JPH0689093B2 - Separation functional jelly - Google Patents

Separation functional jelly

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JPH0689093B2
JPH0689093B2 JP2251584A JP25158490A JPH0689093B2 JP H0689093 B2 JPH0689093 B2 JP H0689093B2 JP 2251584 A JP2251584 A JP 2251584A JP 25158490 A JP25158490 A JP 25158490A JP H0689093 B2 JPH0689093 B2 JP H0689093B2
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jelly
water
concentration
separation
membrane
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JP2251584A
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慎二 和田
広保 市川
道宏 野田
Original Assignee
工業技術院長
佐賀大学長 高田 弘
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は分離機能性ゼリーの製法及び水性液の処理方法
で、本発明に係る分離機能性ゼリーは水性液中の溶質の
分離、濃縮、すなわち、上水・工業用水等の用水処理に
おける溶質の分離、濃縮、産業廃水、下水、し尿等の廃
水処理における溶質の分離、濃縮、農・鉱・工業におけ
る生産工程液の溶質の分離、濃縮、海水からの溶質の分
離、濃縮等に用いられ、とくに水処理における色度の除
去、BODやCODの低下、シリカの除去、リン酸の除去、発
酵工業で広く問題とされているフミン系やリグニン系物
質等の着色成分の除去、糖化液(デンプン糖)の脱色、
庶糖液(甘藷糖、てん菜糖)の脱色等に利用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing a separation-functional jelly and a method for treating an aqueous liquid, wherein the separation-functional jelly according to the present invention separates and concentrates a solute in an aqueous liquid, That is, solute separation and concentration in water treatment of tap water / industrial water, solute separation / concentration in wastewater treatment of industrial wastewater, sewage, night soil, etc. Separation / concentration of solute of production process liquid in agriculture / mining / industry It is used for the separation and concentration of solutes from seawater, especially the removal of chromaticity in water treatment, the reduction of BOD and COD, the removal of silica, the removal of phosphoric acid, and the humic compounds widely used in the fermentation industry. Removal of coloring components such as lignin-based substances, decolorization of saccharified liquid (starch sugar),
It is used for decoloring sucrose liquid (sweet potato sugar, beet sugar).

[発明の概要] 最近、高分子物質の合成、利用技術の進歩により液体中
の溶存物質の分離・濃縮技術に著しい進歩が見られる。
それは高分子(コロイド粒子)物質の固体(ゲル体)が
有する孔隙と分離機能を利用するものである。
[Summary of the Invention] Recently, remarkable progress has been made in the technology for separating and concentrating dissolved substances in liquids due to the progress in the synthesis and utilization techniques of polymer substances.
It utilizes the pores and separation function of a solid (gel body) of a polymer (colloidal particle) substance.

それらの機能は溶存物質の大きさ、イオン性、吸着性等
によるもので、(1)溶液に固体物質(粉体、繊維、布
等)を接触させる方法による各種のイオン交換樹脂、吸
着剤、キレート樹脂等の利用及び(2)固体物質の膜に
溶液を透過させる方法がある。膜透過法には連続泡(連
続孔)の孔の大きさの違いで大きなものから精密濾過
膜、限外濾過膜、半透膜とよばれ、各種のものが知られ
ている。それらは液の加圧下で用いられ、精密濾過、限
外濾過、逆浸透とよばれる。また、電圧を加えて操作す
るものに電気透析法がある。
Their functions depend on the size, ionicity, adsorptivity, etc. of the dissolved substances. (1) Various ion exchange resins, adsorbents, etc. by the method of bringing a solid substance (powder, fiber, cloth, etc.) into contact with the solution. There is a method of using a chelate resin or the like and (2) a method of permeating a solution through a membrane of a solid substance. Various types of membrane permeation methods are known, which are called microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, and semipermeable membranes from large ones depending on the size of pores of continuous bubbles (continuous pores). They are used under pressure of liquid and are called microfiltration, ultrafiltration and reverse osmosis. Further, there is an electrodialysis method that operates by applying a voltage.

