JP4056049B2 - デンドリマーからなる凝集剤及びその使用方法 - Google Patents
デンドリマーからなる凝集剤及びその使用方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デンドリマーからなる凝集剤に関するものであり、詳しくはデンドリマー（樹木状高分子）の一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム基から選択される一種以上と、カルボキシル基及びスルフォン酸基から選択される一種以上を有するデンドリマーからなる凝集剤とその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、大部分の高分子凝集剤はイオン性あるいは非イオン性の水溶性高分子化合物が使用されている。特にアクリルアミドや（メタ）アクリル酸エステル系単量体は、重合が容易であり分子量も自在に調節できることから市販品の圧倒的多数を占めている。しかし、これらアクリル系高分子は種々の問題点を有している。すなわち、ビニル重合系化合物であるため分子量分布を有し、ほとんと凝集機能に作用しない低分子成分を含有し無駄が多い。高分子凝集剤の多くはイオン性水溶性高分子であるが、大部分は非イオン性単量体とイオン性単量体との共重合反応によって生成する。そのため共重合性比の関係からイオン性基と非イオン性基が不均一に分布し、やはり凝集剤の性能を非効率化していると考えられる。また、部分的には枝分かれをしていても全体としては線型の高分子であり、水溶液における広がりが大きく、その結果、水溶液の粘性が高く、取り扱い、あるいは分散性は低くなり、性能に影響していると考えられる。更に前記の状態と矛盾するようであるが、高分子は全く直線的に広がっているわけではないので、曲がりくねって束になり、凝集作用は水中において外側を向いた活性基のみが担っていると推定される。従って束の内側にある活性基は、機能せず無駄になる。
【０００３】
デンドリマー（樹木状重合体）の物性や製造法は、特公平６−７０１３２号公報などに開示されているが、重合体分子の中心から外側に向かって枝が樹木状に展開している。エマルジョンのような微粒子をさらに小さくして、一個の微粒子を分子レベルで合成したとも解釈される。水処理薬剤は微粒子の外側の活性基のみが作用すると考えれば、デンドリマーを水処理薬剤に応用することは理にかなったことと考えられる。デンドリマーの一番外側を応用する目的に合わせて化学変性し、適用していくことは、ビニル重合系高分子の問題点を補える可能性を秘めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように現在のビニル重合系高分子化合物を応用した高分子凝集剤は、種々の問題点があり、凝集剤として非効率的である。従って本発明の目的はデンドリマーを原料として用い、その一番外側の世代に結合する活性基を変性することにより従来に較べ効率良く凝集機能を発揮する凝集剤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記のような発明に達した。すなわち本発明の請求項１の発明は、デンドリマー（樹木状重合体）において、一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム塩基から選択される一種以上のカチオン性基のモル％をａ、該世代に有するカルボキシル基あるいはスルフォン酸基から選択される一種以上のアニオン性基のモル％をｂ、該世代に有する非イオン性基のモル％をｃとするとき、ａ：ｂのモル比がｂ／ａ＝０．１７〜１０にある（ただし、５≦ａ≦１００、０≦ｂ≦５０、０≦ｃ≦９５とする）ことを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤。
【０００６】
請求項２の発明は、前記デンドリマーが、ポリ（プロピレンイミン）デンドリマーであることを特徴とする請求項１に記載のデンドリマーからなる凝集剤である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーとカチオン性、両性及びアニオン性から選択される一種の高分子凝集剤とを組み合わせて、有機汚泥あるいは製紙スラッジに添加、凝集させた後、脱水機により脱水することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーを抄紙前の製紙原料中に添加し前処理することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーと、アニオン性無機物質、カチオン性水溶性高分子、両性水溶性高分子及びアニオン性水溶性高分子から選択される一種とを組み合わせて、歩留向上及び／又は濾水性向上を目的として、抄紙前の製紙原料中に添加し抄紙することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、デンドリマーにおいて、一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム塩基から選択される一種以上と、カルボキシル基及びスルフォン酸基から選択される一種以上とを必須として有する。このようなデンドリマーは、一番外側の世代に有する活性基としてアミノ基を持つタイプを化学変性することにより容易に合成できる。アミン型デンドリマーは、活性基がアミノ基からなるので、そのままでも凝集剤として使用できるが、四級アンモニウム塩基を有していないので、ｐＨによって性能が大きく変化するため、四級アンモニウム塩基型に変性することが好ましい。変性剤として第一はモノハロゲン化物である塩化メチル、塩化ベンジルなどである。第二はミカエル付加反応をする四級アンモニウム塩基含有化合物であるアクリルアミドアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物などである。第三は、グリシジルトリメチルアンモニウム塩化物などエポキシ基と四級アンモニウム塩基とを含有する化合物である。四級アンモニウム塩基は、デンドリマー一分子中一番外側の世代のアミノ基に対し５〜１００モル％、好ましくは１０〜１００モル％、さらに好ましくは２０〜１００モル％である。
