KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Razred 23 (3)
PATENTNI SPIS
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 ]nla 1932.
ST. 9007
„Emulgia" Vertriebsgesellschaft fiir Asphalt-, Tcer- und Sirasscn-bauprodukte Clauser & Co. Kommanditgesellschait,
Wien, Austrija.
Postopek za emulgiranje bituminoznih snovi, katrana, smole in pod. zlasti za izdelovanje cestišč.
Prijava z dne 31. marca 1931.	Velja od 1. avgusta 1931.
Predmet izuma se nanaša na postopek za emulgiranje bituminoznih snovi, katrana, smole in pod., zlasti za izdelovanje cestišč. Postopek obstoja v tem, da se bituminoz-na snov, ki naj se emulgira, kakor zlasti asfalt, v stanju, razgretem nad vrelišče emulzijske tekočine, smotreno bistveno nad vrelišče emulzijske tekočine, kakor zlasti na temperature 130—160 'C, uvaja s tako hitrostjo v smotreno predogreto emulzijsko tekočino, da se vsled razvijanja pare, ki se povzroča v emulzijski tekočini vsled pregrevalne toplote snovi, ki naj se emulgira, neposredno povzroči enakomerna porazdelitev snovi, ki naj se emulgira. Pri postopku glasom izuma je tedaj regulacija hitrosti vtekanja snovi ki naj se emulgira, sredstvo, da se tudi brez emulgatorjev ali v prisotnosti le malih množin emulgatorjev že brez premešanja dosežejo celo z malo razgretimi emulzijskimi tekočinami enakomerne emulzije, ne da bi trebalo povečati segrevanje snovi, ki naj se emulgira, do škodljive meje. Take emulzije, ki so izdelane, n. pr. na mestu uporabe, brez emulgatorjev ali prisotnosti malih množin emulgatorjev, imajo uporabljane v vročem stanju za izdelovaaje cestišč tudi to prednost, da se po uporabi, n. pr. po nanašanju na cesto, lahko odmešajo in se vsled tega od dežja ne morejo več izprati.
Pri uporabi emulgatorjev je v smislu izuma prednostno, da se ločeno uporabljajo komponente, ki tvorijo emulgator, smotreno tako, da se ena izmed emulgator tvorečih
komponent doda k emulgirajoči snovi in druga k emulzijski tekočini, tako da se tvorba emulgatorja vrši šele pri zmešanju med emulgiranjem. Pri tem imajo emul-gatorji oz. emulgatorje tvoreče komponente, katere razvijajo toploto, n. pr. dajejo pozitiven reakcijski toplotoizton ali izkazujejo pozitivno omočilno toploto, zlasti pri prikladni predidoči porazdelitvi v snoveh, ki naj se emulgirajo, tudi to prednost, da v-sled razvite toplote še dalje pospešujejo porazdelitev snovi, ki naj se emulgira, in razvijanje pare v emulzijski tekočini.
Tudi pri tem je važno sestaviti pravilno bilanco energije; pregrevalna toplota (temperatura bitumena minus vrelišče tekočine krat specifična toplota), plus reakcijska toplota emulgatorja, plus raztopilne oz. raz-redčevalna toplota emulgatorja, morajo zadostovati za proizvajanje parne množine, ki je potrebna za porazdelitev.
Postopek glasom izuma je zlasti prikladen tudi za izdelovanje katranskih emulzij. Obstoja cela vrsta postopkov, da se emulgira katran z vodo. Dosedaj znani postopki pa za izdelovanje cestišč niso pokazali nikakšnih ugodnih rezultatov, ker so po njih izdelane katranske emulzije predstavljale v glavnem emulzije hidrofobne vrste, t. j. emulzije, pri katerih so bila vodna telesca deloma ali popolnoma obdana od bitumenskih delcev. Take emulzije so imele zelo mnogo nedostatkov.
