JP2004083668A - Manufacturing method for water-soluble polymer, polymeric coagulant, and dehydration method for sludge - Google Patents

Manufacturing method for water-soluble polymer, polymeric coagulant, and dehydration method for sludge Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a water-soluble polymer having a high cationic property and a high molecular weight, and a polymeric coagulant and sludge dehydration method that can exhibit excellent dehydration treatment capability for sludge that requires a high amount of cations. <P>SOLUTION: This water-soluble polymer is manufactured by polymerizing solely a cationic monomer having an acryloyl group, or a monomer mixture comprising not less than 90 mol% of a cationic monomer having an acryloyl group, in the presence of a poly(alkylene oxide) compound. A polymeric coagulant is composed of the water-soluble polymer obtained by the manufacturing method. According to the dehydration method, sludge is dehydrated by adding the polymeric coagulant to the sludge. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶性重合体の製造方法に関するものであり、水溶性重合体を製造する技術分野、並びに水溶性重合体を使用する抄紙用薬剤及び増粘剤、特に高分子凝集剤の用途関連の技術に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、水溶性重合体、特に高分子量の水溶性重合体は、高分子凝集剤、歩留向上剤及び増粘剤等として種々の技術分野で利用されている。
【0003】
前記用途で使用される高分子量の水溶性重合体としては、いわゆるカチオン系の重合体と称させる重合体が使用されることが多い。具体的には、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート4級塩等のカチオン性単量体を主成分とし、必要に応じて(メタ)アクリルアミド等のノニオン性単量体を共重合成分として重合して得られる重合体、並びにカチオン性単量体、ノニオン性単量体に加えさらに(メタ)アクリル酸等のアニオン性単量体と共重合体させて得られる共重合体等が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、下水処理、養豚場及び染色工程から排出される汚泥の脱水処理において、これら汚泥はカチオン要求量が高いため、その脱水処理で使用される凝集剤としては、前記水溶性重合体のうち、カチオン性単量体の共重合割合が大きい、いわゆる高カチオン性の重合体が使用されている。
当該凝集剤で使用される高カチオン性の重合体としては、製造が比較的容易であるという理由で、ジメチルアミノエチルメタクリレート4級塩を90モル%以上有する重合体が使用されている。
しかしながら当該凝集剤は、脱水性能に優れるものの、得られるフロックの成長が不十分であるという問題を有していた。
この問題を解決するため、前記重合体の高分子化が検討されているが、ジメチルアミノエチルメタクリレート4級塩は、その重合性が不十分であるため、高分子量体を得ることは困難であった。
【0005】
一方、ジメチルアミノエチルアクリレート4級塩は、重合性に優れるため、前記問題を解決できる高分子量の重合体が製造可能であると予想されていた。
しかしながら、ジメチルアミノエチルアクリレート4級塩を90モル%以上有する単量体混合物を重合した場合、得られる重合体の含水ゲルが、粘着性を有するうえ柔らかいため、得られた重合体を切断するためのチョッピングが困難であったり、仮にチョッピングできたとしても、乾燥工程において粒子同士が結合して、乾燥が不十分となったりして、最終製品が製造できないという問題があった。
従って、従来の製造方法では、得られる重合体の含水ゲルの粘着を防止するため、ジメチルアミノエチルアクリレート4級塩の共重合割合として、85モル%を上限とすることが限界であった。
しかしながら、当該共重合割合とする重合体からなる凝集剤を、前記した様な高カチオン要求量の汚泥の脱水に使用した場合、高分子量体であるため、フロック形成能に優れるものの、カチオン性が低いため脱水性能が不十分となってしまい、得られる脱水ケーキの含水率を低減できないという問題を有していた。
【0006】
発明者らは、高カチオン性を有し、かつ高分子量の水溶性重合体を製造できる製造方法、並びに高カチオン要求量の汚泥に対しても、優れた脱水処理能力を発揮し得る高分子凝集剤及び汚泥の脱水方法を見出すため鋭意検討を行ったのである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は種々の検討の結果、ポリアルキレンオキサイド化合物の存在下に、高い単量体割合のアクリレート系カチオン単量体を重合すれば、得られる重合体がべとつくことがないため、容易にチョッピングでき、さらに得られる重合体は高カチオン性でかつ高分子量体であるため、高カチオン要求量の汚泥に適用した場合、優れた脱水性能を有することを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書において、アクリレート又はメタクリレートを(メタ)アクリレートと表し、アクリル酸又はメタクリル酸を(メタ)アクリル酸と表、アクリルアミド又はメタクリルアミドを(メタ)アクリルアミドと表す。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、ポリアルキレンオキサイド化合物の存在下、アクリロイル基を有するカチオン性単量体のみ、又はアクリロイル基を有するカチオン性単量体を90モル%以上有する単量体混合物を重合する水溶性重合体の製造方法に関するものである。
以下、それぞれの成分について説明する。
【0009】
1.ポリアルキレンオキサイド化合物
本発明の製造方法で使用されるポリアルキレンオキサイド化合物としては、種々の化合物が使用できる。
