KR20150089041A - Use of a water-soluble copolymer for preparing an aqueous lime suspension - Google Patents
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Abstract
본 발명은 첨가제로서 수용성 공중합체를 포함하는 석회로 만들어진 현탁액 및 그러한 현탁액 제조 방법에 관련된다. 그러한 현탁액은 특히 산업적 또는 가정 방법에서 화학적 중화제로서 사용된다.The present invention relates to a suspension made of lime containing a water-soluble copolymer as an additive and a process for producing such a suspension. Such suspensions are used as chemical neutralizers, particularly in industrial or domestic processes.
Description
본 발명은 칼슘 디하이드록사이드 수성 현탁액 제조의 기술 분야에 관련된다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 석회 기초의 현탁액 제조를 위한 수용성 공중합체의 용도 및 그러한 고분자를 포함하는 석회의 수성 현탁액에 관련된다. 그러한 현탁액은 특히 화학적 중화제로서 산업적 또는 가정 방법에서 사용된다.The present invention relates to the technical field of making calcium dihydroxide aqueous suspensions. More particularly, the present invention relates to the use of water-soluble copolymers for the manufacture of suspensions of lime bases and aqueous suspensions of lime containing such polymers. Such suspensions are especially used in industrial or domestic methods as chemical neutralizers.
소석회 또는 수화 석회로도 알려진 칼슘 디하이드록사이드 Ca(OH)2가 하기 발열 반응에 따라 생석회로도 알려진 칼슘 옥사이드 CaO의 수화에 의하여 획득된다: CaO + H2O → Ca(OH)2.Calcium dihydroxide Ca (OH) 2 , also known as calcium hydroxide or hydrated lime, is obtained by hydration of calcium oxide CaO, also known as quicklime, according to the following exothermic reaction: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 .
본 발명의 맥락에서, 용어 "칼슘 하이드록사이드" 또는 용어 "칼슘 디하이드록사이드"는 Ca(OH)2의 입자를 나타내기 위하여 동등하게 사용된다. In the context of the present invention, the term " calcium hydroxide "or the term" calcium dihydroxide "is equally used to denote particles of Ca (OH) 2 .
칼슘 하이드록사이드 기초의 생성물은 다양한 형태로 나타난다: 분말 형태 (미분화 형태의 건조 생성물), 가소성 페이스트의 형태, 또는 수성 현탁액/분산액의 형태 (석회유). The product of calcium hydroxide base appears in various forms: powder form (dry product in undifferentiated form), form of plastic paste, or form of aqueous suspension / dispersion (lime oil).
본 발명은 더욱 구체적으로 수성 현탁액의 형태인 칼슘 하이드록사이드-기초의 생성물에 관한 것이다. 그러한 소석회의 수성 현탁액은 많은 산업적 방법에서 화학적 중화제로서 사용될 수 있다. 산업적 유출물, 예를 들어 산 증기와 같은 기체의 처리가 언급된다. 음용수, 폐수 또는 산업용수의 처리가 또한 언급된다.The present invention more particularly relates to a calcium hydroxide-based product in the form of an aqueous suspension. The aqueous suspension of such slaked lime can be used as a chemical neutralizing agent in many industrial processes. The treatment of industrial effluents, for example gases such as acid vapors, is mentioned. Treatment of drinking water, wastewater or industrial water is also mentioned.
소석회의 수성 현탁액은 특히 건조 물질 함량(중량%)에 의하여 특징지어진다. 당해 분야의 숙련가는 주로 경제적인 이유로 소석회의 수성 현탁액 중의 건조 물질 함량을 증가시키는 것을 대체로 추구한다: 소석회의 수성 현탁액의 건조 물질 함량을 증가시켜, 생성물 톤당 수송 및 취급 비용이 감소된다. 또한, 분말의 처리로 인한 성가심(위생, 처리)이 감소되고, 실시가 용이해진다. The aqueous suspensions of slaked lime are characterized in particular by the dry matter content (wt%). Skilled artisans generally seek to increase the dry matter content in the aqueous suspension of slaked lime, primarily for economic reasons: Increasing the dry matter content of the aqueous slurry of slaked lime reduces transportation and handling costs per tonne of product. In addition, the pungency (hygiene, processing) caused by the treatment of the powder is reduced, and implementation is facilitated.
소석회의 수성 현탁액의 건조 물질 함량을 증가시키기 위하여, 분산제가 사용될 수 있다.In order to increase the dry matter content of the aqueous suspension of slaked lime, a dispersant may be used.
"분산제"는 수성 현탁액 중의 Ca(OH)2 입자의 분산 상태를 개선하는 능력을 가지는 작용제를 의미한다. 구체적으로, 이들 작용제가 광물 물질의 수성 현탁액에서 사용될 경우, 이들은 점도 감소를 유발한다. 따라서, 분산제를 포함하는 광물 물질의 수성 현탁액은 상기 분산제를 포함하지 않는 동일한 광물 물질의 수성 현탁액보다의 점도보다 낮은 점도를 가질 것이다."Dispersing agent" means an agent having the ability to improve the dispersion of Ca (OH) 2 particles in an aqueous suspension. In particular, when these agents are used in aqueous suspensions of mineral substances, they cause viscosity reduction. Thus, an aqueous suspension of a mineral material comprising a dispersant will have a viscosity that is lower than that of an aqueous suspension of the same mineral material that does not comprise the dispersant.
여러 선행 기술 문헌이 분산제의 사용을 설명한다.Several prior art documents describe the use of dispersants.
문헌 EP 0 061 354(Blue Circle)는 소석회의 수성 분산액 제조를 위한 음이온성 올리고머 고분자전해질, 예를 들어 (메트)아크릴산, 카복시메틸셀룰로스 또는 설포네이트의 동종중합체의 사용을 설명한다.Document EP 0 061 354 (Blue Circle) describes the use of an anionic oligomeric polymer electrolyte, for example a homopolymer of (meth) acrylic acid, carboxymethylcellulose or sulfonate, for the preparation of aqueous dispersions of slaked lime.
문헌 FR 2 677 351(Italcementi)은 분말화 수화 석회, 소석회 또는 생석회로부터 얻은 최소 40% 고형분 수화 석회, 및 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 폴리아크릴레이트일 수 있는 수용성 고분자를 포함하는 칼슘 수화물의 농축 수성 현탁액을 설명한다.The document FR 2 677 351 (Italcementi) discloses a concentrated aqueous suspension of calcium hydrate comprising a water-soluble polymer which may be a polyacrylate of at least 40% solids hydrated lime from powdered hydrated lime, hydrated lime or quicklime, and an alkali metal or alkaline earth metal, .
문헌 EP 0 594 332(Rohm & Haas)는 생석회 또는 소석회의 수성 분산액을 얻기 위한 고분자 음이온성 분산제의 사용을 설명한다. 이들 분산제는 카복실산, 황산 또는 포스폰산 작용기를 가지는 동종중합체, 공중합체 및 삼원중합체로부터 선택된다. 그러한 산 작용기를 제공하는 단량체는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 말레산 무수물, 이타콘산, 메사콘산, 퓨마르산, 시트라콘산, 비닐아세트산, 아크릴옥시프로피온산, 비닐설폰산, 스타이렌설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 알릴 설폰산, 알릴 포스폰산, 비닐포스폰산, 및 비닐설폰산을 포함한다. Document EP 0 594 332 (Rohm & Haas) describes the use of polymeric anionic dispersants to obtain aqueous dispersions of quicklime or slaked lime. These dispersants are selected from homopolymers, copolymers and terpolymers having carboxylic acid, sulfuric acid or phosphonic acid functional groups. Monomers providing such acid functional groups include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, mesaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, vinylacetic acid, acryloxypropionic acid, Acylamido-2-methylpropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, allylphosphonic acid, vinylphosphonic acid, and vinylsulfonic acid.
문헌 US 2008/0011201(Ultimate Nominees)은 식품 및 음용수 분야에서 적용하기 위한 석회유를 제조하기 위한 폴리카복실레이트 분산제 및 탄수화물 분산제의 조합된 사용을 설명한다. 특히, 상기 문헌에 따르면, 탄수화물 분산제는, 특히 알도스, 사카라이드, 디사카라이드 및 폴리사카라이드로부터 선택된 당이다. 또한, 폴리카복실레이트 분산제의 예는 특히 스타이렌 말레산 무수물 공중합체의 염 또는 폴리카복실레이트 폴리에테르의 염이다. 상기 문헌은 특히 50% 수화 석회 현탁액/분산액을 제조하기 위한 빗형 공중합체, 즉 Ethacryl® G(Coatex company의 폴리카복실레이트 분산제) 및 글로코스 시럽(탄수화물 분산제)의 조합된 사용을 설명한다. Document US 2008/0011201 (Ultimate Nominees) describes the combined use of polycarboxylate dispersants and carbohydrate dispersants for making lime oil for application in the food and drinking water applications. In particular, according to the above document, the carbohydrate dispersant is a sugar selected from aldoses, saccharides, disaccharides and polysaccharides in particular. An example of a polycarboxylate dispersant is also in particular a salt of a styrene maleic anhydride copolymer or a salt of a polycarboxylate polyether. This document describes, in particular, the combined use of a combiculate copolymer, Ethacryl G (a polycarboxylate dispersant from Coatex company) and Glucose syrup (a carbohydrate dispersant), to make a 50% hydrated lime suspension / dispersion.
문헌 EP 0 848 647(Chemical Lime Company)은 생석회 또는 소석회일 수 있는 석회 현탁액 제조를 위하여 알칼리 금속 하이드록사이드와 조합으로 음이온성 고분자전해질 유형의 분산제를 사용하는 것을 설명한다. 음이온성 고분자전해질은 폴리아크릴산, 폴리카복실산, 및 폴리인산, 폴리아크릴산, 폴리카복실산 및 폴리인산의 공중합체 및 이들의 알칼리 금속 염으로부터 선택된다.Document EP 0 848 647 (Chemical Lime Company) describes the use of anionic polyelectrolyte type dispersants in combination with alkali metal hydroxides for the preparation of lime suspensions, which can be either lime or slaked lime. The anionic polymer electrolyte is selected from polyacrylic acid, polycarboxylic acid, and copolymers of polyphosphoric acid, polyacrylic acid, polycarboxylic acid and polyphosphoric acid and alkali metal salts thereof.
문헌 FR 6 687 396(Lhoist)은 SO3 -, SO4 2 -, 또는 Cl- 이온의 존재에서 일어나는 칼슘 옥사이드 또는 마그네슘 옥사이드 제거 과정을 설명하고, 여기서 반응 동안에 또는 반응의 마지막에, 아크릴산 및 이의 염, 메타크릴산 및 이의 염, 비닐벤질설폰산 및 이의 염, 아크릴아미도-2-메틸프로판-황산 및 이의 염, 2-설포에틸 메타크릴레이트 및 이의 염으로부터 선택된 단량체를 포함하는 고분자 또는 공중합체가 첨가된다.The document FR 6 687 396 (Lhoist) describes a process for the removal of calcium oxide or magnesium oxide which takes place in the presence of SO 3 - , SO 4 2 - , or Cl - ions, wherein during the reaction or at the end of the reaction, , Polymers or copolymers comprising monomers selected from methacrylic acid and its salts, vinylbenzylsulfonic acid and its salts, acrylamido-2-methylpropane-sulfuric acid and its salts, 2-sulfoethyl methacrylate and salts thereof Is added.
문헌 JP 09 122471(Nippon Shokubai)은 저점도를 가지는 소석회의 수성 분산액을 얻기 위한 분산제로서 폴리알킬렌 글리콜 (메트)아크릴레이트 유형의 단량체 및 카르복실 단량체로 이루어진 공중합체의 사용을 설명한다. 상기 문헌은 상기 목적을 위하여 20,000 g/mol 미만의 분자량을 가지는 공중합체의 사용을 설명한다.The document JP 09122471 (Nippon Shokubai) describes the use of copolymers of polyalkylene glycol (meth) acrylate type monomers and carboxyl monomers as dispersants for obtaining an aqueous dispersion of slaked lime having a low viscosity. This document describes the use of copolymers having a molecular weight of less than 20,000 g / mol for this purpose.
