FI63385B - Stabil dispersion av vatten-i-oljatyp foer anvaendning som koagulerings- sedimentations- avvattnings- och retentionsmedel och foerfarande foer framstaellning av denna - Google Patents
Stabil dispersion av vatten-i-oljatyp foer anvaendning som koagulerings- sedimentations- avvattnings- och retentionsmedel och foerfarande foer framstaellning av denna Download PDFInfo
- Publication number
- FI63385B FI63385B FI2040/74A FI204074A FI63385B FI 63385 B FI63385 B FI 63385B FI 2040/74 A FI2040/74 A FI 2040/74A FI 204074 A FI204074 A FI 204074A FI 63385 B FI63385 B FI 63385B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- water
- parts
- dispersion
- acrylamide
- oil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
- D21H17/45—Nitrogen-containing groups
- D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
I- τΛ, KUULUTUSJULKAISU /:770c JMa W (11) utlAggninosskrift 63385 C (45) Patentti aySnnetty 10 06 1983 gjjj Patent ae-ddelat vfijSy „3,3 C 02 F 1/56, B 01 d 21/01, (51) Kv.ik./int.a. D 21 H 3/52 // C 08 J 3/06 SUOMI —FINLAND (Tl) PiMnttlh.li.mu·-PKancmMtnlnt 201)0/7¾
(22) Htk«mltpUvi — Aiw5kn(npda( 03.07.7U
' * (23) AlkupUvt—GlItlfhMdap 03.07.7U
(41) Tullut (ulktoukil — Bllvlt off«mHg 05.01.75
Patentti- la rekisteri hallitila .... ..............
_ ' (44) NlhcivIksIpMon |u keuLMksItun pvm.—
Patent- och reflsterstyrelsen ' · Ainekin utiagd och μμμλμ puMicurad 28.02.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltut qU .07.73
Saksein Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2333927-7 (71) Chemische Fabrik Stockhausen GmbH., Bäkerpfad 25, Ul50 Krefeld,
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Kurt Dahmen, Rheydt, Wolfgang Hiibner, Kempen, Eduard Barthell,
Krefeld, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (Tb) Oy Kolster Ab (5I+) Flokkulointi-, sedimentoimis-, vedenpoisto- ja retentioeiineena käytettävä stabiili vesi-öljyssä-tyyppinen dispersio ja menetelmä sen valmistamiseksi - Stabil dispersion av vatten-i-olja-typ för användning som koagulerings-, sedimentations-, awattnings- och retentionsmedel och förfarande för framställning av denna
Vesiliukoiset, jauhemaiset polymeeri-aineet ovat tunnettuja koaguloimis-, sedimentoimis-, vedenpoisto- ja retentio-apuaineina. Edelleen on tunnettua, että tällaisten tuotteiden käyttö on sitä tehokkaampaa mitä suurempi jauhemaisten, vesiliukoisten polymeeri-aineiden molekyylipaino on. Suuret molekyylipainot aiheuttavat sen, että käyttöliuosten valmistaminen vesiliukoisista, jauhemaisista suurmolekyylisistä aineista on aikaaviepää ja vaikeata, ts. hiukkasista vapaan käyttöliuoksen olemassaolo ei aina ole varmaa. Tämän lisäksi on vielä jauhemaisten tuotteiden käyttö yleensä teknisesti vaikeata ja sen jatkuvaan muuttumattomaan annosteluun vaaditaan kalliita laitteita.
Kaikki nämä vaikeudet jäävät pois, jos käytetään juoksevia tai ainakin pumppauskelpoisia tuotteita, jolloin taloudellisuuden vaatimuksena on, että vaikuttavan aineen pitoisuus tällaisissa juoksevissa tai pumppauskelpoisissa tuotteissa on niin suuri kuin 2 63385 mahdollista. Suurmolekyylisten, vesiliukoisten aineiden väkevien vesiliuosten korkeaan viskositeettiin katsoen ei edellä mainittua vaatimusta ole tähän asti voitu täyttää.
Nyt on havaittu, että flokkulointi-, sedimentoimis-, veden-poistamis- ja retentio-apuaineita, jotka vastaavat edellä esitettyjä vaatimuksia, saadaan vaaditussa pvimppauskelpoisessa muodossa ja suuren osan vaikuttavaa ainetta sisältävinä, kun vesiliukoisia, suurmolekyylisiä H-aktiivisia aineita dispergoidaan väkevyydessä 10-50 paino-%, edullisesti väkevyydessä 25-35 paino-% vesi/öljy-emulsioon ja saatetaan näin saatu dispersio Mannich-reaktion olosuhteissa reagoimaan monomeerisen ja/tai polymeerisen formaldehydin, edullisesti käyttäen orgaaniseen faasiin emulgoitua vesipitoista formaldehydiliuosta, ja primaarisen ja/tai sekundaarisen amiinin kanssa. Tällöin on olemassa mahdollisuus säätää polymeerisen, vesiliukoisen Mannich-emäksen pitoisuutta lopputuotteessa dispergoitu-jen, polymeeristen H-aktiivisten yhdisteiden kanssa ekvivalenttien tai subekvivalenttien määrien avulla formaldehydiä ja amiinia. Edelleen keksittiin, että keksinnön mukaisia tuotteita saadaan samoin, kun vesiliukoisia monomeerisia Mannich-emäksiä vesi/öljy-emulsiossa saatetaan polymeroitumaan.
