FI67087B

FI67087B - Katjoniskt adsorptionsmedel foerfarande foer dess framstaellning och dess anvaendning foer att avlaegsna anjoniska aemnen fraon vattenhaltiga loesningar

Info

Publication number: FI67087B
Application number: FI802039A
Authority: FI
Inventors: Rudolf F Wurster; Juerg Merz
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1984-09-28
Also published as: US4316005A; US4404104A; DE3068675D1; EP0027158A2; CA1143500A; BR8004070A; FI802039A; FI67087C; EP0027158A3; SU1020005A3; EP0027158B1; ES492917A0; ES8104818A1; IL60411A; DE3023788A1; DK280080A; IL60411A0

Description

RSr^l [B] mjKUULUTUSJULKAlSU Α7ηο7 ΙΉα lJ 1 ' utlAggningsskiiift o/Uo/ C (45) ti?nl ti oySnne t ty 10 01 1905 (51) K*Jfc/fcn.CL3 C 08 G 73/00, B 01 J 20/26, C 02 F 1/28 SUOMI—FINLAND (21) 802039 (22) HakamtaptML—Amekninpilag 2S.06.80 (FI) (23) AHw^ahrl—GiklghMadaf 2S.06.80 (41) TwflM (ofktoefcil — BttvK 29.12.80

Patentti- ja rekisteri hallitus /iA ....______________u . .. .. . ___ (φφ| riSIIIVIRnfWIKM JK KBKi|WKHPi pHK “ _

Patent* och register «tyrni tn ' # Awbksn ed^ edi ecUkitw psMfcsred 28.09.8*1 (32)(33)(31) PyyJ««rBagiHprtortwt 28.06.79 0**.02.80 Sveitsi-Schweiz(CH) 6036/79~7« 869/80-7 (71) Ciba-Geigy AG, Klybeckstrasse 1 M, CH-A002 Basel, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Rudolf F. Wurster, Pfeffingen, Jörg Merz, Therwil, Sveitsi-Schwelz(CH) (74) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5*0 Kationinen adsorptionaine, menetelmä sen valmistamiseksi ja sen käyttö anionisten aineiden poistamiseksi vesipitoisista liuoksista - Katjoniskt adsorptionsmedel, förfarande för dess framställning och dess användning för att avlägsna anjoniska ämnen frän vattenhaltiga lösningar

Keksinnön kohteena on kationinen adsorptioaine, joka pystyy poistamaan anionisia aineita vesipitoisista liuoksista, etenkin jätevesistä, kuten suodatteista, valkaisu- ja värjäysprosessien jä-teliuoksista, huuhtelu- ja pesuvesistä.

Uusi adsorptioaine on tunnettu siitä, että se on valmistettu saattamalla (a) kaavan

(1) --Q-N--Q -CO-N-X

R2 R3 m-1 Y

) mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa m on 1-5, ) , R2 ja R^ tarkoittamat toisistaan riippumatta vetyä, mahdollisesti hydroksyyli- tai alempialkoksiryhmällä substituoitua alempialkyy- 2 67087 liä, sykloalkyyliä, bentsyyliä tai kaavan

(2) -Q1 - CO - N - X

Y

mukaista ryhmää, tai R.j ja Rj merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän typpiatomin kanssa kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, parhaiten piperidino-, morfoli-no- tai piperatsinoryhxnää, tai mikäli m on 2, R2 ja R^ merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän rymittymän jiN-Q-NC kanssa kaksiarvoista, kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, etenkin piperatsinorgansta tai mikäli m on enemmän kuin 2, jokainen R^-substituentti tai yksittäiset R^-substituentit merkitsevät yhdessä viereisen substituen-tin ja niitä yhdistävän ryhmittymän ^N-Q-NC kanssa myös kuusijäsenistä, kaksiarvoista heterosyklistä tähdettä, etenkin piperatsinorengasta, Q ja merkitsevät toisistaan riippumatta alkyleeniä, jossa on 1-8 hiiliatomia, X on vety tai ryhmä -CI^OH, ja Y on vety, alempialkyyli tai ryhmä -CHjOH, reagoimaan (b) formaldehydin ja virtsa-aine-, tiovirtsa-aine- tai amino-1, 3, 5-triatsiiniyhdisteen mahdollisesti eetteröidyn additiotuotteen kanssa.

