TW438890B - Method for purifying sugar solutions using hydrolyzed polyacrylamides - Google Patents

Description

438890 五、發明説明 A7 «7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 1，爱^領域 本發明關於以水解聚^: 液。 驳版作馬糸疑劑以純化糖溶 A 2 -發明背景 糖;it::對糖的需求。在純化期間所造成的 所以降低^ 濟問題和造成可供應量的減少。 將對工業拮：工听造成的糖損失和可直接完成的改良方法 知^工業技術造成明顯的進步。 二般二言’糖汁是由植物㈣如甘蔑或甜菜藉银磨或藉 二卒取出來。所得糖汁的濃度爲約12-18白利糖度 :)(糖的重量百分比）。&原糖汁通常含顯著量的外來 物男如甘蔗的纖維和粒子和來自植物來源表面的汙物。藉 由歸選可移除較粗的物質，—般較細的物質可在澄清化方 法中移除。爲了防止蔗糖轉化，即蔗糖水解成葡萄糖和果 糖，該糖汁以石灰處理以提高其9]9至7 5並加熱至1〇〇。〇。 其他處理方法也包括添加磷酸或硫酸，視糖汁的特性而 定。 用於純化糖汁的沈降或澄清化步驟可自其中除去細的外 木物貝°沈降步驟一般包括添加絮凝劑於欲純化的松汁 中。相信絮凝劑的功用爲以極少的接觸點吸附在細的粒子 物質表面上’所以形成絮凝劑-粒子物質網狀結構》該網狀 結構包含藉包括沈降、空氣漂浮、過濾和類似方法等之物 理分離方法自糖汁中移除粒子不純物以後得較純的糖汁a 曾用於此方面的普通絮凝劑是普通的聚合物，特別是由丙 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標挛（CNS ) Λ4規核（210X297公兑） {-"先閱讀背面之；这意事項再填?5本頁) •裝_ 1r 泉 438890 A7 ——________B7 五、發明説明（2 ) ^ ^^ 烯醯胺和丙烯酸鈉共聚反應所獲得的聚丙烯醯胺/聚（丙烯 §父鹽〉共聚物（見，例如發給Land〇]t等人的美國專利編號 4,138,539 ;和化學摘要編號99 : 7l334s)。但是，使用此 聚丙烯醯胺/聚（丙烯酸鹽）共聚物作爲糖汁純化的絮凝劑 時’絮凝劑的速度和效率是不符合理想的低。 而且，已知一種包含陽離子蜜胺：甲醛酸膠體和陰離子 聚丙烯醯胺的混合物之絮凝劑可用於純化糖液體（發给 Shaughnessey的美國專利編號4,〇〇9,7〇6)。但是因爲此絮 凝劑是由蜜胺和甲醛所獲得，-兩者皆疑似致癌物，所以極 不喜歡製造和使用此絮凝劑。 因此’在工業技術上對純化糖汁之有效和無毒的絮凝劑 有明確需求。 ^ 任何在本申請案第2節中參考資料的引證或認證不應被解 釋爲認可此參考資料可作爲本申請案的先前技術。 3 .發明概述 根據本發明’提供—種純化糖水溶液的方法，其包括該 糖溶液與有效量之水解聚丙烯醯胺聚合物接觸，其中該聚 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 合物的分子量爲至少約丨〇,〇〇〇,〇〇〇和水解度介於約1 〇至约 5 0莫耳％之間。 在另一個具體實例中，提供一種純化糖水溶液的方法， 其包括該糖溶液與有效量之水解聚丙烯醯胺聚合物接觸， 其中及聚合物的分子量爲至少約3〇,〇〇〇，Q〇〇和水解度介於 約丨0至約5 0莫耳％之間3 4 .圖形簡述 本紙狀度制f ((21Gx297公沿可 4388 9 0 A" _______ B7 五、發明説明（3 ) ' ^ ' 一 圖1描述原糖汁的沈降速率隨所用的絮凝劑劑量而變，結 果是表1數據的圖形表不=· ♦•是聚合物A -是聚合物 D : _▲-是聚合物E : -X -是聚合物b 〇 圖2.描述原糖汁的沈降速率隨所用的絮凝劑劑量而變。結 果是表1數據的圖形表示。-♦-是聚合物A : 是聚合物 F : ·▲-是聚合物G : -X -是聚合物c 圖3描述原糖汁的沈降速率隨所用的聚合物η劑量而變。 結果是表1所列數據的圖形表示。 5 ·本發明鉬節描述 用於絮凝糖溶液粒子所以從中移除此粒子的水解聚丙烯 醯胺是這些由發給Neff等人之美國專利編號5,286 8〇6和 5,530,069中所描述的方法所獲得化合物，在此將其併入以 爲參考。在此所用的”水解聚丙烯醯胺”相當於這些根據美 國專利編號5,286,806和5,530,069方法所獲得的聚合物。 如本發明方法中所用的此種水解聚丙烯醯胺具有高分子 量，即至少10,000,000，較佳（系至少約3〇〇〇〇,〇〇〇和最佳係 從约30,000,000至約65,000,〇0〇之分子量α而且，本發明方 法中用於作爲絮凝劑的水解聚丙烯醯胺一般具有至少約j 〇 經滴部中央標準局員工消费合作社印紫 莫耳％，和一般從約丨〇至約5〇莫耳％範園，較佳係約2〇至 約4 5莫耳％之水解度。 出乎意料之外地’與其他已知的絮凝劑相比，當水解聚 两烯踏胺用於糖溶液例如原糖汁的澄清化時，其頻示出外 秀即較快的沈降速率和/或較低的混濁度性質。不受住何 特定理_的限制，相對於已知絮凝劑，相信水解聚丙綠於 ____-6- 本紙張尺度適國家標率（CNsTT\4J^格（210Χ297,ϋ ^ 438890 A7 B7 绍濟部中央標嗥局貝工消費合作社印" 五、發明説明（4 胺之優良性能大部分是因爲其羧酸鹽基的莫耳百分比和高 分子量。另外出乎意料之外地發現當水解聚丙締酿胺與丙 烯醯胺和丙烯酸或丙烯酸鹽之較低分子量共聚物相比時， 使用水知聚丙％釀胺具有只需少·^的聚合物即可達到良好 澄清化所需在糖溶液中沈降的額外優點。相對於欲純化的 糖溶液，水解聚丙烯醯胺的使用範園爲約i至約i 〇 ppm， 較佳係使用範圍爲約]至約5 ppm。 美國專利5，2 8 6，8 0 6和5，5 3 0，0 6 9提供由逆乳液製備水解聚 丙埽SI胺=藉在水中轉化乳液―，視情況在阻斷界面活性劑 的存在下，水解聚丙烯醯胺由乳液中釋放出來。或者，由 乳液如藉在濃縮或藉將乳液加至如異丙醇或丙酮之沈殿聚 合物的溶劑中可回收水解聚丙晞醯胺：過遽掉所得固體； 乾燥和再分散水解聚丙烯醯胺於水中。乳液也可濃縮以增 加其聚合物固體的百分比。而且，以揮發性油製備乳^ 時’可藉噴霧乾燥獲得乾產物，此乾產物也是一種可用於 原糖汁澄清化的絮凝劑。藉溶解經噴霧乾燥的產物於水溶 液中，和將該溶液加在根據本發明的澄清化步驟和純化步 驟中以使用此乾聚合物。 5.1聚丙烯醯胺^ 在獲得使用於此之水解聚丙烯醯胺的方法中，苐—個步 驟是形成含丙烯醯胺單體的乳液=此包括數個描述於下的 步驟。在第一個步.驟中’形成水於油中的乳液，其包含水 性丙烯醯胺單體溶液小液滴之不連續相。乳液的連續相是 種含可落於油中之孔化劑的液徵經。而且該乳液包括一 7- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) W规格（210X 297公#.) I.--'------^-------ir------嚷 請先閱磺背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消费合作社印¾ 438890 A7 _______B? 五、發明説明（5 ) 種氧化還原聚合反應催化劑如，例如一種.