Keksinnön mukaiselle vesi-öljyssä-tyyppiselle, stabiilille dispersiolle on siten tunnusomaista, että disperssifaasi sisältää vettä ja akryyliamidi- tai metakryyliamidipolymeraatin vesiliukoista Mannich-emästä ja jatkuva faasi koostuu veteen liukenemattomasta hydrofobisesta nesteestä, edullisesti aromaattisista ja/tai alifaat-tisista hiilivedyistä, jolloin dispersio sisältää stabiloivan määrän vesi-öljyssä-tyyppistä emulgattoria ja polymeerisen Mannich-emäksen määrä dispersiossa on 10-50 paino-%, edullisesti 25-35 paino-%. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että saatetaan joko vesi-öljyssä-emulgaattoria sisältävä akryyliamidi- tai meta-kryyliamidipolymeraattiemulsio reagoimaan monomeerisen tai polymeerisen formaldehydin ja kaavan R-NH2 mukaisen amiinin ja/tai kaavan R-NH-R' mukaisen amiinin kanssa, jolloin R ja R' ovat alkyyli- ja/-tai alkanoliryhmiä, joissa on 1-18 hiiliatomia tai valmistetaan vesiliuoksessa ensin monomeerisen akryyliamidin tai metakryyliamidin Mannich-emäs ja polymeroidaan tämä sen jälkeen sinänsä tunnetulla tavalla vesi-öljyssä-emulsiossa, joka sisältää vesi-öljyssä-emulgaattoria .
Vesi-öljy-emulsioon dispergoituvina, Mannich-reaktioon sopivina aineina, joissa on aktiivinen vety, tulevat erityisesti kysymykseen akryyliamidi, metakryyliamidi tai niiden polymeerinen poly- 3 63385 akryyliamidi ja polymetakryyliamidi tai niiden sekapolymeraatit muiden polymeroituvien yhdisteiden kanssa. Erikoisen sopivia ovat akryyliamidin polymeerit ja sekapolymeerit, kuten polyakryyliamidi, ja akryyliamidin sekapolymeerit akryylianitriilin kanssa, akryyli-hapon suolat, akryylihappoesterit, styroli, vinyyliasetaatti, vinyy-likloridi, vinyylipyrrolidoni, vinyyli-imidiatsoli ja/tai vinyyli-pyridiinit.
Maineiksi reaktioon yhdisteen kanssa, joka sisältää aktiivista vetyä, sopivat amiinit, joilla on kaava R-NH2 ja/tai R-NH-R', joissa R ja R' ovat alkyylitähteitä ja/tai alkanoliryhmiä, joissa on 1-18 hiiliatomia. Keksinnön tarkoituksiin ovat erityisen sopivia suoraketjuiset amiinit, joiden alkyyli- tai alkanoliryhmissä ei ole enempää kuin 8, edullisesti ei enempää kuin 6 hiiliatomia. Sopivia amiineja ovat siten esimerkiksi metyyliamiini, etyyliamiini, propyy-liamiini, butyyliamiini, pentyyliamiini, heksyyliamiini, heptyyli-amiini ja oktyyliamiini. Suoraketjuisista amiineista ovat keksinnön tarkoituksiin sekundaariset amiinit edullisimpia. Erityisen sopivia sekundäärisiä amiineja ovat esimerkiksi dimetyyliamiini ja dietyyli-amiini. Esimerkkinä alkanoliamiineista mainittakoon dietanoliamiini.
Stabiloidun systeemin valmistamiseksi vesiliukoisen, H-aktiivisen monomeerin, polymeerin ja/tai sekapolymeerin dispergoi-mista varten käytetään vesi/öljy-emulsiota. öljymäisenä faasina ovat alifaattiset ja/tai aromaattiset hiilivedyt käyttökelpoisia. Vesi/öljy-emulsio saadaan käyttäen emulgoimisaineita, joilla on vastaava HLB-luku (hydrofiili-lipofiili-tasapaino), varsinkin sorbi-taaniestereitä ja muita öljyyn liukenevia rasvahappoestereitä, kuten esimerkiksi rasvahappopolyglykoliestereitä.
Erityisenä etuna on mainitun menetelmän mukaisesti saaduilla tuotteilla, että niissä vaikuttavan aineen pitoisuus on 10, yleensä 30, mutta myös 50 paino-%, että dispersiot ovat pysyviä ja että käyttöliuosten valmistus näistä dispersioista voi tapahtua ilman suuria teknillisiä kustannuksia, esimerkiksi annostelupumpun avulla. Tällöin menee vedellä ohennettaessa polymeerituote ilman ylimääräisten kostutusaineiden apua nopeasti täydellisesti liuokseen.
