JP2016011381A - Resin for sugar solution purification, filter for sugar solution purification, and sugar solution purification method - Google Patents

Resin for sugar solution purification, filter for sugar solution purification, and sugar solution purification method Download PDF

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Yusuke Amano
雄介 天野
直行 岩知道
Naoyuki Iwachido
直行 岩知道
圭介 森川
Keisuke Morikawa
圭介 森川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin for sugar solution purification with a high treatment rate, provide a filter for sugar solution purification having excellent handleability and allowing for efficient purification, and provide a sugar solution purification method using the filter.SOLUTION: The present invention provides a resin for sugar solution purification which uses an ethylene-vinyl alcoholic copolymer as a base, and comprises an amino group introduced thereinto. The present invention also provides a filter for sugar solution purification comprising binder 2-100 pts. mass relative to the resin for sugar solution purification 100 pts. mass.

Description

本発明は、糖液精製用樹脂に関するものであり、詳しくは、親水性の高いポリマーであるエチレン−ビニルアルコール系共重合体にアミノ基が化学的に結合している、または、アミノ基を有する成分がエチレン−ビニルアルコール系共重合体中に化学結合を介さずに分散していることにより、処理液との親和性が高く、処理速度が大きい糖液精製用樹脂に関するものである。また、取り扱い性に優れた糖液精製用樹脂フィルター、当該フィルターを用いた糖液処理方法に関するものである。   The present invention relates to a sugar liquid purification resin, and more specifically, an amino group is chemically bonded to an ethylene-vinyl alcohol copolymer which is a highly hydrophilic polymer or has an amino group. The present invention relates to a sugar liquid refining resin that has a high affinity with a processing solution and a high processing speed because the component is dispersed in the ethylene-vinyl alcohol copolymer without a chemical bond. The present invention also relates to a resin solution for sugar solution purification having excellent handling properties and a method for treating a sugar solution using the filter.

甘藷糖、甜菜糖などの各種糖液の精製では、硬度成分の除去や脱色の目的で古くからイオン交換樹脂が利用されている。イオン交換樹脂による脱色は、色素成分を吸着した後に塩化ナトリウム水溶液などを溶離剤として通液することで容易に再生でき、繰り返し処理を行うことができる。   In the purification of various sugar solutions such as sugarcane sugar and sugar beet sugar, ion exchange resins have been used for a long time for the purpose of removing hardness components and decolorizing. Decolorization with an ion exchange resin can be easily regenerated and repeated by passing a sodium chloride aqueous solution as an eluent after adsorbing the dye component.

糖液の精製(脱色)に用いられるイオン交換樹脂は、例えば1〜3級アミンや4級アンモニウム基を有する塩基性のイオン交換樹脂が用いられる(特許文献1)。しかし、従来のイオン交換樹脂はスチレン等の疎水的な構造を母体とするものがほとんどであり、糖液との親和性が低いことから、脱色性能を十分に発揮するには処理速度に限界があり、必ずしも満足いく処理効率が得られないといった問題点があった。   As the ion exchange resin used for the purification (decolorization) of the sugar solution, for example, a basic ion exchange resin having a primary to tertiary amine or a quaternary ammonium group is used (Patent Document 1). However, most conventional ion exchange resins are based on a hydrophobic structure such as styrene, and have a low affinity with sugar solution, so there is a limit to the processing speed in order to fully exhibit the decolorization performance. There is a problem that satisfactory processing efficiency cannot always be obtained.

特開平5−49951号   Japanese Patent Laid-Open No. 5-49951

そこで本発明は、糖液との親和性が高く、処理速度に優れた糖液精製用樹脂を提供することを目的とする。さらには当該糖液精製用樹脂を用いた取り扱い性に優れる糖液精製用フィルターの提供、および当該フィルターを用いた糖液精製方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin for purifying a sugar solution that has a high affinity with the sugar solution and is excellent in processing speed. Furthermore, it aims at providing the filter for sugar liquid refinement | purification which is excellent in the handleability using the said resin for sugar liquid refinement | purification, and the sugar liquid refinement | purification method using the said filter.

本発明者らは、上記課題を解決すべくアミノ基を含有する材料について鋭意検討した結果、本発明に至った。本発明は以下の通りである。   As a result of intensive studies on materials containing amino groups in order to solve the above problems, the present inventors have reached the present invention. The present invention is as follows.

[1]エチレン−ビニルアルコール系共重合体を基材とする、アミノ基が導入された糖液精製用樹脂。
[2]前記アミノ基の導入量が2.0mmol/g〜15mmol/gである糖液精製用樹脂。
[3]粒子形状であり、かつ粒子径が10〜3000μmである糖液精製用樹脂。
[4]多孔質であり、表面に形成された平均細孔径が0.01〜50μmの範囲内にある糖液精製用樹脂。
[5]前記糖液精製用樹脂100質量部に対して、バインダー2〜100質量部を含む糖液精製用フィルター。
[6]前記糖液精製用フィルターを装填してなるハウジング。
[7]前記ハウジングを用いる糖液精製方法。
[1] A resin for purifying a sugar solution into which an amino group is introduced, which is based on an ethylene-vinyl alcohol copolymer.
[2] Resin for purifying a sugar solution, wherein the amino group introduction amount is 2.0 mmol / g to 15 mmol / g.
[3] Resin for purifying sugar solution having a particle shape and a particle diameter of 10 to 3000 μm.
[4] A resin for purifying a sugar solution which is porous and has an average pore diameter formed on the surface thereof in the range of 0.01 to 50 μm.
[5] A sugar solution purification filter containing 2 to 100 parts by mass of a binder with respect to 100 parts by mass of the resin for sugar solution purification.
[6] A housing in which the sugar liquid purification filter is loaded.
[7] A method for purifying a sugar solution using the housing.

本発明の糖液精製用樹脂は、糖液精製、特に脱色の処理速度に優れたものである。さらに該糖液精製用樹脂を用いた糖液精製用フィルターは取り扱い性に優れ、簡単な操作で、高効率かつ低コストで糖液を精製することができる。   The resin for purifying a sugar solution of the present invention is excellent in the processing speed of sugar solution purification, particularly decolorization. Furthermore, a sugar liquid purification filter using the resin for purifying sugar liquid is excellent in handleability and can purify the sugar liquid with high efficiency and low cost by a simple operation.

以下に本発明を詳細に説明する。本発明の糖液精製用樹脂は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を基材とし、除去対象物質(着色成分など)の吸着官能基としてアミノ基が導入されている。   The present invention is described in detail below. The resin for purifying a sugar solution of the present invention uses an ethylene-vinyl alcohol copolymer as a base material, and an amino group is introduced as an adsorptive functional group of a substance to be removed (coloring component, etc.).

(エチレン−ビニルアルコール系共重合体)
本発明の糖液精製用樹脂に含まれるエチレン−ビニルアルコール系共重合体は、所望の性能が得られる限り特に限定されないが、例えば、そのエチレン含有量は、10〜60モル%程度であってもよく、20〜50モル%程度が好ましい。エチレン含量が10モル%未満の場合、得られる糖液精製用樹脂の耐水性が低下する虞がある。一方、エチレン含量が60モル%を越えると製造が難しく入手が困難である。
(Ethylene-vinyl alcohol copolymer)
The ethylene-vinyl alcohol copolymer contained in the sugar liquid purification resin of the present invention is not particularly limited as long as the desired performance is obtained. For example, the ethylene content is about 10 to 60 mol%. It is good and about 20-50 mol% is preferable. If the ethylene content is less than 10 mol%, the water resistance of the resulting sugar liquid purification resin may be reduced. On the other hand, when the ethylene content exceeds 60 mol%, it is difficult to produce and difficult to obtain.

