177847. lajstromszámú szabadalom • Eljárás útépítő bitumen készítmény előállítására
3 177847 4 oldják 200—220 °C-on (3 333 517 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). A jelen találmány ezzel szemben petróleum bitument es fáradt gumi hőbontásából kapott termékeket tartalmazó homogén készítmény előállítására vonatkozik oly módon, hogy a fáradt gumi hőbontását a kaucsukban levő textília elválasztása nélkül végezzük petróleum aszfalt közegben vagy szelektív oldószerekkel extrahált finomított ásványolajok kivonatában. Ezt a folyamatot olyan hőmérsékleten végezzük, hogy a gumi szénhidrogén és a szerves textília lebomlása jelentős mértékben megtörténjen és ily módon homogén szerkezetű és az útépítő bitumenek kémiai és fizikai tulajdonságait megközelítő olyan bitumen készítményt kapjuk, amelynek a gumikoncentrációja magas is lehet. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a fáradt gumi feldolgozása nem költséges, nem szükséges annak őrlése és a gumi textília elválasztása, valamint lehetővé válik, hogy 50%-ban felhasználhassuk egyébként selejtes gumihulladékot, bitumenkötőanyag előállításánál. A találmány szerint előállított készítmény olyan tulajdonságokat mutat, mint amilyenekkel a tipikus útépítő bitumen rendelkezik, így útépítésre alkalmas. Ezen felül a találmány szerint előállítható bitumen készítményt tetszőleges arányban keverhetjük össze petróleum bitumenekkel is. A gumi hőbontásával kapott termék aszfaltba keverése a bitumen termoplasztikus tulajdonságait is javítja, fokozza a bitumen kohéziós és adhéziós tulajdonságait, valamint fokozza az ásványi anyag tartalmú aszfaltelegyek mechanikai szilárdságát és érdességét. A találmány szerint 6 súly% alatti paraffin-tartalmú 99—50 súly% petróleum bitument összekeverünk 1— 50 súly% olyan fáradt gumival, amelyből a szerves textíliát nem választottuk külön, és amely kaucsukként előnyösen butadién-sztirol polimert, polibutadiént és/vagy poliizoprént tartalmaz. Az elegyet 240—380 °C-on, előnyösen 290—320 °C-on melegítjük és keverjük, amíg a komponensek nem cseppfolyósodnak és nem kapunk homogén oldatot. A fáradt gumik hőbontásának termékéből kapott oldatot, amely bitument is tartalmaz, desztilláljuk, előnyösen vízgőz-desztilláljuk vagy csökkentett nyomáson desztilláljuk. Ily módon az oldatból a gumi szénhidrogének és a szerves textília alacsony molekulasúlyú, 400 °C alatt forró termékeit, valamint a gumiban levő néhány nemkívánatos komponenst, például ß-naftilamint, eltávolítjuk. A bitumenben oldott gumi bomlástermékének oldatát, előnyösen sűrített levegővel 200—320 °C-on oxidáljuk, és így a lágyuláspontját megnöveljük, valamint csökkentjük a gumi bomlástermékeket tartalmazó bitumen penetrációját és javítjuk a felhasználási tulajdonságait. A találmány szerinti eljárás egy másik módszere szerint a fáradt gumit 1—80 súly'% mennyiségben melegítés közben feloldjuk 99—20 súly% petróleum bitumenben és/vagy ásványolajok szelektív oldószerrel finomított extraktumában és/vagy nyersolaj lebontásával kapott nehéz párlatában és a komponenseket 240—380 °C-on, előnyösen 290—320 °C-on keverjük, amíg homogén oldatot nem kapunk. A kapott elegyet maximum 6 súly% paraffint tartalmazó petróleum bitumenbe és/vagy természetes aszfaltba keverjük olyan mennyiségben, hogy a kész bitumenben a fáradt gumi-tai talom 1—50 súly" „ közötti legyen. A gumi bomlástermékének oldatát a bitumennel történő összekeverés előtt vagy után csökkentett nyomáson vagy vízgőzzel desztilláljuk, vagy 200 —300 °C-on sűrített levegővel oxidáljuk. Nem kívánatos nagy mennyiségű olaj bekeverése a bitumenbe, mert lényegesen csökkenti annak lágyuláspontját, növeli az aszfalt penetrációját és az ásványi anyag tartalmú aszfaltelegyek minőségét rontja. Ezt a problémát oldja meg a hulladékgumi bomlástermékeinek oxidálása, amelynek eredményeképpen az olajkomponenseket főleg aszfaltgyantává alakítjuk. Ellentétben az útépítő bitumenhez adagolt gumival vagy regenerált gumival, a fáradt gumi bomlástermékeinek a bitumenbe történő adagolása azt eredményezi, hogy a bitumen plasztifikálódik, csökken a lágyuláspontja, törékenysége és megnő a penetrációja. Az aszfaltból és a fáradt gumi bomlástermékéből álló készítmények homogének és akkor is hőstabilak, ha nagy mennyiségben tartalmaznak gumi bomlásterméket. Ez azzal magyarázható, hogy a gumi szénhidrogén molekuláinak többsége olyan méretű molekulákra bomlik le, mint a petróleum bitumen komponensek, különösen a gyanták, molekuláinak mérete. A találmány szerint előállított bitumen készítményt útépítő bitumen elegyekben kötőanyagként használhatjuk. A bitumen készítményt továbbá ásványanyagtartalmú aszfaltelegyek előállítására is használhatjuk 5—12, előnyösen 7—9 súly%-os mennyiségben. 1. példa Egy keverőberendezésbe beadagolunk 65 súlyrész desztillált bitument, amelynek lágyuláspontja 39 °C (gyűrűs-golyós módszerrel meghatározva), és paraffintartalma 2,9 súly% és 15 súlyrész furfurol-extraktumot, melynek viszkozitása 23 cSt 100 °C-on és 20 súlyrész poliamidszálat tartalmazó fáradt gumit. (A poliamid szálak nincsenek elbontva.) A keverőben levő elegyet 310 °C-ra melegítjük intenzív keverés közben, miközben a folyadékot 6 óráig egy szivattyúval recirkuláltatjuk. A gumi bomlástermékének oldatát 330 °C-on 4 óra hosszat túlhevített gőzzel átfúvatjuk. Eközben 2 súly% 185—428 °C-on forró olaj csepeg ki. A desztillált gumioldatot átszivattyúzzuk egy oxidáló berendezésbe, ahol a hőmérséklet 260 °C és ott 16 óra hosszat oxidáljuk sűrített levegővel. A melléktermékként nyert könnyű olajat folyékony hűtőanyagként hasznosítjuk. Az alábbi tulajdonságokkal rendelkező bitumenkészítményt kapunk: 100 g-os 5 másodpercig tartó összes terhelés esetén a penetráció 69 mm/10 kinematikus viszkozitás 135 °C-on 710 cSt lágyuláspont gyűrűs-golyós módszer 52 °C szerint töréspont (Frash) — 13°C lobbanáspont (Marcuson) 273 °C nyújthatóság 25 °C-on s-100 cm Holmes index —3,2 penetrációs index 15/25 °C 0,33 tapadás bazalt aggregátumhoz %-ban 100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
