JPS6061014A - 凝集剤 - Google Patents

凝集剤

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JPS6061014A
JPS6061014A JP16903683A JP16903683A JPS6061014A JP S6061014 A JPS6061014 A JP S6061014A JP 16903683 A JP16903683 A JP 16903683A JP 16903683 A JP16903683 A JP 16903683A JP S6061014 A JPS6061014 A JP S6061014A
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water
octanediamine
aminomethyl
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salt
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Shinji Wada
慎二 和田
Hiroyasu Ichikawa
市川 広保
Michihiro Noda
野田 道宏
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SAGA DAIGAKU
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
SAGA DAIGAKU
Agency of Industrial Science and Technology
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

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】 ・懸濁水・着色水その他の水性液の凝集(フロラ浮上、
スフIJ 、−ング、を過(清澄濾過、脱水濾過]等に
よる固液分離に広く利用されてし)る。
この発明は、懸濁水・着色水その他の水性液のフロック
の形成及び沈殿生成をともなうフロックの形成、フロッ
クの沈降、浮上(粒子にあわを付。
けて浮かす浮遊を含む)、濾過による水性液の濃縮、脱
水、清澄の目的に用いられる凝集剤に関するもので、本
発明の凝集剤は上水処理、工業用水処理等の用水処理、
下水処理、し尿処理、産業廃水処理等の廃水処理、農・
鉱・工業における各種工程その他において、沈降、浮上
、スクリーニング、濾過による懸濁水・着色水その他の
水性液の剤としては、アルミニウム塩や鉄塩などの無機
塩、水酸化ナトリウムや石灰などのアルカリ)硫酸や塩
酸などの酸、ケイ酸ナトリウム、イオン性の界面活性剤
、水溶性天然高分子系物質のデンプン、タンパク質、ア
ルギン酸ナトリウム、合成高分子物質のポリアクリルア
ミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸ジメ
チルアミノエチルエステル系、アニリン樹脂塩酸塩、ポ
リチオ尿素塩酸塩、ポリエチレンイミンなどが知られて
いる。
この発明は、これらの従来の凝集剤と異なり、4−アミ
ノメチル−1,8−オクタンジアミンとエピへロヒドリ
ンを反応させてえられる水溶性の4−アミノメチル−]
、]8−オクタンジアミンーエビ八へヒドリン重綜合物
はその塩からなることを特徴とする凝集剤で、とくに懸
濁水・着色水の除濁・除色、またコロイド性物質や粗粒
子の沈降促進、浮上促進、濾過促進、濃縮・脱水の改善
等に顕著な効力を有する。
水溶性の4−アミ/メチル−1,8−オクタンジである
4−アミノメチル−1,白−オクタンジアミンと・エビ
ハロヒドリンを反応させ水溶性重縮合物を生成させる条
件としては、とくに原料モル比、濃度、原料の添加方法
、pH1反応温度、反応時間及び生成物の安定化が重要
である。
水溶性の4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン
−エピへロヒドリン重縮合物又はその塩の凝集性能は重
縮合度が高いほど一般に優れている4−アミノメチル−
1,8−オフターンジアミンとエビハロヒドリンを反応
させるときの4−アミノメチル−1,8−′Aククンジ
アミンとエピハロヒドリンのモル比については1重縮合
度を上げることから4−アミノメチル−1,8−オクタ
ンシア(21モル量に対しエピハロヒドリン06〜25
モル量が適当で、エピへロヒドリンが約06モル以下又
は約25モル以上作用するときは、アミン基に対してエ
ビハロヒドリンが過少又は過大のため、前者の場合は重
縮合が進まず、後者の場合は架橋構造を生成して不水溶
性となる。
4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミンとエビハ
ロヒドリンの反応は発熱反応であるため、合成にあたっ
ては溶媒を使用したがよい。溶媒としては一般に水が使
用され、4−アミ/メチル−1,8−オクタンジアミン
の濃度は5%以上が好ましい。。
高度に重縮合した4−アミノメチル−1,8−オクタン
ジアミンー二ビハロヒドリン重縮合物はアルカリ性で水
に難溶又は不溶で、また酸性が強いつことが必要である
。反応がすすむにしたがい蓼は低下する。したがって反
応初期のpHは弱アルカリ性が好ましく、またpaが極
度に低下するときはアルカリを加えてpHを調節する。