Ako pa se h katranu, in na tem tudi sloni izum, doda točno ubran dodatek na-
Din. 10.
ravnega asfalta, se vsi nedostatki odpravijo. Dopustne meje dodatka naravnega asfalta so ozko omejene z ozirom na vrsto katrana in uporabljanega naravnega asfalta in kolebajo med 1 do 2 procentoma za določen katranski destilat; te meje pa vse ležijo znotraj 15 do 23 procentov teže katrana. Izpod 15 procentov dodatka asfalta zopet nastopijo škodljivi hidrofobni pojavi izredno počasnega razpadanja emulzije in isti pojavi nastopijo tudi iznad 23 procentov tega dodatka asfalta.
Postopek glasom izuma omogoča tudi izdelovanje in uporabljanje bituminoznih žolic, ki so sposobne za spravljanje in imajo lastnost, da v stanj mirovanja zavzamejo trdno konzistenco, ne da bi oddajale vodo, in da so popolnoma homogene, čeprav prvotno prisotna voda ostane v žoličasfi masi popolnoma vsebovana. Tu zadostuje samo premešanje trdne mase, da se napravi popolnoma redkotekoča, nakar v stanju mirovanja po kratkem času zopet privzame svojo prejšnjo trdno obliko. Te bitumenske žolice se dobijo najboljše z uporabo in mešanjem popolnoma določenih bituminoznih snovi, ki se tudi v popolnoma določenem razmerju mešajo najprej medseboj in potem v vodo, v danem slučaju v prisotnosti emulgatorjev oz. komponent, ki tvorijo emulgatorje.
Da se dobijo take zmesi, se more najmanj petdeset delov navavnega bitumena staliti in pomešati s petdeset ali manj deli katrana, nakar se pomeša s sto deli vode.
Ravnotako se dobija tako bituminozne žolice s pomešanjem najmanj petnajst delov naravnega bitumena s petinosemdeset ali manj deli zmesi pefrolne smole in katrana, v kateri je vsebovanih najmanj petnajst delov katrana. Ta zmes naravnega bitumena, petrolne smole in katrana se stali, premeša in nato pomeša s sto deli vode. Taka zmes celo pri vsebini vode, katera presega vsebino bituminoznih snovi (5270 vode) privzame po čisto kratkem času mirovanja trdno obliko, ne da bj se izločevala voda, in se more s samim preme-šanjem zopet spremeniti v redkotekoče stanje. Ta pojav ne nastopi pri emulzijah znanih pod imenom „mrzli asfalti", kajti ti mrzli asfalti privzamejo šele pri vsebini vode od 20 do 30 procentov gostotekočo obliko, pri kateri se še vedno pri daljšem ležanju pojavlja nadaljno izločevanje vode, četudi v zelo mali meri, kar pri bitumi-nozni žolicah glasom izuma ni slučaj. Nadalje se razlikujejo mrzli asfalti tudi po načinu učinkovanja bistveno od žolic glasom izuma.
Ker se pri strditvi žolic glasom izuma ne oddaja nikakšna voda, se morejo slednje neskončno dolgo spravljati; emulzija, ki se dobi s samim premešanjem, se more dalje v veliki meri razredčiti z enostavnim dodajanjem vode. Cim pa se s premešanjem dobljena emulzija dovede v dotik s poroznimi materijalijami, nastopi popolen razpad in popolna odločitev bituminozne snovi od vode.
Zlasti je prikladna uporaba tu opisanih emulzij za prepojitev finozrnatih plasti peska, tudi v debelejših slojih, v debelini več cen-timerov. To pri uporabi dosedaj pod imenom „mrzli asfalti" znanih asfaltnih in katranskih emulzij ni bilo mogoče, ker so pri dosedanjih asfaltnih in katranskih emulzijah porozne snovi vsled svojega higro-skopičnega učinkovanja vodo hitro odvzemale bituminozni snovi, tako da se je bitumen odfiltriral samo v zgornji plasti. V nasprotju s tem ima emulzija, dobljena iz bituminozne žolice glasom izuma skoro enak učinek, kakor prava bituminozna raztopina.