Keksinnön mukainen menetelmä tarjoaa verrattuna seuraaviin, jo tunnettuihin menetelmiin huomattavia etuja.
US-patentissa 3 539 535 on kuvattu menetelmä kiinteiden, kationisesti vaikuttavien polymeerien saamiseksi, jonka mukaisesti polyakryyliamidisuspensio valmistetaan orgaanisessa liuottimessa käyttämättä emulgoimisainetta. Tämä pysymätön suspensio muutetaan sitten formaldehydillä ja sekundäärisillä amiineilla Mannich-emäk— 4 63385 seksi ja eristetään tämä kiinteänä aineena saostamalla sopivilla liuottimilla. Julkaisussa kuvatut suspensiot ovat pysymättömiä välituotteita eikä niitä näin ollen voida käyttää suoraan koaguloimis-, sedimentoimis-, vedenpoisto- tai setentioaineena. Lisäksi julkaisun mukaiset tuotteet, joiden polymeeriväkevyys on yli 10 paino-%, sisältävät 0,2-15 tilav.-% liukenematonta ainetta (US 3 539 535), taulukko I) , mikä johtuu tällaisen konsentroidun liuoksen taipumuksesta muodostaa silloittuneita geelejä. Pienetkin määrät liukenemattomia aineosia vaikuttavat haitallisesti tuotteen käyttökelpoisuuteen flokkulointiaineena ja vedenpoistoaineena paperinvalmistuksessa, koska ne näkyvät poikkeuksetta valmiissa paperissa.
Saksalaisten hakemus julkaisuista EE 2 048 664, 2 054 523, 2 156 858, 2 206 564 ja 1 546 344 tunnetaan sellaisten polyakryyliamidi-Mannich-emästen vesipitoisten liuosten valmistus ja käyttö, jotka saadaan aminometyloimalla happoamidiryhmät liuotetuissa polymeerituotteissa formaldehydillä ja amiinilla. Seurauksena vaikutustehon kannalta vaadittavasta polyakryyliamidin korkeasta polymeroitumisasteesta tai tämän polymeerin tilasta vesipitoisessa liuoksessa voidaan tällä menetelmällä kuitenkin valmistaa vain suhteellisen laimeita, ts. 5-10 paino-%:isiä polymeeri-liuoksia. Liuoksilla on jo vaikuttavan aineen tällä pitoisuudella korkea viskositeetti. Mainitulla menetelmällä valmistettuja jäykkäjuoksuisia tuotteita on sen tähden vaikea kuljettaa tai käsitellä, joten niiden käyttö eri aloilla hyvästä vaikutuksesta huolimatta on rajoitettu.
Varastoitaessa pitempään, samoin kuin yrityksissä poistaa vettä näistä tuotteista tai valmistaa niitä suuremmin vaikuttavan aineen pitoisuuksin on todettavissa ristisitoutumista suurin piirtein liukenemattomiksi ja siten tehottomiksi aineiksi.
Saksalaisessa hakemusjulkaisussa DE 2 163 246 kuvatun menetelmän mukaisesti saadaan jauhemaisia polyakryyliamidi-Mannich-eraäk-siä käsittelemällä edellä selostetun menetelmän mukaisesti saatuja 5-10 %:sia vesipitoisia polymeeri-liuoksia, jolloin mainittu menettelytapa, jonka mukaisesti polymeerit saostetaan laimennetusta liuoksesta lisäämällä moniarvoisia elektrolyyttejä, vesifaasi erotetaan ja tuote kuivataan, jälleen aiheuttaa kustannuksia. Menetelmän haitat ovat samat kuin US-patentin 3 539 535 kohdalla esitetyt ja julkaisusta ilmenee selvästi ettei ole ollut mahdollista valmistaa akryyliamidi- tai metoksyyliamidi. Mannich-emästen täysin vesiliukoisia liuoksia tai emulsioita, joiden konsentraatiot ovat 10-50 %, koska liukenemattomia tuotteita on muodostunut jo konsentraation ollessa noin 10 %.
63385
Julkaisussa "Acryl- und Metacrylverbindungen", 1967, s. 358, kuvataan polyakryyliamidin, formaldehydin ja sekundaaristen amiinien välistä reaktiota. Mainitun julkaisun perusteella ei kuitenkaan voida valmistaa esillä olevan keksinnön mukaisia, erittäin konsentroituja, juoksevia Mannich-emästuotteita.
Tekniikan tasoon kuuluvana mainittakoon lisäksi saksalainen kuulutusjulkaisu DE 1 442 398, jossa kuvataan polyakryyliamidista ja dialkyyliammoniumsuolojen ja paraformaldehydin reaktiotuotteesta muodostettuja kiinteitä, vapaasti juoksevia flokkulointikoostumuksia, jotka liuotettuna sopivan pH-arvon omaavaan väliaineeseen vaikuttavat kationisesti.
Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja tuotteita voidaan käyttää eri aloilla. Niitä voidaan käyttää sedimentoimis-tai flokkulointiapuaineina heterogeenisessa neste-kiinteä-systeemis-sä, esimerkiksi sedimentoitaessa mineraalipitoisia vesisuspensioita, sekä myös vedenpoisto- ja retentio-aineina. Tällä tavalla on myös tämän kaltaisten vesi-öljyssä-suspensioiden käyttö vesipitoisissa, mutta vallitsevasti ei-polaarisia nesteitä sisältävissä systeemeissä mahdollista.
Tuotteiden valmistusmenetelmiä ja käyttöä valaistaan seuraa-vien esimerkkien avulla.
Esimerkeissä 1-10 käytetty orgaaninen, vettähylkivä faasi (I), joka on tuotteen olennainen aineosa, voidaan saada esimerkiksi sekoittamalla 138 osaa n-parafiinia, jolla on seuraavat tunnusluvut:
Kiehuma-alue: 195-225°C, Tiheys 0,740
Hiilivetyjen osuus seoksessa: paino-%:iin asti C10 8 C11 38 C12 37 C13 16 18 osaa sorbitaanimono-oleaattia, ja 12 osaa steariinihappo-polyglykoliesteriä, joka sisältää 10 moolia etyleenioksidia moolia kohti steariinihappoa.
Esimerkki 1
Alkuseos: 140 osaa polyakryyliamidi-lateksia, joka on tunnetulla tavalla valmistettu radikaali-polymeroimalla 3 135 osasta akryyliamidia liuotettuna 2 660 osaan vettä, yhdessä emulgoituna 4 104 osaan orgaanista faasia (I) sekoitetaan 23,1 osan kanssa 60-%:ista vesipitoista dimetyyliamiiniliuosta, joka on emulgoitu 16,9 osaan orgaanista faasia (I), mekaanisesti sekoittaen. Noin 60 minuutin kuluttua 63385 lisätään sekoittaen toinen emulsio, jossa on 23,1 osaa vesipitoista 40 %:ista formaldehydi-liuosta ja 16,9 osaa orgaanista faasia (I), annoksittain niin, että seoksen lämpötila, syntyvän reaktiolämmön vaikuteuksesta, ei ylitä 40°C. Reaktio on 4 tunnin kuluttua loppuun kulunut ja tuote saadaan helppojuoksuisena, värittömän sameana polymeeri-suspensiona, joka sisältää 27,9 paino-% polymeeri-Mannich-emäs-tä.
Esimerkki 2
Alkuseos: 200 osaa polymeeri-lateksia (kuten esimerkissä 1) sekoitetaan 9,0 osan kanssa 60 %:ista vesipitoista dimetyyliamiini-liuosta, 8,7 osan kanssa dietyyliamiinia ja 0,3 osan kanssa vettä 12 osassa orgaanista faasia (I) ja saatetaan sen jälkeen reagoimaan 17,9 osan kanssa vesipitoista 40-%:ista formaldehydiliuosta 12 osassa orgaanista faasia (I) samalla tavalla kuin esimerkissä 1 kuvattiin. Saadaan polyakryyliamidi-Mannich-emäs-suspensio, jossa on 32,7 % vesiliukoista polymeeriä.
Esimerkki 3
Alkuseos: 136,3 osaa polyakryyliamidi-lateksia (kuten esimerkissä 1) saatetaan reagoimaan yhteensä 45,2 osan kanssa 60-%:ista dimetyyli-amiinia 28,2 osassa orgaanista faasia (I) ja yhteensä 45,2 osan kanssa vesipitoista 40-%:ista formaldehydiliuosta 28,2 osassa orgaanista faasia (I). Tällöin menetellään niin, että ensin lisätään polymeeri-lateksiin sekoittaen kolmannes amiiniemulsiosta ja 20 minuutin jatkuvan sekoittamisen jälkeen lisätään kolmannes aldehydi-emulsiosta. Seoksen lämpötila ei tällöin saa ylittää 40°C. 30 minuutin reaktioajan jälkeen saatetaan jäljelle jääneet amiini- tai alde-hydi-emulsiot erikseen samalla tavalla, ts. 1/3-osissa lähtömääristä reagoimaan täydellisesti mainittuja aikoja noudattaen. Saadaan juokseva, kirkas tuote, joka on vesiliukoinen. Sen vaikuttavan aineen pitoisuus on 26,3 paino-%.
Esimerkki 4
Alkuseos: 128 osaa akryyliamidia 108 osaan vettä liuotettuna sekoitetaan 66 osan kanssa dietyyliamiinia. Seokseen tuodaan annoksittain 67,5 osaa vesipitoista 40-%:ista formaldehydiliuosta niin, että lämpötila seoksessa syntyvän reaktiolämmön vaikutuksesta ei ylitä 40°C.
