JPS6011722B2 - 新しいカチオン性澱粉の製造方法 - Google Patents
新しいカチオン性澱粉の製造方法Info
- Publication number
- JPS6011722B2 JPS6011722B2 JP3609877A JP3609877A JPS6011722B2 JP S6011722 B2 JPS6011722 B2 JP S6011722B2 JP 3609877 A JP3609877 A JP 3609877A JP 3609877 A JP3609877 A JP 3609877A JP S6011722 B2 JPS6011722 B2 JP S6011722B2
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- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カチオン変性澱粉の製造に関するものである
。
。
現在、カチオン性高分子凝集剤は、各種産業廃水の処理
、スラツジの脱水、抄紙関係等に使われており、特に最
近では、都市下水処理における沈降促進剤、スラッジの
濃縮・脱水剤として需要が多くなっている。
、スラツジの脱水、抄紙関係等に使われており、特に最
近では、都市下水処理における沈降促進剤、スラッジの
濃縮・脱水剤として需要が多くなっている。
このようなカチオン性高分子凝集剤には、重合系、縮合
系等多種類あり、前者は高分子量であるが、高価である
という欠点をもち、一方、後者は高電荷の為に凝結性能
にすぐれているが、低分子量の為に、凝集力が弱い欠点
を持っている。更に、廃水処理において、活性汚泥処理
法が大きな位置を占めてきた今日、処理工程で用いた凝
集剤が蓄積し、その処理が新たな問題となっており、生
物分解可能な凝集剤の必要が生じている。そこで、我々
は生物分解性であり、適度な分子量をもち、且つ安価な
カチオン性高分子凝集剤の製造を検討した結果、本発明
に到った。
系等多種類あり、前者は高分子量であるが、高価である
という欠点をもち、一方、後者は高電荷の為に凝結性能
にすぐれているが、低分子量の為に、凝集力が弱い欠点
を持っている。更に、廃水処理において、活性汚泥処理
法が大きな位置を占めてきた今日、処理工程で用いた凝
集剤が蓄積し、その処理が新たな問題となっており、生
物分解可能な凝集剤の必要が生じている。そこで、我々
は生物分解性であり、適度な分子量をもち、且つ安価な
カチオン性高分子凝集剤の製造を検討した結果、本発明
に到った。
即ち、澱粉とアクリルアマィドをアルカリ触媒存在下で
反応させて得られるカルバミルェチル澱粉に、ホルムア
ルデヒド、二級アミンを別々に、あるいはこれらの混合
物を加え、マンニッヒ反応を行なわせることを特徴とす
るカチオン変性澱粉の製造方法である。
反応させて得られるカルバミルェチル澱粉に、ホルムア
ルデヒド、二級アミンを別々に、あるいはこれらの混合
物を加え、マンニッヒ反応を行なわせることを特徴とす
るカチオン変性澱粉の製造方法である。
澱粉をカルバミルヱチル化する方法としては、従釆、多
くの研究がなされている。
くの研究がなされている。
米国特許第２６３８０２６号明細書はアルカリ水溶液中
の反応、又、米国特許第３０３３８５２号明細書はアル
カリ水溶液中で澱粉の膨欄を阻害しうる無機塩類を併用
する反応を提案しており、更に、国内特許特公昭４５−
７７５ｙ号公報では、アルカリ水溶液と相溶性を有し、
アクリルマイドに対して不活性であり、且つ、澱粉の非
溶剤である有機溶剤を用いる方法等が提案されている。
しかしながら、これらの方法によって得られたカルバミ
ルェチル澱粉は冷水に溶け易くなっているが、カチオン
性を有しない為に凝集性能が著しく劣る。我々は上記の
カルバミルェチル澱粉をカチオン化する方法を種々研究
した結果、カルバミルェチル澱粉に、ホルムアルデヒド
、二級アミンを別々に、あるいはこれらの混合物を加え
、マンニツヒ反応を行なわせることによって、著しく凝
集性能を有するカチオン変性澱粉を製造することに到達
した。
の反応、又、米国特許第３０３３８５２号明細書はアル
カリ水溶液中で澱粉の膨欄を阻害しうる無機塩類を併用
する反応を提案しており、更に、国内特許特公昭４５−
７７５ｙ号公報では、アルカリ水溶液と相溶性を有し、
アクリルマイドに対して不活性であり、且つ、澱粉の非
溶剤である有機溶剤を用いる方法等が提案されている。
しかしながら、これらの方法によって得られたカルバミ
ルェチル澱粉は冷水に溶け易くなっているが、カチオン
性を有しない為に凝集性能が著しく劣る。我々は上記の
カルバミルェチル澱粉をカチオン化する方法を種々研究
した結果、カルバミルェチル澱粉に、ホルムアルデヒド