例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド及びポリブチレンオキサイド等が挙げられる。又、2種以上のポリアルキレンオキサイド単位をブロック状に有するもの、例えば、ポリエチレンオキサイド/ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレンオキサイド単位を有するものが好ましい。
【0010】
ポリアルキレンオキサイド化合物において、アルキレンオキサイドの繰り返し単位数は5以上のものが好ましく、より好ましくは5〜80のものである。その数が5に満たないものは、得られるゲル状重合体のべとつき防止が不十分となる場合があり、又、80を超えた場合は、未重合物が多くなると共に、凝集剤又は脱水剤として使用した場合に、同様に、十分な脱水性能が発揮されない場合がある。
【0011】
又、ポリアルキレンオキサイド化合物の末端については、その構造は必ずしも制限されるものではないが、メトキシ基、エトキシ基及びブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基を有するもの、特に両末端にこれらアルコキシ基を有するものが、得られるゲル状重合体のべとつき防止効果に優れ、さらに重合時にゲル化することなく、重合体が安定に製造できるため好ましい。
【0012】
本発明では、ポリアルキレンオキサイド化合物として、片末端が下記一般式(1)で表わされるエチレン性不飽和基を有するポリアルキレンオキサイドオリゴマーを使用することが、重合体が容易に製造できる点で好ましい。
又、これ以外のエチレン性不飽和基、例えば(メタ)アクリロイル基である場合、重合体製造の際に、ゲル化を起し易く、ゲル化を起さなかった場合でも、得られる重合体が水溶性のものとはならないことがある。
【0013】
【化2】
CH=C(R)−X− ・・・・(1)
【0014】
〔上記式中、R及びRは、水素又は炭素数1〜3のアルキル基、Xは−RO−、−O−又は−RNHCOO−であり、R及びRは、炭素数1〜4のアルキレン基、又は−Ph−若しくは−Ph−R−であり、Phは、置換基を有していても良いフェニレン基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキレン基である。〕
【0015】
及びRの炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基が好ましい。
Xは−RO−、−O−又は−RNHCOO−であり、Xが、これら以外の例えばエステル結合である場合、共重合体製造の際に、ゲル化を起し易く、ゲル化を起さなかった場合でも、得られる共重合体が水溶性のものとはならない。Xとしては、−RO−又は−O−が好ましい。
【0016】
前記R及びRは、炭素数1〜4のアルキレン基又は−Ph−若しくは−Ph−R−であり、Phは、置換基を有していても良いフェニレン基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキレン基である。
及びRのアルキレン基としては、直鎖状であっても、分枝状であってもよく、置換基を有していても良いフェニレン基としては、具体的に、p−フェニレン基、m−フェニレン基、及びこれらの混合物等があり、好ましくはp−フェニレン基である。フェニレン基への置換基としてはアルキル基及びアルキルエステル基等が挙げられる。
のアルキレン基としては、直鎖状であっても、分枝状であってもよい。
及びRとしては、メチレン基又はフェニレン基が特に好ましい。
【0017】
上記一般式(1)で表わされるエチレン性不飽和基は、具体的には、アリルオキシ、メタリルオキシ、アリルエトキシ、アリルプロポキシ、アリルブトキシ、プロペニルオキシ基及びビニルベンジルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも反応性に優れ、入手が容易である点で、アリルオキシ基、メタリルオキシ基及びプロペニルオキシ基が好ましい。
【0018】
ポリアルキレンオキサイドオリゴマーの主鎖を構成するアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド等が挙げられ、具体的には、ポリエチレンオキサイドオリゴマー、ポリプロピレンオキサイドオリゴマー及びポリブチレンオキサイドオリゴマー等が挙げられる。
又、2種以上のポリアルキレンオキサイド単位をブロック状に有するもの、例えば、ポリエチレンオキサイド/ポリプロピレンオキサイドブロックオリゴマーが挙げられる。
これらの中でも、ポリプロピレンオキサイド単位を有するものが好ましい。
【0019】
ポリアルキレンオキサイドにおいて、アルキレンオキサイドの繰り返し単位数は、前記と同様の理由で、5以上のものが好ましく、より好ましくは5〜80のものである。
【0020】
又、他の末端については、その構造は必ずしも制限されるものではないが、メトキシ基、エトキシ基及びブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基であるものが、前記と同様の理由で好ましい。
【0021】
これらのポリアルキレンオキサイドオリゴマーは、通常のポリアルキレンオキサイドオリゴマーとアルコール、イソシアネオート化合物とのエステル化、エーテル化、ウレタン化反応等により調製されるが、市販されているものもあり、本発明においては、それら市販品を使用することもできる。
【0022】
2.アクリロイル基を有するカチオン性単量体
本発明の製造方法で使用されるアクリロイル基を有するカチオン性単量体(以下アクリル系カチオン単量体という)としては、種々の化合物を使用することができる。
アクリル系カチオン単量体の具体的としては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート及びジエチルアミノ−2−ヒドロキシプロピルアクリレート等のジアルキルアミノアルキルアクリレートの塩酸塩及び硫酸塩等の3級塩;ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの塩酸塩及び硫酸塩等の3級塩;ジアルキルアミノアルキルアクリレートの塩化メチル付加物等のハロゲン化アルキル付加物及び塩化ベンジル付加物等のハロゲン化アリール付加物等の4級塩;並びにジアルキルアミノアルキルアクリルアミドの塩化メチル付加物等のハロゲン化アルキル付加物及び塩化ベンジル付加物等のハロゲン化アリール付加物等の4級塩等が挙げられる。
【0023】
3.その他単量体
本発明の製造方法は、上記アクリル系カチオン単量体を必須とするものであるが、必要に応じて、アクリル系カチオン単量体と共重合可能な単量体(以下その他単量体という)との単量体混合物であっても良い。この場合、単量体混合物中のその他単量体の割合は、10モル%未満である必要がある。
その他単量体としては、アクリル系カチオン単量体以外のカチオン性単量体、アニオン性単量体及びノニオン性単量体を挙げることができる。
【0024】
アクリル系カチオン単量体以外のカチオン性単量体としては、前記アクリル系カチオン単量体で具体例として挙げたアクリレート体を、メタクリレートに置き換えた化合物等が挙げられる。
【0025】
アニオン性単量体としては、ラジカル重合性を有するものであれば、使用に制限は無く、具体的には、不飽和カルボン酸及びその塩が挙げられ、より具体的には(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸及びマレイン酸等が挙げられ、本発明で好ましい単量体は、(メタ)アクリル酸である。
