TW202033458A - 水處理劑及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理劑。本發明是一種含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上的水處理劑、及/或含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑,其中所述成分(a)~成分(c)為(a)氯胺化合物、(b)溴化物鹽、(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%,一種水處理劑,製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比較佳為1:0.1~1.0。
Description
本技術是有關於一種水處理劑等水處理的技術。
在蓄熱水系、紙漿步驟水系、集塵水系、洗滌器水系等各種水系中,為了對水系的配管內或過濾膜等獲得防止生物附著、防止黏泥或殺微生物(例如細菌、真菌、藻類等)等效果的目的,使用次鹵酸(例如次氯酸、次溴酸等)。作為一例,在冷卻水的開放循環冷卻水等中流通次鹵酸而獲得所述效果。在所述次鹵酸中,次溴酸比次氯酸具有更高的殺菌力,因此次溴酸在水系中的使用受到關注。
例如專利文獻1中記載了一種水的殺菌方法,在水中分別添加氯系氧化劑與穩定化次溴酸組成物,且所述穩定化次溴酸組成物包含溴系氧化劑、或溴化合物與氯系氧化劑的反應物、以及胺基磺酸化合物。
例如專利文獻2中,為了控制水系中的微生物引起的污染,提出了一種殺生物劑的製備方法,包括:(a)藉由將未穩定化的次氯酸鈉與作為穩定劑的胺基磺酸在鹼性溶液中混合而製備pH至少為11的穩定化的鹼金屬或鹼土類金屬的次氯酸鹽的步驟;(b)製備作為溴化物離子源的溴化鈉的步驟;以及(c)將所述步驟(b)中製備的該溴化物離子源添加到所述步驟(a)中製備的該穩定化的鹼金屬或鹼土類金屬的次氯酸鹽中的步驟(例如,參照請求項1及段落[0047]等)。
另外,例如專利文獻3中,作為用於控制生物附著的穩定化溴溶液的製造方法,提出了一種製造穩定化溴溶液的方法,包括:a.使作為溴源的溴化鈉溶液與作為穩定劑的固體胺基磺酸鹽化合而生成混合物的步驟;b.向所述混合物中緩慢添加作為氧化劑的次氯酸鈉溶液的步驟;然後,c.在所述混合物中緩慢添加作為鹼源的氫氧化鈉溶液,將所述混合物的pH調整為至少13的步驟(例如,參照請求項1及段落[0022]等)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2016-209837號公報
專利文獻2:日本專利特表2005-519089號公報
專利文獻3:日本專利特表2002-540297號公報
專利文獻4:日本專利特開2014-140056號公報
[發明所欲解決之課題]
本技術的主要目的在於提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術。
[解決課題之手段]
本發明者等人為了解決所述課題進行了深入研究,結果發現可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術,從而完成了本技術。
即,本技術如下所述。
[1]一種水處理劑,含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上;
(a)氯胺化合物
(b)溴化物鹽
(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
[2]如所述[1]所述的水處理劑,其中所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比為1:0.1~1.0。
[3]如所述[1]或[2]所述的水處理劑,其中所述水處理劑為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用中的至少任一種。
[4]如所述[1]~[3]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑中的所述(a)氯胺化合物及所述(b)溴化物鹽是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得者。
[5]如所述[1]~[4]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑的製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。
[6]一種水處理劑的製造方法,是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。
[7]如所述[6]所述的水處理劑的製造方法,其中所述穩定劑為胺基磺酸化合物。
[8]如所述[6]或[7]所述的水處理劑的製造方法,其中所述氧化劑為氯系氧化劑。
[9]如所述[6]~[8]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液的pH為13以上。
[10]如所述[6]~[9]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液是混合了粉末溴化物鹽作為所述溴化物鹽的溶液。
[11]如所述[6]~[10]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中進一步混合成羧基聚合物1質量%~18質量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下。
[12]一種水處理劑,含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽,
製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。
[13]如所述[12]所述的水處理劑,其中所述水處理劑是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得。
[14]如所述[13]所述的水處理劑,其中所述水處理劑的pH為13以上。
[發明的效果]
根據本技術,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術。再者,此處記載的效果未必受到限定,可為本說明書中記載的任意效果。
以下,對用以實施本技術的形態進行說明。再者,以下說明的實施方式是表示本技術的具代表性的實施方式的一例,本技術的範圍並不由此限定性地解釋。
再者,本說明書中,百分率只要無特別說明,則以質量表示。另外,各數值範圍的上限值與下限值可根據需要任意組合。
<1.本技術的概要>
本技術的主要目的在於提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術。
而且,本技術可提供本技術的第一實施方式的水處理的技術、本技術的第二實施方式的水處理的技術。藉此,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術。
本技術的第一實施方式可提供如下水處理劑等,含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上,所述成分(a)~成分(c)為(a)氯胺化合物、(b)溴化物鹽、(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
藉由第一實施方式,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮的單液型的水處理劑等水處理技術。
本技術的第二實施方式是一種將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合的水處理劑的製造方法、及藉由該製造方法而獲得的水處理劑、以及含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑,可提供一種製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下的水處理劑等。
藉由第二實施方式,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且藥劑的品質穩定性優異的水處理劑等水處理技術。
進而,本技術可組合第一實施方式及第二實施方式的技術。藉此,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮的水處理的技術,且進而所述水處理的技術具有可形成其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮的單液型的優點及/或藥劑的品質穩定性優異的優點。
另外,本技術亦可應用於期待次溴酸的效果的水處理裝置或水處理系統。亦可提供本技術的水處理裝置或水處理系統,其構成為可將本技術的第一實施方式及/或第二實施方式組合到期待亞溴酸的效果的先前的水處理裝置或水處理系統中來實施。本技術的水處理裝置或水處理系統較佳為包括:本技術中使用的各成分的貯存裝置;用於添加各成分或混合成分的裝置;用於混合各成分的混合裝置或配管(例如利用攪拌或對流的混合等)等。本技術的水處理裝置或水處理系統亦可進一步包括後述的控制部或控制裝置。另外,亦可提供添加本技術的水處理劑或各成分的添加裝置等。
另外,發揮本技術的次溴酸的效果的水處理方法亦可藉由用於控制本技術中使用的各成分或水處理劑的添加時序、添加量、調配比例等的包含中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)等的控制部(例如電腦等)來實現。另外,亦可將本技術的方法作為程序存儲於具備記錄介質(非揮發性記憶體(通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)記憶體等)、硬碟驅動機(Hard Disk Drive,HDD)、光碟(Compact Disc,CD)等)等的硬體資源中,藉由所述控制部來實現。亦可提供藉由所述控制部以於被處理水中添加藥劑的方式進行控制的控制裝置或添加裝置。進而,本技術亦可提供具備所述控制裝置或所述添加裝置等的水處理系統或水處理裝置。
以下將詳述本技術的第一實施方式的水處理技術、本技術的第二實施方式的水處理技術。另外,在本技術的說明中,在第一實施方式及第二實施方式中,適宜省略重覆的構成、成分等。
<2.本技術的第一實施方式的水處理劑>
以下,對用以實施本技術的第一實施方式的形態進行說明。再者,以下說明的實施方式是表示本技術的第一實施方式的具代表性的實施方式的一例,本技術的第一實施方式的範圍並不由此限定性地解釋。
本技術的第一實施方式的主要目的在於提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮的單液型的水處理劑等水處理技術。
通常,具有羧基的聚合物(以下亦稱為「羧基聚合物」)作為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用等的藥劑使用,因此本發明者期待於在氯胺化合物及溴化物鹽中調配羧基聚合物(例如,馬來酸系或丙烯酸系的聚合物)來製備單液型的水處理劑且將所述水處理劑添加到水系中時,除了次溴酸良好地發揮的效果以外,亦可發揮羧基聚合物的藥劑效果。
然而,本發明者發現,於向水系中添加在氯胺化合物及溴化物鹽中調配了羧基聚合物的水處理劑時,由於羧基聚合物,水系中的次溴酸的分解迅速進行,水系中的次溴酸的經時穩定性降低,次溴酸的效果持續性欠缺(參照圖1)。然而,本發明者敢於對在水系中除了次溴酸發揮的效果以外亦可發揮羧基聚合物的藥劑效果的單液型的水處理劑進行了深入研究。
其結果,本發明者發現,藉由於含有氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑中調整羧基聚合物的特性及含量,於添加到水系中時可獲得能夠獲得良好的經時穩定性的單液型的水處理劑。而且,本發明者發現,除了所述次溴酸的效果可良好地發揮以外,亦可良好地發揮羧基聚合物的藥效效果,從而完成了本技術。
即,本技術可採用以下內容。
本技術的第一實施方式可提供一種水處理劑,含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上。
(a)氯胺化合物
(b)溴化物鹽
(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