また、エチレン−ビニルアルコール系共重合体のけん化度は、90モル%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましく、99モル%以上が特に好ましい。けん化度が90モル%未満の場合、成形性が悪くなったり、得られる糖液精製用樹脂の耐水性が低下したりする虞がある。   The saponification degree of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and particularly preferably 99 mol% or more. When the degree of saponification is less than 90 mol%, moldability may be deteriorated, and the water resistance of the resulting sugar liquid purification resin may be reduced.

また、エチレン−ビニルアルコール系共重合体のメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)についても特に限定されないが、0.1g/分以上が好ましく、0.5g/分以上がより好ましい。0.1g/分未満の場合、耐水性や強度が低下する虞がある。なお、メルトフローレートの上限は通常用いられる範囲であればよく、例えば、25g/分以下であってもよい。   The melt flow rate (MFR) (210 ° C., load 2160 g) of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is not particularly limited, but is preferably 0.1 g / min or more, and more preferably 0.5 g / min or more. If it is less than 0.1 g / min, water resistance and strength may be reduced. In addition, the upper limit of a melt flow rate should just be the range normally used, for example, 25 g / min or less may be sufficient.

上記エチレン−ビニルアルコール系共重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で別の不飽和単量体単位を含んでいてもよい。該不飽和単量体単位の含量は、10モル%以下であることが好ましく、5%モル以下であることがより好ましい。
このようなエチレン−ビニルアルコール系共重合体は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
The said ethylene-vinyl alcohol-type copolymer may contain another unsaturated monomer unit in the range which does not impair the effect of this invention. The content of the unsaturated monomer unit is preferably 10 mol% or less, more preferably 5% mol or less.
Such ethylene-vinyl alcohol copolymers can be used alone or in combination of two or more.

(アミノ基)
本発明の糖液精製用樹脂に含まれるアミノ基は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体に化学的に結合された状態であってもよく、アミノ基を有する成分がエチレン−ビニルアルコール系共重合体中に化学結合を介さず分散している状態であってもよい。以下それぞれについて好ましい態様を説明する。
(Amino group)
The amino group contained in the sugar liquid purification resin of the present invention may be in a state chemically bonded to the ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the component having an amino group is an ethylene-vinyl alcohol copolymer. It may be in a state of being dispersed without intermingling chemical bonds in the coalescence. Hereinafter, preferred embodiments will be described for each.

アミノ基をエチレン−ビニルアルコール系共重合体に化学的に結合した状態で導入する方法としては、例えば、エチレン−ビニルアルコール系共重合体形成時にアミノ基を有する単量体を共重合させることにより導入する方法、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の形成後、該共重合体を基材として、アミノ基を有する化合物で化学修飾する方法、等が挙げられる。アミノ基を高密度に樹脂表面に形成する点から、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の形成後、該共重合体を基材として、アミノ基を有する化合物で化学修飾する方法が好ましい。同様の観点で、アミノ基は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を幹ポリマーとして、グラフト鎖(枝ポリマー)に導入されることが好ましい。   As a method for introducing an amino group in a state of being chemically bonded to an ethylene-vinyl alcohol copolymer, for example, by copolymerizing a monomer having an amino group at the time of forming an ethylene-vinyl alcohol copolymer. Examples thereof include a method of introducing, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and a method of chemically modifying the copolymer as a base material with a compound having an amino group. From the viewpoint of forming amino groups on the resin surface with high density, a method of chemically modifying with an amino group-containing compound using the copolymer as a base material after the formation of an ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferred. From the same viewpoint, the amino group is preferably introduced into the graft chain (branched polymer) using an ethylene-vinyl alcohol copolymer as a backbone polymer.

エチレン−ビニルアルコール系共重合体にアミノ基を有するグラフト鎖を導入する方法としては、(1)クロロメチルスチレンやクロロエチル(メタ)アクリレートなどのハロゲン化アルキル基を有する不飽和単量体、またはグリシジルメタクリレートなどのエポキシ基を有する不飽和単量体を、予めエチレン−ビニルアルコール系共重合体を基点してグラフト重合し、該グラフト鎖とアミノ基を有する化合物を反応させる方法、(2)アミノ基を有する不飽和単量体を、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を基点にグラフト重合し、グラフトポリマーを生成する方法、が挙げられる。反応の容易さの観点から、(1)の方法が好ましい。その方法としては、種々の公知の方法が可能であり、例えば、重合開始剤を用いたラジカル重合を利用してグラフト鎖を導入する方法、電離放射線を用いてラジカルを発生させ、グラフト鎖を導入する方法などが挙げられる。これらのうち、グラフト鎖の導入効率が高い観点から、電離放射線を用いて、グラフト鎖を導入する方法が好ましく用いられる。   As a method for introducing a graft chain having an amino group into an ethylene-vinyl alcohol copolymer, (1) an unsaturated monomer having a halogenated alkyl group such as chloromethylstyrene or chloroethyl (meth) acrylate, or glycidyl A method in which an unsaturated monomer having an epoxy group such as methacrylate is previously graft-polymerized based on an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the graft chain is reacted with a compound having an amino group, (2) an amino group And a method of graft-polymerizing an unsaturated monomer having an ethylene-vinyl alcohol copolymer as a base point to produce a graft polymer. From the viewpoint of easy reaction, the method (1) is preferred. As the method, various known methods are possible. For example, a method of introducing a graft chain using radical polymerization using a polymerization initiator, a radical is generated using ionizing radiation, and a graft chain is introduced. The method of doing is mentioned. Among these, from the viewpoint of high graft chain introduction efficiency, a method of introducing a graft chain using ionizing radiation is preferably used.

電離放射線を用いて、エチレン−ビニルアルコール系共重合体に不飽和単量体をグラフト重合させる方法としては、エチレン−ビニルアルコール系共重合体と不飽和単量体とを共存下放射線を照射する混合照射法と、エチレン−ビニルアルコール系共重合体のみに予め放射線を照射した後、不飽和単量体とエチレン−ビニルアルコール系共重合体とを接触させる前照射法のいずれでも可能であるが、後者の方法である前照射法がグラフト重合以外の副反応を生成しにくい特徴を有する。   As a method of graft polymerization of an unsaturated monomer to an ethylene-vinyl alcohol copolymer using ionizing radiation, radiation is irradiated in the presence of the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the unsaturated monomer. Both of the mixed irradiation method and the pre-irradiation method in which only the ethylene-vinyl alcohol copolymer is irradiated with radiation in advance and then the unsaturated monomer and the ethylene-vinyl alcohol copolymer are brought into contact with each other are possible. The pre-irradiation method, which is the latter method, has a feature that it is difficult to generate side reactions other than graft polymerization.

電離放射線を照射する線量としては、特に限定されないが、5〜230kGyが好ましく、10〜200kGyがより好ましく、15〜180kGyがさらに好ましい。20〜160kGyが最も好ましい。5kGy未満の場合、線量が少な過ぎるためグラフト率が低下し目的のアルデヒド類除去性能が得られないことがある。230kGyを超えるの場合、処理工程にコストがかかる、照射時に樹脂が劣化するなどの懸念がある。   Although it does not specifically limit as a dose irradiated with ionizing radiation, 5-230 kGy is preferable, 10-200 kGy is more preferable, 15-180 kGy is further more preferable. 20-160 kGy is most preferred. If it is less than 5 kGy, the dose is too small and the grafting rate is lowered, and the target aldehyde removal performance may not be obtained. When it exceeds 230 kGy, there is a concern that the treatment process is costly and the resin deteriorates during irradiation.

