JPH07232005A - 凝集剤 - Google Patents

凝集剤

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JPH07232005A
JPH07232005A JP4786094A JP4786094A JPH07232005A JP H07232005 A JPH07232005 A JP H07232005A JP 4786094 A JP4786094 A JP 4786094A JP 4786094 A JP4786094 A JP 4786094A JP H07232005 A JPH07232005 A JP H07232005A
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JP
Japan
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group
copolymer
carbon atoms
cohesive
monomer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4786094A
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English (en)
Inventor
Toshio Ono
寿男 小野
Shoji Ogasawara
昭二 小笠原
Keiichi Bessho
啓一 別所
Tadaya Kato
忠哉 加藤
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (1)一般式(I)に示されるスルホン基を
有する共役ジエン化合物と一般式(II)で示される単
量体を共重合してなる共重合体で共重合体の分子量が
2,000から20,000,000の範囲にあり、I
/(I+II)の重量割合が0.001から0.95で
ある共重合体を主成分とする凝集剤。 CH2 =CH−CR=CH−SO3 X ……(I) CH2 =CR2 −CO−NR1 2 ……(II) 【効果】 本発明の共重合体は凝集力が強いため、処理
水のろ過時間が短く、処理されたスラッジの含水率の低
いものが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水処理剤、紙加工剤、土
壌改良剤、繊維加工剤、油水分離剤、石油掘削剤、石炭
排水処理剤、石油回収剤、コンクリート混和剤などの用
途に使用されるアクリルアミド系合成水溶性凝集剤に関
するものである。
【従来の技術】従来のアクリルアミド系合成水溶性凝集
剤としては高分子量のポリアクリルアミドや部分加水分
解したポリアクリルアミドなどが知られている。また、
スルホン酸基の有するポリアクリルアミドとしては、特
開昭59−196309にアクリルアミドとアクリルア
ミドのスルホン基を有する化合物の共重合体が知られて
いる。また、アクリル酸とアクリルアミドとの共重合体
も知られている。
【発明が解決しょうとする課題】従来、凝集剤としては
ポリアクリルアミドが使用されているがカルボキシル基
やスルホン酸基を導入することによって廃鉱物中のスラ
イムの除去が容易になることが知られている。(特開昭
59−196309)カルボキシル基を導入したポリア
クリルアミドはカルシウム硬度が高いと凝集剤がちぢこ
まり、凝集剤としての本来の性能を発揮することができ
ない。また、スルホン酸基の有するポリアクリルアミド
として2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸を用い、アクリルアミドとの共重合体が使用されて
いるが、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸モノマーの価格が高く、アクリル酸との3元系共
重合体として使用されている。しかし、アクリル酸が共
重合しているためにカルシウムに対して弱いという欠点
がある。また、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸を用いて共重合した共重合体を凝集剤とし
て用いた場合、凝集力が弱く凝集したスラッジの含水率
が高くなり、処分が困難になるという欠点があった。本
発明は経済性が優れ、凝集力が強く、凝集したスラッジ
の含水率が低いことを特徴とする凝集剤を提供とするこ
とを目的とする。
【0002】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
行い、これらの問題点を解決するために特定のスルホン
酸モノマーと共重合することによって目的を達成するこ
とができた。すなわち、一般式(I)に示されるスルホ
ン基を有する共役ジエン化合物と一般式(II)で示さ
れる単量体を共重合してなる共重合体で共重合体の分子
量が2,000から20,000,000の範囲にあ
り、I/(I+II)の重量割合が0.001から0.