【0026】
前記不飽和カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩、ナトリウム及びカリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。
【0027】
ノニオン性単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、アクリロニトリル及びビニルアセテート等を挙げることができる。
【0028】
これらのカチオン性単量体、アニオン性単量体及びノニオン性単量体は、単独でも、2種以上を混合して使用することもできる。
これらの中でも、カチオン性単量体とオリゴマーとの共重合性を改善でき、得られる共重合体の特性を調整できる点で、(メタ)アクリルアミドを併用することが好ましい。
(メタ)アクリルアミドの割合としては、単量体全体の10モル%未満が好ましい。
【0029】
4.水溶性重合体の製造方法
本発明の製造方法は、ポリアルキレンオキサイド化合物の存在下、アクリル系カチオン単量体のみ、又はアクリル系カチオン単量体を90モル%以上有する単量体混合物を重合する水溶性重合体の製造方法である。
【0030】
この場合、ポリアルキレンオキサイド化合物の割合としては、使用する全単量体を基準として、ポリアルキレンオキサイド化合物を0.05〜10モル%とするのが好ましい。
この割合が0.05モル%に満たない場合は、高分子量のカチオン性重合体が得られるものの、べとついてしまいチョピングできないことがあり、10モル%を越えると未重合の単量体が多くなったり、得られる重合体が水に不溶性になることがある。
【0031】
重合方法としては、ポリアルキレンオキサイド化合物の存在下に、アクリル系カチオン単量体、さらには必要に応じて併用する、その他の単量体との混合体を、水溶性重合体を得る方法として一般的な重合方法により重合すれば良く、これらの中でも水性媒体中で重合する方法が好ましい。
【0032】
かかる水性媒体中での重合方法の具体的な一例として、水溶液重合の例を説明する。即ち、単量体濃度が10〜80質量%、好ましくは25〜60質量%の単量体水溶液を酸素の非存在下に、重合開始剤を用いて、重合開始温度0〜35℃、重合温度100℃以下で、0.1〜10時間重合させて重合体とする方法である。
【0033】
この場合の重合開始剤としては、具体的に、過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩、ベンゾイルパーオキシド等の有機過酸化物、2,2’−アゾビス−(アミジノプロパン)ハイドロクロライド、アゾビスシアノバレリン酸、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル及び2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]等のアゾ系化合物、並びに過酸化水素、過硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄等の組み合わせからなるレドックス触媒等が挙げられる。
又、重合は紫外線照射により行うこともでき、例えばケタール型、アセトフェノン型等の光重合開始剤を用いて重合することもできる。
【0034】
重合開始剤の使用量としては、目的とする共重合体の重合度及び粘度等に応じて定めれば良く、通常、全単量体及び重合開始剤の合計量を基準にして10〜2万ppm用いることが好ましい。
共重合体の分子量は、使用する単量体及び重合開始剤の種類及び割合の他、さらに連鎖移動剤を併用して、この種類及び割合を変えることにより調整することもできる。
この場合の連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物や、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸水素ナトリウム及び次亜リン酸ナトリウム等の還元性無機塩類等が挙げられる。
【0035】
尚、凝集剤として使用するような高分子量の共重合体を製造する場合には、その量は10〜2000ppmが好ましく、抄紙剤として使用するような共重合体を製造する場合には、100〜2万ppmが好ましい。
【0036】
本発明により得られたゲル状の重合体は、その後、公知の方法で切断・細断する。本発明の製造方法によれば、得られる高分子量の重合体は容易に切断することができる。この場合、採用される切断方法としては、例えば、ミートチョッパー等の方法が挙げられる。
細断した重合体は、バンド式乾燥機、回転式乾燥機、遠赤外線式乾燥機及び振動流動式乾燥機等の乾燥機を使用し、温度60〜150℃程度で乾燥し、ロール式粉砕機等で粉砕して粉末状の共重合体とされ、粒度調整され、高分子凝集剤等として使用する場合は、その後必要に応じて添加剤等が添加される。
【0037】
5.用途
本発明の製造方法で得られる重合体は、種々の用途に応用することが可能である。例えば、高分子凝集剤、製紙工程における歩留向上剤等の抄紙用薬剤、塗料用等の増粘剤、並びに膏体用基材等が挙げられ、特に高分子凝集剤及び抄紙用薬剤として好適なものである。
【0038】
高分子凝集剤として使用する場合は、平均分子量が数百万〜千数百万の重合体が好ましく、特に、下記の測定方法で測定した0.5%塩粘度が5〜200mPa.sが好ましい。さらに、重合体中の0.1%不溶解分量が洗浄後で5ml以下のものが好ましい。
【0039】
0.1%不溶解分量:
重合体を純水に溶解し、400mlの0.1質量%(固形分換算)溶液を調製する。この溶液全量を直径20cm、83メッシュの篩で濾過し、篩上に残った不溶解分を集めてその容量を測定する。
【0040】
0.5%塩粘度:
重合体を4質量%の塩化ナトリウム水溶液に溶解し、0.5質量%共重合体溶液を調製する。B型粘度計を用いて、温度25℃、60rpm、5分後の重合体溶液の粘度を測定する。
【0041】
本発明の高分子凝集剤の使用に際しては、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム及びスルファミン酸等、脱水処理に悪影響がでない限り公知の添加剤と混合して使用しても良い。
【0042】
本発明の高分子凝集剤は、種々の汚泥に加えられて、フロック強度、濾過速度及び含水率のバランス性に優れたフロックを形成するものであるが、汚泥への添加方法、フロックの形成方法に格別の方法はなく、現在使用されている方法が問題なく適用されるもので、適用できる汚泥としては、特に制限はなく、具体例としては、生活廃水処理汚泥、食品工業廃水処理汚泥、化学工業廃水処理汚泥、養豚場廃水処理汚泥及びパルプ又は製紙工業汚泥等が挙げられる。
【0043】
本発明の高分子凝集剤は単独でも使用できるが、無機凝集剤又は有機カチオン性化合物と併用することもできるもので、無機凝集剤としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄及びポリ硫酸鉄等が挙げられ、有機カチオン性化合物としては、ポリマーポリアミン、ポリアミジン及びカチオン性界面活性剤等が挙げられる。
【0044】
特に、本発明の高分子凝集剤を両性のものとしたときには、無機凝集剤の添加された汚泥に、その高分子凝集剤を添加する方法が、脱水方法としてより効率的で、この場合、無機凝集剤を添加した後、pHを4〜8調整することが好ましく、より好ましくは5〜7である。