アミノ基を有するグラフト鎖を導入するためのグラフト重合を行う場合、不飽和単量体としては、前述のハロゲン化アルキルやエポキシ等の官能基を有する不飽和単量体だけでなく、性能を損なわない範囲で他の不飽和単量体を併用しても構わない。例えば、グラフト鎖の膨潤を抑制するために、多官能不飽和単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1−(アクリロイルオキシ)−3−(メタクロイルオキシ)−2−プロパノール、ビスメチレンアクリルアミドなどを用いることができる。   When conducting graft polymerization to introduce a graft chain having an amino group, the unsaturated monomer is not limited to the unsaturated monomer having a functional group such as alkyl halide and epoxy as described above, and performance is impaired. Other unsaturated monomers may be used in combination as long as they are not present. For example, divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, 1- (acryloyloxy) -3- (methacryloyloxy) -2-propanol, bismethylene acrylamide and the like can be used.

上記グラフト鎖に反応させる、アミノ基を有する化合物としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、2−メチル−1,3−プロパンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、3−メチルアミノプロピルアミン、1,3−ジアミノ−2−プロパノール、2−メチル−1,2−プロパンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,3−ペンタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、trans−1,2−シクロヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタメチレンヘキサミン、ヘキサメチレンヘプタミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、2−アミノベンジルアミン、3−アミノベンジルアミン、4−アミノベンジルアミン、ベンジルアミン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、4−(メチルアミノ)ピリジン4−アミノ(2−メチル)ピリジン、4−アミノ(3−メチル)ピリジン、2−ピコリルアミン、3−ピコリルアミン、4−ピコリルアミン、4−(エチルアミノメチル)ピリジン、3−(2−アミノメチル)ピリジン、2−(2−アミノエチル)ピリジン、ビス(3−ピリジルメチル)アミン、ビス(2−ピリジルメチル)アミン、2−アミノ−4−メチルピリジン、3−アミノ−4−メチルピリジン、イミダゾール系化合物(2−アミノイミダゾール、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、2−アミノベンゾイミダゾールなど)、トリアゾール系化合物(4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾールなど)、ベンゾトリアゾール系化合物(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾールなど)、4−アミノインドール、5−アミノインドール、6−アミノインドール、ヒスタミン、トリプタミン、トリプトファン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。これらの中でも、製造上の容易さ、糖液脱色性能の観点から、特に、多価アミンが好ましい。   Examples of the compound having an amino group to be reacted with the graft chain include ethylenediamine, trimethylenediamine, 2-methyl-1,3-propanediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, 3-methylaminopropylamine, 1, 3-diamino-2-propanol, 2-methyl-1,2-propanediamine, N-methylethylenediamine, N, N′-dimethylethylenediamine, 1,4-butanediamine, 1,3-pentanediamine, 1,4- Cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, trans-1,2-cyclohexanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,5-pentanediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, deca Methylenedia , N- (2-aminoethyl) piperazine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentamethylenehexamine, hexamethyleneheptamine, polyvinylamine, polyallylamine, polyethyleneimine, 2-aminobenzylamine, 3-amino Benzylamine, 4-aminobenzylamine, benzylamine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 4- (methylamino) pyridine 4-amino (2-methyl) pyridine, 4-amino (3- Methyl) pyridine, 2-picolylamine, 3-picolylamine, 4-picolylamine, 4- (ethylaminomethyl) pyridine, 3- (2-aminomethyl) pyridine, 2- (2-aminoethyl) pyridine, bis ( 3-pyridylmethyl) amine Bis (2-pyridylmethyl) amine, 2-amino-4-methylpyridine, 3-amino-4-methylpyridine, imidazole compounds (2-aminoimidazole, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 2-amino Benzimidazole, etc.), triazole compounds (4-amino-1,2,4-triazole, 3-amino-1H-1,2,4-triazole, etc.), benzotriazole compounds (1-hydroxybenzotriazole, 1- Aminobenzotriazole, etc.), 4-aminoindole, 5-aminoindole, 6-aminoindole, histamine, tryptamine, tryptophan, polyvinylamine, polyallylamine, polyethyleneimine and the like. Among these, a polyvalent amine is particularly preferable from the viewpoint of ease of production and sugar liquid decolorization performance.

アミノ基を有する成分がエチレン−ビニルアルコール系共重合体中に化学結合を介さず分散している状態でアミノ基を導入する方法としては、アミノ基を有する化合物とエチレン−ビニルアルコール系共重合体を均一溶液でブレンドし、成形後溶剤を除去する方法や、アミノ基を有する化合物とエチレン−ビニルアルコール系共重合体を溶融混練する方法が挙げられる。本発明においては、溶剤を必要とせず、成形も容易な溶融混練による混合が好ましい。溶融混練による混合の場合、アミノ基を有する化合物としては、繰り返し単位中にアミノ基を有するアミン系ポリマーが好適に用いられる。   As a method for introducing an amino group in a state where the component having an amino group is dispersed in the ethylene-vinyl alcohol copolymer without a chemical bond, a compound having an amino group and an ethylene-vinyl alcohol copolymer are used. And a method of removing the solvent after molding, and a method of melt-kneading the compound having an amino group and the ethylene-vinyl alcohol copolymer. In the present invention, mixing by melt kneading, which does not require a solvent and can be easily molded, is preferred. In the case of mixing by melt kneading, as the compound having an amino group, an amine polymer having an amino group in a repeating unit is preferably used.

上記アミン系ポリマーの有するアミノ基は、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基のいずれであってもよく、1級アミノ基及び2級アミノ基であることが好ましい。アミノ基を有する繰り返し単位は1種であっても、2種以上であってもよい。したがって、アミン系ポリマーは、アミノ基を有する2種以上の繰り返し単位が、ランダム、ブロック、交互又はグラフト共重合したポリマーであってもよい。また、本発明の効果を阻害しない範囲内で、アミノ基を有しない繰り返し単位を有していてもよい。   The amino group of the amine polymer may be any one of a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and is preferably a primary amino group or a secondary amino group. The repeating unit having an amino group may be one type or two or more types. Therefore, the amine-based polymer may be a polymer in which two or more kinds of repeating units having an amino group are random, block, alternating, or graft copolymerized. Moreover, the repeating unit which does not have an amino group may be included in the range which does not inhibit the effect of this invention.

繰り返し単位中にアミノ基を有するアミン系ポリマーとしては特に制限は無いが、ポリビニルアミン、ポリビニルアルキルアミン、ポリアルキレンイミン、ポリアニリン、及びこれらの塩が挙げられる。この群より選ばれる少なくとも1種が好適に用いられる。より好適には、ポリビニルアルキルアミン、ポリアルキレンイミン、及びこれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも1種が用いられる。   The amine-based polymer having an amino group in the repeating unit is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylamine, polyvinylalkylamine, polyalkyleneimine, polyaniline, and salts thereof. At least one selected from this group is preferably used. More preferably, at least one selected from the group consisting of polyvinyl alkylamines, polyalkyleneimines, and salts thereof is used.

上記アミノ基の導入量、すなわち、本発明の糖液精製用樹脂が単位質量当たりに保有するアミノ基のモル数は特に限定されないが、糖液脱色性能の観点から、2.0mmol/g〜15mmol/gであることが好ましく、3.0mmol/g〜12mmol/gであることがより好ましく、4.0mmol/g〜10mmol/gであることがさらに好ましい。導入量が2.0mmol/g未満の場合、糖液脱色性能が充分に得られないことがある。一方、官能基のモル数が15mmol/gを超える場合、樹脂の膨潤収縮が大きく、糖液精製用樹脂が体積変化による崩壊を招く恐れがあり、また製造上も困難な場合が多い。   The amount of amino groups introduced, that is, the number of moles of amino groups per unit mass of the sugar liquid purification resin of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of sugar liquid decolorization performance, 2.0 mmol / g to 15 mmol / G, more preferably 3.0 mmol / g to 12 mmol / g, and still more preferably 4.0 mmol / g to 10 mmol / g. When the amount introduced is less than 2.0 mmol / g, the sugar solution decolorization performance may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the number of moles of the functional group exceeds 15 mmol / g, the swelling / shrinkage of the resin is large, the sugar solution purification resin may be collapsed due to a volume change, and is often difficult to manufacture.