Komponentit (a) ja (b) sisältävät yhdessä tarkoituksenmukaisesti ainakin kaksi metyloliamidiryhmää.

Kaavan (1) mukaisista aminoyhdisteistä pidetään parhaimpana niitä, joissa m on 1 tai 2 ja jotka esittävät mono- tai diaminoyhdis-teitä.

Erityisen edullisia komponenttina (a) ovat mono- ja diaminoyh-disteet, jotka vastaavat kaavaa R4V Γ Ί

(3) --Q2-N--Q3-CO-N-X

*5 _ b _ mj-ί Y

jossa kaavassa m1 on 1 tai 2, R4, R5 ja Rg merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä, alempialkyy-liä, ventsyyliä tai kaavan

(4) -Q-j-CO-N-X

^ I

Y

3 67087 mukaista ryhmää, tai ja merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän typpiatomin kanssa kuusijäsenistä, heterosyklistä tähdettä, etenkin piperidino- tai morfolinoryhmää tai mikäli m^ on 2,

Rj. ja Rg merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän ryhmittymän IN-C^-NC kanssa piperatsinorengasta ja ^2 ^3 merkitsevät toisistaan riippumatta C.|-C3-alkyleeniä, ja X- ja Y-substituenteilla on yllä mainittu merkitys. Tälläin pidetään vielä paremapana kaavan (3) mukaisia aminoyhdisteitä, jossa kaavassa m^ on 1 ja joissa on vain yksi ainoa kaavan (4) mukainen ryhmittymä. Tämän lisäksi on Q3 parhaiten alempialkyyli. Y on etenkin vety ja X on mieluimmin ryhmä -CHj-OH.

Alempialkyyli ja alempialkoksi tarkoittavat määriteltäessä uusien yhdisteiden tähteitä yleensä sellaisia ryhmiä tai ryhmän osia, joissa on 1-5, etenkin 1-3 hiiliatomia, kuten esim. metyyliä, etyyliä, n-propyyliä, isopropyyliä, n-butyyliä, sek.-butyyliä tai amyyliä tai vast, metoksia, etoksia tai isopropoksia.

Halogeeni tarkoittaa kaikkien substituenttien yhteydessä esim. fluoria, bromia tai lähinnä klooria.

Sopivia virtsa-aine- ja tiovirtsa-aineyhdisteitä ovat virtsa-aine, tiovirtsa-aine, substituoidut virtsa-aineet, kuten alkyyli-tai aryylivirtsa-aineet, alkyleenivirtsa-aineet ja -di-virtsa-aineet, kuten eteenivirtsa-aine, propeenivirtsa-aine, dihydroksieteenivirtsa-aine, hydroksipropeenivirtsa-aine ja asetyleenidivirtsa-aine, edelleen disyaanidiamidi, disyaanidiamidiini, uronit ja heksahydropyri-midonit,

Amino-1,3,5-triatsiineista mainitakoon esim. melamiini, N-subs-tituoidut melamiinit, kuten esim. N-metyyli-, N-etyyli-, N-propyyli-ja N-butyyli-melamiini, triatsonit, ammeliinit, guanamiinit, kuten esim. bentsoguanamiini, diguanamiinit sekä syanidiinit.

Additiotuotteiksi (b) soveltuvat sekä etupäässä mono-molekyyli-set yhdisteet että myös pidemmälle esikondensoidut tuotteet.

Arvokkaita tuotteita tuottavat yleensä sekä täydellisesti että myös osittain metyloloidut tuotteet, jotka voivat olla myös mahdollisesti eetteröityjä.

4 67087

Parhaimpana pidetään mainittujen virtsa-aineiden ja amino-1, 3, 5-triatsiinien metyloliyhdisteitä. Näistä yhdisteistä mainittakoon ennen kaikkea N-metylolivirtsa-aineet ja N-metylolimelamiinit, Myös voidaan käyttöö tällaisten metyloliyhdisteiden osaeettereitä, kuten esim. alkanolien kanssa, joissa on 1-4 hiiliatomia, kuten metanolia, etanolia, n-propanolia ja n-butanolia.