氧化還原催化劑 或過氧基催化劑，或較佳係一種過氧基-氧化還原催化劑s 適合的氧化還原催化劑包括這些揭示於發给R〇bins〇n等人 之美國專利編號4,339,371的催化劑，在此將揭示併入以爲 參考。一般而言’可用的催化劑系統包括，例如過硫酸鹽， 梳醇系统，過硫酸鹽-亞硫酸鹽系統，氣化鹽-二亞硫酸鹽 系統和過氧化氫-鐵系統。最佳的氧化還原催化劑是三級丁 基過氧化風-偏二亞硫酸納。 一旦形成乳液，丙烯醯胺單遭在催化劑的幫助下大量聚 合以轉化不連續相成許多水性聚丙烯醯胺高分子量聚合物 液滴。聚合物的分子量最好是至少約1〇，_，_，較佳係 土夕约j〇,〇〇〇,〇〇〇和最佳係介於約3〇,〇〇〇 〇〇〇至约 65,000,000 之間= 爲了獲得高分子量聚丙晞醯胺，丙烯醯胺單體聚合反應 中所用的聚合引發劑和鏈轉移劑的濃度應儘可能地低是重 要的。可用的聚合引發劑包括過氧化物， 化氮或過_-，和偶氮基化合物，如：氣一：心 (A刪）和2,2，-偶氮基雙（2_甲基丙㈣）（v_5〇)-。聚合 發劑的使用濃度範圍爲約1至約1〇〇〇ppm，#交佳係從約ι〇 至約500Ppm ^可用的鏈轉移劑包括醇類’硫醇類，亞磷酸 鹽類或類似物，和其使用濃度範園爲約〇至約1〇，刪剛， 較佳係從約〇或丨00至約500ppm s 之後，户斤#聚丙晞醯胺依下面所描料進行水解。所得 永解產物的分子量是至少约】〇，_,_，.其特性黏度爲至 本紙浪尺度適用巾库（CNS〉Λ视( 2IGX297公穿） I ]1 _ 1 I i , In _ >^一 —_ __ .^1 ____ ! 1—· n _ __ I____ . 41^* 、'°,-1 (讀先閱讀背面之注意事Ji再填寫本頁) 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 4388 9 ο Α7 _ Β7 五、發明説明（6 ) 少約1 5分升/克和溶液黏度爲至少約4毫帕秒。最好所得 水解產物的分子量是至少約3 0, 〇 〇 〇，〇 〇 〇，其特性黏度爲至 少約3 2分升/克和溶液黏度爲至少约7毫帕秒。較佳係聚 合物的分子量爲介於約30,0〇〇,〇〇〇，特性黏度爲約32分升 /克及溶液黏度爲約7毫帕秒和約65,000,000，特性黏度爲 約5 0分升/克和溶液黏度爲約u毫帕秒之間。相反地，水 解反應對聚合物的分子量不會有任何明顯程度的影響。 進—步與聚合物乳液的形成有關，其中用以形成連續相 的油是選自包括液體烴類和經-取代的液體烴類之有機液體 所组成的—大族。可用的液體烴類包括但不限於芳族和脂 昉族化合物如苯、二甲苯、甲苯、礦物油、煤油和石油 版。較佳的油是環狀線性或有支鏈的石蠟油。這些物質是 較好的’因爲其較便宜、不溶於水、相當無毒和因爲其相 對車父南的問點’其在工業應用上所造成的火災危險性較 小0 包含该乳液之成份的相對量變化是一寬廣範圍。但是一 奴而g ’琢乳液包含從約2 0至約5 0重量％之水：從約1 〇至 約4 0重量。/。之油和從約2 〇至約4 〇重量。,/。之高分子量聚丙烯 醯胺、但是爲了獲得一種安定的乳液，一般需要添加一種 吁洛於油的乳化劑或一種有機界面活性劑。 添加可溶於油的乳化劑時，此試劑的所需量可藉例行實 知’則彳于3但是一般而言，使用從約0.1至约3 0重量％範圍之 所而量’以油的重量爲基準3較佳係所用量在佔油重量之 約3至約15重量％的範圍内。 -----— !--；------^-----„——、1T------泉 对先間請背而之注意事項存填寫本頁〉 . 經滴部中决標挛局負工消费合作社印聚 4388 9 0 A? --------- B7 五、發明説明（7 ) — 在此方面可用的乳化劑是工業技術上已知的”低H L. B物 質，其中H L Β代表，，親水性/親液性平銜"。這些物質在 相關文獻中已有完整的記綠，例如在此頜域中技術者普遍 參考的H L Β界面活性劑選擇劑圖表集。 車父佳的礼化劑包括山梨糖醇酐酯類和其乙氧基化衍生 物。針對此目的’山梨糖醇酐單油酸酯是特別好。其他可 使用的礼化劑包括，例如發給Vanderh〇ff等人之美國專利 編號3，284,393中討論的這些乳化劑。其他乳化劑如一些高 H LB物質也可使用’只要其可.製造好的水於油中之乳液， 現在轉至討論可用的有機界面活性劑，這些物質必須能 安定最終產物D任何可符合這需求的化合物皆可使用。但 是丄選擇以用於特4應用的界面活性劑應先嘗試使用小 量樣品’並依例子的不同各別使用以防止因聚合物乳液和 /或水解試劑的不同所引起不想要的影響。 藉脂肪族烴醇或胺反應可形成較佳的有機界面活性劑， 其中該醇或胺最好具有從10至2〇個碳原子，其中每莫耳醇 或胺與從2至10莫耳的環氧乙烷反應。但是其他胺類或醇 類’料些*有多於20或少於1〇(但至少8)個碳原子之胺 類或醇類也可用於本發明中。較佳係該醇或胺包含從以至 L8個碳原子和每莫耳醇或胺可與從⑴莫耳的環°氧乙烷反 應。 由油胺與環氧乙坑反應生成乙氧基化油胺可形成特別好 的界面活性劑。其他可用的有機界面活性劑可藉下列方式 被形成’例如：㈤藉一莫耳油醇與兩莫耳的環氧乙垸反： — ~ 10 本紙铁尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規袼（210X 297^7 (.請先閱讀背面之注意事項再填W本頁) 訂 Λ7 經漪部中央標嗥局貝工消费合作社印紫 五、發明説明（8 ) 生成聚氧基伸乙烯（2)油醇，或藉（b)一莫耳月桂醇與四莫 耳的環氧乙烷反應生成聚氧基伸乙基（4)月桂醚。 在個本發明具體實例中，界面活性劑以佔乳液重量之 從0.10至15重量％的濃度加至聚合物乳液中和隨其混合= 勻。但最佳係使用介於約0 5至3重量％濃度範固的界 性劑。 在一個較佳具體實例中，如上描述般形成聚合物乳液， 分散其中：（1)高分子量聚丙晞醯胺聚合物水溶液之細分開 的液滴，和（2)所形成的有機界面活性劑，如藉每莫耳具有 处[〇至2 0個碳原子之脂肪族烴醇和從2至丨〇莫耳的環氧乙 烷反應=或者，聚丙烯醯胺經由微乳液聚合反應獲得（見， 例如發給K〇zakieWlcz的美國專利編號4,956,399)。 一般而言，此微乳液聚合反應方法是藉下列方式進行. ⑴藉㈣與含適當界面界面活性 劑混合物之烴液體混合形成—種包含分散於連續油相之小 單體水滴的逆微乳液以製備單體微乳液和(ιι)讓丙晞醯胺 單體微乳液進行自由基聚合反應。 丹了後得逆微乳液，—般需要使用特定的條件，其主要 參數如下：界面活性劑的濃度，#面活性劑或界面活性劑 混合物的HLB ’溫度，有機相的性質和水相的组成物。 早體水容液包含如想要的普通添加劑。例如，該溶液包 含赘合劑以去除聚合抑制劑，鏈轉移劑，pH調整劑，引發 劑和其他普通添加劑。 ㈣it 性劑是形成包括兩種彼此不 ________---—--------~ 11 - 本纸張纽適财關料（CNS ) Λ^Γΰϊο^Τ^ΓΤ~ -1-----I I— n ---------.丁 - I _ 1__ΛΚ f請先w讀背而之α意事項再填寫本頁) ' 438890 A 7 B7 五、發明説明（9 3的液體和界面活性劑之微乳液的基礎，其中微乳液可 I.--.------装------訂 fts-先閱請背而之注意事項再填荇本I) _ 疋我爲处明和熱動力安定溶液，其中微胞的直徑通 1000埃或更低， 約 有機相的選擇對獲得逆微乳液所需最低的界面活性劑濃 度有明顯的影響，釦I β , 音 f其可忐疋由一種烴或烴混合物所組