另外,所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比較佳為1:0.1~1.0。
另外,所述水處理劑較佳為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用中的至少任一種。
本技術的第一實施方式的水處理劑含有生成次溴酸的氯胺化合物及溴化物鹽,進而包含特定量的特定的羧基聚合物,且將所述水處理劑調整至鹼性區域中,藉此為單液型的水處理劑,且於所述水處理劑中不易經時地生成次溴酸。藉此,本技術的第一實施方式的水處理劑的藥劑品質的經時穩定性優異,因此即使作為單液型在市場上流通,亦可維持穩定的品質,即使在保管一定期間後將本技術的第一實施方式的單液型的水處理劑用於水系中的情況下,亦可期待良好的效果。
進而,本技術的第一實施方式的水處理劑藉由含有特定量的特定的羧基聚合物,於將本技術的第一實施方式的水處理劑添加到水系中時,可控制水系中的次溴酸的生成。因此,本技術的第一實施方式的水處理劑可以在水系中在短期內不會急劇生成次溴酸的方式進行控制。而且,本技術的第一實施方式的水處理劑可在水系中經時地逐漸生成次溴酸,因此可更長期更持續地維持水系中的次溴酸的效果。
本技術的第一實施方式的水處理劑的另一方面是單液型的劑,且亦可用作緩放性的水處理劑。若在水系內急劇放出次溴酸,則容易導致水系內的腐蝕或劣化,但由於本技術的第一實施方式的水處理劑可控制為使次溴酸的產生速度緩慢,因此可減少水系內的腐蝕或劣化,並且可長期持續地獲得次溴酸引起的效果(例如,除菌作用等)。因此,本技術的第一實施方式的水處理劑應用於具有冷卻水系或蓄熱水系、集塵水系、洗滌器水系等的開放循環式裝置等中更有益。
進而,本技術的第一實施方式中使用的羧基聚合物是可用於黏泥控制劑、防腐蝕劑或防垢劑等用途的成分。因此,本技術的第一實施方式的水處理劑於添加到水系中時,可良好地發揮次溴酸的效果,且亦可良好地發揮作為其他化合物的羧基聚合物的藥劑效果。
本發明者對使用本技術的第一實施方式的水處理劑時在水系內生成次溴酸的機構建立了以下假設,對本技術的第一實施方式的作用機理進一步進行了深入研究。
本技術的第一實施方式的水處理劑較佳為單液型的劑,較佳為設計成以胺基磺酸化合物與次氯酸結合而成的氯胺化合物(以下為氯胺化合物)與溴化物離子的形式存在,且含有特定量的所述特定的羧基聚合物。本技術的第一實施方式中,重要的是使用調整了羧基聚合物的特性者,因此將羧基聚合物中的羧基含有率調整為規定的範圍。另外,重要的是在單液型的劑中含有特定量的所述特定的羧基聚合物且在水系中使用。本技術的第一實施方式較佳為調整為提高pH且使過量的胺基磺酸共存的狀態的水處理劑,藉此可控制為幾乎不發生由氯胺化合物生成次溴酸的反應。
而且,若將本技術的第一實施方式的水處理劑加入到水系中,則氯胺化合物及溴化物鹽發生反應,生成胺基磺酸及次溴酸等。藉此,可發揮水系中生成的次溴酸等引起的除菌效果等,且亦可發揮先前的單液型水處理劑難以實現的羧基聚合物的藥效效果,進而亦可持續地發揮次溴酸的效果。
<2-(a)氯胺化合物>
本技術的第一實施方式中使用的氯胺化合物並無特別限定,例如較佳為藉由以下反應式(1)、(2)所示的反應使次氯酸(HOCl)與具有一級胺基的化合物(XNH2
)反應而獲得的、胺基的氫原子被取代為氯原子的化合物(XNHCl)。所述化合物對水系內的金屬或膜等的氧化作用弱,因此可抑制腐蝕或膜劣化的進行,可連續及/或持續地用於水系中。
XNH2
+HOCl⇔XNHCl+H2
O(1)
XNH2
+OCl-⇔XNHCl+OH-
(2)
本技術的第一實施方式中使用的氯胺化合物並無特別限定,較佳為藉由將具有一級胺基的化合物、氨及銨鹽中的任一種(以下,將該些亦稱為「NH2
系化合物」)與次氯酸及/或次氯酸鹽混合而生成並獲得者。
作為所述具有一級胺基的化合物,並無特別限定,例如可列舉脂肪族胺、芳香族胺、胺基磺酸、磺胺酸(Sulfanilic acid)、胺磺醯基苯甲酸、胺基酸等。另外,作為所述銨鹽,例如可列舉氯化銨、硫酸銨等。可單獨使用選自由該些所組成的群組中的一種,或者亦可混合使用兩種以上。
該些NH2
系化合物中較佳為胺基磺酸(更佳為NH2
SO2
OH)。若使用胺基磺酸生成一氯胺基磺酸,則成為穩定的氯胺化合物。
作為所述胺基磺酸化合物,可列舉下述通式[1]所表示的化合物或其鹽。
(其中,通式[1]中,R1
及R2
分別獨立地為氫或碳數1~8的烴)
作為所述胺基磺酸化合物,例如除了R1
與R2
均為氫的胺基磺酸以外,亦可列舉N-甲基胺基磺酸、N,N-二甲基胺基磺酸、N-苯基胺基磺酸等。可單獨使用選自由該些所組成的群組中的一種,或者亦可混合使用兩種以上。
作為本技術的第一實施方式中使用的化合物的鹽,並無特別限定,例如可列舉鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽;鈣鹽、鍶鹽、鋇鹽等鹼土類金屬鹽;錳鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽等其他金屬鹽;銨鹽及胍鹽等胺鹽或胺基酸鹽等,可適宜使用選自由該些所組成的群組中的一種或者組合兩種以上適宜使用。其中,就成本或操作容易的觀點而言,較佳為鹼金屬鹽(較佳為鈉)。
所述該些鹽可作為胺基磺酸化合物的鹽使用。
作為本技術的第一實施方式中使用的胺基磺酸化合物,例如可列舉胺基磺酸鈉、胺基磺酸鉀、胺基磺酸鈣、胺基磺酸鍶、胺基磺酸鋇、胺基磺酸鐵、胺基磺酸鋅等。可單獨使用選自由該些所組成的群組中的一種,或者亦可混合使用兩種以上。
本技術的第一實施方式中,胺基磺酸及該些的胺基磺酸鹽亦可單獨使用選自由該些所組成的群組中的一種,或者亦可組合使用兩種以上。
另一方面,作為與NH2
系化合物反應的次氯酸鹽,可使用次氯酸鈉等次氯酸的鹼金屬鹽;次氯酸鈣等次氯酸的鹼土類金屬鹽等。可單獨使用選自由該些所組成的群組中的一種,或者亦可混合使用兩種以上。
在混合NH2
系化合物與次氯酸及/或次氯酸鹽而生成氯胺化合物時,就氯胺的生成效率與穩定性的觀點而言,NH2
系化合物與次氯酸及/或次氯酸鹽較佳為以源自次氯酸及/或次氯酸鹽的有效氯(Cl2
)與源自NH2
系化合物的氮原子N的莫耳比、即、Cl2
/N莫耳比成為0.1~1的方式使用。若Cl2
/N莫耳比為所述上限以下,則可抑制游離氯生成,若為所述下限以上,則相對於所使用的NH2
系化合物,可抑制氯胺的生成效率降低。
關於所述氯胺化合物的含量,在第一實施方式的水處理劑中,作為其下限值,較佳為4質量%以上,更佳為6質量%以上,進而佳為8質量%以上,另外,作為其上限值,較佳為24質量%以下,更佳為22質量%以下,進而佳為20質量%以下。作為所述數值範圍,較佳為4質量%~24質量%,更佳為6質量%~22質量%,進而佳為8質量%~20質量%。
<2-(b)溴化物鹽>
本技術的第一實施方式中使用的溴化物鹽並無特別限定,例如可列舉溴化鹼金屬鹽、溴化銨鹽、氫溴酸及溴化胺鹽等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
作為所述溴化鹼金屬鹽,例如可列舉溴化鈉、溴化鉀、溴化鋰等,但並不限定於此。
作為所述溴化胺鹽(碳數1~6的直鏈、支鏈、環狀的烷基或烯基),可列舉二乙胺溴化氫、烯丙胺溴化氫、環己胺溴化氫、一甲胺溴化氫、二甲胺溴化氫、三甲胺溴化氫、正丁胺溴化氫或乙胺溴化氫等,但並不限定於此。
所述溴化物鹽可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
關於所述溴化物鹽的含量,在第一實施方式的水處理劑中,以溴化物換算計,作為其下限值,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而佳為1.0質量%以上,另外,作為其上限值,較佳為10質量%以下,更佳為9質量%以下,進而佳為8質量%以下。作為所述數值範圍,較佳為0.1質量%~10質量%,更佳為0.5質量%~9質量%,進而佳為1.0質量%~8質量%。
<溴化物(Br-
)測定方法>
本技術中的溴化物(Br-
)可基於日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)-K0101(1998)28.4的方法進行分析並測定濃度。
<pH測定方法>
本技術中的pH可在常溫25℃下利用一般的pH計(例如,堀場製作所(股)製造的「可攜式pH計D-54(pH/mV(ORP)/COND/電阻率/鹽分/TDS)」或後續機種)來測定。
<2-(c)羧基聚合物>
本技術的第一實施方式中使用的羧基聚合物只要是具有特定量的羧基的高分子化合物,則並無特別限定。
而且,本技術的第一實施方式中使用的羧基聚合物較佳為在所述羧基聚合物中(以下亦稱為「聚合物中」)使羧基含有率為特定率。藉此,於將本技術的第一實施方式的水處理劑添加到水系中時,可表現出所述羧基聚合物特有的作用,且亦可不怎麼分解水系內產生的次溴酸而有效地表現出次溴酸的作用。
此處,本發明者發現,藉由控制羧基聚合物中的羧基含有率與水系中的羧基濃度,可以使水系中的次溴酸不分解的方式進行控制。進而,本發明者亦發現,藉由研究羧基聚合物中的羧基含有率與水系中的羧基濃度的關聯性,可特定水處理藥劑中含有的羧基聚合物的含量。
藉此,本發明者可設計一種含有成分(a)氯胺化合物及成分(b)溴化物鹽、且含有特定量的成分(c)特定的羧基聚合物的單液型的水處理劑。所述水處理劑為單液型,同時可抑制其他成分因混合成分而產生分解等。所述水處理劑可穩定地維持品質,且於添加到水系中時可良好地發揮次溴酸及羧基聚合物各自的效果。進而,藉由在水系中使用特定量的所述特定的羧基聚合物,可持續地、更長期地發揮次溴酸的效果。因此,本技術的第一實施方式的水處理劑就緩放性引起的向水系中的添加次數減少的觀點、單液型使用引起的作業步驟的簡化的觀點、藉由次溴酸的分解減少可持續地表現效果的觀點或成本減少的觀點等而言亦優異。
因此,本技術的第一實施方式的羧基聚合物較佳為聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下,所述羧基聚合物在第一實施方式的水處理劑中為1質量%~18質量%。
[聚合物中的羧基含有率]
本技術的第一實施方式的水處理劑中,關於所述聚合物中的羧基的含有率,作為其上限值,較佳為0.8 g-COOH/g-聚合物以下,更佳為0.77 g-COOH/g-聚合物以下,進而佳為0.72 g-COOH/g-聚合物以下,另外,作為其下限值,較佳為0.1 g-COOH/g-聚合物以上,更佳為0.2 g-COOH/g-聚合物以上。所述數值範圍更佳為0.8 g-COOH/g-聚合物~0.1 g-COOH/g-聚合物,進而佳為0.77 g-COOH/g-聚合物~0.2 g-COOH/g-聚合物。
<羧基含有率的測定方法(g-COOH/g-聚合物)>
可使用13
C-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)光譜測定(碳13核磁共振),確定源自羧基的碳(180 ppm~182 ppm)(測定溫度30℃)。可使用3-(三甲基矽烷基)丙酸鈉作為標準物質,根據3-(三甲基矽烷基)丙酸鈉濃度確定源自羧基的碳。另外,可藉由閘控去偶法(gated decoupling)(1J(C,H))來去除核奧佛豪瑟效應(nuclear Overhauser effect,NOE)的影響。
關於所述羧基聚合物在第一實施方式的水處理劑中的含量,作為其下限值,較佳為0.5質量%以上,更佳為0.75質量%以上,進而佳為1.0質量%以上,進而更佳為1.5質量%以上,另外,作為其上限值,較佳為25質量%以下,更佳為20質量%以下,進而佳為18質量%以下,進而更佳為15質量%以下。作為所述數值範圍,就成本方面、作業效率、效果發揮等觀點而言,較佳為0.5質量%~25質量%,更佳為0.75質量%~20質量%,進而佳為1質量%~18質量%。
<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>
本技術中使用的水溶性聚合物的重量平均分子量可以標準聚苯乙烯作為標準物質,藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)分析來測定(例如,參照專利文獻4(專利文獻1):日本專利特開2014-140056號公報等)。
作為本技術的第一實施方式中使用的羧基聚合物的種類,並無特別限定,可列舉具有羧基的水溶性均聚物及/或共聚物等,進而具體而言,例如可列舉馬來酸系聚合物、(甲基)丙烯酸系聚合物。再者,所述「聚合物」是指含有單體聚合物及共聚物。
作為所述羧基聚合物,更具體而言,例如可列舉馬來酸均聚物、(甲基)丙烯酸均聚物、和可與馬來酸或(甲基)丙烯酸共聚的不飽和單量體的共聚物等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或組合的兩種以上。
