JPH02229504A - ポリマー凝集剤を用いる水浄化方法 - Google Patents
ポリマー凝集剤を用いる水浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規な凝集剤を用いて廃水を浄化する方法に
係わる． 水溶性のカチオン性ボリマーの分散系を用いて廃水を浄
化する方法は既に公知である．特に米国特許第３，４０
９，５４７号には、ジメチルアミノエチルメタクリレー
トに由来するような第四アンモニウムボリマー０．１〜
１０ｐｐｍを用いて水を浄化する方法が開示されている
．ヨーロッパ特許第０６８ ，９５５号には、２０〜２
５℃で４カ月より長く安定である油中水型分散系が開示
されており、この分散系は−第四化したジメチルアミノ
エチルアクリレー１一をベースとするボリマーを純粋な
形態で、またはアクリルアミドとの混合物として２０〜
５５％、一少なくとも１種のＣ，。〜Ｃｌ３のノルマル
アルカンを２０〜４５％、 一少なくとも２種の乳化剤、即ちＩＩＬＢ（親水性一親
油性バランス）が３〜５である乳化剤及び１２〜１６で
ある乳化剤を含む系を１〜５％、及び−水を１００％と
なるまで 含む． 廃水を清澄にする凝集剤として適当であるこれらの分散
系は、通常２００〜２，ＯＯＯｎ−の粒径と、少なくと
も２に等し一子啄散度数（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔ
ｙｉｎｄｅｘ）とを有する粒子から成る．米国特許第４
，５８８，５０８号には、水の清澄化に用いる、バイモ
ード分子量分布を有する２種のカチオン性ボリマーの混
合物が開示されている．英国特許公開第２，１７８，４
３２号には、水に懸濁した固体を凝集させるのに、強カ
チオン性ポリマーと少なくとも１種の弱カチオン性ボリ
マーとの混合物を該固体に対し１〜１０，ＯＯＯｐｐｍ
の比率で用いることが開示されている．米国特許第４，
５８８，５０８号及び英国特許公開第２，１７８，４３
２号の上記開示の明らかな欠点は、２種の異なるボリマ
ーを予め形成することに起因する複雑さである． 本発明は、先行技術における上述の問題点を解決するこ
と、即ち単純な組成を有し、熱力学的に安定であり、実
質的に単分散型である極小粒子の形態を有し、廃水処理
のための凝集力が優れている新規な凝集剤を用いる水浄
化方法を提供することを目的とする． 本発明によれば、上記のような凝集剤は、少なくとも２
Ｘ １０＠に等しい分子量を有する、少なくとも１種の
水溶性のアニオン性または非イオン性ビニルモノマーと
共重合させ得る少なくとも１種の水溶性のカチオン性ビ
ニルモノマーのボリマーを含む逆マイクロラテックス（
ｒｅｖｅｒｓｅ ｍｉｃｒｏｌａｔｅｘ）から成り、こ
のマイクロラテックスは、直径３０〜１Ｂ０ｎｍの粒子
の形態を有し、その多分散度数（ボリマー粒子の重量平
均直径の数平均直径に対する比として規定）は約１．０
５〜１．２であるという特徴を有する． このような凝集剤は通常、 −３０カ月以上の間然力学的に安定であり、一透明であ
り、 一分散相（水でｔ！Ｂ潤したボリマーと界面活性剤と−
剪断勾配ゼロにおいて、分散相の体積分率に従い３〜５
００センチボアズの極限粘度を有する（２５℃で測定）
． 本発明による凝集剤は、（油中水型の》逆マイクロエマ
ルションを製造する第１のステップ（ａ）、及びステッ
プ（ａ）で得られた逆マイクロエマルションを重合条件
下に置く第２のステップ（ｂ）を含む方法で有利に製造
することができ、この製造方法の特徴は、ステップ（ａ
）が （Ａ） 少なくとも１種の水溶性のアニオン性または
非イオン性とニルモノマーと混合し得る少なくとも１種
の水溶性のカチオン性とニルモノマーの水溶液と、 （Ｂ） 少なくとも１種の液体炭化水素を含有する油
相と、 （Ｃ） 少なくとも１種の非イオン性界面活性剤とを
混合することから成り、その際上記非イオン性界面活性
剤は逆マイクロエマルションを実現する十分な比率で用
い、また該界面活性剤の｝ＩＬＢは、一水溶性のカチオ
ン性ビニルモノマーが単独で存在するか、または水溶性
のアニオン性ビニルモノマーとの混合物として存在する
場合は約１１〜１５であり、 一水溶性のカチオン性ビニルモノマーが水溶性の非イオ
ン性ビニルモノマーとの混合物として存在する場合は約