(形状)
本発明の糖液精製用樹脂の形状には特に制限はなく、粒子状、繊維状等が挙げられ、好適には、粒子状である。なお、本発明において、粒子とは粉体を含む概念である。糖液精製用樹脂が粒子状の場合、その粒子径は特に制限はないが、10〜3000μmであることが好ましく、30〜2500μmであることがより好ましく、40〜2000μmであることがさらに好ましい。粒子径が10μm未満の場合、微粉が舞い易いなど取り扱いが難しい。粒子径が3000μmを超える場合は、糖液脱色性能が十分に得られないことがある。なお、粒子径は、篩分けにより分級された値を示す。
(shape)
There is no restriction | limiting in particular in the shape of resin for sugar liquid refinement | purification of this invention, A particulate form, a fiber form, etc. are mentioned, Preferably it is a particulate form. In the present invention, the term “particle” is a concept including powder. When the sugar liquid purification resin is in the form of particles, the particle diameter is not particularly limited, but is preferably 10 to 3000 μm, more preferably 30 to 2500 μm, and even more preferably 40 to 2000 μm. When the particle diameter is less than 10 μm, it is difficult to handle, for example, the fine powder easily floats. When the particle diameter exceeds 3000 μm, the sugar liquid decolorization performance may not be sufficiently obtained. In addition, a particle diameter shows the value classified by sieving.

本発明の糖液精製用樹脂は、多孔質であってもよい。本発明において、多孔質とは、少なくとも樹脂表面に複数個の細孔が存在することを意味している。この細孔は、連続構造であってもよく、独立構造であってもよい。表面に形成される細孔は、その平均細孔径が0.01μm〜50μm程度であってもよく、好ましくは0.05μm〜20μm、より好ましくは0.2μm〜10μm程度であってもよい。平均細孔径が0.01μm未満の場合、糖液脱色性能が不十分である可能性がある。平均細孔径が50μmより大きい場合、糖液精製用樹脂の機械的強度が低く、使用環境下で崩壊してしまう虞がある。これら細孔の平均細孔径は、後述する実施例に記載した方法により測定される値である。   The resin for purifying a sugar solution of the present invention may be porous. In the present invention, the term “porous” means that a plurality of pores are present on at least the resin surface. The pores may have a continuous structure or an independent structure. The pores formed on the surface may have an average pore diameter of about 0.01 μm to 50 μm, preferably 0.05 μm to 20 μm, more preferably about 0.2 μm to 10 μm. When the average pore diameter is less than 0.01 μm, the sugar liquid decolorization performance may be insufficient. When the average pore diameter is larger than 50 μm, the mechanical strength of the resin for refining a sugar solution is low, and there is a possibility that it will collapse in the use environment. The average pore diameter of these pores is a value measured by the method described in the examples described later.

本発明の糖液精製用樹脂は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、架橋剤、無機微粒子、光安定剤、酸化防止剤などの添加剤を含んでいても良い。   The resin for purifying a sugar solution of the present invention may contain additives such as a crosslinking agent, inorganic fine particles, a light stabilizer, and an antioxidant as long as the effects of the present invention are not impaired.

(フィルター)
本発明の糖液精製用フィルターは、糖液精製用樹脂およびバインダーを混合して成形できる。当該フィルターに含まれるバインダーは、糖液精製用樹脂を保持してフィルター形状を保てる限りその種類及び形態には特に制限はなく、例として、繊維状バインダー、粉末状バインダー等が挙げられ、好ましくは、繊維状バインダーであり、より好ましくはフィブリル化(小繊維化)された繊維状バインダーである。繊維状バインダーは、合成品、天然品を問わず幅広く使用可能であり、その例としては、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらの繊維状バインダーは、叩解等の公知方法によりフィブリル化することができ、フィブリル化された繊維状バインダーは、市販品としても入手可能である。繊維状バインダーの繊維長は4mm以下が好ましい。
(filter)
The sugar liquid purification filter of the present invention can be molded by mixing a sugar liquid purification resin and a binder. There are no particular restrictions on the type and form of the binder contained in the filter as long as it retains the resin for purifying the sugar solution and can maintain the filter shape, and examples include fibrous binders, powdered binders, etc. A fibrous binder, more preferably a fibrillated (small fiber) fibrous binder. Fibrous binders can be widely used regardless of whether they are synthetic products or natural products. Examples include acrylic fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyacrylonitrile fibers, cellulose fibers, nylon fibers, aramid fibers, and polyester fibers. Can be mentioned. These fibrous binders can be fibrillated by a known method such as beating, and the fibrillated fibrous binder is also available as a commercial product. The fiber length of the fibrous binder is preferably 4 mm or less.

糖液精製用樹脂がバインダーにより保持される形態には特に制限はないが、例えば、バインダーがフィブリル化された繊維状バインダーであった場合には、糖液精製用樹脂がフィブリル化された繊維状バインダーが形成する網目構造に捕捉されて固着し、糖液精製用樹脂が、繊維状バインダーに担持された形態が望ましい。バインダーが熱融着性繊維状バインダー(例、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等)であった場合には、糖液精製用樹脂同士が一旦溶融した繊維状バインダーによって接着されて、糖液精製用樹脂がバインダーにより保持される。その他、バインダーが、粉末状バインダーとして熱融着樹脂粉末バインダー(例、ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、ポリスチレン粉末、ポリエチレンテレフタレート粉末等)であった場合には、糖液精製用樹脂同士が一旦溶融した粉末状バインダーによって接着されて、糖液精製用樹脂がバインダーにより保持される。   There is no particular limitation on the form in which the sugar liquid refining resin is held by the binder. For example, when the binder is a fibrillated fibrous binder, the sugar liquid refining resin is fibrillated. Desirably, the resin is captured and fixed on the network structure formed by the binder, and the sugar liquid refining resin is supported on the fibrous binder. When the binder is a heat-fusible fibrous binder (eg, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyester fiber, etc.), the sugar liquid refining resins are bonded together by a once melted fibrous binder, and the sugar liquid purification is performed. The resin is held by the binder. In addition, when the binder is a heat-fusion resin powder binder (eg, polyethylene powder, polypropylene powder, polystyrene powder, polyethylene terephthalate powder, etc.) as a powdery binder, a powder in which the resins for sugar solution purification are once melted together The sugar solution refining resin is held by the binder.

本発明の糖液精製用フィルターの糖液精製用樹脂とバインダーの配合比は、脱色効果、フィルターの膨潤抑制と成形性などの点から、糖液精製用樹脂100質量部に対してバインダーの含有量は2〜100質量部であり、好ましくは3〜50質量部、さらに好ましくは5〜20質量部である。   The blending ratio of the sugar solution refining resin and the binder in the sugar solution refining filter of the present invention is such that the binder is contained in 100 parts by weight of the sugar solution refining resin from the viewpoint of decolorization effect, suppression of filter swelling and moldability. The amount is 2 to 100 parts by mass, preferably 3 to 50 parts by mass, and more preferably 5 to 20 parts by mass.