Erityisinä additiotuotteina (b) mainittakoon N,N'-dimetylolivirtsa-aine, metylolivirtsa-aine, N,N1-dimetylolivirtsa-aine-dimetyylieetteri, N,N'-tetrametyloliasetyleenidivirtsa-aine, N,N'-dimetylolieteenivirtsa-aine, N,N'-dimetylolipropeenivirtsa-aine, 4.5- dihydroksi-N,N'-dimetylolieteenivirtsa-aine, N,N'-dimetyloli-5-hydroksipropeenivirtsa-aine, 4-metoksi-5,5-dimetyyli-N,N'-dimetylolipropeenivirtsa-aine, N,N'-dimetyloli-5-oksapropeenivirtsa-aine, 4.5- dihydroksi-N,N *-dimetylolieteenivirtsa-aine-dimetyylieetteri, dimetylolimelamiini, trimetylolimelamiini, tetrametylolimelamiini, heksametylolimelamiini, heksametylolimelamiinipentametyylieetteri, pentametylolimelamiini-di- tai -tris-metyylieetteri, heksametyloli-melamiiniheksametyylieetteri tai -heksaetyylieetteri. Näistä ovat erityisen edullisia N,N'-dimetylolivirtsa-aine ja N,N',N"-trimety-lolimelamiini.

Voidaan käyttää myös näiden metyloloitujen virtsa-aine- ja me-lamiiniyhdisteiden seoksia.

Uusien kationisten adsorptioaineiden valmistus tapahtuu saattamalla (a) kaavan (1) mukainen aminoyhdiste reagoimaan (b) formaldehydin ja virtsa-aine-, tiovirtsa-aine- tai amino-1, 3,5-triatsiiniyhdisteen mahdollisesti eetteröidyn additiotuotteen tai sen muodostusseoksen kanssa katalysaattorin läsnäollessa.

Reaktio tapahtuu lähinnä neutraalissa tai happamessa väliaineessa, esim. pH-arvossa 2-7 ja edullisesti 20-200°C:n, lähinnä 50-180°C:n ja etenkin 60-120°C:n lämpötilassa.

67087

Parhaimpana pidettyjä katalysaattoreita ovat epäorgaaniset ja/tai orgaaniset hapot tai niiden anhydridit tai suolat, esim. rikkihapoke, rikkihappo, sulfamiinihappo, forsforihappo, suolahappo, kloorietikkahappo, maleiinihappo tai sen anhydridi, edelleen ammoniumkloridi, ammoniumnitraatti, ammoniumfosfaatti, ammo-niumasetaatti tai aluminiumsulfaatti. Erityisen edullinen on sulfamiinihappo.

Edullisesti muodostuu keksinnön mukainen adsorptioaine 1 moolista komponenttia (a) ja 0,02-10 moolista, lähinnä 0,2-3,5 moolista ja etenkin 0,5-2 moolista komponenttia (b).

Näin saadut reaktiotuotteet sisältävät yleensä ainekin 1 pai-no-%, lähinnä 2-6 paino-% emäksistä typpeä. Koko typpipitoisuus, mikä käsittää myös amiditypen, on yleensä ainakin 10 paino-%, lähinnä 15-30 paino-%.

Keksinnön mukainen adsorptioaine soveltuu ennen kaikkea anio-nisten aineiden poistamiseksi vesipitoisista liuoksista, etenkin jätevesistä, jolloin uuden adsorptioaineen tehokkuus on huomattavasti korkeampi kuin tavanomaisilla adsorptioaineilla saavutettu. Etenkin on uusille adsorptioaineille tunnusomaista verrattuna tunnettuihin aineisiin, kuten esim. aktiivihiileen, korkea pidätyskyky veteen liuotettujen tai dispergoitujen, etenkin anionisten aineiden suhteen.

Keksinnön kohteena on tämän mukaisesti myös menetelmä anionisten aineiden poistamiseksi vesipitoisista liuoksista, mikä menetelmä on tunnettu siitä, että vesipitoiset liuokset saatetaan kos-ketykseen keksinnön mukaisten kationisten adsorptioaineiden kanssa.

Tämä menetelmä soveltuu ennen kaikkea vesipitoisten kylpyjen pyhdistamiseksi, jotka sisältävät orgaanisia anionisia aineita tai näiden seoksia. Etenkin voidaan anioniset väriaineet, kirkasteet, värjäys- tai tekstiiliapuaineet, tensidit, parkitusaineet ja näiden 6 67087 seokset poistaa tyydyttävässä määrin jätevesistä. Keksinnön mukaisesti voidaan tuloksellisesti puhdistaa jätevedet, jotka sisältävät anionisten väriaineiden ja anionisten apuaineiden seoksia.