、二級アミンを別々に、あるいはこれらの混合物を加え
、マンニツヒ反応を行なわせることによって、著しく凝
集性能を有するカチオン変性澱粉を製造することに到達
した。
本発明の反応を式で示せば次の通りである。
（Ｒ，，Ｒ２はアルキル基、アルカノール基）本発明を
実施するにあたり、使用する澱粉は、コーンスターチ、
馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、タピオカ等、全ての市販の澱粉
を使用してよい。カルバミルェチル化反応に際して、澱
粉水溶液の濃度は、高濃度の方が好ましく、墳梓可能な
限り、特に規定されない。
実施するにあたり、使用する澱粉は、コーンスターチ、
馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、タピオカ等、全ての市販の澱粉
を使用してよい。カルバミルェチル化反応に際して、澱
粉水溶液の濃度は、高濃度の方が好ましく、墳梓可能な
限り、特に規定されない。
又、澱粉の溶解方法は、加熱溶解、あるいは触媒として
用いたアルカ川こよっても溶解可能である。アルカリ触
媒として、苛性ソーダ、苛性カリ等のアルカリ、炭酸ソ
ーダ、炭酸カリウム等の炭酸塩、アルキルアミン類のよ
うな有機アミンを用いることができる。触媒量は、澱粉
グルコース単位あたり、５〜５０モル％で良いが、アル
カリによってアクリルアマイドの一部が加水分解を起こ
し、アクリル酸塩となる為、５〜２５モル％がより好ま
しい。又、澱粉に付加させるアクリルアマイドのモル比
は、特に規定されるものではないが、低モル比ではアク
リルアマィドの加水分解によって生成したアクリル酸塩
が無視できないため、澱粉グルコース単位あたり５０モ
ル％以上のアクリルアマィド量が好ましい。反応温度は
４０〜８０ｑｏ、反応時間は反応温度によって異なるが
、反応温度が例えば５５ｑｏならば、１５〜２餌時間で
平衡に達する。このようにして得られたカルバミルェチ
ル澱粉を、ホルムアルデヒド、二級アミンとマンニツヒ
反応させる際、ホルムアルデヒドの代わりに、パラホル
ムアルデヒドを用いることができ、又、アミンとしては
、ジメチルアミン、ジヱチルアミン、ジェタノールアミ
ン等の二級アミンが好ましい。
用いたアルカ川こよっても溶解可能である。アルカリ触
媒として、苛性ソーダ、苛性カリ等のアルカリ、炭酸ソ
ーダ、炭酸カリウム等の炭酸塩、アルキルアミン類のよ
うな有機アミンを用いることができる。触媒量は、澱粉
グルコース単位あたり、５〜５０モル％で良いが、アル
カリによってアクリルアマイドの一部が加水分解を起こ
し、アクリル酸塩となる為、５〜２５モル％がより好ま
しい。又、澱粉に付加させるアクリルアマイドのモル比
は、特に規定されるものではないが、低モル比ではアク
リルアマィドの加水分解によって生成したアクリル酸塩
が無視できないため、澱粉グルコース単位あたり５０モ
ル％以上のアクリルアマィド量が好ましい。反応温度は
４０〜８０ｑｏ、反応時間は反応温度によって異なるが
、反応温度が例えば５５ｑｏならば、１５〜２餌時間で
平衡に達する。このようにして得られたカルバミルェチ
ル澱粉を、ホルムアルデヒド、二級アミンとマンニツヒ
反応させる際、ホルムアルデヒドの代わりに、パラホル
ムアルデヒドを用いることができ、又、アミンとしては
、ジメチルアミン、ジヱチルアミン、ジェタノールアミ
ン等の二級アミンが好ましい。
ホルムアルデヒド、アミンの仕込量は、アクリルアマイ
ドに対して、ホルムアルデヒドは１５〜１５０モル％、
アミンはホルムアルデヒドの２０〜５０モル％増がよい
が、これらのマンニッヒ化剤が少ないと、反応が不完全
となる為、ホルムアルデヒドは、澱粉グルコース単位あ
たり１００モル％以上がより好ましい。ホルムアルデヒ
ドと二級アミンの添加順序は、別々に加えても、先め、
混合して加えてもよく、特に規定されない。又、マンニ
ッヒ反応に用いるカルバミルェチル澱粉は、最初加えた
触媒のためにアルカリ性を呈しているが、これをＰＨ７
付近に中和後、マンニッヒ反応させても良い。反応温度
は２５〜５０℃、反応時間は１〜１畑時間が好ましく、
例えば、反応温度が４０ｏｏの場合、４〜６時間で反応
は完結する。
ドに対して、ホルムアルデヒドは１５〜１５０モル％、
アミンはホルムアルデヒドの２０〜５０モル％増がよい
が、これらのマンニッヒ化剤が少ないと、反応が不完全
となる為、ホルムアルデヒドは、澱粉グルコース単位あ
たり１００モル％以上がより好ましい。ホルムアルデヒ
ドと二級アミンの添加順序は、別々に加えても、先め、
混合して加えてもよく、特に規定されない。又、マンニ
ッヒ反応に用いるカルバミルェチル澱粉は、最初加えた
触媒のためにアルカリ性を呈しているが、これをＰＨ７
付近に中和後、マンニッヒ反応させても良い。反応温度