【００１１】
カルボキシル基やスルフォン酸基を導入するには、モノハロゲン化物である塩化酢酸などである。あるいはミカエル付加反応をするアクリルアミドプロパンスルフォン酸などが使用できる。その他カルボキシル基やスルフォン基を持ちアミノ基と反応すればどのようなものでも使用できる。アニオン性基はデンドリマー一分子中一番外側の世代に有するアミノ基に対し０〜５０モル％、好ましくは５〜５０モル％、さらに好ましくは１０〜５０モル％である。非イオン性の活性基を導入するには、ミカエル付加反応をするアクリルアミドやＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどが使用できる。またモノハロゲン化アルキルである塩化メチルや塩化ベンジルなどである。非イオン性活性基導入は同様にアミノ基と反応すればどのようなものでも使用できる。非イオン性基はデンドリマー一分子中一番外側の世代に有するアミノ基に対し０〜９５モル％、好ましくは０〜９０モル％、さらに好ましくは０〜７０モル％である。
【００１２】
変性反応の条件は、使用する変性剤の種類によって多少変化するが、ｐＨ１０〜弱アルカリ性下で行う。反応温度は０〜１００℃で行うが、好ましくは１０〜６０℃で行う。
【００１３】
使用するデンドリマーは、ポリ（プロピレンイミン）デンドリマーやポリアミノアミド系デンドリマーで、世代数３〜５のものが適している。分子量としては、数百〜数万であり、好ましくは数千〜数万である。
【００１４】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、ビニル重合による高分子化合物のように分子量分布と共重合性比による分子個々の活性基の不均一性が減少する。すなわち、変性剤が均一に混合される限りにおいてデンドリマー個々の分子中活性基数はほぼ同数になる。従ってそれだけ効率的な凝集作用を行うことができる。
【００１５】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、製紙排水、化学工業排水、食品工業排水などの生物処理したときに発生する余剰汚泥、あるいは都市下水の生汚泥、混合生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥などの有機汚泥、あるいは製紙スラッジの脱水にアニオン性、カチオン性及び両性から選択される一種の高分子凝集剤と組み合わせて使用することができる。特に強固で粘着性の低いフロックが必要であるベルトプレスやフィルタープレスにおける脱水操作に適している。さらに、古紙や機械パルプに由来するピッチあるいは類アニオン性物質の前処理を行なうため、抄紙前の製紙原料中に添加して使用することもできる。この処理では、重合度の高いものは必要なく、個々分子のイオン化度が均一であることが効率良い処理を行なえる。
【００１６】
更に本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、歩留向上及び／又は濾水性向上を目的としてアニオン性無機物質や高分子凝集剤と組み合わせて、抄紙前の製紙原料中に添加し使用することもできる。前記アニオン性無機物質としては、ベントナイト、カオリン、クレイあるいはタルクなどであり、またコロイダルシリカも使用できる。
【００１７】
前記高分子凝集剤は、アニオン性、両性及びカチオン性から選択される一種である。アニオン性凝集剤としては、アニオン性単量体３〜１００モル％と（メタ）水溶性非イオン性単量体を０〜９７モル％含有する単量体混合物の共重合体である。アニオン性単量体は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸やスチレンスルホン酸などである。製品形態は、市販されている、ペースト品、エマルジョン品、デイスパージョン品あるいは粉末品などどのようなものでも使用できる。非イオン性単量体は、アクリルアミドが好ましいが、その他の非イオン性単量体、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペラジンなどがあげられる。
【００１８】
またカチオン性あるは両性高分子凝集剤としては、以下のようなものである。すなわちカチオン性単量体５〜１００モル％、アニオン性単量体０〜５０モル％および水溶性非イオン性０〜９５モル％からなる単量体混合物の共重合体である。カチオン性単量体の例としては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどが上げられ、四級アンモニウム基含有単量体の例は、前記三級アミノ含有単量体の塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物などである。また前記一般式（２）で表されるカチオン性単量体の例としては、ジメチルジアリルアンモニウム系単量体であり、その例としてジメチルジアリルアンモニウム塩化物、ジアリルメチルベンジルアンモニウム塩化物などである。
【００１９】