문헌 WO 2010/106111(Lhoist)은 소석회 및/또는 생석회 및 소석회의 고체상에 혼입된 유기 고분자를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 상기 문헌에 개시된 고분자는 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성일 수 있고, 상당히 변화된 성질의 것일 수 있다. 이들은 선택적으로 알킬, 아릴알킬 및/또는 에톡시화 사슬을 가지는 (메트)아크릴산 에스테르, 알킬, 아릴알킬 또는 디알킬 사슬 메타크릴아미드의 유도체, 양이온성 알릴 유도체, 음이온성 또는 양이온성 소수성 (메트)아크릴로일의 유도체, 또는 소수성 사슬을 보유하는 (메트)아크릴아미드로부터 유도된 음이온성 및/또는 양이온성 단량체를 포함하는 군으로부터 바람직하게는 선택된 하나 이상의 소수성 단량체(들)과 조합으로, 카복실 작용기 또는 설폰산 작용기를 가지는 음이온성 단량체, 비이온성 단량체(아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, 비닐 아세테이트, 비닐 알코올, 아크릴레이트 에스테르, 알릴 알코올, N-비닐 아세트아미드, N-비닐포름아미드), 양이온성 단량체(사차화 또는 염화된ADAME, MADAME; DADMAC, APTAC, MAPTAC)로부터 선택된 단량체로부터 획득될 수 있다.Document WO 2010/106111 (Lhoist) relates to a composition comprising an organic polymer incorporated in a solid phase of slaked lime and / or quicklime and slaked lime. The polymers disclosed in this document may be nonionic, anionic, cationic or amphoteric, and may be of a substantially altered nature. These include, but are not limited to, (meth) acrylic acid esters having alkyl, arylalkyl and / or ethoxylated chains, derivatives of alkyl, arylalkyl or dialkyl chain methacrylamides, cationic allyl derivatives, anionic or cationic hydrophobic (meth) (S) selected from the group consisting of anionic and / or cationic monomers derived from (meth) acrylamides having a hydrophobic chain or a derivative thereof, Anionic monomers having sulfonic acid functional groups, nonionic monomers (such as acrylamide, methacrylamide, N-vinylpyrrolidone, vinyl acetate, vinyl alcohol, acrylate ester, allyl alcohol, N-vinylacetamide, N- Amide), cationic monomers (quaternized or chlorinated ADAME, MADAME; DADMAC, APTAC, MAPTAC) Dimer can be obtained from.
선행 기술의 고분자 사용 시, 그럼에도 불구하고 본 발명자들은 현탁액이 3 일을 초과하는 기간 동안, 특히 이의 수송 동안 교반하지 않고 보관될 때 침강 문제를 발견했다. 이후 현탁액을 수용하는 탱크의 바닥에서 페이스트가 형성되며 이는 펌핑을 어렵게 하거나 심지어 불가능하게 한다.When using the prior art polymers, the inventors nevertheless found a sedimentation problem when the suspension was stored without agitation for more than 3 days, especially during its transport. A paste is then formed at the bottom of the tank that contains the suspension, which makes the pumping difficult or even impossible.
본 발명자들은 또한 이러한 침강 문제가 현재 이용 가능한 현탁액의 미흡하게 적합화된 유변성, 및 석회 입자의 불량한 탈응집으로 인한 것임을 알게 되었다.The inventors have also found that this settling problem is due to poorly adapted rheology of currently available suspensions, and poor de-agglomeration of the lime particles.
현재 이용 가능한 분산제는 특히 침강 및 유변학적 특성 측면에서 완전히 만족스러운 수성 석회 현탁액을 획득하도록 할 수 없다.Currently available dispersants are not capable of achieving fully satisfactory aqueous lime suspensions, especially in terms of sedimentation and rheological properties.
본 발명의 목적은 석회 현탁액이 교반 없이 보관될 때 침강 문제를 피하는 것이다.It is an object of the present invention to avoid sedimentation problems when the lime suspension is stored without agitation.
본 발명의 또 다른 목적은 가능한 한 농축되고 산업적 방법에서의 사용에 적합한 유변성을 나타내는 석회의 수성 현탁액을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an aqueous suspension of lime that is as dense as possible and suitable for use in industrial processes.
뜻밖에도, 본 발명자들은 특정한 구조를 가지는 고분자 사용에 의하여, 농축되고 시간 경과에 따라 안정한 수성 현탁액을 획득할 수 있음을 밝혀냈다.Unexpectedly, the present inventors have found that by using a polymer having a specific structure, it is possible to obtain an aqueous suspension which is concentrated and stable over time.
더욱 구체적으로, 본 발명의 첫 번째 목적은 분말 형태의 칼슘 하이드록사이드로부터 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액을 제조하기 위한, 다음으로 이루어진 수용성 공중합체의 용도에 관련된다:More specifically, a first object of the present invention relates to the use of a water-soluble copolymer for making an aqueous suspension of calcium hydroxide from calcium hydroxide in powder form, comprising:
- 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,-Methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 선택적으로, 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,- optionally, an acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 화학식 (I)의 단량체:- Monomers of formula (I):
R - X - R'R - X - R '
(I)(I)
여기서:here:
R은 중합 가능 불포화 작용기, 특히 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,R represents a polymerizable unsaturated functional group, in particular acrylate, methacrylate, methacryl-urethane, vinyl or allyl,
R'은 수소 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹을 나타내고, R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
X는 무작위로 또는 규칙적으로 배열된 에틸렌 옥사이드 EO의 n 단위(들) 및 프로필렌 옥사이드 PO의 m 단위(들)를 포함하는 구조를 나타내고, X represents a structure comprising n units (s) of randomly or regularly arranged ethylene oxide EO and m unit (s) of propylene oxide PO,
m 및 n은 영이 아닌 두 정수이고 1 내지 150이다.m and n are two integers other than zero and are from 1 to 150.
본 발명은 또한 적어도 하나의 다음으로 이루어진 공중합체를 포함하는 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액에 관련된다:The present invention also relates to an aqueous suspension of calcium hydroxide comprising at least one of the following copolymers:
- 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,-Methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 선택적으로, 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,- optionally, an acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 화학식 (I)의 단량체:- Monomers of formula (I):
R - X - R'R - X - R '
(I)(I)
여기서:here:
R은 중합 가능 불포화 작용기, 특히 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,R represents a polymerizable unsaturated functional group, in particular acrylate, methacrylate, methacryl-urethane, vinyl or allyl,
R'은 수소 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹을 나타내고,R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
X는 무작위로 또는 규칙적으로 배열된 에틸렌 옥사이드 EO의 n 단위(들) 및 프로필렌 옥사이드 PO의 m 단위(들)를 포함하는 구조를 나타내고,X represents a structure comprising n units (s) of randomly or regularly arranged ethylene oxide EO and m unit (s) of propylene oxide PO,
m 및 n은 영이 아닌 두 정수이고 1 내지 150이다.m and n are two integers other than zero and are from 1 to 150.
사실상 본 발명자들은 수성 현탁액이 시간 경과에 따른 안정성 및 농도에 대하여 기대되는 특성을 가지는 위하여, 메타크릴산의 뼈대 및 폴리(알킬렌 글리콜) 측쇄를 가지는 특정한 구조의 수용성 빗형 공중합체의 존재에서 칼슘 하이드록사이드 입자를 분산시키는 것이 필요함을 인식했다.In fact, the inventors have found that in the presence of a water soluble comb copolymer of a specific structure having a skeleton of methacrylic acid and a poly (alkylene glycol) side chain, the aqueous suspension has the expected properties with respect to stability and concentration over time, Recognizing the need to disperse rockside particles.
"분말 형태의 칼슘 하이드록사이드"는 소석회 입자를 의미한다. 소석회는 주로 수화 또는 소화(slaking)로 지칭되는 반응인 생석회 입자와 물의 반응의 결과인 칼슘 디하이드록사이드 Ca(OH)2의 고체 입자의 집합으로 이루어진 석회이다. 소석회는 수화 석회로도 지칭된다. 일반적으로, 소석회는 주로 생석회로부터 기인한 불순물, 예를 들어 마그네시아, 마그네슘 옥사이드, Al2O3, Fe2O3, MgO, S, SiO2, Mn3O4, 실리케이트 등을 포함할 수 있다. 소석회는 분말 형태 또는 석회유로 지칭되는 수성 현탁액의 형태로 발생할 수 있다."Calcium hydroxide in powder form" means a calcium hydroxide particle. Calcium lime is a lime composed of a set of solid particles of calcium dihydroxide Ca (OH) 2 , which is the result of the reaction of water with lime particles, a reaction commonly referred to as hydration or slaking. Hydrated lime is also referred to as hydrated lime. In general, the hydrated lime may be mainly made of impurities, such as magnesia, magnesium oxide, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, MgO, S, SiO 2, Mn 3 O 4, silicate, etc. resulting from the calcium oxide. Calcium lime can occur in the form of an aqueous suspension, referred to in powder form or in lime.
본 발명의 맥락에서, 소석회는 시간 경과에 따라 안정한 농축된 석회를 얻기 위하여 수용액에 분말 형태로 분산된다. 예를 들어, 상용화되어 입수 가능한 분말 형태의 소석회가 출발 광물 물질로서 사용된다. 예를 들어, 제품명 Supercalco® 97, Supercalco® 97/20, Sorbacal® SP, Standard Hydrated Lime, MicroCal® HF로 판매되는 소석회가 언급된다.In the context of the present invention, slaked lime is dispersed in powder form in an aqueous solution to obtain a stable, concentrated lime over time. For example, slaked lime in the form of a commercially available powder is used as the starting mineral material. For example, the lime is sold under the names Supercalco® 97, Supercalco® 97/20, Sorbacal® SP, Standard Hydrated Lime, and MicroCal® HF.
본 발명에 따른 특정한 (메트)아크릴 공중합체는 메타크릴산 및 선택적으로 아크릴산의 뼈대, 및 폴리(알킬렌글리콜) 측쇄를 가지는 수용성 빗형 공중합체이다.A particular (meth) acrylic copolymer according to the present invention is a water soluble comb copolymer having a skeleton of methacrylic acid and optionally acrylic acid, and a poly (alkylene glycol) side chain.
"폴리(알킬렌 글리콜)"은 올레핀성 산화물로부터 유도된 알킬렌 글리콜 고분자를 의미한다."Poly (alkylene glycol)" refers to an alkylene glycol polymer derived from an olefinic oxide.
본 발명에 따른 공중합체의 폴리(알킬렌 글리콜) 사슬은 에틸렌옥시 그룹 부분 및 프로필렌옥시 그룹 부분을 포함한다. 본 발명에 따른 폴리(알킬렌 글리콜) 사슬은 예를 들어 주요한 에틸렌옥시 그룹 부분과 함께 부차적인 프로필렌옥시 그룹 부분을 포함할 수 있다. 알킬렌 글리콜 고분자의 일부 구체적인 예는 다음을 포함한다: 1,000, 4,000, 6,000, 10,000 및 20,000 g/mol의 평균 분자량을 가지는 폴리(알킬렌 글리콜); 20 내지 80중량% 의 에틸렌 옥사이드 백분율 및 20 내지 80중량%의 프로필렌 옥사이드 백분율을 가지는 폴리에틸렌 폴리프로필렌 글리콜.The poly (alkylene glycol) chain of the copolymer according to the present invention comprises an ethyleneoxy group portion and a propyleneoxy group portion. The poly (alkylene glycol) chain according to the present invention may, for example, comprise a propyleneoxy group moiety that is secondary with a major ethyleneoxy group moiety. Some specific examples of alkylene glycol polymers include: poly (alkylene glycols) having an average molecular weight of 1,000, 4,000, 6,000, 10,000 and 20,000 g / mol; Polyethylene polypropylene glycol having an ethylene oxide percentage of 20 to 80% by weight and a propylene oxide percentage of 20 to 80% by weight.