Uuden adsorptioaineen suuren käyttölaajuuden ansiosta on mahdollista saavuttaa nykyisin yhä kipeämmin vaadittu tuoreen veden säästö kierrättämällä takaisin syntyvät jäte- tai poistoliuokset osittain tai jopa kokonaan. Tällöin on kysymys riippumatta laitteista, ennen kaikkea värjäys-, valkaisu-, pesu- ja parkitusprosessien yhteydessä muodostuvista väriaine-, kuitu-, tekstiili-, selluloosa-, paperi- ja nahkateollisuuden jätevesistä. Nämä voivat olla peräisin esim. värjäämön ollessa kyseessä tavanomaisista värjäyslaitteista, kuten niitä käytetään irtonaisen kuitumateriaalin, kammatun villan, langan ja kudoksen tai kudelman värjäykseen, kuten myös puhdistuslaitteista, kuten esim. laakapesukoneista.

Jätevesien puhdistus suoritetaan tarkoituksenmukaisesti 2-150°C: n lämpötilassa. Lähinnä tämä tapahtuu kuitenkin 10-100°C:n, etenkin 20-70°C:n lämpötilassa. Mikäli halutaan, voidaan jätevedet puhdistaa myös paineessa tai tyhjössä. Jätevesien pH-arvo voi vaihdella laajoissa rajoissa, esim. se voi olla 1-12. pH-arvon korjaukset, esim. arvoon 2-9, etenkin 3-8 voivat kuitenkin,riippuen käytetyn adsorptioaineen luonteesta, helpottaa ja nopeuttaa puhdistusmenetelmää.

Jätevesien käsittely voidaan suorittaa epäjatkuvasta, puolijatkuvasti tai jatkuvasti. Periaatteessa soveltuvat keksinnön tarkoitukseen seuraavat suoritusmuodot: (a) nk. sekoitusmenetelmä, jolloin puhdistettava vesi sekoitetaan astiassa tai astiarivissä adsorptioaineen kanssa ja erotetaan sitten; (b) nk. leijukerrosmenetelmä, jossa adsorptioaine pidetään puhdistettava liuoksen virtauksen avulla leijutilassa; (c) nk. kiintokerrosmenetelmä, jolloin puhdistettava liuos johdetaan suodatinmaisesti järjestetyn adsorptioaineen läpi.

Jos näistä kolmesta menetelmämuunnelmasta käytetään kiintoker-rosmenetelmää (c), niin ennen kaikkea seuraavat kolme laitemuunnel-maa ovat sopivia: 1. käsittelylaite yhdistetään kiinteästi adsorberilaitteeseen, 2. adsorberilaite on siirrettävä ja se voidaan kytkeä tarpeen mukaan jokaiseen käsittelylaitteeseen, 3. käsittelyliuoksista peräisin olevat jätevedet yhdistetään sopivassa säiliössä ja johdetaan tämän jälkeen yhteisesti adsorptioaineen läpi.

7 67087

Mikäli halutaan, voidaan keksinnön mukaisesti käytettävä katio-ninen adsorptioaine sekoittaa muiden ioninvaihtoaineiden tai adsor-benttieh, kuten esim. aktiivihiilen ja/tai muiden tunnettujen suodatuksen apuaineiden kanssa, kuten turpeen, piimään tai diatomiitin kanssa. Tässä tapauksessa lisätään esim. aktiivihiiltä uuteen ad-sorptioaineeseen 2-95 paino-%, lähinnä 10-70 paino-% laskettuna kationisen adsorptioaineen painosta.

Väriaineina, joita keksinnön mukaisesti poistetaan jätevesistä, voivat tulla kysymykseen sekä vesiliukoiset että veteen dispergoi-dut anioniset väriaineet tai optiset kirkasteet. Parhaiten keksinnön mukainen menetelmä soveltuu vesiliukoisten anionisten väriaineiden tai optisten valkaisuaineiden poistamiseen. Anionisten väriaineiden kohdalla kysymys on väriaineista, joiden anioniaktiivinen luonne johtuu metallikompleksimuodostuksesta yksistään ja/tai vesiliukoisuuden aikaansaavista happamista substituenteista. Tällaisina vesiliukoisuuden aikaansaavina happamina substituentteina tulevat kysymykseen karboksyylihapporyhmät, fosforihapporyhmät, asyloidut sulfo-nihappoimidiryhmät, kuten alkyyli- tai aryylidisulfimidi- tai vast, alkyyli- tai aryylikarbonyylisulfimidiryhmät, alkyyli- tai aryyli-imidiryhmät, rikkihappoesteri- ja ennen kaikkea sulfonihapporyhmät.