【0045】
本発明の高分子凝集剤の汚泥への添加量は、通常0.1〜3%/汚泥の乾燥固形分、好ましくは0.2〜2%/汚泥の乾燥固形分であり、0.1%未満では汚泥の懸濁物回収率が充分でなく、3%を超えて使用しても効果の向上は認められない。
【0046】
形成されたフロックは、スクリュープレス型脱水機、ベルトプレス型脱水機、フィルタープレス型脱水機、スクリュウーデカンター等の脱水装置を用いて脱水され脱水ケーキとすることができる。
【0047】
又、本発明の凝集剤は、濾過部を有する造粒濃縮槽を使用する脱水方法にも適用可能であって、具体的には、汚泥に、無機凝集剤を添加し、さらに高分子凝集剤を添加した後、又は高分子凝集剤と共に、該汚泥を、濾過部を有する造粒濃縮槽に導入し、該濾過部からろ液を取り出すと共に造粒し、この造粒物を脱水機で脱水処理する方法等が挙げられる。
【0048】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
尚、以下において「%」とは質量%を意味する。
○実施例1
ステンレス製反応容器に、ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル4級塩水溶液(以下、DACという。)、アクリルアミド水溶液(以下、AMという。)及びアリルオキシポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)モノブチルエーテル〔日本油脂(株)製商品名PKA−5015。エチレングリコール/プロピレングリコールはブロック共重合体で、それらのモル比は75:25。エチレンオキサイドの繰り返し数=平均24、プロピレンオキサイドの繰り返し数=平均8。数平均分子量=1600。以下PKA−5015という。〕を入れ、それぞれが95、5.0及び0.3のモル比で、全単量体濃度55%、総重量1.0kgになるように蒸留水を加えた。
つづいて、これに窒素ガスを60分間溶液に吹き込みながら溶液温度を温度10℃に調節し、単量体混合物の水溶液を得た。
さらに、全単量体重量を基準として、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩(以下、V−50と言う。)及び重亜硫酸水素ナトリウムを、それぞれ1000ppm及び20ppmとなるように加えて、反応容器の上方から、100Wブラックライトを用いて6.0mW/cmの照射強度で60分間照射して重合を行い、含水ゲル状の水溶性共重合体を得た。
含水ゲル状の水溶性共重合体を容器から取り出し、小型ミートチョッパーを使用して裁断した。これを温度80℃で5時間乾燥後粉砕して粉末状の水溶性共重合体を得た。この場合のゲルの裁断時と乾燥時における状態(以下含水ゲル処理状態という)を、以下に示す3段階で評価した。
○:裁断時に粒子同士の付着が少なく、乾燥粒子も互いに分離していた。
△:裁断時に粒子同士の付着が著しい。乾燥粒子は結合して小さな団子状となり、内部は未乾燥となった。
×:裁断時に粒子同士の付着が著しい。乾燥粒子は結合して大きな団子状となり、内部は未乾燥となった。
この水溶性共重合体について0.1%不溶解分量と0.5%塩粘度を測定した。それらの結果を表1に示す。
【0049】
○実施例2、比較例1及び2
単量体、重合開始剤等を表1記載の内容に変更する以外は、実施例1と同様にして粉末状の水溶性共重合体を得た。この際、実施例1と同様にして含水ゲル処理状態を評価した。
得られた水溶性共重合体について、0.1%不溶解分量と0.5%塩粘度を測定した。それらの結果を表1に示す。
【0050】
【表1】

Figure 2004083668
【0051】
○実施例3(汚泥脱水処理)
処理対象汚泥として、都市下水混合生汚泥(pH=6.0、SS=26000mg/l、VSS=21000mg/l)を使用した。
混合生汚泥200mlを500mlのビーカーに採取し、高分子凝集剤として重合体No.A−1の0.2%水溶液を添加後、攪拌機を用いて90秒間攪拌して汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。
その後、80メッシュの網をフィルターとして用いて、前記汚泥フロック分散液を重力濾過した。10秒後の濾液容量を測定しこれを濾過速度として示した。得られたケーキをミニベルトプレス機にて圧搾脱水(面圧0.5kg/cm、3段)し含水量を測定した。
これら評価結果を表2に示す。
【0052】
○比較例3(汚泥脱水処理)
重合体No.B−1において団子状とならなかった少量の乾燥粒子を用いた。
実施例3において、高分子凝集剤として重合体No.B−1の0.2%水溶液を使用した以外は同様の操作により、汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。
その後、実施例3と同様にして、濾過速度及び含水量を測定した。それら評価結果を表2に示す。
【0053】
○比較例4(汚泥脱水処理)
重合体No.B−2において団子状とならなかった少量の乾燥粒子を用いた。
実施例3において、高分子凝集剤として重合体No.B−2の0.2%水溶液を使用した以外は同様の操作により、汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。
その後、実施例3と同様にして、濾過速度及び含水量を測定した。それら評価結果を表2に示す。
【0054】
【表2】
Figure 2004083668
【0055】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、高カチオン性でかつ高分子量の水溶性重合体を得ることができ、さらに得られた含水ゲル状の重合体は、容易に切断できるうえ、細断された重合体粒子は、乾燥工程において粒子同士が結合することなく、容易に乾燥することができる。
さらに得られた重合体は、高分子凝集剤、製紙工程における抄紙用薬剤、塗料用等の増粘剤及び膏体用基材等の種々の幅広い用途に応用することが可能であるばかりでなく、それらの用途において優れた特性をも発揮するものである。
特に高分子凝集剤として好ましく適用できるものであり、高カチオン要求量の汚泥に対しても、優れた脱水処理能力を発揮する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a water-soluble polymer, a technical field for producing a water-soluble polymer, and a use related to a papermaking agent and a thickener, particularly a polymer flocculant using the water-soluble polymer. Technology.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, water-soluble polymers, particularly high-molecular-weight water-soluble polymers, have been used in various technical fields as polymer coagulants, retention aids, thickeners, and the like.
