JPH0536100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、酸性染料、直接染料及び反応染料
などのアニオン系染料に対し強固な親和性を有
し、これらの水溶液より染料を急速に吸着し、し
かも吸着が飽和した場合、アルカリ処理によつて
吸着物質を脱着することができるアニオン交換能
を有するセルロース繊維に関するものである。 従来、各種染色排水中の染料を除去する目的
に、活性炭あるいはイオン交換樹脂などが使用さ
れている。 ところが、活性炭を吸着剤として使用した場
合、その吸着効率はすぐれているものの、吸着能
力は、対象物質の濃度によつて左右され、また、
吸着剤そのものが黒色であることから、染料の吸
着挙動が観察しにくく、しかも飽和吸着後の活性
炭の再生は、完全乾燥の後の赤熱処理によるもの
であり、そのためかなりの損失があることが難点
である。 一方、イオン交換樹脂あるいは吸着樹脂を使用
した場合には、吸着能力が不十分である上、染料
のみの溶液には相応の吸着および脱着挙動を示す
が、染色助剤として添加された酢酸や硫酸ナトリ
ウムその他の塩類が混入している場合、これらの
酸や塩類が優先的に吸着されるため、染料の吸着
は大きく阻害されるのである。 近年、河川汚濁防止対策の観点から、染色加工
排水の脱色処理のためには、前記、活性炭吸着を
はじめ、オゾン処理、塩素処理、凝集沈殿処理等
数多くの方法が開発されているが、低廉で簡便な
処理方法の出現が求められている。 さらに、昨今、都区内の染色工場における最大
の悩みは、水道料が年々高騰することであり、い
かにして工程の節水を図るかについて、使用水
（主として大量に発生する染色後の水洗水）を簡
便な操作により再生利用する方法の出現が期待さ
れている。 発明者は、前記のような染色加工工場において
大量に発生する水洗排水中に溶存する未染着染料
を吸着除去する能力を備え、しかも、これら染料
によつて吸着剤が飽和した場合に、簡単な操作に
よつて吸着染料が脱着され、再び吸着効果を発揮
する特徴を有する繊維を調製するために鋭意研究
を重ねた結果、本発明に到達したものである。 吸着担体として、繊維を選んだ理由は、担体内
部への染料の浸透が容易な素材であり、側鎖につ
けたイオン交換基が有効に利用されることが期待
されること、及び繊維素材は形態が自由にとれ、
用途に合わせて、糸、編物、織物の形態で用いる
ことができることである。また、カラム通水の方
法で使用する場合、繊維が白色であるので、吸着
の様子を観測し易く、繊維の親水性により均一な
吸着が期待できる。 本発明の方法は、綿素材にセリウム塩及び硝酸
を触媒としてアクリルアミドまたは、メタクリル
アミドのグラフト重合を行ない、続いて次亜塩素
酸ナトリウムとアルカリの作用によつてアミド基
のホフマン転位を行ないアミノ基を生成すること
によるイオン交換能を備えた繊維を調製すること
であり、このものは、前記反応染料染色における
水洗排水中に溶存する未染着染料を常温において
強固に吸着する性質を備え、しかも染料が飽和吸
着された場合、少量の稀アルカリによつて簡単に
脱着が可能であり、再び染料を吸着する能力を備
えていることが特徴である。しかも、その吸着能
の回復率はほぼ100％であり、何回も吸着及び脱
着を繰り返すことができる極めて特異な性質を備
えている。 実施例 １ (1) アニオン交換能を有する繊維の調製 綿繊維にアクリルアミドをグラフト重合させ、
その後にホフマン転位を起こさせる。これによ
り、アミノ基を生成することによつてアニオン交
換能を有する綿繊維を調製することができる。 綿繊維10ｇを アクリルアミド 20ｇ セリウム塩 １ｇ 硝酸（60％） １ml 350ml（水） の溶液中に60℃で120分間浸漬し、かくはんして
均一なグラフト重合を進行させる。 続いて、十分水洗後、脱水乾燥しグラフト率約
20％の綿繊維が得られる。 前記グラフト重合を行なつた綿繊維を 30゜Be′ 水酸化ナトリウム 20ml av.cl6.0％次亜塩素酸ナトリウム 20ml
350ml（水） の溶液中に30℃で60分間浸漬し、かくはんして均
一なホフマン転位を進行させる。 続いて、十分水洗後、0.5％塩酸による脱塩素
を兼ねた酸処理のち、水洗、脱水及び乾燥するこ
とにより、アミノ基がCl形であるアニオン交換能
を有する綿繊維が得られる。 (2) アニオン系染料の吸着及び脱着効果 前記アニオン交換能を有する綿繊維1.1ｇを内
径10.2mmのガラス円筒内に高さ7.5cmとなるよう
に充填し、排液吸着用カラムとする。反応染料染
色のモデル排液として、ビニルスルホン型反応染
料のレマゾールブラツクＢ 100ppmを含むPH4.5
の水溶液を調製し、前記のアニオン交換能を有す
る綿繊維を充填したカラムの上部より、通液速度
1.1ml／minで通液した場合、1500mlを全く色素
を含まない無色透明の状態に処理することができ
る。 色素の脱着はアミノ基をOH形にすることで行
うが、飽和吸着した前記カラムに0.5％水酸化ナ
トリウム水溶液を少量通液することによつて、吸
着色素を完全に、しかも、濃厚溶液の状態で脱着
することができる。 このようにして色素の脱着を行なつた前記のカ
ラムに、アルカリを中和する目的で0.5％塩酸水
溶液を通液し、再び前記と同様に染料のモデル排
液を通液することによつて、ほぼ同等の吸着能力
を発揮することが認められた。 比較のために、前記同様のガラス円筒に市販の
粒状活性炭5.0ｇを充填した吸着カラムにより、
同様のモデル排液を同一条件で通液した場合、わ
ずか120mlの通液によつて染料吸着能力が失われ
た。 アニオン交換能を有するセルロース繊維を使用
した場合、活性炭の場合には全く不可能である色
素の吸着及び脱着挙動を外部より明瞭に判断する
ことができることは、実用上極めて大きな利点で
ある。 これら両者の吸着剤としての性能の比較は、表
１に示すとおりである。

【表】 また、前記と同様の方法によりメタクリルアミ
ドを用いた場合にも、アニオン交換能を有するセ
ルロース繊維を得ることができる。 以上、実施例で示したように、セルロース繊維
にアクリルアミドまたはメタクリルアミドをグラ
フト重合させ、その後ホフマン転位を起こさせて
アミノ基を生成させることにより、染料をはじめ
とする、各種アニオン系の物質の補集、濃縮に用
いることができ、また、アルカリ処理により吸着
したアニオン系の物質を容易に脱着せしめ、アル
カリを中和することにより、再びその能力を回復
するアニオン交換能を有するセルロース繊維を調
製する方法を発明した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の単量体(1)または(2)をグラフト重合した
   セルロース繊維に、ホフマン転位反応を行わせる
   ことにより得られるアニオン交換セルロース繊維 (1) アクリルアミド (2) メタクリルアミド。