膜法による場合は、溶液を微細孔隙の膜(ゲル体)を透
過させるために、一般に1kg/cm2以上の加圧が必要で動
力費がかさむ。電気透析法は溶質として主に塩化ナトリ
ウムに応用され、かつ電力費がかさむ。
In the case of the membrane method, a pressure of 1 kg / cm 2 or more is generally required to permeate the solution through the membrane (gel body) having fine pores, and the power cost is high. The electrodialysis method is mainly applied to sodium chloride as a solute, and the electric power cost is high.

本発明は、従来のイオン交換樹脂、キレート樹脂等と異
なり、網状構造のイオン交換・吸着活性樹脂を著しく低
濃度で生成させた固体(ゼリー)が、フミン酸、リグニ
ンスルホン酸その他の高分子電解質等のイオン交換・吸
着性を応用する分離・濃縮に、とくに有効であることが
わかった事実に基ずくものである。
The present invention, unlike conventional ion exchange resins, chelate resins, etc., is a solid (jelly) produced by a remarkably low concentration of an ion exchange / adsorption active resin having a reticulated structure, and humic acid, ligninsulfonic acid and other polymer electrolytes. It is based on the fact that it has been found to be particularly effective for separation / concentration applying the ion exchange / adsorptivity of the above.

現在の技術では、フミン酸やリグニンスルホン酸を溶液
から分離するには膜法または活性炭によらなければなら
ない。膜法では限外濾過や逆浸透があるが高圧が必要で
膜の汚れが問題である。MR樹脂や活性炭による方法で
は、これらの陰イオン性高分子物質のイオン交換・吸着
性は良くない。
With current technology, separation of humic acid and lignin sulfonic acid from solution must rely on membrane methods or activated carbon. The membrane method involves ultrafiltration and reverse osmosis, but high pressure is necessary and membrane fouling is a problem. With the method using MR resin or activated carbon, the ion exchange / adsorption properties of these anionic polymer substances are not good.

通常のイオン交換樹脂では、架橋度を大にしたMR樹脂が
あるが孔隙の大きさは比較的小さい。また、それらの膨
潤性が期待されるが、従来のイオン交換樹脂では、含水
率最大80%程度(濃度20%程度)である。濃度10%の膨
潤ゲルと濃度1%の同様な構造のゼリーでは、孔の大き
さは三次元で10倍、二次元で約4、7倍の大きさの差異
を有することになり、線状高分子、グラフト重合体、架
橋重合体の透過性と透過可能分子の分子量は著しく大と
なる。
Among ordinary ion exchange resins, there are MR resins with a high degree of crosslinking, but the size of the pores is relatively small. Further, although their swelling properties are expected, the conventional ion exchange resin has a maximum water content of about 80% (concentration of about 20%). In the 10% concentration swelling gel and the 1% concentration jelly of the same structure, the pore size has a difference of 10 times in three dimensions and about 4 to 7 times in two dimensions, and the linear shape. The permeability of macromolecules, graft polymers and cross-linked polymers and the molecular weight of permeable molecules are significantly high.

他方、最近開発された膨潤性樹脂に吸水性樹脂がある。
吸水性樹脂として約1000倍の水を吸水するデータも得ら
れているが、海水等の塩類溶液については約50〜100倍
が限界とされている。また、これらの吸水した樹脂(膨
潤樹脂)は架橋度が小さく、例えばポリアクリル酸アル
カリやポリ(アクリルアミド−アクリル酸アルカリ)共
重合物のように一般に不安定で、粘着性で、生成したゼ
リーの強度は著しく弱く、かついずれも陰イオン基を有
するものである。
On the other hand, a recently developed swellable resin is a water absorbent resin.
Data has been obtained that absorbs about 1,000 times as much water as a water-absorbent resin, but about 50 to 100 times the limit for salt solutions such as seawater. In addition, these water-absorbed resins (swelling resins) have a small degree of cross-linking, and are generally unstable and sticky, for example, alkali polyacrylate or poly (acrylamide-alkali acrylate) copolymer, and are The strength is extremely weak, and each has an anionic group.