糖液精製用フィルターの製造方法は、特に限定されず、バインダーを用いた公知の成形方法を採用することができる。効率よく製造できる点で、スラリー吸引方法が好ましい。スラリー吸引方法では、例えば、それぞれ多数の吸引用小孔を有する内管及び外管を備える二重管状容器を準備し、内管と外管との間に、糖液精製用樹脂及びバインダーを含むスラリーを流し込み、中心部(内管側)からスラリーを吸引することによって、中空型筒状に成形されたフィルターを得ることができる。スラリーは、効率よく製造できることから、糖液精製用樹脂及び繊維状バインダーを固形分濃度が5〜15質量%となるように水中に分散させることにより調製するとよい。   The manufacturing method of the sugar liquid purification filter is not particularly limited, and a known molding method using a binder can be employed. A slurry suction method is preferable in terms of efficient production. In the slurry suction method, for example, a double tubular container including an inner tube and an outer tube each having a large number of suction holes is prepared, and a sugar liquid purification resin and a binder are included between the inner tube and the outer tube. A filter molded into a hollow cylindrical shape can be obtained by pouring the slurry and sucking the slurry from the center (inner tube side). Since the slurry can be efficiently produced, the slurry is preferably prepared by dispersing the sugar liquid refining resin and the fibrous binder in water so that the solid content concentration is 5 to 15% by mass.

本発明の糖液精製方法では、糖液精製用樹脂と糖液との接触方法は特に制限されるものではなく、例えば糖液精製用フィルターを充填したハウジング内へ糖液を通す連続法、また糖液を収容した容器中に糖液精製用樹脂を加え、撹拌または静置する方法等いずれの方法によっても糖液を精製(脱色)することができる。さらには、糖液精製用樹脂を中空型筒状等に成形したフィルターをハウジングに装填し、糖液を通液することで行うことができる。   In the sugar solution purification method of the present invention, the method for contacting the sugar solution purification resin and the sugar solution is not particularly limited. For example, the continuous method of passing the sugar solution into the housing filled with the filter for sugar solution purification, The sugar solution can be purified (decolored) by any method, such as a method of adding a sugar solution refining resin into a container containing the sugar solution and stirring or standing. Furthermore, it can be carried out by loading a filter in which a resin for refining a sugar solution is formed into a hollow cylinder or the like and passing the sugar solution through the housing.

本発明の糖液精製用樹脂と糖液の接触温度は、特に制限されるものではないが、通常40℃〜100℃で実施される。通液温度が高いほど、糖液の粘性を抑えることができ、通液時の圧損を小さくすることができる。本発明の糖液精製用樹脂は耐熱性にも優れることから、高温の処理(例えば80℃)でも問題無く使用することができる。また接触時間も特に制限されるものではなく、適宜予備実験を行うことにより設定することができる。   The contact temperature between the sugar liquid refining resin of the present invention and the sugar liquid is not particularly limited, but is usually 40 ° C to 100 ° C. As the liquid passing temperature is higher, the viscosity of the sugar liquid can be suppressed, and the pressure loss during the liquid passing can be reduced. Since the resin for purifying a sugar solution of the present invention is also excellent in heat resistance, it can be used without problems even at high temperature treatment (for example, 80 ° C.). Further, the contact time is not particularly limited, and can be set by appropriately conducting preliminary experiments.

本発明の糖液精製方法は、糖液を効率良く脱色することができるので、例えば製糖工程の処理時間短縮などに非常に有効である。   Since the sugar liquid purification method of the present invention can efficiently decolorize the sugar liquid, it is very effective for shortening the processing time of the sugar making process, for example.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例
に限定されるものではない。なお、実施例中の各数値は以下の方法により測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, each numerical value in an Example was measured with the following method.

[平均細孔径の算出]
走査型電子顕微鏡を用い粒子表面を観察した。表面に形成されている細孔から任意に50個選択し、それぞれの細孔の長径を計測した。50個の長径を平均し、平均値を導出して平均細孔径とした。但し、1nm以下の場合、傷、付着物等との区別がつかないため、選択から除外した。
[Calculation of average pore diameter]
The surface of the particles was observed using a scanning electron microscope. Arbitrary 50 pores were selected from the pores formed on the surface, and the major axis of each pore was measured. The 50 major diameters were averaged, and the average value was derived as the average pore diameter. However, in the case of 1 nm or less, since it cannot be distinguished from scratches, deposits, etc., it was excluded from the selection.

[グラフト率]
以下に示す式に従い算出した。
グラフト率[w/w(%)]=100×(付与したグラフト鎖の重量)/(基材の重量)
[Graft ratio]
Calculation was performed according to the following formula.
Graft rate [w / w (%)] = 100 × (weight of attached graft chain) / (weight of substrate)

[アミノ基導入量]
(エチレン−ビニルアルコール系共重合体にアミノ基を化学的に導入する場合)
アミノ基を導入する反応を行う前後の質量変化をWとする。以下に示す式に従い算出した。
アミノ基量[mmol/g]=(反応基質1分子あたりの窒素原子数[個]×W[g]/反応基質分子量[g/mol])/(反応後の樹脂質量)×1000
(エチレン−ビニルアルコール系共重合体にアミノ基を物理的に導入する場合)
アミン系ポリマーの複合割合をW(質量%)とする。以下に示す式に従い算出した。
アミノ基量[mmol/g]=アミン系ポリマー単位構造あたりの窒素原子数[個]×(W/100[g]/アミン系ポリマー単位分子量[g/mol])×1000
[Amino group introduction amount]
(When an amino group is chemically introduced into an ethylene-vinyl alcohol copolymer)
Let W be the mass change before and after the reaction for introducing an amino group. Calculation was performed according to the following formula.
Amino group amount [mmol / g] = (number of nitrogen atoms per molecule of reaction substrate [pieces] × W [g] / reaction substrate molecular weight [g / mol]) / (resin mass after reaction) × 1000
(When an amino group is physically introduced into an ethylene-vinyl alcohol copolymer)
The composite ratio of the amine polymer is defined as W (mass%). Calculation was performed according to the following formula.
Amino group amount [mmol / g] = number of nitrogen atoms per amine polymer unit structure [pieces] × (W / 100 [g] / amine polymer unit molecular weight [g / mol]) × 1000

(糖液脱色性能の評価方法)
(実施例1〜7及び比較例1〜3)
糖液精製用樹脂を直径30mmのクロマトカラムに高さ60mm(42.4mL)まで充填して、カラム全体を恒温水槽に浸漬し、カラム内を50℃に保持した。ここに、Brix20%原料糖溶液0.13Lを、種々の流速(SV0.05=2.1mL/hr、SV0.2=8.5mL/hr、SV0.5=21.2mL/hr)で通液する。その後、流出液を混合し、420nmにおける吸光度を紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製UV−2600)で測定し、ICUMSA色価に換算した。以下に示す式に従い脱色率を算出した。
脱色率[%]={(カラム通液前ICUMSA色価−カラム通液後ICUMSA色価)/カラム通液前ICUMSA色価}×100
(実施例8、9)
糖液精製用フィルターを1.5L容量のハウジングに装填して、Brix20%原料糖溶液45Lを、上記と同じ流速で通液する。その後、流出液を混合し、上記と同様の方法で脱色率を算出した。
(Evaluation method for decolorization performance of sugar solution)
(Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3)
The sugar liquid purification resin was packed in a chromatography column with a diameter of 30 mm to a height of 60 mm (42.4 mL), the entire column was immersed in a constant temperature water bath, and the inside of the column was kept at 50 ° C. Here, 0.13 L of Brix 20% raw material sugar solution was passed at various flow rates (SV0.05 = 2.1 mL / hr, SV0.2 = 8.5 mL / hr, SV0.5 = 21.2 mL / hr). To do. Thereafter, the effluent was mixed, and the absorbance at 420 nm was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-2600, manufactured by Shimadzu Corporation) and converted to ICUMSA color value. The decolorization rate was calculated according to the following formula.
Decolorization rate [%] = {(ICUMSA color value before passing through the column−ICUMSA color value after passing through the column) / ICUMSA color value before passing through the column} × 100
(Examples 8 and 9)
The sugar liquid purification filter is loaded in a 1.5 L capacity housing, and Brix 20% raw sugar solution 45 L is passed at the same flow rate as above. Thereafter, the effluent was mixed, and the decolorization rate was calculated in the same manner as described above.