95である組成を有する共重合体を用いることによって
凝集性能の高い凝集剤が得られた。 CH2 =CH−CR=CH−SO3 X ……(I) (式中、Rは水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭
素数6〜20のアリール基であり、ここでXは水素原
子、アルカリ金属原子および/またはアルカリ土類金属
原子)、アンモニウム基もしくはアミノ基である。) CH2 =CR2 −CO−NR1 2 ……(II) (式中、R1 は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、
炭素数6〜20のアリール基、メチロール基である。R
2 は水素原子またはメチル基である。)
【0003】一般式(I)に示されるスルホン基を有す
る共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン−1
−スルホン酸、2−メチル−1,3−ブタジエン−1−
スルホン酸、2−エチル−1,3−ブタジエン−1−ス
ルホン酸、2−プロピル−1,3−ブタジエン−1−ス
ルホン酸、2−イソプロピル−1,3−ブタジエン−1
−スルホン酸、2−ブチル−1,3−ブタジエン−1−
スルホン酸、2−フェニル−1,3−ブタジエン−1−
スルホン酸、2−クロル−1,3−ブタジエン−1−ス
ルホン酸およびこれらのリチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム、
バリウム、亜鉛などのアルカリ土類金属塩やアンモニウ
ム塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチ
ルアミン、ジエチルアミン、ピリジン、モルフォリンな
どとの塩などが挙げられる。これらの中で1,3−ブタ
ジエン−1−スルホン酸と2−メチル−1,3−ブタジ
エン−1−スルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩が
特に好ましい。一般式(II)で示される単量体として
はアクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N
−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロ
キシメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
これらの中でアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリ
ルアミド、N,N−ジイソプロピルアクリルアミドが特
に好ましい。上記モノマ−のほかに、水溶性を損なわな
い範囲で、アクリロニトリル、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート3級塩、その4級アンモニウム塩化物、ア
クリル酸低級アルキルエステルなどを共重合成分として
もよい。さらに上記共重合反応により製造されたものだ
けに限らず、重合後種々の化学反応によりアミド基を他
の官能基に変換したもの、例えばアルカリにより加水分
解したり、メチロール化した物も本発明の凝集剤として
使用できる。
【0004】上記(I)(II)のモノマーの共重合方
法は、例えば過硫酸塩、過酸化水素、レドックス系やア
ゾ系の開始剤を使用した熱重合法や紫外線による光重合
法などがあるが、その方法に限定はない。共重合体の分
子量は特に制限はないが分子量2,000から20,0
00,000のものが好ましい。さらに好ましくは分子
量20,000から15,000,000であり、特に
分子量100,000から12,000,000のもの
が最も好ましい。共重合体の分子量が2,000以下で
は凝集性能を示さず凝集剤としては好ましくない。ま
た、分子量20,000,000以上では製造した凝集
剤を水に溶かした場合、水に不溶性のままこを多量に発
生して好ましくない。モノマー(I)の全モノマー組成
に対する割合は、0.1〜95重量%であり、好ましく
は0.5〜90重量%、さらに好ましくは1〜60重量
%である。この組成より小さくなるとスルホン酸の効果
が発揮できず、95%以上では凝集効果が不十分にな
る。
【0005】本発明の凝集剤は単独でも使用できるが、
無機系の凝集剤と併用したり、カチオン系の凝集剤と併
用することも可能である。無機系の凝集剤としては硫酸
アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化アルミニウ
ム、塩化第二鉄などが挙げられる。これらの中で硫酸ア
ルミニウム、塩化アルミニウム、塩化第二鉄が好まし
い。カチオン系の凝集剤としては、ジアルキルアミノア
ルキル(メタ)アクリレート・アクリルアミド共重合
体、ポリアクリルアミド部分マンニッッヒ化物、キトサ
ン、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物が挙げ
られる。これらの中でジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレート・アクリルアミド共重合体が最も好ま
しい。カチオン系の凝集剤と併用する場合、本発明の凝
集剤とは同時に使用するのではなく、予めどちらかの凝
集剤で処理した後、もう一方の凝集剤を添加する方法が
好ましい。本発明の水溶性凝集剤は所定量を各種(塩)
水溶液に溶解し、水処理剤、紙加工剤、土壌改良剤、繊
維加工剤、油水分離剤、石油掘削剤、石炭排水処理剤、
石油回収剤、コンクリート混和剤などに凝集剤として使
用される。また、これらの用途の増粘剤としても使用で
きる。
【0006】実施例 以下、実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。また、実
施例中、%および部は、特に断わらない限り重量基準で