含水硬化樹脂(ゼリー)の製法については、土質安定工
法に用いられるケミカルグラウト、固定化酵素や固定化
微生物を応用するバイオリアクターやバイオセンサーの
開発、液体クロマトグラフィーの担体の開発において各
種の技術が知られている。
Regarding the manufacturing method of water-containing cured resin (jelly), various technologies are used in the development of chemical grout used for soil stabilization method, development of bioreactor and biosensor applying immobilized enzyme and immobilized microorganism, and development of carrier for liquid chromatography. Are known.

本発明は、著しく低濃度の安定かつイオン交換・吸着性
ゼリー(網状構造樹脂で親水性ゲルからなる弾性体)の
製法とそれらの分離機能の研究から発明したものであ
る。
The present invention was invented from a method for producing a stable, ion-exchange / adsorptive jelly (an elastic body made of a hydrophilic gel of a network resin) having a remarkably low concentration and a study of their separating function.

本発明は、まず脂肪族多価アミンとエピハロヒドリンの
反応により、分子内に数多くのアミン基(アミノ基、イ
ミノ基)を有する水溶性ポリアミン化合物を合成し、つ
いでそれらの希薄濃度の水溶液に、さらにアルデヒド類
を加える方法により、著しい高含水率(著しく低濃度)
のゼリーを生成することを知見し、かつ得られた高含水
率のゼリー(含水樹脂からなる弾性固体)がフミン酸や
リグニンスルホン酸その他の陰イオン性物質の分離・濃
縮に顕著な効力を有することがわかった事実に基づくも
のである。
The present invention firstly synthesizes a water-soluble polyamine compound having a large number of amine groups (amino group, imino group) in a molecule by reacting an aliphatic polyvalent amine with epihalohydrin, and then further diluting them with an aqueous solution of dilute concentration. Remarkably high water content (remarkably low concentration) by adding aldehydes
It was found that the jelly with high water content was obtained, and the obtained jelly (elastic solid composed of water-containing resin) has a remarkable effect on the separation and concentration of humic acid, ligninsulfonic acid and other anionic substances. It is based on the facts found.

[従来の技術] 上水や工業用水等の用水処理、産業廃水処理、下水処
理、し尿処理等の廃水処理、産業における生産工程液処
理等において、水が含有する溶質(無機物、有機物等)
の分離、濃縮の目的に、沈殿法、イオン交換体を用いる
イオン交換法、吸着剤やキレート樹脂を用いる吸着法等
が、また膜法(限外濾過膜を用いる限外濾過法、半透膜
を用いる逆浸透法、イオン交換膜を用いる電気透析法な
ど)、抽出法が利用されている。
[Prior Art] Water solutes (inorganic substances, organic substances, etc.) in water treatment such as tap water or industrial water, industrial wastewater treatment, sewage treatment, wastewater treatment such as human waste treatment, industrial process liquid treatment, etc.
For the purpose of separating and concentrating, the precipitation method, the ion exchange method using an ion exchanger, the adsorption method using an adsorbent or a chelating resin, and the membrane method (ultrafiltration method using an ultrafiltration membrane, semipermeable membrane) The reverse osmosis method using, the electrodialysis method using an ion exchange membrane, and the extraction method are used.

通常のイオン交換樹脂であるスチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合物はミクロポアーで、その大きさは1mm前後と
いわれる。架橋剤のジビニルベンゼンの配合比を小さく
したものはマクロポアーとよばれるが、ポアーの大きさ
は小さく、例えばフミン酸のような高分子陰イオンのイ
オン交換・吸着能は小さい。
The styrene-divinylbenzene copolymer, which is a conventional ion exchange resin, is a micropore, and its size is said to be around 1 mm. A material having a small mixing ratio of divinylbenzene as a cross-linking agent is called a macropore, but the size of the pore is small and, for example, the ion exchange / adsorption ability of a polymer anion such as humic acid is small.