成3異石螺_煙類或装·、Θ人0 θ A ' 4具'K合物是最想要的以獲得便宜的配 方 般而Q，有機相將包括礦物油、甲苯、燃料油、煤 油、無味礦油精、任何先前提及之混合物和類似物。 所選的水相和烴相量之重量‘比例應儘可能地高，因此聚 ο反應後’可後知-種高聚合物含量的微乳液。事實上， 此比例可爲一範®，例如從約0.5至約3 : i，通常近i : ]0 經濟部中央標卑局員工消费合作社印製 選擇一種或多種界面活性劑以獲得從約8至約丨2範圍之 HLB値（親水性/親液性平衡）。超出此範圍，—般無法形 成逆微乳液。除了適當的HLB値之外，界面活性劑的濃度 必須適中’即足以形成逆微乳液。界面活性劑的濃度太低 會形成標準逆乳液，以及濃度太高會造成成本的增加而無 任何顯著的益處。用於製造微乳液的界面活性劑量一般遠 大於用於製造非微乳液的界δ.活性劑量。本發明實際使用 的一般界面活性劑爲陰離子、陽離子或非離子。較佳界面 活性劑包括山梨糖醇酐單油酸鹽，聚氧基伸乙基（2〇)山梨 ㈣單油酸n ’二辛基4’酸基丁二酸鈉，油睦胺基丙基 一甲基胺’異硬脂基-2 -乳酸鈉和類似物。 微乳液聚合反應可以任何工業技術者已知的形式來進 12- 表紙乐尺度適用中固國家標準（CNS ) Λ4規柢（2i〇X297公犮） A? 4 3 88 9 Ο 五、發明説明（10 ) 行。可以各種熱和氧化還原自由基引發劑進杯π β ^ < 1丁引發，其包 括過氧化物如第三丁基過氧化物：偶氮化合物如偶氮基雙 異丁腈：無機化合物如過硫酸鉀和氧化還原許如硫 /過硫酸錄。可在實際自身聚合反應之前的任何時候添加 引發劑。也可籍光化學輕射方法進行聚合反應，如紫^卜線 輻射或藉來自鈷6 0源的離子輻射= 5.2分子量測定 依上面描述所製成之聚丙烯醯胺的分子量可藉如，容液（也 就是已知的”標準”）黏度（"S V ”或特性黏度（，，丨ν，_)等黏度 測定方法測得。這些方法爲一般工業技術者所熟知的。 爲了本發明目的，聚合物的特性黏度修正成根據工業界 所熟知之下式聚合物的分子量： J V-(0.000373 X 分子量）〇 特性黏度是一種測量麻煩和花費時間的性質，但是，對 於測量在此所用之聚合物分子量的目的，I v的測量是以四 個燈泡Cannon-Ubbelohde毛細管黏度計，在30°C下和在切 變速率範圍爲50-1，000秒'丨下，以例如1〇〇,25〇,50〇和1，〇〇〇 ppm於1莫耳氯化鈉中之濃度進行。所以，所得數據作線性 迴歸後’外插至切變速率爲零和聚合物濃度爲零。以此計 异所獲得的値爲該聚合物的特性黏度。 溶液（即標準）黏度値比特性黏度値相對較容易獲得，即 較不麻煩和所花時間較少。但是，特定聚合物的S V値可修 -13- 本纸浪尺度適用中國國家標辛（CNS ) Λ4現栝（ (請先閱讀背面之注意事項再4寫本1

、1T 66 經濟部中央#準局員工消f合作社印袈 210X 297^^. } 4 3 88 9 0 B? Μ濟部中央標隼局員工消贽合作社印裝 五、發明説明（ 正成I v値。所以藉參考聚合物的溶液黏度可得近似的聚合 物分子量。即特定聚合物的S V値愈高，其分子量愈高。例 如（下列値爲近似値）： SV 4 Mpas=IVl5 公合/克=分子量 10,000,000 3乂5 1\^35=1乂25公合/克二分子量20,000,〇〇〇 3乂6?^?35=1乂3{)公合/克=分子量26,000,000 SV 7 Mpas=IV32 公合/克=分子量 30,000,000 5乂10‘9 1^35=1¥5〇公合/克=分子量60,000,000 爲了用於本發明聚合物之目的，S V値是於2 5 °C下以 〇. 1 %聚合物於1莫耳NaC丨的溶液測得。當S V是1 〇或更低 時，利用具有U L接頭的Brookfidd黏度計以6〇rpm的速度 進行測量。當S V大於1 〇時，在30rpm下測得黏度並將其乘 上 0‘85 一種修正關係亦存在於聚合物的標準黏度値和水解成聚 合物曾進行的程度。即對於聚合物而言，其中水解度(即醯 胺基轉化成羧酸鹽基的程度或》陰離子電荷„度）—般爲至少 約5旲耳％，S V値是约7仟帕秒或更大3對於這些水解度約 10莫耳％或更大的聚合物，其叫直―般至少约8仟帕秒。 而且，當水解範圍爲约20莫耳％或更大時，其m—般至 少約9仟帕秒。 、乂 所以雖然利用主要聚合物的IV値可高度精確地計贫 中的聚合物分子量，但是爲了獲得這些IV値在時間:= 需細節的關注等事項上的困難度使針對此目的 之相對容易度愈顯得重要。這是因爲此sv値是相對較2 14 表紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) Λ4規棬（ (請先閉讀背而之注意事項再填」ίξ本頁) 裝 A? B7 4388 9 0 五、發明説明（12 獲得，而且如hn ^

, 厅解釋的，其可以數學修正爲相對的I V 値’所以使其可俾彡里C。。 . k仔以早一溶液之SV値爲基準之聚合物分 子I的粗略測定。 5 · J 碌驢胺的水解 —在接下來的㈣中’如下所描述，聚㈣醯胺與水解試 (开/成水解聚丙晞醯胺。使用此方法的優點爲此方法 y ”個步骑’即有機界面活性劑已存在於聚合物乳液中。 K ^反應4化-些聚丙晞5!胺的醯胺基成|酸鹽基。 可用於此万面的水解試劑包_括但不限於鹼金屬氫氧化物 和四級氫氧化銨。可用的四級氫氧化銨是四甲基氫氧化 ，二但疋較佳的水解試劑是鹼金屬氫氧化物和較特別的是 氫氧化鈉神和鋰。但是事實上，任何可提供驗溶液的物 質可用於作爲水解試劑。 在獲得水解聚丙烯醯胺的方法中，應將水解試劑以水溶 液的形式緩慢地加至聚合物乳液中並混合之。最佳水解試 背J是1 0 - ：) 0 %之鹼金屬氫氧化物水溶液，其中以2 〇 _ 4 〇 %溶 液爲最佳。龄金屬氫氧化物溶液的濃度是在〇 2 _ 3 〇重量。/。 範圍内，較佳係4 _ 1 2重量％，以聚合物乳液爲基準。但是 所用的水解試劑百分比是根據想要的水解度而改變。 約3 0 %濃度的鹼金屬氫氧化物溶液如上所述是特別有用 的’重要的是注意在水性媒介中，較高或較低濃度的鹼金 屬氫氧化物也可使用。有利於使用較低濃度之水解試劑的 條件包括想要低水解度和安定因素。想要有顯著的水解度 但不要過度稀釋時，可使用濃度較高的水解試劑。如工業 15- 本紙張尺度i|用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2IOX297公及） .1i ---------~^衣---1 I----訂 (-請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 『 . 經濟部中央標嗥扃員工消费合作社印奴 經濟部中火標珞历吳工消资合作社印製 43 88 9 0 A7 B7 ---W ' -----*-- 五、發明説明（） 技術者所了解的安定性考量也在此測定中扮演一角色。 水解反應可在室溫下進行’但在較高的溫度下可獲得較 佳的結果》—般而言，反應可在從約丨〇_ 7 〇 χ的範園内 完成。但是此反應的較佳溫度範圍是從約3 3 x _ 5 5 。水 解反應所需時間長短則視反應物，其濃度，反應條件和想 要的水解度而定。 藉在此所表示的方法水解聚丙烯醯胺至約丨〇至約5 〇莫耳 %之間的程度，視上面所描述的反應條件而定。較佳的水 解度爲約2 0至約4 5莫耳％。此--水解方法和在此所描述的反 應條件和範圍可應用於本發明的兩個具體實例中：其爲（1 ) 包含有機界面活性劑或乳化劑之聚合物乳液的形成和（2 )在