63 osaa syntynyttä liuosta, jossa on karbonyylimetyyliamii-nia ja akryyliamidia suhteessa noin 0,6:0,4 vedessä sekoitetaan 50 7 63385 osan kanssa orgaanista faasia (I) sekä 11 osan kanssa vettä. Sekoittaen muutetaan seos emulsioksi ja se kyllästetään hapella. Emulsioon lisätään hapetus-pelkistyssysteemi, jossa on 0,023 paino-% ammonium-peroksididisulfaattia, 0,023 paino-% kaliumbisulfaattia ja 0,004 paino-% (laskettuna monomeereistä) rauta-II-sulfaattia ja polymeroi-malla 35°C:ssa 10 tunnin ajan saadaan polyakryyliamidi-Mannich-emäs-suspensio; vaikuttavan aineen pitoisuus: 28,2 paino-%.
Esimerkki 5 300 osaa 31,35 %:ista polyakryyliamidi-lateksia (vastaavaa kuin esimerkissä 1) sekoitetaan mekaanisen sekoituksen alaisena huoneen lämpötilassa annoksittain W/0-emulsion kanssa, joka valmistettiin etukäteen jäähdyttäen 138,5 osasta dietanoliamiinia, 50 osasta vettä ja 99,5 osasta 40 %:ista formaliinia ja 148 osasta orgaanista faasia (I). Noin 5 tunnin reaktioajan jälkeen on muodostunut 33,7 %:inen kationisesti vaikuttava polymeeri-suspensio.
Esimerkki 6
Samalla tavalla kuin esimerkissä 5 kuvattiin, saatetaan 200 osaa polyakryyliamidi-lateksia reagoimaan W/o-emulsion kanssa, jossa on 77,5 osaa 40 %:ista metyyliamiinia, 66,0 osaa 40 %:ista formaliinia ja 120,0 osaa orgaanista faasia (I). Tuote sisältää 22,8 % vaikuttavaa ainetta.
Esimerkki 7 300,0 osaa 28-%:ista sekapolymeraatti-lateksia, joka on valmistettu tunnetulla tavalla radikaali-sekapolymeroimalla 75,0 osasta akryyliamidia ja 25,0 osasta dimetyyliamino-etyylimetakry-laatti-hydrokloridia, jotka on emulgoitu 140,85 osaan vettä ja 117,5 osaan orgaanista faasia (I), sekoitetaan ensin 5 osan kanssa W/0-emulsiota, jossa on 50 osaa 60 %:ista dimetyyliamiinia ja 40 osaa orgaanista faasia (I). Tällöin nousee lateksin pH-arvo 8,0:aan. Jäähdyttäen sekoitetaan 20 osaa 60 %:ista dimetyyliamiinia ja 20 osaa 40-%:ista formaliinia lisäten 20 osaa orgaanista faasia (I) ja tämä seos lisätään jälleen W/0-emulsiona tiputtaen sekapolymeraatti-lateksiin. 5 tunnin kuluttua on muodostunut polymeerinen Mannich-emäs-suspensio, jossa on 26,8 % vaikuttavaa ainetta.
Esimerkki 8 99,5 osaa 60 %:ista dimetyyliamiini-liuosta ja 99,5 osaa 40 %:ista formaliinia yhdistetään jäähdyttäen ja emulgoidaan mekaanisesti sekoittaen sen jälkeen, kun on lisätty 96 osaa orgaanista faasia (I). Syntynyt W/0-emulsio lisätään reaktioseosta sekoittaen 316 osaan 31 %:ista polymeeri-lateksia, joka oli saatu sekapolyme-roimalla 95 osasta akryyliamidia ja 5 osasta akryylinitriiliä W/0- 8 63385 emulsiossa esimerkin 1 valmistusmenetelmän mukaisesti. Reaktioseos-ta pidetään 5 tuntia huoneen lämpötilassa ja sekoitetaan, jolloin muodostuu kationisesti vaikuttava tuote, jossa on 28,3 % vaikuttavaa ainetta.
63 osaa syntynyttä liuosta, jossa on karbamoyyliamiinia ja akryyliamidia suhteessa noin 0,6:0,4 vedessä, sekoitetaan 50 osan kanssa orgaanista faasia (I) sekä 11 osan kanssa vettä. Sekoituksen-alaisena muutetaan seos emulsioksi ja kyllästetään hapella. Emulsioon lisätään hapetus/pelkistys-systeemi, jossa on 0,023 paino-% ammonium-peroksidisulfaattia, 0,023 paino-% kaliumbisulfiittia ja 0,004 paino-% (laskettuna monomeereistä) rauta-II-sulfaattia ja polymeroimalla 35°C:ssa 10 tunnin ajan saadaan polyakryyliamidi-Mannich-emäs-suspen-sio: vaikuttavan aineen pitoisuus: 28,2 paino-%.
Esimerkki 9
Samalla tavalla kuin esimerkissä 1 kuvattiin valmistetaan 67,5 osasta 60 %:ista diraetyyliamiinia, 67,5 osasta 40 %:ista formaliinia sekä 100,0 osasta orgaanista faasia (I) vesi/öljy-emulsio ja lisätään tämä sekoittaen polymeeri-lateksiin, joka on valmistettu tunnetulla tavalla radikaali-polymeroimalla monomeeri-emulsio, jossa on 80,0 osaa akryyliamidia, 10,3 osaa 2-vinyyli-5-etyyli-pyridiiniä, joka on kvaternoitu dimetyylisulfaatilla (9,7 osaa) sekä 240 osaa vettä ja 350 osaa orgaanista emästä (I). Muodostuu kationisesti vaikuttava polymeeri-suspensio, jonka pitoisuus on 16,8 %.