[0003]
As the high molecular weight water-soluble polymer used in the above-mentioned applications, a polymer referred to as a so-called cationic polymer is often used. Specifically, a cationic monomer such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate quaternary salt is used as a main component, and if necessary, a nonionic monomer such as (meth) acrylamide is polymerized as a copolymer component. Examples of the obtained polymer include a copolymer obtained by copolymerizing the polymer with an anionic monomer such as (meth) acrylic acid in addition to the cationic monomer and the nonionic monomer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the dewatering treatment of sludge discharged from the sewage treatment, swine farm and dyeing process, since these sludges have a high cation demand, as the coagulant used in the dehydration treatment, among the water-soluble polymers, A so-called high cationic polymer having a large copolymerization ratio of a cationic monomer is used.
As the highly cationic polymer used in the flocculant, a polymer having a dimethylaminoethyl methacrylate quaternary salt of 90 mol% or more is used because production is relatively easy.
However, the coagulant has a problem that, although excellent in dewatering performance, growth of the obtained floc is insufficient.
In order to solve this problem, polymerization of the polymer has been studied. However, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer of dimethylaminoethyl methacrylate quaternary salt because its polymerizability is insufficient. Was.
[0005]
On the other hand, since dimethylaminoethyl acrylate quaternary salt is excellent in polymerizability, it was expected that a high molecular weight polymer capable of solving the above problem could be produced.
However, when a monomer mixture having 90% by mole or more of dimethylaminoethyl acrylate quaternary salt is polymerized, the resulting hydrogel of the polymer has adhesiveness and is soft, so that the obtained polymer is cut. However, there is a problem that even if chopping is difficult, if the chopping is possible, the particles are bonded to each other in a drying step and drying is insufficient, so that a final product cannot be manufactured.
Therefore, in the conventional production method, the upper limit of the copolymerization ratio of dimethylaminoethyl acrylate quaternary salt is limited to 85 mol% in order to prevent the resulting polymer from sticking to the hydrogel.
However, when the flocculant composed of a polymer having the copolymerization ratio is used for dehydration of sludge having a high cation requirement amount as described above, since it is a high molecular weight substance, it has excellent floc forming ability, but has a cationic property. Due to the low water content, the dewatering performance becomes insufficient, and the water content of the obtained dewatered cake cannot be reduced.
[0006]
The present inventors have developed a production method capable of producing a water-soluble polymer having a high cationicity and a high molecular weight, and a polymer aggregation capable of exhibiting an excellent dehydration treatment ability even for sludge having a high cation requirement amount. In order to find a method for dehydrating the agent and sludge, they conducted intensive studies.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies, the present invention, in the presence of a polyalkylene oxide compound, if an acrylate-based cationic monomer having a high monomer ratio is polymerized, the resulting polymer does not become sticky, so that it can be easily chopped. Further, since the obtained polymer is highly cationic and has a high molecular weight, it has been found that the polymer has excellent dehydration performance when applied to sludge having a high cation requirement, and the present invention has been completed.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In this specification, acrylate or methacrylate is represented as (meth) acrylate, acrylic acid or methacrylic acid is represented as (meth) acrylic acid, and acrylamide or methacrylamide is represented as (meth) acrylamide.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a water-soluble polymer which polymerizes only a cationic monomer having an acryloyl group or a monomer mixture having at least 90 mol% of a cationic monomer having an acryloyl group in the presence of a polyalkylene oxide compound. And a method for producing the same.
Hereinafter, each component will be described.
[0009]
1. Polyalkylene oxide compound Various compounds can be used as the polyalkylene oxide compound used in the production method of the present invention.
For example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene oxide and the like can be mentioned. Further, those having two or more kinds of polyalkylene oxide units in a block shape, for example, a polyethylene oxide / polypropylene oxide block copolymer can be mentioned. Among these, those having a polypropylene oxide unit are preferred.
[0010]
In the polyalkylene oxide compound, the number of repeating units of the alkylene oxide is preferably 5 or more, more preferably 5 to 80. If the number is less than 5, the resulting gel polymer may have insufficient tackiness prevention. If it exceeds 80, the amount of unpolymerized material increases and the coagulant or dehydrating agent is used. Similarly, when used, sufficient dehydration performance may not be exhibited.
[0011]
Further, the structure of the terminal of the polyalkylene oxide compound is not necessarily limited, but those having an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group and a butoxy group, particularly Those having an alkoxy group are preferable because the resulting gel polymer has an excellent sticky prevention effect and can be produced stably without gelation during polymerization.
[0012]
In the present invention, it is preferable to use, as the polyalkylene oxide compound, a polyalkylene oxide oligomer having one end having an ethylenically unsaturated group represented by the following general formula (1), since a polymer can be easily produced.
Further, when other ethylenically unsaturated groups such as (meth) acryloyl groups are used, gelation is likely to occur during the production of the polymer. May not be water soluble.
[0013]
Embedded image
R 1 CH = C (R 2 ) -X- (1)
[0014]
[In the above formula, R 1 and R 2 are hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, X is —R 3 O—, —O—, or —R 4 NHCOO—, and R 3 and R 4 are alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or -Ph- or -Ph-R 5 - and is, Ph is substituted is also phenylene group, R 5 is from 1 to 4 carbon atoms It is an alkylene group. ]
[0015]
As the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms for R 1 and R 2 , a methyl group is preferable.
X is -R 3 O -, - an O- or -R 4 NHCOO-, X is, if other than these, for example an ester bond, in the copolymer produced, easily cause gelation, gelling However, the resulting copolymer does not become water-soluble. The X, -R 3 O- or -O- is preferable.
[0016]
Wherein R 3 and R 4 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or -Ph- or -Ph-R 5 - and is, Ph is a phenylene group which may have a substituent, R 5 is And an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkylene group for R 3 and R 4 may be linear or branched, and the phenylene group which may have a substituent is specifically a p-phenylene group. , M-phenylene group, and a mixture thereof, and preferably a p-phenylene group. Examples of the substituent on the phenylene group include an alkyl group and an alkyl ester group.
The alkylene group for R 5 may be linear or branched.
As R 3 and R 4 , a methylene group or a phenylene group is particularly preferred.
[0017]
Specific examples of the ethylenically unsaturated group represented by the general formula (1) include allyloxy, methallyloxy, allylethoxy, allylpropoxy, allylbutoxy, propenyloxy, and vinylbenzyloxy groups. Among these, an allyloxy group, a methallyloxy group, and a propenyloxy group are preferable in terms of excellent reactivity and easy availability.