Prodiranje v finozrnate plasti peska in prahu je bilo dosedaj mogoče samo pri uporabi lahkih in srednjih olj in njih emulzij, pri čemer pa seje pokazal nedostatek, da so impregnirane plasti peska in prahu lahko raspadle in da so posedovale zelo majhno sposobnost vezanja.
Tudi prodiranje ali pa celo prepojitev z vodo vezane makadam-plasti z bituminoz-nimi snovmi, z izjemo zgoraj omenjenih lahkih in srednjih olj, dosedaj ni bilo mogoče. Pač pa se je pri običajnih z vodo vezanih makadam-cestiščih morala zgornja peščena plast odpraskati ali odprati, dokler niso prišle popolnoma na dan spodaj se nahajajoče bolj grobe plasti gramoza. Šele potem se je mogla namestiti čvrsto držeča se asfaltna prevleka.
Uporaba žolic glasom izuma pa omogoča, da se morejo potom prepojitve običajno glenjenih z vodo vezanih makadam-plasti na zelo enostaven način izdelati trpežna asfaltna cestišča. Ravnotako lahko je izdelovanje peščenih asfaltnih cestišč ob u-porabi opisanih žolic v postopku mešanja, t. j. tako, da se finozrnate kamene in peščene materijalije pomešajo z bituminozni-mi emulzijami in se na površini ceste planirajo in čvrsto zvaljajo.
Izdelovanje bitumenskih žolic glasom i-zuma se more vršiti fabrikacijskim potom kakor tudi na zgradbi z ali brez dodatka emulgirnih snovi.
Izum temelji nadalje na ugotovitvi, da more biti v nekaterih slučajih, zlasti ako
snovi, ki naj se emulgirajo, že po sebi vsebujejo emulgirajoče učinkujoče sestavine, prednostno, da se k emulziji, ne glede na to, dali ji je dodan emulgator ali ne, doda smotreno neposredno pred uporabo, n. pr. pred nalivanjem na cesto, oz. pred zmešanjem s kamenim materijalom, še sredstvo za izkosmanje, zlasti hidrolitski razcep-Ijiva sol. S tem se doseže, da se bitumen zanesljivo neposredno potem ko je prišel v dofiko s kamenim materijalom, odloči od vode in razvije svojo lepilno moč.
Z uporabo sredstva za izkosmanje v pred-ležečem slučaju pa se edinole namerava pripraviti in zasigurati razmešanje. Cim dospe zmes na cesto, je sredstvo za izkosmanje že storilo svoj učinek. Ta učinek se torej ne more več preprečiti vsled zama-šenja por z asfaltom. Ako asfalt že vsebuje sredstvo za razkosmanje, n. pr. kiselinski gudron, tedaj ni več potreben nadaljni dodatek sredstva za razkosmanje.
Postopek omogača uporabo raztopin, ki se dajo razredčiti.
Postopek glasom izuma nudi tudi sredstvo, da se bituminozne snovi z nizkim tališčem, pri katerih vsled daljšega razgre-vanja nastane delna ločitev sestavin oz. poškodovanje lastnosti emulzije, emulgirajo brez vsake škode]za njihove dragocene lastnosti.
Izvedbeni primeri:
1.	100 kg bitumena se razgreje na 140°C in se uvaja v 100 kg vode s temperaturo od 95—100° C s tako hitrosijo, da nepo sredno nastane enakomerna porazdelitev bitumena.
V danem slučaju se morejo bitumenu pritaliti male množine n.pr. ca. 0.7% masti, maščokislin, naftenske kisline ali topilnih sredstev kakor petroleja, in vodi dodati male množine n. pr. ca. 0,3% alkalija.
