FR2553678A1 - Agent separant l'eau a base de resine d'acrylamide ou de methacrylamide n-alcoyl- ou n-alcalene substitue - Google Patents

Abstract

L'AGENT SELON L'INVENTION COMPREND UNE RESINE RENDUE INSOLUBLE DANS L'EAU D'UN POLYMERE D'AU MOINS UN MONOMERE CHOISI PARMI LES ACRYLAMIDES OU METHACRYLAMIDES N-ALCOYL- OU N-ALCOYLENE-SUBSTITUES, DE FORMULE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R ET R SONT CHACUN H OU CH, ET R EST CH, CH OU CH, A CONDITION QUE R SOIT CH OU CH LORSQUE R EST H ET QUE R SOIT CH OU CH LORSQUE R EST CH, OU BIEN R ET R SONT ENSEMBLE (CH) OU (CH) 0)CH), OU D'UN COPOLYMERE D'AU MOINS UN MONOMERE CHOISI PAR LES ACRYLAMIDES OU METHACRYLAMIDES ET UN AUTRE MONOMERE COPOLYMERISABLE, LA RESINE AYANT UNE CAPACITE D'ABSORPTION DE L'EAU DONT LE DEGRE VARIE AVEC LA TEMPERATURE ET, LORSQU'ELLE EST CHAUFFEE, SUBISSANT UNE CONTRACTION MEME EN PRESENCE D'UN FORT EXCES D'EAU POUR LIBERER L'EAU UNE FOIS ABSORBEE. CET AGENT PEUT ETRE UTILISE POUR ELIMINER L'EAU D'UN SYSTEME, POUR REGLER LA CONCENTRATION D'UNE SUBSTANCE MACROMOLECULAIRE.

Description

La présente invention est relative à un agent pour séparer l'eau d'un

système contenant de l'eau, et plus particulièrement à un agent séparant l'eau ayant une capacité d'absorption de l'eau dont le degré varie en fonction des températures, agent qui est capable d'absorber et de retenir l'eau et qui, lorsqu'il est chauffé, peut subir une contraction, même en présence d'un grand excès d'eau, de

façon à libérer l'eau ainsi retenue.

La séparation de l'eau est réalisée de façon routinière dans des étapes de procédé telles que la concentration de solutions aqueuses,la cristallisation à partir de solutions aqueuses, la production d'eau pure, etc. On peut citer entre autres comme techniques spécifiques utiles dans la pratique de telles étapes de pro15 cédé, 1) la séparation de l'eau par des membranes telles que des membranes par osmose inverse, des membranes d'ultrafiltration et similaires; et 2) la séparation de l'eau par utilisation du changement de phase de l'eau telle que la méthode de distillation rapide (flash) à plusieurs 20 étages ou la méthode de lyophilisation Ces techniques ont déjà trouvé une utilité à l'échelle industrielle Cependant aucune de ces techniques classiques n'est complètement satisfaisante On a donc essayé toute une variété d'améliorations. Entretemps on a mis au point des résines capables d'absorber et de retenir l'eau en des quantités représentant plusieurs centaines de fois leur propre poids Ces résines sont généralement dénommées résines absorbant fortement 1 ' e a u ou superabsorbantes et leurs applications sont maintenant tentées dans divers domaines Ces résines sont cependant associées aux problèmes suivants: ( 1) Après avoir absorbé l'eau, les résines ci5 dessus ne peuvent être régénérées que par chauffage entraînant l'eau ainsi absorbée Lorsque l'on envisage de les

régénérer pour les réutiliser, cela implique ainsi d'énormes coûts de régénération.

( 2) Les quantités d'eau que peuvent absorber les 10 résines ci-dessus varient selon que l'eau est de l'eau pure ou de l'eau salée Ces quantités diminueront généralement dans le cas de l'eau salée, dans certains cas, jusqu'à une

quantité n'atteignant que le vingtième des quantités disponibles dans l'eau pure.

( 3) Après avoir absorbé l'eau, les résines cidessus peuvent ne pas être complètement satisfaisantes du point de vue des caractéristiques dynamiques en particulier de la capacité à conserver leur forme.

D'un autre côté, on a récemment mesuré des pro20 priétés physiques variées de divers gels retenant l'eau.

Il est résulté de ces mesures que l'on a trouvé que la teneur en eau d'un gel retenant l'eau à l'équilibre dépend de la température (Journal of Polymer Science: Polymer Symposium 66, 209-219 ( 1979); European Polymer Journal 17, 25 361-366 ( 1981): Polymer Bulletin 7, 107-113 ( 1982)) On peut ainsi suggérer qu'il y a une chance de mettre au point une technique de séparation de l'eau utilisant un tel gel à diverses températures Du point de vue pratique l'importance de leur gonflement à basses températures n'est cepen30 dant pas aussi importante que le laissent supposer les données fournies dans les articles ci-dessus De plus, les différences de capacité d'absorption de l'eau à diverses températures ne sont pas importantes de façon satisfaisante On

n'a pas étudié la vitesse à laquelle de tels gels se gon-

fieraient ou se contracteraient lorsque leur température serait modifiée Il y a cependant fort peu de chance pour qu'ils subissent de rapides gonflements ou contractions, même lorsque leur température est modifiée.

La demanderesse a effectué des recherches poussées en tenant compte de ce qui précède I 1 en est résulté qu'elle a découvert qu'un polymère ou un copolymère rendu insoluble dans l'eau de chacun de certains dérivés spécifiques d'acrylamide ou de méthacrylamide peut absorber l'eau 10 et peut ainsi se gonfler de façon suffisamment importante même à faibles températures, que sa capacité d'absorption de l'eau varie de façon satisfaisante avec un changement de la température et que ce changement de capacité d'absorption de l'eau a lieu extrêmement vite Un tel polymère ou copolymère rendu 15 insoluble dans l'eau est donc extrêmement utile comme agent

séparant l'eau du point de vue pratique.

La présente invention a donc pour objet de fournir un agent séparant l'eau permettant une régénération

facile tout en utilisant ses caractéristiques de gonflement 20 et de contraction dépendantes de la température.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un agent séparant l'eau dont la capacité d'absorption de l'eau ne diminue pas trop, même lorsqu'un sel minéral

est présent de façon parallèle.

Un autre objet de la présente invention est de

fournir un agent séparant l'eau dont la capacité à conserver sa forme est excellente, même après absorption d'eau.

Un autre objet de la présente invention est de

fournir un agent séparant l'eau permettant une séparation 30 de l'eau avec une consommation énergétique inférieure.

Un autre objet de la présente invention est de

fournir un agent séparant l'eau qui peut être utilisé pour concentrer une solution aqueuse contenant une matière susceptible de subir une dégradation thermique ou pour con-

trôler la concentration d'une telle solution aqueuse.

En conséquence, la présente invention fournit l'agent séparant l'eau suivant: Un agent séparant l'eau convenable pour être uti5 lisé lors de l'élimination de l'eau d'un système contenant de l'eau cet agent comprenant une résine rendue insoluble dans l'eau d'un polymère d'au moins un monomère choisi parmi les acrylamides ou méthacrylamides N- alcoyl ou N-alcoylène-substitués, représentés par la formule 10 générale ci-après (I):

R 1 R

C 1 R 2

CH 2 = C CON I)

R 3 dans laquelle R 1 et R 2 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle et R 3 représente un groupe méthyle, éthyle ou propyle, à condition que R 3 soit un groupe éthyle ou propyle lorsque R 2 représente un atome d'hydrogène, et que R 3 soit un groupe méthyle ou éthyle lorsque R 2 représente un groupe méthyle, ou bien R 2 et R 3 forment en combinaison un radical -(-CH 2-4 ou -(-CH 24-0-4 CH 24 ou d'un copolymère d'au moins un monomère choisi parmi les acrylamides ou méthacrylamides, et un autre monomère copolymérisable, cet agent ayant une capaci25 té d'absorption de l'eau dont'le degré varie en fonction de la température, et qui, lorsqu'il est chauffé, subit une contraction même en présence d'un grand excès d'eau pour

-libérer l'eau une fois absorbée.

Dans la-présente invention, le polymère ou le 30 copolymère rendu insoluble dans l'eau a typiquement une propriété telle que dans le cas o sa solution aqueuse est chauffée il est rendu hydrophobe et développe un trouble dans la solution aqueuse Cependant, le polymère ou le copolymère rendu insoluble dans l'eau ne doit pas

nécessairement être limité à un polymère ou un copolymère pourvu d'une telle propriété On peut utiliser de quelconques polymères ou copolymères dans la mesure o leur degré de capacité d'absorption de l'eau varie en fonction de la tempéra5 ture Ces polymères ou copolymères ont des propriétés amphiphiles En d'autres termes, ils ont une large solubilité, c'est-à-dire qu'ils sont pourvus de telles propriétés hydrophiles et hydrophobes qu'ils peuvent être dissous non seulement dans l'eau mais également dans un solvant organique 10 comme le benzène.

Le polymère et le copolymère décrits ci-dessus peuvent être par exemple l'un des polymères et copolymères d'au moins l'un des acrylamides et méthylacrylamides N-alcoyl ou N-alcoylène-substitués suivants: Amide Point de trouble du polymère correspondant ( c) N-n-propylacrylamide 32 Nn-propylméthacrylamide et 29 N-isopropylacrylamide Nisopropylméthacrylamide N-éthylacrylamide N-éthylméthacrylamide N,Ndiméthylacrylamide N,N-diméthylméthacrylamide N-méthyl-N-éthylacrylamide N-méthy 1-N éthylméthacrylamide N-acryloypyrrolidine 51 Nméthacryloylpyrrolidine N-acryloylmorpholine N-méthacryloylmorpholine Ainsi qu'on le constate à partir des données qui seront fournies ci-après, on ne préfère pas les résines

obtenues par insolubilisation des polymères ou des copolymères des monomères suivants, du point de vue de leurs ca-

ractéristiques de gonflement: ( 1) Des acrylamides et méthacrylamides Nmonoalcoyl -substitués, à savoir dans la formule générale (I), lorsque R 2 et R 3 représentent un atome d'hydrogène et un groupe alcoyle respectivement, le groupe alcoyle contient 4 atomes de carbone ou davantage comme dans le N-butylacrylamide ou le N-butylméthacrylamide; ( 2) des acrylamides et méthacrylamides N,Ndialcoyl -substitués, à savoir le N-méthyl-N-propylo 10 acrylamide ou le N-méthyl-N-propylméthacrylamide de formule générale (I) dans laquelle R 2 et R 3 représentent un groupe méthyle et un groupe propyle respectivement, et ces amides représentés par la formule générale (I) dans chacun desquels le nombre total des atomes de carbone du 15 groupe alcoyle est de 4 ou davantage comme dans le N.N-diéthylacrylamide ou le N,N-diéthylméthacrylamide et ( 3) des acrylamides N-alcoylène-substitués à savoir ceux qui sont représentés par la formule générale 20 (I)dans laquelle R 2 et R 3 formentun groupe CH 4 et comme dans la N-acryloylpipéridine ou la N-méthacryloylpipéridine e,

n est 5 ou plus.