공중합체 측쇄의 에틸렌옥시 그룹 및 프로필렌옥시 그룹이 무작위로, 규칙적으로 또는 블록으로 배열될 수 있음에 유념해야 한다.It should be noted that the ethyleneoxy group and propyleneoxy group of the copolymer side chain may be arranged randomly, regularly or in blocks.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 고분자는 다음으로 이루어진다:More specifically, the polymer according to the present invention comprises:
- 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,-Methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 선택적으로, 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,- optionally, an acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 화학식 (I)의 단량체:- Monomers of formula (I):
R - X - R'R - X - R '
(I)(I)
여기서:here:
R은 중합 가능 불포화 작용기, 특히 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,R represents a polymerizable unsaturated functional group, in particular acrylate, methacrylate, methacryl-urethane, vinyl or allyl,
R'은 수소 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹을 나타내고,R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
X는 무작위로 또는 규칙적으로 배열된 에틸렌 옥사이드 EO의 n 단위(들) 및 프로필렌 옥사이드 PO의 m 단위(들)을 포함하는 구조를 나타내고,X represents a structure comprising n units (s) of randomly or regularly arranged ethylene oxide EO and m unit (s) of propylene oxide PO,
m 및 n은 영이 아닌 두 정수이고 1 내지 150이다.m and n are two integers other than zero and are from 1 to 150.
따라서, 본 발명에 따른 공중합체는 메타크릴산 단량체 및 선택적으로 아크릴산 단량체로 이루어진 뼈대를 가진다. 실제로 본 발명자들은 본 발명에 따른 공중합체의 뼈대 중의메타크릴산 단량체의 존재가 본 발명의 근원의 기술적 문제를 해결하기 위하여 필수적임을 인식했다.Thus, the copolymer according to the invention has a skeleton consisting of methacrylic acid monomer and optionally acrylic acid monomer. In fact, the inventors have recognized that the presence of the methacrylic acid monomer in the skeleton of the copolymer according to the present invention is essential for solving the technical problem of the origin of the present invention.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 공중합체는 전적으로 메타크릴산 단량체로 이루어진 뼈대를 가진다.According to one embodiment of the present invention, the copolymer has a skeleton consisting entirely of methacrylic acid monomer.
본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 공중합체는 메타크릴산 단량체 및 아크릴산 단량체로 이루어진 뼈대를 가진다.According to another embodiment of the present invention, the copolymer has a skeleton composed of a methacrylic acid monomer and an acrylic acid monomer.
이와 같이, 본 발명의 맥락에서 전적으로 아크릴산 단량체로 이루어진 뼈대를 가지는 공중합체의 사용은 배제된다. Thus, in the context of the present invention, the use of a copolymer having a skeleton consisting entirely of acrylic acid monomers is excluded.
본 발명자들은 본 발명의 맥락에서 제품명 Ethacryl® G로 시판되는 빗형 공중합체(메타크릴산 단량체를 포함하지 않는 Coatex company의 폴리카복실레이트 분산제)의 사용이 본 발명의 근원의 기술적 문제 해결에 적절하지 않음을 또한 발견했다. The present inventors have found that the use of a comb copolymer (a polycarboxylate dispersant of Coatex company which does not contain methacrylic acid monomer) marketed under the product name Ethacryl G in the context of the present invention is not suitable for solving the technical problem of the origin of the present invention Also found.
상기 공중합체는 용액에서, 벌크에서, 직접 에멀전(direct emulsion) 또는 역 에멀전(inverse emulsion)에서, 현탁액에서 또는 적절한 용매 중의 침전에 의하여 공지 촉매 시스템 및 전달제의 존재에서 공지인 종래의 자유 라디칼 공중합 방법에 의하여, 또는 제어된 라디칼 중합 방법, 예컨대 가역적 첨가-분절 연쇄 이동(reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT)으로 알려진 방법, 원자 전달 라디칼 중합(atom transfer radical polymerization, ATRP)으로 알려진 방법, 니트록사이드-매개 중합(nitroxide-mediated polymerization, NMP)으로 알려진 방법 또는 코발옥사임 매개 라디칼 중합으로 알려진 방법에 의하여 획득된다.The copolymers can be prepared in solution, in bulk, in direct emulsion or in inverse emulsion, in suspension or by precipitation in a suitable solvent, in the presence of known catalyst systems and transfer agents, Or by a controlled radical polymerization method, for example, a method known as reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT), a method known as atom transfer radical polymerization (ATRP) Is obtained by a process known as nitroxide-mediated polymerization (NMP) or by a process known as co-presence-mediated radical polymerization.
공중합체는 산 및 가능하게는 증류된 형태로 획득된다. 공중합체는 또한 소듐, 칼슘, 마그네슘 및 포타슘의 하이드록사이드 및 이들의 혼합으로부터 선택되거나, 아민으로부터 선택된 하나 이상의 중화제에 의하여 부분적으로 또는 완전히 중화될 수 있다.The copolymer is obtained in the form of an acid and possibly a distillate. The copolymer may also be selected from hydroxides of sodium, calcium, magnesium and potassium, and mixtures thereof, or may be partially or fully neutralized by one or more neutralizing agents selected from amines.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 공중합체는 소듐 하이드록사이드로써 100% 중화된다.According to one embodiment of the invention, the copolymer is 100% neutralized with sodium hydroxide.
본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 공중합체는 소듐 하이드록사이드로써 부분적으로 중화된다.According to another embodiment of the present invention, the copolymer is partially neutralized with sodium hydroxide.
한 구체예에 따르면, 상기 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액은 현탁액 중의 칼슘 하이드록사이드 입자의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%에서 가변적인 농도의 수용성 공중합체를 포함한다.According to one embodiment, the aqueous suspension of calcium hydroxide comprises a water soluble copolymer at a concentration varying from 0.01 to 10% by weight, based on the total weight of the calcium hydroxide particles in the suspension.
또 다른 구체예에 따르면, 상기 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액은 현탁액 중의 칼슘 하이드록사이드 입자의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5 중량%에서 가변적인 농도의 수용성 공중합체를 포함한다.According to another embodiment, the aqueous suspension of calcium hydroxide comprises a water soluble copolymer at a concentration varying from 0.05 to 5% by weight, based on the total weight of the calcium hydroxide particles in the suspension.
또 다른 구체예에 따르면, 상기 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액은 현탁액 중의 칼슘 하이드록사이드 입자의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 3.0 중량%에서 가변적인 농도의 수용성 공중합체를 포함한다.According to another embodiment, the aqueous suspension of calcium hydroxide comprises a water-soluble copolymer in a concentration varying from 0.1 to 3.0% by weight, based on the total weight of the calcium hydroxide particles in the suspension.
또 다른 구체예에 따르면, 상기 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액은 현탁액 중의 칼슘 하이드록사이드 입자의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 2.0 중량%에서 가변적인 농도의 수용성 공중합체를 포함한다.According to another embodiment, the aqueous suspension of calcium hydroxide comprises a water-soluble copolymer at a varying concentration of from 0.2 to 2.0% by weight, based on the total weight of the calcium hydroxide particles in the suspension.
또 다른 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 수성 현탁액은 수용액, 예를 들어 선택적인 첨가제를 가지는 물, 칼슘 하이드록사이드 입자 및 본 발명에 따른 공중합체로 이루어진다.According to another embodiment, the aqueous suspension according to the invention consists of an aqueous solution, for example water with optional additives, calcium hydroxide particles and a copolymer according to the invention.
또 다른 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 수성 현탁액은 물, 칼슘 하이드록사이드의 입자 및 본 발명에 따른 공중합체로 이루어진다. 이 구체예에 따르면, 수성 현탁액은 본 명세서에 기재된 공중합체 이외의 첨가제를 포함하지 않는다. 다시 말해서 예를 들어 또 다른 고분자 또는 분산제를 포함하지 않는다.According to another embodiment, the aqueous suspension according to the invention consists of water, particles of calcium hydroxide and a copolymer according to the invention. According to this embodiment, the aqueous suspension does not include additives other than the copolymers described herein. In other words, it does not contain, for example, another polymer or dispersant.
한 구체예에 따르면, 수성 현탁액은 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 최소 40 중량%의 건조 함량을 가지는 수성 현탁액이다. 또 다른 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 수성 현탁액은 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 40 내지 60 wt%의 칼슘 하이드록사이드 입자 함량을 가진다.According to one embodiment, the aqueous suspension is an aqueous suspension having a dry content of at least 40% by weight, based on the total weight of the aqueous suspension. According to another embodiment, the aqueous suspension according to the present invention has a calcium hydroxide particle content of 40 to 60 wt%, based on the total weight of the aqueous suspension.
10 rpm에서 Brookfield DVIII 점도계로 측정한 상기 수성 현탁액의 점도는 20℃에서 25 내지 1,000 mPa.s이고, 상기 현탁액은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 획득된다.The viscosity of the aqueous suspension, measured with a Brookfield DVIII viscometer at 10 rpm, is from 25 to 1,000 mPa.s at 20 DEG C, and the suspension is obtained using the method according to the invention.
또 다른 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 수성 현탁액은 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 45 내지 55 중량%의 칼슘 하이드록사이드 입자 함량을 가진다.According to another embodiment, the aqueous suspension according to the invention has a calcium hydroxide particle content of from 45 to 55% by weight, based on the total weight of the aqueous suspension.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 공중합체는 크기 배제 크로마토그래피(SEC)로 결정하여 30,000 내지 200,000 g/mol의 분자 질량을 가진다. According to one embodiment of the present invention, the copolymer has a molecular mass of 30,000 to 200,000 g / mol determined by size exclusion chromatography (SEC).
본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 공중합체는 크기 배제 크로마토그래피(SEC)로 결정하여 30,000 내지 160,000 g/mol의 분자 질량을 가진다. According to another embodiment of the present invention, the copolymer has a molecular mass of 30,000 to 160,000 g / mol as determined by size exclusion chromatography (SEC).
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 수용성 공중합체에서, 상기 화학식 (I)의 단량체는 n 및 m이 영이 아닌 두 정수이고, n+m > 17인 것이다. According to one embodiment of the present invention, in the above water-soluble copolymer, the monomer of the formula (I) has two integers where n and m are not zero, and n + m> 17.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 수용성 공중합체에서, 상기 화학식 (I)의 단량체의 R 작용기는 메타크릴레이트 작용기를 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, in the above water-soluble copolymer, the R-functional group of the monomer of the formula (I) represents a methacrylate functional group.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 공중합체에서, 상기 화학식 (I)의 단량체의 R' 작용기는 H 또는 CH3를 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, in the copolymer, the R 'functional group of the monomer of the formula (I) represents H or CH 3 .
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 공중합체에서, 상기 화학식 (I)의 단량체의 R' 작용기는 H 또는 CH3를 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, in the copolymer, the R 'functional group of the monomer of the formula (I) represents H or CH 3 .
- 5 내지 30중량%의 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,- from 5 to 30% by weight of methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 0 내지 10중량%의 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,0 to 10% by weight of acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 70 내지 95중량%의 화학식 (I)의 단량체.- from 70 to 95% by weight of monomers of formula (I).
본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 공중합체에서, 상기 화학식 (I)의 단량체는 성분 각각의 중량 백분율로 표현하여 다음으로 이루어진다:According to one embodiment of the present invention, in the copolymer, the monomer of the formula (I) is represented by the weight percentage of each of the following components:
- 7 내지 22중량%의 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,- 7 to 22% by weight of methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 0 내지 5중량%의 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,0 to 5% by weight of acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- 78 내지 93중량%의 화학식 (I)의 단량체.- 78 to 93% by weight of the monomer of formula (I).
