JPH026894A - 色素の除去方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水中に存在する色素を除去する方法に係り、
更に詳しくは、カチオン交換樹脂を水素イオン型で用い
て水中に存在するカチオン性色素を除去する方法に関す
る。

（従来波Ｎ・？） 染料工場等から排出される排水中には、カチオン性の色
素等の各種助剤が含まれている。

これらの除去方法としては、従来から凝集沈澱法、加圧
浮上法、吸着処理法等が行われている９！Ｉ￥に、吸着
処理法は、各処理法の施行後に残存する微量の色素を含
む有機物成分の除去に利用されており５合成吸着剤、活
性炭、イオン交換樹脂が基材として用いられている。

これらの中でカチオン交換樹脂は、本末水中に存在する
無機カチオンをイオン交換により吸収するために製造さ
れたものであり、カチオン性の色素の除去にも用いられ
る。これらのカチオン交ｌａｖ！！脂としては、スチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体を母体としたジビニルベ
ンゼン含量が８％以上のゲル型の樹脂、更にジビニルベ
ンゼン含量の高いポーラス型又はマク１コレテイキユラ
ー型の樹脂が用いられている。水中のカチオンを吸収す
る目的でカチオン交換樹脂を用いた場合には、カチオン
件の色素のような比較的分子量の大きい有機化合物の吸
収除去に際しては、色素の漏れかあり、吸着容量が小さ
く、再生の効率が悪い等の問題点がある。

（発明が解決しようとする問題点） この様な観点から、カチオン性の色素を効率よく大量に
吸収するカチオン交換樹脂が所望されている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、水中に存在するカチオン性の色素をカチオン
交換樹脂を用いて除去する方法において、全車！正体に
対してポリビニル単量体金星が８％以下であり、モノビ
ニル単量体とポリビニル単量体からなる共重合体を１５
１体とするカチオン交Ｊａ　４＃脂を水素イオン型で用
いる水中の色素の除去法に関するものである。

本発明の除去方法に用いられるカチオン交換樹脂は、そ
の母体がモノビニル単量体とポリビニル単量体からなり
、且つ全単量体に対してポリビニル単量体含量が８％以
下の共重合体であるものからなる。本発明に用いられる
モノビニルＯｊ　量体としては、スチレン、メチルスチ
レン、クロルスチレン、クロルメチルスチレン、エチル
スチレン、ビニルキシレン、ビニルトルエン、ビニルナ
フタレン等のモノビニル芳香族単量体等が挙げられる。

またこれらのモノビニル芳香族単量体と共重合可能な単
量体としては、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル
酸エステル、メタアクリル酸エステル、アクリロニトリ
ル、メタアクリル酸Ｉ・リル等のモノビニル単量体が挙
げられ、これらから一種以上を選択して共重合可能な一
１１先的範囲内において添加して共重合させても構わな
い。

つぎに架橋剤として用いられるポリビニル単量体として
は、具体的には、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン
、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、トリビニル
ベンゼン、トリビニルキシレン等のポリビニル芳香族単
量体、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコールエステ
ル、ジ（メタ）アクリル酸ブチレングリコールエステル
、トリメチロールプロパンアクリレート、マレイン酸ジ
アリル、アジピン酸ジアリル等のポリビニル脂肪族単量
体等が挙げられる。

この架橋剤の使用量は、全単量体、即ちモノビニル単量
体とポリビニル単量体の合計量に対して、８％以下、好
ましくは、１５〜８％の範囲内で用いられる。架橋剤た
るポリビニル単量体の含有量が８％を越えると、色素分
子の大きさに対して、架橋構造の橋かけの部分の密度が
大となり、色素分子のスルホン酸基への接近が阻害され
、吸着速度および吸着量ともに著しく低下する。

本発明では、前述の如き単量体を公知の重合方法、例え
ば、懸濁重合、分散重合、塊状重合等の方法で重合でき
るが、均一粒子径の共重合体が得られる懸濁重合法が特
に好ましい。

分散媒としては、通常は水などが使用される。

また分散剤としては、ポリビニルアルコール、カルボキ
シメチルセルロース等の公知の重合方法に用いられれる
ものが使用可能である。

また重合［剤始剤としては、通常、過酸化ベンゾイル等
の過酸化物触媒、あるいは、アゾビスイソブチロニトリ
ル等のアゾ触媒などの公知のものが使用できる。

重合は、通常５０〜１００°Ｃの範囲の温度で２〜３０
時間程度行われる。重合操作としては、水および分散剤
等を仕込み、これを攪拌下に重合開始剤を溶解′した単
量体に加え、懸濁状態下に所定温度に於いて実施する。