Par ailleurs, un ou plusieurs monomères choisis parmi des monomères hydrophiles des monomères ioniques, 25 des monomères hydrophobes, etc peuvent de plus être copolymérisés afin de contrôler la quantité d'eau à absorber et améliorer la capacité à conserver sa forme de

la résine ayant absorbé l'eau.

Comme monomères hydrophiles, on peut citer par 30 exemple l'acrylamide, le méthacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-méthylméthacrylamide, le

diacétoneacrylamide, le méthacrylate d'hydroxyéthyle, l'acrylate d'hydroxyéthyle le méthacrylate d'hydroxypropyle.

l'acrylate d'hydroxypropyle divers méthacrylates de méthoxypolyéthylèneglycol, divers acrylates de méthoxypolyéthylèneglycol, la N-vinyl-2-pyrrolidone, la N-acryloylalanine, la N-méthacryloylalanine, etc De plus, on peut introduire l'acétate de vinyle, le méthacrylate de glycidyle 5 ou similaires en les copolymérisant puis en effectuant leur

hydrolyse pour conférer un caractère hydrophile.

A titre de monomères ioniques utilisables, on peut citer par exemple des acides comme l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide vinylsulfonique, l'acide allylsulfonique, 10 l'acide méthallylsulfonique, l'acide styrènesulfonique, l'acide 2-acrylamido-2-phénylpropanesulfonique, l'acide 2-acrylamido-2-méthylpropanesulfonique et similaires et leurs sels; des amines comme le méthacrylate de N,N-diméthylaminoéthyle, le méthacrylate de N N-diéthylamino15 éthyle, l'acrylate de N Ndiméthylaminoéthyle, le méthacrylate de N,N-diméthylaminopropyle, le N,Ndiméthylaminopropylacrylamide et similaires et leurs sels; etc.

De plus, il est également possible de conférer des propriétés ioniques en introduisant divers acrylates, méthacry20 lates,l'acrylamide, le méthacrylamide, l'acrylonitrile ou similaires en les copolymérisant puis en hydrolysant les parties ainsi introduites.

A titre de monomères hydrophobes, on peut par exemple citer des dérivés alcoylés de l'acrylamide et du 25 méthacrylamide c o m m e 1 e Nnbutylacrylamide, le N-n-butylméthacrylamide, le N-tert-butylacrylamide, le N-tert-butylméthacrylamide, 3 e N,N-diéthylacrylamide, le N Ndiéthylméthacrylamide, la N-acryloylpipéridine la N-méthacryloylpipéri30 dine le N-n-hexylacrylamide, le N-n-hexylméthacrylamide, le N-noctylacrylamide, le N-n-octylméthacrylamide, le N-tert-octylacrylamide, le N-ndodécylacrylamide, le N-n-dodécylméthacrylamide et similaires; des dérivés N-(w-glycidoxyalcoyles) de l'acrvlamide et d U méthacrylamide comme le NN-diglycidylacrylamide, le N,Ndiglycidylméthacrylam, le N-( 4glycidoxybutyl)acrylamide, le N-( 4-glycidoxybutyl)méthacrylamide, le N-( 5-glycidoxypentyl)acrylamide, le N-( 6glycidoxyhexyl)acrylamide et similaires; des dérivés acryliques et des dérivés méthacryliques comme l'acrylate d'éthyle le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate de butyle l'acrylate de butyle l'acrylate de lauryle, le méthacrylate de 2éthylhexyle le méthacrylate de glycidyle, etc; l'acrylonitrile; le méthacrylonitrile; l'acétate de vinyle; le chlorure de vinyle; des oléfines comme l'éthylène, le propylène le butène et similaires; le styrène; l'a-méthylstyrène, le butadiène; l'isoprène; 15 etc. La proportion acceptable d'un tel monomère hydrophile ionique ou hydrophobe par rapport au dérivé d'acrylamide ou de méthacrylamide peut varier en fonction de l'association du dérivé d'acrylamide ou de méthacrylamide 20 et du monomère mentionné ci-dessus Bien que cela ne soit pas applicable sans distinction à toute combinaison, les monomères hydrophiles, ioniques et hydrophobes peuvent généralement être utilisés en des quantités de 60 % en

poids ou moins, 30 % en poids ou moins et 60 % en poids 25 ou moins respectivement.

Pour rendre insoluble dans l'eau un polymère du monomère décrit plus haut, on peut rendre insoluble dans l'eau le polymère soit lors de sa polymérisation, soit en le soumettant à un traitement après sa polymérisation Les 30 diverses méthodes suivantes peuvent être mises en oeuvre à titre de méthodes d'insolubilisation spécifiques: ( 1) la copolymérisation d'un monomère réticulable contenant au moins deux doubles liaisons par molécule avec

le dérivé d'acrylamide ou de méthacrylamide décrit ci-

dessus; ( 2) la copolymérisation du polymère avec un dérivé de N-alcoxvméthyl(métha)acrylamide; ( 3) l'augmentation de la proportion du monomère hydrophobe mentionné ci-dessus et la copolymérisation de celui-ci avec un dérivé d'acrylamide ou de méthacrylamide ( 4) la réalisation de sa polymérisation selon la méthode de polymérisation en masse; ( 5) la soumission du polymère à un traitement 10 thermique; ( 6) l'intégration du polymère à un matériau fibreux insoluble dans l'eau comme la cellulose ou similaires; ( 7) lorsque le polymère contient des groupes hy15 droxyle, amino ou similaires, la réaction de tels groupes avec un composé polyfonctionnel comme l'épichlorohydrine ou similaires pour insolubiliser le polymère; et ( 8) la copolymérisation du monomère représenté par la formule générale (I) avec un monomère contenant un 20 groupe substituant ayant au moins un atome d'hydrogène actif, comme un groupe carboxyle, un groupe sulfo ou un groupe hydroxyle ou la formation d'un complexe polymère

à partir du polymère du monomère représenté par la formule générale (I) et d'un polymère d'un tel monomère, insolubi25 lisant ainsi le polymère.

Les méthodes d'insolubilisation ci-dessus seront davantages décrites dans ce qui suit Dans la première méthode,il est possible d'utiliser comme exemples de monomères réticulables, le N N'-méthylène30 bisacrylamide, le N,N-diallylacrylamide, le formal triacrylique, le N,N-diacryloylimide, le N,N-diméthacryloylimide l'acrylate d'éthylèneglycol, le diméthacrylate d'éthylèneglycol divers diacrylates de polyéthylèneglycol,

divers diméthacrylates de polyéthylèneglycol, le dimétha-

crylate de propylèneglycol, le diacrylate de propylèneglycol,, divers diacrylates de polypropylèneglycol divers diméthacrylates de polypropylèneglycol, le diacrylate de 1,3-butylèneglycol, le diméthacrylate de 1,3-butylèneglycol, le diméthacrylate de 1,4butylèneglycol, le diméthacrylate de glycérol, le diméthacrylate de néopentylglycol le triacrylate de triméthylolpropane le triméthacrylate de triméthylolpropane, le triméthacrylate de triméthyloléthane, le triacrylate de 10 triméthyloléthane, le tétraméthacrylate de tétraméthylolméthane, le triacrylate de tétraméthylolméthane, le divinylbenzène, le phtalate de diallyle, etc La proportion de chacun de ces monomères réticulables par rapport au dérivé d'acrylamide décrit cidessus peut varier en fonction

de la combinaison de dérivé d'acrylamide et de monomère réticulable ainsi que du degré de réticulation recherché Bien que cela ne soit pas applicable sans distinction à chaque cas, les monomères réticulables peuvent être utilisés chacun en une quantité de 0,01 à 10 % en poids.

Les dérivés N-alcoxyméthyl( métha)acrylamides utiles dans la pratique de la deuxième méthode peuvent comprendre des N-hydroxyméthyl( métha) acrylamides On peut utiliser par exemple des N-méthylol(métha)acrylamides, des N-méthoxyméthyl(métha)acrylamides, des N-éthoxyméthyl(métha) acrylamides, des N-nbutoxyméthyl(métha)acrylamides, des N-tertbutoxyméthyl(métha)acrylamides et similaires La quantité de chacun de ces dérivés N-alcoxyméthyl(métha)crylamides par rapport au dérivé d'acrylamide décrit ci-dessus

peut varier en fonction de l'association du dérivé d'acrylamide et du dérivé N-alcoxyméthyl 4 métha)acrylamide Bien que cela puisse ne pas être appliqué sans distinction à chaque combinaison, les dérivés Nalcoxyméthyl(métha)acrylamide peuvent être utilisés chacun de fa-

çon générale en une quantité de O, 1 'à 30 % en poids.

Dans la troisième méthode, la proportion de monomère hydrophobe par rapport au dérivé de (métha)acrylamide ayant une propriété amphiphile peut varier en fonction de l'asso5 ciation du dérivé de (métha)acrylamide monomère hydrophobe Bien qu'on ne puisse pas la limiter de façon décisive, la proportion du monomère hydrophobe peut généralement être de 1 % en poids ou davantage, ou de préférence de 3 % en poids ou davantage Dans ce cas, la copolymé10 risation peut être effectuée selon l'une quelconque des méthodes de copolymérisation aléatoire, séquencée (block)

ou greffée.

Dans la quatrième méthode, la polymérisation est effectuée selon la méthode de polymérisation en masse On peut la pratiquer en polymérisant le monomère tel que, sans le diluer avec un quelconque solvant pour obtenir un polymère séquencé ou en mettant en suspension le monomère dans un solvant puis en effectuant la polymérisation du monomère

sous forme de gouttelettes de façon à obtenir un polymère 20 granulaire.

Dans la cinquième méthode, le polymère est soumis à un traitement thermique Les conditions de chauffage peuvent varier en fonction du polymère et ne restent pas constantes Cependant, un polymère obtenu par polymérisation 25 en masse polymérisation en suspension, polymérisation en solution ou similaires, est traité à chaud, généralement à -250 C, ou de préférence à 80-200 C Ici, lorsque l'on obtient le polymère par la méthode de polymérisation en solution son traitement thermique peut être réalisé en 30 même temps que son séchage, à savoir la distillation du solvant. Dans la sixième méthode, le polymère est intégré à un matériau fibreux ou similaire Le dérivé de (métha)acrylamide décrit ci-dessus peut être polymérisé en greffe ou par imprégnation sur un matériau fibreux insoluble dans l'eau tel que des fibres naturelles ou synthétiques comme des fibres de cellulose desfibres de nylon desfibres de polyester,des fibres acryliques ou similaires ou un tissu non tissé cons5 titué de polypropvlène d'un copolymère éthylène-propylène ou similaire, ou sur un matériau poreux insoluble dans l'eau comme la silice, l'alumine, une zéolite ou similaire Dans

une variante, ce matériau fibreux ou poreux peut être imprégné du polymère.