[発明が解決しようとする課題] 従来、これらの溶質分離に用いられる樹脂や膜として
は、高分子物質のキセロゲル体が用いられ、キセロゲル
(乾膠質)またはそれらの膨潤したもので、濃度は20%
以上(含水率は約80%以下)で、ゲルの孔隙は小さい。
したがって従来のイオン交換樹脂、MR樹脂、キレート樹
脂はキセロゲル体であることから金属イオン、金属錯イ
オン、非金属イオン、低分子イオン等の小さい陽イオ
ン、陰イオンの分離に用いられ、高分子イオンの分離に
はほとんど効力がなく、かつイオン交換速度が小さい。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, as a resin or a membrane used for separating solutes, a xerogel body of a polymer substance is used, and xerogel (dry glue) or a swollen form thereof has a concentration of 20%. %
Above (water content is about 80% or less), the pores of the gel are small.
Therefore, conventional ion-exchange resins, MR resins, and chelate resins are xerogels, so they are used to separate small cations and anions such as metal ions, metal complex ions, non-metal ions, and low-molecular ions. It has little effect on the separation of and the ion exchange rate is low.

また、従来の活性炭等の一般の吸着剤は孔隙が小さく、
水溶性分子物質の分離に応用しても吸着量が小さく、か
つ吸着速度が小さい。
Also, conventional adsorbents such as activated carbon have small pores,
Even when applied to the separation of water-soluble molecular substances, the adsorption amount is small and the adsorption rate is low.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る分離機能性ゼリーは、脂肪族多価アミンと
エピハロヒドリンを反応させて得られた水溶性重縮合物
の水溶液に、さらにアルデヒド類を加えて反応させるこ
とを特徴とする高含水率の分離機能性ゼリーの製法、及
びそれらのゼリーの粉体、膜や板状構成物を水性液と接
触させる方法、またはゼリーの膜を用いて水性液を常
圧、減圧、または加圧下で透過させる方法により、小さ
い陰イオンのみならず高分子陰イオン等の溶存物質を分
離、濃縮することを特徴とする水性液の処理方法であ
る。
[Means for Solving the Problem] The separation-functional jelly according to the present invention is further reacted by adding an aldehyde to an aqueous solution of a water-soluble polycondensate obtained by reacting an aliphatic polyvalent amine with epihalohydrin. A method for producing a separation-functional jelly having a high water content characterized by that, and a method for bringing powders of those jellies, a membrane or a plate-like composition into contact with an aqueous liquid, or an aqueous liquid at a normal pressure using a jelly membrane. The method for treating an aqueous liquid is characterized by separating and concentrating not only small anions but also dissolved substances such as polymer anions by a method of permeating under reduced pressure or pressure.

本発明に係るゼリーは、原料の水溶性重縮合物を濃度約
30%以下の水溶液としてアルデヒド類と反応させ、架橋
反応により三次元、網状構造の巨大分子を生成させたも
ので、水に不溶性の樹脂で、高含水率のゼリー(弾性体
の含水硬化樹脂)である。高含水率とは水分約80%以上
(濃度約20%以下)をいい、好ましくは水分約95%以上
(濃度約5%以下)のものである。95%以上の水を含有
することから巨大な孔隙を有することが大きな特徴で、
液や溶質の透過性が良く、したがってかなり大きな分子
(高分子物質)のイオン交換・吸着が可能で、また透過
による溶質の分離が可能で、かつ分離速度が大である。
The jelly according to the present invention contains a water-soluble polycondensate as a raw material at a concentration of about
A 30% or less aqueous solution that reacts with aldehydes to form macromolecules with a three-dimensional, network structure by a cross-linking reaction. It is a water-insoluble resin and has a high water content jelly (water-curing resin of elastic body). Is. The high water content means a water content of about 80% or more (concentration of about 20% or less), preferably a water content of about 95% or more (concentration of about 5% or less). Since it contains 95% or more of water, it has a great feature that it has huge pores.
It has a high permeability to liquids and solutes, and therefore is capable of ion exchange / adsorption of fairly large molecules (polymeric substances), and is capable of separating solutes by permeation, and has a high separation rate.