본 발명의 세 번째 목적은 또한 다음의 적용분야에서 본 발명에 따른 소석회의 수성 현탁액의 용도에 관련된다.A third object of the present invention also relates to the use of an aqueous suspension of slaked lime according to the invention in the following applications.
현탁액은 예를 들어, 산 분자(이산화황, 삼산화황, 황산, 염화 수소산, 플루오르화 수소산 등)를 발생시키는 황 및 다른 불순물 또는 오염물질(수은, 중금속 등)을 포함하는 연료(석탄 포함)를 사용하는 에너지 발생 플랜트로부터의 연기를 처리하기 위하여 사용될 수 있다. The suspension may be a fuel (including coal) containing sulfur and other impurities or contaminants (mercury, heavy metals, etc.) that generate acid molecules (sulfur dioxide, sulfur trioxide, sulfuric acid, hydrofluoric acid, etc.) Can be used to treat smoke from an energy generating plant.
현탁액은 또한 동일한 유형의 오염물질에 더하여 다이옥신을 발생시키는 가정 또는 산업적 폐기물 소각 플랜트에서 사용될 수 있다. 연기에 분사되는 농축된 수성 현탁액 중의 석회의 사용은 오염물질을 포획할 수 있도록 하고, 오염물질은 이후 석회와의 반응, 및 반응 생성물의 부분적 또는 완전 건조에 의하여 생성된 고체 잔류물로 제거된다.Suspensions can also be used in domestic or industrial waste incineration plants that generate dioxins in addition to the same types of pollutants. The use of lime in a concentrated aqueous suspension injected into the fumes allows the capture of the pollutants and the pollutants are subsequently removed with the solid residue resulting from the reaction with the lime and the partial or complete drying of the reaction product.
현탁액은 산 반응 생성물을 위한 중화제로서 사용될 수 있고, 산 반응 생성물을 고체 및/또는 중화된 형태로 제거하는 것, 또는 (예를 들어 윤활 생성물의 첨가제로서 중화된 설포네이트 및 페네이트와 같은) 칼슘 염의 형태로 사용하는 것을 허용한다. 비제한적으로, 이산화 타이타늄 제조로부터 생성된 산 슬러지의 중화, 화학물질 제조 공정 동안 생성되는 산성 용액의 중화가 언급될 수 있다.The suspension can be used as a neutralizing agent for the acid reaction product and can be obtained by removing the acid reaction product in a solid and / or neutralized form, or by removing calcium (such as sulfonated and phenate neutralized as an additive in lubricants) It is permissible to use it in salt form. But not limited to, neutralization of acid sludge produced from the manufacture of titanium dioxide, and neutralization of the acidic solution produced during the chemical manufacturing process.
본 발명의 수성 현탁액은 산성도 중화 및/또는 자연 환경 또는 라군(lagoon)으로의 유체의 배출에 앞서 용액 중 중금속 분리의 목적으로 광산 유출물의 중화제로서 사용될 수 있다.The aqueous suspensions of the present invention can be used as a neutralizing agent in mine effluents for the purpose of acid neutralization and / or heavy metal separation in solution prior to release of the fluid into the natural environment or lagoon.
현탁액은 물 탈탄산(decarbonation) 방법에서 사용될 수 있는데, 이 방법은 일시적인 물의 경도 감소(알칼리 토금속 바이카보네이트의 부분적 또는 완전 제거)를 가능하게 한다. 이렇게 처리된 물은, 선택적으로 이산화탄소 또는 최종 적용에 적절한 임의의 다른 산을 사용한 pH의 재조정 이후, 음용수 또는 산업용수로서 사용하도록 의도된다.The suspension can be used in a water decarbonation process, which makes it possible to temporarily reduce the hardness of the water (partial or complete removal of alkaline earth metal bicarbonate). The water thus treated is intended to be used as drinking water or industrial water after the pH has been adjusted, optionally using carbon dioxide or any other acid suitable for the final application.
음용수, 폐수 또는 산업용수 정제 처리는 슬러지로 지칭되는 잔류물을 발생시킨다. 이들 슬러지는 먼저 정제된 물로부터 분리된 다음 이를 안정화 및 농축하기 위하여 가공된다. 슬러치의 처리 방법은 일반적으로 컨디셔닝(conditioning)으로 지칭되고 유기 및/또는 광물 첨가제를 사용한다. Drinking water, wastewater or industrial water treatment produces residues called sludge. These sludges are first separated from the purified water and then processed to stabilize and concentrate it. The treatment of slurries is generally referred to as conditioning and uses organic and / or mineral additives.
본 발명은 또한 폐수 처리 플랜트로부터의 슬러지를 컨디셔닝하기 위한 본 발명에 따른 소석회의 수성 현탁액의 용도에 관련된다. 현탁액 중의 석회는 제1단계에서 슬러지의 응집을 촉진하기 위하여, 제2단계에서 12 이상의 pH에서 24 내지 72 시간 또는 그 이상 동안 유지시켜 상기 슬러지를 pH 멸균하기 위하여 사용된다.The invention also relates to the use of an aqueous suspension of slaked lime according to the invention for conditioning sludge from a wastewater treatment plant. The lime in the suspension is used to pH sterilize the sludge by maintaining the pH of the liquor at a pH of 12 or higher for 24 to 72 hours or longer in order to promote the agglomeration of the sludge in the first stage.
현탁액은 역청질 코팅 제조 방법에서 사용되는 골재의 처리에서 사용될 수 있다. 골재에 대한 역청 에멀전의 접착이 이들 골재가 사전에 석회를 사용하여 처리될 때 크게 개선된다. 이러한 더 우수한 접착은 마모 및 변형에 더욱 저항성이고 연장된 물리적 무결성을 가지는 역청질 코팅을 야기한다.The suspension can be used in the treatment of aggregates used in the bituminous coating preparation process. Adhesion of the bituminous emulsion to the aggregate is greatly improved when these aggregates are previously treated with lime. This better adhesion results in a bituminous coating that is more resistant to wear and tear and has extended physical integrity.
본 발명의 수성 현탁액은 기포 콘크리트 유형의 건축 자재의 제조에서 사용될 수 있다. 석회가 시멘트, 모래 및 알루미늄 분말과 혼합된다. 혼합물의 높은 pH는 알루미늄의 공격에 의한 수소 가스 발생을 야기하고, 이렇게 생성된 기포 페이스트가 성형된 다음 오토클레이브 처리되어 기포 콘크리트 부품이 생성된다.The aqueous suspensions of the present invention can be used in the manufacture of building materials of the foam concrete type. Lime is mixed with cement, sand and aluminum powder. The high pH of the mixture causes the generation of hydrogen gas by the attack of aluminum, and the bubble paste thus formed is molded and then autoclaved to produce a foamed concrete part.
본 발명의 수성 현탁액은, 토양의 산성도를 중화하고, 중화 또는 응집에 의하여 오염물질을 고정하고, 이에 의하여 그러한 오염물질이 지하수에 도달하는 것을 방지하도록, 오염된 토양의 처리에서 사용될 수 있다.The aqueous suspensions of the present invention can be used in the treatment of contaminated soils to neutralize the acidity of the soil and to fix the contaminants by neutralization or flocculation, thereby preventing such contaminants from reaching groundwater.
본 발명의 수성 현탁액은, 토양의 pH를 조정하고, 칼슘의 공급원 또는 돌로마이트 석회의 경우에 칼슘 및 마그네슘의 공급원을 제공하여 토양을 개선하고, 토양이 포함하는 점토의 응집에 의하여 토양을 덜 불침투성으로 만들도록, 농업용 토양의 처리에서 사용될 수 있다.The aqueous suspensions of the present invention improve the soil by adjusting the pH of the soil and providing a source of calcium or magnesium in the case of calcium source or dolomite lime and by agglomeration of the soil containing clay the soil is less impermeable To be used in the treatment of agricultural soils.
본 발명의 수성 현탁액은, 물의 pH를 조정하여 물의 산성화, 강우의 산성화 또는 어류 양식의 경우에 동물 기원의 산성화의 충격을 감소시키도록, 표층수, 호수, 연못 및 강의 처리에서 사용될 수 있다.The aqueous suspensions of the present invention can be used in the treatment of surface waters, lakes, ponds and streams to adjust the pH of the water to reduce the impact of acidification of the water, acidification of rainfall or acidification of animal origin in the case of fish culture.
본 발명의 수성 현탁액은, 특히 칼슘의 공급원 또는 칼슘 및 마그네슘의 공급원으로서 가축 또는 가금류용 사료의 제조에서 사용될 수 있다.The aqueous suspensions of the invention may be used in the manufacture of feeds for livestock or poultry, particularly as a source of calcium or as a source of calcium and magnesium.
본 발명의 수성 현탁액은 제지 산업에서, 예를 들어, 종이 펄프의 성분으로서 사용될 수 있다. The aqueous suspensions of the present invention can be used as a component of, for example, paper pulp in the paper making industry.
이들은 또한 설탕의 정제를 위하여 사용될 수 있다.They can also be used for the purification of sugar.
이들은 또한 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 제조를 위하여 사용될 수 있다.They can also be used for the preparation of precipitated calcium carbonate (PCC).
본 발명은 또한 연기의 탈황을 비롯한 산업적 연기의 처리, 또는 음용수를 비롯한 가정 폐수, 또는 산업 폐수의 처리를 위한 본 발명에 따른 칼슘 하이드록사이드의 수성 현택액의 용도에 관련된다.The invention also relates to the use of an aqueous suspension of calcium hydroxide according to the present invention for the treatment of industrial fumes including desulfurization of fumes, or domestic wastewater, including drinking water, or industrial wastewater.
본 발명은 또한 산성 화합물, 황 산화물, 염화 수소산 등을 제거하기 위하여 처리될 가스 또는 연기에 본 발명에 따른 소석회의 수성 현탁액을 주입/분사하는 단계를 포함하는, 가스 또는 연기 처리 방법에 관련된다. The present invention also relates to a method of treating a gas or smoke comprising injecting / spraying an aqueous suspension of slaked lime according to the invention into a gas or smoke to be treated to remove acidic compounds, sulfur oxides, hydrohalic acids and the like.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액 제조 방법에 관련된다.It is another object of the present invention to provide a process for preparing an aqueous suspension of calcium hydroxide according to the present invention.
더욱 구체적으로, 본 발명은 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액 제조 방법에 관련되고, 이는 다음 단계를 포함한다:More particularly, the present invention relates to a process for preparing an aqueous suspension of calcium hydroxide, which comprises the following steps:
a) 본 발명에 따른 공중합체를 포함하는 수용액을 제조하는 단계, 및a) preparing an aqueous solution comprising the copolymer according to the invention, and
b) 분말 형태의 칼슘 하이드록사이드를 단계 a)의 상기 수용액과 혼합하는 단계.b) mixing calcium hydroxide in powder form with said aqueous solution of step a).
한 구체예에 따르면, 상기 방법은 현탁액이 균일 전단을 받는 단계를 추가로 포함한다.According to one embodiment, the method further comprises the step of subjecting the suspension to homogeneous shearing.
본 발명의 맥락에서, 이 구체예에 따르면, 균일 전단은 처리된 수성 현탁액의 모든 부분에 대하여 동일한 최소 기계적 응력을 적용하는 효과를 가진다.In the context of the present invention, according to this embodiment, homogeneous shearing has the effect of applying the same minimum mechanical stress on all parts of the treated aqueous suspension.
또 다른 구체예에 따르면, 상기 방법은 현탁액이 50,000 s-1 초과의 전단 정도의 균일 전단을 받는 단계를 추가로 포함한다.According to another embodiment, the method further comprises the step of the suspension receiving a shear shear of greater than 50,000 s < -1 & gt ;.
