JPS60241932A - 非イオン性及びアニオン性界面活性剤用吸着剤 - Google Patents

非イオン性及びアニオン性界面活性剤用吸着剤

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JPS60241932A
JPS60241932A JP9843184A JP9843184A JPS60241932A JP S60241932 A JPS60241932 A JP S60241932A JP 9843184 A JP9843184 A JP 9843184A JP 9843184 A JP9843184 A JP 9843184A JP S60241932 A JPS60241932 A JP S60241932A
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JP
Japan
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divinylbenzene
nonionic
cmps
reaction
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JP9843184A
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Tatsuo Tashiro
田代 辰夫
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非イオン性及びアニオン性界面活性剤、さらに
詳しく云えば産業廃水や河川の水中に存在する非イオン
性及びアニオン性界面活性剤の吸着除去に有効なポリス
チレン系吸着剤に関するものである。
従来環境汚染防止の見地から、産業廃水や河川の水に含
有されるCOD及びBODを除く努力が行われている。
産業廃水や河川の水中に存在する汚染物質である有機化
合物の除去用吸着剤として、活性炭、多孔質のスチレン
−ジビニルベンゼン共重合体、イオン交換樹脂などが用
いられている。
しかしながら、活性炭は汚染物質吸着後の再生に難点が
あり、多孔質スチレン−ジビニルベンゼン共重合体はそ
の細孔を規制することがむづかしい。また、イオン交換
樹脂は非イオン界面活性剤、染料、フェノール、油分な
どの有機化合物を吸若しにくいという欠点がある。
本発明者は非イオン性及びアニオン性界面活性剤の除去
効果にすぐれ、かつ後処理が容易で製造コストの低い吸
着剤を開発すべ(鋭意研究を重ねた結果、ジビニルベン
ゼン橋かけポリスチレンビ−ズを主体とした化合物がこ
のに1的に適合することを見出し、この知見に基づいて
本発明をなすに至った。
すなわち、本発明はその構成単位の一部が一般式1 (式中のnは1〜45)である。) で表わされる単位により置換されたジビニルベンゼン橋
かけポリスチレンから成る非イオン性及びアニオン性界
面活性剤用吸着剤を提供するものである。
本吸若剤はジビニルベンゼン橋かけポリスチレンビーズ
をクロロメチル化し、これとポリエチレンポリアミン又
はポリエチレンイミンとの反応により、或は2−メチル
−2−オキサゾリンとの反応後、生成物を加水分解する
ことによって製造することかできる。ジビニルベンゼン
橋かけポリスチレンビーズのクロロメチル化の方法はす
てにい(つか公表されており、クロロメチル化ジビニル
ベンゼン橋かけポリスチレン(以下CMPSと略記する
)ビーズは市販品をそのまま用いることができる。
市販CMPSには、塩素含有量9.3〜6重景%、ジビ
ニルベンゼン含有it 2〜3モル%のいくつか種類が
ある。また市販のジビニルベンゼン橋かけポリスチレン
(ジビニルベンゼン含有率2〜3モル%)ビーズをクロ
ロメチル化することによって、そしてその程度によって
、塩素含有量的2196までのCMPSを製造すること
ができる。本綴着剤を製造するためにいづれのCMPS
も使用することができる。
CMPSビーズは不溶性であるから、これと試薬とを反
応させる場合、ビーズ内部まで反応しにくいので、なる
べ(小さいビーズであること、ビーズをできるだけ膨潤
させる溶媒を用いることが望ましい。
溶媒として、ベンゼン、トルエン、ジオキサン、ジメチ
ルアセタミド及びジメチルスルホキシドを用いて、ポリ
エチレンポリアミン(PEPA)ポリエチレンイミン(
PET)及びその他の試薬の結合量及び生成物の元素分
析値から、溶媒の適否ヲ検討した。ベンゼン、ジオキサ
ンはCMPSビーズを膨潤させるが、PEPA及びPE
Iをあまり溶解しない。反応開始直後、CMPSはこれ
らの溶媒によって分散されているように見えるが、反応
開始−目移あたりから、CMPSとPEPAやPEIと
やわらかな塊り状となる。そのまま加温かきまぜを続け
るとPEPA及びPEIは反応していくようである。
ジメチルアセタミド及びジメチルスルホキシドはCMP
Sを膨潤し、PEPA及びPEIもよく溶解する。しか
しながら、両溶媒のCMPS膨潤能はベンゼン及びジオ
キサンよりも小さいようで、PEPA及びPEIの反応
量及び生成物の吸着物はベンゼン及びジオキサンを使用
した反応生成物よりも小さかった。トルエンも溶媒とし
て良くなかった。
生成物の元素分析値及び吸着能から判断すると、溶媒は