本発明に係る脂肪族多価アミンは、分子内にアミノ基や
イミノ基を2個以上有するもので、エチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン等のアルキレンジアミン、ポリ
エチレンポリイミン、ポリヘキサメチレンポリイミン等
のポリアルキレンポリイミン、ポリビニルイミゾリン、
ポリアクリル酸アミノエチルエステル、ポリメタクリル
酸アミノエチルエステル、天然物のキトサン、3,9−ビ
ス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサピ
ロ[5,5]ウンデカン、キシリレンジアミン、4−アミ
ノメチル−1,8−オクタジアミン、1,6,11−ウンデカン
トリアミン、等が用いられる。本発明に係るエピハロヒ
ドリンとしては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒド
リン、エピヨードヒドリン等が用いられる。
The aliphatic polyamine according to the present invention has two or more amino groups or imino groups in the molecule, and ethylenediamine,
Alkylenediamine such as hexamethylenediamine, polyethylenepolyimine, polyalkylenepolyimine such as polyhexamethylenepolyimine, polyvinylimizoline,
Polyacrylic acid aminoethyl ester, polymethacrylic acid aminoethyl ester, natural product chitosan, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxapyro [5,5] undecane, xylyl Diamine, 4-aminomethyl-1,8-octadiamine, 1,6,11-undecanetriamine, etc. are used. As epihalohydrin according to the present invention, epichlorohydrin, epibromohydrin, epiiodohydrin and the like are used.

本発明に係るアルデヒド類としては、ホルムアルデヒ
ド、グリオキサール、マロンアルデヒド、スクシンアル
デヒド、グルタルアルデヒド、アジポアルデヒド等が単
独で、または併用される。
As the aldehydes according to the present invention, formaldehyde, glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipaldehyde and the like are used alone or in combination.

反応温度は沸点以下である。濃度は約20%以下で、ゼリ
ーを生成する範囲で任意に変えることができる。本発明
は孔隙の大きさを、合成条件の濃度を変える方法により
任意に変えることができることが大きな特徴である。本
発明に係るゼリー生成樹脂が活性水素を有する場合には
水酸化ナトリウム溶液と硫酸ジアルキルでアルキル化四
級化することができる。
The reaction temperature is below the boiling point. The concentration is about 20% or less, and can be arbitrarily changed within the range of producing jelly. The present invention is greatly characterized in that the size of pores can be arbitrarily changed by a method of changing the concentration under the synthesis conditions. When the jelly-forming resin according to the present invention has active hydrogen, it can be alkylated and quaternized with a sodium hydroxide solution and a dialkyl sulfate.

水溶性多価アミンに対するアルデヒド類の添加量(モル
比)は、過小ではゼリー化せず、過大では沈殿する場合
が多く、適正添加量は実験的に定める。
The addition amount (molar ratio) of the aldehydes to the water-soluble polyvalent amine is not jelly when it is too small and often precipitates when it is too large, and the proper addition amount is experimentally determined.

ゼリーの圧縮強度は0.1〜1kg/cm2程度であるが、粉体を
20〜50%混入するときは1〜5kg/cm2にすることができ
る。また、紙、布等に付着させことにより強度を上げる
ことができる。
The compressive strength of jelly is about 0.1 to 1 kg / cm 2 , but powder
When mixed with 20 to 50%, it can be 1 to 5 kg / cm 2 . Further, the strength can be increased by attaching it to paper, cloth or the like.

ゼリーの透水係数は10-5程度である。The permeability of jelly is about 10 -5 .

ゼリーの空隙率は含水率で約80%以上である。The porosity of jelly is about 80% or more in terms of water content.

ゼリーは破砕、粉砕により粉体として用いることができ
る。
Jelly can be used as a powder by crushing and crushing.

ゼリーは乳化重合させる方法により、球状として用いる
ことができる。
The jelly can be used in a spherical shape depending on the method of emulsion polymerization.

ゼリーは、板状とし、紙や布に付着させて用いることが
できる。
The jelly can be used in the form of a plate that is attached to paper or cloth.

粉体と水性液との接触は、両者の混合、固定床、移動
床、流動床、向流接触その他による。膜の透過は減圧、
重力、加圧により行う。
The contact between the powder and the aqueous liquid is by mixing them, a fixed bed, a moving bed, a fluidized bed, countercurrent contact or the like. The permeation of the membrane is reduced pressure,
Performed by gravity and pressure.