另一步驟中，將有機界面活性劑或乳化劑加至聚合物乳液 中D 所以，與水解試劑反應後，所形成的水解聚丙晞醯胺是 維持完全分散之水於油中的乳液，相似於上面所討論發给 、derson等人之美國專利編號3,624,0 19中所揭示的這些乳 欣:义後，锊水解聚丙烯醯胺以相似於發給Anders〇n等人 之美國專利神唬^，624, 〇 19中所揭示的形式轉化，使乳液在 非常短的時間内釋放出水解聚丙烯醯胺於水中。 使^弟二種界面活性劑（即"轉化劑，，）是較佳的或必須 ，藉將其加入於含聚合物的乳液或欲溶解乳液的水中以 達到此結果3或者，用於形成乳液的界面活性劑可自轉 =^所以不需要添加第二種乳化劑。這些稱爲”阻斷的物 質最好具有大於約10之親水性-親液性平衡（"HLET)。其 ί κ ---- I - I I___.丁______A (請先M-讀背面之注意事項再填寫本頁) . ________ - 16 - 經濟部中央掠舉^矣工消贫合作社印^ 4388 9 Ο Α7 ____Β7 五、發明説明（14) ^ 最好包括乙氧基化胺，乙氧基化線性醇類和各種其他—般 工業技術者已知的组成物和其混合物。用於轉化水解聚丙 烯醯胺之較佳界面活性劑是壬基苯基乙氧基酯。 轉化劑的添加造成乳液快速地以水溶液的形式釋放出水 解聚丙埽S蠢胺。可用的界面活性劑實例包括這些列舉於發 給Anderson等人之美國專利編號3,624,〇19中的界面活性 劑。但是’由於聚合物晶格的差異，指出特定水解聚两缔 驢胺之最佳界面活性劑在工業技術的範圍内。 在一個較佳具體實例中，-依下可獲得分子量爲近 10,000,000之水解聚丙烯醯胺：從約100至约200份（重量/ 重量）’較佳係約145至約155份（重量/重量）之高沸點石 油’其中石油補償因添加Na〇ti溶液所造成的整體黏度的 變化：從約2 5至約6 0份（重量/重量），較佳係約3 5至約 4 5份（重量/重量）之非水解水於油中的乳化劑，如乙氧基 化和，乙氧基化脂昉胺或羥醯胺：從約2〇〇至約份（重 量/重量），較佳係約250至約260份（重量/重量）《Na〇H 水溶液，NaOH水溶液是從約】〇%至約50% Na〇H(重量〆 重量）' ’較佳係從约3 5。/。至約4 5 % NaOH (重量/重量）；和 視情況從約5 〇至约100份，較佳係約7〇至約8 〇份之乙氧基 化線性醇或烷基酚轉化劑加至約2000份獲自上面方法之溶 液黏度爲約2.5至約3毫帕秒的聚丙烯醯胺乳液，讓所得混 合物在從約室溫至約ό5χ；，較佳係從約室溫至約5〇ΐ的溫 度F銳拌約3 0分鐘至约8小時，較佳係從約2至約4小時s 在另個較佳具體貧例中，根據上面方法可獲得分子量 ____ - 17- 本纸洛尺度適用巾國~^家樣年—(CNS〉,、4現格（2丨0)<297公瘦) ' ~~— -- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -装 1* -=β 4 388 9 0 15 A7 B7 五、發明説明（ 爲近6 0，0 0 0，0 〇 〇的水解聲％ .说々a ^ &醉聚丙烯醯胺，但是利用溶液黏度爲 約6至約7宅帕秒的聚丙烯醯胺乳液來進行。 , 5.4支鼓燥水解.聚丙烯 乳液或微乳液形式的水解聚丙缔酿胺可視情況藉適當的 裝置進入-個大反應室中，其以熱氣吹過，所以可除去大 部分或所有的揮發物並可回收乾聚合物。將分散液、水於 油中㈣液或水於油中的微乳液嘴霧成U的裝置並無特 別规定而且也不限於具有特定孔徑的壓力噴嘴：事實上， 任何已知的噴霧乾燥裝置都可使用。例如工業技術上廣爲 人却的方法如旋轉噴霧器，壓力噴嘴，氣體噴嘴，聲喷嘴 等皆可用於噴霧乾燥分散液、水於油中的乳液或水於油中 的微乳液成氣流。進料速率，進料黏度，噴霧乾燥產物的 目標粒徑，分散液、水於油中的乳液或水於油中的微乳液 之液滴大小等皆爲選擇噴霧裝置時一般考慮的因素。工業 技術者可依普通常識選擇反應室的大小和形狀，噴霧裝置 的數目和種類和其他一般操作參數以配合乾燥器的條件。 雖無可使用開放循環的噴霧乾燥器，但以密閉循環噴霧 乾燥系統爲佳。氣流可爲併流、逆流或混合流，以併流爲 佳’為氣或入口氣體可爲任何不會與進料和/或嗜霧乾燥 高分予反應或形成易爆混合物的氣體。適合用作入口氣體 的氧體是這些工業技術者已知的氣體，其包括空氣，氮氣 和其他不會造成不想要的聚合物降解或污染的氣體，最好 是包含约20%或更低的氧氣，較佳係約〗5〇/〇或更低的氧 氣。最佳係使用包含约5 %或更低氧氣之如氮氣、氦氣等入 本紙浪尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4规格（.2]〇X297公釐） (請先^讀背面之注意事項再填寫本頁)