[0018]
Examples of the alkylene oxide constituting the main chain of the polyalkylene oxide oligomer include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, and specifically, polyethylene oxide oligomer, polypropylene oxide oligomer, and polybutylene oxide oligomer.
Further, those having two or more kinds of polyalkylene oxide units in a block shape, for example, a polyethylene oxide / polypropylene oxide block oligomer can be mentioned.
Among these, those having a polypropylene oxide unit are preferred.
[0019]
In the polyalkylene oxide, the number of repeating units of the alkylene oxide is preferably 5 or more, more preferably 5 to 80, for the same reason as described above.
[0020]
The structure of the other terminal is not necessarily limited, but is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group and a butoxy group for the same reason as described above. .
[0021]
These polyalkylene oxide oligomers are prepared by esterification, etherification, urethanation reaction of a general polyalkylene oxide oligomer with an alcohol or an isocyanate compound, and some are commercially available. Can use those commercially available products.
[0022]
2. Cationic monomer having an acryloyl group Various compounds are used as the cationic monomer having an acryloyl group (hereinafter referred to as an acrylic cationic monomer) used in the production method of the present invention. be able to.
Specific examples of the acrylic cationic monomer include tertiary salts such as hydrochloride and sulfate of dialkylaminoalkyl acrylates such as dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate and diethylamino-2-hydroxypropyl acrylate; dimethylaminopropyl acrylamide Tertiary salts such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylamide hydrochloride and sulfate; halogenated alkyl adducts such as methyl chloride adduct of dialkylaminoalkyl acrylates and aryl halide adducts such as benzyl chloride adducts; And quaternary salts such as halogenated alkyl adducts such as methyl chloride adduct of dialkylaminoalkylacrylamide and aryl halide adducts such as benzyl chloride adduct.
[0023]
3. Other monomers The production method of the present invention requires the above-mentioned acrylic cation monomer, but if necessary, a monomer copolymerizable with the acrylic cation monomer (Hereinafter, referred to as other monomers). In this case, the proportion of other monomers in the monomer mixture needs to be less than 10 mol%.
Other monomers include cationic monomers other than acrylic cationic monomers, anionic monomers and nonionic monomers.
[0024]
Examples of the cationic monomer other than the acrylic cationic monomer include a compound in which the acrylate compound exemplified as a specific example of the acrylic cationic monomer is replaced with methacrylate.
[0025]
The use of the anionic monomer is not limited as long as it has radical polymerizability, and specific examples thereof include unsaturated carboxylic acids and salts thereof. More specifically, (meth) acrylic acid , Crotonic acid, itaconic acid and maleic acid, and the preferred monomer in the present invention is (meth) acrylic acid.
[0026]
Examples of the salt of the unsaturated carboxylic acid include ammonium salts and alkali metal salts such as sodium and potassium.
[0027]
Nonionic monomers include acrylamide, methacrylamide, dimethylacrylamide, diethylacrylamide, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, acrylonitrile and vinyl acetate, etc. Can be mentioned.
[0028]
These cationic monomers, anionic monomers and nonionic monomers can be used alone or in combination of two or more.
Among these, it is preferable to use (meth) acrylamide in combination, since the copolymerizability of the cationic monomer and the oligomer can be improved and the properties of the obtained copolymer can be adjusted.
The ratio of (meth) acrylamide is preferably less than 10 mol% of the whole monomer.
[0029]
4. Method for producing water-soluble polymer The production method of the present invention is directed to a method for producing a monomer having an acrylic cation monomer alone or an acrylic cation monomer in an amount of 90 mol% or more in the presence of a polyalkylene oxide compound. This is a method for producing a water-soluble polymer by polymerizing a mixture.
[0030]
In this case, the ratio of the polyalkylene oxide compound is preferably 0.05 to 10 mol% based on all monomers used.
If this ratio is less than 0.05 mol%, a high molecular weight cationic polymer can be obtained, but it may be sticky and may not be chopped. If it exceeds 10 mol%, many unpolymerized monomers are present. Or the resulting polymer may be insoluble in water.
[0031]
As a polymerization method, in the presence of a polyalkylene oxide compound, an acrylic cation monomer, and further, if necessary, a mixture with other monomers, a mixture with other monomers, as a method for obtaining a water-soluble polymer, What is necessary is just to carry out the polymerization by a specific polymerization method, and among these, the method of polymerizing in an aqueous medium is preferable.
[0032]
As a specific example of the polymerization method in such an aqueous medium, an example of aqueous solution polymerization will be described. That is, an aqueous monomer solution having a monomer concentration of 10 to 80% by mass, preferably 25 to 60% by mass, in the absence of oxygen, using a polymerization initiator and a polymerization initiation temperature of 0 to 35 ° C and a polymerization temperature of This is a method of polymerizing at 100 ° C. or lower for 0.1 to 10 hours to obtain a polymer.
[0033]
Specific examples of the polymerization initiator in this case include persulfates such as sodium persulfate and potassium persulfate, organic peroxides such as benzoyl peroxide, 2,2′-azobis- (amidinopropane) hydrochloride, Azo compounds such as azobiscyanovaleric acid, 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide], and peroxidation Redox catalysts comprising a combination of hydrogen, sodium persulfate, sodium bisulfite, ferrous sulfate, and the like are included.
Further, the polymerization can be carried out by irradiation with ultraviolet rays. For example, the polymerization can be carried out using a photopolymerization initiator such as a ketal type or an acetophenone type.
[0034]
The amount of the polymerization initiator to be used may be determined according to the degree of polymerization and viscosity of the target copolymer, and is usually 100,000 to 20,000 based on the total amount of all the monomers and the polymerization initiator. It is preferable to use ppm.
The molecular weight of the copolymer can be adjusted by changing the type and ratio of the copolymer and the polymerization initiator in addition to the type and ratio of the monomer and the polymerization initiator used.
Examples of the chain transfer agent in this case include thiol compounds such as mercaptoethanol and mercaptopropionic acid, and reducing inorganic salts such as sodium sulfite, sodium bisulfite, and sodium hypophosphite.