またアニオン性単量体の例としては、スルフォン基でもカルボキシル基でもさしつかいなく、両方を併用しても良い。スルフォン基含有単量体の例は、ビニルスルフォン酸、ビニルベンゼンスルフォン酸あるいは２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルフォン酸などである。またカルボキシル基含有単量体の例は、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸あるいはｐ−カルボキシスチレンなどである。
【００２０】
水溶性非イオン性単量体の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペラジンなどがあげられる。
【００２１】
これらカチオン性高分子凝集剤の各成分の比率は、カチオン性単量体５〜１００モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９５モル％であり、好ましくはカチオン性単量体１０〜１００モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９０モル％である。また両性高分子凝集剤の各成分の比率は、カチオン性単量体５〜１００モル％、アニオン性単量体５〜５０モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９０モル％であり、好ましくはカチオン性単量体１０〜１００モル％、アニオン性単量体５〜５０モル％、水溶性非イオン性単量体０〜８５モル％である。また分子量は、１００万〜２，０００万であり、好ましくは３００万〜１，５００万である。
【００２２】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤の添加量は、汚泥固形分に対し重量で０．１〜２．０％であり、好ましくは０．２〜１．０％である。また、前処理として使用するには、製紙原料中乾燥分に対し、５０〜５，０００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜２，０００ｐｐｍである。また、濾水及び／又は歩留を目的として製紙原料中に添加する場合は、製紙原料中乾燥分に対し、５０〜５，０００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜２，０００ｐｐｍである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
【００２５】
【実施例１】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液３４．８ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にモノクロル酢酸の結晶５．８ｇを加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し３．６個の四級アンモニウム塩基と１．３個のカルボキシル基が導入された。これを試料−１とする。
【００２７】
【実施例２】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液２０．９ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にアクリルアミド２−メチルプロパンスルフォン酸の結晶４．６ｇを加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し２．３個の四級アンモニウム塩基と０．４個のスルフォン酸基が導入された。これを試料−２とする。
【００３０】
【実施例３】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液３４．８ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にモノクロル酢酸の結晶５．８ｇとアクリルアミドの結晶４．４を加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し３．５個の四級アンモニウム塩基と１．４個のカルボキシル基が導入された。またアクリルアミドの未反応物を測定することにより１．４個のアミド基が導入された。これを試料−３とする。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
（ａ；四級アンモニウム塩基、（ｂ；カルボキシル基、（ｃ；スルフォン酸基
（ｄ；三級アミノ基、（ｅ；アミド基（すべてデンドリマー一分子中個数）
【００３２】
【実施例４〜６】
都市下消化汚泥（ｐＨ８．１５、全ｓｓ分３８，５００ｍｇ／Ｌ）２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１のデンドリマーからなる凝集剤試料−１〜試料−３を対汚泥固形分０．１５添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、両性高分子凝集剤（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４０モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物２０モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量６５０万）を０．２％添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧２Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表２に示す。