-濟部中央#準扃炅工消f合竹社印" ^^8890 A7 -—---—_ ______B7 五、發明説明（16) 口氣體。 1.二t袴乾燥的水解聚丙缔醯胺可藉各種裝置如一個簡單 出口 $，錐形分級機、袋狀過濾器等方法收集，或聚合物 可以4 »ib sa化床或附聚作用進行另一階段的乾燥。不嚴格 規定收集乾聚合物的裝置5基本上所有聚合物從進料中移 出後，剩餘的熱氣一般包含揮發性物如油、水等，之後可 將其排土大氣中或回收，最好是回收，以迴流爲最佳。一 般疋彳< 添加乙烯基含聚合物的分散液、水於油中的乳液和 水万；油中微的礼液嘴霧乾燥方.法，藉冷凝喷霧乾燥方法所 產生的水從々凝水中分離出冷凝或回收油以回收油D水 和油基本上不互;§：時’藉簡單地排掉較低層和/或打出上 Θ可容易地成分離。水和油間沸點上的差異使冷凝器可 在®度F操作只冷凝出油，降低冷凝蒸發的水所需岛能 1成本。但是’水和油兩者共冷凝也有益處，回收或共冷 凝的油一般基本上無非氣體降低聚合反應的物質。最ς以 喷霧冷凝器冷凝或共冷凝揮發性物。嗜霧冷凝器是廣爲這 些工業技術者所熟知的，其功用爲噴液體於熱氣中造成熱 氣冷卻並且造成熱氣中所含的揮發性油'水等冷凝。噴霧 冷凝态可使用水性無機酸如水性硫酸。降低聚合反廡的物 貝疋這i抑制或降低聚合反應或如鏈轉移劑般作用。降低 聚合反應的鏈轉移劑具有約1〇4或更大的鏈轉移常數。冷 凝、共冷凝或回收油最好包含低於約0丨重量％之此降低聚 合反應的物質，較佳係低於約〇 〇5重量％之降低聚人反應 的物質，以總重量爲基準a ° ^ -19- 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） I--------装------it------\ (請先"讀背面之注意事項鼻填湾本頁) 43889〇 經滴部屮夾標準局貨工消合作社印繁 A7 五、發明説明（ 在噴霧冷凝方法中有Λ > 有四個相有關連的操作參數：氣體 口溫度、氣體出口溫詹、方此壮* 度產物揮發性和乾燥器中的滞留時 間。出口温度一般爲約〗5 τ θ 50 C或更低，取好是約12(rc或更 低，較佳係低於1 〇 〇 θ Μ 。 曰 取佳係約9 5 C或更低，其中以9 〇 c或更低爲最佳。出口 ' '取度—般馬约70 c或更高，最好是 勹3 C或更问。听以出口溫度—般爲約7〇π至約， 最好是約70Τ：至約12{rc，較佳係約7〇χ：至低於⑽^， 最佳係約7(TC至約95 =c，其中以约^ 1至約贼爲最 佳。低於約:〇°c的出口溫度可1適合一些例子，雖然一般 其以低於70’C爲佳。例如’纟效率成本上，喷霧乾燥 長滯留時間、高氣體流速和低出口溫度下進行' " -般而言，爲S2·合獲得令人滿意的產物，乾燥器應在儘 可能最低的出口溫度下操作。爲了幫助在儘可能最低的操 作溫度下搡作，添加乙烯基含聚合物的分散液、水於油申 的乳液或水於油中的微乳液最好包含—種揮發性油。本發 明目的之”揮發性’’意指油的沸點或沸點範圍上限爲約2〇〇 °c或更低，較佳係約190或更低，以約18〇。〇或更低爲最 佳。雖然在某些例子中可接受使用一種沸點或沸點範圍上 限高於200 °C的油，但使用揮發性油可讓添加乙埽基含聚 合物的分散液、水於油中的乳液或水於油中的微乳液之喷 霧乾燥在低出口溫度F進ί于’所以可避見或實質上降低戈 合物的降解。雖然理論上，沸點非常低可說是室溫或更低 的油是最適合用於避免產物降解，但事實上在某些環境 下，沸點在此範圍之低滿點的油會因其他有關操作和易燃 20- 本紙伕尺度適別中國國家標伞丨匚奶^規格丨210/’297#) I —i ——- n I- n ------ έτ _ _,--------丁 -e (请先"讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準而兵工消費合作社印鉍 43 68 9 0 A7 B7 一 18 -:— 五、發明説明（） 性的理由而不被接受°所以使用從約7 0 °C至1 9〇 °C，最好 是從巧13〇3c至約185°c，較佳係從約16〇r至約180X：之滞 點範圍内的油。適合在此使用的油包括任何有機烴液體如 卤化烴類’脂防族烴類，芳族煙類，芳族和脂肪族烴類的 混合物等，其通常包含6至約I 2個碳原子s較佳適合烴類 的實例包括過氣乙烯，苯，二甲笨’甲苯，礦物油餾份， 煤油，石油腦，石油傲份和類似物。最佳的油是一種德州 休士頓市Exxon化學公司所製造稱爲ISOPARG®的物質。 ISOPARG®是一種沸點範圍爲約160 °C至約177 °C的合成石 蠟烴類混合物。 入口溫度、進料速率和聚合物乳液的組成皆會影響出口 溫度。可改變這些參數以獲得想要的出口溫度。並不嚴格 規定進料速率，但其一般隨乾燥器.的大小和氣體流速而變 化。與出口氣體溫度相比，貧入口氣體溫度的規定較少， 其一般約14 0 C或更南，較佳係1 6 0 C或更ifj。入口氣體溫 度最好是約200 °C或更低，較佳係約180 °C或更低。所以較 佳入口氣體溫度範圍是從約1 40°C至約200°C，較佳係從約 1 60°C至約1 80 X。適當的入口氣體溫度可避免產物在高溫 下降解並且可避免低溫時不適當的乾燥。 滯留時間是乾燥器的體積除以氣流體積所得到的定額 値。滯留時間一般至少爲約8秒，較佳係至少1 0秒。滯留 時間一般不超過約12 〇秒，最好不超過約9 0秒，較佳係以 不超過約6 0秒，以不超過約3 0秒爲最佳。所以，滞留時間 的一叙範圍是約8至約丨20秒，最好是約丨〇至約9 〇秒’較 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i装

T 4388 9 0 A7 五、發明説明 19

B7 佳係約1 〇至約6 η办 . y，以約1 0至約3 ¢)秒爲最佳。這些工業 技術者皆已知使用輕士 ，、 大的乾器或乾燥器以效率較差的万 式運轉時，預期有赫I * ’餃長的命留時間。例如，有效成本中， 預期在非常低的入口 γ4 A Θ . ,J_ /皿度和非常慢的氣體流速時，會有較 長的滯留時間。依實際案例，本發明所用的滯留時間可能 偏離上面所描述的<直，視所用噴霧乾燥器的大小和種類、 ί操作的效率和其崎料數而不同。相在此所列的滯 田寺間Τ利用W些工業技術者的普通常識將其修正成適合 乾燥器的條件。 ·— 5.5糖溶液的純化_ 在此所缸述的水解聚丙烯醯胺可用於純化糖水溶液。如 在此所用的，，糖"相當於單醣如葡萄糖、果糖、甘露糖 '半 乳糖、古維糖、阿拉伯糖、木糖、赤蘚糖、蘇力糖、塔羅 糖和類似物及其衍生物之各個對映異構物或消旋混合物： 醣如麥芽糖 '纖維一糖、乳糖、蔑糖和類似物及其衍生 物：殿粉：環糊精：纖維質和其混合物。最好此糖爲蔑 糖° 利用水解聚丙烯醯胺純化糖溶液一般包括在任何適合容 器中’糖溶液與約1至約1 0，較佳係約1至約5ppm的目標 水解聚丙稀驢胺或水解聚丙缔醯胺混合物接觸，最好3 π 合。視情況而定，水解聚丙烯醯胺與糖溶液混合時，其是 濃度爲約0.0 i重量。/。至約1重量％，較洼係约〇 05 里里/ί)至 約0.1重量。/。的水溶液。視情況而定，糖溶液與水解聚丙烯 醯胺混合時，在較高溫度下加熱’如在約5 0 t至約^0 -2?-

本纸張尺度適用中國國家標準（C'NS ) A4C格（210x297公釐） 4388 9 0 A7 ___ B7 ^ 2〇----— 五、發明説明（） t ’較佳係在约6 5 3C至約110 X：。 在此所用的水解聚丙烯醯胺之適當劑量、分子量和水解 度將隨欲純化之糖溶液的性質而變，特別是欲純化之糖溶 液的性質和特性依批次的不同而不同。 水解聚丙烯醯胺與糖溶液接觸約5分鐘至約丨小時的時 間，較佳係約1〇分鐘至约30分鐘的時間。水解聚丙缔酿胺 與糖溶液接觸形成—種”絮凝物’，，即—種水解聚丙稀酿胺 和衍生自糖溶液的固體不純物之凝結。最好此絮凝物是在 激烈攪拌下形成的’其增加水解聚丙烯醯胺絮凝劑的作用 並且將空氣分散至絮凝物中，讓其漂浮在容器表面以便去 除。 糖溶液純化後，接著利用物理分離方法，包括沈降、空 氣漂浮、過濾和其他這些工業技術者已知的方法將絮凝物 自容器中去除。絮凝物一旦被除去，可將其丟棄。 5.6糖汁的澄清化 欲純化的糖溶液可爲糖汁。，，糖汁，，一詞意旨一種衍生自 動物組織或最好是植物物質的糖水溶液。當此糖汁是從植 物物質獲得時，可以水解聚丙烯醯胺純化的糖汁包括在進 好於部中央標隼局負-T消费合竹拉印製

Hr Jn Hr -^1 I I - - I— - - I— - n I ! I j I I Τ» 、V5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’>加工疋前’直接從植物來源所獲得的糖汁（，，原糖汁 ”）··冒在糖純化過程中加工至某一程度的糖汁，其包括由 製糖康所獲得的原糖水溶液，原糖水溶液可利用水解聚丙 缔醒胺作進一步純化，以獲得如消費產品般可用的糖，如 食用糖，糖粉，紅糖和類似物3 澄清化是一種純化螗的方法，此方法一般在熔化原糖和 -23- 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS ) Λ4規格（2]0x297公t〉 經濟部中央摞隼^工消抡合作社印$! 4388 9 0 A7 B7 ~ 21 ' -------—. 五、發明説明（） 碑選所得原糖液或原糖汁溶液之後，但在脱色和結晶之前 進行。因爲先前和接著的加工步驟都是在較高溫度下進 行，所以在較高溫度下進行澄清化是較方便的。雖然在超 大氣壓下可使用高至約11 5 °C的溫度，但一般而言，潑清 化是在近或在糖汁沸點的溫度下和大氣壓下進行s 一般偏 好在大氣壓下並且儘可能低的溫度操作以有效地降低轉 化。本發明方法可在普通溫度下，最好在約9 5 _丨15 的範 圍内進行。 須注意本發明方法也可應用在萃取自甜菜或其他含蔗糖 的植物之糖汁溶液。 以説明的方式而非以限制本發明範圍的方式表現下列實 例3 6.實例 61 .烯醯胺/聚丙烯酸酯共聚物的制偌 實例1 聚合物A _製備乾式之含3 4莫耳％丙烯酸鈉和6 6莫寻。/〇丙 烯SI；胺的共聚物。所得產物的標準黏度爲5 · 6毫帕秒（近分 子量20，000,000)和其納鹽形式之聚合物固體含量爲79 %。 實例2 聚合物B .藉已知方法製備乳液形式之含3 〇莫耳％丙烯酸 鈉和7 0莫耳％丙締酿胺的共聚物。所得產物的標準黏度爲 6.0毫帕秒（近分子量25,000,000 )和其鈉鹽形式之聚合物固 體含量爲36.8%。 實例3 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標卒（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） ·(靖先隨讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_

