichnet, daß den Emulsionen sogenannte inerte Stoffe organischer (mineralischer, tierischer oder pflanzlicher) Herkunft, z. B. Holzabfälle, ohne vorherige Trocknung entweder in unveränderter Beschaffenheit oder nach einer Vorbehandlung zugesetzt werden.