７．５〜１３である ことである． 水溶液（Ａ）中の水溶性カチオン性ビニルモノマーの濃
度は通常５〜８０重量％で、好ましくは１０〜６０重量
％である． 油相（Ｂ）中に存在させる液体炭化水素は好ましくは、
６〜１４個の炭素原子を有する線状、分校状または環状
脂肪族炭化水素からか、または６〜１５個の炭素原子を
有する芳香族炭化水素から選択する． 本発明による逆マイクロエマルション１００重量部を得
るためには、 一２５〜６５重１部の水溶液（Ａ）と、２５〜６０重量
部の油相（Ｂ）と、 −１０〜２７重量部の非イオン性界面活性剤（Ｃ）とを
混合することが好ましい． 本発明に用い得る非イオン性界面活性剤の例としては、
ボリオキシエチレン化したソルビトールヘキサオレエー
ト、ソルビタンセスキオレエ−■・、エトキシル化した
ソルビタントリオレエート、ソルビタントリオレエート
及びボリオキシエチレン化したソルビトールモノオレエ
ート、並びに脂溶性のモノカルボン酸錯体に由来する少
なくとも２種のボリマー成分と、ポリオキシアルキレン
単位を含有する水溶性化合物の發基である別のボリマー
成分とを含む、ヨーロッパ特許出願公開第０．２５８，
１２０号に開示されているようなコボリマーとこれらの
混合物とを特に挙げることができる．本発明で用い得る
水溶性のカチオン性ビニルモノマーは、特に一最式 に対応する不飽和第四アンモニウム塩であり、式中、 ＾は酸素原子またはＮＨ基であり、 Ｒ１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ２は２〜４個
の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基であり
、 互いに同じでも異なってもよいＲ，、Ｒ，及びＲ，は直
鎖または分枝鎖アルキル基またはアリール基であり、 ｘはハロゲンＪｌ｛ 子並ヒｃ．：基−ｃ２Ｈｓ−ＳＯ
ＪｔびーＣＨ３−Ｓｏ．の中から選択される． 本発明による凝集剤の組成に特に好ましい第四アンモニ
ウム塩は、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリドである．本発明で用い得る水溶性のア
ニオン性とニルモノマーとしては特にアクリル酸、メタ
クリル酸及び２−アクリルアミドー２−メチルプロパン
スルホン酸を挙げることができ、特にこれらの酸のアル
カリ金属塩が好ましい。本発明で用い得る水溶性の非イ
オン性ビニルモノマーとしては、特にアクリルアミド、
メタクリルアミド及びＮ−ビニルビロリドンを挙げるこ
とができる． 本発明の範囲内で、水溶性のカチオン性とニルモノマー
は、上記に規定したようなアニオン性または非イオン性
の水溶性とニルモノマーのうちの少なくとも１種とあら
ゆる比率で混合し得る．しかし、そのような混合物のう
ちで好ましいのは、水溶性カチオン性とニルモノマーの
比率が少なくとも５重量％である混合物である． 非イオン性界面活性剤の逆マイクロエマルション中での
比率、及び該界面活性剤のＨＬＢの選択は、本発明によ
る方法の効率を決定する２要因である．まず、用いる水
溶性ビニルモノマーの特性または油相の特性に閏連する
例外を除けば、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）から成る
混合物の界面活性剤比率が１０重量％未満である場合（
熱力学的に）安定な逆マイクロエマルションを得ること
は通常不可能である．他方、上記界面活性剤のＩＩＬＢ
は４つの要因、即ち ー水溶性カチオン性ビニルモノマーを該モノマーのみで
重合させるか、それともコモノマーと混合して重合させ
るか、 一カチオン性モノマーをコモノマーと混合する場合、コ
モノマーの性質くアニオン性であるが非イオン性である
か）及び比率、 ーカチオン性モノマーの特性、及び 一油相（Ｂ）の特性 に従って運択する． そのうえ、この種の方法では界面活性剤の必要量はその
界面活性剤のＩＩＬＩＩに従属し、ＨＬＢが大きいと通
常該必要量は最小値を越えることが知られている．経済
上の理由から、普通は界面活性剤を可能なかぎり価かし
か用いないことが追求されるので、上記最小値は工業的
な最適値，でもある。従って、用いるべき界面活性剤の
ＨＬＢを上記諸要因に従ってその都度決定することが非
常に重要である．本発明のこの点について説明する例を