Dans la septième méthode, le composé polyfonctionnel comme l'épichlorhydrine ou similaire réagit avec le polymère de telle sorte que ce dernier soit réticulé et insolubilisé Dans cette méthode, il est nécessaire d'introduire des groupes hydroxyle,amino ou carboxy auparavant dans 15 le polymère Desgroupes amino et carboxy peuvent être facilement introduits par copolymérisation Dans le cas des groupes hydroxyle, ceuxci peuvent être introduits par copolymérisation de méthacrylate d'hydroxyéthyle, d'isopropénylphénol, en introduisant d'abord par exemple de l'acétate de vinyle ou du méthacrylate de 20 glycidyle ou similaires par la méthode de copolymérisation puis en en le saponifiant avec un matériau basique pour former des groupes hydroxyle Ensuite, le polymère préparé ci-dessus et un composé polyfonctionnel comme l'épichlorhydrine réagissent l'un avec l'autre de f a ç o N à réticuler et à insolubiliser le polymère Lorsque le polymère est insolubilisé dans une solution aqueuse telle que, il est converti en un état ressemblant à de l'agar Ce polymère peut être utilisé immédiatement après simple broyage de celui-ci Si le po30 lymère est insolubilisé après dispersion de la solution

aqueuse dans une huile, on obtient un gel granulaire.

Conformément à la huitième méthode, on forme un complexe polymère en copolymérisant le

p o 1 y m è r e a v e c le monomère décrit ci-

dessus contenant un atome d'hydrogène actif ou en combinant le polymère avec un copolymère d'un tel monomère Dans ce cas il est également possible de former un complexe polymère par régénération des atomes d'hydrogène actifs du copolymère qui sont substitués par exemple par des ions ammonium ou en mélangeant avec l'autre composant du polymère

par addition d'un acide.

Les huit méthodes décrites ci-dessus peuvent être utilisées seules ouen combinaison De façon générale, on obtient des résultats plus efficaces lorsque l'onutilise

deux ou plusieurs de ces méthodes en combinaison.

En tant que méthodes de polymérisation plus spécifiques susceptibles d'être utilisées lors de la production d'agents de séparation de l'eau conformes à la pré15 sente invention et selon les méthodes ci-dessus, on peut citer à titre d'exemple les méthodes de polymérisation suivantes: ( 1) la polymérisation d'un monomère tel quelsans le diluer dans un solvant et la production d'un polymère 20 séquencé, ( 2) après une polymérisation dans un solvant, le séchage du polymère résultant ou la précipitation du polymère dans un solvant pauvre, de façon à obtenir le polymère; ( 3) l'obtention du polymère sous une forme granulée conformément à la méthode de polymérisation en suspension ( 4) l'obtention du polymère sous forme de latex polymère conformément à la méthode de polymérisation en 30 émulsion, et ( 5) l'intégration du polymère à un matériau fibreux ou poreux insoluble dans l'eau par polymérisation en greffe ou par imprégnation d'une solutiondu polymère sur le matériau poreux ou le matériau fibreux insoluble

dans l'eau.

Dans les méthodes de polymérisation spécifiques ci-dessus, la polymérisation peut être initiée seulement par chauffage des systèmes de polymérisation Cependant, l'utilisation d'un initiateur de polymérisation peut entraîner généralement de meilleurs résultats Aucune limitation n'est imposée quant à l'initiateur de polymérisation De quelconques initiateurs de polymérisation peuvent être mis en oeuvre dans la mesure o ils sont capables d'initier la o 10 polymérisation par radicaux Par exemple, on peut citer des peroxydes minéraux, des peroxydes organiques, des combinaisons de tels peroxydes et d'agents réducteurs, et des composés azoiques Plus spécifiquement, ces initiateurs de polymérisation peuvent inclure du persulfate d'ammonium, 15 du persulfate de potassium du peroxyde d'hydrogène, du peroxyde de tert-butyle, du peroxyde de benzoyle, de l'hydro-peroxyde de cumène, du peroxyde-2-éthylhexanoate de

tert-butyle du perbenzoate de butyle, etc Des agents réducteurs pouvant être utilisés en association avec de tels 20 initiateurs de polymérisation peuvent être des sulfites,.

des sulfites acides, des sels de métaux à valences inférieures tels que de fer, de cuivre et de cobalt, des amines organiques comme l'aniline, des sucres réducteurs comme l'aldose et la cétose, etc D'un autre côté, les composés 25 azoiques utilisables peuvent comprendre l'azobisisobutyronitrile, le chlorhydrate de 2 2 -azobis-2-amidinopropane, le 2,2 -azobis-2,4-diméthylvaléronitrile l'acide 4,4-azobis-4cyanovalérique, etc Deux ou plusieurs des initiateurs de polymérisation décrits ci-dessus peuvent être utilisés 30 en association Ici, la quantité d'initiateur de polymérisation à ajouter peut être comprise dans la gamme de quantités utilisée couramment, par exemple dans la gamme de 0, 01 à 5 % en poids, ou de préférence de 0,05 à 2 % en

poids, par rapport au monomère l'un et l'autre.

Parmi les polymères ainsi obtenus, le polymère de type séquencé ou le polymère obtenu après évaporation du solvant peut être broyé en un agent pulvérulent de séparation d'eau ou il peut être fondu et ensuite mis sous forme d'agent sé5 parant l'eau de type paillettes, fibres ou films Le polymère granulaire peut être fourni sous forme d'agent granulaire séparant l'eau sans nécessiter de traitement ultérieur D'un autre côté, le polymère de type latex peut servir à imprégner et à enduire un matériau fibreux ou 10 poreux comme un tissu ou un papier ou il peut être mis

sous forme de films pour fournir un agent séparant l'eau.

Le polymère ou copolymère insolubilisé dans l'eau (dénommé par la suite "résine" par souci de brièveté) peut être obtenu sous diverses formes de la manière indi15 quée ci-dessus La forme particulière de la résine peut

convenablement être déterminée en fonction de son utilisation prévue.

Lorsque l'on utilise la résine par exemple en suspension ou en dispersion dans un liquide tel que dans 20 un lit fluidisé, elle peut souvent être utilisée sous la

forme de poudre ou de billes.

Un produit pulvérisant peut être obtenu par diverses méthodes telles que décrites ci-dessus, par exemple par réalisation d'une polymérisation en gel dans une solu25 tion aqueuse puis séchage et broyage de la résine résultante D'un autre côté, un produit granulaire peut généralement être produit avec facilité selon la méthode de polymérisation en suspension Comme le dérivé d'amide (métha)acrylamide N-alcoyl ou N-alcoylènesubstitué pré30 sente généralement une forte solubilité dans l'eau, la polymérisation en suspension peut être réalisée comme sous forme de la technique de suspension en phase inverse dans laquelle un monomère ou sa solution aqueuse est dispersé dans une huile, la technique de polymérisation en suspension relarguée dans laquelle un électrolyte est dissous dans une grande quantité d'une solution aqueuse pour réduire la solubilité d'un monomère ou la technique de polymérisation en suspension avec précipitation selon Iaquelle la polymérisation est effectuée à une température élevée du point de trouble du polymère prévu ou à une temperature supérieure de façon à provoquer la précipitation du polymère Par ailleurs, il est également possible d'intégrer le polymère à des billes poreuses telles que de silice, d'alumine ou de zéolite, 10 par exemple,par imprégnation desbilles poreuses avec une solution du polymère ou par la réalisation de la polymérisation en greffe sur de telles billes poreuses Il est aussi possible d'incorporer un troisième composant miscible au monomère ou aux monomères, mais non miscible au polymère 15 résultant lorsqu'on réalise la polymérisation selon l'une ou l'autre des techniques de polymérisation mentionnées ci-dessus L'incorporation d'un tel troisième composant

permet la production d'une résine poreuse.

Un agent séparant l'eau produit par l'une quel20 conque des techniquesmentionnées ci-dessus est solide et il présente des propriétés particulièrement singulières telles qu'il peut absorber rapidement de l'eau lorsqu'il

est mis en contact avec celle-ci dans un état liquide.

qu'il peut ensuite conserver l'eau ainsi absorbée,et subit 25 une contraction rapide même en présence d'un grand excès d'eau, et libére l'eau absorbée lorsqu'il est chauffé Il est également commode de pouvoir répéter le processus ci-dessus d'absorption d'eau/rétention d'eau et libération d'eau La quantité d'eau pouvant être absorbée dans l'agent 30 de séparation d'eau varie en fonction de la composition de la résine constituant cet agent, de sa température, de la composition de chaque solution aqueuse et similaires Cependant, l'agent peut absorber de l'eau en une quantité atteignant-8 à 100 fois son propre poids à la température ambiante ( 25 C) La quantité d'eau absorbée augmentera

alors que baissera la température.

Lorsqu'une matière à faible poids moléculaire comme un sel mineral, un sel organique ou une substance organique soluble dans l'eau, est contenue à l'état dissous dans une solution aqueuse, celle-ci peut être absorbée par la résine tout en contenant encore la matière à bas poids moléculaire Lorsqu'un sel minéral est renfermé à l'état dissous, la capacité d'absorption de l'eau des résines absor10 cant l'eau classiques diminue de façon notable Dans le cas d'un copolymère acrylamide -acrylate de sodium (teneur en acrylate de sodium: 21 % en poids) réticulé par du méthylènebisacrylamide par exemple, l'eau absorbée par le copolymère dans une solution aqueuse nor15 male de chlorure de sodium représente une quantité aussi faible que le dix-septième de celle qui est absorbée par le même copolymère dans de l'eau distillée D'un autre côté, cette réduction en pourcentage présentée par l'agent séparant l'eau conforme à la présente invention est aussi 20 faible que 10 % ou environ On peut donc en conclure que les quantités d'eau que peuvent absorber les agents séparant l'eau selon la présente invention ne sont que peu affectées par la présence de sels dissous dans l'eau Au contraire, on a constaté que des agents séparant l'eau

conformes à la présente invention peuvent absorber davantage d'eau en fonction du type de sel dissous dans l'eau.

Le chlorure de calcium peut être mentionné à titre d'exemple en tant qu'un tel sel.

Ainsi que cela a été mentionné ci-dessus, la ré30 sine conforme à la présente invention peut agir de deux façons en fonction du poids moléculaire d'un soluté, en d'autres termes, une solution peut être absorbée dans le gel soit avec son soluté, soit sans son solute A savoir, la résine exerce un rôle de tamis moléculaire Le poids l 5 $ 36 ? 7 moléculaire critique varie en fonction de la composition et de la température de chaque résine Lorsque le degré d'insolubilisation est faible et qu'une quantité d'eau relativement importante peut donc être absorbée, parce 5 que par exemple le degré de réticulation est faible ou que la résine est un copolymère d'un monomère hydrophile ou ionique, le poids moléculaire critique est généralement important D'un autre côté, lorsqu'une résine ne peut absorber qu'une quantité relativement petite d'eau parce que, 10 par exemple, son degré de réticulation est élevé ou qu'elle est un copolymère d'un monomère hydrophobe, le poids moléculaire critique est généralement faible Il est inutile de dire que lorsque l'on contrôle la concentration d'une solution aqueuse par une résine conforme à la présente invention le soluté de la solution aqueuse doit avoir un poids moléculaire supérieur au poids moléculaire critique

de la résine.