【００３３】
【比較例１〜３】
実施例４〜６と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００３５】
【実施例７〜９】
食品加工における余剰汚泥（ｐＨ６．３３、全ｓｓ２１，０００ｍｇ／ｍＬ）２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１のデンドリマーからなる凝集剤、試料−１〜試料−３を対汚泥固形分０．２０添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、アニオン性高分子凝集剤（アクリル酸ナトリウム２０モル％、アクリルアミド８０モル％、分子量１２００万）を０．２０％添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧２Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表３に示す。
【００３６】
【比較例４〜６】
実施例７〜９と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００３８】
【実施例１０〜１２】
製紙会社のパルプ製造工程及び抄紙工程より発生した製紙スラッジ、ｐＨ６．１５、全ｓｓ分２３，１００ｍｇ／Ｌ、２００ｍｌをポリビ−カ−に採取し、表３の架橋性水溶性イオン性高分子と複数のビニル基を有する単量体を添加しないで合成した水溶性イオン性高分子の配合物、Ｍ−１〜Ｍ−８を対乾燥固形分液０．２添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧４Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後ケ−キの濾布剥離性及びケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表５に示す。
【００３９】
【比較例７〜９】
実施例１０〜１２と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表５に示す。
【００４０】
【表４】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００４１】
【実施例１３〜１５】
機械パルプ、ＬＢＫＰ及びチラシ古紙からなる中質紙製紙原料（ｐＨ６．５５、濁度１１００ＦＡＵ、全ｓｓ２．６３％、灰分０．２０％、カチオン要求量０．０４０ｍｅｑ／Ｌ、ゼ−タポテンシャル−９ｍＶ）１００ｍＬ採取し、攪拌機にセットし表１の試料−１〜試料−３をそれぞれ対ｓｓ分３５０ｐｐｍ添加し、５００回転／分で６０秒間攪拌する。その後、ワットマン製ＮＯ．４１（９０ｍｍ）の濾紙にて全量濾過し、濾液のカチオン要求量をミュ−テック社製、ＰＣＤ−０３型により、また濁度をＨＡＣＨ、ＤＲ２０００Ｐ型濁度計にて測定した。結果を表５に示す。
【００４２】
【比較例１０〜１２】
実施例１３〜１５と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表５に示す。
【００４３】
【表５】
濾液カチオン要求量：ｍｅｑ／Ｌ
濾液濁度：ＦＡＵ
【００４４】
【実施例１６〜１８】
中質紙原料（ＬＢＫＰ／ＤＩＰ／ＴＭＰ＝１０／６０／３０、ｐＨ７．１、全ｓｓ２．４０％、灰分０．３０％）を用い、パルプ濃度０．９重量％に水道水を用いて希釈、ブリット式ダイナミックジャ−テスタ−により歩留率を測定した。初めに液体硫酸バンド１．５％、表１の試料−１〜試料−３を対製紙原料０．０２５％、最後にアニオン性水溶性高分子（アクリル酸ナトリウム３０モル％、アクリルアミド７０モル％、分子量１，２００万）を対製紙原料０．０１５％添加した。薬剤の添加順は上記の順で１５秒間隔により下記試験条件で行い、攪拌を開始する。全薬品添加後のｐＨは５．６０であった。３０秒後に１０秒間白水を排出し、３０秒間白水を採取し、下記条件で総歩留率を測定した。なお、攪拌条件は、回転数１０００ｒ．ｐ．ｍ．、ワイヤー１２５Ｐスクリーン（２００メッシュ相当）、総歩留率（ＳＳ濃度）はＡＤＶＡＮＴＥＣ、ＮＯ．２にて濾過し測定した。また濾紙を乾燥後、濾紙を８００℃で焼却し灰分を測定することにより無機物歩留率を算出した。結果を表６に示す。
【００４５】
【比較例１３〜１５】
実施例１６〜１８と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表６に示す。
【００４６】
【表６】
総歩留率；重量％、無機物歩留率；重量％
【発明の属する技術分野】
本発明は、デンドリマーからなる凝集剤に関するものであり、詳しくはデンドリマー（樹木状高分子）の一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム基から選択される一種以上と、カルボキシル基及びスルフォン酸基から選択される一種以上を有するデンドリマーからなる凝集剤とその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、大部分の高分子凝集剤はイオン性あるいは非イオン性の水溶性高分子化合物が使用されている。特にアクリルアミドや（メタ）アクリル酸エステル系単量体は、重合が容易であり分子量も自在に調節できることから市販品の圧倒的多数を占めている。しかし、これらアクリル系高分子は種々の問題点を有している。すなわち、ビニル重合系化合物であるため分子量分布を有し、ほとんと凝集機能に作用しない低分子成分を含有し無駄が多い。高分子凝集剤の多くはイオン性水溶性高分子であるが、大部分は非イオン性単量体とイオン性単量体との共重合反応によって生成する。そのため共重合性比の関係からイオン性基と非イオン性基が不均一に分布し、やはり凝集剤の性能を非効率化していると考えられる。また、部分的には枝分かれをしていても全体としては線型の高分子であり、水溶液における広がりが大きく、その結果、水溶液の粘性が高く、取り扱い、あるいは分散性は低くなり、性能に影響していると考えられる。更に前記の状態と矛盾するようであるが、高分子は全く直線的に広がっているわけではないので、曲がりくねって束になり、凝集作用は水中において外側を向いた活性基のみが担っていると推定される。従って束の内側にある活性基は、機能せず無駄になる。