は２５〜５０℃、反応時間は１〜１畑時間が好ましく、
例えば、反応温度が４０ｏｏの場合、４〜６時間で反応
は完結する。
このようにして得られたカチオン変性澱粉は、優れた凝
集性能をもち、半年間の貯蔵においても安定であった。
集性能をもち、半年間の貯蔵においても安定であった。
次に本発明を実施例により詳細に説明するが、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。実施例 １ 市販の馬鈴薯澱粉１６．２部を水１６２部に加えて、４
０ｏｏで加熱溶解させ、これを４０ｑｏに冷却した後、
鷹洋下、カセィソーダ０．５部、アクリルアマィド７．
１部を加え、５５午○で１斑時間加溢した。
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。実施例 １ 市販の馬鈴薯澱粉１６．２部を水１６２部に加えて、４
０ｏｏで加熱溶解させ、これを４０ｑｏに冷却した後、
鷹洋下、カセィソーダ０．５部、アクリルアマィド７．
１部を加え、５５午○で１斑時間加溢した。
このカルバミルェチル澱粉に、３７％ホルムアルデヒド
水溶液８．１部、５０％ジメチルアミン水溶液１０．８
部の混合物を加え、４０午０で４時間反応させた。この
反応物の一部を取り出し、水で希釈した後、酢酸酸性下
、トルィジンブルーを指示薬として、１／４００Ｎポリ
ビニル硫酸カリウム水溶液でコロイド滴定した。その結
果、澱粉グルコース単位あたり、カチオン化率は４４％
であった。実施例 ２タピオカ澱粉１６．２部を水１６
２級こ加えへ ７５ｏｏで加熱溶解後、４０ｑｏに冷却
し、涜洋下炭酸カリウム２．８部、アクリルアマィド７
。
水溶液８．１部、５０％ジメチルアミン水溶液１０．８
部の混合物を加え、４０午０で４時間反応させた。この
反応物の一部を取り出し、水で希釈した後、酢酸酸性下
、トルィジンブルーを指示薬として、１／４００Ｎポリ
ビニル硫酸カリウム水溶液でコロイド滴定した。その結
果、澱粉グルコース単位あたり、カチオン化率は４４％
であった。実施例 ２タピオカ澱粉１６．２部を水１６
２級こ加えへ ７５ｏｏで加熱溶解後、４０ｑｏに冷却
し、涜洋下炭酸カリウム２．８部、アクリルアマィド７
。
１部を加え、５５００で２０時間加温した。
このカルバミルェチル澱粉にパラホルムアルデヒド４．
５部、５０％ジメチルアミン水溶液１６．２部の混合物
を加え、４０ｏ０５時間反応させた。この反応物の一部
を取り、実施例１と同様に、コロイド滴定した結果、澱
粉グルコース単位あたり、カチオン化率は２５％であっ
た。実施例 ３ 市販のコーンスターチ２４．３部を水４８６部に加え、
８０ｑｏで加熱溶解後、５０ｑｏに冷却し「渡枠下、苛
性カリ１．２部、アクリルアマィド８．礎郡を加え、６
０ｏｏで２畑時間加温した。
５部、５０％ジメチルアミン水溶液１６．２部の混合物
を加え、４０ｏ０５時間反応させた。この反応物の一部
を取り、実施例１と同様に、コロイド滴定した結果、澱
粉グルコース単位あたり、カチオン化率は２５％であっ
た。実施例 ３ 市販のコーンスターチ２４．３部を水４８６部に加え、
８０ｑｏで加熱溶解後、５０ｑｏに冷却し「渡枠下、苛
性カリ１．２部、アクリルアマィド８．礎郡を加え、６
０ｏｏで２畑時間加温した。
これに、３７％ホルムアルデヒド９．群部、ジェチルア
ミン９．＄部を別々にすみやかに加え、４５００５時間
反応させた。
ミン９．＄部を別々にすみやかに加え、４５００５時間
反応させた。
この反応物の一部を、同様にコロイド滴定した結果、澱
粉グルコース単位あたり、カチオン化率は２２％であっ
た。実施例 ４ 馬鈴薯澱粉３２．４部を水１８３．６部に加え「 ７０
ｏｏで加熱溶解させ、、４０午０に冷却後、蝿梓下３０
％トリメチルアミン水溶液４部とアクリルアマィド２１
．３部加え、５０００２独特間加温した。
粉グルコース単位あたり、カチオン化率は２２％であっ
た。実施例 ４ 馬鈴薯澱粉３２．４部を水１８３．６部に加え「 ７０
ｏｏで加熱溶解させ、、４０午０に冷却後、蝿梓下３０
％トリメチルアミン水溶液４部とアクリルアマィド２１
．３部加え、５０００２独特間加温した。
このカルバミルェチル澱粉にパラホルムアルデヒド９部
、ジェチルアミン２８．５部を別々にすみやかに加え、
３５００７時間反応させた。
、ジェチルアミン２８．５部を別々にすみやかに加え、
３５００７時間反応させた。
この反応物のカチオン化率は澱粉グルコース単位あたり
、２０％であった。
、２０％であった。
実施例 ５
馬鈴薯澱粉３２．４部を水１８３．６部に加え、５５ｑ
ｏに加温後、鷹梓下、苛性ソーダ１部加えて溶解させ、
これにアクリルアマィド１４．２部加え、５５ｑ０で１
報時間加温した。
ｏに加温後、鷹梓下、苛性ソーダ１部加えて溶解させ、