En ce qui concerne le poids moléculaire critique.

il est difficile defournir une quelconque valeur définie 20 spécifique car celle -ci change considérablement en fonction de la composition et de la température de chaque résine, de la composition de chaque solution aqueuse et du type de chaque matière à concentrer Par exemple, le poids moléculaire critique d'une résine obtenue par réti25 culation de poly(Nacryloylpyrrolidine) avec le méthylènebisacrylamide de l'ordre de 1000 au voisinage de la température ambiante lorsqu'elle est utilisée pour la concentration du polyéthylèneglycol D'un autre côté, son poids moléculaire critique est de l'ordre de 10 000 lors30 qu'elle est utilisée pour concentrer un dextrane, une protéine ou similaire A savoir, le poids moléculaire critique dépend de l'état des molécules dissoutes dans une solution aqueuse, c'est-à-dire de l'importance de la dispersion des molécules Il est donc impossible de fournir

une valeur spécifique quant au poids moléculaire critique.

Le poids moléculaire critique a un certain degré de distribution.

Il est inutile de dire que des particules ou des gouttelettes insolubles dans l'eau et en suspension dans l'eau, comme des gouttelettes dispersées dans les émulsions, des microorganismes, des crasses de liquides résiduaires provenant d'unités de fermentation, etc, ne peuvent pas être prises dans un gel absorbant l'eau de la résine 10 Lorsque la température de la résine est augmentée après absorption d'eau, la résine subit une contraction et libère ainsi l'eau Si la température de la résine est encore augmentée, la contraction de la résine devient extrêmement lente, en d'autres termes, on note un point de tran15 sition Ce point de transition est régi par la composition de chaque résine Il est généralement possible de contrôler les points de transition des résines conformes à la présente invention dans la gamme de 10 à 100 C L'importance de la contraction de chaque résine au voisinage de son point de transition varie en fonction de la composition de la résine, de la composition d'une solution aqueuse à laquelle la résine est appliquée, etc Cependant, cette contraction'peut généralement être dans la gamme de 1 à 20 fois son propre poids Ainsi qu'il est mentionné ci-dessus, 25 l'eau peut être séparée et retenue par un chauffage et un

refroidissement de la résine effectués de façon répétée.

Ici, on peut provoquer l'absorption d'eau par la résine généralement à une température dans la gamme de O à 1000 C. Lorsque l'on chauffe la résine après absorption d'eau de 30 telle sorte qu'elle subisse une contraction on peut utiliser g 6 néralement une température de chauffage dans la gamme de à 200 C, bien que cette température puisse varier dans une certaine mesure en fonction de l'usage final prévu

pour la résine.

La description qui suit illustre une méthode spécifique pour la séparation de l'eau La résine est tout

d'abord mise en contact avec une solution aqueuse dont on désire éliminer l'eau La résine qui a absorbé l'eau est séparée de la solution aqueuse, puis exposée à une atmosphère à une température supérieure de telle sorte que l'eau est libérée En répétant cette série d'opérations, la résine peut séparer une grande quantité d'eau Si une substance à bas poids moléculaire est dissoute dans la solution aqueuse, l'eau peut être séparée sous forme d'une solution

aqueuse contenant la matière à bas poids moléculaire.

Lorsque le liquide restant, qui a été obtenu après séparation de l'eau par la résine dans le procédé ci-dessus, présente un certain intérêt, on considère quq le procédé ci-dessus est une opération de concentration ou de déshydratation D'un autre côté, lorsque l'eau ainsi séparée présente un intérêt en elle-même, on considère que le procédé ci-dessus est un procédé de production d'eau pure. A savoir, lorsque l'on désire concentrer une solution aqueuse, on peut réaliser la concentration en mettant la résine en contact avec la solution aqueuse et en répétant l'opération mentionnée ci-dessus Une grande quantité de solution aqueuse peut être concentrée de cette façon Même 25 dans le cas ou une matière à bas poids moléculaire est présente avec un matériau macromoléculaire dans la solution aqueuse à ce moment, le matériau macromoléculaire sera uniquement concentré sans affecter la matière à bas poids moléculaire dans le liquide restant, 30 car la résine exerce une fonction de tamis moléculaire

ainsi que cela est mentionné ci-dessus.

Lorsque l'on cherche à contrôler la concentration d'une solution aqueuse avec la résine conforme à la présente invention, on met la résine en contact avec la solution aqueuse soit telle que, soit après avoir fait gonfler la résine avec une solution aqueuse convenable La concentration de la solution aqueuse peut alors être ajustée à une valeur désirée par un contrôle convenable de la température de la solution aqueuse Ici, une température supérieure permet une dilution tandis qu'une température inférieure induit une concentration Puis on sépare la résine par sédimentation, filtration, centrifugation ou similaires, ou bien on recueille le surnageant, de façon à obtenir

une solution aqueuse ayant le taux de concentration désiré.

De la façon ci-dessus, la concentration de la solution aqueuse peut être ajustée à divers niveaux par un simple changement de la température de la solution aqueuse dans le procédé décrit ci-dessus La gamme de concentration 15 ajustable varie en fonction de la résine mise en oeuvre, de la quantité de résine par rapport à celle de la solution aqueuse du niveau de température utilisé Bien que cela ne puisse pas être appliqué sans distinction à chaque cas, il est généralement possible d'obtenir une gamme d'ajustement 20 d'environ O 01 à 100 fois pour chaque solution aqueuse de

départ Même s'il se trouve une substance à bas poids moléculaire avec un matériau macromoléculaire dans la solution aqueuse, la concentration du matériau macromoléculaire sera uniquement changée sans que cela modifie la concentra25 tion en matière à bas poids moléculaire.

On peut rapidement régénérer la résine ainsi utilisée, par exemple en la rinçant à l'eau ou en la chauffant et en la contractant pour libérer l'eau ainsi absorbée On peut ainsi utiliser la résine de façon répétée Le fait que 30 l'on puisse régénérer facilement la résine conforme à la

présente invention constitue l'un de ses aspects commodes.

La résine conforme à la présente invention peut être appliquée de diverses manières en fonction des buts particuliers Dans une mise en oeuvre fondamentale, un agent séparant l'eau qui peut être sous forme de poudre de paillettes de billes, de fibres ou de films, est tout d'abord mis en contact avec l'eau contenue dans une solution aqueuse dont on veut éliminer l'eau On laisse alors 5 l'agent séparant l'eau absorber l'eau, puis on le sépare de la solution aqueuse Diverses méthodes peuvent être mises en oeuvre pour provoquer l'absorption d'eau par

l'agent puis pour séparer celui-ci de la solution aqueuse.

par exemple on peut ajouter l'agent séparant l'eau direc10 tement à la solution aqueuse, puis séparer cet agent ayant absorbé l'eau par sédimentation, filtration, centrifugation ou similaires; on peut conditionner au préalable l'agent séparant l'eau dans un élément qui maintient l'agent séparé de la solution aqueuse, par exemple dans un sac ou simi15 laire, pour mettre l'agent encore dans le sac ou similaire en contact avec la solution aqueuse afin qu'il en absorbe l'eau puis pour séparer l'agent de la solution aqueuse; ou bien on dépose un apprêt d'agent séparant l'eau dans des fibres des armures toiles ou similaires, pour plonger 20 l'agent séparant l'eau ressemblant à un tissu résultant dans la solution aqueuse pour lui permettre d'en absorber l'eau, puis le retirer de la solution aqueuse A ce propos, les opérations ci-dessus peuvent être réalisées à plusieurs reprises En réalisant les opérations ci-dessus, il est 25 commode de provoquer l'absorption de l'eau par l'agent

séparant l'eau à des températures aussi faibles que possible, car l'utilisation de ces basses températures conduira à l'absorption d'une plus grande quantité d'eau.

Après absorption de l'eau l'agent séparant

l eau est ensuite exposé à une atmosphère ayant une température élevée pour libérer l'eau ainsi absorbée Pour cela.

on peut par exemple plonger l'agent dans de l'eau chaude, souffler un gaz chaud comme de la vapeur contre cet agent, ou bien laisser reposer l'agent dans de l'air chaud, par exemple dans un déssicateur Lorsqu'on utilise l'agent séparant l'eau de façon répétée, il est efficace d'éliminer l'eau de l'agent aussi complètement que cela est possible en pratique du point de vue de l'obtention d'une efficacité supérieure dans la séparation d'eau ultérieure. Des exemples spécifiques d'applications des agents séparant l'eau conformes à la présente invention peuvent comprendre la concentration de diverses solutions aqueuses en particulier la concentration de solutions aqueuses contenant des substances comestibles, des aminoacides des protéines des polysaccharides, des enzymes, des antibiotiques, des microorganismes ou similaires, dont la concentration est difficile dans la mesure o ils risquent d'être dégradés par la chaleur et la concentration d'émulsions qui ne peuvent pas être facia 5 lement concentrées puisqu'elles sont également dégradées

par la chaleur; la cristallisation à basse température.

en particulier la cristallisation de matières qui risquent d'être dégradées par la chaleur; le contrôle des concentra ions de solutions aqueuses par la modification des 20 températures des solutions aqueuses de façon à ajuster la capacité d'absorption de l'eau des résines; et la production

d'eau pure à partir de diverses solutions aqueusestypiquement la production d'eau pure à partir d'eau qui renferme des microorganismes comme des bactéries.

Il est extrêmement facile de laisser chaque agent séparant l'eau conforme à la présente invention retenir l'eau A savoir, l'agent séparant l'eau peut absorber et retenir l'eau lorsqu'il est simplement mis en contact avec celle-ci à l'état liquide Il n'y a pas de 30 limite particulière imposée quant à la configuration de l'agent séparant l'eau Il peut être utilisé sous la

forme de r Dudre de paillettes, de fibres ou de films ou sous une forme composite avec un autre matériau fibreux.

en fonction de son domaine ou de son but d'application.

Il est possible ici de provoquer la libération de l'eau ainsi absorbée par l'agent séparant l'eau ou de lui faire absorber de l'eau supplémentaire en modifiant sa température environnante L'opération ci- dessus peut être 5 répétée aussi souvent que cela est désiré En conséquence, l'utilisation de l'agent séparant l'eau conforme à la présente invention permet l'absorption ou la libération d'eau sans induire d'évaporation d'eau par le simple changement de sa température environnante L'agent séparant 10 l'eau peut donc être appliqué pour retenir l'eau

dans une gamme extrêmement large de domaines.

A titre d'applications spécifiques on peut par exemple mentionner l'entretien du sol dans des conditions humides; la modification des fibres telles que des fibres 15 acryliques; l'élimination d'eau à partir de solutions; la modification d'adhésifs; des matières de base pour des lentilles de contact souples; des matières de base pour des résines pouvant être utiles dans la séparation des protéines des enzymes et similaires; la modification des floculants polymères; la destruction du béton et similaires; des matières brutes pour les absorbants macromoléculaires pouvant être utilisées dans des produits hygiéniques comme des couches et des serviettes hygiéniques; des matières brutes pour des absorbants d'ions métalliques 25 lourds; la solidification de boue et de substance résiduelle liquide; des matières de base pour des gels à base d'eau; la prévention de 1-a condensation sur les matériaux des parois, les matériaux des plafonds etc; des matières brutes pour des agents de scellement étanches à l'eau; et des matières brutes pour des matériaux de construction

ayant des propriétés de retard à la flamme et/ou d'isolation phonique.