このように製造された架橋共重合体は、通常、ゲル型と
称される実質的に非多孔性架橋共重合体、更には、重合
の際、得られる架橋共重合体に多孔性を付与する公知の
多孔質形成剤、例えば、膨潤性の有機溶媒、非膨潤性の
有機溶媒、単量体に溶解しえる線状重合体、或いはこれ
らの混合物等を共存させて得られる多孔質架橋共重合体
であってもよい。このような架橋共重合体を特定の条件
下で公知の方法でスルホン化し、カチオン交換樹脂が得
られる。スルホン化剤としては、硫酸、発煙硫酸、クロ
ルスルホン酸等或いはこれらの混合物等が挙げられ、こ
れらによりスルホン酸基が架橋共重合体に導入される。

スルホン化の反応時間は、０３〜２０時間の範囲内であ
る。またスルホン化の温度は、４０〜１２０℃の範囲で
行われる。またスルホン化に際しては、架橋共重合体を
エチレンジクロライド、トリクロロエチレン、プロピレ
ンジクロライド、トルエン、クロロベンゼン等の溶媒で
膨潤させてもよい９スルポン化により得られた樹脂は、
スルポン酸をになっており、そのまま色素吸着用に使用
してもよいが、通常苛性ソーダ水溶液等アルカリで処理
して、ナトリウム塩としておき、使用時に塩酸溶液等を
通液して、水素イオン型に変換し、色素吸着に使用でき
る。

（実施例） 本発明の詳細な説明するなめに、以下の具体例を示す。

本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１ 下記のカチオン交換４４脂１０　ｍｌ　をカラムに充填
し、これにローダミンＢ（和光純薬（株）水溶液（２０
脂ｇ／　Ｉ　）を通液速度ｔ２００　ｌ！／ｈｒで通液
した９カラムより出てくる液１リットルを１フラクシヨ
ンとして捕集し、この液中のローダミンＢの量を紫外部
吸収スペクトルの吸収極大波長である５５４ｎｉの吸光
度を測定することによって求めた。各樹脂につき、フラ
クシヨンに色素の色（赤色）が見られるようになるまで
に処理できた試験液の量を下記に示す。

注）ＩＩ−１形スルホン酸型カチオン交換樹脂（ゲル型
スチレン−ジビニルベンゼン 架橋共重合体を８１一体とする） ＊＊ｌ−１形スルホン酸型カチオン交換樹脂（マクロレ
ティキュラー型スチレン ジビニルベンゼン架橋共重合体を母 体とする） ＊ネネジビニルベンゼンを示す。

実施例２ 十゛記のナトリウム型の樹脂及びこの樹脂を水素イオン
型に変換した樹脂を用いて、実施例１と同様にカラム通
液試験を行った９ただし、ローダミンＢの水溶液（濃度
１０００　ｍｇ／ｌ）を用い、ＩＭ脂量は、２５１Ｉ１
１、通液速度は、２５０　ｍｌ／ｈｒで通液しな。カラ
ムより出てくる液２００１を１フラクシヨンとして捕集
した。水素イオン型及びナトリウムイオン型それぞれに
つき、流出液中の色素の色（赤色）が見られるまでに処
ｆＩｌｊできた試験液の量を下記に示す。

実施例３ 下記のカチオン交換樹脂１０１をカラムに充填し、これ
にアクリジン・レッド（相光純薬工業（株）の水溶液（
５ｍｇ／　Ｉ　）を通液速度１０１００Ｏ／１１ｒで通
液した。カラムより出てくる液１リットｌしを１フラク
シヨンとして１甫集し、この液中のアクリジン・レッド
の量を紫外部吸収スペクトルの吸収極大波長であるＳ２
７ｎｍでの吸光度を測定することにより求めた９それぞ
れの樹脂の１０フラクシヨンのアクリジン・レッドの濃
度を下表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水中に存在するカチオン性色素をイオン交換樹脂を用い
   て除去するに際し、全単量体に対してポリビニル単量体
   含量が８％以下であり、モノビニル単量体とポリビニル
   単量体からなる共重合体を母体とするカチオン交換樹脂
   を水素イオン型で用いることを特徴とする色素の除去方
   法。