【０００３】
デンドリマー（樹木状重合体）の物性や製造法は、特公平６−７０１３２号公報などに開示されているが、重合体分子の中心から外側に向かって枝が樹木状に展開している。エマルジョンのような微粒子をさらに小さくして、一個の微粒子を分子レベルで合成したとも解釈される。水処理薬剤は微粒子の外側の活性基のみが作用すると考えれば、デンドリマーを水処理薬剤に応用することは理にかなったことと考えられる。デンドリマーの一番外側を応用する目的に合わせて化学変性し、適用していくことは、ビニル重合系高分子の問題点を補える可能性を秘めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように現在のビニル重合系高分子化合物を応用した高分子凝集剤は、種々の問題点があり、凝集剤として非効率的である。従って本発明の目的はデンドリマーを原料として用い、その一番外側の世代に結合する活性基を変性することにより従来に較べ効率良く凝集機能を発揮する凝集剤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記のような発明に達した。すなわち本発明の請求項１の発明は、デンドリマー（樹木状重合体）において、一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム塩基から選択される一種以上のカチオン性基のモル％をａ、該世代に有するカルボキシル基あるいはスルフォン酸基から選択される一種以上のアニオン性基のモル％をｂ、該世代に有する非イオン性基のモル％をｃとするとき、ａ：ｂのモル比がｂ／ａ＝０．１７〜１０にある（ただし、５≦ａ≦１００、０≦ｂ≦５０、０≦ｃ≦９５とする）ことを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤。
【０００６】
請求項２の発明は、前記デンドリマーが、ポリ（プロピレンイミン）デンドリマーであることを特徴とする請求項１に記載のデンドリマーからなる凝集剤である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーとカチオン性、両性及びアニオン性から選択される一種の高分子凝集剤とを組み合わせて、有機汚泥あるいは製紙スラッジに添加、凝集させた後、脱水機により脱水することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーを抄紙前の製紙原料中に添加し前処理することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１あるいは２に記載のデンドリマーと、アニオン性無機物質、カチオン性水溶性高分子、両性水溶性高分子及びアニオン性水溶性高分子から選択される一種とを組み合わせて、歩留向上及び／又は濾水性向上を目的として、抄紙前の製紙原料中に添加し抄紙することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、デンドリマーにおいて、一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム塩基から選択される一種以上と、カルボキシル基及びスルフォン酸基から選択される一種以上とを必須として有する。このようなデンドリマーは、一番外側の世代に有する活性基としてアミノ基を持つタイプを化学変性することにより容易に合成できる。アミン型デンドリマーは、活性基がアミノ基からなるので、そのままでも凝集剤として使用できるが、四級アンモニウム塩基を有していないので、ｐＨによって性能が大きく変化するため、四級アンモニウム塩基型に変性することが好ましい。変性剤として第一はモノハロゲン化物である塩化メチル、塩化ベンジルなどである。第二はミカエル付加反応をする四級アンモニウム塩基含有化合物であるアクリルアミドアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物などである。第三は、グリシジルトリメチルアンモニウム塩化物などエポキシ基と四級アンモニウム塩基とを含有する化合物である。四級アンモニウム塩基は、デンドリマー一分子中一番外側の世代のアミノ基に対し５〜１００モル％、好ましくは１０〜１００モル％、さらに好ましくは２０〜１００モル％である。
【００１１】
カルボキシル基やスルフォン酸基を導入するには、モノハロゲン化物である塩化酢酸などである。あるいはミカエル付加反応をするアクリルアミドプロパンスルフォン酸などが使用できる。その他カルボキシル基やスルフォン基を持ちアミノ基と反応すればどのようなものでも使用できる。アニオン性基はデンドリマー一分子中一番外側の世代に有するアミノ基に対し０〜５０モル％、好ましくは５〜５０モル％、さらに好ましくは１０〜５０モル％である。非イオン性の活性基を導入するには、ミカエル付加反応をするアクリルアミドやＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどが使用できる。またモノハロゲン化アルキルである塩化メチルや塩化ベンジルなどである。非イオン性活性基導入は同様にアミノ基と反応すればどのようなものでも使用できる。非イオン性基はデンドリマー一分子中一番外側の世代に有するアミノ基に対し０〜９５モル％、好ましくは０〜９０モル％、さらに好ましくは０〜７０モル％である。