Esimerkki 10 152,0 osaa sekapolymeeri-lateksia, joka käsittää osan, jossa on 20,0 osaa akryyliamidia ja osan, jossa on 7,8 osaa vinyylipyrroli-donia, 50,0 osaa vettä ja 74,4 osaa orgaanista faasia, sekoitetaan mekaanisesti sekoittaen huoneen lämmössä W/0-emulsion kanssa, jossa on 10,6 osaa 60 %:ista diraetyyliamiinia, joka jäähdyttäen sekoitettiin 10,6 osan kanssa 40 %:ista formaliinia ja 15,7 osan kanssa orgaanista faasia (I). 5 tuntisen reaktioajan kuluttua muodostuu 19,0 %:inen polymeeri-Mannich-emäs-suspensio.
Esimerkki 11
Keksinnön mukaisesti valmistettuja tuotteita testattiin sedimentoimisaineina flokkulointikokeissa. Määrittämällä sedimen-toitumisnopeus tutkittiin polyakryyliamidi-Mannich-emästen koaguloi-miskäyttäytymistä vesipitoisessa liuoksessa sen jälkeen kun ne oli lisätty vesipitoisiin savisuspensioihin, jotka oli valmistettu tavallisella tavalla liettämällä kaoliinia veteen ja AljtSO^)^-liuoksella oli säädetty pH-arvo noin 4,8. Tulokset on esitetty taulukossa I: 63385 9
Taulukko I ......
Tuote Aika (s) Tuote esimerkistä Aika (s) ilman 180 6 9,3
Esimerkistä 1 8,9 7 10,4 2 8,3 8 9,1 3 11,6 9 11,6 4 15,3 10 12,7
Taulukko I: flokkulointiteho sameaan savilietteeseen, jossa kiintoainepitoisuus on 20 g/1 käyttäen Al2 (SO^)-j-lisäystä, tuote 0,1 %:isessa liuoksessa: väkevyys 4 ppm (miljoonasosaa). Kokeen suoritusta varten vrt. H. Akyel/M. Neven: Chemie-Ing.-Technik 39 (1967) 172.
Esimerkki 12
Samalla tavalla ovat polyakryyliamidi-Mannich-emäs-suspensiot käyttökelpoisia titaaniliuosten, ns. "mustaliuosten", jotka muodostavat välivaiheen valmistettaessa TiC^-pigmenttejä ilmeniitistä tai malmikuonasta, kirkastusprosessissa.
1 litraan titaaniliuosta lisätään 7,5 ml 0,1 %:ista esimerkin 3 mukaisesti saadun tuotteen liuosta. Flokkulointiaineen lisäämisen jälkeen ravistellaan näytettä 15 sekuntia ja sillä täytetään 1 litran mittalasi.
Vaikutus ilmenee nopeana flokkulointina; laskeutumisnopeus: 6 m/tunti. Flokkulointitehoa voidaan edelleen arvostella taulukossa II esitettyjen harmaasuodinasteikon arvojen avulla tai flokkulointi-laadun avulla, jolloin keksinnön mukaista esimerkin 3 tuotetta verrattiin kaupallisesti saatavan flokkulointiaineen kanssa, joka pohjautuu trimetyyliammoniumetyylimetakrylaattiin, jota tähän asti on käytetty "mustaliuosten" kirkastamiseen.
Taulukko H
Flokkulointiaine Harmaasuodinasteikko (jäännös mg:ssa 50 ml:ssa jäljelle jäävää liuosta) 30- 60- 120 minuutin jälkeen
Tuote esimerkistä 397 5
Tuote, joka pohjautuu trimetyyliammoniumetyyli- metakrylaattiin 11 10 8
Esimerkki 13
Tuotteiden käyttökelpoisuutta vedenpoisto- tai retentioai-neina paperinvalmistuksessa valaisevat seuraavassa selostetut tutkimukset .
10 63385 Lähtien standardisoiduista selluloosa-lietteistä, joiden kokoomus oli valkaistua selluloosaa, kuusta ja pyökkiä 70:30, sakeus 3 g/1 jauhatusaste 69 S.R.
pigmentointi 25 % kaoliinia laskettuna selluloosasta liimaus 1 % hartsiliimaa, joka on hapotettu 3%:
sella Al2(P04)3:n vesiliuoksella pH
6,5-6,8 taan, mitattiin veden poistonopeus Schopper-Riegler (°S.R.)-jauhatusasteen muutoksena riippuvuussuhteessa tuotelisäyksestä ja näiden tuotteiden retentiokyky määrittämällä gravimetrisesti kiintoainepitoisuus arkin-muodostuslaitteen (Rapid-Köphen) poistovedessä. Tulokset on koottu taulukkoon III.