Lorsqu'une substance à bas poids moléculaire est dissoute dans une solution aqueuse devant être retenue dans un agent séparant l'eau conforme à la présente invention, l'agent séparant l'eau peut également retenir cette matière à bas poids moléculaire sous la forme dissoute dans la solution aqueuse Un autre aspect caractéristique de l'agent séparant l'eau conforme à la présente invention réside en ce que même lorsque l'agent retient déjà de l'eau, la substance à bas poids moléculaire peut encore rapidement diffuser à l'intérieur de cet agent depuis la solution dans laquelle elle est dissoute, si bien que la con10 centration de la matière dans la solution devient égale à celle qui est dans l'agent A titre d'utilisation spécifique de telles propriétés, il est possible d'appliquer des agents séparant l'eau conformes à la présente invention pour éliminer des matières à bas poids moléculaire à 15 partir d'une solution aqueuse ou d'une émulsion aqueuse contenant des matériaux macromoléculaires, tels que des protéines avec des matières à bas poids moléculaire dissoutes dans celle-ci, bien qu'une telle séparation ait jusqu'à maintenant été réalisée à l'aide de membranes perméables 20 ou similaires Par exemple des matières séparant l'eau conformes à la présente invention peuvent être appliquées dans le domaine de la purification de ces matériaux macromoléculaires bien que l'on estimait de façon classique qu'il était difficile d'éliminer des sels ou similaires à partir des solutions de tels matériaux macromoléculaires De plus, on s'attend également à ce que des agents séparant l'eau conformes à la présente invention trouvent une utilité en tant qu'agents de rétention pour des préparations libérant un produit de façon prolon30 gée en raison de leur aptitude à permettre la diffusion de

matières à bas poids moléculaire.

Ainsi qu'il est décrit ci-dessus, les agents séparant l'eau conformes à la présente invention peuvent être facilement régénérés grâce à leurs caractéristiques de gonflement et de contraction qui se manifestent lorsque leur température est modifiée Comme les agents séparant l'eau conformes à la présente invention ont d'excellentfis propriétés telles que même en présence parallèle 5 d'un selminéral, leur caoacité d'absorption de l'eau n'est pas réduite de façon trop importante, et même après absorption d'eau, ils peuvent encore avoir de bonnes propriétés de conservation de leur forme, ils entraînent les effets avantageux suivants A savoir, en tant que premier 10 effet avantageux, la séparation d'eau ne dépend pas de son changement de phase telle que l'évaporation, la lyophilisation ou similaire En corollaire, ils permettent une séparation d'eau à faible coût énergétique La séparation d'eau utilisant un ou plusieurs des agents séparant l'eau de la présente invention ne nécessite pas forcément de grandes unités, rendant ainsi possible l'installation d'unités de séparation d'eau en un site ou en un point désiré En second lieu, on peut contrôler les concentrations de solutions aqueuses à l'aide des agents séparant 20 l'eau conformes à la présente invention simplement en modifiant leur température, sans appliquer de changement de phase Il est donc possible de minimiser la perte de

chaque soluté due à sa dégradation provoquée par des changements de température ou de phase En troisième lieu, les 25 agents séparant l'eau peuvent absorber et ainsi séparer davantage d'eau à mesure que diminue la température.

Ils sont donc extrêmement efficaces pour la concentration ou la cristallisation de solutions aqueuses qui renferment des matières susceptibles de subir une dégradation ther30 mique En quatrième lieu, les agents séparant l'eau conformes à la présente invention ont des fonctions de tamis moléculaire Ils peuvent donc ajuster de façon sélective les concentrations de matériaux macromoléculaires tels que des protéines des enzymes et similaires, sans modifier la concentration des composés à bas poids moléculaire tels

que des agents tampons et similaires En cinquième lieu.

les quantités d'eau que peuvent retenir les agents séparant l'eau conformes à la présente invention peuvent être contrôlées de façon réversible par le changement adéquat de la température de l'eau I 1 est donc possible de contrôler la teneur en eau de l'atmosphère environnante en ajustant sa température En sixième lieu, l'eau absorbée peut être libérée grâce à la nature inhérente des résines, 10 même dans une solution aqueuse, à condition que les résines soient chauffées De plus, l'eau peut diffuser rapidement à travers les résines en raison de leur nature propre Ainsi, les résines présentent des avantages tels qu'elles

peuvent être lavées facilement et peuvent être régénérées 15 de façon répétée afin d'être réutilisées.

La présente invention sera décrite plus en détail par les exemples suivants qui ne sauraient cependant

en limiter la portée.

Exemple 1.

On laisse reposer à 40 C pendant 50 heures de la N-acryloylpyrrolidine contenant 1 % en poids de peroxy-2 éthylhexanoate de tert-butyle pour effectuer une polymérisation sans solvant et obtenir un polymère de type séquencé Le polymère est ensuite broyé, et une portion de poudre ayant des dimensions particulaires 25 dans la gamme d'environ 0,15 à 0,84 mm ( 20 à 100 mesh) est collectee comme échantillon Après avoir versé 1,0 g de l'échantillon dans de l'eau distillée à une température indiquée et l'avoir laissé reposer pour qu'il gonfle, on recueille l'échantillon en filtrant l'eau distillée à tra30 vers un tamis métallique pour mesurer l'importance du gonflement Les résultats de la mesure sont fournis dans le

tableau I.

TABLEAU I

Température ( C) 9 25 33 40 Importance du gonflement (g) 30,7 24,8 18 6 15,1 Température ( C) 49 58 70 77 Importance du gonflement (g) 11,4 5,5 3, 6 2 7

Exemple 2.

On verse dans un cylindre gradué de 50 ml 1,0 g de l'échantillon de poudre obtenu dans l'exemple 1 On le laisse d'abord gonfler à la température ambiante et on mesure le volume de son gonflement en lisant les graduations Ensuite,on laisse reposerl'échantillon pendant 15 minutes successivement à chacune 15 des températures indiquées dans le tableau II dans l'ordre o elles apparaissent dans le même tableau Après exposition à chacune de ces températures, le volume du gonflement est mesuré Les résultats sont également

fournis dans le tableau II.

TABLEAU II

Ordre de mesure 1 2 3 4 5 6 Température ( C) 32 25 10 25 32 50 Volume du gonflement (ml) 26 7 31,6 36,4 31,8 26,7 15,8 Ordre de mesure 7 8 9 10 11 Température ( C) 58 68 58 50 32 Volume du gonflement (ml) 8 9 6,0 8 9 15, 4 26,7

Exemples 3 à 38.

On obtient des échantillons de poudres respectivement en copolymérisant leurs monomères correspondants indiqués dans le tableau III et en broyant les copolymères résultants de la façon décrite dans l'exemple 1 En suivant v 29 le mode opératoire de l'exemple 2, on mesure respectivement à C et à 50 C les volumes de gonflement d'échantillons de 1 0 g de chaque poudre Les résultats sont rassemblés

dans le tableau III.

TABLEAU III

r

Exemple

_ Volume de gonflement (ml) Composition du copolymère (% en poids) C f C 3 N-n-propylacrylamide ( 99,9)/ N,N'-méthylènebisacrylamide ( 0,1) 15, 0 5,5 4 N-acryloylpyrrolidine ( 85)/ méthacrylate de méthyle( 15) 11,5 4, 5 N-acryloylpyrrolidine ( 99)/ diméthacrylate d'éthylèneglycol fe 600 ( 1) 9,0 2,5 6 N,N-diméthylacrylamide ( 99,9)/ N,N'-méthylènebisacrylamide ( 0,1) 22,0 19,5 7 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/ N-éthylacrylamide ( 10) 24, 0 6,5 8 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/ acrylonitrile ( 10) 11,5 5,5 9 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ N,N'-diallylacrylamide ( 1) 12,0 5,0 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ méthacrylate d'hydroxyéthyle ( 1) 19,0 6 O 11 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/ acétate de vinyle ( 10) 15,0 6,5 12 Néthylacrylamide ( 99 9)/ N.N'-méthylènebisacrylamide ( 0,1) 22,0 15,0 w o ul M L Mf f 1 oe TABLEAU III (suite) Volume de gonflement (ml) Exemple Composition du copolymère (% en poids) 25 C 50 C 13 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ N-méthylolacrylamide ( 1) 9,0 5,0 14 Nacryloylpyrrolidine ( 90)/ 50,0 (mesuré APPS-Na 1) ( 10) 90,0 (mesuré

9 OOC)

N-acryloylpyrrolidine ( 99 9)/ N,NI-méthylènebisacrylamide ( 0,1) 23,0 8, 0 16 N-acryloylpyrrolidine ( 99 9)/

AMPS 2) ( 0,1) 30,0 13,0

17 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/ N-acryloylpipéridine ( 10) 26 0 5,0 18 Nacryloylpyrrolidine ( 95)/ méthacrylate de méthyle ( 5) 24,0 6,0 19 Nacryloylpyrrolidine ( 90)/ N,N'-diméthylacrylamide ( 10) 34,0 18,5 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ acétate de vinyle ( 1) 31,0 8,0 21 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ N-méthacryloylpipéridine ( 1) 32,0 7,0 22 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ diacrylate de triéthylèneglycol ( 1) 8,0 4,0 i w en M c. -%) U" TABLEAU III (suite) Volume du gonflement (ml) Exemple Composition du copolymère (% en poids) 25 C 50 C 23 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ acide acrylique ( 1) 24,0 7,5 24 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ acide méthacrylique ( 1) 12,0 7,0 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ diméthacrylate de polyéthylèneglycol l 400 ( 1) 8,0 5,0 26 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/ acrylate d'hydroxyéthyle ( 10) 16,0 6,0 27 N-acryloylpyrrolidine ( 99)/ diméthacrylate de triéthylèneglycol ( 1) 8,0 4,0 28 N-acryloylpyrrolidine ( 99)/ styrène ( 1) 18 5 6,0 29 N-acryloylpyrrolidine ( 95)/ diacrylate de polyéthylèneglycol = 600 ( 5) 10,0 4,5 N-acryloylpyrrolidine ( 90)/

DMAPMA 3) ( 10) 12,0 9,5

31 N-acryloylpyrrolidine ( 99)/ _acrylamide ( 1) 28,0 12,0 32 Nacryloylpyrrolidine ( 90)/ N-n-butylacrylamide ( 10) 16,0 5,5 w U 4 t A un o E. -àa CN TABLEAU III (suite) Volume du gonflement (ml) Exemple Composition du copolymère (% en poids) 25 C 50 C 33 Nacryloylpyrrolidine( 99)/ N,N'-diacryloylimide ( 1) 8,0 4,5 34 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ diacrylate de polyéthylèneglycol X 400 ( 1) 8, 0 5,0 N-acryloylpyrrolidine ( 99)/ N-n-hexylacrylamide ( 1) 23,0 6,0 36 Nacryloylpyrrolidine ( 90)/ N-méthacryloylpyrrolidine ( 10) 34,0 11,5 37 Nacryloylpyrrolidine ( 90)/ N-vinyl-2-pyrrolidone ( 10) 11 5 6,5 38 Nacryloylpyrrolidine ( 99)/ acrylate d'éthyle ( 1) 20 O 6,5 w 00 Note: 1) APPS-Na: 2-acrylamido-2-phényl-propanesulfonate de sodium 2) AMPS: acide 2-acrylamido-2-méthylpropanesulfonique 3) DMAPMA: diméthylaminopropylméthacrylamide ul -J

Exemple 39.