ジオキサンかベンゼンが適しているようである。CMP
Sにジオキサンかベンゼンを加えて一夜放置して膨潤さ
せ、CMPS「1月こ存在する全塩素原子が反応するの
に充分なPEPA或はPEI量(塩素原子当量に対し3
当量或はそれ以上)を加えて加温、かきまぜて反応させ
る。
反応時間は温度によって異なるが、40〜50°Cでは
8日、80〜100°Cでは5〜3日必要である。
バイルシュタイン反応が陰性である生成物の元素分析値
から、クロロメチル基のすべてがPEPA或はPEIと
反応してないことが判明した。一部のクロロメチル基は
系中に存在する水分によって加水分解されたようである
。充分に脱水乾燥させた溶媒及び反応試薬を用いた場合
、]OO’Cで10日反応させて得られた生成物中には
微量の塩素が存在するものもあった。
PEIは分子量が太き(なるにつれて、溶媒に溶解しに
((なり、反応性も減少し、長時間反応させても反応量
が少なく、したがってこれらの生成物の吸着能は小さい
テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン
のようなPEPA及び分子量250〜600のような比
較的nの小さい(n=5〜14)PEIを反応させた生
成物が良好な吸着能を示した。
生成物の吸着性能を良くさせる必要条件はこれらのPE
PA及びPEIをできるだけ多くCMPSに結合させる
ことである。
CMPSにPEIを導入する別な方法として次の方法が
ある。CMPSと2−メチル−2−オキサゾリンとを反
応容器に入れ、加熱かきまぜた後反応生成物を濾別し、
メタノールで洗浄後抽出する。更にこれをアルカリ性で
加水分解するとCMPS−PEI生成物が得られる。こ
の生成物の吸着能は良好であるが、生成物の抽出を充分
行わないと、生成物から水中へ溶出する成分(2−メチ
ル−2−オキサジノン及びそのホモポリマー)の量が多
くなるので、抽出精製は充分に行なわなければならない
。なお、加水分解前の化合物も非イオン性界面活性剤吸
着能を有している。
本発明の吸着剤はスチレン単位66.46モル%、ジビ
ニルベンゼン単位2モル%、及び前記一般式Iの単位と
ヒドロキシメチルスチレン単位(クロロメチルスチレン
単位が反応中に加水分解されて生成したと推定される)
との合計31.54モル%から成り立っている。一般式
Iの単位の量は表1に示した。なお、本明細書に記載し
た生成物中に塩素は存在しなかった。
以上の生成物をバッチ方式で使用する場合、浄化水は濾
過という最も簡単な方法で生成物と分離することができ
る。またカラム方式で使用する場合、本生成物をカラム
に充填して、その一方の口から非イオン性或はアニオン
性界面活性剤を含む水を通過させることにより、同活性
剤は除去され、もう一方の口から浄化された水を得るこ
とができる。
非イオン性或はアニオン性界面活性剤を飽和吸着した本
生成物はメチルまたはエチルアルコールに浸漬するか、
またはこれらのアルコールの一方を生成物充填カラムを
通過させることによって、本生成物の吸着能を再生する
ことができる。
本生成物(吸着剤)はCMPSとPEPA或いはPEI
及びベンゼンかジオキサンなどの溶媒との混合物を加温
かきまぜる簡単な方法によって、またCMPSと2−メ
チル−2−オキサゾリンとを加熱かきまぜた後その反応
物をアルカリ性で加水分解する簡単な方法によって製造
することができるので、製造コストが低い。したがって
、非イオン性及びアニオン性界面活性剤による環境汚染
防止に有効に利用し得る。
本生成物はアニオン界面活性剤、例えばドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムを非イオン界面活性剤、例えば
ポリエチレングリコールモノ−p−ノニルフェニルエー
テルよりも速かにかつ多く吸着した。
次に参考例と実施例によって本発明をさらに詳細に説明
する。
参考例I CMPS (ジビニルベンゼン単位2モル%、スチレン
単位66.46モル%、クロロメチルスチレン単位31
.54モル%=クロロメチル基2.63ミリ当量/g=
塩素含有量9.32wt%)2.00g(クロロメチル
基0.00526モル含有)にジオキサン10dを加え
、密栓して一夜放置し、CMPSビーズを充分1こ膨潤
させる。ペンタエチレンへキサミン9.30g (0,
040モル)、さらにジオキサン10IIllを加えて
90°Cで110時間かきまぜた。この間に溶媒が少な
くなったとき、適宜少量づつ追加した。
反応終了後、反応混合物を濾過し、生成物を熱水、1N
塩酸、1N水酸化ナトリウムで洗い、さらに水で充分に
洗い、最後にメチルアルコールで洗った。次にメチルア
ルコールで3日間抽出精製した後、70°Cで減圧乾燥
した。収量2.70 g0元案分析値を表1に示した。
この例におけるジオキサンの代りにベンゼンを使用した
例、反応温度、反応時間を変えた例、及び反応試薬とし
てテトラエチレンペンタミン、PEI(分子量約300
〜1800)を用い、溶媒としてジメチルアセタミド及
びこれとの混合溶媒を用いた例の反応条件、生成物の収
量及び元素分析値を表11こ示した。
a CM])S−TEP:CMPSと’l’EP(テ)
ラエチレンペンタミンとの反応生成物を表わす。
PEH:ペンタエチレンベキサミン。PEI300:分