本技術的第一實施方式中的羧基聚合物較佳為含有馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物。所述羧基聚合物中的馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物的含有比例(含量)較佳為50質量%以上,更佳為80質量%以上,進而佳為90質量%以上,進而更佳為95質量%以上,尤佳為99質量%以上,最佳為實質上為100質量%,羧基聚合物中的含有比例高者容易獲得本技術的期待的效果。
另外,作為可與馬來酸或(甲基)丙烯酸的單量體共聚的不飽和單量體,例如可列舉2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羥基-3-芳氧基-1-丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、丙烯醯胺、乙烯、丙烯、異丙烯、丁烯、異丁烯、己烯、2-乙基己烯、戊烯、異戊烯、辛烯、異辛烯、乙烯醇、乙烯基甲醚及乙烯基乙醚等以及該些的鹽等。
可列舉使用選自該些單量體中的一種或兩種以上的單量體而獲得的、選自由均聚物、共聚物、以及所述單量體與異丁烯的共聚物等所組成的群組中的一種或兩種以上的聚合物。
所述羧基聚合物在期待防腐蝕作用等藥劑效果時,重量平均分子量較佳為10的3次方量級~4次方量級,更具體而言,較佳為在200~50,000的範圍內,更佳為在500~30,000的範圍內,進而佳為在800~30,000的範圍內,進而更佳為1,000~20,000。為了獲得防腐蝕效果等藥劑效果,重量平均分子量較佳為500以上,就操作性的觀點而言,為了減少水溶液的黏度,重量平均分子量較佳為20,000以下,更佳為16,000以下。
所述羧基聚合物的重量平均分子量可藉由所述<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>來測定。
就獲得防腐蝕效果等藥劑效果的觀點而言,所述羧基聚合物相對於水系的添加量較佳為水系中的濃度成為1 mg-聚合物/L~100 mg-聚合物/L的量,更佳為成為更佳為2 mg-聚合物/L~50 mg-聚合物/L、進而佳為5 mg-聚合物/L~30 mg-聚合物/L的量。
<本技術的第一實施方式的水處理劑的pH>
就藥劑的經時穩定性的觀點而言,本技術的第一實施方式的水處理劑的pH為鹼性區域,更佳為10以上,進而佳為11以上,進而更佳為12以上,尤佳為13以上。藉由利用pH調整劑(特別是鹼劑)將藥劑調整到鹼性區域,可抑制水處理劑中的次溴酸的產生,可維持或提高經時穩定性。
<本技術的第一實施方式的水處理劑中的各成分的含量及質量含有比等>
[所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比]
本技術的第一實施方式的水處理劑中,較佳為調整所述氯胺化合物與所述溴化物鹽的莫耳比,於將氯胺化合物設為1時,所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比較佳為1:0.05~3.0,更佳為1:0.1~1.5,進而佳為1:0.1~1.0,進而更佳為1:0.2~1.0。
本技術的第一實施方式的水處理劑中,聚合物中的羧基含有率的較佳範圍如所述[聚合物中的羧基含有率]所述,更佳為0.3~0.72(g-COOH/g-聚合物)。
在所述聚合物中的羧基含有率的較佳的範圍內,水系中的次溴酸濃度(%)並無特別限定,較佳為以成為較佳為75%以上、更佳為80%以上、進而佳為85%以上、進而更佳為90%以上的方式製備本技術的第一實施方式的水處理劑,或者較佳為添加本技術的第一實施方式的水處理劑或該水處理劑中使用的各成分。
在所述聚合物中的羧基含有率的較佳的範圍內,水系中的總氧化劑濃度(%)並無特別限定,較佳為以成為較佳為80%以上、更佳為85%以上、進而佳為90%以上的方式製備本技術的第一實施方式的水處理劑或者添加本技術的第一實施方式的水處理劑。
本技術的第一實施方式的水處理劑藉由如上所述發現使用特定量的特定的羧基聚合物,經時穩定性優異。關於本技術的第一實施方式的水處理劑經過一定期間後的總氧化劑濃度,於在恆溫槽靜置保存中,在20℃下保管20日時可設為較佳為98%以上、更佳為99%以上,另外,在50℃下保管20日時可設為較佳為85%以上、更佳為90%以上。
另外,本技術的第一實施方式的水處理劑如上所述藉由調整羧基聚合物的特性及特定使用量等,可獲得優異的緩放性。本技術的第一實施方式的水處理劑可調整成水系添加後經過48小時時的次溴酸濃度較佳為0.25 mg/L as Cl2
~1.5 mg/L as Cl2
、更佳為0.5 mg/L as Cl2
~1 mg/L as Cl2
。
進而,本技術的第一實施方式亦可採用後述的本技術的第二實施方式的技術。
藉由組合第一實施方式的技術及第二實施方式的技術,可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮的單液型的水處理的技術,所述單液型的水處理的技術具有藥劑的品質穩定性優異的優點。
作為採用了後述的本技術的第二實施方式的技術的一例,例如本技術的第一實施方式中的所述(a)氯胺化合物及所述(b)溴化物鹽亦可為將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得的、含有所述(a)及(b)的混合物。藉由使用所述獲得的含有所述(a)及(b)的混合物,本技術的第一實施方式的水處理劑亦可設為製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。
<2-(d)本技術的第一實施方式的任意成分>
再者,本技術的第一實施方式的水處理劑可在不損害本技術的效果的範圍內與任意的藥劑併用。作為任意的藥劑,可列舉防腐蝕劑(腐蝕抑制劑)、防垢劑、黏泥控制劑、水等溶媒或分散介質、分散劑酶、殺菌劑及消泡劑等,但並不限定於此,另外,亦可使用通常可用於水處理的各種藥劑。可適宜選擇該些所組成的群組中的一種或兩種以上。
另外,本技術的第一實施方式的水處理劑可適宜混合所述必須成分或任意成分的各成分或各劑等而獲得,另外,可按照一般的水處理劑的製造方法或後述的本技術的第二實施方式的製造方法來製造。
<防腐蝕劑(腐蝕抑制劑)>
作為所述羧基聚合物以外的防腐蝕劑(腐蝕抑制劑),並無特別限定,較佳為冷卻水系用防腐蝕劑。較佳為苯並三唑或甲苯三唑等唑類。
<防垢劑>
作為所述羧基聚合物以外的防垢劑,並無特別限定,例如已知有磷酸系防垢劑及/或膦酸系防垢劑等。
作為所述防垢劑,例如可列舉正磷酸、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、2-膦醯基-1,2,4-三羧基丁烷、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸及胺基三亞甲基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(別稱:1-羥基乙烷-1,1-二基雙膦酸、HEDP)、2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)等。可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上。
本技術的第一實施方式的水處理劑中的防腐蝕劑及/或防垢劑的含量並無特別限定,較佳為0.5質量%~30質量%,進而佳為1質量%~20質量%。
<2-2.本技術的第一實施方式的水處理劑的使用方法及使用所述水處理劑的水處理方法>
本技術的第一實施方式的水處理劑如上所述除了次溴酸的效果(例如除菌作用、黏泥控制作用等)之外,亦期待所述特定的羧基聚合物的藥效效果,例如可作為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用等中的至少任一種使用。
本技術的第一實施方式可提供本技術的第一實施方式的水處理劑的使用或使用方法,作為所述使用目的,例如可列舉水系中的水處理、水系內的殺菌方法、水系內的黏泥控制方法、水系內的防腐蝕方法或水系內的膜防垢方法等。
另外,本技術的第一實施方式亦可提供在水系中添加本技術的第一實施方式的水處理劑的水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法。再者,適宜省略與所述本技術的水處理劑中說明的構成重覆的構成。
就經時穩定性的觀點而言,本技術的第一實施方式的方法中的水系的pH為鹼性區域,更佳為7~10,進而佳為8~9。
另外,本技術的第一實施方式的另一方面可提供在同一時期或不同時期及/或在相同場所或不同場所向水系中添加以下的成分(a)~成分(c)的水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法。
(a)氯胺化合物;(b)溴化物鹽;(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
本技術的第一實施方式中,水系中的藥劑或各成分的添加時期並無特別限定,可在同一時期或分別添加。及/或水系中的藥劑或各成分的添加場所並無特別限定,可添加到相同場所或不同場所。另外,所述各成分(a)~成分(c)可藉由在水系中添加並混合而發揮本技術的第一實施方式期待的效果,另外,所述各成分亦可混合而形成水處理劑的形態添加到水系中。
例如,若為對膜的黏泥控制或防垢,則較佳為在膜處理前添加藥劑。另外,若為對水系內的配管等的黏泥控制或殺菌、防腐蝕,則在水系的任意時期、任意場所均可獲得本技術的效果。
本技術的第一實施方式的對象較佳為冷卻水系,更佳為所述冷卻水系為具備冷卻槽、冷卻塔、熱交換器等金屬或金屬管的冷卻水系。
另外,本技術的第一實施方式的方法中,較佳為以所述成分(a)氯胺化合物與所述成分(b)溴化物鹽的莫耳比成為1:0.1~1.0的方式添加。所述莫耳比可採用與所述水處理劑中的莫耳比相同的構成。
本技術的第一實施方式的方法中,所述成分(c)羧基聚合物較佳為以於水系中成為規定的濃度的方式添加。作為所述水系中的規定的濃度,並無特別限定,作為其下限值,較佳為0.5 mg/L以上,更佳為1 mg/L以上,進而佳為2 mg/L以上,另外,作為其上限值,較佳為500 mg/L以下,更佳為80 mg/L以下,進而佳為60 mg/L以下,進而更佳為50 mg/L以下,尤佳為40 mg/L以下。
另外,本技術的第一實施方式的方法中,所述成分(c)羧基聚合物在水系中的濃度以成為較佳為1 mg/L~80 mg/L、更佳為2 mg/L~60 mg/L、進而佳為2 mg/L~50 mg/L的方式添加。
再者,本技術的第一實施方式中,亦可作為水處理劑套組使用。在水處理劑套組的情況下,可按照各成分(a)~成分(c)收容在不同的容器中,另外,亦可按照兩種混合成分與一種成分收容在不同的容器中。另外,亦可在各容器中適宜調配任意成分。水處理劑套組的使用或方法可與所述水處理劑的使用或方法同樣地進行。
<3.本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法及水處理劑>
以下,對用以實施本技術的第二實施方式的形態進行說明。再者,以下說明的實施方式示出了本技術的第二實施方式的具代表性的實施方式的一例,藉此,本技術的第二實施方式的範圍並不受到限定性地解釋。
本技術的第二實施方式的主要目的在於提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且藥劑的品質穩定性優異的水處理劑。
本發明者進行了深入研究,結果發現,關於藉由在混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液中混合氧化劑而獲得的水處理劑,即使在製造後經過一定時間後,總氯檢測率亦被維持得較高且總氯濃度中的游離氯的含有率亦被維持得較低。即,本發明者可獲得於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮、另一方面藥劑的品質穩定性優異的水處理劑,完成了本技術。
即,本技術可採用以下內容。
本技術的第二實施方式可提供一種水處理劑的製造方法,將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。
所述穩定劑較佳為胺基磺酸化合物。
所述氧化劑較佳為氯系氧化劑。
所述混合溶液的pH較佳為13以上。
所述混合溶液較佳為混合有粉末溴化物鹽作為所述溴化物鹽。
另外,本技術的第二實施方式為含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑,可提供製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下的水處理劑。