[実施例1]
市販のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、F101)90質量部とビニルアルコール系重合体(株式会社クラレ社製、PVA403)10質量部をラボプラストミルにて、溶融混練した後、溶融物を冷却固化させたコンパウンドを粉砕し、篩を用いて粒子径212μm〜425μmの粒子を分級して得た。さらに得られた粒子を100℃の熱水で処理しビニルアルコール系重合体を抽出し、多孔質なエチレン−ビニルアルコール系共重合体粒子を得た。該多孔質粒子の細孔長径の平均値は0.23μmであった。該多孔質粒子に60kGyの電離放射線を照射し、80℃の窒素置換したグリシジルメタクリレート溶液に浸漬攪拌しグラフト重合を実施した。グラフト率を評価したところ310%であった。さらに、該粒子をエチレンジアミンのイソプロパノール溶液に浸漬し反応させた後、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した。該粒子をメタノールで洗浄し、乾燥させ、篩を用いて粒子径300μm〜500μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は6.0mmol/gであった。
[Example 1]
90 parts by mass of a commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymer (Kuraray Co., Ltd., F101) and 10 parts by mass of a vinyl alcohol polymer (Kuraray Co., Ltd., PVA403) were melt-kneaded in a lab plast mill. Thereafter, the compound obtained by cooling and solidifying the melt was pulverized, and particles having a particle diameter of 212 μm to 425 μm were classified using a sieve. Further, the obtained particles were treated with hot water at 100 ° C. to extract a vinyl alcohol polymer to obtain porous ethylene-vinyl alcohol copolymer particles. The average pore long diameter of the porous particles was 0.23 μm. The porous particles were irradiated with 60 kGy of ionizing radiation, immersed in and stirred in a nitrogen-substituted glycidyl methacrylate solution at 80 ° C., and graft polymerization was performed. When the graft ratio was evaluated, it was 310%. Further, the particles were immersed in an isopropanol solution of ethylenediamine and allowed to react, and then crosslinked using ethylene glycol diglycidyl ether. The particles were washed with methanol, dried, and classified into particles having a particle diameter of 300 μm to 500 μm using a sieve to obtain the intended resin for purifying sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. The amino group introduction amount of the resin for purifying sugar solution was 6.0 mmol / g.

[実施例2]
市販のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、F101)90質量部とビニルアルコール系重合体(株式会社クラレ社製、PVA205)10質量部をラボプラストミルにて溶融混練した後、溶融物を冷却固化させたコンパウンドを粉砕し、篩を用いて粒子径106μm〜212μmの粒子を分級して得た。さらに得られた粒子を熱水中で処理しビニルアルコール系重合体を抽出し、多孔質なエチレン−ビニルアルコール系共重合体粒子を得た。該多孔質粒子の細孔長径の平均値は0.27μmであった。該多孔質粒子に100kGyの電離放射線を照射し、80℃の窒素置換したグリシジルメタクリレート溶液に浸漬攪拌し、グラフト重合を実施した。グラフト率を評価したところ374%であった。さらに、該粒子をジエチレントリアミンのイソプロパノール溶液に浸漬し反応させた後、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した。該粒子をメタノールで洗浄し、乾燥させ、篩を用いて粒子径212μm〜425μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は8.7mmol/gであった。
[Example 2]
After melt-kneading 90 parts by mass of a commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymer (F101, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and 10 parts by mass of a vinyl alcohol polymer (PVA205, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) in a lab plast mill. The compound obtained by cooling and solidifying the melt was pulverized, and particles having a particle diameter of 106 μm to 212 μm were classified using a sieve. Further, the obtained particles were treated in hot water to extract a vinyl alcohol polymer, and porous ethylene-vinyl alcohol copolymer particles were obtained. The average pore long diameter of the porous particles was 0.27 μm. The porous particles were irradiated with 100 kGy ionizing radiation, immersed in and stirred in a nitrogen-substituted glycidyl methacrylate solution at 80 ° C., and graft polymerization was performed. When the graft ratio was evaluated, it was 374%. Further, the particles were immersed and reacted in an isopropanol solution of diethylenetriamine, and then cross-linked using ethylene glycol diglycidyl ether. The particles were washed with methanol, dried, and classified into particles having a particle diameter of 212 μm to 425 μm using a sieve to obtain the desired resin for purifying sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. The amount of amino group introduced into the sugar liquid purification resin was 8.7 mmol / g.

[実施例3]
市販のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、F101)を粉
砕した後、篩を用いて粒子径150μm〜300μmの粒子を作製した。該粒子には細孔
が形成されていなかった。該粒子に150kGyの電離放射線を照射し、80℃窒素置換したグリシジルメタクリレートの60質量%イソプロパノール溶液に浸漬し、90分攪拌しグラフト重合を実施した。その後、得られた粒子をメタノールで洗浄し乾燥した後、グラフト率を評価したところ210%であった。さらに、該粒子をエチレンジアミンのイソプロパノール溶液に浸漬し反応させた後、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した。該粒子をメタノールで洗浄し、乾燥させ、篩を用いて粒子径212μm〜425μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は5.4mmol/gであった。
[Example 3]
After pulverizing a commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymer (F101, manufactured by Kuraray Co., Ltd.), particles having a particle diameter of 150 μm to 300 μm were prepared using a sieve. No pores were formed in the particles. The particles were irradiated with ionizing radiation of 150 kGy, immersed in a 60% by mass isopropanol solution of glycidyl methacrylate substituted with nitrogen at 80 ° C., and stirred for 90 minutes for graft polymerization. Thereafter, the obtained particles were washed with methanol and dried, and then the graft ratio was evaluated to be 210%. Further, the particles were immersed in an isopropanol solution of ethylenediamine and allowed to react, and then crosslinked using ethylene glycol diglycidyl ether. The particles were washed with methanol, dried, and classified into particles having a particle diameter of 212 μm to 425 μm using a sieve to obtain the desired resin for purifying sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the amino group introduction amount of the resin for purification of sugar solution was 5.4 mmol / g.