Anioniset väriaineet voivat kuulua mitä erilaisimpiin väriaine-luokkiin. Esim. mainittakoon oksatsiini-, trifenyylimetaani-, ksan-teeni-, nitro-, akridoni-, stilbeeni-, perinonir, naftokinonimiini-, ftalosyaniini-, antrakinoni- ja atsoväriaineet. Viimeksi mainitut voivat olla metallista vapaita, metalloitavissa olevia tai metallipa toisia mono-, di- ja polyatsoväriaineita, mukaan lukien formatsaa-niväriaineet, joissa metalliatomi muodostaa 1:1- tai 1:2-kompleksin, etenkin 1:2-bromi- tai 1:2-kobolttikomplekseja, jotka sisältävät kaksi samanlaista tai kaksi erilaista molekyyliä atsoväriainetta sidottuna kompleksiksi bromi- tai kobolttiatomiin. Näissä väriaineissa voi olla molekyylissä nk. reaktiivisia ryhmittymiä, jotka muodostavat värjättävän kuitumateriaalin kanssa kovalenttisen sidoksen.

Uusi adsorptioaine ei sovellu ainaostaan värin poistamiseen väriainevalmistuksessa, tekstiili-, tai vast, paperi- tai vast, nah-kavärjäyksessä muodostuvista jäteliuoksista, vaan se toimii myös hyvin anionisten optisten valkaisuaineiden jätteiden poistamiseksi pesu- ja valkaisuliuoksista.

δ 67087

Optiset kirkasteet voivat kuulua mihin tahansa kirkasteluok-kaan. Anioniaktiivisten kirkasteiden kohdalla kysymys on etenkin stilbeeniyhdisteistä, pyratsolineista, dibentsoksatsolyyli- tai dibentsimidatsolyyliyhdisteitä tai naftaalihappoimideistä, joissa on molekyylissä ainakin yksi hapan ryhmä, kuten karboksyylihappo- tai lähinnä sulfonihapporyhmä ja jotka voivat olla kuitureaktiivisia.

Uuden kationisen adsorptioaineen eräs etu perustuu siihen, että se mahdollistaa ainakin osittain paitsi väriaineiden myös ei-ioniaktiivisten ja anioniaktiivisten tensidien ja tekstiili- ja vär-jäysapuaineiden sekä fosfaattien eliminoimisen vesipitoisista jäte-liuoksista. Tällaisia apuaineita on lähemmin kuvattu kirjassa "Tenside-Textilhilfsmitte-Waschrohstoffe", jonka on kirjoittanut De. Kurt Lindner (julkaisija Wissenschaftlicher Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1964).

Kationinen adsorptioaine voi myös olla apuna, milloin on kysymys anionisten, synteettisten parkitusaineiden, etenkin parkitus-aineiden eliminoimisesta, joissa on molekyylissä yksi tai useampi sulforyhmiä. Näitä yhdisteitä on lähemmin kuvattu esim. teoksessa "Ullmans Encyklopädie der technischen Chemie", nide 11, sivut 595-598. Kationinen adsorptioaine toimii myös yleisenä anioninvaihto-aineena.

Adsoptioaineen sopivan valinnan avulla voidaan keksinnön mukaisesti poistaa jätevesistä aina 100 %:in asti liuotetut epäpuhtaudet. Tällöin voidaan pidättää aina 50 g:an asti jäteainetta, so. väriainetta, optista kirkastetta, apuainetta, pesuainetta, parkitusainet-ta per 100 g adsorptioainetta. Mieluimmin poistetaan väri jäteliuok-sista, joiden väriainekonsentraatio on 0-91-1 g/1. Tapauksissa, joissa ei onnistuta saavuttamaan täydellistä värinpoistoa tai vast, väteaineiden poistoa jäteliuoksen kertakäsittelyllä uudella adsorp-tioaineella, on suositeltavaa toistaa puhdistustapahtuma.