本技術的第二實施方式的水處理劑較佳為將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得。
本技術的第二實施方式的水處理劑的pH較佳為13以上。
<3-1.本技術的第二實施方式的水處理劑及其製造方法>
本技術的第二實施方式可提供一種水處理劑的製造方法,其特徵在於,將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。獲得混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液時,鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合順序可為任意順序,並無特別限定。
另外,本技術的第二實施方式可提供一種藉由在混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液中混合氧化劑而獲得的水處理劑。
另外,本技術的第二實施方式中,為含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑,可提供製造後的總氯檢測率高至一定以上及/或總氯濃度中的游離氯的含有率低至一定以下的水處理劑。
藉此,本技術的第二實施方式可提供一種於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且藥劑的品質穩定性優異的水處理劑。
<3-2.本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法>
本發明者對專利文獻2(日本專利特表2005-519089公報)的殺生物劑的製備方法進行了研究。具體而言,專利文獻2中,在氫氧化鈉溶液中混合次氯酸鹽及胺基磺酸,製備至少pH11以上的次氯酸鹽溶液,在該溶液中最後混合溴化鈉,獲得穩定的次溴酸鹽溶液作為殺生物劑。
然而,可知在利用專利文獻2的殺生物劑的製備方法混合粉體的溴化鈉時,生成氧化力高、不穩定的次溴酸。本發明者發現,如此藉由次溴酸的穩定性降低,觀察到殺生物劑中所含的有效成分的效果亦降低的傾向。本發明者對其原因進行驗證的結果,若向次氯酸溶液中添加粉體的溴化鈉,則在粉體溶解時,在溶液內的一部分中生成濃厚的溴化物溶液。本發明者認為,藉由與生成該溴化物溶液的濃厚部分時共存的次氯酸反應,生成不穩定的次溴酸。
另一方面,本發明者對專利文獻2的殺生物劑的製備方法中溴化鈉不是以粉體而是以液體添加的方法亦進行了研究,但本發明者發現,由於必須向溴化鈉中同時添加水作為水溶液,因此存在可調配的濃度下降的問題。
另外,本發明者對專利文獻3(日本專利特表2002-540297公報)的用於控制生物附著的穩定化溴溶液的製造方法進行了研究。具體而言,專利文獻3中,將溴化鈉溶液與固體胺基磺酸鹽混合後,加入次氯酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液而獲得穩定化溴溶液。
本發明者認為,若為該專利文獻3的方法,則由於在製備溶液時在溶液內的一部分中不生成濃厚的溴化物溶液,因此可抑制次溴酸的生成。但是,該專利文獻3的方法中,由於在含有溴化鈉及胺基磺酸的水溶液中混合氧化劑,因此藉此氧化劑的pH降低。本發明者發現,若氧化劑的pH降低,則生成氧化力高的不穩定成分(例如二氯胺基磺酸或溴氯胺基磺酸等),由於該不穩定成分,存在穩定化溴溶液中所含的有效成分的效果降低的問題。
而且,本發明者進一步進行了深入研究,結果在使用鹼劑、穩定劑、溴化物鹽及氧化劑而獲得的水處理劑中,藉由在混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液中混合氧化劑而獲得的水處理劑如後述[實施例]所示,相較於專利文獻2及專利文獻3的水處理劑而言,就總氯檢測率、總氯濃度及總氯濃度中的游離氯含有率的綜合的觀點而言優異。即,以所述方式獲得的本技術的第二實施方式的水處理劑於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且藥劑的品質穩定性優異。
先前,如專利文獻2及專利文獻3所示,在製造含有氯胺化合物及溴化物鹽的水處理劑時,堅持使將溴化物鹽混合到溶液中的順序為最初或最後。認為其原因在於由鹼劑-穩定劑-氧化劑獲得穩定的氯胺化合物,因此將該些藥劑的混合視作一個整體的步驟。本發明者可突破所述先前的堅持,因此可獲得優異的本技術的第二實施方式的水處理劑,發現的混合順序從現有技術來看亦不可預測。
即,本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法的特徵在於,將混合了鹼劑、穩定劑、溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。而且,本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法具有可獲得可長期穩定地維持藥劑的品質的單液型水處理劑的優點。
<游離氯濃度、結合氯濃度及總氯濃度的測定方法>
本技術中,游離氯濃度、結合氯濃度及總氯濃度可藉由JIS K 0400-33-10:1999中所示的使用了N,N-二乙基-1,4-苯二胺的DPD法以Cl2
的濃度的方式測定。JIS K 0400-33-10:1999中,提出了以下定義。
即,游離氯設為以次氯酸、次氯酸離子或溶解氯的形式存在的氯。結合氯設為以氯胺及有機氯胺等的形式存在的氯,不包含在所述游離氯中,但設為藉由DPD法測定的總氯。總氯設為以游離氯、結合氯或者兩者的形式存在的氯。
<總氯檢測率(%)及游離氯含有率(%)>
本技術中,所謂「總氯檢測率(%)」是作為水處理劑中的有效成分的總氯濃度的殘存率(%),可藉由「水處理劑中的總氯濃度的實測值(% as Cl2
)/水處理劑中的總氯濃度的理論值(% as Cl2
)」×100(%)來計算出。所述總氯濃度的理論值是在製造時在氧化劑與穩定劑混合時,於計算上在水處理劑中形成的總氯濃度的值。
另外,本技術中,「總氯濃度中的游離氯的含有率(%(as Cl2
))」可藉由[水處理劑中的游離氯濃度(% as Cl2
)/水處理劑中的總氯濃度(% as Cl2
)]×100%來計算出。
再者,第二實施方式中的<溴化物(Br-
)測定方法>及<pH測定方法>可與所述第一實施方式記載的<溴化物(Br-
)測定方法>及<pH測定方法>同樣地進行。
<2-2-1.原材料(鹼劑、穩定劑、溴化物鹽及氧化劑)>
本技術的第二實施方式的製造方法中作為原材料使用的鹼劑、穩定劑、溴化物鹽及氧化劑如下所述。
<3-2-1(a)鹼劑>
本技術的第二實施方式中使用的鹼劑並無特別限定,例如可列舉鹼性無機鹽、鹼性有機鹽等。
例如可列舉鹼金屬(例如鋰、鈉、鉀等)、鹼土類金屬(例如鈣、鎂、鋇等)、鹽氧化物(例如氧化鈉、氧化鈣等)、鹽氫氧化物(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣等)、碳酸鹽(碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣等)等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
所述氧化物、鹽氫氧化物、碳酸鹽較佳為鹼金屬或鹼土類金屬。可使用選自由該些所組成的群組中的一種或者組合使用兩種以上。
所述鹼劑中,較佳為鹼性無機鹽,進而,其中就作業性及成本的觀點而言,更佳為鹽氫氧化物。所述鹽氫氧化物中,更佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬的氫氧化物,就成本的觀點而言,進而佳為氫氧化鈉。
再者,用於調整本技術的第二實施方式的水處理劑的pH的酸性劑並無特別限定,例如可列舉酸性無機鹽、酸性有機鹽等。例如可列舉檸檬酸、磷酸、酒石酸、乙酸、硼酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、琥珀酸等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
<3-2-1(b)穩定劑>
本技術的第二實施方式中使用的穩定劑並無特別限定,較佳為藉由與氧化劑(較佳為無機系氯劑)的反應而生成結合氯劑的氯穩定劑。
作為所述氯穩定劑,例如可列舉具有一級胺基的化合物、氨及銨鹽中的任一種(以下,將該些亦稱為「NH2
系化合物」)等,可使用選自該些中的一種或兩種以上者。
作為所述具有一級胺基的化合物,並無特別限定,例如可列舉脂肪族胺、芳香族胺、胺基磺酸、磺胺酸、胺磺醯基苯甲酸、胺基酸等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
另外,作為所述銨鹽,例如可列舉氯化銨、硫酸銨等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
作為更具體的所述氯穩定劑,例如可列舉胺基磺酸化合物;異三聚氰酸;5,5'-二甲基乙內醯脲等乙內醯脲類、尿素、縮二脲、胺基甲酸甲酯、胺基甲酸乙酯、乙醯胺、煙醯胺、甲烷磺醯胺、甲苯磺醯胺等醯胺化合物;馬來醯亞胺、琥珀酸醯亞胺、鄰苯二甲醯亞胺等醯亞胺化合物;甘胺酸、丙胺酸、組胺酸、離胺酸等胺基酸;甲胺、羥胺、嗎啉、哌嗪、咪唑、組胺等胺化合物;氨;硫酸銨等銨鹽等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
所述氯系穩定劑中,就對環境的負荷等觀點而言,較佳為胺基磺酸化合物,作為所述胺基磺酸化合物,例如可列舉胺基磺酸、胺基磺酸衍生物及該些的鹽,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
所述氯穩定劑(較佳為NH2
系化合物)中,較佳為胺基磺酸(更佳為NH2
SO2
OH)。若使用胺基磺酸生成一氯胺基磺酸,則會成為穩定的氯胺化合物,因此較佳。
再者,作為所述胺基磺酸化合物,可列舉本技術的第一實施方式所示的通式[1]所表示的化合物或其鹽。
作為所述穩定劑中使用的化合物的鹽,並無特別限定,可採用所述「本技術的第一實施方式中使用的化合物的鹽」。其中,就成本或操作容易的觀點而言,較佳為鹼金屬鹽(較佳為鈉)。
作為本技術的第二實施方式中使用的胺基磺酸化合物,並無特別限定,可採用所述「本技術的第一實施方式中使用的胺基磺酸化合物」。
所述穩定劑中,更佳為胺基磺酸鹽。
<3-2-1(c)溴化物鹽>
本技術的第二實施方式中使用的溴化物鹽並無特別限定,可採用所述「本技術的第一實施方式中使用的溴化物鹽」。
另外,作為本技術的第二實施方式中使用的溴化鹼金屬鹽及溴化胺鹽,並無特別限定,可採用所述「本技術的第一實施方式中使用的「所述溴化鹼金屬鹽」及「所述溴化胺鹽」」。
另外,混合到溶液中時的溴化物鹽的形態可為氯化物溶液的狀態或粉末氯化物鹽的狀態中的任一種,但就提高有效成分的濃度的觀點而言,較佳為使用粉末溴化物。
<3-2-1(d)氧化劑>
本技術的第二實施方式中使用的氧化劑並無特別限定,較佳為鹵素系氧化劑,作為所述鹵素系氧化劑,並無特別限定,就可由所述氯系氧化劑與氯系穩定劑獲得氯胺化合物的觀點而言,較佳為氯系氧化劑。
本技術的第二實施方式中使用的氯系氧化劑並無特別限定,例如可列舉氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、亞氯酸或其鹽、氯酸或其鹽、過氯酸或其鹽、氯化異三聚氰酸或其鹽等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
該些中,作為鹽形物質的具體例,並無特別限定,可列舉:次氯酸鈉、次氯酸鉀等次氯酸鹼金屬鹽;次氯酸鈣、次氯酸鋇等次氯酸鹼土類金屬鹽;亞氯酸鈉、亞氯酸鉀等亞氯酸鹼金屬鹽;亞氯酸鋇等亞氯酸鹼土類金屬鹽;亞氯酸鎳等其他亞氯酸金屬鹽;氯酸銨、氯酸鈉、氯酸鉀等氯酸鹼金屬鹽;氯酸鈣、氯酸鋇等氯酸鹼土類金屬鹽等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
所述氯系氧化劑中,較佳為選自由次氯酸鹽、二氧化氯、氯氣所組成的群組中的一種或兩種以上者,其中,就容易操作的觀點而言,更佳為次氯酸鹽。
<3-2-2.本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法>
本技術的第二實施方式的水處理藥劑的製造方法較佳為至少進行將混合了鹼劑、穩定劑、溴化物鹽的混合溶液(以下亦稱為「三種藥劑混合溶液」)與氧化劑混合。進而,更佳為於三種藥劑混合溶液中添加氧化劑進行混合。混合所述氧化劑可參照後述<3-2-2-2.氧化劑混合步驟>進行。