これにアクリルアマィド１４．２部加え、５５ｑ０で１
報時間加温した。
このカルバミルェチル澱粉に３７％ホルムアルデヒド水
溶液３２．４部、５０％ジメチルアミン水溶液５４部別
々にすみやかに加え、４００６時間反応させた。この反
応物のカチオン化率は、澱粉グルコース単位あたり、６
０％であった。
溶液３２．４部、５０％ジメチルアミン水溶液５４部別
々にすみやかに加え、４００６時間反応させた。この反
応物のカチオン化率は、澱粉グルコース単位あたり、６
０％であった。
参考例
実施例５で得られたカチオン変性澱粉と、単なるカルバ
ミルェチル澱粉について、屍尿処理場の余剰汚泥を対象
に、沈降試験を行ない、沈降界面の速度を測定した。
ミルェチル澱粉について、屍尿処理場の余剰汚泥を対象
に、沈降試験を行ない、沈降界面の速度を測定した。
その結果、下表のようになり、本発明で得られたカチオ
ン変性澱粉は優れた凝集沈降効果を示した。尚カルバミ
ルェチル澱粉は実施例５と同様の方法によって、澱粉を
カルバミルエチル化したものを用いた。添加量は、汚泥
液に対する澱粉量で示した。
ン変性澱粉は優れた凝集沈降効果を示した。尚カルバミ
ルェチル澱粉は実施例５と同様の方法によって、澱粉を
カルバミルエチル化したものを用いた。添加量は、汚泥
液に対する澱粉量で示した。
汚泥性状；懸濁質濃度２０００ｐｐｍ，ＰＨ７．１測定
方法：シリンダーテスト沈降速度（伽柵
方法：シリンダーテスト沈降速度（伽柵
Claims (1)
- １ 澱粉をアルカリ触媒の存在下、アクリルアマイドと
反応させて得られるカルバミルエチル澱粉に、ホルムア
ルデヒド、二級アミンを別々に、あるいはこれらの混合
物を加え、マンニツヒ反応を行なわせることを特徴とす
るカチオン変性澱粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609877A JPS6011722B2 (ja) | 1977-04-01 | 1977-04-01 | 新しいカチオン性澱粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609877A JPS6011722B2 (ja) | 1977-04-01 | 1977-04-01 | 新しいカチオン性澱粉の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53121886A JPS53121886A (en) | 1978-10-24 |
| JPS6011722B2 true JPS6011722B2 (ja) | 1985-03-27 |
Family
ID=12460282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3609877A Expired JPS6011722B2 (ja) | 1977-04-01 | 1977-04-01 | 新しいカチオン性澱粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011722B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316922A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-23 | Kanda Tekko Kk | シエ−ビングカツタ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105175574A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-23 | 吉林大学 | 啫喱状魔芋葡甘聚糖的制备方法和应用 |
| CN105218688B (zh) * | 2015-10-29 | 2018-04-10 | 黄河水利职业技术学院 | 一种多胺阳离子聚合物改性的淀粉絮凝剂及其制备方法 |
-
1977
- 1977-04-01 JP JP3609877A patent/JPS6011722B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316922A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-23 | Kanda Tekko Kk | シエ−ビングカツタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53121886A (en) | 1978-10-24 |
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