그러한 전단 정도는 침전하지 않으며 시간 경과에 따라 안정한, 높은 소석회 함량을 가지는 현탁액을 획득할 수 있도록 한다. 그러므로 특정한 화학적 구조를 가지는 수용성 공중합체의 사용과 조합으로 그러한 전단 정도를 소석회의 현탁액에 적용하는 것이 이들 목적을 달성하도록 한다. 시간 경과에 따른 결과적으로 생성된 분산액의 유변학적 특성이 이에 의하여 현저하게 최적화된다.Such a degree of shear makes it possible to obtain a suspension having a high slaked lime content which does not sediment and is stable over time. Therefore, the application of such shear degrees to suspensions of slaked lime with the use and combination of water-soluble copolymers having particular chemical structures will achieve these objectives. The rheological properties of the resultant dispersion over time are thereby significantly optimized.
한 구체예에 따르면, 60,000 s-1 초과, 특히 70,000 s-1 초과의 전단 정도의 균일 전단이 적용된다.According to one embodiment, a uniform shear of greater than 60,000 s < -1 & gt ;, particularly greater than 70,000 s < -1 >
본 발명의 구체예에 따라 요구되는 균일 전단이 여러 변형에 따라 달성될 수 있다.The required uniform shear in accordance with embodiments of the present invention can be achieved according to various modifications.
제1변형에 따르면, 현탁액이 일정한 전단율(shear rate)을 겪음을 고려할 수 있다.According to the first variant, it can be considered that the suspension undergoes a constant shear rate.
그러나, 본 발명은 이러한 특정한 구체예에 제한되지 않는다.However, the present invention is not limited to this specific embodiment.
예를 들어, 주어진 시간에, 전단율이 현탁액의 두 지점에 대하여 상이할 수 있다. 따라서, 전단력을 발생시키기 위하여 사용되는 장치의 기하구조를 변형시켜, 시간 및/또는 공간에 걸쳐 상기 분산액에 적용되는 전단율을 조절할 수 있다.For example, at any given time, the shear rate may be different for two points of the suspension. Thus, the geometry of the device used to generate the shear force can be modified to adjust the shear rate applied to the dispersion over time and / or space.
분산액은 전단을 받을 때 유체이고, 따라서 이의 각각의 부분이 시간에 따라 변화하는 전단율을 받을 수 있다. 전단은, 시간에 따른 전단율 변화와 관계 없이, 분산액의 모든 부분에 대하여 동일하고 주어진 순간에 분산액의 위치마다 상이할 수 있는 최소 값을 통과할 때, 균일한 것으로 언급된다. The dispersion is fluid upon shearing, so that each of its portions can be subjected to a shear rate that varies with time. The shear is referred to as uniform when passing through a minimum value that can differ for every part of the dispersion and for each position of the dispersion at a given moment, regardless of the change in shear rate with time.
전단 장치에 석회의 수성 현탁액을 전체 수성 현탁액의 형태로 (현탁액 전부가 장치에 주입됨) 또는 일차 수성 현탁액의 형태로 (현탁액의 일부만이 장치에 주입됨) 주입할 수 있다.An aqueous suspension of lime may be injected into the shear apparatus in the form of a whole aqueous suspension (all of the suspension being injected into the apparatus) or in the form of a primary aqueous suspension (only a portion of the suspension being injected into the apparatus).
이러한 장치는 다양한 구성을 가질 수 있다. 본 발명에 따르면 이러한 장치를 나갈 때 전체 분산액이 동일한 최소 전단을 받는 한, 정확한 구성이 핵심적인 것은 아니다.Such a device may have various configurations. According to the present invention, precise construction is not critical as long as the entire dispersion is subjected to the same minimum shear when leaving such a device.
균일 전단을 적용하기 위하여 본 발명에 따라 사용될 수 있는 장치의 비제한적 예로서, 혼합기 IKA® Magic Lab 및 Dispax Reactor® DR2000이 특히 언급될 수 있다. As a non-limiting example of a device that may be used in accordance with the present invention to apply uniform shear, the mixer IKA® Magic Lab and Dispax Reactor® DR2000 may be specifically mentioned.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 회전자-고정자 유형의 혼합기가 예를 들어 50,000 s-1 초과의 전단 정도의 균일 전단을 수행하기 위하여 사용된다.According to one embodiment of the invention, a mixer of the rotor-stator type is used to carry out a shearing-level uniform shearing of greater than, for example, 50,000 s < -1 & gt ;.
또 다른 구체예에 따르면, 직렬의 여러 회전자-고정자 쌍으로 이루어진 혼합기가 사용된다.According to another embodiment, a mixer consisting of several rotor-stator pairs in series is used.
본 발명의 한 구체예에 따르면, 40 m/sec 초과의 접선 속도를 가지는 원주형 부품으로 이루어진 혼합기가 사용된다.According to one embodiment of the invention, a mixer consisting of columnar parts having a tangential speed of more than 40 m / sec is used.
회전자-고정자 유형의 혼합기는 일반적으로 일차 분산액이 순환하는 구역을 규정하는 두 동심 원반으로 이루어진다. 원반 중 하나는 정지해 있고 (고정자) 다른 하나는 축 주위로 균일한 회전 운동에 의하여 구동된다 (회전자). 그러한 장치는 생성물 (이 경우에는 석회 현탁액) 공급 라인을 포함하고 이는 상부 원반을 가로질러 구역의 중심 부분에 도달한다. 현탁액은 고정자와 회전자 사이에 형성된 에어 갭을 통과한다. 회전자(모터에 의하여 구동되는 장치 부분) 및 고정자(고정된 부분) 각각의 바깥 고리에 전단을 받을 석회 현탁액의 순환을 허용하는 슬롯이 구성된다. 그러한 장치는 또한 이렇게 전단을 받은 현탁액을 수용하도록 설계된 저장소에 연결된 배출 도관을 포함한다. Mixers of rotor-stator type generally consist of two concentric discs defining the zone in which the primary dispersion circulates. One of the disks is stationary (stator) and the other is driven by a uniform rotational motion around the shaft (rotor). Such a device includes a product (in this case a lime suspension) feed line that reaches the central portion of the zone across the upper disc. The suspension passes through an air gap formed between the stator and the rotor. A slot is provided to allow the circulation of the lime suspension to be subjected to shearing in the outer ring of each of the rotor (part driven by the motor) and the stator (fixed part). Such a device also includes a discharge conduit connected to the reservoir designed to receive the sheared suspension.
전단 장치는 전단 장치 통과를 증대시키는 재순환 루프를 포함할 수 있다. The shearing device may include a recirculation loop that increases the shear device passage.
이와 같이, 한 구체예에 따르면, 상기 균일 전단을 수행하기 위하여 사용되는 장치에는 재순환 루프가 구비된다.Thus, according to one embodiment, the apparatus used to carry out the uniform shearing is provided with a recirculation loop.
한 구체예에 따르면, 최소 1000 W/m3의 에너지 소비를 위하여 구성된 장치가 상기 균일 전단을 수행하기 위하여 사용된다.According to one embodiment, a device configured for energy consumption of at least 1000 W / m < 3 > is used to perform the uniform shearing.
실시예Example
다음의 모든 테스트에서, 현탁액은 하기 파라미터를 이용하여 평가된다.In all of the following tests, the suspension was evaluated using the following parameters.
각각의 현탁액의 점도(mPa.s로 표현됨)는 20℃에서 Brookfield DVIII 유형 점도계로써 측정된다. 명시된 점도 값은 교반 이전 또는 교반 이후에, 10 rpm 및 100 rpm의 속도와, 여러 상이한 보관 시간에서 측정된다. 1 개월의 보관 이후 및 (예를 들어 Rayneri 유형의 기기를 사용하는) 현탁액의 교반 이후 점도 값은 산업적 방법에서 현탁액의 용도에 비추어 본 발명의 특징(고분자의 영향, 기기의 영향, 최소 전단 정도의 영향)을 평가하는 것과 특히 관련이 있다.The viscosity (expressed in mPa.s) of each suspension is measured with a Brookfield DVIII type viscometer at 20 占 폚. The stated viscosity values are measured at a rate of 10 rpm and 100 rpm, before and after stirring, at various different storage times. After one month of storage and after agitation of the suspension (for example using a Rayneri type of apparatus) the viscosity values are determined in accordance with the characteristics of the invention in the industrial method in terms of the use of the suspension (impact of polymer, Influence) of the individual.
각각의 현탁액의 침강은 용기 안의 퇴적의 높이를 측정하여 평가된다. 침강 값은 %로, 즉 용기 안의 현탁액의 전체 높이에 대한 퇴적 높이의 비율에 100을 곱하여 표현된다. The sedimentation of each suspension is evaluated by measuring the height of the sediment in the vessel. The settling value is expressed as a percentage, that is, the ratio of the deposition height to the total height of the suspension in the container multiplied by 100.
실시예Example 1 One
이 실시예는 본 발명에 따른 칼슘 하이드록사이드(소석회)의 수성 현탁액 제조 방법에서 여러 상이한 고분자(선행 기술, 본 발명, 본 발명 밖)의 사용을 설명한다.This example illustrates the use of several different polymers (prior art, invention, out of the invention) in a process for making aqueous suspensions of calcium hydroxide (slaked lime) according to the present invention.
각각 48 ± 1%의 고체 함량을 가지는, 칼슘 하이드록사이드의 여러 수성 현탁액이 이 실시예에서 제조된다. 503 g의 물 및 (현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로) 건조 중량으로 1.41 %에 상응하는 양의 고분자가 용기에 주입되고, 상기 고분자는 선행 기술의 고분자 또는 본 발명에 따른 고분자이다. 다음, 485 g의 소석회(Supercalco® 97, Carmeuse)가 교반하에 용기에 주입된다.Several aqueous suspensions of calcium hydroxide, each having a solids content of 48 +/- 1%, are prepared in this Example. 503 g of water and a polymer in an amount corresponding to 1.41% by dry weight (based on the total weight of the solids in the suspension) are injected into the vessel, and the polymer is a prior art polymer or a polymer according to the present invention. Next, 485 g of lime (Supercalco® 97, Carmeuse) is injected into the vessel under agitation.
이후 82,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정된 IKA® Magic Lab 유형의 혼합기에 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다. 재순환 루프가 IKA 혼합기의 회전자 및 고정자에 의하여 형성된 에어 갭을 통한 수회 통과를 허용한다. The mixture obtained in the previous step is then fed into a mixer of the type IKA® Magic Lab, which is then adjusted to produce a shear of 82,000 s -1 . A recirculation loop allows several passes through the air gap formed by the rotor and stator of the IKA mixer.
전단을 받으면, 현탁액은 점도, 침강 및 1 개월 안정성의 파라미터의 평가를 위하여 보관된다.Upon receiving the shear, the suspension is retained for evaluation of parameters of viscosity, settling and one-month stability.
실시예 1에서 사용된 고분자는 다음 특징을 가진다:The polymer used in Example 1 has the following characteristics:
테스트 1-1: Test 1-1 :
이 테스트는 본 발명에 따른 방법에서, 아크릴산 단량체로 이루어지고 소듐 하이드록사이드로 100% 중화된, 프랑스, Coatex의 제품명 Rheosperse® 3010으로 상용화되어 입수 가능한 본 발명 밖의 동종중합체(분자량: 4,000 g/mol)의 사용을 설명한다. This test demonstrates that in the process according to the invention a homopolymer of the invention (molecular weight: 4,000 g / mol, commercially available as Rheosperse 3010 from Coatex, France, 100% neutralized with sodium hydroxide, ). ≪ / RTI >
테스트 1-2: Test 1-2 :
이 테스트는 본 발명에 따른 방법에서, 아크릴산 단량체 및 비닐-PEG2000 구조의 거대단량체, 즉, 에틸렌 옥사이드의 46 단위를 포함하는 단량체로 이루어지고, 상용화되어 입수 가능한 본 발명 밖의 공중합체의 사용을 설명한다.This test describes the use of a copolymer other than the present invention which is made up of a monomer comprising acrylic monomer and vinyl-PEG 2000 structure macromonomer, i.e. 46 units of ethylene oxide, commercially available do.