反応温度と反応時間は相互関連する重要な条件である。
低温(約10′c以下)では反応速度が遅く、高温では
着色物質を生成することがあり、また、原料損失のおそ
れから好ましくない。約10′c以上沸点以下で適当な
温度を選ぶ。
反応時間は長すぎると不溶性になる場合があるので各反
応条件に応じて選定することが必要で、実験的に容易に
選定することができる。
反応時間の経過にしたがい液は粘稠となり、重、縮合が
過度にずすむときは不水溶性のゼリー又はには希釈する
方法、低温に保つ方法、低級アルコール類、低級アミン
類、低級酸類、その他の活性水素を有する化合物の添加
・反応による方法、無機・有機の酸、たとえば塩酸、硫
酸、ギ酸、酢酸などの酸を加えてpHを7以下に保つ方
法等があり、それらの方法により安定化することができ
る。
4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン−エピへ
ロヒドリン重縮合物又はそれらの塩の水溶性の意味は、
重縮合物が遊離のかたちで、又は酸との塩のかたちで水
溶性又は水中均一分散性であることをいう。
塩をつくるための酸としては、無機・有機の各一種酸が
使用される。たとえば無機酸としては塩酸、硫酸その他
が、有機酸としてはギ酸、内′1酸その他が使用される
この発明にかかる凝集剤は、っぎのような方法で使用さ
れる。たとえば、原水に本発明にかがる4−アミノメチ
ル−1,8−オクタンジアミン−エビハロヒドリン重縮
合物又はその塩からなる析集4−アミノメチルー1,8
−オクタンジアミン−エビハロヒドリン重縮合物又はそ
れらの塩の添加量は原水の懸濁物、着色物、溶質等の被
処理物1tあたり約o5gないし500 kgで、対象
により適量を選ぶ。
本発明にかかる凝集剤の4−アミノメチル−1゜8−オ
クタンジアミン−エビハロヒドリン重縮合物又はそれら
の塩は他の凝集剤と併用することができる。また、非イ
オン性・陽イオン性の高分子凝集剤、無機塩、非イオン
性有機物その他を混合することができ溶解性を増加させ
るため、あるいは粘度調節その他の目的で塩類や有機溶
媒を混合することができる。
一本発明にかかる凝集剤の顕著な凝集性能は、水溶性の
4−アミ/メチル−1,8−オクタンジアミ■ 性・反応活性で、陰イオンと静電的に反応して難溶性塩
を生成させ、@径のコロイド粒子に段着しつぎに実施例
について説明する。
実施例上 4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン10りを
蒸留水6L49に溶解したのち攪拌しながらエビクロロ
ヒドリンを少量ずつ加える(4−アミノメチル−1,8
−オクタンジアミン:エビクロロヒドリンのモル比1:
0.5〜l : 2.5 J。添加後、しだいに発熱す
るので水で冷却して液温を30’Cに保つ。
反応時間の経過にともない重縮合反応がすすみ液はしだ
いに粘稠になる。重縮合反応が過度にすすみ重縮合物が
不溶性となるまえに塩酸を加えて声、を4.0として安
定化する。
生成した4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン
−エビクロロヒドリン重縮合物塩酸塩の凝ただし、この
石炭懸濁液(濃度5%、pH9,00、温度20’C)
はコロイド性濁質を含有していて1週間放置しても強い
削りを呈し、清澄液を分離しない。
実験方法は石炭懸濁液(粒度74μm以下、灰分3a6
%の石炭粉を水と混合し、−石炭粉の濃度を5・%に調
整した懸濁液)を容量3o祠の比色管に20+njとり
、前記した重縮合物塩酸塩の水溶液(濃度01%)を加
え、10回転倒し、フロックの形成を観察した。
第 1 表 凝集価は、この石炭懸濁液を凝集さ−u1時間後に清澄
液を分離するに要する凝集剤のJυ低低所製濃度ある。
なお、本発明にかかる凝集剤の性能を他の凝集剤と比較
するため第1表には硫酸アルミニウム)エチレンジアミ
ン−エビクロロヒドリン’l k 合物(モル比1 :
 1 )酢酸塩、ノナメチレンジアミン−エビクロロヒ
ドリン重縮合物(モル比1:0.8)酢酸塩による凝集
価を付記した。
これらの結果から、本発明にかかる凝集剤は顕著な凝集
性能を有すること、顕著な凝集性能を有する4−アミノ
メチル−1,8−オクタンジアミン−エビクロロヒドリ
ン重縮合物を合成するための4−アミノメチル−1,8
−オクタンジアミンと工1ピクロロヒドリンの反応モル
比は約1:0.8〜1:L5 であることがわかる。
エビクロロヒドリンの代りにエビブロモヒドリン、エビ
ヨードヒドリンを用いて、モル比1: 1で前記と同様
の方法により本発明にかかる凝集剤を合成したところ、
それらはいずれも同様な顕著な凝集効果が認められた。
実施例2 4−アミノメチ7I/−1,s−オクタンジアミンとへ
キサメチレンジアミンをモル比1:1の割合で併用し、
その1モル量に対してエビクロロヒドリン0.97モル
量を実施例1と同様の方法で重縮合反応させ、水溶性の
多価アミン−エビクロロヒドリン共重縮合物塩酸塩をえ
、実施例1と同様の方法で石炭懸濁液に対する凝集価を
測定したところ第2表の結果を得た。
第 2 表 この例から、本発明にかかる多価γミンーエヒ。
クロロヒドリン共重縮合物塩酸塩は顕著な凝集性能を有
することがわかる。
実施例3 カオリン(741tm以下)に蒸留水を加えて濃度3%
の懸濁液を調製し、1時間放置した。懸濁液のpHは5
1であった。この懸濁液は明らかな沈降界面を形成して