次に本発明の実施例について説明する。Next, examples of the present invention will be described.

〈実施例1〉 本発明に係る高含水率の機能性ゼリーの製法について実
験した。
Example 1 An experiment was conducted on a method for producing a high water content functional jelly according to the present invention.

200mlのフラスコにヘキサメチレンジアミン(以下、HMD
Aで示す)20gをとり、水40gを加え、HMDAと等モル量の
エピクロロヒドリン(以下、ECHで示す)15.9gを徐々に
添加し、45℃で50分間かくはんした後、水で2倍に希釈
し、さらに45℃で20分間かくはんした。得られた重縮合
物は、塩酸でpHを4に調節し、濃度を10%に希釈した。
この重縮合物の濃度1%溶液の20℃における水に対する
相対粘度は4.8であった。
Hexamethylenediamine (hereinafter, HMD
20 g) (shown as A), 40 g of water are added, and 15.9 g of epichlorohydrin (hereinafter referred to as ECH) in an equimolar amount to HMDA is gradually added, and the mixture is stirred at 45 ° C for 50 minutes, and then 2 times with water. It was diluted twice and stirred at 45 ° C. for 20 minutes. The pH of the obtained polycondensate was adjusted to 4 with hydrochloric acid, and the concentration was diluted to 10%.
The 1% concentration solution of this polycondensate had a relative viscosity to water at 20 ° C. of 4.8.

このHMDA−ECH重縮合物塩酸塩の水溶液を水で希釈し濃
度10%,5%,2.5%の各溶液を調製し、それぞれ100ml
に、かくはんしながらグルタルアルデヒド(以下、GAで
示す)50%水溶液5mlを添加した後、静置したところ、
いずれもゼリー化(固化)した。
An aqueous solution of this HMDA-ECH polycondensate hydrochloride was diluted with water to prepare 10%, 5% and 2.5% solutions, and 100 ml of each solution was prepared.
After adding 5 ml of a 50% aqueous solution of glutaraldehyde (hereinafter referred to as GA) with stirring, the mixture was allowed to stand,
Both were made into jelly (solidified).

これらを、いずれも約1mm3に粉砕し、80℃で1時間加熱
した後、水で洗浄し、遠心濾過により脱水した。これら
のゼリーを、以下、それぞれゼリー(1)、ゼリー
(2)、及びゼリー(3)で示す。それらのイオン交換
容量はいずれも約7〜8meq/gであった。
Each of these was ground to about 1 mm 3 , heated at 80 ° C. for 1 hour, washed with water, and dehydrated by centrifugal filtration. These jellies are referred to below as jelly (1), jelly (2), and jelly (3), respectively. Their ion exchange capacities were all about 7-8 meq / g.

なお、アルデヒド類として、ホルマリン、グリオキサー
ル等で同様に処理したところ、いずれも低濃度のゼリー
を生成した。
When aldehydes were similarly treated with formalin, glyoxal, etc., all produced low-concentration jelly.

比較例 HMDAとECHの水溶液反応では、両者のモル比を変えて
も、含水率95%以上のゼリーの生成は困難であった。
Comparative Example In the aqueous reaction of HMDA and ECH, it was difficult to form jelly having a water content of 95% or more even if the molar ratio of both was changed.

〈実施例2〉 本発明に係る低濃度の機能性ゼリーの生成について実験
した。
Example 2 An experiment was conducted on the production of a low-concentration functional jelly according to the present invention.

200mlのフラスコに4−アミノメチル−1,8オクタンジア
ミン(以下、TAで示す)10gをとり、水61.4gを加え、か
くはんしながら等モル量のECH5.35gを徐々に添加した
後、30℃で140分間かくはんした。得られた重縮合物
は、水と塩酸を加えてpHを4に調節し、濃度を5%に希
釈した。濃度1%溶液の相対粘度は4.1であった。
4-aminomethyl-1,8-octanediamine (hereinafter referred to as TA) (10 g) is placed in a 200 ml flask, water (61.4 g) is added thereto, and an equimolar amount of ECH (5.35 g) is gradually added with stirring. It was stirred for 140 minutes. The obtained polycondensate was adjusted to pH 4 by adding water and hydrochloric acid and diluted to a concentration of 5%. The relative viscosity of the 1% strength solution was 4.1.