，1T 438890 A7 B7 五、發明説明（ 22 聚合物C ·製備乾式之含3 4莫耳。/。丙烯酸鈉和6 6莫耳％两 ㈣胺的共聚&。所得產物的標準黏度爲6.2毫帕秒（近分 子量26’〇〇〇’〇〇〇)和其鈉鹽形式之聚合物固體含量爲89%。 實例4 聚合物Μ .製備乾式之含1 8莫耳％丙烯酸鈉和8 )莫耳％丙 料胺的商業可得共㈣。所得產物的標準黏度爲4】毫帕 秒（近分子量10，_，000)和錢鹽形式之聚合物固體本量 爲 9 0 %。 ° 實例3 聚口物Ν .製備乾式之含i 7莫耳％丙埽酸納和8 3莫耳％丙 缚f胺的共聚物°所得產物㈣準黏度爲4.2毫㈣、（近分 子量和其纳鹽形式之聚合物固體含量爲抓。 實例6 聚合物P.製備乳液形式之含7莫耳％丙缔酸餘和93莫耳％ 丙埽醯胺的共聚物。所得度物的標準#度爲5 5毫帕秒（近 分子量20,000,000)和其接鹽形式之聚合物固讀 2 7.7% => .一 沔 實例 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί装， 、1Τ 經濟部中次標隼局負工消費合作社印製 聚合物Q .製備乳液形式之含3 〇莫耳％丙烯酸銨知7” %丙烯酷胺的共聚物^所得產物的標準黏度爲7 $毫相 (近分子量32,000,000 )和其銨鹽形式之聚合H 量 27.7% = α 聚合物R·製備乾式之含34莫耳％兩烯酸鈉和Μ莫耳 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2|0x297公釐） 438890 A7 B7 23 五、發明説明（ 烯醯胺的共聚物。所得產物的標準黏度爲7 5毫帕秒（近分 子量33,〇〇0,〇〇〇)和其鈉鹽形式之聚合物固體含量爲9〇%。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 ， $装 頁 實例9 聚合物S .製備乾式之含2 9莫耳％丙烯酸鈉和？丨莫耳％丙 烯醯胺的共聚物。所得產物的標準黏度爲7 3毫帕秒（近分 子量3 1，〇 〇 0，0 〇 〇)和其鈉鹽形式之聚合物固體含量爲9 〇 %。 6 - 2生iL聚丙烯醯胺的製備 實例1 〇 訂 聚合物D.根據發給Neff等人之美國專利編號5，職8〇6中 所描述的方法製備水解度爲3G莫耳％之水解聚㈣醯胺乳 液。所得產物的標準黏度爲1〇·6毫帕秒（近分子量 6〇,000,000)和其鈉鹽形式之聚合物固體含量爲Μ 。 tMxi 聚合物E .根據發給Neff等人之美國專利萬號5,286,祕和 上面實例10中所描述的方法製備水解度爲40莫耳％之水解 聚丙烯醯胺乳液，除了所得產物的押 γ \ j ^旱Θ度爲1 1毫帕秒 (近为子量64,000,000)和其鈉鹽形汰 2〇 7%、 八又啟合物固體含量爲 經濟部中央標革而Μ工消贽合作社印" 實例 聚合物F .根據發給N e f f等人之美 U工—L 乎〜巧5虎5,286,806和 上面贯例1〇中所描述的方法製備水解度爲3〇莫耳％之水解 聚丙烯醯胺乳液，除了所得產物的 ° η八-i 口 ^ ^ ^ +成度爲9.4毫帕秒 (近分子量48,000,000)和其鈉鹽形★、取 25 3% 0 /八< 水合物固體含量爲 -26-本紙張尺度適用中舀國家標率（CNS ) Λ4规格（210X297公楚） 4388 9 0 A7 B7 五、發明説明（ 24 實例1 經濟部中央標準而努工消於合作社印來 聚合物G.根據發給Neff等人之美國專利编號5,286,806和 上面實例1 0中所描述的方法製備水解度爲30莫洱％之水解 聚丙烯醯胺乳液，除了所得產物的標準黏度爲9.4毫帕秒 (近分子量48,000,000 )和其鈉鹽形式之聚合物固體含量爲 25.3%。 實例1 4 聚合物H.根據發給Neff等人之美國專利编號5,286,806和 上面實例1 0中所描述的製備水-解度爲3 0莫耳％且具有2 5 % 聚合物固體和標準黏度爲9.6毫帕秒（近分子量50,000,〇〇〇) 之水解聚丙烯醯胺乳液，除了使用ISOPAR®G (Exxon化學 公司，休士頓，德州）作爲乳化油3在—個直徑爲76〇毫米 的實驗室喷霧乾燥器中以氮氣噴霧乾燥乳液3入口溫度爲 MTC，出口溫度爲84乇和進料速率爲64毫升/分鐘^所 得乾產物包含82.6%之鈉鹽形式的聚合物固體和9 2毫帕秒 (近分子量47,〇〇〇,〇〇〇)之標準黏度。 實例1 5 聚合物J.根據上面實例丨4的程序製備水解度爲2 8莫耳％ 且具有4Μ〇Μϋ0之近似分子量的水解聚丙歸驢胺乳^ 0 實例1 6 聚合物Κ.根據上面實例14的程序製備水解度爲 且具有6G,GGG，GGG之近似分子量的水解聚崎_胺乳液。。 實例1 7 ， 聚合物L.根據上面實例M的程序製 j噼度馬〇 6 · 2莫耳 27- 本紙張尺度適用中國园家標準（CN'S ) M規格（2丨〇'χ297公釐） ------ ·(請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁〕 i裝

11T 經濟部中央標準:工消资合作社印製 438890 A7 B7 __ 25 五、發明説明（） %且具有8.5毫帕秒之標準黏度和40,000,000之近似分子量 的水解聚丙烯醯胺乳液° 實例1 8 聚合物〇.根據發給Neff等人之美國專利编號5,286,806中 所描述的方法製備水解度爲2 0莫耳％的水解聚丙烯酿胺乳 液。所得產物具有近9.5毫帕秒（近分子量50,000,000)之標 準黏度和2 1.6 %之納鹽形式的聚合物固體。 實例1 9 —種近似分子量爲近1 0,000;Ό00的水解聚丙烯醯胺。根 據發給Neff等人之美國專利編號5,286,8〇6的方法製備一種 其仔的分子量爲近10,000,000的水肖f·聚丙稀酿胺。特別是 以5 4 2份之含4 2份山梨糖醇肝單油酸醋的低臭味石油相乳 化1 430份的水相，其中該水相包含507份丙烯醯胺單體， 3 5份硫酸銨，1份伸乙基二胺四醋酸和〇. 〇9份次嗔酸銨。 以包含75ppm第三丁基過氧化氫和50至200ppm偏二亞疏酸 鈉的氧化還原催化劑系統引發聚合反應以獲得—種含 2 5.4%聚合物固體和溶液黏度爲2.8毫帕秒的逆乳液。 在上面所獲得的2 0 0 0份聚合物乳液中加入14 9份販隹方 品名爲ESCAID〖1 0® ( Exxon化學公司，休士頓，德州）的低 臭味石油’ 3 8份由1當量油基胺和2當量環氧乙烷反應所獲 得的乙氧基化脂昉銨，256份之3 8 %Na〇H和7 6份由1當量 C i2和C〗_4線性醇類的混合物和7當量環氧乙烷反應所獲得 的乙氧基化線性醇。在40 t下加熱攪掉所得混合物2小 時。因此所獲得的水解聚丙晞醯胺的分子量爲近 _. _ -28- 本紙ί艮尺度適用中國國豕1$牟（CNS ) 見格（2丨οχ別公楚) ~一 —----- ---^-------装------訂 _(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 4388 9 Ο Α7 _____ Β7 五、發明説明（26) 10,000,000，羧酸鹽含量爲30莫耳％含其溶液黏度爲4毫帕 秒。 實例2 0 —種近似分子量爲近60,000,000的水解聚丙烯醯胺。根 據上面貫例1 9的程序製備一種近似分子量爲近6〇,〇〇〇, 的水解聚丙烯酿胺。除了省略次磷酸按和進行水解反應的 聚合物乳液的溶液黏度爲6.5毫帕秒。所得水解聚丙烯醯胺 的分子量爲近60,000,000，羧酸鹽含量爲3〇莫耳％含其溶 液黏度爲I 〇, 6毫帕秒= - 6.3稽自製糖扁之甘藶汁的澄清化 實例2 1 由製糖咸所獲得兩桶5加命甘蔗原汁樣品。在以絮凝劑處 理之前，糖汁包含高至3 % (重量/重量）的細固體粒子和呈 棕色。將糖汁樣品在鹽水槽中加熱至100 °C以上以便測 試°將熱糖汁放在量筒中並放入0.05。/。水溶液劑量之絮凝 劑。以柱塞利用5次衝擊完成混合。然後藉測量泥漿線降 至一定距離所需時間可測得《泥漿”即絮凝劑和特定不純物 的絮凝作用之沈降速度。一般而言，沈降速度愈快，束凝 作用愈緊密和絮凝劑愈有效率。由量筒頂端可取得澄清溶 液樣品，其澄清度可以濁度計測量ϋ以濁度單位（” Ν τ u „ > 表示3 —般而言，N T U値愈小，澄清度愈大所以樣品愈 純。經純化糖汁的澄清度爲評估絮凝劑性能的一般主要標 準’沈降速率是第二個標準。結果表示於下表1和於圖1 _ 3 中。 •29- 本纸張尺度適用中國國家標华（CNS ) Λ4規格（21〇'乂297公茇） 438890 A7 B7 — 五、發明说明（）