Taulukko III
Vedenpoistokokeet jauha- Retentiokoe kiintoaine-tusaste (°S.R.) lisättä- pitoisuus-viiravesi essä
Apuaine 100- 200- 300- 100- 200- 300 ppm esimerkin 1 mukainen tuote 57 53 47 156 132 129 esimerkin 7 mukainen tuote 59 55 50 161 140 135 akryyliamidin ja trimetyy1iammo-niumetyylimetakry-laatin sekapolyme- raatti 60 58 54 176 152 146 ilman lisäystä 69°S.R.
i__ -__!_ Näyttää siltä, että keksinnön mukaisesti valmistetut tuotteet ovat vaikuttavia näissä koeolosuhteissa, jotka suurinpiirtein vastaavat paperiteknologiassa käytettyjä tutkimusmenetelmiä. Koska tuotteet lisäksi ovat helppojuoksuisia ja sen tähden yksinkertaisia käsitellä, ts. helposti annosteltavissa ja ovat helppoliukoisia, voidaan niitä edullisesti käyttää paperin valmistuksessa.
Esimerkki 14
Kuvattuja tuotteita voidaan myös käyttää poistettaessa vettä viemärilietteestä. Vedenpoistokoe viemärilietteelle:
Claims (2)
1. Flokkulointi-·, sedimentoimis-, vedenpoisto- ja retentio-aineena käytettävä juokseva tai pumpattava stabiili vesi-öljyssä-tyyPPinen dispersio, tunnettu siitä, että disperssifaasi sisältää vettä ja akryyliamidi- tai metakryyliamidipolymeraatin vesiliukoista Mannich-emästä ja jatkuva faasi koostuu veteen liukenemattomasta hydrofobisesta nesteestä, edullisesti aromaattisista ja/tai ali-faattisista hiilivedyistä, jolloin dispersio sisältää stabiloivan määrän vesi-öljyssä-tyyppistä emulgaattoria, ja polymeerisen Mannich-emäksen määrä dispersiossa on 10-50 paino-%, edullisesti 25-35paino-%.
2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen stabiilin vesi-öl jyssä-dispersion valmistamiseksi, tunnettu siitä, että saatetaan joko vesi-öljyssä-emulgaattoria sisältävä akryyliamidi- tai metakryyliamidipolymeraattiemulsio reagoimaan monomeerisen tai polymeerisen formaldehydin ja kaavan R-NH2 mukaisen amiinin ja/tai kaavan R-NH-R' mukaisen amiinin kanssa, jolloin R ja R' ovat alkyyli- ja/-tai alkanoliryhmiä, joissa on 1-18 hiiliatomia tai valmistetaan vesi-liuoksessa ensin monomeerisen akryyliamidin tai metakryyliamidin Mannich-emäs ja polymeroidaan tämä sen jälkeen sinänsä tunnetulla tavalla vesi-öljyssä-emulsiossa, joka sisältää vesi-öljyssä-emulgaattoria.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2333927 | 1973-07-04 | ||
| DE2333927A DE2333927C2 (de) | 1973-07-04 | 1973-07-04 | Flüssige, bzw. pumpfähige stabile Dispersionen von Typ Wasser-in-Öl und ihre Verwendung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI204074A FI204074A (fi) | 1975-01-05 |
| FI63385B true FI63385B (fi) | 1983-02-28 |
| FI63385C FI63385C (fi) | 1983-06-10 |
Family
ID=5885869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI2040/74A FI63385C (fi) | 1973-07-04 | 1974-07-03 | Stabil dispersion av vatten-i-olja-typ foer anvaendning som kogulerings- sedimentations- avvattnings- och retentionsmed elch foerfarande foer framstaellning av denna |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5755445B2 (fi) |
| BR (1) | BR7405487D0 (fi) |
| CA (1) | CA1077637A (fi) |
| DE (1) | DE2333927C2 (fi) |
| FI (1) | FI63385C (fi) |
| FR (1) | FR2235953B1 (fi) |
| GB (1) | GB1462905A (fi) |
| IT (1) | IT1015678B (fi) |
| SE (1) | SE409026C (fi) |
| ZA (1) | ZA744305B (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2520028C3 (de) * | 1975-05-06 | 1987-07-30 | Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, 4150 Krefeld | Flüssige, pumpfähige, stabile Dispersionen vom Typ Wasser-in-Öl und ihre Verwendung |
| DE2720494C2 (de) * | 1977-05-05 | 1985-04-11 | Nalco Chemical Co., Oak Brook, Ill. | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines kationisch modifizierten Polyacrylamids |
| CH660015A5 (de) * | 1982-02-01 | 1987-03-13 | Sandoz Ag | Polymerisat- und tensidhaltige praeparate, deren herstellung und verwendung. |
| GB8518900D0 (en) * | 1985-07-26 | 1985-09-04 | Allied Colloids Ltd | Polymeric products |