On introduit dans un vase Dewar une solution aqueuse à 30 % de Nacryloylpyrrolidine On purge la solution avec de l'azote puis on introduit à 30 C du sulfite acide de sodium et du persulfate de potassium chacun en une quantité de 0 5 % en poids par rapport à la N- acryloylpyrrolidine La N-acryloylpyrrolidine est alors polymérisée de façon adiabatique Le gel résultant est haché puis séché à 120 C Il est ensuite broyé en poudre o 10 à partir de laquelle on recueille une fraction d'environ 0,15 à 0,84 mm ( 20 à 100 mesh) à titre d'échantillon En suivant le mode opératoire de l'exemple 2, on mesure respectivement à 25 C et à 50 C les volumes de gonflement de 1,0 g de l'échantillon de

poudre On constate qu'ils sont de 22,0 ml et de 7,5 ml 15 respectivement.

Exemple 40.

Une solution aqueuse à 20 % de N-isopropylacrylamide contenant 10 000 ppm de N,N'-méthylènebisacrylamide est polymérisée adiabatiquement de la façon indi20 quée dans l'exemple 39 En effectuant les traitements ultérieurs également de la façon décrite dans l'exemple 39, on obtient un échantillon de poudre En suivantle nmode opératoire de l'exemple 2, on mesure les volumes de gonflement obtenus avec 1,0 O g de l'échantillon de poudrerespec25 tivement à 25 C et à 50 C On constate qu'ils sont de

19.0 ml et de 11 O ml respectivement.

Exemples 41 à 44.

Chacune des solutions aqueuses d'électrolyte indiquées dans le tableau IV est additionnée de 1 O g de 30 l'échantillon de poudre obtenu dans l'exemple 1 Selon le mode opératoire qui est décrit dans l'exenple 2, on mesure chacun des volumes de gonflement à 30 C Les résultats

sont rassemblés dans le tableau IV ci-après.

TABLEAU IV

10 Exemple Electrolyte Concentration Volume de (g/100 g d'eau) gonflement (ml) 41 Chlorure de sodium 5,8 24,4 42 Chlorure de calcium 1 1 30,6 43 Sulfate d'ammonium 1,3 21,9 44 Eau de mer 25,5

Exemple 45.

1 g de l'échantillon préparé dans l'exemple 1 est ajouté à 100 ml d'une solution aqueuse à 3,5 % de Na Cl à 30 C Le mélange résultant est ensuite laissé reposer 15 pendant 1 heure Ensuite, une mesure de la concentration

en Na Cl dans la solution aqueuse donne une valeur de 3,5 %.

A ce moment,le volume de son gonflement est de 25,3 ml Ensuite,on le refroidit à 10 C et on laisse réposer à cette température pendant 15 minutes Une mesure de la concentration en Na Cl dans la solution aqueuse fournit une valeur de 3,5 % A ce

moment,le volume de gonflement de l'échantillon est de 33,4 ml.

On le chauffe alors à 50 C température à laquelle on le laisse reposer pendant 15 minutes Une mesure de la concentration en Na Cl dans la solution aqueuse indique une valeur 25 de 3 5 % Le volume de gonflement de l'échantillon est de

19,5 ml à ce moment.

Exemple 46.

Après avoir laissé gonfler dans l'eau distillée une portion de l'échantillon de poudre préparé dans l'exem30 ple 1, on recueille 20 g du gel résultant On le verse ensuite dans 30 ml d'une solution à 5,0 % de chlorure de sodium dans l'eau, puis on agite le mélange résultant Trois minutes après, on détermine la concentration en chlorure de sodium dans la solution aqueuse en termes d'indice de réfraction On constate qu'elle est de 3 1 % D'un autre

côté après avoir recueilli l'échantillon ainsi gonflé en le filtrant, on le chauffe à 60 C pour qu'il libère l'eau.

Une mesure de la concentration en chlorure de sodium conte5 nu dans l'eau libérée indique une valeur de 3 1 %.

Exemple 47.

On ajoute à 15 C 0,5 g de l'échantillon de poudre

obtenu dans l'exemple 1 à 30 g de lait industriel On agite le mélange résultant puis on le filtre Le poids du filtrat 10 est de 21 g Ainsi, on a éliminé 9 g de son eau.

Exemple 48.

On laisse gonfler dans de l'eau distillée une portion de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 1 et on filtre le mélange résultant à travers un filtre de 15 verre L'eau ne se libère pas même lorsque l'on comprime un

gel contenant de l'eau laissé sur le filtre à l'aide d'une plaque de verre La rétention de l'eau est ainsi confirmée.

Exemple 49.

On ajoute 0 2 g de l'échantillon de poudre obtenu 20 dans l'exemple 1 à 35 ml de benzène ayant une teneur en eau de 800 ppm et l'on agite soigneusement le mélange résultant, puis on détermine la teneur en eau du benzène On constate

qu'elle est tombée à 400 ppm.

Exemple 50.

On réalise un test de déshydratation sous pression en utilisant une boue digérée que l'on a fait au préalable flocculer avec un flocculant cationique Asavoir, on a disposé l'un sur l'autre dans l'ordre suivant, dans un cylindre de 9 cm de diamètre intérieur, une feuille de pa30 pier filtre, une portion de l'échantillon de poudre obtenu dans l'exemple 1, une autre feuille de papier filtre, une portion de la boue digérée ainsiflocculée, une autre feuille de papier filtre, une portion de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 1 et encore une autre feuille de papier filtre On presse le système vers le bas sous une pression de 3,10 Pa ( 3 kg/cm) pendant 5 minutes Après la compression pendant la période de temps indiquée, les feuilles de papier

filtre sont enlevées et la teneur en eau de la boue est dé5 terminée On constate qu'elle est de 55 %.

D'un autre côté, on effectue un autre test de déshydratation sous pression selon une méthode analogue à celle qui est décrite juste ci- dessus, si ce n'est que l'on

dispose une portion semblable de la même boue uniquement 10 entre les feuilles de papier filtre On trouve que la teneur en eau de la boue ainsi traitée est de 61 %.

Exemple 51.

On ajoute O 5 g de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 1 à 50 g d'un latex SBR ayant une concen15 tration de 43 % ("Polyrack 755 ", marque déposée; produit

de la Mitsui-Toatsu Chemicals, Inc), à la température ambiante Le mélange résultant est agité soigneusement.

Il est ensuite filtré On trouve que la concentration en

latex SBR du filtrat est de 49 %. 20 Exemple 52.

On dispose 5 g de N-acryloylpyrrolidine dans un

tube à essai de 5 ml, puis on introduit 0,02 g de peroxy-2éthylhexanoate de tert-butyle On effectue une polymérisation en masse à 40 C pour obtenir un système de type séquence.

Ce polymère est ensuite broyé et une fraction d'environ 0,15 à 0,84 mm ( 20 à 100 mesh) est recueillie en tant qu'échantillon Ensuite, on introduit 0,5 g de cet échantillon de poudre à la temperature ambiante dans 50 g d'un latex SBR ayant une concentration de 43 % ("Polylac 755 ", marque déposée; produit de 30 la Mitsui-Toatsu Chemicals Inc) Après avoir agité soigneusement le mélange résultant, la concentration du latex liquide est mesurée On trouve qu'elle est de 49 % Ensuite, le latex liquide est refroidi à 10 C, puis soigneusement agité Sa concentration est à nouveau mesurée Elle

est de 58 % Le latex liquide est ensuite chauffé à 40 C,.

température à laquelle il est soigneusement agité Une mesure de sa concentration indique une valeur de 45 % Le

latex liquide est soigneusement agité à nouveau à la tempé5 rature ambiante On mesure sa concentration qui est de 48 %.

Par ailleurs, on observe au microscope 1 ' échantillon de

poudre avant et après chaque mesure On constate que l'échantillon de poudre n'a pas été écrasé ou endommagé physiquement d'une autre façon par le changement de tem10 pérature ou l'agitation.

Exemple 53.

Une solution aqueuse de N-acryloylpyrrolidine contenant 0,5 % en poids de N,N'-méthylènebisacrylamide est préparée

par dissolution de 507 5 g de N-acryloylpyrrolidine et de 15 2 6 g de NN'méthylènebisacrylamide dans 1170 g d'eau.

Après avoir refroidi la solution aqueuse à 10 C, on la

verse dans un flacon Dewar de 2 litres en acier inoxydable.

On fait barboter de l'azote dans la solution aqueuse, à raison d'un litre par minute, à travers un filtre à bille, pendant 1 heure. 20 Ensuite, on introduit simultanément dans la solution aqueuse dans laquelle barbote l'azote, une solution aqueuse de 2,55 g de persulfate d'ammonium dissous dans 10 g d'eau et une autre solution aqueuse de 1,16 g de sulfite acide de sodium dissous dans 10 g d'eau, puis on effectue la poly25 mérisation adiabatique des réactifs Le gel résultant est débité, séché et broyé On recueille à titre d'échantillon une fraction ayant une dimension particulaire d'environ 0,15 à 0,8 A mm ( 20 à 100 mesh) Ensuiteon introduit 0,5 g de l'échantillon de poudre dans 20 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % d'albumine de sérum 30 bovin Le mélange résultant est agité à une température

prescrite pendant une heure Ensuite, on le laisse reposer pendant 5 minutes On mesure le taux d'absorption du surnageant résultant à 254 nm pour déterminer sa concentration.

L'agitation de l'échantillon de poudre et de la solution

aqueuse d'albumine de sérum bovin est effectuée à 30 C.

* C et 50 C On trouve que les concentrations des liquides surnageants correspondant respectivement à ces températures sont de 0,71 % (à 3 o O C) O 78 % (à 15 C) et de 0,83 % (à 5 5 C) Par ailleurs, on observe au microscope l'échantillon de

poudre à la fois avant et après chacune de ces mesures.

On constate que l'échantillonen poudre n'est pas écrasé ni

autrement endommagé physiquement par le changement de température et l'agitation.

Exemple 54.

g d'une solution obtenue par dissolution d'albumine de sérum bovin dans une solution aqueuse à 0,9 % de chlorure de sodium jusqu'à une concentration en albumine de sérum bovin de 1 %, sont additionnés de 10 g d'un 15 gel (teneur en eau: 9 5 g) obtenu en faisant gonfler une portion de l'échantillon de poudre de l'exemple 53 dans de l'eau distillée Après agitation du mélange résultant à la température ambiante pendant 15 minutes, le taux d'absorption du liquide surnageant résultant est mesuré à 254 nm pour déterminer la concentration en albumine de sérum bovin dans la solution aqueuse La concentration en albumine de sérum bovin est de 0, 75 % D'un autre côté,une mesure de la conductivité électrique de la solution indique une concentration en Na Cl de 0,47 % Lorsque la solution est chauffée à 30 C,la concentration en albumine de sérum bovin tombe 25 à O 71 % Lorsque la solution est refroidie à 15 C, la concentration monte à 0,78 % Un autre refroidissement de la solution à 5 C augmente la concentration en albumine de sérum bovin à nouveau à O 83 % Ensuite, la solution est à nouveau chauffée à la température ambiante La concentration 30 en albumine de sérum bovin descend à O 75 % En passant, on peut noter que la concentration en chlorure de sodium s'est

maintenue à O 47 % pendant les mesures ci-dessus.