表I 經濟部中央標準局負工消货合作社印$[ 劑量 沈降速度 澄清度 絮凝劑 (ppm實際） (呎/時） ΓΝΤϋΊ 聚合物A 1.19 36 683 1.58 57.4 504 1.98 70.9 494 聚合物B 1.47 34.7 812 1.84 80.2 461 2.21 34.1 >1000 聚合物C 0.89 ^ Λ >1000 1.34 46.1 >1000 1.78 77.8 878 2.23 84 613 聚合物D 0.63 28.9 >1000 0.84 51 536 1.06 71.9 509 1.27 32.8 562 聚合物E 0.83 27.8 693 1.04 55.3 534 1.24 32.S 615 聚合物F 0.76 38 >1000 1.01 51.5 >1000 1.27 68.6 755 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) %------訂------·,------ -30- 本紙張尺度適用中國1家標準（CNS ) Λ4规格（2I0X297公釐）

- - ι^ϋ - - , il^E >1000 3943889〇

五、 發明説明（ A7 B7

聚合物G 聚合物Η 0.76 1.01 1.27 0.83 1.24 1.65 2.07 46.3 62.1 36.3 47.3 70.9 102 >1000 >1000 >1000 801 802 經濟部中决樟芈局兵工消贽合作社印製 所表1所示，本發明説明性的水解 Π u 0 A f灰丙烯醖胺即聚入妝 疋可有效的證清原糖汁溶液的絮凝劑。出乎音：：物 地，水解聚丙晞酿胺D_H以低於這些聚丙稀酷胺;= 知醋）聚合物A-C的劑量就可發揮有效潑清試劑功效。 實例2 2 對各種絮凝劑的原糖汁澄清作用進行測試。糖汁樣品是 甴製糖廠所後得，其中糖汁特別經硫酸（亞硫酸化）處理和 以石灰處理造成pH 6.8 - 7.0和充氣。 F面沈殺測試是在一公升的量筒中進行。把原糖汁倒入 各量筒之前’先將原糖汁觀徹底搖晃。在8 5 °C下將原糖汁 倒入量筒至1 〇〇〇毫升的標記。以1 , 2和3ppm絮凝劑之劑 量’將絮凝劑溶液（眞實聚合物重量之0.1 %的濃度）加至量 筒中。以柱塞衝擊1 5秒使所加的絮凝劑溶液在量筒中立刻 分散完全。經處理的糖汁沈降不受干擾。觀察所得泥漿的 沈降速度並且在1，3和5分鐘之後，以每各量筒中泥漿的 毫升數記錄所得泥漿體積。—般而言，泥漿體積愈小，絮 -31 - 本紙浪尺度漣用中國國家標隼（CNS ) ,\4规格（210X.297公釐） ~請先閲讀背面之注意事項再填转本頁} -—装. 訂 438890 五、發明说明（ 29 A7 B7 凝作用愈緊密和絮凝劑效率命* 年‘丄巧=待沈救測該士 士從，^ 吸量管移出20至30蒼井夕蝽~ 1 t 忒心成後，以 u毛升又所得澄清液體並分 以Hach 2 100p型的‘眉泠呌紅θ 析其凌Μ度 錄之。-般^ 量澄清液的料度並以则記 綠（般而&，NTU愈小則澄清度愈高〜樣品奋純。 經純化的糖汁的澄清度爲許估絮凝劑性能的^要 準，和泥漿體積是第二個標準。 紅玉 聚合物I疋一種商業上可獲得的乾共聚物，其包含^莫耳 %丙稀酸釣和7 5莖ϊγ。/ = (^ . 旲耳/0丙烯醞胺。聚合物丨的分子量是近 2 0,000,000 =聚合物固體含量爲近89%。 結果表列於表2和3中。 表2 ----------Λ-- (請先閎价背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬梂準局負工消贽合作社印製 沈降 (泥漿體積) 絮凝劑 試驗1 : 劑量 (ppm實際、 1 分鐘 2 分鐘 5 分鐘 澄清度 (NTU) 聚合物J 2 525 410 330 256 聚合物Κ 2 450 355 285 345 聚合物R 2 525 425 360 78S 聚合物S 2 540 440 370 401 聚合物I 2 490 380 305 768 試驗2 聚合物J 2 455 350 295 279 -32 - 本纸張尺度適用中國國家標丰（CNS ) Λ4現格（210X297公釐） 枝濟部中央標隼局^;工消贤合作社印$ί 438890 A7 B7 _ 五、發明説明（） 聚合物Κ 2 480 360 290 391 聚合物R 2 375 340 310 662 聚合物S 2 540 390 300 475 聚合物I 2 490 365 290 438 表3 沈降 (泥漿體積） 劑量 1 2 5 澄清度 絮凝劑 (ppm實際） 分鐘- 分鐘 分鐘 iNTU) 聚合物I 1 300 210 170 651 2 285 205 170 607 175 210 190 651 聚合物R 1 165 145 120 431 2 170 140 120 439 聚合物S 1 770 640 500 673 2 770 640 500 520 聚合物J 1 645 480 380 339 2 620 475 390 363 聚合物Κ 1 550 400 330 1000 2 520 390 320 858 聚合物L 1 680 545 410 407 2 680 530 420 385 如表2中所 示，相對於聚丙烯醯胺/聚（丙烯酸 醋）聚合物 -33- - - . I I - - - - I 1 !. —II I _ -I - - m· •'IV 、\SB (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2!〇Χ 297公釐） 438890 A7 —_____________ B7 五、發明説明（31) I - ----- —1 HI :i I--- ! -I I I t Ϊ - I {請先w.讀背面之注意事項再填寫本頁) I ’ R和S，説明性的水解聚丙烯醯胺J和K可提供澄清度即 純度最咼的糖;容液。如表2和3中所示，對純化糖溶液，相 對這些所測試的其他絮凝劑，聚合物^是最有效的絮凝劑。 6.4純化樣品 實例2 3 下列是一個利用磷酸作用_漂浮方法接著以絮凝劑進行處 理以β化獲自製糖戚的固體原糖的實例。此方法包括下 列步骤： 1 .洗原糖（離心洗糖法）。- 2 .製備一種"溶化物即經清洗過的原糖以水稀釋並溶 化成濃度爲6 9白利糖度（Brix ) ( 6 9 %總固體），假設所有固 體皆爲純糖。溫度平均爲6 3 °C。 3 ·將所得熱熔化物送至混合室中，在該室中加入 25 Oppm濃度的磷酸（磷酸作用）並加入石灰漿使其ρ η爲 7.8。嶙酸作用爲移除部分有色成份，不純物和造成混濁的 粒子。 4 .添加磷酸和石灰之後’視原糖混合物的顏色深淺而 定’接著加入從约2 5至約3OOppm的聚胺脱色劑，該脱色劑 是由二甲基胺和3 -氣-1，2 -環氧丙烷衍生而來的。 5 .然後將步媒4的混合物送至混合槽中，將絮凝劑加入 其中並且混合之。然後讓所得混合物流至兩個空化空氣漂 浮單元中。空化方法的結果使所得泥漿陷入空氣中並漂浮 在糖溶液混合物的表面上，再將其從該處移除。將自C A F 單元流下之流體送至包含矽藻土的快速混合床過濾器中， -34- 本紙張尺度適用中國园家標率（CNS〉八4規格（210X297公釐） 4 3 88 9 〇 A7 ------------B? 五、發明説明（32 ) 〜~----- 然後加I過;慮以製造糖。以新鮮的水再稀釋所移出的哭漿 並JL在高速；昆合室中混合=> 利用較小的C a ρ單元和額外數 ppm的絮凝劑使其漂浮。此再稀釋/漂浮步驟總共重複三 次使最終泥漿中的糖濃度低於0 5白利糖度…“乂）。丟棄最 終泥漿。各個自這些較小C A F單元流下之流體經此程序迴 流。 糸凝劑純化的结果表是於下列表4中。表4中所用的"漂 浮性"是一種廢糖固體漂流至糖溶液頂端之速度的定性測 量。一般而言’漂流速度愈快-，絮凝劑愈有效率。快 > 適 中/快 > 適中 > 慢 > 非常慢a表4中所用的”流出物澄清度"是 一種經純化糖溶液中廢糖固體之相對存在量的定性測量。 一般而s ’流出物澄清度愈高，已純化糖溶液中廢糖固體 I愈’少’所以糖溶液愈純。非常好 > 好 > 平 > 差3經純化糖 溶液的澄清度爲評诂絮凝劑性能的一般主要標準，和漂浮 性是第二個標準。 广^先聞讀背'6_"·:ΐ恣事項济填\?,)本贫) 装. 經漭部中央標準局—工消费合作社印裝 絮凝劑 表4 劑量 (PPm實際） 漂浮性 流出物 聚合物Μ 4.5 非常慢 差 5.4 適中 平 9 快 非常好 9 快 非常好 9 快 非常好 __________ -35- 本紙张尺度適财關家榇準（CNS )⑽秘（2_297公$ ) A7 經濟部中央標準局ί工消费合作杜印製 438890 R7 五、發明説明（33 ) 12.6 快 非常好 18 快 非常好 22.5 適中/快 妤 33.8 慢 差 56.3 非常慢 差 聚合物Ν 4.8 適中/快 非常好 8 快 非常好 11.2 快 非常好 16 - 快 非常好 20 適中 好 30 慢 差 40 非常慢 差 50 非常慢 差 聚合物0 4.3 適中/快 非常好 6.5 快 非常好 10.8 適中/快 非常好 聚合物Ρ 8.3 快 非常好* 11.1 快 非常好* 27.7 適中 非常好 41.6 適中 平 55.4 慢 差 聚合物Q 8.1 慢 差 13.5 慢 差 16.1 慢 差 1..---------裝------訂------泉 (-請先閲讀背而之注意事項再填艿本莨) . -36- 本紙張尺度適用中國國家椁準（〇\'5)/\4圯格（210>< 297公犮） 438890 五、發明説明（34 ) 18.8 24.2 26.9 37.7 48.4 69.9 80.7*廢糖固體的緊密度差 Λ7 B7 --*——_—-— 慢 差 適中 平 適中 平 適中 平 適中/快 平 快 非常好 快 非常好 (•讀先閱讀背而之注意事項再填κ?本頁} -裝 經濟部中央標準局員工消费合作社印" 如表4中所示，相啦 ^ &丙烯醯胺/聚（丙烯酸酯）聚合物 Μ，N，P和〇，去外 ν 1 . 田使用最低劑量（4.3卯111)時，水解聚丙烯 醯胺0可提供最相要从. 、、立 ：％要的咕；于性和流出物澄清度性質。並且 “ j在一劑量F，使用聚丙烯醯胺/聚（丙烯酸酯）聚 口物P和Q產生最的緊密磨糖固體。將此較差的緊密廢糖 固la自糖落液移除時，並备帶並够处斗μ「_ . r、3妒具I純化的糖落梗，使經純 化的糖產物的產率降低3 ‘ 6.4製造廠會例 實例2 4 下面結果是由各種製糖工廠獲得的之新鮮的原搪汁樣品 所得的結果。絮凝劑樣品是製備爲〗％的水溶液，其$示 於下的劑量速率爲相對於糖溶液之聚合物的 〜n a ;容液混 濁度可以分光光度計在900毫微米下的吸收度剛得。—般 而言’混濁度愈低，糖汁中的不純物量愈低。所表示之泥 漿測定是泥漿沈降速率的指標’歧視在絮礙劑敌入後的 37. m狀度糾巾關家料（CNS ) Λ视格（2I()X297公兑）