子量約300のポリエチレンイミン。使用したPETは
完全な線状高分子ではなく、第一、第二、第三級アミン
窒素を有する枝分れ高分子で、 NH2: NT−I:
 >N= 1 : 1 : 1である。
b PEIの末端が一〇H基となっている。
CDMAcニジメチルアセタミド。
d 元素分析値から算出。
e N分析値から算出。CMS :クロロメチルスチレ
ン単位。
参考例2 CMPS2.00gに2−メチル−2−オキサゾリン(
MeOZOと略記)20.0gを加え、−夜放置後10
0°Cで24時間かきまぜた。反応混合物を放冷後濾別
し、熱水、メチルアルコールで洗浄?&、同溶媒で3日
間抽出した。収Jtt3.87g、次に本生成物3.8
7gを水酸化ナトリウム6.0gを含む2511Llの
水中に加え98°Cで50時間かきまぜた。
反応物を濾別し、アルカリ性が消えるまで水洗した後、
メチルアルコールで洗った。更に同溶媒で3日間抽出し
た後、70°Cで減圧乾燥した。収ffl 3.38g
0生成物の元素分析値を表2に示した。
反応時間を変えた反応で得た生成物の元素分析値も表2
に示した。
” CMPS−MeOZOf21. CMPS−MeO
ZOt31実施例I 参考例1及び2に記したようにして得た生成物0.50
gを100−の三角フラスコに採り、非イオン界面活性
剤、ポリエチレングリコールモノ−p−ノニルフェニル
エーテル(NPと略記、n=IQ)50卿及び250卿
水溶液1003+17を加えて25℃で吸着試験を行な
った。静置状態でほぼ吸着平衡に到達するまで数日を要
した。一定時間後のNPの残留濃度及び吸着量を表3に
示した。
表 3 61plJ300111 9.381 49.440.
17 lPEl300+31 (1,58,744,8
41,08−PEl600fll 1,99.6 1f
i’746891PE1600+21 3.69.3 
40.341.910− PErlOoolll 1に
57,5 91.6b 31.7b11 #PEl12
00111 43.07.4 +08b 2B、3b+
21PE1120Of21 7.685 41.7b 
41.7b1B ’ PEll800[ン 1267.
5 74.8b 35.ObαPS−MeOZO121
+71 3.9c、2c4o、5c41.5C15加水
分解物 16 CMPS −Me 0ZOf31 6. O’ 
ill、 0 ’ −−17その加水分解物 21C9
,5C41,3d 4t7’b d 吸着開始7日後、14日後、3日後、5日後の測定値(
25℃)。
実施例2 実施例1と同様な方法でアニオン性界面活性剤、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DSB)50及び2
50卿水溶液からの吸着試験を行った。
本生成物のDBS吸着速度及び吸着量はNP吸着のそれ
らよりも大きかった。一定時間後のDBS残留濃度及び
吸着量を表4に示した(吸着試験温度25°C)。
表 4 50−液からの吸着3250四液からの吸fI82 C
MPS−TEP161 52 9.0 33.+b43
.4+13 PEE(1213,39,323,645
,35PEI250i11 1.5 9,7 13.5
4736 PEl300tl+ 1.5 9,7 30
,9 43.89 PE1600121 4.4 9,
1 21.8 45.610 PEl100OIII 
i 9.5 46.0b40.8b12 PE目200
f21 3 + 9.4 285 44.313 PE
ll800+11 3.0 9.4 4B、6c40.
3c15−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 その構成単位の一部が一般式I、ビニルベンジルアミノ
    ポリエチレンポリアミン (式中のnは1〜45である。) 単位によって置換されたジビニルベンゼン橋かけポリス
    チレンから成る非イオン性界面活性剤用吸着剤。
JP9843184A 1984-05-16 1984-05-16 非イオン性及びアニオン性界面活性剤用吸着剤 Granted JPS60241932A (ja)

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JPS6251652B2 JPS6251652B2 (ja) 1987-10-30

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62216641A (ja) * 1986-03-19 1987-09-24 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 環境浄化用吸着剤
JPH0290989A (ja) * 1988-09-26 1990-03-30 Kao Corp 浄水器
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JP2009207994A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Hitachi Chem Co Ltd 界面活性剤の捕集・回収剤

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