2.	78 kg katrana, 4 kg petrolne smole in 17 kg naravnega asfalta se, eventualno ob dodatku 1 kg nekega emulgirnega sredstva (mila etc.) ali topilnega sredstva (petroleja etc.), medseboj stali, razgreje na ca 140° C in nato, kakor v primeru 1, uvaja v vodo, v danem slučaju alkalizirano vodo, katera ima temperaturo med 95 do 100° C.
3.	Približno 80 kg naravnega bitumena ali zmesi naravnih bitumenov z 20 kg petrolne smole in 20 kg katrana se stali, nakar se uvaja v 100 litrov v danem slučaju alkalizirane vode, pri čemer je bituminozna komponenta razgreta na ca 140° C, voda pa na 95 do 100° C.
4.	50 delov trinidad-asfalta se pomeša s
50 deli petrolne smole in 20 deli katrana, se razgreva preko vrelne temperature vode in doda 100 ali več delom vroče vode. Tej zmesi bitumena in vode se, dokler je še vroča, neposredno pred nanašanjem na cesto doda mala množina kuhinjske soli, (do 0.5%) in se nato ta zmes bitumena in vode poliva na cesto.
5.	50 delov petrolne smole se stali s 50 deli nekega naravnega asfalta ali s 50 deli nekoga katranskega destilata, nakar se, z ali brez dodatka emulgirnega sredstva, doda 10 ali več delom vode. Tej zmesi bitumena in vode se doda mala množina v vodi topljive soli (0.7%); tako dobljena zmes bitumena in vode se pomeša s kamenim materijalom, se planira na cestišče in čvrsto zvalja.
Pri postopku glasom izuma se more snov> ki naj se emulgira, uvajati v mnogih curkih, prednostno finih curkih, v emulzijsko tekočino in tako porazdeliti preko celokupnega preseka.
Ena izvedbena oblika postopka glasom izuma obstoja v tem, da se snov, ki naj se emulgira, uvaja v emulzijsko tekočino od spodaj.
Patentni zahtevi :
1.	Postopek za emulgiranje bituminoznih snovi, katrana, smole in pod., zlasti za izdelovanje cestišč in pod., označen stem, da se snov, ki naj se emulgira, uvaja v nad vrelišče emulzijske tekočine, smotreno bistveno nad vrelišče emulzijske tekočine razgretem stanju v prednostno predo-greto emulzijsko tekočino s tako hitrostjo, da se vsled razvijanja pare, ki se vsled pregrevalne toplote snovi, ki naj se emulgira, povzroča v emulzijski tekočini, neposredno povzroči enakomerna porazdelitev snovi, ki naj se emulgira.
2.	Postopek po zahtevu 1, označen stem, da se snovi, ki naj se emulgira, doda sredstvo za izkosmanje.
3.	Postopek po zahtevu 1, označen s tem, da se emulziji pred njeno uporabo doda sredstvo za izkosmanje.
4.	Postopek po zahtevu 1, za izdelovanje emulzij v obliki žolic, zlasti za impreg-niranje kamenih in peščenih materijalij, označen stem, da se najmanj 50 delov naravnega asfalta stali s 15 do 50 deli katrana, ali najmanj 15 delov naravnega asfalta s 15 do 85 deli zmesi katrana in petrolne smole, v kateri zmesi pa ni vsebovano manj od 15 delov katrana, in se brez ali z dodatkom emulgirnega sredstva vse skupaj doda približno enaki težinski količini ali manjši količini vode.
5.	Postopek po zahtevu 4, označen s tem, da se žolica z ali brez dodatka vode spremeni s samim mešanjem v emulzijo.
6.	Postopek po zahtevu 1, za izdelovanje katranskih emulzij, označen s tem, da se katranu doda 15 do 23 težinskih delov
naravnega asfalta in se zmes v nad vrelišče emulzijske tekočine razgretem stanju uvaja v emulzijsko tekočino.
7.	Postopek po zahtevu 1, označen s tem, da se snov, ki naj se emulgira, v e-mulzijsko tekočino uvaja od spodaj.