本技術的第二實施方式的製造方法的實施方式的例1較佳為至少包括在混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液中混合氧化劑的步驟。混合所述氧化劑的步驟可與後述的<3-2-2-2.氧化劑混合步驟>同樣地進行。
所述三種藥劑混合溶液可使用預先製備的溶液,亦可使用在相同的製造線或者不同的製造線上製備的溶液。三種藥劑混合溶液可使用例如後述<3-2-2-1製備混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液的步驟>中製備的溶液。
就水處理劑的品質穩定性的觀點而言,更佳為在混合三種藥劑後,迅速將氧化劑混合到所述三種藥劑混合液中而獲得水處理劑。
另外,就作業效率的觀點以及容易調整水處理劑中的有效成分的觀點而言,本技術的第二實施方式的製造方法中的實施方式的例2更佳為包括製備混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液的步驟、以及在所述三種藥劑混合溶液中混合氧化劑的步驟。
本技術的第二實施方式中使用的溶液的溶媒只要可溶解鹼劑、穩定劑、溴化物鹽及氧化劑,則並無特別限定,就安全性、操作性、成本的觀點而言,較佳為水。可在不損害本技術的效果的範圍內於所述水中包含其他溶媒,較佳為溶媒中99%以上為水。作為其他溶媒,可列舉親水性有機溶媒等,作為所述親水性有機溶媒,例如可列舉二醇類(例如乙二醇、二乙二醇等)、二醇醚類(例如二乙二醇單甲醚等)、乙二醇二甲醚(glyme)類、酮類、酯類(例如甲基乙酸酯等)、醇類(例如乙醇、胺基乙醇等)、醯胺(例如N,N-二甲基乙醯胺等)等,其中,較佳為二醇類、二醇醚類、酯類、醇類。可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上者。
本技術的第二實施方式的製造方法中,溶媒(較佳為水)的調配量並無特別限定,在第二實施方式的水處理劑中,較佳為以成為較佳為5質量%~50質量%、更佳為10質量%~40質量%的方式進行調配。
本技術的第二實施方式的製造方法的製造條件可參考公知的製造條件來進行,例如可藉由分批或連續製程實施,另外亦可以溫度4℃~40℃左右實施。
以下,使用本技術的實施方式的例2的製造方法對本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法的一例進行說明,但本技術的第二實施方式的製造方法並不限定於所述說明。另外,本技術的第二實施方式的製造方法可省略三種藥劑混合溶液的製備步驟。
本技術的在第二實施方式的實施方式的例2的製造方法包括製備三種藥劑混合溶液的步驟、以及在所述混合溶液中混合氧化劑的步驟。
<3-2-2-1.製備混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液的步驟>
在本技術的第二實施方式的製造中的「製備混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液的步驟」(以下,亦稱為「三種藥劑混合溶液製備步驟」)中,混合鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的各成分的順序並無特別限定。
本技術的第二實施方式的三種藥劑混合液可在同一時期或分別添加鹼劑、穩定劑及溴化物鹽此三種藥劑並混合而獲得。更具體而言,可分別依次添加所述三種藥劑,另外,亦可在混合兩種藥劑後混合剩餘的藥劑,亦可在同一時期混合三種藥劑。
在分別依次添加所述三種藥劑的情況下,例如可列舉(1)按照鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的順序,(2)按照鹼劑、溴化物鹽及穩定劑的順序,(3)按照穩定劑、溴化物鹽及鹼劑的順序,(4)按照穩定劑、鹼劑及溴化物鹽的順序,(5)按照溴化物鹽、穩定劑及鹼劑的順序,(6)按照溴化物鹽、鹼劑及穩定劑的順序等。
本技術的第二實施方式的三種藥劑混合製備步驟中,較佳為最初在溶液中混合鹼劑。如後所述,可利用鹼劑將溶液的pH調整到鹼性區域,具體而言,較佳為11以上,更佳為12以上,進而更佳為13以上。藉由使溶液成為鹼性區域,所述溶液中混合的各藥劑的品質穩定性亦良好。
藉由在調整為鹼性區域的溶液中依次或適宜調配藥劑,可獲得具有優異的品質穩定性的水處理劑。
另外,本技術的第二實施方式的三種藥劑混合製備步驟中,更佳為按照鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的順序、或者按照鹼劑、溴化物鹽及穩定劑的順序進行混合。
本技術的第二實施方式的三種藥劑混合溶液製備步驟中的處理溫度並無特別限定,所述步驟可在4℃~40℃左右的溫度條件下進行。另外,所述三種藥劑混合溶液製備步驟中的混合機構可採用可混合各藥劑與溶液的公知的機構(例如攪拌機構等)。
就本技術的第二實施方式的水處理劑的藥劑的品質穩定性的維持的觀點而言,所述製備的三種藥劑混合溶液的pH理想的是利用所述鹼劑調整所述三種藥劑混合溶液的pH。所述三種藥劑混合溶液的pH更佳為10以上,進而佳為11以上,進而更佳為12以上,尤佳為13以上。藉由如此調整所述三種藥劑混合溶液的pH,可使最終獲得的本技術的第二實施方式的水處理劑的pH成為鹼性區域,藉此可良好地發揮本技術的第二實施方式的水處理劑的有效成分的效果。另外,在不損害本技術的效果的範圍內,為了調整第二實施方式的水處理劑的pH,可適宜添加鹼劑。
另外,就本技術的第二實施方式的水處理劑的藥劑的品質穩定性的維持的觀點而言,所述製備的三種藥劑混合溶液中所含的穩定劑及溴化物鹽的各濃度可藉由下述調配量來調整。
所述三種藥劑混合溶液的製備中使用的穩定劑(較佳為氯系穩定劑)的調配量並無特別限定,在所述三種藥劑混合溶液中較佳為5%~80%,更佳為10%~70%,進而佳為16%~60%。
所述三種藥劑混合溶液的製備中使用的穩定劑(較佳為氯系穩定劑)的調配量並無特別限定。在氧化劑為無機系氯劑的情況下,就該些的充分的反應性的觀點而言,相對於無機系氯劑中所含的氧化成分1莫耳,較佳為1莫耳~5莫耳,更佳為1莫耳~4莫耳,進而佳為1.2莫耳~3莫耳。藉此,即使為單液型水處理劑亦可良好地維持有效成分。
所述三種藥劑混合溶液的製備中使用的溴化物鹽的調配量並無特別限定,在所述三種藥劑混合溶液中較佳為3%~50%,更佳為6%~40%,進而佳為12%~30%。
<3-2-2-2.氧化劑混合步驟>
在本技術的第二實施方式的製造中的「於所述三種藥劑混合溶液中混合氧化劑的步驟」(以下亦稱為「氧化劑混合步驟」)中,在所述步驟中製備的混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的溶液中混合氧化劑。藉此,可獲得四種藥劑混合溶液。
而且,在混合四種藥劑時,穩定劑及氧化劑發生反應,生成鹵胺化合物(較佳為氯胺化合物),可在鹼性區域下製備含有鹵胺化合物(較佳為氯胺化合物)及溴化物鹽的水處理劑。
在所述三種藥劑混合溶液中混合時的氧化劑的調配量並無特別限定,在所述四種藥劑混合溶液中,較佳為20%~55%,更佳為30%~55%,進而佳為40%~50%。
另外,所述三種藥劑混合溶液與氧化劑的混合質量比例並無特別限定,但相對於三種藥劑混合溶液1,氧化劑較佳為0.5~1.5,更佳為0.7~1.3。
利用本技術的第二實施方式的製造方法獲得的水處理劑於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且藥劑的品質穩定性優異。進而,利用所述製造方法獲得的單液型藥劑即使在所述單液型的狀態下長期保管,亦可發揮目標效果,可維持一定的品質。
藉由本技術的第二實施方式的製造方法獲得的水處理劑含有鹼劑、鹵胺化合物(較佳為氯胺化合物)及溴化物鹽,所述水處理劑中在製造後的總氯檢測率(%)為95%以上及/或游離氯濃度為總氯濃度中的0.05%(as Cl2
)以下可長期維持者能夠抑制製造後的有效成分濃度降低而較佳。
本技術的第二實施方式的水處理劑中的穩定劑的含量被調整為:作為其下限值,較佳為3%以上,更佳為5%以上,進而佳為8%以上,另外,作為其上限值,較佳為40%以下,更佳為35%以下,進而佳為30%以下,更佳的數值範圍更佳為5%~35%,進而佳為8%~30%。
本技術的第二實施方式的水處理劑中的溴化物鹽的含量被調整為:作為其下限值,較佳為1%以上,更佳為3%以上,進而佳為6%以上,另外,作為其上限值,較佳為25%以下,更佳為20%以下,進而佳為15%以下,更佳的數值範圍更佳為3%~20%,進而佳為6%~15%。
本技術的第二實施方式的水處理劑中的氧化劑的含量被調整為:作為其下限值,較佳為20%以上,更佳為30%以上,進而佳為40%以上,另外,作為其上限值,較佳為60%以下,更佳為55%以下,進而佳為50%以下,更佳的數值範圍更佳為30%~55%,進而佳為40%~50%。
所述第二實施方式的水處理劑中的「總氯檢測率(%)」更佳為96%以上,進而佳為97%以上,進而更佳為97.5%以上。
所述第二實施方式的水處理劑中的「總氯濃度中的游離氯的含有率(%(as Cl2
))」更佳為0.05%以下,進而佳為0.04%以下。
使用所述第二實施方式的水處理劑時的「總氯濃度(% as Cl2
)」更佳為4.1%以上,進而佳為4.2%以上,進而更佳為4.3%以上。若為本技術的第二實施方式的製造方法,則認為第二實施方式的水處理劑中的總氯濃度(% as Cl2
)可以提高至4.4%~4.7%的方式製造,因此作為其上限值,可獲得4.7%以下、4.6%以下、4.5%以下或4.4%以下者。
另外,於減少有效成分的分解而效率良好地添加到水系中的觀點的情況下,本技術的第二實施方式的水處理劑中的總氯檢測率(%)、總氯濃度(% as Cl2
)、以及總氯濃度中的游離氯的含有率較佳為製造後~保存4小時時,更佳為製造後~保存1小時時的濃度。本技術的第二實施方式的水處理劑即使在製造後0小時時不立即使用,在製造後至4小時左右,總氯檢測率、總氯濃度亦高且穩定。因此,即使在水系的添加現場附近不設置水處理劑的製造裝置,亦可進行搬運等應對。另外,若為利用本技術的第二實施方式的製造方法獲得的水處理劑,則在製造後~3個月左右可抑制水處理劑中的總氯檢測率(%)、總氯濃度(% as Cl2
)的急劇減少,且可抑制總氯濃度中的游離氯濃度的急劇增加。
另外,製造後保存本技術的第二實施方式的水處理劑時的保存條件並無特別限定,但較佳為常溫保存或常溫暗處保存,更佳為4℃~40℃左右的溫度管理。
另外,藉由本技術的第二實施方式的製造方法獲得的第二實施方式的水處理劑可在4℃~40℃左右的常溫下市場流通,即使長期(例如製造後~3個月左右)常溫保管亦可抑制有效成分的濃度的降低。另外,本技術的第二實施方式的水處理劑可在製造步驟中在混合過程中不生成濃厚的溴化物溶液,藉此,可抑制在所得的第二實施方式的水處理劑中生成次氯酸,減少有效成分濃度的降低,如此可提供品質穩定的製品。
利用本技術的第二實施方式的製造方法獲得的水處理劑與專利文獻2的水處理劑或專利文獻3的水處理劑相比,製造後的總氯濃度高且游離氯濃度低至同等程度以下,目標效果可良好地發揮且藥劑的品質穩定性亦優異。
再者,本技術中,所謂藥劑的品質穩定性是指在將藥劑保管一定期間時藥劑中的有效成分難以分解,有效成分濃度維持在某種程度的範圍內。更具體而言,理想的是藥劑中難以生成次氯酸且有效成分濃度的降低少。
本技術的第二實施方式的水處理劑中,較佳為調整所述氯胺化合物與所述溴化物鹽的莫耳比,於將氯胺化合物設為1時,所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比較佳為1:0.05~3.0,更佳為1:0.1~1.5,進而佳為1:0.1~1.0,進而更佳為1:0.2~1.0。再者,本技術的第二實施方式的水處理劑的製造方法中,亦可適宜調整成所述莫耳比。
關於本技術的第二實施方式的水處理劑,藥劑的品質穩定性優異,於添加到水系中時,基於藥劑中的鹼劑、鹵胺化合物(較佳為氯胺化合物)及溴化物鹽,可良好地發揮次氯酸的效果。而且,本技術的第二實施方式的水處理劑可在水系中經時地緩緩生成次溴酸,因此可更長期更持續地維持水系中的次溴酸的效果。
本技術的第二實施方式的水處理劑的另一方面是單液型的劑,且亦可用作緩放性的水處理劑。若在水系內急劇放出次溴酸,則容易導致水系內的腐蝕或劣化,但由於本技術的第二實施方式的水處理劑可控制為使次溴酸的產生速度緩慢,因此可減少水系內的腐蝕或劣化,並且可長期持續地獲得次溴酸引起的效果(例如,除菌作用等)。因此,本技術的第二實施方式的水處理劑應用於具有冷卻水系或蓄熱水系、集塵水系、洗滌器水系等的開放循環式裝置等中更有益。
<3-2-3.本技術的第二實施方式的任意成分>
在本技術的第二實施方式的水處理劑的任一製造步驟中,可在不損害本技術的效果的範圍內混合作為任意成分的任意的藥劑。