| DE3641700C3 (de) * | 1985-12-19 | 1994-07-07 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Wasser-in-Öl-Emulsionen vernetzter, wasserquellbarer Polymerisate und deren Verwendung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1089173B (de) * | 1957-05-31 | 1960-09-15 | Dow Chemical Co | Inverses Emulsionspolymerisations-verfahren zur Herstellung von Polymerisaten und Mischpolymerisaten wasserloeslicher Monomerer |
| NL111257C (fi) * | 1959-10-12 | |||
| SE315408B (fi) * | 1965-10-19 | 1969-09-29 | Dow Chemical Co | |
| BE789420A (fr) * | 1971-11-22 | 1973-03-28 | Nalco Chemical Co | Latex destines a la coagulation d'eaux d'egout et d'eaux usees industrielles |
-
1973
- 1973-07-04 DE DE2333927A patent/DE2333927C2/de not_active Expired
-
1974
- 1974-07-02 CA CA203,856A patent/CA1077637A/en not_active Expired
- 1974-07-02 FR FR7422973A patent/FR2235953B1/fr not_active Expired
- 1974-07-03 JP JP49075506A patent/JPS5755445B2/ja not_active Expired
- 1974-07-03 ZA ZA00744305A patent/ZA744305B/xx unknown
- 1974-07-03 BR BR5487/74A patent/BR7405487D0/pt unknown
- 1974-07-03 FI FI2040/74A patent/FI63385C/fi active
- 1974-07-03 SE SE7408787A patent/SE409026C/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-07-04 IT IT24817/74A patent/IT1015678B/it active
- 1974-07-04 GB GB2976674A patent/GB1462905A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1015678B (it) | 1977-05-20 |
| DE2333927C2 (de) | 1982-11-25 |
| BR7405487D0 (pt) | 1975-04-15 |
| FI204074A (fi) | 1975-01-05 |
| JPS5043066A (fi) | 1975-04-18 |
| SE409026C (sv) | 1983-09-12 |
| FR2235953A1 (fi) | 1975-01-31 |
| SE409026B (sv) | 1979-07-23 |
| ZA744305B (en) | 1975-07-30 |
| JPS5755445B2 (fi) | 1982-11-24 |
| CA1077637A (en) | 1980-05-13 |
| FI63385C (fi) | 1983-06-10 |
| DE2333927A1 (de) | 1975-01-23 |
| FR2235953B1 (fi) | 1979-06-01 |
| SE7408787L (fi) | 1975-01-07 |
| GB1462905A (en) | 1977-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4093542A (en) | Flocculating agent comprising water-in-oil emulsion of H-active polymer carrying formaldehyde and amine radicals | |
| DE69026744T2 (de) | Amphoterer Elektrolyt, Verfahren zur Herstellung und Entwässerungsmittel für organische Schlämme | |
| EP0172723B1 (en) | Water soluble polymers | |
| CA2377859C (en) | High molecular weight zwitterionic polymers | |
| US5541252A (en) | Method of manufacturing water-soluble polymer dispersions having high polymer content | |
| US4339371A (en) | High concentration water-soluble polymers in water-in-oil emulsions | |
| UA44279C2 (uk) | Спосіб штабелювання водної неорганічної суспензії твердих речовин у вигляді часток і композиція, одержана у цей спосіб | |
| EP1353975A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasser-in-wasser-polymerdispersionen | |
| US4672090A (en) | Surfactant system for emulsion polymers | |
| JP3208473B2 (ja) | 両性水溶性重合体分散液からなる処理剤 | |
| CA1050680A (en) | Retention aids and flocculants based on polyacrylamides | |
| KR20010040662A (ko) | 탈수용 개량 중합체 블렌드 | |
| CA1271004A (en) | Cationic sizing agents for paper | |
| EP0038573A1 (de) | Polymerisate von alpha,beta-ungesättigten N-substituierten Carbonsäureamiden und ihre Verwendung als Sedimentations-, Flockungs-, Entwässerungs- und Retentionshilfsmittel | |
| US5891304A (en) | Use of hydrophilic dispersion polymers for coated broke treatment | |
| US3717574A (en) | Flocculation of coal slimes | |
| FI63385B (fi) | Stabil dispersion av vatten-i-oljatyp foer anvaendning som koagulerings- sedimentations- avvattnings- och retentionsmedel och foerfarande foer framstaellning av denna | |
| US4390659A (en) | Method for the preparation of quaternary carboxamide polymers | |
| US5258466A (en) | Paper size | |
| US5013794A (en) | Polymers of diisobutylene-sulfonate alkane maleic acid derivatives | |
| JP3681143B2 (ja) | 高塩濃度汚泥の脱水剤および汚泥脱水方法 | |
| JPS582309A (ja) | ジ−ｃ↓１〜ｃ↓３−アルキルアミノネオペンチル（メト）アクリレ−トの水溶性重合物及びその用途 | |
| JPH10244300A (ja) | 汚泥脱水方法 | |
| JPH0457684B2 (fi) | ||
| DE69016299T2 (de) | Hilfsmittel für die Herstellung von Papier. |