이와 같이, 이러한 빗-구조의 고분자는 한편으로는 메타크릴산 단량체를 가지지 않고, 다른 한편으로는 거대단량체에 프로필렌 옥사이드 단위를 가지지 않는다.Thus, such comb-structured polymers do not have methacrylic acid monomers on one hand and propylene oxide units on macromonomers on the other.
테스트 1-3: Tests 1-3 :
이 테스트는 본 발명에 따른 방법에서, 15중량%의 아크릴산 단량체와 메타크릴산 단량체, 또한 85중량%의 MPEG5000 거대단량체(즉 메톡시 (EO)113 단위)로 이루어지고, 상용화되어 입수 가능한 발명 밖의 공중합체의 사용을 설명한다. This test was carried out in the process according to the invention in the presence of 15% by weight of acrylic acid monomers and methacrylic acid monomers and also 85% by weight of MPEG 5000 macromonomers (i.e., methoxy (EO) 113 units) Describe the use of an external copolymer.
이와 같이, 이러한 빗 구조의 고분자는 거대단량체에 프로필렌 옥사이드 단위를 가지지 않는다.Thus, such a comb-like polymer does not have a propylene oxide unit in a macromonomer.
테스트 1-4 내지 1-8: 본 발명에 따른 또는 본 발명 밖의 특정한 구조를 가지는 공중합체. Tests 1-4 to 1-8 : Copolymers according to the invention or having a specific structure outside the invention.
이들 테스트는 다음을 가지는 본 발명에 따른 또는 본 발명 밖의 수용성 공중합체의 사용을 예시한다:These tests illustrate the use of a water soluble copolymer according to or outside the invention having the following:
- 무작위로 중합된, 아크릴산 및/또는 메타크릴산 단량체로 이루어진 음으로 하전된 뼈대, 및A negatively charged skeleton consisting of randomly polymerized acrylic acid and / or methacrylic acid monomers, and
- 폴리(알킬렌 글리콜) 단위로 이루어진 비하전 측쇄.- uncharged side chain comprised of poly (alkylene glycol) units.
* 테스트 1-4: 본 발명 밖 Test 1-4 : Out of the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 12.8%의 아크릴산 단량체,- 12.8% acrylic acid monomer,
- 87.2%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 87.2% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 38,000 - 52,000 g/mol.Molecular mass: 38,000 - 52,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
메타크릴산 단량체를 포함하지 않는 이 공중합체는 본 발명 밖의 공중합체이다. This copolymer not containing methacrylic acid monomer is a copolymer outside the present invention.
* 테스트 1-5: 본 발명에 따름 * Test 1-5 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 7.44%의 메타크릴산 단량체,- 7.44% of methacrylic acid monomer,
- 92.56%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 92.56% of a monomer of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 110,000 - 150,000 g/mol.Molecular mass: 110,000 - 150,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
* 테스트 1-6: 본 발명에 따름 Test 1-6 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 19.8%의 메타크릴산 단량체,- 19.8% methacrylic acid monomer,
- 3%의 아크릴산 단량체, 및- 3% acrylic acid monomer, and
- 77.2%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 77.2% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 34,000 - 44,000 g/mol.Molecular mass: 34,000 - 44,000 g / mol.
전체 NaOH 중화; pH: 7.7.Total NaOH neutralization; pH: 7.7.
* 테스트 1-7: 본 발명에 따름 Tests 1-7 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 12.5%의 메타크릴산 단량체,- 12.5% of methacrylic acid monomer,
- 87.5%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 87.5% of a monomer of formula (I): R - X - R ', wherein R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 60,000 - 95,000 g/mol.Molecular mass: 60,000 - 95,000 g / mol.
전체 NaOH 중화; pH: 6.7-7.7.Total NaOH neutralization; pH: 6.7-7.7.
* 테스트 1-8: 본 발명 밖 Tests 1-8 : Out of the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 24%의 메타크릴산 단량체,- 24% of methacrylic acid monomer,
- 4.3%의 아크릴산 단량체, 및- 4.3% acrylic acid monomer, and
- 71.7%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 H를 나타내고, X는 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 71.7% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents H and X represents an ethylene oxide EO of 46 units.
중화: 100% NaOH.Neutralization: 100% NaOH.
분자 질량: 17,900 g/mol.Molecular mass: 17,900 g / mol.
화학식 (I)의 단량체가 프로필렌 옥사이드 단위를 포함하지 않는 이 공중합체는 본 발명 밖의 공중합체이다. This copolymer in which the monomer of formula (I) does not contain propylene oxide units is a copolymer other than the present invention.
침강 결과 및 다양한 점도 측정치가 아래 표 1에 나타난다:The sedimentation results and various viscosity measurements are shown in Table 1 below:
테스트Test
T0T0
aftagaftag
T0T0
10 rpm10 rpm
aftagaftag
T0T0
100 rpm100 rpm
befagbefag
T0T0
+1m+ 1m
10rpm10 rpm
befagbefag
T0T0
+1m+ 1m
100rpm100 rpm
aftagaftag
T0T0
+1m+ 1m
10 rpm10 rpm
aftagaftag
T0T0
+1m+ 1m
100 rpm100 rpm
PA: 선행 기술PA: Prior art
OI: 본 발명 밖OI: Out of this invention
INV: 본 발명INV: invention
Aftag: 교반 이후 Aftag: After stirring
Befag: 교반 이전Befag: Before stirring
먼저, 테스트 1-1의 고분자(아크릴산의 동종중합체) 및 1-8의 고분자(측쇄에 프로필렌 옥사이드를 포함하지 않는 공중합체)가 침강을 방지하지 않음을 알 수 있다. 그러므로 이들 고분자의 사용은 본 발명의 근원의 기술적 문제를 해결하지 못한다.First, it can be seen that the polymer (homopolymer of acrylic acid) and the polymer of 1-8 (copolymer not containing propylene oxide in the side chain) of test 1-1 do not prevent settling. Therefore, the use of these polymers does not solve the technical problem of the origin of the present invention.
교반 이후 10 rpm 및 T0에서의 점도 측정은 테스트 1-2 및 1-3의 고분자가 산업적 방법에서 사용 가능하게 하는 유변학적 특징, 특히 현탁액의 펌핑에 적절한 유변학적 특징을 가지는 소석회의 현탁액을 생성하지 않음을 나타낸다. 선행 기술의 고분자를 사용하여 테스트 1-2에서 획득한 현탁액은 사실상 교반 이후 T0에서 9,840 mPa.s의 점도를 가진다. 또 다른 선행 기술의 고분자를 사용하여 테스트 1-3에서 획득한 현탁액은 교반 이후 T0에서 1,940 mPa.s의 점도를 가진다. 요구된 점도 범위(20℃에서 25 내지 1,000 mPa.s)의 밖인 이들 값은 예상된 현탁액의 사용과 양립 불가능하다. Viscosity measurements at 10 rpm and T0 after agitation did not produce a suspension of slaked lime having the rheological characteristics that the polymers of Tests 1-2 and 1-3 make available in industrial methods, particularly rheological properties suitable for pumping of the suspension . The suspension obtained in test 1-2 using prior art polymers has a viscosity of 9,840 mPa.s at T0 after virtually stirring. The suspension obtained in Tests 1-3 using another prior art polymer has a viscosity of 1,940 mPa.s at T0 after agitation. Those values outside the required viscosity range (25 to 1,000 mPa.s at 20 [deg.] C) are incompatible with the use of the expected suspension.
교반 이후 10 rpm T0 + 1 개월에서의 점도 측정은 테스트 1-4의 고분자가 적절한 점도를 가지는 농축된 석회 현탁액을 생성하지 않음을 나타낸다. 사실상, 이 점도는 16,460 s-1까지 상승한다. Viscosity measurements at 10 rpm T0 + 1 month after agitation indicate that the polymers of Tests 1-4 do not produce a concentrated lime suspension with an appropriate viscosity. In fact, this viscosity rises to 16,460 s -1 .
테스트 1-5, 1-6 및 1-7의 석회 현탁액(본 발명에 따른 공중합체 사용)의 유변학적 프로파일은 산업적 방법에서의 현탁액 사용에 적절하다. The rheological profile of the lime suspension of Tests 1-5, 1-6 and 1-7 (using the copolymer according to the invention) is suitable for suspension use in industrial processes.
실시예Example 2 2
이 실시예는 본 발명에 따른 공중합체를 포함하는 칼슘 하이드록사이드(소석회)의 수성 현탁액을 제조하기 위한, 선택적으로 여러 상이한 전단 정도로 조정된, 동일하거나 상이한 전단 기기의 사용을 설명한다.This example illustrates the use of the same or different shear devices, optionally adjusted to different shear degrees, to produce an aqueous suspension of calcium hydroxide (slaked lime) comprising a copolymer according to the present invention.
각각 48 ± 1%의 고체 함량을 가지는, 칼슘 하이드록사이드의 세 수성 현탁액의 첫 번째 시리즈(테스트 2-1 내지 2-3)가, 503 g의 물 및 (현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로) 건조 중량으로 1.41%에 상응하는 양의 고분자를 용기에 주입하여 제조된다. 상기 고분자는 테스트 1-5의 고분자이다. 다음, 485 g의 소석회(Supercalco® 97, Carmeuse)가 교반하에 용기에 주입된다.The first series (Tests 2-1 to 2-3) of the aqueous suspension of calcium hydroxide, each having a solids content of 48 ± 1%, were prepared by mixing 503 g of water and (based on the total weight of solids in the suspension ) ≪ / RTI > by weight of the polymer in an amount corresponding to 1.41% by dry weight. The polymer is a polymer of Test 1-5. Next, 485 g of lime (Supercalco® 97, Carmeuse) is injected into the vessel under agitation.
각각 48 ± 1%의 고체 함량을 가지는, 칼슘 하이드록사이드의 세 수성 현탁액의 두 번째 시리즈(테스트 2-4 내지 2-6)가, 503 g의 물 및 (현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로) 건조 중량으로 1.41%에 상응하는 양의 고분자를 용기에 주입하여 제조되고, 상기 고분자는 테스트 1-6의 고분자이다. 다음, 485 g의 소석회(Supercalco® 97, Carmeuse)가 교반하에 용기에 주입된다.A second series (Tests 2-4 to 2-6) of a water-based suspension of calcium hydroxide, each having a solids content of 48 1%, was prepared by mixing 503 g of water and (based on the total weight of solids in the suspension ) By weight of a polymer corresponding to 1.41% by dry weight, and the polymer is a polymer of Test 1-6. Next, 485 g of lime (Supercalco® 97, Carmeuse) is injected into the vessel under agitation.
테스트 2-1 및 2-4Tests 2-1 and 2-4
약 40,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정되고, 본 발명의 정의에 따른 균일 전단을 발생시키는 Ultraturax® 유형(회전자-고정자 유형)의 혼합기에, 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다.The mixture obtained in the previous step is fed to a mixer of the type Ultraturax® (rotor-stator type) which is adjusted to produce a shear of about 40,000 s -1 and which produces a uniform shear according to the definition of the present invention.
재순환 루프가 혼합기를 통한 수회 통과를 허용한다. 재순환 시간은 15 분으로 고정된다.A recirculation loop allows several passes through the mixer. The recycle time is fixed at 15 minutes.
테스트 2-2 및 2-5Tests 2-2 and 2-5
약 3,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정된, (본 발명의 정의에 따른 균일 전단을 발생시키지 않음) Rayneri® 유형의 혼합기에, 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다.The mixture obtained in the previous step is fed to a Rayneri (R) type mixer (not generating a uniform shear according to the definition of the present invention) adjusted to produce a shear of about 3,000 s < -1 & gt ;.