作為任意的藥劑,例如可列舉防腐蝕劑(腐蝕抑制劑)、防垢劑、黏泥控制劑、水等溶媒或分散介質、分散劑酶、殺菌劑及消泡劑等,但並不限定於此,另外,亦可使用通常可用於水處理的各種藥劑。可使用選自由該些所組成的群組中的一種或兩種以上。任意的藥劑可適宜採用第一實施方式中記載的藥劑。
<防腐蝕劑(腐蝕抑制劑)>
作為防腐蝕劑(腐蝕抑制劑),並無特別限定,較佳為冷卻水系用防腐蝕劑。例如,較佳為羧基聚合物等聚合物;苯並三唑或甲苯三唑等唑類。
作為所述羧基聚合物的種類,並無特別限定,可列舉具有羧基的水溶性均聚物及/或共聚物等,進而具體而言,例如可列舉馬來酸系聚合物、(甲基)丙烯酸系聚合物。再者,所述「聚合物」是指含有單體聚合物及共聚物。
作為所述羧基聚合物,更具體而言,例如可列舉馬來酸均聚物、(甲基)丙烯酸均聚物、和可與馬來酸或(甲基)丙烯酸共聚的不飽和單量體的共聚物等,可使用選自由該些所組成的群組中的一種或組合使用兩種以上。
本技術的第二實施方式中的羧基聚合物較佳為含有馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物。所述羧基聚合物中的馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物的含有比例(含量)較佳為50質量%以上,更佳為80質量%以上,進而佳為90質量%以上,進而更佳為95質量%以上,尤佳為99質量%以上,羧基聚合物中的含有比例高者容易獲得本技術的期待的效果。
另外,作為可與馬來酸或(甲基)丙烯酸的單量體共聚的不飽和單量體,例如可列舉2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羥基-3-芳氧基-1-丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、丙烯醯胺、乙烯、丙烯、異丙烯、丁烯、異丁烯、己烯、2-乙基己烯、戊烯、異戊烯、辛烯、異辛烯、乙烯醇、乙烯基甲醚及乙烯基乙醚等以及該些的鹽等。
可列舉使用選自由該些單量體所組成的群組中的一種或兩種以上的單量體而獲得的、選自由均聚物、共聚物、以及所述單量體與異丁烯的共聚物等所組成的群組中的一種或兩種以上的聚合物。
所述羧基聚合物在期待防腐蝕作用等藥劑效果時,重量平均分子量較佳為10的3次方量級~4次方量級,更具體而言,較佳為在200~50,000的範圍內,更佳為在500~30,000的範圍內,進而佳為在800~30,000的範圍內,進而更佳為1,000~20,000。
所述羧基聚合物可採用所述本技術的第一實施方式中使用的羧基聚合物及使用量。進而,第二實施方式中,將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得者較佳為含有氯胺化合物及溴化物鹽的混合物,更佳為將所述混合物與所述羧基聚合物混合而提供使用所述第一實施方式的成分(a)~成分(c)的水處理劑或水處理劑套組。藉此,除了本技術的第二實施方式的效果之外,如本技術的第一實施方式所示,亦可更良好地提供其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮的單液型的水處理技術。
第二實施方式中的<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>可與所述第一實施方式記載的<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>同樣地進行。
<防垢劑>
作為本技術的第二實施方式中使用的防垢劑,並無特別限定,可採用所述本技術的第一實施方式中使用的<防垢劑>。
本技術的第二實施方式的水處理劑中的防腐蝕劑及/或防垢劑的含量並無特別限定,較佳為0.5質量%~30質量%,進而佳為1質量%~20質量%。
<3-3.本技術的第二實施方式的水處理劑的使用方法及使用所述水處理劑的水處理方法>
本技術的第二實施方式的水處理劑如上所述期待次溴酸的效果(例如除菌作用、黏泥控制作用等),例如可作為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用等中的至少任一種使用。
本技術的第二實施方式可提供本技術的第二實施方式的水處理劑的使用或使用方法,作為所述使用目的,例如可列舉水系中的水處理、水系內的殺菌方法、水系內的黏泥控制方法、水系內的防腐蝕方法或水系內的膜防垢方法等。
另外,本技術的第二實施方式亦可提供在水系中添加本技術的第二實施方式的水處理劑的水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法。再者,適宜省略與所述本技術的水處理劑中說明的構成重覆的構成。
就經時穩定性的觀點而言,本技術的第二實施方式的方法中的水系的pH為鹼性區域,更佳為7~10,進而佳為8~9。另外,水系的水溫並無特別限定,通常可列舉4℃~40℃左右。
本技術的第二實施方式的水處理劑向水系中的添加量並無特別限定,可根據處理對象的各種水系適宜調整,但通常較佳為相對於處理對象的各水系,以濃度1 mg/L~1000 mg/L連續添加或間歇添加。
本技術的第二實施方式中,水系中的藥劑或各成分的添加時期並無特別限定,可在同一時期或分別添加。及/或水系中的藥劑或各成分的添加場所並無特別限定,可添加到相同場所或不同場所。
例如,在對膜的黏泥控制或防垢的使用目的的情況下,較佳為在膜處理之前添加藥劑。另外,若為對水系內的配管等的黏泥控制或殺菌、防腐蝕,則在水系的任意時期、任意場所均可獲得本技術的效果。
本技術的第二實施方式的對象較佳為冷卻水系,更佳為所述冷卻水系為具備冷卻槽、冷卻塔、熱交換器等金屬或金屬管的冷卻水系。
再者,本技術的第二實施方式中,亦可用作分別具有本技術的第二實施方式的水處理劑與任意成分的水處理劑套組。
例如可提供一種水處理劑套組等,具有:收容在一個容器A中且利用第二實施方式的水處理劑的製造方法而獲得的包含(a)氯胺化合物及(b)溴化物鹽的混合物;以及收容在一個容器B中的(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物,於將該些混合時,所述羧基聚合物成為1質量%~18質量%,pH為10以上。
在水處理劑套組的情況下,可按照各成分收容在不同的容器中,另外,亦可按照兩種混合成分與一種成分收容在不同的容器中。另外,亦可在各容器中適宜調配任意成分。水處理劑套組的使用或方法可與所述水處理劑的使用或方法同樣地進行。
本技術亦可採用以下的構成。
·[1]一種水處理劑,含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上;
(a)氯胺化合物
(b)溴化物鹽
(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
·[2]如所述[1]所述的水處理劑,其中所述氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比為1:0.1~1.0。
·[3]如所述[1]或[2]所述的水處理劑,其中所述水處理劑為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用中的至少任一種。
·[4]如所述[1]~[3]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑使用將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得者。
·[5]如所述[1]~[4]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑的製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。
·[6]如所述[1]~[5]中任一項所述的水處理劑,其中所述羧基聚合物含有馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物,較佳為在所述羧基聚合物中含有50質量%以上。
·[7]如所述[1]~[6]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑的pH為13以上。
·[8]如所述[1]~[7]中任一項所述的水處理劑,其中所述溴化物鹽為選自溴化鹼金屬鹽、溴化銨鹽、氫溴酸及溴化胺鹽中的一種或兩種以上。
·[9]一種水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法,於水系中添加如所述[1]~[8]中任一項所述的水處理劑。
·[10]如所述[9]所述的方法,其中以水系中的羧基濃度成為1 mg/L~100 mg/L的方式向水系中添加所述水處理劑。
·[11]一種水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法,其中將以下的成分(a)~成分(c)在同一時期或不同時期及/或在同一場所或不同場所添加到水系中;
(a)氯胺化合物
(b)溴化物鹽
(c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
·[12]如所述[10]~[12]中任一項所述的方法,其中以所述成分(a)氯胺化合物與所述成分(b)溴化物鹽的莫耳比成為1:0.1~1.0的方式添加,及/或
以水系中的羧基濃度成為5 mg/L~50 mg/L的方式添加所述成分(c)。
·[13]如所述[9]~[12]中任一項所述的方法,其中所述水系為冷卻水系,較佳為所述冷卻水系為具備冷卻槽、冷卻塔、熱交換器等金屬或金屬管的冷卻水系。
另外,本技術亦可採用以下的構成。
·[14]一種水處理劑的製造方法,其特徵在於是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。較佳為在所述混合液中添加氧化劑並進行混合。
·[15]如所述[14]所述的水處理劑的製造方法,其中所述穩定劑為胺基磺酸化合物。較佳為所述胺基磺酸化合物為所述通式(1)所表示的化合物或其鹽。其中,更佳為胺基磺酸或其鹽。
·[16]如所述[14]或[15]所述的水處理劑的製造方法,其中所述氧化劑為氯系氧化劑。所述氯系氧化劑較佳為選自次氯酸鹽、二氧化氯及氯氣中的一種或兩種以上者。
·[17]如[14]~[16]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液的pH為12以上(較佳為13以上)。在混合所述氧化劑時,較佳為調整所述混合溶液的pH。
·[18]如所述[14]~[17]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液是混合了粉末溴化物鹽作為所述溴化物鹽的溶液。
·[19]如所述[14]~[18]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中進一步混合成羧基聚合物1質量%~18質量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下。較佳為進而混合所述混合液與所述羧基聚合物。
·[20]如所述[14]~[19]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的溶液是將鹼劑混合到溶液中後繼而於同一時期或分別混合穩定劑及/或溴化物鹽而獲得的溶液。
·[21]如所述[14]~[20]中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中於將氯胺化合物設為1時,將所述水處理劑中氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比調整為1:0.05~3.0。
·[22]一種水處理劑,是藉由如所述[14]~[21]中任一項所述的水處理劑的製造方法而獲得。較佳為所述水處理劑含有鹼劑、鹵胺化合物(較佳為氯胺化合物)及溴化物鹽。
·[23]一種水處理劑,含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽,
製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(as Cl2
)以下。進而,較佳為製造後的總氯濃度為4.1%(as Cl2
)以上。
·[24]如所述[22]或[23]所述的水處理劑,其中所述水處理劑是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得。