【００１２】
変性反応の条件は、使用する変性剤の種類によって多少変化するが、ｐＨ１０〜弱アルカリ性下で行う。反応温度は０〜１００℃で行うが、好ましくは１０〜６０℃で行う。
【００１３】
使用するデンドリマーは、ポリ（プロピレンイミン）デンドリマーやポリアミノアミド系デンドリマーで、世代数３〜５のものが適している。分子量としては、数百〜数万であり、好ましくは数千〜数万である。
【００１４】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、ビニル重合による高分子化合物のように分子量分布と共重合性比による分子個々の活性基の不均一性が減少する。すなわち、変性剤が均一に混合される限りにおいてデンドリマー個々の分子中活性基数はほぼ同数になる。従ってそれだけ効率的な凝集作用を行うことができる。
【００１５】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、製紙排水、化学工業排水、食品工業排水などの生物処理したときに発生する余剰汚泥、あるいは都市下水の生汚泥、混合生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥などの有機汚泥、あるいは製紙スラッジの脱水にアニオン性、カチオン性及び両性から選択される一種の高分子凝集剤と組み合わせて使用することができる。特に強固で粘着性の低いフロックが必要であるベルトプレスやフィルタープレスにおける脱水操作に適している。さらに、古紙や機械パルプに由来するピッチあるいは類アニオン性物質の前処理を行なうため、抄紙前の製紙原料中に添加して使用することもできる。この処理では、重合度の高いものは必要なく、個々分子のイオン化度が均一であることが効率良い処理を行なえる。
【００１６】
更に本発明のデンドリマーからなる凝集剤は、歩留向上及び／又は濾水性向上を目的としてアニオン性無機物質や高分子凝集剤と組み合わせて、抄紙前の製紙原料中に添加し使用することもできる。前記アニオン性無機物質としては、ベントナイト、カオリン、クレイあるいはタルクなどであり、またコロイダルシリカも使用できる。
【００１７】
前記高分子凝集剤は、アニオン性、両性及びカチオン性から選択される一種である。アニオン性凝集剤としては、アニオン性単量体３〜１００モル％と（メタ）水溶性非イオン性単量体を０〜９７モル％含有する単量体混合物の共重合体である。アニオン性単量体は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸やスチレンスルホン酸などである。製品形態は、市販されている、ペースト品、エマルジョン品、デイスパージョン品あるいは粉末品などどのようなものでも使用できる。非イオン性単量体は、アクリルアミドが好ましいが、その他の非イオン性単量体、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペラジンなどがあげられる。
【００１８】
またカチオン性あるは両性高分子凝集剤としては、以下のようなものである。すなわちカチオン性単量体５〜１００モル％、アニオン性単量体０〜５０モル％および水溶性非イオン性０〜９５モル％からなる単量体混合物の共重合体である。カチオン性単量体の例としては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどが上げられ、四級アンモニウム基含有単量体の例は、前記三級アミノ含有単量体の塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物などである。また前記一般式（２）で表されるカチオン性単量体の例としては、ジメチルジアリルアンモニウム系単量体であり、その例としてジメチルジアリルアンモニウム塩化物、ジアリルメチルベンジルアンモニウム塩化物などである。
【００１９】
またアニオン性単量体の例としては、スルフォン基でもカルボキシル基でもさしつかいなく、両方を併用しても良い。スルフォン基含有単量体の例は、ビニルスルフォン酸、ビニルベンゼンスルフォン酸あるいは２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルフォン酸などである。またカルボキシル基含有単量体の例は、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸あるいはｐ−カルボキシスチレンなどである。
【００２０】
水溶性非イオン性単量体の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペラジンなどがあげられる。
【００２１】
これらカチオン性高分子凝集剤の各成分の比率は、カチオン性単量体５〜１００モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９５モル％であり、好ましくはカチオン性単量体１０〜１００モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９０モル％である。また両性高分子凝集剤の各成分の比率は、カチオン性単量体５〜１００モル％、アニオン性単量体５〜５０モル％、水溶性非イオン性単量体０〜９０モル％であり、好ましくはカチオン性単量体１０〜１００モル％、アニオン性単量体５〜５０モル％、水溶性非イオン性単量体０〜８５モル％である。また分子量は、１００万〜２，０００万であり、好ましくは３００万〜１，５００万である。