재순환 루프가 혼합기를 통한 수회 통과를 허용한다. 재순환 시간은 15 분으로 고정된다.A recirculation loop allows several passes through the mixer. The recycle time is fixed at 15 minutes.
테스트 2-3 및 2-6Tests 2-3 and 2-6
약 82,000 s-1--의 전단을 발생시키도록 조정되고, 본 발명의 정의에 따른 균일 전단을 발생시키는IKA® Magic Lab 유형의 혼합기에, 이후 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다. The mixture obtained in the previous step is then fed to a mixer of the IKA Magic Lab type which is adjusted to produce a shear of about 82,000 s < -1 > and which produces a uniform shear according to the definition of the present invention.
재순환 루프가 IKA 혼합기의 회전자 및 고정자에 의하여 형성된 에어 갭을 통한 수회 통과를 허용한다. 재순환 시간은 15 분으로 설정된다.A recirculation loop allows several passes through the air gap formed by the rotor and stator of the IKA mixer. The recycle time is set to 15 minutes.
전단을 받으면, 현탁액은 점도, 침강 및 1 개월 안정성의 파라미터의 평가를 위하여 보관된다.Upon receiving the shear, the suspension is retained for evaluation of parameters of viscosity, settling and one-month stability.
침강 결과 및 다양한 점도 측정치가 아래 표 2에 나타난다:The sedimentation results and various viscosity measurements are shown in Table 2 below:
T0T0
AftagAftag
T0T0
10 rpm10 rpm
AftagAftag
T0T0
100rpm100 rpm
befagbefag
T0T0
+1m+ 1m
10 rpm10 rpm
befagbefag
T0T0
+1m+ 1m
100rpm100 rpm
aftagaftag
T0T0
+1m+ 1m
10 rpm10 rpm
aftagaftag
T0T0
+1m+ 1m
100rpm100 rpm
OI: 본 발명 밖OI: Out of this invention
INV: 본 발명INV: invention
Aftag: 교반 이후 Aftag: After stirring
Befag: 교반 이전Befag: Before stirring
테스트 2-1 및 2-4(40,000 s-1로 조정된 Ultraturax®) 및 테스트 2-2 및 2-5(3,000 s-1 혼합기)에서 이용된 전단 정도가 침강을 방지하지 않음을 알 수 있다.It can be seen that the shear depth used in Tests 2-1 and 2-4 (Ultraturax® adjusted to 40,000 s -1 ) and Test 2-2 and 2-5 (3,000 s -1 mixer) did not prevent settling .
반면에, 특정한 구조를 가지는 고분자의 사용과 조합으로 테스트 2-3 및 2-6의 전단 정도(82,000 s-1로 조정된 IKA)이, 침강 문제를 방지할 뿐만 아니라 예상되는 사용에 유변학적 프로파일이 적합한 현탁액의 생성을 가능하게 한다. On the other hand, the shear modulus (IKA adjusted to 82,000 s -1 ) of Tests 2-3 and 2-6, in combination with the use of polymers with specific structures, not only avoids settling problems, but also predicts the rheological profile This enables the production of suitable suspensions.
실시예Example 3 3
이 실시예는 높은 건량 함량(> 50중량%)을 가지는 칼슘 하이드록사이드(소석회)의 수성 현탁액의 제조 방법에서 본 발명에 따른 두 고분자의 사용을 설명한다.This example illustrates the use of two polymers according to the invention in a process for the preparation of an aqueous suspension of calcium hydroxide (slaked lime) having a high dry content (> 50 wt.%).
각각 50 내지 51%의 고체 함량을 가지는 칼슘 하이드록사이드의 두 수성 현탁액이 이 실시예에서 제조된다. 478 g의 물 및 현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로 건조 중량으로 1.41%에 상응하는 양의 고분자가 용기에 주입된다. 다음, 505 g의 소석회(Supercalco® 97, Carmeuse)가 교반하에 용기에 주입된다.Two aqueous suspensions of calcium hydroxide each having a solids content of 50 to 51% are prepared in this Example. 478 g of water and a polymer in an amount corresponding to 1.41% by dry weight based on the total weight of solids in the suspension are injected into the vessel. Next, 505 g of lime (Supercalco (R) 97, Carmeuse) is injected into the vessel under agitation.
이후 82,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정된 IKA® Magic Lab 유형의 혼합기에 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다. 재순환 루프가 IKA 혼합기의 회전자 및 고정자에 의하여 형성된 에어 갭을 통한 수회 통과를 허용한다. The mixture obtained in the previous step is then fed into a mixer of the type IKA® Magic Lab, which is then adjusted to produce a shear of 82,000 s -1 . A recirculation loop allows several passes through the air gap formed by the rotor and stator of the IKA mixer.
전단을 받으면, 현탁액은 점도, 침강 및 1 개월 안정성의 파라미터의 평가를 위하여 보관된다.Upon receiving the shear, the suspension is retained for evaluation of parameters of viscosity, settling and one-month stability.
이 실시예에서 사용된 고분자는 다음 특징을 가진다:The polymers used in this example have the following characteristics:
테스트 3-1: 본 발명에 따름 Test 3-1 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 7.44%의 메타크릴산 단량체,- 7.44% of methacrylic acid monomer,
- 92.56%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 92.56% of a monomer of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 110,000 - 150,000 g/mol.Molecular mass: 110,000 - 150,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
테스트 3-2: 본 발명에 따름 Test 3-2 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 19.8%의 메타크릴산 단량체,- 19.8% methacrylic acid monomer,
- 3%의 아크릴산 단량체, 및- 3% acrylic acid monomer, and
- 77.2%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 77.2% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 34,000 - 44,000 g/mol.Molecular mass: 34,000 - 44,000 g / mol.
전체 NaOH 중화; pH: 7.7.Total NaOH neutralization; pH: 7.7.
침강 결과 및 다양한 점도 측정치가 아래 표 3에 나타난다:The sedimentation results and various viscosity measurements are shown in Table 3 below:
테스트Test
침강sedimentation
T0T0
AftagAftag
T0T0
10 rpm10 rpm
AftagAftag
T0T0
100 rpm100 rpm
BefagBefag
T0T0
+1m+ 1m
10 rpm10 rpm
BefagBefag
T0T0
+1m+ 1m
100 rpm100 rpm
AftagAftag
T0T0
+1m+ 1m
10 rpm10 rpm
AftagAftag
T0T0
+1m+ 1m
100 rpm100 rpm
석회50.56%
lime
Aftag: 교반 이후 Aftag: After stirring
Befag: 교반 이전Befag: Before stirring
결과는 본 발명의 방법에 따라, 특정한 구조를 가지는 수용성 공중합체를 사용하여 시간의 경과에 따라 안정하게 유지되는 고농도의 소석회의 현탁액을 제조할 수 있음을 입증한다. The results demonstrate that, according to the method of the present invention, it is possible to produce suspensions of high concentration of slaked lime which remain stable over time using a water-soluble copolymer having a specific structure.
실시예Example 4 4
이 실시예는 두 가지 상이한 유형의 소석회, 즉, 4 내지 5 μm의 평균 입자 직경을 가지는 석회(Supercalco® 97, Carmeuse) 및 2 내지 3 μm의 평균 입자 직경을 가지는 석회(Supercalco® 97/20, Carmeuse)로 출발하는 칼슘 하이드록사이드의 수성 현탁액의 제조 방법에서 본 발명에 따른 두 고분자를 사용하는 것을 설명한다.This example shows two different types of slaked lime: lime (Supercalco (R) 97, Carmeuse) having an average particle diameter of 4-5 μm and lime (Supercalco® 97/20, The use of the two polymers according to the invention in the preparation of an aqueous suspension of calcium hydroxide starting from Carmeuse will now be described.
각각 48±1%의 고체 함량을 가지는, 칼슘 하이드록사이드의 여러 수성 현탁액이 이 실시예에서 제조된다. 503 g의 물 및 (현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로) 건조 중량으로 1.41%에 상응하는 양의 고분자가 용기에 주입된다. 다음, 485 g의 소석회, 구체적으로, 테스트 4-1 및 4-3에서 Supercalco® 97(Carmeuse), 또는 테스트 4-2 및 4-4에서 Supercalco® 97/20(Carmeuse)이 교반하에 용기에 주입된다.Several aqueous suspensions of calcium hydroxide, each having a solids content of 48 +/- 1%, are prepared in this Example. 503 grams of water and 1.41 percent by dry weight of the polymer (based on the total weight of solids in the suspension) are injected into the vessel. Subsequently, 485 g of lime, specifically Supercalco (R) 97 (Carmeuse) in Tests 4-1 and 4-3, or Supercalco (R) 97/20 (Carmeuse) in Tests 4-2 and 4-4, do.
이후 82,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정된 IKA® Magic Lab 유형의 혼합기에 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다. The mixture obtained in the previous step is then fed into a mixer of the type IKA® Magic Lab, which is then adjusted to produce a shear of 82,000 s -1 .
재순환 루프가 IKA 혼합기의 회전자 및 고정자에 의하여 형성된 에어 갭을 통한 수회 통과를 허용한다.A recirculation loop allows several passes through the air gap formed by the rotor and stator of the IKA mixer.
전단을 받으면, 현탁액은 점도, 침강 및 1 개월 안정성의 파라미터의 평가를 위하여 보관된다.Upon receiving the shear, the suspension is retained for evaluation of parameters of viscosity, settling and one-month stability.
이 실시예에서 사용된 고분자는 다음 특징을 가진다:The polymers used in this example have the following characteristics:
테스트 4-1 및 4-2: 본 발명에 따름 Tests 4-1 and 4-2 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 7.44%의 메타크릴산 단량체,- 7.44% of methacrylic acid monomer,
- 92.56%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 92.56% of a monomer of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 110,000 - 150,000 g/mol.Molecular mass: 110,000 - 150,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
테스트 4-3 및 4-4: 본 발명에 따름 Tests 4-3 and 4-4 : According to the invention
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 19.8%의 메타크릴산 단량체,- 19.8% methacrylic acid monomer,
- 3%의 아크릴산 단량체, 및- 3% acrylic acid monomer, and
- 77.2%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 77.2% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 34,000 - 44,000 g/mol.Molecular mass: 34,000 - 44,000 g / mol.
전체 NaOH 중화; pH: 7.7.Total NaOH neutralization; pH: 7.7.
침강 결과 및 다양한 점도 측정치가 아래 표 4에 나타난다:The sedimentation results and various viscosity measurements are shown in Table 4 below:
Aftag Aftag
T0T0
10 rpm10 rpm
Aftag Aftag
T0T0
100 rpm100 rpm
Aftag: 교반 이후Aftag: After stirring
Befag: 교반 이전Befag: Before stirring
결과는 본 발명의 방법에 따라, 특정한 구조를 가지는 수용성 공중합체를 사용하여, 소석회의 최초 입자 크기 분포에 관계없이, 시간의 경과에 따라 안정하게 유지되는 고농도의 소석회의 현탁액을 제조할 수 있음을 입증한다.According to the method of the present invention, a water-soluble copolymer having a specific structure can be used to produce a suspension of a high concentration of slaked lime, which remains stable over time regardless of the initial particle size distribution of the slaked lime Prove that.
실시예Example 5 5
이 실시예의 목적은 선행 기술의 고분자 또는 본 발명의 고분자가 분산된 석회 현탁액의 수성상에 존재하는 총 유기 탄소(TOC, Total Organic Carbon)의 수준을 설명하고, 이에 의하여 수성상 중의 자유 고분자의 농도를 결정하는 것이다. The purpose of this example is to describe the level of Total Organic Carbon (TOC) present on the aqueous phase of prior art polymers or lime suspensions in which the polymers of the present invention are dispersed and thereby determine the concentration of free polymer in the aqueous phase .