·[25]如所述[22]~[24]中任一項所述的水處理劑,其中進一步混合成羧基聚合物1質量%~18質量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下。
所述羧基聚合物較佳為含有馬來酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸系聚合物,更佳為在所述羧基聚合物中含有50質量%以上。
·[26]如所述[21]~[24]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑的pH為13以上。
·[27]如所述[21]~[26]中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑為次溴酸的緩放性製劑。
·[28]如所述[21]~[27]中任一項所述的水處理劑,進而含有防腐蝕劑及/或防垢劑。較佳為含有0.5質量%~30質量%的防腐蝕劑及/或防垢劑。
·[29]一種水處理方法、殺菌方法、黏泥控制方法、防腐蝕方法或防垢方法,於水系中添加藉由如所述[14]~[21]中任一項所述的水處理劑的製造方法獲得的水處理劑或如所述[22]~[28]中任一項所述的水處理劑。
較佳為應用於水處理裝置。應用於具有冷卻水系或蓄熱水系、集塵水系、洗滌器水系等的開放循環式裝置等。
較佳為相對於處理對象的各水系,以濃度1 mg/L~1000 mg/L連續添加或間歇添加所述水處理劑。
·[30]一種水處理裝置或水處理系統,包括添加水處理劑或所述水處理劑中使用的各成分的裝置或系統,
所述水處理劑是如所述[1]~[14]中任一項所述的水處理劑、如所述[23]~[28]中任一項所述的水處理劑。
所述水處理裝置或水處理系統亦可進而包括用於存儲的裝置或系統,及/或亦可包括用於混合的裝置或配管或系統。進而,亦可包括用於控制如所述[9]~[13]中任一項所述的方法、及/或如所述[29]所述的方法的控制裝置或控制系統。
再者,亦可適宜調配使用如所述[1]~[14]中任一項所述的水處理劑中使用的各成分、以及如所述[22]~[28]中任一項所述的水處理劑中使用的各成分。亦可藉由將各成分混合而形成水處理劑的狀態添加到水系中,來發揮次溴酸的效果。另外,亦可藉由將各成分在同一時期或依次添加到水系中且在水系中混合該些各成分,來發揮次溴酸的效果。
[實施例]
列舉以下的試驗例、實施例及比較例等來對本技術的實施形態進行說明。再者,本技術的範圍並不限定於試驗例、實施例等。
<試驗例1~試驗例28(第一實施方式)>
[試驗例1~試驗例4:各成分的組合:試樣1~試樣4]
圖1中以試樣(水處理劑)成為0.8 g/水L的方式對開放循環式的冷卻水(pH8~9)添加各試樣1~4,並示出水系中的總氧化劑濃度的經時變化。
試驗例1中的試樣1的水處理劑(×)含有氯胺化合物濃度9%。
試驗例2中的試樣2的水處理劑(△)含有氯胺化合物濃度9%與溴化物濃度3.9%。
試驗例3中的試樣3的水處理劑(□)含有氯胺化合物濃度9%、羧基聚合物濃度1.6%。
試驗例4中的試樣4的水處理劑(◇)含有氯胺化合物濃度9%、羧基聚合物濃度1.6%、溴化物濃度3.9%,pH為13。
再者,試驗例1~試驗例28中使用的氯胺化合物是使次氯酸及胺基磺酸(HN2
SO2
OH)反應而獲得者,以Cl2
/N莫耳比成為0.1~1的方式製備。
另外,試驗例1~試驗例28中使用的溴化物鹽為溴化鉀。
另外,試驗例1~試驗例4中使用的羧基聚合物為馬來酸聚合物(99質量%以上),所述聚合物中的羧基含量為0.77 g-COOH/g-聚合物,羧基聚合物的重量平均分子量為3,900。
羧基聚合物中的羧基的含有率藉由所述<羧基含有率的測定方法(g-COOH/g-聚合物)>進行測定。
羧基聚合物的重量平均分子量藉由所述<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>進行測定。
各[試驗例]中使用的各測定方法如下所示。
<總氧化劑濃度>:利用DPD總(total)試劑測定氯胺、次氯酸、次溴酸的合計。總氧化劑濃度以氯換算計,以mg/L、as Cl2
表示。
<次溴酸>:於使游離氯與甘胺酸反應後,利用DPD游離(free)試劑測定殘留的次溴酸。次溴酸濃度以氯換算計,以mg/L、as Cl2
表示。
再者,本技術中使用的DPD法按照JIS K 0400-33-10:1999中使用了N,N-二乙基-1,4-苯二胺的DPD法進行。
於圖1中示出將僅添加氯胺化合物時的濃度設為100%且使羧基聚合物、溴化物共存時的總氧化劑濃度的經時變化。
在氯胺化合物中分別單獨添加羧基聚合物、溴化物時,殘留率未觀察到差異,但在氯胺化合物中添加羧基聚合物與溴化物兩者時,殘留率降低了10%以上。
僅氯胺化合物與溴化劑、羧基聚合物共存時,殘留率顯著降低,因此認為水系內生成的次溴酸與羧基聚合物反應而分解。
如此,試樣4的水處理劑中,可期待羧基聚合物的藥理效果。但是,試樣4儘管設計成利用比次氯酸強的次溴酸,但試樣4在水系中次溴酸的經時穩定性不怎麼良好,因此認為次溴酸的效果(例如除菌效果等)亦欠缺持續性。因此,在試樣4中,認為難以提供單液型的水處理劑,於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮且其他化合物的藥劑效果亦可良好地發揮。
[試驗例5~試驗例16:羧基聚合物的羧基含有率]
試驗例5~試驗例16中使用的各水處理劑含有氯胺化合物濃度9%、羧基聚合物濃度1.6%、溴化物濃度3.9%,使用以pH13者為原料製備的水處理劑。
試驗例5~試驗例16中使用的各水處理劑中使用的羧基聚合物為馬來酸聚合物,使用重量平均分子量為1,000~16,000範圍內的聚合物。
此時,各水處理劑的羧基聚合物使用如表1及表2所示的羧基聚合物中的羧基含有率(g-COOH/g-聚合物)者。
具體而言,測定試驗例5~試驗例16的各水處理劑中的羧基聚合物中的羧基含有率,結果為試驗例5及11:0.63 g-COOH/g-聚合物、試驗例6及12:0.43 g-COOH/g-聚合物、試驗例7及13:0.49 g-COOH/g-聚合物、試驗例8及14:0.52 g-COOH/g-聚合物、試驗例9及15:0.71 g-COOH/g-聚合物、試驗例10及16:0.77 g-COOH/g-聚合物。
進而,以使水處理劑中的羧基聚合物濃度在添加於水1 L中時成為羧基聚合物濃度5 mg-聚合物/L的方式製備各水處理劑,分別在試驗例5~試驗例10中使用。
另外,以使水處理劑中的羧基聚合物濃度在添加於水1 L中時成為羧基聚合物濃度30 mg-聚合物/L的方式製備各水處理劑,分別在試驗例11~試驗例16中使用。
於將氯胺化合物設為1時,試驗例5~試驗例16中使用的各水處理劑的氯胺化合物與溴化物鹽的莫耳比為1:0.2~1.0。
試驗例5~試驗例10中,以羧基聚合物濃度成為5 mg-聚合物/L的方式對開放循環式的冷卻水(pH8~9)添加各水處理劑,測定48小時後的水系中的次溴酸濃度(mg/L as Cl2
)。所述結果如圖2及表1所示。
試驗例11~試驗例16中,以羧基聚合物濃度成為30 mg-聚合物/L的方式對開放循環式的冷卻水(pH8~9)添加各水處理劑,測定48小時後的水系中的次溴酸濃度(mg/L as Cl2
)。所述結果如圖3及表2所示。
[表1]
表1 | |||
聚合物中的羧基含有率(g-COOH/g-聚合物) | 總氧化劑(%) | 次溴酸(%) | |
試驗例5 | 0.62845 | 101.04 | 96.11 |
試驗例6 | 0.42597 | 101.56 | 97.78 |
試驗例7 | 0.49002 | 100.00 | 103.33 |
試驗例8 | 0.51983 | 98.44 | 102.78 |
試驗例9 | 0.70603 | 99.48 | 101.67 |
試驗例10 | 0.77486 | 100.00 | 103.89 |
[表2]
表2 | |||
聚合物中的羧基含有率(g-COOH/g-聚合物) | 總氧化劑(%) | 次溴酸(%) | |
試驗例11 | 0.62845 | 95.36 | 98.48 |
試驗例12 | 0.42597 | 94.85 | 103.55 |
試驗例13 | 0.49002 | 92.78 | 100.51 |
試驗例14 | 0.51983 | 93.30 | 96.45 |
試驗例15 | 0.70603 | 93.81 | 100.30 |
試驗例16 | 0.77586 | 86.60 | 79.19 |
[試驗例17~試驗例27:水系中的羧基聚合物濃度]
以試驗例5中使用的水處理劑為原料,變更為表3所示的水系中的羧基聚合物濃度,獲得試驗例17~試驗例29中使用的各水處理劑。
試驗例17~試驗例27中,以成為下述表3的水系中的羧基聚合物濃度(mg-聚合物/L)的方式對開放循環式的冷卻水(pH8~9)添加各水處理劑。添加各水處理劑後,測定48小時後水系中的次溴酸濃度(mg/L as Cl2
)。所述結果如圖4及表3所示。
[表3]
表3 | ||
水系中的羧基聚合物的濃度(mg-聚合物/L) | 次溴酸濃度(%) | |
試驗例17 | 3.1 | 96.1 |
試驗例18 | 1.8 | 97.8 |
試驗例19 | 1.9 | 103.3 |
試驗例20 | 2.6 | 102.8 |
試驗例21 | 3.5 | 101.7 |
試驗例22 | 3.9 | 103.9 |
試驗例23 | 18.8 | 89.3 |
試驗例24 | 10.7 | 103.9 |
試驗例25 | 11.1 | 96.1 |
試驗例26 | 15.5 | 97.1 |
試驗例27 | 21.1 | 100.0 |
<小結>
試驗例5~試驗例16的結果如圖2及圖3、表1及表2所示。試驗例17~試驗例27的結果如圖4及表3所示。
水處理劑中使用的羧基聚合物在聚合物中的羧基含有率為0.77時,可將添加的水系的次溴酸濃度維持在約80%。進而,就可使添加的水系的次溴酸濃度為90%以上的觀點而言,所述聚合物中的羧基含有率更佳為0.35~0.75時更良好。
另外,於向水系中添加水處理劑時的水系中的羧基聚合物的濃度為5 mg-聚合物/L~30 mg-聚合物/L時,水系中的總氧化劑濃度(%)及次溴酸濃度(%)高而良好。
進而,就效果及成本的觀點而言,水處理劑相對於水系的添加量較佳為40 mg/L~200 mg/L。進而,如上所述,若考慮到在水系中添加水處理劑時的水系中的羧基聚合物的濃度較佳為5 mg-聚合物/L~30 mg-聚合物/L,則水處理劑中含有的羧基聚合物濃度理想的是設定為18質量%以下(更佳為15質量%以下),另外就成本方面、作業效率或效果發揮等觀點而言,理想的是設為1質量%以上(更佳為1.5質量%以上)。其可求出例如[水系中的聚合物濃度30 mg-聚合物/L]/[水處理劑相對於水系的添加量200 mg/L]=水處理劑中的聚合物含量0.15 mg-聚合物/mg(即,15質量%)。
另外,即使是將試驗例7的水處理劑中使用的馬來酸聚合物變換為丙烯酸聚合物(聚合物中的羧基含有率0.5 g-COOH/g-聚合物;重量平均分子量1,000~16,000)的水處理劑,亦可獲得與試驗例7的水處理劑同樣的效果。
另外,關於試驗例5~試驗例16的各水處理劑的總氧化劑濃度,在恆溫槽靜置保存中,在20℃下保管20日時為98%以上,另外,在50℃下保管20日時為90%以上。
[試驗例28:緩放性及羧基聚合物的重量平均分子量]
如表4所示,以羧基聚合物濃度成為0.2 g/L的方式對開放循環式的冷卻水(pH8~9)添加試驗例5中使用的水處理劑,經時地測定水系中的次溴酸濃度(mg/L as Cl2
)。
另外,將試驗例5的水處理劑中使用的重量平均分子量為3,900的羧基聚合物分別置換為重量平均分子量為800、14,000、20,000者並進行同樣的試驗。即使是該些的10的3次方量級~4次方量級的範圍的重量平均分子量的羧基聚合物,亦可獲得與重量平均分子量為3,900的羧基聚合物時大致相同程度的次氯酸濃度。於使用重量平均分子量約1,000~20,000的羧基聚合物時,可形成更優異的次溴酸濃度(約40%~60%)。
聚合物中的羧基的含量藉由所述<羧基含有率的測定方法(g-COOH/g-聚合物)>進行測定。
羧基聚合物的重量平均分子量藉由所述<水溶性聚合物的重量平均分子量的測定方法>進行測定。
第一實施方式的水處理劑可調整成水系添加後經過48小時時的次溴酸濃度較佳為0.25 mg/L as Cl2
~1.5 mg/L as Cl2
、更佳為0.5 mg/L as Cl2
~1 mg/L as Cl2
。
[表4]
表4
經過時間 (hr) | 次溴酸 (mg/L as Cl2 ) |
0 | 0 |
0.25 | 0 |
0.5 | 0.02 |
2 | 0.03 |
72 | 1.1 |