このTA−ECH重縮合物水溶液にGAの15%水溶液を少量添
加したところ、重縮合物濃度4%でゼリー化した。ま
た、pH7では3.3%、pH10では1.7%でゼリー化した。こ
れらを約1mm3に粉砕し、80℃で1時間加熱した後、水で
洗浄し、遠心濾過により脱水した。これらのゼリーをそ
れぞれゼリー(a)、ゼリー(b)、及びゼリー(c)
で示す。それらのイオン交換容量はいずれも約7〜8meq
/gであった。
When a small amount of a 15% GA aqueous solution was added to this TA-ECH polycondensate aqueous solution, jelly was formed at a polycondensate concentration of 4%. Jelly was formed at pH 7 at 3.3% and at pH 10 at 1.7%. These were crushed to about 1 mm 3 , heated at 80 ° C. for 1 hour, washed with water, and dehydrated by centrifugal filtration. These jellies are jelly (a), jelly (b), and jelly (c), respectively.
Indicate. Their ion exchange capacity is about 7-8 meq
It was / g.

比較例 TAとECHの水溶液反応では、両者のモル比を変えても、
含水率95%以上でのゼリー生成は困難であった。
Comparative Example In the aqueous reaction of TA and ECH, even if the molar ratio of both is changed,
It was difficult to form jelly with a water content of 95% or more.

〈実施例3〉 COD成分、着色成分のリグニンスルホン酸ナトリウムの
濃度500〜2000mg/1の溶液50mlをとり、実施例1及び実
施例2で製造したゼリーを、それぞれ0.3〜1g加え、20
℃恒温槽でしんとうした後、波長420nmにおける吸光度
を測定して濃度を求め、吸着量を算出した。平衡濃度10
00mg/1におけるイオン交換・吸着量は表1に示すとおり
であった。
<Example 3> 50 ml of a solution having a concentration of 500 to 2000 mg / 1 of sodium ligninsulfonate as a COD component and a coloring component was taken, and 0.3 to 1 g of the jelly produced in each of Example 1 and Example 2 was added, and 20
After agitating in a thermostat bath at ℃, the absorbance at a wavelength of 420 nm was measured to obtain the concentration, and the adsorption amount was calculated. Equilibrium concentration 10
The amount of ion exchange / adsorption at 00 mg / 1 was as shown in Table 1.

比較例 市販のイオン交換樹脂(ダウエックスWGR)及び活性炭C
ALについて、上記と同様の実験を行った。得られた結果
を、比較例として表1に示す。
Comparative example Commercially available ion exchange resin (Dowex WGR) and activated carbon C
The same experiment as described above was performed for AL. The obtained results are shown in Table 1 as a comparative example.

〈実施例4〉 実施例1及び実施例2で製造したゼリーのそれぞれにつ
いて、着色成分、COD成分のフミン酸アンモニウムの溶
液について、実施例3と同様の方法により実験した。平
衡濃度50mg/1における吸着量は表2に示すとおりであっ
た。
<Example 4> For each of the jellies produced in Example 1 and Example 2, an experiment was carried out in the same manner as in Example 3 using a solution of ammonium humate as a coloring component and a COD component. The amount of adsorption at the equilibrium concentration of 50 mg / 1 was as shown in Table 2.

比較例 市販のイオン交換樹脂(ダウエックスWGR)及び活性炭C
ALについて、同様の実験を行った。得られた結果を、比
較例として表2に示す。
Comparative example Commercially available ion exchange resin (Dowex WGR) and activated carbon C
Similar experiments were performed for AL. The obtained results are shown in Table 2 as a comparative example.