[実施例4]
市販のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、C109)99質量部とビニルアルコール系重合体(株式会社クラレ社製、PVA205)1質量部をラボプラストミルにて、210℃の温度で3分間溶融混練した後、溶融物を冷却固化させたコンパウンドを粉砕し、篩を用いて粒子径300μm〜500μmの粒子を作製した。さらに得られた粒子を100℃の熱水中で2時間攪拌してビニルアルコール系重合体のみを抽出し、多孔質なエチレン−ビニルアルコール系共重合体粒子を得た。該多孔質粒子の細孔の平均細孔径は0.13μmであった。該多孔質粒子に100kGyの電離放射線を照射し、80℃窒素置換したグリシジルメタクリレートの40質量%イソプロパノール溶液に浸漬し、90分攪拌しグラフト重合を実施した。その後、得られた粒子をメタノールで洗浄し乾燥した後、グラフト率を評価したところ365%であった。さらに、該粒子をジエチレントリアミンのイソプロパノール溶液に浸漬し反応させた後、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した。該粒子をメタノールで洗浄し、乾燥させ、篩を用いて粒子径500μm〜710μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は8.1mmol/gであった。
[Example 4]
99 parts by mass of a commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymer (C109, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and 1 part by mass of a vinyl alcohol polymer (PVA205, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) at 210 ° C. After melt-kneading for 3 minutes at a temperature, the compound obtained by cooling and solidifying the melt was pulverized, and particles having a particle diameter of 300 μm to 500 μm were produced using a sieve. Further, the obtained particles were stirred in hot water at 100 ° C. for 2 hours to extract only the vinyl alcohol polymer, thereby obtaining porous ethylene-vinyl alcohol copolymer particles. The average pore diameter of the pores of the porous particles was 0.13 μm. The porous particles were irradiated with 100 kGy of ionizing radiation, immersed in a 40% by mass isopropanol solution of glycidyl methacrylate substituted with nitrogen at 80 ° C., and stirred for 90 minutes for graft polymerization. Thereafter, the obtained particles were washed with methanol and dried, and the graft ratio was evaluated to be 365%. Further, the particles were immersed and reacted in an isopropanol solution of diethylenetriamine, and then cross-linked using ethylene glycol diglycidyl ether. The particles were washed with methanol, dried, and classified into particles having a particle diameter of 500 μm to 710 μm using a sieve to obtain the intended resin for purifying sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the amino group introduction amount of the resin for purification of sugar solution was 8.1 mmol / g.

[実施例5]
エチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、E105)、及び重量平均分子量10000のポリエチレンイミン(株式会社日本触媒製、エポミンSP−200)を用いた。エチレン−ビニルアルコール系共重合体をラボプラストミルにより210℃で溶融混練して、そこへポリエチレンイミンを、ポリエチレンイミンの含有量が25質量部、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の含有量が75質量部となるように混合し所定時間混練をした後、樹脂組成物を取り出した。得られた樹脂組成物を粉砕機にて粉砕し、粒子化した。該粒子を、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した後、乾燥させ、篩を用いて粒子径212μm〜500μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は5.7mmol/gであった。
[Example 5]
An ethylene-vinyl alcohol copolymer (E105, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 10,000 (Epomin SP-200, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) were used. An ethylene-vinyl alcohol copolymer is melt-kneaded at 210 ° C. by a lab plast mill, and polyethyleneimine is contained therein in an amount of 25 parts by mass of polyethyleneimine, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer is 75 in content. After mixing so as to be part by mass and kneading for a predetermined time, the resin composition was taken out. The obtained resin composition was pulverized with a pulverizer to form particles. The particles were subjected to a crosslinking treatment using ethylene glycol diglycidyl ether, dried, and classified into particles having a particle diameter of 212 μm to 500 μm using a sieve to obtain a target resin for purification of sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the amino group introduction amount of the resin for purification of sugar solution was 5.7 mmol / g.

[実施例6]
エチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、F101)、及び重量平均分子量15000のポリアリルアミン(株式会社日東紡製、PAA−15C)を用いた。エチレン−ビニルアルコール系共重合体をラボプラストミルにより210℃で溶融混練して、そこへポリアリルアミンを、ポリアリルアミンの含有量が20質量部、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の含有量が80質量部となるように混合し所定時間混練をした後、樹脂組成物を取り出した。得られた樹脂組成物を粉砕機にて粉砕し、粒子化した。該粒子を、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した後、乾燥させ、篩を用いて粒子径300μm〜500μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は3.5mmol/gであった。
[Example 6]
An ethylene-vinyl alcohol copolymer (K101, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and polyallylamine having a weight average molecular weight of 15,000 (manufactured by Nittobo Co., Ltd., PAA-15C) were used. An ethylene-vinyl alcohol copolymer is melt-kneaded at 210 ° C. with a lab plast mill, and polyallylamine is contained therein in an amount of 20 parts by mass, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer is 80 in content. After mixing so as to be part by mass and kneading for a predetermined time, the resin composition was taken out. The obtained resin composition was pulverized with a pulverizer to form particles. The particles were subjected to a crosslinking treatment using ethylene glycol diglycidyl ether, dried, and classified into particles having a particle diameter of 300 μm to 500 μm using a sieve to obtain a target resin for purification of sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the amino group introduction amount of the resin for purification of sugar solution was 3.5 mmol / g.

[実施例7]
エチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、G156)、重量平均分子量10000のポリエチレンイミン(株式会社日本触媒製、エポミンSP−200)、及び重量平均分子量15000のポリアリルアミン(株式会社日東紡製、PAA−15C)を用いた。エチレン−ビニルアルコール系共重合体をラボプラストミルにより210℃で溶融混練して、そこへポリエチレンイミン、ポリアリルアミンを、ポリエチレンイミンとポリアリルアミンの合計含有量が25質量部(ポリエチレンイミンとポリアリルアミンの合計に対するポリエチレンイミンの質量比が80%)、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の含有量が75質量部となるように3種のポリマーを混合し所定時間混練をした後、樹脂組成物を取り出した。得られた樹脂組成物を粉砕機にて粉砕し、粒子化した。該粒子を、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した後、乾燥させ、篩を用いて粒子径212μm〜425μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。なお、該糖液精製用樹脂のアミノ基導入量は5.4mmol/gであった。
[Example 7]
Ethylene-vinyl alcohol copolymer (manufactured by Kuraray Co., Ltd., G156), polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 10,000 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Epomin SP-200), and polyallylamine having a weight average molecular weight of 15,000 (Nitto Co., Ltd.) Spun, PAA-15C) was used. An ethylene-vinyl alcohol copolymer is melt-kneaded at 210 ° C. with a lab plast mill, and polyethyleneimine and polyallylamine are mixed therein, and the total content of polyethyleneimine and polyallylamine is 25 parts by mass (of polyethyleneimine and polyallylamine). 3 types of polymers were mixed and kneaded for a predetermined time so that the mass ratio of polyethyleneimine to the total was 80%) and the content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer was 75 parts by mass, and then the resin composition was taken out It was. The obtained resin composition was pulverized with a pulverizer to form particles. The particles were subjected to a crosslinking treatment using ethylene glycol diglycidyl ether, dried, and classified into particles having a particle diameter of 212 μm to 425 μm using a sieve to obtain a target resin for purifying sugar solution. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the amino group introduction amount of the resin for purification of sugar solution was 5.4 mmol / g.