이 실시예는 선행 기술의 고분자 또는 본 발명의 고분자가 분산된 석회 현탁액의 수성상에 존재하는 가용성 Ca2 + 이온 함량을 설명하도록 돕는다. This example helps explain the soluble Ca & lt ; 2 + & gt ; ion content present on the aqueous phase of prior art polymers or lime suspensions in which the polymers of the present invention are dispersed.
현탁액 제조 방법Method of producing suspension
각각 48±1%의 고체 함량을 가지는, 칼슘 하이드록사이드의 여러 수성 현탁액이 이 실시예에서 제조된다. 503 g의 물 및 (현탁액 중의 고체의 총 중량을 기준으로) 건조 중량으로 1.41%에 상응하는 양의 고분자가 용기에 주입되고, 상기 고분자는 선행 기술 또는 본 발명에 따른 것이다. 다음, 485 g의 소석회(Supercalco® 97, Carmeuse)가 교반하에 용기에 주입된다.Several aqueous suspensions of calcium hydroxide, each having a solids content of 48 +/- 1%, are prepared in this Example. 503 grams of water and 1.41 percent by dry weight of the polymer (based on the total weight of solids in the suspension) are injected into the vessel, and the polymer is in accordance with the prior art or the present invention. Next, 485 g of lime (Supercalco® 97, Carmeuse) is injected into the vessel under agitation.
이후 82,000 s-1의 전단을 발생시키도록 조정된 IKA® Magic Lab 유형의 혼합기에 이전 단계에서 획득한 혼합물이 공급된다. 재순환 루프가 IKA 혼합기의 회전자 및 고정자에 의하여 형성된 에어 갭을 통한 수회 통과를 허용한다. The mixture obtained in the previous step is then fed into a mixer of the type IKA® Magic Lab, which is then adjusted to produce a shear of 82,000 s -1 . A recirculation loop allows several passes through the air gap formed by the rotor and stator of the IKA mixer.
테스트 5-1Test 5-1
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 7.44%의 메타크릴산 단량체,- 7.44% of methacrylic acid monomer,
- 92.56%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 92.56% of a monomer of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 110,000 - 150,000 g/mol.Molecular mass: 110,000 - 150,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
테스트 5-2Test 5-2
공중합체는 (공중합체의 총 중량에 대하여 상대적인 중량%로) 다음 조성을 가진다:The copolymer has the following composition (by weight relative to the total weight of the copolymer):
- 12.8%의 아크릴산 단량체,- 12.8% acrylic acid monomer,
- 87.2%의 화학식 (I)의 단량체: R - X - R', 여기서 R은 메타크릴레이트 작용기를 나타내고, R'은 수소를 나타내고, X는 무작위로 배열된 46 단위의 에틸렌 옥사이드 EO 및 15 단위의 프로필렌 옥사이드 PO를 포함하는 구조를 나타낸다.- 87.2% of monomers of formula (I): R - X - R ', where R represents a methacrylate functional group, R' represents hydrogen, X represents randomly arranged 46 units of ethylene oxide EO and 15 units Of propylene oxide PO.
분자 질량: 38,000 - 52,000 g/mol.Molecular mass: 38,000 - 52,000 g / mol.
부분적 NaOH 중화; pH: 3-4.5.Partial NaOH neutralization; pH: 3-4.5.
메타크릴산 단량체를 포함하지 않는 이 공중합체는 본 발명 밖의 공중합체이다.This copolymer not containing methacrylic acid monomer is a copolymer outside the present invention.
테스트 5-3Test 5-3
사용된 고분자는 아크릴산 단량체로 이루어지고 소듐 하이드록사이드로 100% 중화된, 프랑스, Coatex의 제품명 Rheosperse® 3010으로 상용화되어 입수 가능한 본 발명 밖의 동종중합체(분자량: 4,000 g/mol)이다. The polymer used is a homopolymer (molecular weight: 4,000 g / mol) of the present invention which is commercially available as Rheosperse (R) 3010 from Coatex, France, which is 100% neutralized with sodium hydroxide and consisting of acrylic acid monomer.
획득된 현탁액이 여과된다. The obtained suspension is filtered.
여과액의 샘플이 회수되고 하기 방법에 따라 분석된다. A sample of the filtrate is recovered and analyzed according to the following method.
TOC 의 측정: Measurement of TOC :
TOC(총 유기 탄소)가 680℃에서의 연소에 의한 촉매적 산화 방법에 기초한 방법을 이용하여 Shimadzu TOC-V CSH를 사용하여 측정된다. TOC (total organic carbon) is measured using a Shimadzu TOC-V CSH using a method based on catalytic oxidation by combustion at 680 ° C.
샘플의 탄소 원자가 CO2로 산화된다. 기체 용리제가 H2O 분자 및 할로겐화 화합물의 제거를 가능하게 하는 시스템으로 CO2를 밀어 넣는다. IR (적외선) 검출기가 CO2 농도를 측정한다. 샘플 중의 탄소 농도를 결정하기 위하여 보정 곡선이 사용된다.The carbon atoms of the sample are oxidized to CO 2 . The gaseous eluent pushes CO 2 into a system that allows removal of H 2 O molecules and halogenated compounds. An IR (infrared) detector measures the CO 2 concentration. A calibration curve is used to determine the carbon concentration in the sample.
이온의 검사: Examination of ions :
이온 함량이 Metrohm 761 Compact IC 유형 기기를 사용하여 이온 크로마토그래피에 의하여 평가된다. 이온 및 극성 분자의 분리가 이들의 전하에 기초한다.The ion content is assessed by ion chromatography using a Metrohm 761 Compact IC type instrument. The separation of ions and polar molecules is based on their charge.
TOC 및 자유 Ca2 + 이온 함량 측정의 결과가 아래 표 5에 주어진다:The results of TOC and free Ca 2 + ion content measurements are given in Table 5 below:
OI: 본 발명 밖OI: Out of this invention
INV: 본 발명INV: invention
PA: 선행 기술PA: Prior art
먼저 자유 Ca2 + 이온 함량이 사용된 고분자의 성질에 따라 현저하게 변함을 알 수 있다. 아크릴산 동종중합체가 분산된 석회 현탁액(테스트 5-3) 중의 자유 Ca2 + 이온 함량은 (메트)아크릴산 뼈대 및 폴리(알킬렌글리콜) 측쇄를 가지는 공중합체가 분산된 석회의 수성 현탁액(테스트 5-1 및 5-2)과 비교하여 낮다. It can be seen that the free Ca 2 + ion content varies significantly depending on the properties of the polymer used. The free Ca 2 + ion content in the lime suspension (Test 5-3) in which the acrylic acid homopolymer was dispersed was measured using an aqueous suspension of the lime in which the copolymer having the (meth) acrylic acid skeleton and the poly (alkylene glycol) 1 and 5-2).
더욱이, 비록 고분자의 시작 양(건조 중량으로 1.41%)이 현탁액 각각에 대하여 동일하기는 하더라도, 각각의 현탁액의 여과액 중의 고분자의 농도가 사용된 고분자에 따라 현저하게 변함이 주목된다. 사용된 고분자가 아크릴산 동종중합체일 때, 수성상 중의 가용성 고분자의 농도가 거의 영이다.Furthermore, it is noted that although the starting amount of polymer (1.41% by dry weight) is the same for each of the suspensions, the concentration of the polymer in the filtrate of each suspension varies significantly depending on the polymer used. When the polymer used is an acrylic acid homopolymer, the concentration of the soluble polymer in the aqueous phase is almost zero.
더욱이, 더욱이, 본 발명에 따른 공중합체를 사용할 때 석회 현탁액의 여과액 중에 더 적은 자유 공중합체가 존재한다. 어떠한 이론에도 구속되지 않고, 본 발명에 따른 공중합체의 특정한 구조가 석회의 화학적 성질에 적절하며, 이것이 공중합체와 Ca(OH)2의 입자 사이의 화학적 상호작용을 개선하는 것으로 생각할 수 있다.Moreover, furthermore, there is less free copolymer in the filtrate of the lime suspension when using the copolymer according to the invention. Without being bound by any theory, it is conceivable that the particular structure of the copolymer according to the invention is suitable for the chemical nature of the lime, which improves the chemical interaction between the copolymer and the particles of Ca (OH) 2 .
특정한 구조를 가지는 공중합체를 사용하여 본 발명의 방법에 따라 제조된 석회 현탁액에 더 적은 자유 공중합체가 존재하는데, 이는 더 많은 양의 공중합체가 소석회 입자의 표면에 흡착되기 때문이다.There are fewer free copolymers in the lime suspension prepared according to the process of the present invention using a copolymer having a specific structure because a larger amount of the copolymer is adsorbed on the surface of the lime particles.
따라서 농축된 수성 석회 현탁액이 본 발명에 따른 공중합체의 존재에서 특이적 조건하에 전단 조업을 받는 것이, 공중합체와 석회 입자 사이의 특정한 화학적 상호작용으로 인하여 선행 기술의 석회 현탁액과 비교하여 신규한, 농축된 안정한 석회 현탁액을 생성함이 입증된다.The fact that a concentrated aqueous lime suspension is subjected to shearing under the specific conditions in the presence of the copolymers according to the invention is therefore suitable for the production of novel, It proves to produce a concentrated, stable lime suspension.
Claims (15)
- 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 선택적으로, 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 화학식 (I)의 단량체:
R - X - R'
(I)
여기서:
R은 중합 가능 불포화 작용기, 특히 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,
R'은 수소 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹을 나타내고,
X는 무작위로 또는 규칙적으로 배열된 에틸렌 옥사이드 EO의 n 단위(들) 및 프로필렌 옥사이드 PO의 m 단위(들)를 포함하는 구조를 나타내고,
m 및 n은 영이 아닌 두 정수이고 1 내지 150임.Use of a water soluble copolymer for making an aqueous suspension of calcium hydroxide from calcium hydroxide in powder form, comprising:
-Methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- optionally, an acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- Monomers of formula (I):
R - X - R '
(I)
here:
R represents a polymerizable unsaturated functional group, in particular acrylate, methacrylate, methacryl-urethane, vinyl or allyl,
R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
X represents a structure comprising n units (s) of randomly or regularly arranged ethylene oxide EO and m unit (s) of propylene oxide PO,
m and n are two integers other than zero and are from 1 to 150;
- 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 선택적으로, 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 화학식 (I)의 단량체:
R - X - R'
(I)
여기서:
R은 중합 가능 불포화 작용기, 특히 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,
R'은 수소 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹을 나타내고,
X는 무작위로 또는 규칙적으로 배열된 에틸렌 옥사이드 EO의 n 단위(들) 및 프로필렌 옥사이드 PO의 m 단위(들)를 포함하는 구조를 나타내고,
m 및 n은 영이 아닌 두 정수이고 1 내지 150임.An aqueous suspension of calcium hydroxide comprising at least one of the following copolymers:
-Methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- optionally, an acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- Monomers of formula (I):
R - X - R '
(I)
here:
R represents a polymerizable unsaturated functional group, in particular acrylate, methacrylate, methacryl-urethane, vinyl or allyl,
R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
X represents a structure comprising n units (s) of randomly or regularly arranged ethylene oxide EO and m unit (s) of propylene oxide PO,
m and n are two integers other than zero and are from 1 to 150;
- 5 내지 30 중량%의 메타크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 0 내지 10 중량%의 아크릴산 단량체 및/또는 이의 임의의 염,
- 70 내지 95 중량%의 화학식 (I)의 단량체.The use according to any one of the preceding claims, wherein the monomer of formula (I) is expressed as a weight percentage of each of the components,
- from 5 to 30% by weight of methacrylic acid monomer and / or any salt thereof,
0 to 10% by weight of acrylic acid monomer and / or any salt thereof,
- from 70 to 95% by weight of monomers of formula (I).
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