Epäpuhtauksien adsorption jälkeen voidaan kuormitetut adsorp-tioaineet erottaa helposti puhdistetusta jätevedestä. Niissä on korkea kiintoainepitoisuus ja ne voidaan tästä syystä polttaa suoraan ilman kuivatusta. Haluttaessa ne voidaan regeneroida myös esim. laimennetun vesipitoisen natriumhydroksidiliuoksen avulla.

Seuraavissa esimerkeissä olevat prosentit tarkoittavat painoprosentteja.

i 9 67087

Esimerkki 1: 8,6 g:aan 40 %:sta vesipitoista kaavan

(11) (C2H5)2 N “ CH2CH2 - CONH - CH20H

mukaisen yhdisteen liuosta lisätään 4,8 g N,N'-dimetylolivirtsa-ainetta, minkä jälkeen seos saatetaan konsentr. suolahapolla pH-arvoon 3. Tämän jälkeen hapan seos kuumennetaan sekoittamalla intensiivisesti 150°C:n lämpötilaan ja pidetään 15 min. ajan tässä lämpötilassa, jolloin vesi poistuu ja reaktiomassa tulee kovaksi.

15 tuntia kestävän lisäkondensaatioajan jälkeen saadaan 8 g konden-saatiotuotetta, jonka typpipitoisuus on 22,4 %.

Esimerkit 2-9;

Kun menetellään esimerkin 1 mukaisesti, mutta käytetään kuitenkin siinä esitettyjen reaktiokomponenttien sijasta kulloinkin seu-raavassa taulukossa 1 sarakkeessa 2 ja 3 esitettyjä lähtöaineita taulukoissa mainituissa määrissä ja sarakkeessa 4 esitetyssä pH-arvossa, saadaan reaktiotuotteet, joissa on sarakkeessa 5 esitetty typpipitoisuus.

Taulukko 1

Esim. Additiotuote (b) Aminoyhdiste pH N-pitoi- ^ suus % __g__g____ 2 7,2 N,N'-dimetyyli- 8,6 kaava (11) 3 18 virtsa-aine 3 2,4 8,6 kaava (11) 7 22,4 4 4,8 2,8 1-N,N-dietyyliami- 3 23,1 nopropionihappoamidi 5 4,8 4 N,N1-diasetoamido- 3 27,1 piperatsiini 6 4,8 -"- 2,3 N,N'-β-dipropioni- 3 21,7 amidopiperatsiini 7 4,8 -"- 3,8 Ν-β-propioniamido- 3 25,8 piperidiini 8 4,8 -"- 2,28 N,N-dietyyli-N,N'- 3 21,7 β-dipropioniamido- propyleenidiamiini 9 4,3 N,N',N"-trimety- 8,6 kaava (11) 3 25,3 lolimelamiini t l 10 67087

Esimerkki 10; 8,6 g:aan 40 %:sta vesipitoista, kaavan (11) mukaisen yhdis-teen liuosta, lisätään 3,4 g formaldehydiä (35,7%) ja 2,4 g virtsa-ainetta, minkä jälkeen seos saatetaan konstr. suolahapolla pH-arvoon 3. Tämän jälkeen hapan seos kuumennetaan sekoittamalla intensiivisesti 150°C:n lämpötilaan ja pidetään tässä lämpötilassa 15 min. ajan* jolloin vesi poistuu ja reaktiomassa kovettuu. 15 tuntia kestävän lisäkondensaatioajan jälkeen saadaan kondensaatiotuote, jonka typpipitoisuus on 17,2 %.