Exemples 55 à 62.

g d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacun des polyéthvlèneglycols dont le poids moléculaire est indiqué dans le tableau V sont additionnés de 0, 5 g de l'échantillon de poudre obtenu dans l'exemple 53 Après agitation du mélange ainsi préparé à la température indiquée pendant 30 minutes, l'indice de réfraction du liquide surnageant résultant est mesuré pour déterminer la concentration en polyéthylèneglycol dans le surnageant Les résultats sont rassemblés dans le tableau V.

TABLEAU V

20 Ex Poids moléculaire du Concentration du surnageant (%) polyéthylèneglycol 25 C 500 C 100 C 25 o C 10 o C

200 0,55 0,51 0 53

56 600 0,52 0,54 0,52

57 1 000 0,53 0,55 0,57

58 2 000 0 59 0,57 0,61 0,59 0,60

59 4 000 0 62 0 56 0,64 0 61 0,65

6 000 0,75 0,6-2 0 84 0,74 0,86

61 11 000 0 76 0,62 0,87 0,77 0,86

62 20 000 0,82 0,64 0,87 0,82 0,89

Exemples 63 à 67.

En utilisant 0,5 g de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 53 et 20 ml d'une solution aqueuse 25 à 0,5 % de chacun des dextranes dont le poids moléculaire est indiqué dans le tableau VI, on mesure la concentration du liquide surnageant correspondant de la façon utilisée dans l'exemple 55 Les résultats sont rassemblés dans le

tableau VI.

TABLEAU VI

10 Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 50 C 25 C 10 C 63 180 (fructose) 0,57 0 56 O 56

64 9 000 O 52 0,59 0,63

40 000 0,54 0,69 0,79

66 460 000 0,51 0,71 0,80

67 2 000 000 0,54 0,71 0,80

Exemples 68 à 71.

En utilisant 10 g d'un gel (teneur en eau: 9,5 g) obtenu en faisant gonfler l'échantillon de poudre de l'exemple 53 dans de l'eau distillée et 10 g d'une solution aqueu15 se à 1 % de chacun des dextranes dont le poids moléculaire est indiqué dans le tableau VII, on mesure la concentration du dextrane dans le liquide surnageant correspondant selon le mode opératoire de l'exemple 55 Les résultats sont rassemblés

dans le tableau VII.

TABLEAU VII

Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 25 C 50 C 10 C 25 C 10 C

68 9 000 O 59 0,52 0,63 0,52 0,64

69 40 000 0,69 0,54 0 79 0,68 0,79

460 000 0,71 0,51 0,80 0,71 0,80

71 2 000 000 0,71 0,54 0 80 0,70 0,82

Exemples 72 à 76.

En utilisant 0,05 g de l'échantillon de poudre obtenu dans l'exemple 53 et 2 ml d'une solution aqueuse à

0.5 % de chacune des protéines dont lespoids moléculaires respectifs sont indiqués dans le tableau VIII, on mesure la concentration en protéine dans le liquide surnageant cor-

respondant selon le mode opératoire suivi dans l'exemple 53 Les résultats sont rassemblés dans le tableau VIII.

TABLEAU VIII

10 Ex Protéine Concentration du surnageant (%) Nom P M 30 C 20 OC 10 C 72 Lysozyme 14 300 0,51 0,69 0,83 73 $-lactoglobuline 18 400 0 62 0,66 0, 76 74 Trypsinogène 24 000 O 53 0,56 0,62 Pepsine 34 700 0 52 0,61 0,77 76 Albumine du blanc d'oeuf 45 000 0,67 0 70 0,76

Exemple 77.

On prépare un échantillon de poudre selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 53 à partir d'une solution aqueuse à 30 % de N-npropylacrylamide contenant 0.5 % en poids de N,N-méthylènebisacrylamide En utili20 sant 0,6 g de cette poudre et 20 ml d'une solution aqueuse à O 5 % d'albumine de sérum bovin, on mesure la concentration en albumine de sérum bovin dans la solution aqueuse, à diverses températures, conformément à la méthode utilisée dans l'exemple 53 On trouve % que les concentrations sont 25 de 0 63 % (à 30 C) de 0,70 % (à 15 C) et de 0,84 % (à 5 C) respectivement.

Exemple 78.

En utilisant 10 g d'un gel (teneur en eau: 9,4 g) obtenu en faisant gonfler une portion de la poudre préparée 30 dans l'exemple 77 dans de l'eau distillée, on mesure la concentration en albumine de sérum bovin à diverses températures selon la méthode utilisée dans l'exemple

54 La concentration est de 0 65 % à la temperature ambiante Lorsque le système est chauffé à 30 C, cette concentra-

tion tombe à 0,63 % Lorsqu'il est refroidi à 15 C, la concentration monte à O 70 % Lorsque la solution est encore refroidie à 5 C la concentration s'élève à 0,84 % Elle tombe cependant à 0,69 % Lorsqu'on chauffe à nouveau la 5 solution à la température ambiante Pendant ces mesures, la concentration en chlorure de sodium reste constante à

0,46 %.

Exemples 79 à 83.

En utilisant 0 6 g de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 77 et 20 g d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacun des polyéthylèneglycols dont le poids moléculaire est indiqué dans le tableau IX, on mesure la concentration en polyéthylèneglycol dans le liquide surnageant

correspondant selonle mode opératoire utilisé dans l'exem15 ple 55 Les résultats sont rassemblés dans le tableau IX.

TABLEAU IX

25 Ex Poids moléculaire du Concentration du surnageant (%) polyéthylèneglycol 25 C 50 C 10 C 50 C 25 C

79 1 000 0,54 O 51 0 52

2 000 0 56 0,56 0 56

81 4 000 0,59 0,55 0,59 0,54 0,58

82 6 000 O 65 0,59 0,74 0,59 0,64

83 11 000 0,64 0,54 0,71 0,52 0,65

Exemples 84 à 88.

En utilisant 0,6 g de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 77 et 20 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacun des dextranes dont lepoids moléculaires respectifs sont indiqués dans le tableau X, on mesure la concentration en dextrane dans le liquide surnageant correspondant selon le mode opératoire utilisé dans l'exemple Les résultats sont rassemblés dans le tableau X.

TABLEAU X

Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 50 C 25 C 10 OC 84 180 (fructose) 0,51 0 54 0,52

9 000 0,54 0,62 0,62

86 40 000 0,52 0,63 0,63

87 460 000 0,53 0,66 0,80

88 2 000 000 0,54 0 67 0,76

Exemples 89 à 92.

En utilisant 10 g d'un gel (teneur en eau: 9 4 g) obtenu en faisant gonfler une portion de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 77 dans de l'eau distillée et 10 g d'une solution aqueuse à 1 % de chacun des dextranes dont les poids moléculaires respectifs sont indiqués dans le tableau XI, on mesure la concentration en dextrane dans le liquide surnageant correspondant selon le mode opératoire

utilisé dans l'exemple 55 Les résultats sont fournis 20 dans le tableau XI.

TABLEAU XI

Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 25 C 50 C 10 OC 25 C 10 OC

89 9 000 O 62 0,54 0,62 0,61 0,64

40 000 0,63 0,52 0,63 0,60 0,63

91 460 000 O 66 0,53 0,80 0,65 0,80

92 2 000 000 0,67 0,54 0,76 0,67 0,77

Exemples 93 à 97.

En utilisant 0,06 g de l'échantillon de poudre préparé dans l'exemple 77 et 2 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacune des protéines dont les poids moléculaires respectifs sont indiqués dans le tableau XII, on mesure la

concentration de la p, téine dans le liquide surnageant correspcidant selon la -néthode de l'exemple 53 Les résultats -ont fournis d ns le tableau XII.

TABLEAU XII

15 Ex Protéine Concentration du surnageant (%) Nom P M 30 OC 20 OC 10 OC 93 Lysozyme 14 300 0,53 0,56 0,61 94 f-lactoglobuline 18 400 0,52 0,67 0, 85 Trypsinogène 24 000 0,53 0 62 0 80 96 Pepsine 34 700 0,55 0 64 0,80 97 Albumine du blanc d'oeuf 45 000 0,54 0,68 0,82

Exemples 98 à 102.

Après avoir soumis une solution aqueuse de Nacryloylpyrrolidine qui contient 4,7 % en poids de 2-acrylamido-2-phénylpropanesulfonate de sodium, à une polymérisa20 tion en suspension avec relarguage en utilisant delamirabilité ou similaire, on sèche les billes du gel résultant pour obtenir un échantillon On fait gonfler les billes de l'échantillon dans de l'eau distillée pour former un gel En utilisant 10 g du gel ainsi préparé (teneur en eau: 9,75 g) 25 et 10 g d'une solution aqueuse à 1 % de chacun des polyéthylèneglycols dont les poids moléculaires respectifs sont indiquésdans le tableau XIII, on détermine la concentration

en polyéthylèneglycol dans le liquide surnageant correspondant selon la méthode suivie dans l'exemple 55 Les 30 résultats sont rassemblés dans le tableau XIII.

TABLEAU XIII

Ex Poids moléculaire du Concentration du surnageant (%) polyéthylèneglycol 25 C 50 C 10 C 25 C 10 C

98 2 OO O 0,62 0,61 0,64 0,62 0,65

99 4 000 0,65 0,65 0,69 0,66 0,70

6 000 0,74 0,70 -0,84 0,74 0,83

101 11 000 0,79 0,68 0,87 0,79 0,87

102 20 000 0,84 0,67 0,95 0,84 0,96

Exemples 103 à 106.

En utilisant 0,25 g des billes de l'échantillon préparé dans l'exemple 98 et 20 g d'une solution aqueuse à 0.5 % de chacun des dextranes dont les poids moléculaires 15 respectifs sont indiqués dans le tableau XIV, on mesure la

concentration en dextrane dans le liquide surnageant correspondant selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 55 Les résultats sont rassemblés dans le tableau XIV.

TABLEAU XIV

25 Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 25 C 50 C 10 C 50 C 25 C

103 9 000 0,60 0,59 0,62 0,57 0,60

104 40 000 0,80 0,63 0,90 0,63 0,80

460 O 000 0,98 0,66 1,18 0,65 0,97

106 2 000 000 1,02 0,68 1,23 0,69 1,02

Exemple 107.

0,5 g des billes de l'échantillon préparé dans 30 l'exemple 98 est ajouté à 15 C à 30 g de lait industriel.

Après agitation du mélange résultant, celui-ci est filtré.

Le poids du filtrat résultant est de 18 g 12 g d'eau sont

donc éliminés.

Exemple 108.

g d'un latex;BR ayant une concentrati N de 43 % ("Polylac 755 " marque déposée; produit de Mit uiToatsu Chemicals Inc) so it additionnés de 0,5 g d-s billes de l'échantillon préparé dans l'exemple 98, à la température ambiante Le mélange résultant est agité à ia même température Après une agitation soigneuse, le mélange est filtré La concentration en latex SBR dans le filtrat

est de 52 %.

Exemples 109 à 113.

En utilisant 0 25 g des billes de l'échantillon préparé dans l'exemple 98 et 20 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacun des polyéthylèneglycols dont le poids moléculaires respectifs sont indiqués dans le tableau XV, on mesure la concentration en polyéthylèneglycol dans le liquide surnageant correspondant selon le mode opératoire indiqué dans l'exemple 55 Les résultats sont rassemblés

dans le tableau XV.

TABLEAU XV

30 Ex Poids moléculaire du Concentration du surnageant (%) polyéthylèneglycol 50 C 25 C 10 C

109 2 000 0,61 0,62 0,64

4 000 0,65 0,65 0,69

111 6 000 O 70 0,74 0,84

112 11 000 0 68 0,79 0,87

113 20 000 0,67 0 84 0,95

Exemples 114 à 117.

En utilisant 0 25 g des billes de l'échantillon préparé dans l'exemple 98 et 20 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % de chacun des dextranes dont le Spoids moléculaires respectifs sont indiquésdans le tableau XVI, on mesure la concentration en dextrane dans le liquide surnageant cor-

2553678 48

respondant selon la méthode de l'exemple 55 Les résultats sont rassemblés dans le tableau XVI.

TABLEAU XVI

10 Ex Poids moléculaire Concentration du surnageant (%) du dextrane 50 C 25 C 10 C

114 9 000 O 59 0,60 0,62

40 000 0,63 0,80 0,90

116 460 000 0,66 0,98 1,18

117 2 000 000 0,68 1,02 1,23

Exemple 118.

Une solution-benzénique contenant 5 % en poids de N-acryloylpyrrolidine est additionnée d'azobisisobutyro15 nitrile à raison de 1 % en poids par rapport à la N-acryloylpyrrolidine On laisse les réactifs subir une polymérisation à 60 C pendant 5 heures,-sous un courant d'azote gazeux Après la polymérisation, on superpose 5 feuilles de tissu non tissé fait de polypropylène ("Neunetz", marque 20 déposée; produit de la MitsuiToatsu Chemicals, Inc) et on les immerge dans la solution benzénique pour les imprégner de cette solution Ensuite on retire le tissu non tissé de la solution benzènique et on le laisse reposer pendant heures dans un dessicateur maintenu à 150 C. 25 Après séchage, le tissu non tissé est facilement brisé en un produit ressemblant à de la pulpe lorsqu'il est écrasé entre les doigts On met en suspension 1,0 g de cet échantillon en forme de pulpe dans de l'eau distillée, puis on filtre la suspension résultante On trouve que le poids de 30 l'échantillon est de 3,1 g L'échantillon a donc absorbé

2,1 g d'eau.

Exemple 119.

Une solution aqueuse à 30 % de N-acryloylmorpholine qui contient 5 000 ppm de N,N'-méthylènebisacry-

-49

lamide est introduite dans un flacon Dewar et purgée à l'azote gazeux.

Ensuite, on ajoute à 20 C du chlorhydrate de 2,2 '-azobis( 2amidinopropane) en une quantité de 1,3 % par rapport à la Nacryloylmorpholine.

Les réactifs sont soumis à une polymérisation adiabatique Le gel résul5 tant est débité puis séché à 120 C Il est ensuite broyé et une fraction d'environ 0,15 à 0,84 mm ( 20 à 100 mesh) est recueillie comme échantillon En suivant le mode opératoire de l'exemple 2, on mesure les volumes de gonflement de 1 O g de l'échantillon de poudre respectivement à 25 C et à 50 C On trouve qu'ils sont de 14,5 ml et de 11,5 ml respectivement. 10 Exemple 120 On prépare un échantillon de poudre en réalisant la polymérisation

et le broyage selon le mode opératoire de l'exemple 119, sauf que le Néthylméthacrylamide est utilisé à la place de la N-acryloylmorpholine et que l'initiateur de polymérisation est ajouté à 50 C On mesure respec15 tivement à 25 C et à 50 C, selon la méthode qui est utilisée dans l'exemple 2, les volumes de gonflement de 1,0 g de l'échantillon de poudre.

On trouve que ces volumes sont de 18,5 ml et de 13,5 ml respectivement.

Exemple 121

On prépare un échantillon de poudre en effectuant la polymérisa20 tion et le broyage selon la méthode de l'exemple 119, si ce n'est que 1 'on utilise comme monomème une solution aqueuse à 30 %/ de N-npropylméthacrylamide ( 50 %) et de N,N-diméthylacrylamide ( 50 %) qui contient 10.000 ppm de N,N Lméthylènebisacrylamide et comme initiateur de polymérisation, du persulfate de potassium et du bisulfite de sodium en des 25 proportions respectives de 1,5 % et 0,69 % par rapprot aux monomères et que les initiateurs de polymérisation sont ajoutés à 30 C Selon la méthode utilisée dans l'exemple 2, on mesure respectivement à 25 C et à C les volumes de gonflement de 1,0 g de l'échantillon en poudre On trouve que ces volumes sont de 28,0 ml et de 21,0 ml respectivement. 30 Exemple comparatif 1 Une solution à 30 % de N-n-butylacrylamide qui contient 5 000 ppm de N,N'-méthylènebisacrylamide dans du NNdiméthylformamide (dénommé par la suite "DMF") est introduite dans un vase Dewar Après purge de la solution avec de l'azote gazeux, de l'azobisisobutyronitrile est ajouté à 30 C à raison de 1,5 % Les réactifs sont soumis à une polymérisation adiabatique Le gel ainsi obtenu

est débité et séché à 120 C Il est ensuite broyé et une fraction d'environ 0,15 à 0,84 mm ( 20 à 100 mesh)est recueillie comme échantillon.

En suivant la méthode de l'exemple 1, on mesure respec10 tivement à 25 C et à 50 C les poids de gonflement de 1,0 g de l'échantillon de poudre On constate que ceux-ci

sont de 2,2 g et de 2,0 g respectivement.

Exemple comparatif 2.

On prépare un échantillon de poudre en effectuant 15 la polymérisation et le broyage selon la méthode de l'exemple comparatif 1 sauf que l'on utilise le N,N-diéthylacrylamide à la place du, N-n-butylacrylamide On mesure respectivement à 25 C et à 50 C selon la méthode qui est utilisée dans l'exemple 1 les poids de gonflement de 1 O g de l'échantillon de poudre On constate

qu'ils sont de 4,8 g et de 2,5 g respectivement.

Exemple comparatif 3.

On prépare un échantillon de poudre en réalisant la polymérisation et le broyage selon la méthode de

l'exemple comparatif 1 sauf que l'on utilise la N-acryloylpipéridine à la place du N-n-butylacrylamide.

On mesure respectivement à 25 C et à 50 C, selon la méthode qui est utilisée dans l'exemple 1, les poids après

gonflement de 1,0 g de l'échantillon de poudre On constate 30 qu'ils sont respectivement de 3,3 g et de 2 3 g.

51 f

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Agent séparant l'eau utile pour éliminer l'eau d'un système contenant de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend une résine rendue insoluble dans l'eau d'un poly5 mère d'au moins un monomère choisi parmi les acrylamides ou méthacrylamides N-alcoyl ou N-alcoylène-substitués représentés par la formule générale suivante (I):

R 1 R

I 1 m 2

CH 2 = C CON (I)

R

dans laquelle R 1 et R 2 signifient chacun un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle et R 3 représente un groupe méthyle éthyle ou propyle, à condition que R 3 soit un groupe 15 éthyle ou propylelorsque R 2 représente un atome d'hydrogène et que R 3 soit un groupe méthyle ou éthyle lorsque R 2 représente un groupe méthyle ou bien R 2 et R 3 forment en association un radical -4 CH 24 ou -(CH 2 %-O 4 CH 24-,ou d'un copolymère d'au moins un monomère choisi parmi les

acrylamides ou méthacrylamides et un autre monomère copolymérisable, cet agent ayant une capacité d'absorption de l'eau dont le degré varie en fonction de la température, et, lorsqu'il est chauffé,subissant une contraction même en présence d'un large excès d'eau afin de libérer l'eau une fois ab25 sorbée.

2 Agent séparant l'eau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le monomère copolymérisable est un monomère hydrophile, un monomère ionique ou un monomère hydrophobe. 3 Agent séparant l'eau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que linsolubilisation est effectuée par la copolymérisation du monomère représenté par la formule générale (I) avec un monomère réticulable contenant

au moins deux doubles liaisons par molécule.

4 Agent séparant l'eau suivant la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que l'insolubilisation est effectuée par la copolymérisation du monomère représenté par la formule générale (I) avec un dérivé N-alcoxymethylacrylamide ou un dérivé N-alcoxyméthylméthacrylamide. Agent séparant l'eau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'insolubilisation est effectuée par copolymérisation du monomère représenté par la formule générale (I) avec le monomère hydrophobe, en une quan10 tité de 1 % en poids ou davantage par rapport au monomère

représenté par la formule générale (I).

6 Agent séparant l'eau suivant l'une des revendications 1

à 5, caractérisé en ce que l'insolubilisation est effectuée

par polymérisation ou copolymérisation selon la méthode 15 de polymérisation en masse.

7 Agent séparant l'eau suivant l'une des revendications 1

à 5,caractérisé en ce que l'insolubilisation est effectuée

par chauffage du polymère ou du copolymère à 60-250 C.

8 Agent séparant l'eau suivant l'une des revendica20 tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'insolubilisation e Et effectuée par intégration du polymère ou du copolymère à un matériau fibreux. 9 Agent séparant l'eau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le copolymère contient des groupes 25 hydroxy, amino ou carboxy, introduits lors de sa copolymérisation ou par saponification du copolymère après sa copolymérisation, et que l'insolubilisation est effectuée par unè réaction de réticulation entre le copolymère contenant des

groupes hydroxy, aino ou carboxy etun composé polyfonctionnel.

10 Agent séparant l'eau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'insolubilisation est effectuée par copolymérisation du monomère représenté par la formule (I) avec un monomère contenant un groupe substituant ayant au moins un atome d'hydrogène actif ou par formation d'un complexe polymère entre le polymère du monomère représenté par la formule (I) et un polymère du monomère contenant un groupe substituant ayant au moins un atome d'hydrogène actif.

11 Agent séparant l'eau suivant l'une des revendications 1 à 10, pour l'utilisation dans le réglage de la concentration d'une solution ou émulsion aqueuse.

12 Agent séparant l'eau suivant l'une des revendications 1 à 10 pour l'utilisation dans la concentration d'une solu10 tion ou d'une émulsion aqueuse.

13 Agent séparant l'eau suivant la revendication 11 ou 12 caractérisé en ce que la solution ou l'émulsion

aqueuse comprend un composé macromoléculaire.

14 Agent séparant l'eau suivant la revendication 15 12, caractérisé en ce que la solution ou l'émulsion aqueuse contient une substance comestible, un amino-acide, une protéine, un polysaccharide, une enzyme, un antibiotique ou un microorganisme.