[実施例8]
実施例2で得た糖液精製用樹脂100質量部に対して繊維状バインダーとしてフィブリル化アクリル繊維ビィパル(東洋紡績株式会社製)を4質量部の割合で水中に分散させてスラリーを調製した。次いで、得られたスラリーを、直径3mmの多数の細孔を有する外径75mm、内径29mm及び高さ255mmの二重管容器に入れて、350mmHgで吸引後、圧縮することなく、120℃で24時間乾燥させ、外径65mm、内径30mm及び高さ250mmの中空型円筒状の糖液精製用フィルターを得た。この糖液精製用フィルターを全幅200mm、全高340mmのプラスチック製ハウジング(アドバンテック東洋株式会社製、1PP−1−FV)に装填し、前記の評価方法に従って評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Example 8]
A slurry was prepared by dispersing 4 parts by mass of fibrillated acrylic fiber bipal (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as a fibrous binder with respect to 100 parts by mass of the resin for purifying sugar solution obtained in Example 2. Next, the obtained slurry was put in a double tube container having an outer diameter of 75 mm, an inner diameter of 29 mm and a height of 255 mm having a large number of pores having a diameter of 3 mm, sucked at 350 mmHg, and then compressed at 120 ° C. without compression. It was dried for a time to obtain a hollow cylindrical sugar solution purification filter having an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 30 mm, and a height of 250 mm. This sugar liquid purification filter was loaded into a plastic housing (Advantech Toyo Co., Ltd., 1PP-1-FV) having a total width of 200 mm and a total height of 340 mm, and evaluated according to the evaluation method described above. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例9]
実施例5で得た糖液精製用樹脂100質量部に対して繊維状バインダーとしてフィブリル化アクリル繊維ビィパル(東洋紡績株式会社製)を5質量部の割合で水中に分散させてスラリーを調製した。次いで、得られたスラリーを、直径3mmの多数の細孔を有する外径75mm、内径29mm及び高さ255mmの二重管容器に入れて、350mmHgで吸引後、圧縮することなく、120℃で24時間乾燥させ、外径65mm、内径30mm及び高さ250mmの中空型円筒状の糖液精製用フィルターを得た。この糖液精製用フィルターを全幅200mm、全高340mmのプラスチック製ハウジング(アドバンテック東洋株式会社製、1PP−1−FV)に装填し、前記の評価方法に従って評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Example 9]
A slurry was prepared by dispersing fibrillated acrylic fiber bipal (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as a fibrous binder in water at a ratio of 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin for purifying sugar solution obtained in Example 5. Next, the obtained slurry was put in a double tube container having an outer diameter of 75 mm, an inner diameter of 29 mm and a height of 255 mm having a large number of pores having a diameter of 3 mm, sucked at 350 mmHg, and then compressed at 120 ° C. without compression. It was dried for a time to obtain a hollow cylindrical sugar solution purification filter having an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 30 mm, and a height of 250 mm. This sugar liquid purification filter was loaded into a plastic housing (Advantech Toyo Co., Ltd., 1PP-1-FV) having a total width of 200 mm and a total height of 340 mm, and evaluated according to the evaluation method described above. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例1]
市販のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(株式会社クラレ社製、F101)を粉
砕した後、篩を用いて粒子径212μm〜425μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymer (F101, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was pulverized and then classified into particles having a particle diameter of 212 μm to 425 μm using a sieve to obtain a target resin for purifying sugar solution. . The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例2]
ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、PVA205)、及び重量平均分子量10000のポリエチレンイミン(株式会社日本触媒製、エポミンSP−200)を用いた。ポリビニルアルコールの5質量%水溶液を調製し、そこへポリエチレンイミンを、ポリエチレンイミンの含有量が25質量部、ポリビニルアルコールの含有量が75質量部となるように混合し、PETフィルム上に流延した後20℃1週間乾燥させ、さらに真空乾燥機で一晩乾燥させることで、厚み約150μmのフィルムを得た。該フィルムを粉砕機で粉砕し、粒子化した。該粒子を、エチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋処理した後、乾燥させ、篩を用いて粒子径150μm〜300μmの粒子に分級することで目的の糖液精製用樹脂を得た。しかし、該糖液精製用樹脂をカラムに充填し、恒温槽に浸漬したところ、体積膨潤が著しく、粒子が溶出崩壊してしまった。
[Comparative Example 2]
Polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA205) and polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 10,000 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Epomin SP-200) were used. A 5% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol was prepared, and polyethyleneimine was mixed therewith so that the content of polyethyleneimine was 25 parts by mass and the content of polyvinyl alcohol was 75 parts by mass, and cast onto a PET film. Thereafter, the film was dried at 20 ° C. for one week, and further dried overnight in a vacuum drier to obtain a film having a thickness of about 150 μm. The film was pulverized with a pulverizer to form particles. The particles were subjected to a crosslinking treatment using ethylene glycol diglycidyl ether, dried, and classified into particles having a particle diameter of 150 μm to 300 μm using a sieve to obtain a target resin for purification of sugar solution. However, when the resin for purifying sugar solution was packed in a column and immersed in a thermostatic bath, volume swelling was remarkable and particles were dissolved and disintegrated.

[比較例3]
市販の強塩基性イオン交換樹脂アンバーライトIRA400(オルガノ株式会社製、スチレン系樹脂、ゲル型)を用い、性能を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
The performance was evaluated using a commercially available strong basic ion exchange resin Amberlite IRA400 (manufactured by Organo Corporation, styrene resin, gel type). The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2016011381
Figure 2016011381

表1から明らかなように、本発明の糖液精製用樹脂は、優れた脱色性能を有し、且つ通液速度が大きくなっても性能の低下が小さいことから、脱色処理の時間を短縮できる。また、フィルター状に加工した場合も高い性能を発現し、取り扱い性に優れた糖液精製用フィルターの提供が可能となる。一方、比較例1のように、アミノ基を有しないエチレン−ビニルアルコール系共重合体では、脱色性能は発現しない。比較例2のように、親水性樹脂を基材とすると、糖液精製用樹脂が高温の糖液との接触で膨潤、一部溶解してしまい、形状を保持できない。比較例3のように、疎水性樹脂を基材としたイオン交換樹脂は、脱色性能に劣るだけでなく、通液速度が大きくなった場合性能の低下が著しい。   As is clear from Table 1, the resin for purifying a sugar solution of the present invention has excellent decolorization performance, and since the decrease in performance is small even when the liquid flow rate increases, the time for decolorization treatment can be shortened. . In addition, it is possible to provide a sugar solution purifying filter that exhibits high performance even when processed into a filter shape and is excellent in handleability. On the other hand, as in Comparative Example 1, an ethylene-vinyl alcohol copolymer having no amino group does not exhibit decolorization performance. As in Comparative Example 2, when a hydrophilic resin is used as the base material, the sugar liquid refining resin swells and partially dissolves upon contact with the high-temperature sugar liquid, and the shape cannot be maintained. As in Comparative Example 3, the ion exchange resin based on the hydrophobic resin is not only inferior in the decolorization performance, but also the performance is significantly lowered when the liquid passing speed is increased.

本発明によれば、脱色性能に優れる、工業的に使用可能な新規な糖液精製用樹脂を提供することができる。当該糖液精製用樹脂は、例えばフィルター状に加工することで、より簡便に取り扱うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel resin for refine | purifying a sugar solution which is excellent in decoloring performance and can be used industrially can be provided. The sugar liquid refining resin can be handled more easily, for example, by processing it into a filter.

以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含ま
れる。
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, various additions, modifications, or deletions are possible without departing from the spirit of the present invention, and such modifications are also included in the scope of the present invention. It is.

Claims (7)

エチレン−ビニルアルコール系共重合体を基材とする、アミノ基が導入された糖液精製用樹脂。   A resin for purifying a sugar solution into which an amino group is introduced, based on an ethylene-vinyl alcohol copolymer. 前記アミノ基の導入量が2.0mmol/g〜15mmol/gである請求項1に記載の糖液精製用樹脂。   The resin for purifying a sugar solution according to claim 1, wherein the amino group introduction amount is 2.0 mmol / g to 15 mmol / g. 粒子形状であり、かつ粒子径が10〜3000μmである請求項1または2に記載の糖液精製用樹脂。   The resin for refining a sugar solution according to claim 1 or 2, which has a particle shape and a particle diameter of 10 to 3000 µm. 多孔質であり、表面に形成された平均細孔径が0.01〜50μmの範囲内にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の糖液精製用樹脂。   The resin for purifying a sugar solution according to any one of claims 1 to 3, which is porous and has an average pore diameter formed on the surface thereof in a range of 0.01 to 50 µm. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の糖液精製用樹脂100質量部に対して、バインダー2〜100質量部を含む糖液精製用フィルター。   A filter for purifying a sugar solution comprising 2 to 100 parts by mass of a binder with respect to 100 parts by mass of the resin for purifying a sugar solution according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載の糖液精製用フィルターを装填してなるハウジング。   A housing in which the sugar liquid purification filter according to claim 5 is loaded. 請求項6に記載のハウジングを用いる糖液精製方法。   A method for purifying a sugar solution using the housing according to claim 6.
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