【００２２】
本発明のデンドリマーからなる凝集剤の添加量は、汚泥固形分に対し重量で０．１〜２．０％であり、好ましくは０．２〜１．０％である。また、前処理として使用するには、製紙原料中乾燥分に対し、５０〜５，０００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜２，０００ｐｐｍである。また、濾水及び／又は歩留を目的として製紙原料中に添加する場合は、製紙原料中乾燥分に対し、５０〜５，０００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜２，０００ｐｐｍである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
【００２５】
【実施例１】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液３４．８ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にモノクロル酢酸の結晶５．８ｇを加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し３．６個の四級アンモニウム塩基と１．３個のカルボキシル基が導入された。これを試料−１とする。
【００２７】
【実施例２】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液２０．９ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にアクリルアミド２−メチルプロパンスルフォン酸の結晶４．６ｇを加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し２．３個の四級アンモニウム塩基と０．４個のスルフォン酸基が導入された。これを試料−２とする。
【００３０】
【実施例３】
撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた五つ口セパラブルフラスコに、８−カスケード：１，４ジアミノブタン［４］：（１−アザブチリデン）４プロピルアミン（第二世代、理論分子量７８０、アミノ基数８）を３０．０ｇ採取し、イオン交換水１２０ｇを加え均一にし、３０℃で攪拌下、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの６０重量％水溶液３４．８ｇを３０分かけて滴下した。その後２時間反応させ四級アンモニウム塩基を導入した。次にモノクロル酢酸の結晶５．８ｇとアクリルアミドの結晶４．４を加え、同じ３０℃により３時間反応させた。終了後コロイド滴定により測定するとデンドリマー１分子に対し３．５個の四級アンモニウム塩基と１．４個のカルボキシル基が導入された。またアクリルアミドの未反応物を測定することにより１．４個のアミド基が導入された。これを試料−３とする。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
（ａ；四級アンモニウム塩基、（ｂ；カルボキシル基、（ｃ；スルフォン酸基
（ｄ；三級アミノ基、（ｅ；アミド基（すべてデンドリマー一分子中個数）
【００３２】
【実施例４〜６】
都市下消化汚泥（ｐＨ８．１５、全ｓｓ分３８，５００ｍｇ／Ｌ）２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１のデンドリマーからなる凝集剤試料−１〜試料−３を対汚泥固形分０．１５添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、両性高分子凝集剤（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４０モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物２０モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量６５０万）を０．２％添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧２Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表２に示す。
【００３３】
【比較例１〜３】
実施例４〜６と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００３５】
【実施例７〜９】
食品加工における余剰汚泥（ｐＨ６．３３、全ｓｓ２１，０００ｍｇ／ｍＬ）２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１のデンドリマーからなる凝集剤、試料−１〜試料−３を対汚泥固形分０．２０添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、アニオン性高分子凝集剤（アクリル酸ナトリウム２０モル％、アクリルアミド８０モル％、分子量１２００万）を０．２０％添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧２Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表３に示す。
【００３６】
【比較例４〜６】
実施例７〜９と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００３８】