沈降し、その沈降初期における等速沈降域での沈降速度
は1.1 cm7*inであった。
内径1.28cm、長さ3Ccmの沈降管に、懸濁液を
攪拌し濃度を一定にしてから20−とり、薬剤を加え、
静かに10回転倒し静置し、ただちに等速沈降域でD沈
降界面の沈降速度を測定した。また、30分静置後の上
澄液をとり、濁度を測定した。えられた結果を第3表に
示す。
第 3 表 実施例4 リグニンスルホン酸ナトリウムの濃度2,000m9/
l の原水に本発明にかかる4−アミノメチル−1,8
−オクタンジアミン−エビクロロヒドリン重縮合物塩酸
塩(極限粘度3.2)を添加し、1景拌したところ大き
なフロックを生成した。それをIG 5Cの1紙で沢過
し、P液の透過出を測定したところ、第4表の結果をえ
た。ただし、この実験においては主宰波長420 nm
の光を用い、透過率は蒸留水の透過率を100とし、不
透明体を0とする比較値で示した。pHは約6である。
なお、比較のため硫酸アルミニウム、Tl−)ルイジン
塩酸塩により同様に処理してえられた結果を第4表に付
記している。
これらの結果から本発明にががる薬剤は顕著な凝集剤と
しての性能を有することがわかる。
第 4 表 実施例5 河川水・地下水などがしばしば含有するコロイド性着色
成分のフζン酸アンモニウムの濃度LOOOm9/l 
の原水に、本発明にかかる4−アミノメヂを測定したと
ころ、第5表をえた。ただし、この実験において、光の
主宰波長は420 nms pHは約6である。
なお)比較のため、第5表に一般的な凝集剤で第5表 この例から、本発明にががる凝集剤は顕著な凝集性能を
有することがわかる。
実施例6 水に溶解しているABSの安価で効果的な除去技術の開
発が用水処理、廃水処理及び環境保全の面から要望され
ている。
AES水溶液からABSを分離・除去する目的に本発明
の凝集剤を応用した結果を次に示す。
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(以下、DES
で表示する)の濃度1o o rn9/l水溶液をビー
カー1.1200喧とり、本発明に係る4−アミノメチ
ル−1,8−オクタンジアミン−エビクロロヒドリン重
縮合物塩酸塩の濃度1%水溶液をo7Tnt(添加量3
4.4 rn9/l、 )加え、攪拌したらフロック状
の沈殿を生成した。この液を7[50の1紙で沢過した
ところ、P液のDBS濃度は6m9/lで、除去率は9
4%であった。
実施例7 水に溶解している染料の一安価で効−果的な除去技術の
開発が用水処理、廃水処理及び環境保全の面から要望さ
れている。
染料のDirect Fast 5carlet 4B
S [、日本化薬(株制、スルホン酸基を有するアニオ
ン染料〕水溶液から染料を分離・除去する目的に本発明
の凝集剤を応用した結果を次に示す。
Direct Fast 5carlet 4BSの濃
度100 m9/l水溶液をビーカーに200 mlと
り、本発明に係る4−アミノメチル−1,8−オクタン
ジアミン−エピクロロヒドリン重縮合物塩酸塩の濃度0
5%水溶液を05祠加え(添加量1p;5m数) 、M
L拌したらフロック状の沈殿を生成した。この液を遠心
分離(3,00Orpm 、 10mx ) シたとこ
ろ、上澄液(1) Diroct FastScarl
et 4BS濃度はL+ rn9/lで、除去率は98
6%であった。
比較のため、硫酸アルミニウムで同様に処理したところ
、98%以上の除去率を得るためには、添加量は300
 rn9/lが必要であった。
実施例8 水に溶解している重金属の安価で効果的な分離・除去技
術の開発が、たとえば海水からの重金属の回収、用水処
理、また廃水処理及び環境保全の面から要望されている
ヘキサシアノ鉄(■)酸水溶液からヘキサシアノ鉄[1
1)酸を分離・除去する目的に本発明の凝集剤を応用し
た結果を次に示す。
ヘキサシアノ鉄[、I[)酸カリウムの濃度90 m9
/1−(Feとして)水溶液をビーカーに200 ml
とり、本発明に係る4−アミノメチル−1,8−オクタ
ンジアミン−エビクロロヒドリン重縮合物塩酸塩の濃度
5%水溶液を3.25 ml (添加量813 m’J
/l )加え、攪拌したらフロック状の沈殿を生成した
。この液をA 50の2紙でe過したところ、r液のへ
キサシアノ鉄(IF)酸濃度は2&4 mμ(Feとし
て]で、除去率は75.1%であった。
特許出願人 工業技術院長 川 1)裕 部特許出願人
 佐賀大学長 山 川 寛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 懸濁水・着色水・その他の水性液の凝集Gこ使用される
    ところの1水溶性の4−アミノメチル−1,8一オクタ
    ンジアミンーエビノ10ヒドリン重縮合物又はそれらの
    塩からなることを特徴とする凝集剤。
JP16903683A 1983-09-13 1983-09-13 凝集剤 Granted JPS6061014A (ja)

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JP16903683A JPS6061014A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 凝集剤

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