ある。 重量分子量の測定 重量平均分子量は、ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラ
フィ−(GPC)によって判定した結果を、ポリスチレ
ンスルホン酸ナトリウムを標準サンプルとして作成した
検量線を用いて換算したものである。ここで、GPCの
測定条件は、下記のとおりである。 カラム;G3000PW×L〔東ソ−(株)製〕 カラム;GMPW×L 〔東ソ−(株)製〕 カラム;GMPW×L 〔東ソ−(株)製〕 カラムを〜の順序で直列につなぎ、カラム側より
試料を導入する。 検出器;東ソ−(株)製、示差屈折計RI−8012 溶離液;水/アセトニトリル/硫酸ナトリウム=2,1
00/900/15 (重量比) 流速;1.0ml/分 温度;40℃ サンプル濃度;0.2% サンプル注入量;300μl製造例 窒素吹込管、温度計および冷却ジャケットが取付けられ
た5lオ−トクレ−ブを窒素ガスの充満したチャンバ−
内に設置した。この重合装置内にアクリルアミド、2−
メチル−1,3−ブタジエン−1−スルホン酸を表1に
示す重量比で混合し、単量体1500gを1.5lの蒸
留水に溶解し、以下の手順でそれらモノマ−溶液の重合
を行なった。 (モノマ−重合手順)調製したモノマ−溶液を仕込み、
次いで窒素吹込管より窒素ガスを吹込んで水溶液中に含
まれる溶存酸素を除去する。ここに過硫酸ナトリウムを
単量体に対して1部を加えて均一に撹拌した後、オ−ト
クレ−ブで30〜70℃の温度で5時間重合を行い重合
物を得た。
【0007】実施例1〜6 ろ過性能の測定 製紙工場の排水を凝集沈澱処理した後汚泥(pH6、S
S4.5%)を用い水酸化カルシウムでpHを7に調製
したものを試験水とした。試験水200mlを300m
lビーカーに取り、上記の共重合体の0.1%水溶液を
15ml加え撹拌を行い、共重合体溶液を十分SSと接
触させた後60分間静置した。次に、ナイロン性ろ布を
ロートの上に置き試験水を注ぎ、60秒後のろ液量を測
定し、60秒後のろ過量とした。次に、ろ布上のSS凝
集物をかきとり重量を測定した後、120℃で2時間乾
燥させてから重量を測定した。重量減少量を元のSS凝
集物の重量で割り含水率とした。
【0008】
【表1】
【0009】比較例1〜3 市販のポリアクリルアミドや実施例と同様に製造した共
重合体を実施例1と同様に凝集剤としての評価を行なっ
た。
【0010】
【表2】
【0011】表1および表2の結果から本発明の共重合
体はポリアクリルアミドやアクリルアミドと2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の共重合体よ
りもろ過速度が早く、発生したスラッジの含水率も低い
ことが分かる。 実施例7〜9、比較例4 固形分70%の石炭水スラリー1kgに水10リットル
を加えて10分間静置した。上部の7リットルをデカン
テーションして回収し、試験水とした。この試験水50
0mlに硫酸アルミニウムを300ppmまたはジアル
キルアミノアルキル(メタ)アクリレート・アクリルア
ミド共重合体を3ppmになるように添加した後、水酸
化ナトリウムでpHを7に調製した。次に製造例の共重
合体の0.1%水溶液を1ml添加して撹拌の後、静置
して懸濁粒子の沈降速度を測定した。
【0012】
【表3】
【0013】本発明の共重合体はポリアクリルアミドよ
りも沈降速度が早いことが分かる。
【0014】
【発明の効果】実施例より明らかなように、本発明の共
重合体は凝集力が強いため、処理水のろ過時間が短く、
処理されたスラッジの含水率の低いものが得られる優れ
た凝集剤である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)一般式(I)に示されるスルホン
    基を有する共役ジエン化合物と一般式(II)で示され
    る単量体を共重合してなる共重合体で共重合体の分子量
    が2,000から20,000,000の範囲にあり、
    I/(I+II)の重量割合が0.001から0.95
    である共重合体を主成分とする凝集剤。 CH2 =CH−CR=CH−SO3 X ……(I) (式中、Rは水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭
    素数6〜20のアリール基またはハロゲン基であり、こ
    こでXは水素原子、アルカリ金属原子、または、アルカ
    リ土類金属原子、アンモニウム基もしくはアミノ基であ
    る。) CH2 =CR2 −CO−NR1 2 ……(II) (式中、R1 は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、
    炭素数6〜20のアリール基、メチロール基である。R
    2 は水素原子またはメチル基である。)
JP4786094A 1994-02-22 1994-02-22 凝集剤 Pending JPH07232005A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7618540B2 (en) 2000-10-13 2009-11-17 Japan ALSI Co., Ltd Flocculant for separating and flocculating oil and water

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7618540B2 (en) 2000-10-13 2009-11-17 Japan ALSI Co., Ltd Flocculant for separating and flocculating oil and water

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