【実施例１０〜１２】
製紙会社のパルプ製造工程及び抄紙工程より発生した製紙スラッジ、ｐＨ６．１５、全ｓｓ分２３，１００ｍｇ／Ｌ、２００ｍｌをポリビ−カ−に採取し、表３の架橋性水溶性イオン性高分子と複数のビニル基を有する単量体を添加しないで合成した水溶性イオン性高分子の配合物、Ｍ−１〜Ｍ−８を対乾燥固形分液０．２添加し、ビ−カ−移し変え攪拌１０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、３０秒後の濾液量を測定した。また濾過した汚泥をプレス圧４Ｋｇ／ｍ２で１分間脱水する。その後ケ−キの濾布剥離性及びケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表５に示す。
【００３９】
【比較例７〜９】
実施例１０〜１２と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表５に示す。
【００４０】
【表４】
３０秒後濾液量：ｍｌ、ケーキ含水率：重量％
【００４１】
【実施例１３〜１５】
機械パルプ、ＬＢＫＰ及びチラシ古紙からなる中質紙製紙原料（ｐＨ６．５５、濁度１１００ＦＡＵ、全ｓｓ２．６３％、灰分０．２０％、カチオン要求量０．０４０ｍｅｑ／Ｌ、ゼ−タポテンシャル−９ｍＶ）１００ｍＬ採取し、攪拌機にセットし表１の試料−１〜試料−３をそれぞれ対ｓｓ分３５０ｐｐｍ添加し、５００回転／分で６０秒間攪拌する。その後、ワットマン製ＮＯ．４１（９０ｍｍ）の濾紙にて全量濾過し、濾液のカチオン要求量をミュ−テック社製、ＰＣＤ−０３型により、また濁度をＨＡＣＨ、ＤＲ２０００Ｐ型濁度計にて測定した。結果を表５に示す。
【００４２】
【比較例１０〜１２】
実施例１３〜１５と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表５に示す。
【００４３】
【表５】
濾液カチオン要求量：ｍｅｑ／Ｌ
濾液濁度：ＦＡＵ
【００４４】
【実施例１６〜１８】
中質紙原料（ＬＢＫＰ／ＤＩＰ／ＴＭＰ＝１０／６０／３０、ｐＨ７．１、全ｓｓ２．４０％、灰分０．３０％）を用い、パルプ濃度０．９重量％に水道水を用いて希釈、ブリット式ダイナミックジャ−テスタ−により歩留率を測定した。初めに液体硫酸バンド１．５％、表１の試料−１〜試料−３を対製紙原料０．０２５％、最後にアニオン性水溶性高分子（アクリル酸ナトリウム３０モル％、アクリルアミド７０モル％、分子量１，２００万）を対製紙原料０．０１５％添加した。薬剤の添加順は上記の順で１５秒間隔により下記試験条件で行い、攪拌を開始する。全薬品添加後のｐＨは５．６０であった。３０秒後に１０秒間白水を排出し、３０秒間白水を採取し、下記条件で総歩留率を測定した。なお、攪拌条件は、回転数１０００ｒ．ｐ．ｍ．、ワイヤー１２５Ｐスクリーン（２００メッシュ相当）、総歩留率（ＳＳ濃度）はＡＤＶＡＮＴＥＣ、ＮＯ．２にて濾過し測定した。また濾紙を乾燥後、濾紙を８００℃で焼却し灰分を測定することにより無機物歩留率を算出した。結果を表６に示す。
【００４５】
【比較例１３〜１５】
実施例１６〜１８と同様な試験操作によって縮合系ポリアミン（比較−１）、ビニル重合系両性水溶性高分子（アクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物４５モル％、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物１５モル％、アクリル酸２０モル％、アクリルアミド２０モル％、分子量２万）（比較−２）、メタクリル酸ジメチルアミノエチルの塩化メチル四級化物重合物、分子量１．２万）（比較−３）を用いて試験した。結果を表６に示す。
【００４６】
【表６】
総歩留率；重量％、無機物歩留率；重量％
Claims (5)
- デンドリマー（樹木状重合体）において、一番外側の世代に有する活性基として、一級アミノ基〜四級アンモニウム塩基から選択される一種以上のカチオン性基のモル％をａ、該世代に有するカルボキシル基あるいはスルフォン酸基から選択される一種以上のアニオン性基のモル％をｂ、該世代に有する非イオン性基のモル％をｃとするとき、ａ：ｂのモル比がｂ／ａ＝０．１７〜１０にある（ただし、５≦ａ≦１００、０≦ｂ≦５０、０≦ｃ≦９５とする）ことを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤。
- 前記デンドリマーが、ポリ（プロピレンイミン）デンドリマーであることを特徴とする請求項１に記載のデンドリマーからなる凝集剤。
- 請求項１あるいは２に記載のデンドリマーとカチオン性、両性及びアニオン性から選択される一種の高分子凝集剤とを組み合わせて、有機汚泥あるいは製紙スラッジに添加、凝集させた後、脱水機により脱水することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法。
- 請求項１あるいは２に記載のデンドリマーを抄紙前の製紙原料中に添加し前処理することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法。
- 請求項１あるいは２に記載のデンドリマーと、アニオン性無機物質、カチオン性水溶性高分子、両性水溶性高分子及びアニオン性水溶性高分子から選択される一種とを組み合わせて、歩留向上及び／又は濾水性向上を目的として、抄紙前の製紙原料中に添加し抄紙することを特徴とするデンドリマーからなる凝集剤の使用方法。
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