Esimerkki 11: 537,5 g 40 %:sta vesipitoista kaavan (11) mukaisen yhdisteen liuosta saatetaan pH-arvoon 4,0, siihen lisätään 330 g Ν,Ν'-dimety-lolivirtsa-ainetta ja nämä sekoitetaan keskenään, jolloin muodostuu maitomainen seos. Tämä seos kuumennetaan sekoittamalla 60°C:n lämpötilaan ja siihen lisätään 23 g 15 %:sta sulfamiinihappoa, jolloin lämpötila nousee 8 min. kuluessa 68°C:n lämpötilaan ja reaktiomassa kovettuu. Sitten tämä reaktiomassa kuumennetaan palautuslämpötilaan (98°C), jolloin 10 min. kuluttua lasiseinämässä tapahtuvan sulamisen johdosta sekoittaja voidaan kytkeä jälleen päälle. Tunnin kestävän lisäkondensaatioajan jälkeen saadaan paksuviskoosinen raaka kondensaatiotuote, joka levitetään kuivatuslevyille. Veden poistamisen jälkeen 90°C:ssa ja tähteen kuivatuksen jälkeen 110°C:ssa 12 tunnin ajan ja tämän jälkeen tapahtuvan puhdistuksen jälkeen vedellä tapahtuvalla pesulla saadaan 390 g puhdasta tuotetta, jonka typ-pitoisuus on 25,8 %. Kuiva jauhe jauhetaan iskumyllyn avulla raekokoon, joka on alle 100 ym. Yhtä hyviä adsorptioaineita, joiden typpipitoisuus on 18-25 %, saadaan kun käytetään sulfamiinihapon sijasta ammoniumnitraattia, ammoniumfosfaattia tai ammoniumkloridia katalysaattorina tai dimetylolivirtsa-aineen sijasta trimetylolime-lamiinidimetyylieetteriä, heksametylolimelamiinia, N,N-dimetyloli-uroni-dimetyylieetteriä tai heksametylolimelamiini-heksametyylieet-teriä.

Esimerkit 12-21;

Sekoitusreaktoriin laitetaan 5 1 punaiseksi värjättyä, pH-arvoon 3 tai 7 saatettua jäteliuosta, joka sisältää vielä 100 mg/1 kaavan j 11 67087 (100) COOH BO tjH—ζζ

»y-Q—N >-Q

S03Na S03Na S03Na mukaista väriainetta liuotetussa muodossa. Väriliuos kuumennetaan 50°C:n lämpötilaan ja siihen sekoitetaan kulloinkin 0,5 g esimerkkien 1-10 mukaisesti valmistettuja anioninvaihtoaineita jauheen muodossa. Jokaisessa kokeessa otetaan x min. kestävän adsorptioajan jälkeen näyte, joka suodatetaan poimusuodattimen kautta ja selvitetään suodatteen taulukossa 2 esitetty prosentuaalinen värinpoisto.

Taulukko 2

Esim. Adsorbenssi vai- pH Adsorption kesto % värinpoisto mistettu esimer- minuuteissa __kin mukaisesti__~ ..... ~__ 12 1 7 60 65,8 13 2 7 60 21,6 14 3 7 60 27,2 15 43 60 46,5 16 5 3 60 32 17 6 3 60 18,9 18 7 3 5 80,5 19 8 3 60 15,2 20 9 7 60 6,9 21 10 7 60 21,5

Esimerkki 22:

Kuortolasissa saatetaan liuos, jossa on 500 mg kaavan (100) mukaista väriainetta 500 ml:ssa vettä, natriumkarbonaattiliuoksella pH-arvoon 7. Tähän väriaineliuokseen sekoitetaan sekoittamalla 50° C:n lämpötilassa 500 mg esimerkin 11 mukaisesti valmistettua konden-saatiotuotetta ja pidetään 60 min. tässä lämpötilassa. Näin käsitelty väriaineliuos sisältää vain 125 mg väriainetta, mikä vastaa 75 %:sta värinpoistoa. Väriainesakka suodatetaan pois, jolloin kostean suodatteen kuivapitoisuus on 50 % ja joka voidaan polttaa suoraan ilman lisähaihdutusta.

Claims

67087 12

1. Kationinen adsorptioaine, tunnettu siitä, että se on valmistettu saattamalla (a) kaavan (1) *>----Q^CO-H-X

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä, että komponentti (a) on kaavan (1) mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa m on 1 tai 2.

2 R3 Y *- Jm-1 mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa m on 1-5, R1' R2 R3 merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä, mahdollisesti hydroksyyli- tai alempialkoksiryhmällä substituoitua alempialkyy-liä, sykloalkyyliä, bentsyyliä tai kaavan (2) - Q - CO - N - X ' t Y mukaista ryhmää, tai R.j ja 1*2 merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän typpiatomin kanssa kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, tai mikäli m on 2, R2 ja R3 merkitsevät yhdessä niitä yhdistävätn ryhmittymän ΞΝ-Q-NC kanssa kaksiarvoista, kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, tai mikäli m on enemmän kuin 2, jokainen R^-substituentti tai yksittäiset R^-substituentit merkitsevät yhdessä viereisen R-j-substituentin kanssa ja niitä yhdistävän rymittymän IN-Q-N' kanssa myös kaksiarvoista, kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, Q ja merkitsevät toisistaan riippumatta alkyleeniä, jossa on 1-8 hiiliatomia ja X merkitsee vetyä tai ryhmää -CI^OH, Y vetyä, alempialkyyliä tai ryhmää -CH2OH, reagoimaan (b) formaldehydin ja virtsa-aine-, tiovirtsa-aine- tai amino-1, 3, 5-triatsiiniyhdisteen mahdollisesti eetteröidyn additiotuotteen kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen adsorptioaine, tunnet- i 67087 t u siitä, että komponentti (a) on kaavan (3) 4>--Q2—N--Q —CO—N—X