'1T 438890 A? B7 五、發明説明（35 1，2和3分鐘測量其毫升數。一般而言，泥漿體積愈小， 絮凝作用愈緊密和絮凝劑的效率愈高。經醇化糖溶液的混 濁度爲評估絮凝劑性能的一般主要標準，和泥漿體積是第 二個標準。 樣品 ppm 泥漿體積 1分鐘 2分鐘 3分鐘 混濁度 pH 聚合物D 200 180 160 0.090 8.1 聚合物E 3 220 210 190 0.119 8.1 聚合物I 3 210 170 170 0.170 8.1 |聚合物C 3 200 170 160 0.117 (·請先閲讀背面之注意事項rl·填艿本I) -裝· 經谇部中央榡準局負工消费合作社印裝 幻. 一本 如上所見’以説明性水解聚丙烯醯胺聚合物D可獲得最 低的混濁度，所以糖汁的纯度最高。 在此所揭示的本發明具體實例明顯地符合上面所述之目 的，I迎工業技術者補充許多修正和其他具體實例，炎 所附的申請專利範圍企圖涵蓋所有落在本發:二實精神和 範園的此修正和具體實例。 ”、 曾列舉許多參考資料，在此將其整個揭示併人以爲參 考。 38· 、張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Λ4規格（210X297^^

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Claims (1)

1. 經濟部中央揉年局貝工消費合作社印策 令3姻，〇 丨修^ 公必87求j926號專利j遂拿欢9,札Μ ^ 口中文，，專利範圍避蛋⑽妇丨曰、生 六、申請專利範圍 1-—種純化糖水溶液的方法，其包括由該糖溶液與有效量 之水解聚丙烯醯胺接觸，其中該水解聚丙烯醯胺的分子 量為至.少10, 〇〇〇, 000且水解度為10至5〇莫耳％之間。 2‘根據申請專利範圍第1項之方法’其中水解度2 〇至4 5莫 耳％之間。 J·根據申請專利範圍第1項之方法，其中有效量是1至 1 〇 p p m之間。 4‘根據申請專利範圍第丨項之方法’其中水解聚丙烯醯胺 是由乳液喷霧乾燥得到《 5. —種純化糖水溶液的方法，其蛊括由該糖溶液與有效量 之水解聚丙晞醯胺接觸’其中該水解聚丙烯醯胺的分子 量為至少30,〇00,〇00且水解度10至50莫耳。/0之間。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中有效量是1至1〇 ppm之間。 7. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中分子量是 30,000,000至65,000,000 。 8·根據申請專利範圍第5項之方法，其中水解聚丙缔驢胺 是由乳液噴霧乾燥得到。 9.根據申請專利範圍第5項之方法，其中水解聚丙缔酿胺 是選自： 水解度為30莫耳％且分子量為60，〇〇〇,〇〇〇的水解聚丙 烯醯胺： 水解度為40莫耳％且分子量為64, 〇〇〇,〇〇〇的水解聚丙 缔醯胺； 本紙铁尺度適用中國國家搞準（CNS ) A4«^ ( 210Χ297公釐） ---------，装— 「椅先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂·