Brevet FR2612214A2 — publié le 19880916

FR 2612214 A2 19880916 FR 8703286 A 19870309 La présente invention concerne la conception d'un type nouveau d'émulsions bitumineuses, en s'appuyant sur les revendications de la demande de brevet 8617618 et sur la revendication unique de la demande de la première addition 8618242. Elle révèle un principe nouveau susceptible d'applications industrielles en application des procédés décrits par les demandes de brevets ci-dessus citées. I1 a été constaté en effet, qu'avant même d'acidifier l'emul- sion anionique stabilisée par les matières protéiques, elle pos séide déjà des propriétés cationiques qu'en principe elle devait acquérir par cette acidification. Et ceci en milieu alcalin, contrairement a l'idée universellement reçue, qu'une émulsion bitumineuse cationique ne peut éxister que dans un milieu acide, c.a d. avec un PH plus petit que Cette qualité d'émulsion - cationique en milieu alcalin doit être attribuée a la spécificité des composants des matières protéiques employées. Parmi le grand choix que la nature nous offre en matières protéiques suffisamment solubles, nous avons sélectionné les plus maniables et les moins chers que sont les farines de tourteaux, résidus de l'expression d'huiles des plantes oléagineuses.Leurs-composants principaux sont les acides aminés: Lysine, méthionine, méthionine + Cystine, tryptophane, thréonine, glycine + sérine, leucine, isoleucine, valine, histidine, arginine, phénylalanine. I1 est entendu que toute autre combinaison de matières protéiques naturelles ou produites par la chimie organique ainsi que le fait de la présence dans l'émulsion d'amines connues pour leur activité cationique et éventuellement surajoutées, fait partie intégrante des buts recherchés par la demande de brevet. L'intensité de l'effet cationique, c'est-à-dire la précipitation du liant sur des surfaces chargées d'électricité négative, attribuée la compensation des charges positives portées par les sphérules de bitume de l'émulsion, varie avec le taux de matièresprotéiques introduites dans l'emulsion anionique. La vitesse de rupture varie avec le PH. Elle est plus forte en milieu alcalin qu'elle le serait pour la même émulsionacidifiée. Elle est maximum au voisinage de PH = 7. L'eau ajoutée ou appor- tée par les granulats a enrober constitue un frein a la rupture et peut être utilisée comme un ralentisseur, ce qui peut devenir important en été par les grandes chaleurs. Puisque l'enrobage adhésif par ce nouveau type d'émulsion est meilleur en milieu de pu plus grand ou égal a 7, on réservera l'acidification décrite au brevet principal pour des cas spéciaux dont un éxemple pourrait être l'introduction de sels de chrome basique,susceptibles de palier une baisse d'activité dans le temps,des matières protéiques dans les tapis d'enrobés. Les simplifications et l'économie réalisables avec ce nouveau type d'émulsion sont importantes, notamment pour une usine d' émulsions qui prévoit d'emblée de rester dans le domaine alcalin. La suppression des acides corrosifs permet des économies d'in vestissement considérables sur les matières employées pour les robinetteries, les conduites, les cuves et les pompes doseuses. Si la fréquence d'avoir a ajouter de l'eau aux granulats destinés a l'enrobage a l'émulsion n'éxistait pas, on pourrait supprimer le deuxième moulin colloidal et faire passer, après refroidissement, l'émulsion alcaline enrichie de matières protéiques direc tement aux malaxeurs de la station d'enrobage. Mais il y à encore d'autres raisons pour maintenir le deuxième moulin colloidal. En effet, outre la dilution de l'émulsion a l'eau souvent nécessaire a l'enrobage, le moulin permet de fabriquer des spécialités dont un éxemple est l'introduction de latex dans l'émulsion travers ce moulin colbidal. I1 en serait de même pour l'introduction d' émulsions de plastiques en vue de modifier les qualités du bitume. Un autre grand avantage sur l'émulsion cationique en milieu acide est donne par le fait que l'émulsion cationique en milieu alcalin peut être obtenue avec un taux de bitume maximum, soit jusqu'a 60%, alors que l'émulsion acidifiée, sujette a forte thixotropie, n'est fluide et travaillable que jusqu'a un taux de bitume d'environ 45%. La nouvelle émulsion de bitume cationique, stable en milieu alcalin, a une capacité d'enrobage universelle et n'a pas besoin d'être adaptée a la nature minéralogique des granulats et des fillers employés. Mais comme toute émulsion elle est sensible aux variations de température qui influent sur la vitesse de rupture. A titre d'éxemples nous donnons quelques moyens pour palier cet inconvénient. Comme déjà dit, l'eau ajoutée en sus de la dose prévue est, jusqu'a un certain point, un ralentisseur de rupture. Lorsque ce moyen n'est pas désirable ou même contreindiqué, il suffit d'agir sur le PH en augmentation par des produits alcalins. Un autre frein de rupture est donné par le formol qui, introduit dans l'émulsion a très faible dose, retarde la rupture. Beaucoup d'autres produits chimiques compatibles avec l'émulsion cationique en milieu alcalin, agissent dans le même sens. Un moyen sur pour accélérer une rupture trop lente consiste a augmenter le taux de matières protéiques dans l'émulsion ou de donner in situ de petites doses de farines protéiques sur l'enrobé tournant dans les malaxeurs. Ces recours correctifs sont exceptionnels lorsque d;entrée on choisit une formule d'émulsion pour une température de travail de 1500 par exemple avec les moyens cités plus haut. Si l'on choisit le formol comme frein de rupture il créerait un milieu stérile qui évite que l'émulsion évolue vers des odeurs de pourriture protéique, sans influence d'ailleurs sur l'efficacité du procédé. Mais sans formol, pour éviter une telle évolution, beaucoup d'autres stérilisants sont applicables, sans nuire au procédé. Si une fourchette de température de travail de 5 a 250C s'avère insuffisante pour travailler toute l'année, on prévoit deux formules d'émulsion cationique stable en milieu alcalin, une pour l'avant- et l'arrière-saison et une pour l'été. 'REVENDICATIONS 1) Procédés de fabrication d'émulsions bitumineuses cationiques d'un type nouveau pouvant exister en milieu alcalin et neutre, selon la revendication 1 de la demande de brevet 86 17618, caractérisés en ce qu'une émulsion anionique conventionnelle est transformée en une émulsion cationique pouvant exister en milieu alcalin un PH supérieur a 7, en introduisant dans cette émulsion anionique, sans sortir du milieu alcalin, des protéines sous forme d'acides aminés, notamment celles contenues dans les farines de tourteaux, résidus solides de la fabrication des huiles végetales et formées de mélanges taux variables de:: Lysine, méthionine + cystine, tryptophane, thréonine, glycine + cérine, leucine, isoleucine, valine, histidine, arginine, phényl analine et les autres déchets de ces plantes a huile. 2) Procédés de fabrication d'émulsions bitumineuses cationigues d'un type nouveau pouvant exister en milieu alcalin et neutre, selon la revendication 1, caractérisés en ce que par l'action de produits alcalin sur le PH, on agit sur ce PH en hausse, ce qui augmente la stabilité de l'émulsion, 3) Procédés de fabrication d'émulsions bitumineuses cationiques d'un type nouveau pouvant exister en milieu alcalin et neutre, selon les revendications précédentes, caractérisés en ce que par un taux croissant de matières protéiques on accélère la rupture de l'émulsion comme est accélérée la prise en masse par l'ajout des memes farines de matières protéiques sur les enrobés en fabrication.