〈実施例5〉 実施例4の本発明に係るゼリー(c)について、塩化白
金酸ナトリウム、塩化金酸ナトリウム、クロム酸ナトリ
ウムの各水溶液(濃度はいずれも約50mg/1、pH8.1)に
添加し、24時間かくはんした場合のイオン交換・吸着量
を求めたところ、それぞれ7.05mg/g、6.42mg/g、4.85mg
/gであった。
<Example 5> The jelly (c) according to the present invention of Example 4 was added to each aqueous solution of sodium chloroplatinate, sodium chloroaurate, and sodium chromate (concentrations were about 50 mg / 1, pH 8.1). After adding and stirring for 24 hours, the ion exchange / adsorption amount was calculated to be 7.05 mg / g, 6.42 mg / g, 4.85 mg, respectively.
It was / g.

これらの結果から、本発明に係る(アミン−エピハロヒ
ドリン)−アルデヒド重縮合物の高含水率ゼリーは、ゆ
るい網目状構造からなり、大きな細孔とアミン基を有す
ることによる陰イオン交換吸着作用を行うと考える。
From these results, the high water content jelly of the (amine-epihalohydrin) -aldehyde polycondensate according to the present invention has a loose network structure and has an anion exchange adsorption action due to having large pores and amine groups. I think.

[発明の効果] 本発明に係る分離機能性ゼリーは、著しく高含水率、い
いかえれば低濃度のゼリーの製法に係り、大きな孔隙を
有する網状構造の安定物質でシネリシスはほとんど認め
られず、かつ塩基性基を有することからイオン交換・吸
着性が大である。孔隙の大きさは原料の濃度を変えるこ
とにより任意に変えることができる。
[Effect of the Invention] The separation-functional jelly according to the present invention relates to a method for producing a jelly having a remarkably high water content, in other words, a low concentration. Since it has a functional group, it has a large ion exchange / adsorption property. The size of the pores can be arbitrarily changed by changing the concentration of the raw material.

本発明の分離機能性ゼリーの、とくに水溶性高分子電解
質に対する顕著なイオン交換・吸着能は、孔隙が大きい
こと、水溶高分子電解質はコロイドの特性を有し、部分
的にイオン交換・吸着で分離できること等によると考え
られ、本発明の技術は新規の分離技術を開発したもの
で、その工業価値は大きい。
The remarkably ion-exchange / adsorption ability of the separation-functional jelly of the present invention, especially for water-soluble polymer electrolytes, is that the pores are large, and the water-soluble polymer electrolytes have colloidal characteristics, and are partially ion-exchanged / adsorbed. It is thought that this is due to the fact that separation is possible, and the technology of the present invention is a new separation technology developed, and its industrial value is great.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 73/02 NTC 9285−4J Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area C08G 73/02 NTC 9285-4J

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水溶性の脂肪族多価アミンとエピハロヒド
リンを反応させて得られた水溶性重縮合物の水溶液に、
さらにアルデヒド類を加えて反応させることを特徴とす
る高含水率の分離機能性ゼリーの製法。
1. An aqueous solution of a water-soluble polycondensate obtained by reacting a water-soluble aliphatic polyamine with epihalohydrin,
A method for producing a separation-functional jelly having a high water content, which further comprises adding aldehydes to react.
【請求項2】水溶性の脂肪族多価アミンとエピハロヒド
リンを反応させて得られた水溶性重縮合物の水溶液に、
さらにアルデヒド類を加えて反応させて高含水率のゼリ
ーを製造し、その粉体、膜や板状構造物等を水性液と接
触させる方法、またはゼリーの膜を用いて水性液を常
圧、減圧または加圧下で透過させる方法により、陰イオ
ンや陰イオン性高分子物質等の溶存物質を分離、濃縮さ
せることを特徴とする水性液の処理方法。
2. An aqueous solution of a water-soluble polycondensate obtained by reacting a water-soluble aliphatic polyvalent amine with epihalohydrin,
Further, by adding aldehydes and reacting to produce a high water content jelly, the powder, a method of contacting the membrane or plate-like structure with an aqueous liquid, or an aqueous liquid at normal pressure using a jelly membrane, A method for treating an aqueous liquid, which comprises separating and concentrating dissolved substances such as anions and anionic polymer substances by a method of permeation under reduced pressure or pressure.
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