[0035]
In addition, when producing a high molecular weight copolymer to be used as a flocculant, the amount is preferably 10 to 2000 ppm, and when producing a copolymer to be used as a papermaking agent, 100 to 2,000 ppm. 20,000 ppm is preferred.
[0036]
The gel polymer obtained by the present invention is thereafter cut and shredded by a known method. According to the production method of the present invention, the obtained high molecular weight polymer can be easily cut. In this case, as a cutting method to be adopted, for example, a method such as a meat chopper is used.
The shredded polymer is dried at a temperature of about 60 to 150 ° C. using a dryer such as a band dryer, a rotary dryer, a far-infrared dryer and a vibrating fluid dryer, and a roll grinder. When used as a polymer flocculant or the like, a powdery copolymer is formed by pulverization with a pulverizer or the like, and an additive or the like is then added as needed when used as a polymer flocculant or the like.
[0037]
5. Use The polymer obtained by the production method of the present invention can be applied to various uses. For example, a polymer flocculant, a papermaking agent such as a retention aid in a papermaking process, a thickener such as for a paint, and a base material for a plaster, and the like, which are particularly suitable as a polymer flocculant and a papermaking agent It is something.
[0038]
When used as a polymer flocculant, a polymer having an average molecular weight of several millions to 1,000s millions is preferable, and particularly, a 0.5% salt viscosity measured by the following measurement method is 5 to 200 mPa.s. s is preferred. Further, it is preferable that the amount of the 0.1% insoluble matter in the polymer after washing is 5 ml or less.
[0039]
0.1% insoluble content:
The polymer is dissolved in pure water to prepare 400 ml of a 0.1% by mass (solid content) solution. The whole amount of the solution is filtered through a sieve having a diameter of 20 cm and 83 mesh, and the insoluble matter remaining on the sieve is collected and its capacity is measured.
[0040]
0.5% salt viscosity:
The polymer is dissolved in a 4% by mass aqueous sodium chloride solution to prepare a 0.5% by mass copolymer solution. The viscosity of the polymer solution after 25 minutes at a temperature of 25 ° C. and 60 rpm is measured using a B-type viscometer.
[0041]
When the polymer flocculant of the present invention is used, it may be used by mixing with known additives such as sodium hydrogen sulfate, sodium sulfate and sulfamic acid as long as the dehydration treatment is not adversely affected.
[0042]
The polymer flocculant of the present invention is added to various kinds of sludge to form a floc having an excellent balance of floc strength, filtration rate and moisture content. There is no special method, and the method currently used can be applied without any problem.The applicable sludge is not particularly limited, and specific examples include sludge for domestic wastewater treatment, sludge for food industry wastewater treatment, and chemical wastewater treatment. Industrial wastewater treatment sludge, swine farm wastewater treatment sludge, pulp or papermaking industrial sludge, and the like.
[0043]
The polymer coagulant of the present invention can be used alone, but can also be used in combination with an inorganic coagulant or an organic cationic compound. Examples of the inorganic coagulant include aluminum sulfate, polyaluminum chloride, ferric chloride and poly (organic coagulant). Examples of the organic cationic compound include polymer polyamines, polyamidines, and cationic surfactants.
[0044]
In particular, when the polymer flocculant of the present invention is amphoteric, the method of adding the polymer flocculant to the sludge to which the inorganic flocculant has been added is more efficient as a dehydration method. After the addition of the flocculant, the pH is preferably adjusted to 4 to 8, more preferably 5 to 7.
[0045]
The amount of the polymer flocculant of the present invention added to sludge is usually 0.1 to 3% / dry solid content of sludge, preferably 0.2 to 2% / dry solid content of sludge. If it is less than 3%, the sludge suspension recovery rate is not sufficient, and even if it exceeds 3%, the effect is not improved.
[0046]
The formed floc can be dewatered using a dehydrator such as a screw press dehydrator, a belt press dehydrator, a filter press dehydrator, a screw decanter, etc., to obtain a dewatered cake.
[0047]
The coagulant of the present invention is also applicable to a dehydration method using a granulating and concentrating tank having a filtration unit. Specifically, an inorganic coagulant is added to sludge, and a polymer coagulant is further added. , Or together with the polymer flocculant, the sludge is introduced into a granulation and concentration tank having a filtration unit, the filtrate is taken out from the filtration unit and granulated, and the granulated product is dehydrated with a dehydrator. Examples of the method include a processing method.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
In the following, "%" means% by mass.
○ Example 1
In a stainless steel reaction vessel, dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternary salt aqueous solution (hereinafter, referred to as DAC), acrylamide aqueous solution (hereinafter, referred to as AM) and allyloxy poly (ethylene glycol / propylene glycol) monobutyl ether [Nippon Yushi ( Co., Ltd. product name PKA-5015. Ethylene glycol / propylene glycol is a block copolymer with a molar ratio of 75:25. The number of repeating ethylene oxide = 24 on average, the number of repeating propylene oxide = 8 on average. Number average molecular weight = 1600. Hereinafter, it is referred to as PKA-5015. And distilled water was added so that the total monomer concentration was 55% and the total weight was 1.0 kg at a molar ratio of 95, 5.0 and 0.3, respectively.
Subsequently, the temperature of the solution was adjusted to 10 ° C. while blowing nitrogen gas into the solution for 60 minutes, to obtain an aqueous solution of the monomer mixture.
Furthermore, azobisamidinopropane hydrochloride (hereinafter, referred to as V-50) and sodium bisulfite were added at 1000 ppm and 20 ppm, respectively, based on the total monomer weight, and added from above the reaction vessel. Polymerization was performed by irradiating with a 100 W black light at an irradiation intensity of 6.0 mW / cm 2 for 60 minutes to obtain a water-containing gel-like water-soluble copolymer.
The water-soluble gel-like water-soluble copolymer was taken out of the container and cut using a small meat chopper. This was dried at a temperature of 80 ° C. for 5 hours and then pulverized to obtain a powdery water-soluble copolymer. In this case, the state at the time of cutting and drying of the gel (hereinafter referred to as a hydrogel treatment state) was evaluated in the following three stages.