挙げると、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリドを単独で重合させ、がっ油相はシクロ
ヘキサンである場合、約１２．８〜１３．２のＨＬＢを
有する非イオン性界面活性剤（または混合物）を用いる
ことが好ましい．メタクリ口イルオキシェチルトリメチ
ルアンモニウムクロリドをアクリルアミドと共重合させ
、油相はシクロヘキサンである場合は、約７．５〜１３
のＩＩ Ｌ Ｂを有する非イオン性界面活性剤（または
混合物）を用いることが好ましく、この場合のＨＬＢは
好ましくは、混合物におけるメタクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロリドの重量分率Ｘとの間
に相関関係４Ｘ＋７．３≦■ＬＢ≦５．５ｘ＋７．７を
有する． 上述の技術的教示を勘案すれば、上記以外のモノマーに
関・して用いるべき非イオン性界面活性剤のＩＩＬＢを
決定することも当業者には可能である。
係わる． 水溶性のカチオン性ボリマーの分散系を用いて廃水を浄
化する方法は既に公知である．特に米国特許第３，４０
９，５４７号には、ジメチルアミノエチルメタクリレー
トに由来するような第四アンモニウムボリマー０．１〜
１０ｐｐｍを用いて水を浄化する方法が開示されている
．ヨーロッパ特許第０６８ ，９５５号には、２０〜２
５℃で４カ月より長く安定である油中水型分散系が開示
されており、この分散系は−第四化したジメチルアミノ
エチルアクリレー１一をベースとするボリマーを純粋な
形態で、またはアクリルアミドとの混合物として２０〜
５５％、一少なくとも１種のＣ，。〜Ｃｌ３のノルマル
アルカンを２０〜４５％、 一少なくとも２種の乳化剤、即ちＩＩＬＢ（親水性一親
油性バランス）が３〜５である乳化剤及び１２〜１６で
ある乳化剤を含む系を１〜５％、及び−水を１００％と
なるまで 含む． 廃水を清澄にする凝集剤として適当であるこれらの分散
系は、通常２００〜２，ＯＯＯｎ−の粒径と、少なくと
も２に等し一子啄散度数（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔ
ｙｉｎｄｅｘ）とを有する粒子から成る．米国特許第４
，５８８，５０８号には、水の清澄化に用いる、バイモ
ード分子量分布を有する２種のカチオン性ボリマーの混
合物が開示されている．英国特許公開第２，１７８，４
３２号には、水に懸濁した固体を凝集させるのに、強カ
チオン性ポリマーと少なくとも１種の弱カチオン性ボリ
マーとの混合物を該固体に対し１〜１０，ＯＯＯｐｐｍ
の比率で用いることが開示されている．米国特許第４，
５８８，５０８号及び英国特許公開第２，１７８，４３
２号の上記開示の明らかな欠点は、２種の異なるボリマ
ーを予め形成することに起因する複雑さである． 本発明は、先行技術における上述の問題点を解決するこ
と、即ち単純な組成を有し、熱力学的に安定であり、実
質的に単分散型である極小粒子の形態を有し、廃水処理
のための凝集力が優れている新規な凝集剤を用いる水浄
化方法を提供することを目的とする． 本発明によれば、上記のような凝集剤は、少なくとも２
Ｘ １０＠に等しい分子量を有する、少なくとも１種の
水溶性のアニオン性または非イオン性ビニルモノマーと
共重合させ得る少なくとも１種の水溶性のカチオン性ビ
ニルモノマーのボリマーを含む逆マイクロラテックス（
ｒｅｖｅｒｓｅ ｍｉｃｒｏｌａｔｅｘ）から成り、こ
のマイクロラテックスは、直径３０〜１Ｂ０ｎｍの粒子
の形態を有し、その多分散度数（ボリマー粒子の重量平
均直径の数平均直径に対する比として規定）は約１．０
５〜１．２であるという特徴を有する． このような凝集剤は通常、 −３０カ月以上の間然力学的に安定であり、一透明であ
り、 一分散相（水でｔ！Ｂ潤したボリマーと界面活性剤と−
剪断勾配ゼロにおいて、分散相の体積分率に従い３〜５
００センチボアズの極限粘度を有する（２５℃で測定）
． 本発明による凝集剤は、（油中水型の》逆マイクロエマ
ルションを製造する第１のステップ（ａ）、及びステッ
プ（ａ）で得られた逆マイクロエマルションを重合条件
下に置く第２のステップ（ｂ）を含む方法で有利に製造
することができ、この製造方法の特徴は、ステップ（ａ
）が （Ａ） 少なくとも１種の水溶性のアニオン性または
非イオン性とニルモノマーと混合し得る少なくとも１種
の水溶性のカチオン性とニルモノマーの水溶液と、 （Ｂ） 少なくとも１種の液体炭化水素を含有する油
相と、 （Ｃ） 少なくとも１種の非イオン性界面活性剤とを
混合することから成り、その際上記非イオン性界面活性
剤は逆マイクロエマルションを実現する十分な比率で用
い、また該界面活性剤の｝ＩＬＢは、一水溶性のカチオ
ン性ビニルモノマーが単独で存在するか、または水溶性
のアニオン性ビニルモノマーとの混合物として存在する
場合は約１１〜１５であり、 一水溶性のカチオン性ビニルモノマーが水溶性の非イオ
ン性ビニルモノマーとの混合物として存在する場合は約
７．５〜１３である ことである． 水溶液（Ａ）中の水溶性カチオン性ビニルモノマーの濃
度は通常５〜８０重量％で、好ましくは１０〜６０重量
％である． 油相（Ｂ）中に存在させる液体炭化水素は好ましくは、
６〜１４個の炭素原子を有する線状、分校状または環状
脂肪族炭化水素からか、または６〜１５個の炭素原子を
有する芳香族炭化水素から選択する． 本発明による逆マイクロエマルション１００重量部を得
るためには、 一２５〜６５重１部の水溶液（Ａ）と、２５〜６０重量
部の油相（Ｂ）と、 −１０〜２７重量部の非イオン性界面活性剤（Ｃ）とを
混合することが好ましい． 本発明に用い得る非イオン性界面活性剤の例としては、
ボリオキシエチレン化したソルビトールヘキサオレエー
ト、ソルビタンセスキオレエ−■・、エトキシル化した
ソルビタントリオレエート、ソルビタントリオレエート
及びボリオキシエチレン化したソルビトールモノオレエ
ート、並びに脂溶性のモノカルボン酸錯体に由来する少
なくとも２種のボリマー成分と、ポリオキシアルキレン
単位を含有する水溶性化合物の發基である別のボリマー
成分とを含む、ヨーロッパ特許出願公開第０．２５８，
１２０号に開示されているようなコボリマーとこれらの
混合物とを特に挙げることができる．本発明で用い得る
水溶性のカチオン性ビニルモノマーは、特に一最式 に対応する不飽和第四アンモニウム塩であり、式中、 ＾は酸素原子またはＮＨ基であり、 Ｒ１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ２は２〜４個
の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基であり
、 互いに同じでも異なってもよいＲ，、Ｒ，及びＲ，は直
鎖または分枝鎖アルキル基またはアリール基であり、 ｘはハロゲンＪｌ｛ 子並ヒｃ．：基−ｃ２Ｈｓ−ＳＯ
ＪｔびーＣＨ３−Ｓｏ．の中から選択される． 本発明による凝集剤の組成に特に好ましい第四アンモニ
ウム塩は、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリドである．本発明で用い得る水溶性のア
ニオン性とニルモノマーとしては特にアクリル酸、メタ
クリル酸及び２−アクリルアミドー２−メチルプロパン
スルホン酸を挙げることができ、特にこれらの酸のアル
カリ金属塩が好ましい。本発明で用い得る水溶性の非イ
オン性ビニルモノマーとしては、特にアクリルアミド、
メタクリルアミド及びＮ−ビニルビロリドンを挙げるこ
とができる． 本発明の範囲内で、水溶性のカチオン性とニルモノマー
は、上記に規定したようなアニオン性または非イオン性
の水溶性とニルモノマーのうちの少なくとも１種とあら
ゆる比率で混合し得る．しかし、そのような混合物のう
ちで好ましいのは、水溶性カチオン性とニルモノマーの
比率が少なくとも５重量％である混合物である． 非イオン性界面活性剤の逆マイクロエマルション中での
比率、及び該界面活性剤のＨＬＢの選択は、本発明によ
る方法の効率を決定する２要因である．まず、用いる水
溶性ビニルモノマーの特性または油相の特性に閏連する
例外を除けば、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）から成る
混合物の界面活性剤比率が１０重量％未満である場合（
熱力学的に）安定な逆マイクロエマルションを得ること
は通常不可能である．他方、上記界面活性剤のＩＩＬＢ
は４つの要因、即ち ー水溶性カチオン性ビニルモノマーを該モノマーのみで
重合させるか、それともコモノマーと混合して重合させ
るか、 一カチオン性モノマーをコモノマーと混合する場合、コ
モノマーの性質くアニオン性であるが非イオン性である
か）及び比率、 ーカチオン性モノマーの特性、及び 一油相（Ｂ）の特性 に従って運択する． そのうえ、この種の方法では界面活性剤の必要量はその
界面活性剤のＩＩＬＩＩに従属し、ＨＬＢが大きいと通
常該必要量は最小値を越えることが知られている．経済
上の理由から、普通は界面活性剤を可能なかぎり価かし
か用いないことが追求されるので、上記最小値は工業的
な最適値，でもある。従って、用いるべき界面活性剤の
ＨＬＢを上記諸要因に従ってその都度決定することが非
常に重要である．本発明のこの点について説明する例を
挙げると、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリドを単独で重合させ、がっ油相はシクロ
ヘキサンである場合、約１２．８〜１３．２のＨＬＢを
有する非イオン性界面活性剤（または混合物）を用いる
ことが好ましい．メタクリ口イルオキシェチルトリメチ
ルアンモニウムクロリドをアクリルアミドと共重合させ
、油相はシクロヘキサンである場合は、約７．５〜１３
のＩＩ Ｌ Ｂを有する非イオン性界面活性剤（または
混合物）を用いることが好ましく、この場合のＨＬＢは
好ましくは、混合物におけるメタクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロリドの重量分率Ｘとの間
に相関関係４Ｘ＋７．３≦■ＬＢ≦５．５ｘ＋７．７を
有する． 上述の技術的教示を勘案すれば、上記以外のモノマーに
関・して用いるべき非イオン性界面活性剤のＩＩＬＢを
決定することも当業者には可能である。
逆マイクロエマルションの製造では混合物の温度を入念
に制御することが重要であり、なぜなら非イオン性界面
活性剤が存在すると逆マイクロエマルションは温度に関
して敏感になるからである．温度の影響は、非イオン性
界面活性剤の濃度が逆マイクロエマルションの製造に必
要な最低濃度に近付くほど大きくなる．必要な界面活性
剤含量を低下させつつ、逆マイクロエマルションの安定
性に対する温度の影響を最小にするためには、逆マイク
ロエマルションを、重合のために選択する温度にできる
だけ近い温度で製造することが好ましい． 本発明による凝集剤を製造する方法の第２のステップ（
ｂ）では、ステップ＜ａ）で製造した逆マイクロエマル
ションを重合条件下に置き、その際重合は、 一例えば紫外線放射によって光化学的に生起させ、及び
／または −該マイクロエマルション中に、油相（Ｂ）に加えられ
る（アゾービスーイソブチロニトリルのような）疎水性
遊離ラジカル開始物質かまたは水溶液（Ａ）に加えられ
る（過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムのような）親
水性遊離ラジカル開始物質を存在させることによって、
または過硫酸塩をボリヒドロフェノール、亜硫酸ナトリ
ウム及び亜硫酸水素ナトリウム、ジメチルアミノプロビ
オニトリル、ジアゾメル力ブタン並びにフェリシアン化
物の中から選択した少なくとも１種の還元剤と組み合わ
せて用いる酸化還元系を存在させることによって熱的に
生起させる． 上記重合は急速かつ大規模に起こり、水溶性のボリマー
〈またはコボリマー》を高比率で含有する安定で透明な
マイクロラテックスが形成される．重合時間は、例えば
光化学的方法の場合は周囲温度で５〜２６０分、熱的方
法の場合は５〜３８０分である《当然なから、重合時間
は温度の逆関数》．熱的方法で重合中に用い得る温度は
、通常２０〜９０℃である． 本発明によれば、上述の凝集剤を有効比率で、好ましく
は浄化するべき水に懸濁した固体に対し１〜１０，ＯＯ
Ｏｐｐｓの比率で用いることによって水な浄化できる．
当然なから上記比率は、当業者に公知であるように、水
中の懸濁固体の物理化学特性及び水の固体含量に従属し
得る． 本発明による浄化方法は、下水及び工業廃水の清澄化及
び浄化の生態学的問題点を簡便かつ効率的に解決するこ
とを可能にし、その際（現在３０カ月以上に達し得る）
長期貯蔵に耐え得る凝集剤を用い、また粉末状の凝集剤
を予め溶解させることを必要としない． 本発明を、非限定的な実施例によって以下に詳述する． 及鳳」土 ３７ｇのシクロヘキサンを、ポリオキシエチレン化した
ソルビタンモノオレエート（ＴＷＥＥＮ ８０）とソル
ビタンセスキオレエート（＾ＲＬＡＣＥＬ ８３）との
混合物（ＨＬＢ １２．９）１３ｇと攪拌下に混合した
．シクロヘキサンと界面活性剤とのこの混合物に、２５
ｇのメタクリ口イルオキシエチルＩ・リメチルアンモニ
ウムクロリドを２５Ｆｌの蒸留水に溶解させた溶液を添
加しな．得られたマイクロエマルションにアゾービスー
イソブチロニトリルをモノマーの０．３重量％の量で導
入し、その後このマイクロエマルションを、抑止物質と
して作用する恐れの有る酸素を除去するべく窒素雰囲気
下に２０℃で３０分間脱気した． その後、マイクロエマルションに、サーモスタットで２
０℃に制御した５００ｍｌ反応容器内で紫外線を照射し
た．１時間の重合後、１０？のボリマー分子量と１．１
５の多分散度数（先に規定）とを有する透明なマイクロ
ラテックスが得られ、その際平均粒径は１３８ｎｍであ
った． Ｋ藷１１ 実施例１で得られたマイクロラテックスを用いて、毎分
約７００回転での機械的攪拌下に置いた、１リットル当
たり９ｇの固形物質を含有する廃水を清澄化した． マイクロラテックスを上記廃水に、固形物質ｌｋｇにつ
き６ｇの量で急速に導入した５秒後に攪拌を停止した．
２５分経過後、沈澱スラッジの高さが処理スラッジの開
始高の６１％に等しいことが観察された． 犬１ｊリエ止Ｊｌ［ｌ スラッジ沈降試験を実施例２の条件下に、ただし実施例
１のマイクロラテックスをＦＬＯＥＲ（ｉＥＲ社がＦＯ
９６５０ Ｇの名称で市販している粉末状のカチオン
性ボリマーラテックスに置き換えて行なった．２５分の
沈降後、沈澱スラッジの高さは処理スラッジの開始高の
なお７４％に達した．
に制御することが重要であり、なぜなら非イオン性界面
活性剤が存在すると逆マイクロエマルションは温度に関
して敏感になるからである．温度の影響は、非イオン性
界面活性剤の濃度が逆マイクロエマルションの製造に必
要な最低濃度に近付くほど大きくなる．必要な界面活性
剤含量を低下させつつ、逆マイクロエマルションの安定
性に対する温度の影響を最小にするためには、逆マイク
ロエマルションを、重合のために選択する温度にできる
だけ近い温度で製造することが好ましい． 本発明による凝集剤を製造する方法の第２のステップ（
ｂ）では、ステップ＜ａ）で製造した逆マイクロエマル
ションを重合条件下に置き、その際重合は、 一例えば紫外線放射によって光化学的に生起させ、及び
／または −該マイクロエマルション中に、油相（Ｂ）に加えられ
る（アゾービスーイソブチロニトリルのような）疎水性
遊離ラジカル開始物質かまたは水溶液（Ａ）に加えられ
る（過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムのような）親
水性遊離ラジカル開始物質を存在させることによって、
または過硫酸塩をボリヒドロフェノール、亜硫酸ナトリ
ウム及び亜硫酸水素ナトリウム、ジメチルアミノプロビ
オニトリル、ジアゾメル力ブタン並びにフェリシアン化
物の中から選択した少なくとも１種の還元剤と組み合わ
せて用いる酸化還元系を存在させることによって熱的に
生起させる． 上記重合は急速かつ大規模に起こり、水溶性のボリマー
〈またはコボリマー》を高比率で含有する安定で透明な
マイクロラテックスが形成される．重合時間は、例えば
光化学的方法の場合は周囲温度で５〜２６０分、熱的方
法の場合は５〜３８０分である《当然なから、重合時間
は温度の逆関数》．熱的方法で重合中に用い得る温度は
、通常２０〜９０℃である． 本発明によれば、上述の凝集剤を有効比率で、好ましく
は浄化するべき水に懸濁した固体に対し１〜１０，ＯＯ
Ｏｐｐｓの比率で用いることによって水な浄化できる．
当然なから上記比率は、当業者に公知であるように、水
中の懸濁固体の物理化学特性及び水の固体含量に従属し
得る． 本発明による浄化方法は、下水及び工業廃水の清澄化及
び浄化の生態学的問題点を簡便かつ効率的に解決するこ
とを可能にし、その際（現在３０カ月以上に達し得る）
長期貯蔵に耐え得る凝集剤を用い、また粉末状の凝集剤
を予め溶解させることを必要としない． 本発明を、非限定的な実施例によって以下に詳述する． 及鳳」土 ３７ｇのシクロヘキサンを、ポリオキシエチレン化した
ソルビタンモノオレエート（ＴＷＥＥＮ ８０）とソル
ビタンセスキオレエート（＾ＲＬＡＣＥＬ ８３）との
混合物（ＨＬＢ １２．９）１３ｇと攪拌下に混合した
．シクロヘキサンと界面活性剤とのこの混合物に、２５
ｇのメタクリ口イルオキシエチルＩ・リメチルアンモニ
ウムクロリドを２５Ｆｌの蒸留水に溶解させた溶液を添
加しな．得られたマイクロエマルションにアゾービスー
イソブチロニトリルをモノマーの０．３重量％の量で導
入し、その後このマイクロエマルションを、抑止物質と
して作用する恐れの有る酸素を除去するべく窒素雰囲気
下に２０℃で３０分間脱気した． その後、マイクロエマルションに、サーモスタットで２
０℃に制御した５００ｍｌ反応容器内で紫外線を照射し
た．１時間の重合後、１０？のボリマー分子量と１．１
５の多分散度数（先に規定）とを有する透明なマイクロ
ラテックスが得られ、その際平均粒径は１３８ｎｍであ
った． Ｋ藷１１ 実施例１で得られたマイクロラテックスを用いて、毎分
約７００回転での機械的攪拌下に置いた、１リットル当
たり９ｇの固形物質を含有する廃水を清澄化した． マイクロラテックスを上記廃水に、固形物質ｌｋｇにつ
き６ｇの量で急速に導入した５秒後に攪拌を停止した．
２５分経過後、沈澱スラッジの高さが処理スラッジの開
始高の６１％に等しいことが観察された． 犬１ｊリエ止Ｊｌ［ｌ スラッジ沈降試験を実施例２の条件下に、ただし実施例
１のマイクロラテックスをＦＬＯＥＲ（ｉＥＲ社がＦＯ
９６５０ Ｇの名称で市販している粉末状のカチオン
性ボリマーラテックスに置き換えて行なった．２５分の
沈降後、沈澱スラッジの高さは処理スラッジの開始高の
なお７４％に達した．
Claims (6)
- （１）少なくとも１種の水溶性のアニオン性または非イ
オン性ビニルモノマーと共重合させ得る少なくとも１種
の水溶性のカチオン性ビニルモノマーの、少なくとも２
×１０＾６に等しい分子量を有するポリマーを含む逆マ
イクロラテックスから成る凝集剤を有効比率で用いて水
を浄化する方法であって、前記マイクロラテックスが直
径３０〜１６０ｎｍのマイクロラテックス粒子の形態を
有し、その多分散度数は１．０５〜１．２であることを
特徴とする、ポリマー凝集剤を用いる水浄化方法。 - （２）水中の懸濁固体に対するマイクロラテックスの比
率が１〜１０，０００ｐｐｍであることを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - （３）マイクロラテックスが温度２５℃で剪断勾配ゼロ
において３〜５００センチポアズの極限粘度を有するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の方法。 - （４）マイクロラテックスを油中水型の逆マイクロエマ
ルションから製造し、このマイクロエマルションは （Ａ）少なくとも１種の水溶性のアニオン性または非イ
オン性ビニルモノマーと混合し得る少なくとも１種の水
溶性のカチオン性ビニルモノマーの水溶液、 （Ｂ）少なくとも１種の液体炭化水素を含有する油相、
及び （Ｃ）少なくとも１種の非イオン性界面活性剤を含み、
その際非イオン性界面活性剤は逆マイクロエマルション
を実現する十分な比率で存在し、また該界面活性剤のＨ
ＬＢは、 −水溶性のカチオン性ビニルモノマーが単独で存在する
か、または水溶性のアニオン性ビニルモノマーとの混合
物として存在する場合は約１１〜１５であり、 −水溶性のカチオン性ビニルモノマーが水溶性の非イオ
ン性ビニルモノマーとの混合物として存在する場合は約
７．５〜１３である ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
の方法。 - （５）逆マイクロエマルションが１００重量部につき −２５〜６５重量部の水溶液（Ａ）と、 −２５〜６０重量部の油相（Ｂ）と、 −１０〜２７重量部の非イオン性界面活性剤（Ｃ）とを
含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - （６）水溶性のカチオン性ビニルモノマーがメタクリロ
イルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドであ
ることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8817306A FR2640956B1 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | |
| FR8817306 | 1988-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229504A true JPH02229504A (ja) | 1990-09-12 |
Family
ID=9373522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1339865A Pending JPH02229504A (ja) | 1988-12-28 | 1989-12-27 | ポリマー凝集剤を用いる水浄化方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5093009A (ja) |
| EP (1) | EP0376813B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02229504A (ja) |
| AT (1) | ATE80866T1 (ja) |
| CA (1) | CA2006795A1 (ja) |
| DE (1) | DE68902986T2 (ja) |
| ES (1) | ES2034720T3 (ja) |
| FR (1) | FR2640956B1 (ja) |
| GR (1) | GR3006481T3 (ja) |
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| US5627260A (en) * | 1993-02-12 | 1997-05-06 | Cytec Technology Corp. | Quaternized tertiary aminomethyl acrylamide polymer microemulsions with improved performance |
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| US5380444A (en) * | 1994-02-23 | 1995-01-10 | Cytec Technology Corp. | Ampholytic polymers and polymeric microemulsions |
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| DE102005009808B4 (de) * | 2005-03-03 | 2007-03-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Abtrennung suspendierter Feststoffe aus wässrigen Systemen mit kolloidalen Flockungsmitteln |
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| US9404686B2 (en) | 2009-09-15 | 2016-08-02 | Suncor Energy Inc. | Process for dying oil sand mature fine tailings |
| EP2493586A4 (en) | 2009-10-30 | 2014-07-23 | Suncor Energy Inc | METHODS OF SEDIMENTATION AND AGRICULTURAL TREATMENT FOR DRYING FINE MOLDED BITUMINOUS SAND RESIDUES |
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| WO2023072893A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Basf Se | Use of high molecular weight narrow polydispersity polymers as flocculants or viscosifiers |
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