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä, että komponentti (a) on kaavan (3) mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa R4, R,- ja Rg merkitsevät vetyä, alempialkyyliä tai bentsyyliä.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä, että komponentti (a) on kaavan (3) mukainen amonoyhdis-te, jossa kaavassa m^ on 1.

5 R6 Y mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa m^ on 1 tax 2, R4, R5 ja R6 merkitsevät toisistaan riippumatta vetyä, alempialkyy-liä, bentsyyliä tai kaavan (4) - Qo - CO - N - X -3 I Y mukaista ryhmää, tai R4 ja R5 merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän typpiatomin kanssa kuusijäsenistä heterosyklistä tähdettä, tai jos m^ on 2, R^ ja Rg merkitsevät yhdessä niitä yhdistävän ryhmittymän 3N-Q2-NC kanssa pipe-ratsiinirengasta ja Q2 ja Q3 ovat toisistaan riippumatta C^-C^-alkyleeniä ja X- ja Y-substituenteilla on patenttivaatimuksessa 1 esitetty merkitys .

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä, että komponentti (a) on kaavan (3) mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa merkitsee etyleeniä tai propyleeniä, R4 ja R^ alempialkyyliä, Y vetyä ja X ryhmää -CH2OH.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä, että komponenteissa (a) ja (b) on yhdessä ainakin kaksi N-metyloliamidiryhmää.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen adsorptioaine, tunnettu siitä, että komponenttina (b) käytetään metyloloi-tuja virtsa-aineita tai amino-1,3,5-triatsiineja, jotka on mahdollisesti eetteröity. 67087

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen adsorptioaine, tunnet-t u siitä/ että komponenttina (b) käytetään N-metyloli-virtsa-aineita tai N-metylolimelamiineja.

10. Menetelmä kationisen adsorptioaineen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että (a) kaavan m --·ν“τχ K2 R3 Y Jm-1 mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa symboleilla m, R1, R2» R3, Q, , X ja Y on patenttivaatimuksessa 1 annetut merkitykset, saatetaan reagoimaan (b) formaldehydin ja virtsa-aine-, tiovirtsa-aine- tai amino-1, 3, 5-triatsiiniyhdisteen mahdollisesti eetteröidyn additiotuotteen tai sen muodostusseoksen kanssa, katalysaattorin, mieluimmin sulfa-miinihapon läsnäollessa.

11. Menetelmä anionisten väriaineiden, optisten kirkasteiden, tekstiili- ja värjäysapuaineiden, tensidien, parkitusaineiden tai näiden anionisten aineiden seosten poistamiseksi vesipitoisista liuoksista, tunnettu siitä, että liuokset saatetaan kosketukseen kationisen adsorptioaineen kanssa, joka on valmistettu siten, että (a) kaavan ,.. Rr>--Q—N--Q, -CO-N-X (1) p / I 1 I K2 R3 Y Jm-1 mukainen aminoyhdiste, jossa kaavassa symboleilla m, R^, Rj, R^, Q, , X ja Y on patenttivaatimuksessa 1 annetut merkitykset, saatetaan reagoimaan (b) formaldehydin ja virtsa-aine-, tiovirtsa-aine- tai amino- 1, 3, 5-triatsiiniyhdisteen mahdollisesti eetteröidyn additiotuotteen kanssa.

11 Rc i I 3 I

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anionisten aineiden poisto suoritetaan 2-150°C:n, mieluimmin 10-100°C:n lämpötilassa. 67087

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anionisten aineiden poisto suoritetaan sekoitusmenetelmällä tai kiintokerrosmenetelmällä.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen adsorptioaine sekoitetaan aktiivihiilen kanssa.