:: At the time of cutting, adhesion of particles was small, and dried particles were also separated from each other.
Δ: Adhesion between particles is remarkable at the time of cutting. The dried particles were combined into small clusters and the interior was undried.
×: Adhesion between particles is remarkable during cutting. The dried particles combined to form a large dumpling and the interior was undried.
This water-soluble copolymer was measured for 0.1% insoluble content and 0.5% salt viscosity. Table 1 shows the results.
[0049]
○ Example 2, Comparative Examples 1 and 2
A powdery water-soluble copolymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the monomer, the polymerization initiator, and the like were changed to the contents shown in Table 1. At this time, the state of the hydrogel treatment was evaluated in the same manner as in Example 1.
About the obtained water-soluble copolymer, 0.1% insoluble content and 0.5% salt viscosity were measured. Table 1 shows the results.
[0050]
[Table 1]
Figure 2004083668
[0051]
○ Example 3 (sludge dewatering treatment)
Municipal sewage mixed raw sludge (pH = 6.0, SS = 26000 mg / l, VSS = 21000 mg / l) was used as the sludge to be treated.
200 ml of mixed raw sludge was collected in a 500 ml beaker, and polymer No. 1 was used as a polymer flocculant. After adding a 0.2% aqueous solution of A-1, the mixture was stirred for 90 seconds using a stirrer to generate sludge flocs, and the particle size of the flocs was measured.
Thereafter, the sludge floc dispersion was subjected to gravity filtration using an 80-mesh net as a filter. The filtrate volume after 10 seconds was measured and indicated as the filtration rate. The obtained cake was squeezed and dewatered (surface pressure: 0.5 kg / cm 2 , three stages) with a mini-belt press to measure the water content.
Table 2 shows the evaluation results.
[0052]
○ Comparative Example 3 (Sludge dewatering treatment)
Polymer No. A small amount of dry particles that did not form a ball in B-1 was used.
In Example 3, polymer No. 1 was used as the polymer flocculant. Sludge floc was generated by the same operation except that a 0.2% aqueous solution of B-1 was used, and the particle size of the floc was measured.
Thereafter, the filtration rate and the water content were measured in the same manner as in Example 3. Table 2 shows the evaluation results.
[0053]
○ Comparative Example 4 (Sludge dewatering treatment)
Polymer No. A small amount of dry particles that did not form a dump in B-2 was used.
In Example 3, polymer No. 1 was used as the polymer flocculant. Sludge floc was generated by the same operation except that a 0.2% aqueous solution of B-2 was used, and the particle size of the floc was measured.
Thereafter, the filtration rate and the water content were measured in the same manner as in Example 3. Table 2 shows the evaluation results.
[0054]
[Table 2]
Figure 2004083668
[0055]
【The invention's effect】
According to the production method of the present invention, a water-soluble polymer having a high cationicity and a high molecular weight can be obtained, and the obtained hydrogel polymer can be easily cut and cut into finely divided weights. The coalesced particles can be easily dried without bonding the particles in the drying step.
Furthermore, the obtained polymer can be applied not only to a polymer flocculant, a papermaking agent in a papermaking process, a thickening agent for paint and the like, and a wide variety of uses such as a base material for plaster, And also exhibit excellent characteristics in those applications.
Particularly, it can be preferably used as a polymer flocculant, and exhibits excellent dehydration treatment ability even for sludge having a high cation requirement.

Claims (6)

ポリアルキレンオキサイド化合物の存在下、アクリロイル基を有するカチオン性単量体のみ、又はアクリロイル基を有するカチオン性単量体を90モル%以上有する単量体混合物を重合することを特徴とする水溶性重合体の製造方法。A water-soluble polymer comprising polymerizing only a cationic monomer having an acryloyl group or a monomer mixture having at least 90 mol% of a cationic monomer having an acryloyl group in the presence of a polyalkylene oxide compound. Manufacturing method of coalescence. 前記ポリアルキレンオキサイド化合物が、片末端が下記一般式(1)で表わされるエチレン性不飽和基を有するポリアルキレンオキサイドオリゴマーあることを特徴とする請求項1記載の水溶性重合体の製造方法。
Figure 2004083668
〔上記式中、R及びRは、水素又は炭素数1〜3のアルキル基、Xは−RO−、−O−又は−RNHCOO−であり、R及びRは、炭素数1〜4のアルキレン基、又は−Ph−若しくは−Ph−R−であり、Phは、置換基を有していても良いフェニレン基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキレン基である。〕
The method for producing a water-soluble polymer according to claim 1, wherein the polyalkylene oxide compound is a polyalkylene oxide oligomer having one end having an ethylenically unsaturated group represented by the following general formula (1).
Figure 2004083668
[In the above formula, R 1 and R 2 are hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, X is —R 3 O—, —O—, or —R 4 NHCOO—, and R 3 and R 4 are alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or -Ph- or -Ph-R 5 - and is, Ph is substituted is also phenylene group, R 5 is from 1 to 4 carbon atoms It is an alkylene group. ]
前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーが、アルキレンオキサイド単位の繰り返し単位数が5以上のものであることを特徴とする請求項2に記載の水溶性重合体の製造方法。The method for producing a water-soluble polymer according to claim 2, wherein the polyalkylene oxide oligomer has 5 or more repeating units of an alkylene oxide unit. 前記ポリアルキレンオキサイドオリゴマーが、他の末端が炭素数1〜8のアルコキシル基であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の水溶性重合体の製造方法。The method for producing a water-soluble polymer according to claim 2 or 3, wherein the other end of the polyalkylene oxide oligomer is an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms. 前記請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法で得られた水溶性重合体からなることを特徴とする高分子凝集剤。A polymer flocculant comprising a water-soluble polymer obtained by the production method according to claim 1. 請求項5に記載の高分子凝集剤を汚泥に添加して脱水処理することを特徴とする汚泥の脱水方法。A method for dewatering sludge, comprising adding the polymer flocculant according to claim 5 to sludge for dehydration treatment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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