96 | 1.54 |
<試驗例29~試驗例31(第二實施方式)>
各[試驗例]中使用的各測定方法如下述所示。
<總氧化劑濃度>:利用DPD總試劑測定氯胺、次氯酸、次溴酸的合計。總氧化劑濃度以氯換算計,以mg/L、as Cl2
表示。
<次溴酸>:於使游離氯與甘胺酸反應後,利用DPD游離試劑測定殘留的次溴酸。次溴酸濃度以氯換算計,以mg/L、as Cl2
表示。
再者,本技術中使用的DPD法按照JIS K 0400-33-10:1999中使用了N,N-二乙基-1,4-苯二胺的DPD法進行。
[試驗例:試驗例29(實施例1)、試驗例30(比較例1)及試驗例31(比較例2)]
本試驗中,按照表5所示的混合順序,在水(10℃~20℃左右)中調配表5的各成分,製備各單液型水處理劑。
此時,在剛製造後(0小時)的水處理劑中,以成為水20質量%(剩餘)、胺基磺酸鈉10質量%、溴化鈉5質量%、pH14的方式調配表5中所示的各成分。使用氫氧化鈉作為鹼劑,使用粉末溴化鈉作為溴化鈉。相對於胺基磺酸(游離型)1.5莫耳,以次氯酸(游離型)成為1莫耳的方式使用次氯酸鈉。
另外,在試驗例29(實施例1)、試驗例30及試驗例31(比較例1及比較例2)中,於混合胺基磺酸鈉與次氯酸鈉時,於計算上所生成的水處理劑中的總氯濃度(%)(as Cl2
)的理論值為4.4%。表2及圖5中所示的試驗例29(實施例1)、試驗例30及試驗例31(比較例1及比較例2)的各「總氯檢測率(%)」藉由「水處理劑中的總氯濃度的實測值(% as Cl2
)/水處理劑中的總氯濃度的理論值(% as Cl2
)」×100(%)」來計算出。
關於試驗例29(實施例1)的水處理劑的製造方法;
向1.0 L水中添加500 g氫氧化鈉並進行混合,使pH為14以上,獲得鹼劑混合水溶液。
向所述鹼劑混合水溶液中添加胺基磺酸鈉400 g,繼而添加粉末溴化鈉250 g並進行混合,獲得三種藥劑混合水溶液。
向所述三種藥劑混合水溶液中添加次氯酸鈉2000 g並進行混合,獲得水處理劑。相對於次氯酸(游離型)1莫耳,以胺基磺酸(游離型)成為1.5莫耳的方式添加次氯酸鈉來製備。
再者,胺基磺酸鈉使用了東京化成工業公司製品,粉末溴化鈉使用了東京化成工業公司製品,次氯酸鈉使用了日本輕金屬公司製品。
單液型水處理劑中的各成分的濃度如上所述。
另外,「總氯濃度中的游離氯的含有率(%)」藉由[水處理劑中的游離氯濃度(% as Cl2
)/水處理劑中的總氯濃度(% as Cl2
)]×100(%)算出。
另外,作為試驗例32(實施例2)的水處理劑,在製備三種藥劑混合水溶液時,變更胺基磺酸鈉及粉末溴化鈉的添加順序。即,在鹼劑混合水溶液中,繼而添加粉末溴化鈉,繼而添加胺基磺酸鈉並進行混合,製備三種藥劑混合水溶液。於製造後經過4小時後,試驗例32(實施例2)的水處理劑中的總氯濃度為4.3(% as Cl2
)、及所述總氯濃度中的游離氯的含有率為0.04(% as Cl2
)。因此,試驗例32(實施例2)的水處理劑具有與試驗例29(實施例1)的水處理劑的品質穩定性實質上相同程度的品質穩定性。
關於各水處理劑(試驗例29(實施例1)、試驗例30及試驗例31(比較例1及比較例2)),於製造後以水溶液的溫度15℃~25℃左右保管一定時間。每隔製造後的經過時間(1 hr、2 hr、3 hr、4hr),對各水處理劑中的總氯濃度及游離氯進行測定,其結果如表6所示。
[表5]
表5:各水處理劑的製造製程 | ||
試驗例29(實施例1) | 試驗例30(比較例1) | 試驗例31(比較例2) |
水 | 水 | 水 |
↓ | ↓ | ↓ |
鹼劑 | 鹼劑 | 胺基磺酸鈉 |
↓ | ↓ | ↓ |
胺基磺酸鈉 | 胺基磺酸鈉 | 溴化鈉 |
↓ | ↓ | ↓ |
溴化鈉 | 次氯酸鈉 | 次氯酸鈉 |
↓ | ↓ | ↓ |
次氯酸鈉 | 溴化鈉 | 鹼劑 |
[表6]
表6:各水處理劑中的總氯濃度及總氯濃度中的游離氯含有率
試驗例29(實施例1) | 試驗例30(比較例1) | 試驗例31(比較例2) | ||||
經過時間 (hr) | 總氯濃度 (% as Cl2 ) | 總氯濃度中的游離氯的含有率 (% as Cl2 ) | 總氯濃度 (% as Cl2 ) | 總氯濃度中的游離氯的含有率 (% as Cl2 ) | 總氯濃度 (% as Cl2 ) | 總氯濃度中的游離氯的含有率 (% as Cl2 ) |
1 | 4.4 | 0.03 | 4.3 | 0.04 | 4.2 | 0.90 |
2 | 4.3 | 0.04 | 4.1 | 0.05 | 3.3 | 0.70 |
3 | 4.3 | 0.04 | 4.1 | 0.05 | 3.0 | 0.80 |
4 | 4.3 | 0.04 | 4.1 | 0.05 | 2.8 | 0.70 |
[表7]
表7:各水處理劑中的總氯檢測率 | |||
試驗例29(實施例1) | 試驗例30(比較例1) | 試驗例31(比較例2) | |
經過時間 (hr) | 總氯檢測率 (%) | 總氯檢測率 (%) | 總氯檢測率 (%) |
1 | 100.0 | 97.7 | 95.5 |
2 | 97.7 | 93.2 | 75.0 |
3 | 97.7 | 93.2 | 68.2 |
4 | 97.7 | 93.2 | 63.6 |
總氯濃度的理論值設為4.4(%)(as Cl2 )。 |
如表5~表7中的試驗例29(實施例1)所示,製備混合了溴化物鹽以外的藥劑的混合溶液,在該混合溶液中添加溴化物鹽並進行混合,可獲得含有氯胺化合物+溴化離子的單液型水處理劑,按照所述製造順序,可獲得於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮,另一方面藥劑的品質穩定性優異的水處理劑。
具體而言,試驗例29(實施例1)的水處理劑在製造後經過4小時時,總氯檢測率(%)約為98%以及總氯濃度(% as Cl2
)為4.3%且變得平穩,總氯濃度中的游離氯含有率亦為0.04%且變得平穩。認為藉由成為所述平穩狀態,水處理劑中的有效成分變為穩定的狀態,因此認為所述穩定的狀態持續數周以上。
另一方面,試驗例31(比較例2)的水處理劑即使在製造後經過4小時,總氯濃度的減少仍然繼續,認為之後會大大低於總氯檢測率60%及總氯濃度(% as Cl2
)2.8%。另外,試驗例30(比較例1)的水處理劑在製造後經過4小時後,總氯檢測率約為93%及總氯濃度(% as Cl2
)為4.1%且變得平穩,總氯濃度中的游離氯含有率亦為0.05%且變為平穩狀態。
製造後經過1小時與製造後經過4小時時的試驗例29(實施例1)的水處理劑的總氯檢測率的損耗約為3%,但試驗例30(比較例1)的水處理劑的總氯檢測率約為7%。於將試驗例29(實施例1)的水處理劑中的總氯濃度的損耗率與試驗例30(比較例1)的水處理劑的總氯濃度的損耗率進行比較時,試驗例29(實施例1)的水處理劑可將損耗率抑制為一半以下,且可維持實質上接近100%的狀態,因此可以說品質穩定性非常優異。
如此,本技術的第二實施方式的水處理劑可較高地維持有效成分,因此可以說於添加到水系中時次溴酸的效果良好地發揮,且藥劑的品質穩定性優異。
另外,經過2小時後的試驗例30(比較例1)的水處理劑的總氯濃度(% as Cl2
)為4.1%以下,但本技術的第二實施方式的水處理劑的總氯濃度(% as Cl2
)即使經過2小時亦至少維持4.2%以上,藉由本技術的第二實施方式的製造方法獲得的水處理劑可以說為新穎的水處理劑。
關於按照所述順序製造的本技術的第二實施方式的水處理劑,藥劑的品質穩定性優異,可非常抑制有效成分的減少,因此於添加到水系中時可高濃度地產生次溴酸。因此,本技術的第二實施方式的水處理劑與其他水處理劑相比,於添加到水系中時,可更高濃度地生成次溴酸,即,可良好地發揮次溴酸的效果。因此,本技術的第二實施方式的水處理劑可進一步發揮高殺菌效果、高黏泥防止效果等次溴酸的效果。
另外,本技術的第二實施方式的水處理劑並非調配特殊的裝置或其他藥劑來顯現所述作用效果,而是可藉由設計各成分的混合順序來發揮所述優異效果。即,如此引出的本技術的第二實施方式的製造方法及藉由所述製造方法獲得的水處理劑可實現低成本化、作業效率化、品質穩定提高,就所述觀點而言,本技術的第二實施方式亦可以說發現了無法預測的構成及由此產生的無法預測的效果。
無
圖1表示添加各試樣1~4時的水系(pH8~9)中的總氧化劑濃度的經時變化。試樣1:氯胺化合物(×),試樣2:氯胺化合物+溴化物(△),試樣3:氯胺化合物+羧基聚合物(□),試樣4:氯胺化合物+羧基聚合物+溴化物(◇)。所述羧基聚合物的羧基量為0.77 g-COOH/g-聚合物。將僅添加氯胺化合物時的濃度設為100%。
圖2表示使水處理劑中的羧基聚合物的羧基含有率(g-COOH/g-聚合物)變化且將各水處理劑添加到水系(pH8~9)中時的水系中的次溴酸濃度(%)及總氧化劑濃度(%)的關係。羧基聚合物在水系中的濃度為5 mg-聚合物/L,添加後48小時的測定。將不加入羧基聚合物時的次溴酸濃度設為100%。
圖3表示使水處理劑中的羧基聚合物的羧基含有率(g-COOH/g-聚合物)變化且將各水處理劑添加到水系(pH8~9)中時的水系中的次溴酸濃度(%)及總氧化劑濃度(%)的關係。羧基聚合物在水系中的濃度為30 mg-聚合物/L,添加後48小時的測定。將不加入羧基聚合物時的次溴酸濃度設為100%。
圖4表示使水處理劑中的羧基聚合物的含量變化且將各水處理劑添加到水系(pH8~9)中時的水系中的羧基聚合物的濃度(mg/L)及次溴酸濃度(%)的關係。將不加入羧基聚合物時的次溴酸濃度設為100%。
圖5表示將本技術的水處理劑添加到水系(pH8~9)中時的水系中的次溴酸濃度(mg/L as Cl2
)的經時變化。
圖6表示關於試驗例29(實施例1)、試驗例30及試驗例31(比較例1及比較例2)的各水處理劑,各水處理劑製造後經過一定時間時的各水處理劑中的總氯檢測率(%)的變化。
Claims (14)
- 一種水處理劑,含有以下的成分(a)~成分(c)且pH為10以上; (a)氯胺化合物 (b)溴化物鹽 (c)聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下的羧基聚合物1質量%~18質量%。
- 如請求項1所述的水處理劑,其中所述氯胺化合物與所述溴化物鹽的莫耳比為1:0.1~1.0。
- 如請求項1或請求項2所述的水處理劑,其中所述水處理劑為黏泥控制用、防腐蝕用或防垢用中的至少任一種。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑中的所述(a)氯胺化合物及所述(b)溴化物鹽是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得者。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的水處理劑,其中所述水處理劑的製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(以Cl2 計)以下。
- 一種水處理劑的製造方法,是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合。
- 如請求項6所述的水處理劑的製造方法,其中所述穩定劑為胺基磺酸化合物。
- 如請求項6或請求項7所述的水處理劑的製造方法,其中所述氧化劑為氯系氧化劑。
- 如請求項6至請求項8中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液的pH為13以上。
- 如請求項6至請求項9中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中所述混合溶液是混合了粉末溴化物鹽作為所述溴化物鹽的溶液。
- 如請求項6至請求項10中任一項所述的水處理劑的製造方法,其中進一步混合成羧基聚合物1質量%~18質量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率為0.8 g-COOH/g-聚合物以下。
- 一種水處理劑,含有鹼劑、氯胺化合物及溴化物鹽, 製造後的總氯檢測率為95%以上且總氯濃度中的游離氯含有率為0.05%(以Cl2 計)以下。
- 如請求項12所述的水處理劑,其中所述水處理劑是將混合了鹼劑、穩定劑及溴化物鹽的混合溶液與氧化劑混合而獲得。
- 如請求項13所述的水處理劑,其中所述水處理劑的pH為13以上。
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|---|---|
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