JPH10195203A - 高分子水溶液の製造法 - Google Patents

高分子水溶液の製造法

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JPH10195203A
JPH10195203A JP9011938A JP1193897A JPH10195203A JP H10195203 A JPH10195203 A JP H10195203A JP 9011938 A JP9011938 A JP 9011938A JP 1193897 A JP1193897 A JP 1193897A JP H10195203 A JPH10195203 A JP H10195203A
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JP
Japan
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water
polymer
aqueous solution
soluble polymer
producing
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Application number
JP9011938A
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English (en)
Inventor
Yasunori Taniguchi
安典 谷口
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Hymo Corp
Original Assignee
Hymo Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機汚泥の脱水あるいは有機汚泥の濃縮に供
する、ジメチルアミノエチルアクリレートの四級化物と
アクリルアミドを含有する組成の水溶性高分子の凝集能
を低下させない高分子水溶液の製造法を提供する。 【解決手段】 粒径10μm以下の上記組成の水溶性高
分子の微細粒子の分散液を、回転数2000rpm以上
の高速回転の攪拌機により、水中において剪断を加えて
微細液滴とする操作を経由した後に放置時間を置き、望
ましくは0.7〜3重量%のポリマー濃度の水溶液とす
ることにより、凝集能を低下させない高分子水溶液の製
造法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は高分子凝集剤や製紙用薬
剤として有用な、分散媒が界面活性剤を含有する油性液
体あるいは微細粒子状水溶性高分子を溶解しない塩水溶
液である分散媒中に粒径10μm以下の水溶性高分子の
微細粒子を分散させた分散液の新規な溶解方法を与える
高分子水溶液の製造法に関するものである。該高分子水
溶液は有機汚泥に添加して凝集させ、汚泥脱水あるいは
汚泥濃縮に有効に使用される。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な高分子凝集剤等の水溶液
製造法としては100〜300rpm程度の攪拌機を使
用し、溶解槽に水をはりポリマー濃度0.1〜0.2重
量%(稀に0.5重量%)に溶解し、該濃度にて汚泥等
に添加する方法を通例とする。該方法では溶解設備の設
置面積が広大となるばかりではなく、ジメチルアミノエ
チルアクリレートの四級化物とアクリルアミドを含有す
る組成の水溶性高分子の場合、高分子劣化が起こりやす
く凝集能が低下する欠点がある。
【0003】
【発明の課題】本発明はこれまで用いられていた上記溶
解法を改善し、設置面積が狭く、高分子劣化のない安価
な高分子水溶液調整法を提供する事を発明の課題とす
る。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本発明者は上記水溶性高分
子の微細粒子の分散液に水中において剪断を加え、微細
液滴とする操作を経ることによって容易に高濃度水溶液
を調整でき、該高濃度高分子水溶液は劣化が少ないこと
を発見し、本発明を成すに至った。
【0005】本発明の請求項1の発明は、粒径10μm
以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液を、回転数20
00rpm以上の高速回転の攪拌機により、水中におい
て剪断を加えて微細液滴とする操作を経由することによ
り、水溶性高分子の水溶液を作成することを特徴とする
高分子水溶液の製造法である。
【0006】本発明の請求項2の発明は、粒径10μm
以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液の分散媒が界面
活性剤を含有する油性液体あるいは微細粒子状水溶性高
分子を溶解しない塩水溶液であることを特徴とする請求
項1に記載の高分子水溶液の製造法である。
【0007】本発明の請求項3の発明は、粒径10μm
以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液を、回転数20
00rpm以上の高速回転の攪拌機により、水中におい
て剪断を加えて微細液滴とする操作を経由した後、放置
時間をおくことを特徴とする請求項1ないし請求項2に
記載の高分子水溶液の製造法である。
【0008】本発明の請求項4の発明は、微細粒子を形
成する水溶性高分子がジメチルアミノエチルアクリレー
トの四級化物とアクリルアミドを含有する組成の高分子
であることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載
の高分子水溶液の製造法である。
【0009】本発明の請求項5の発明は、前記操作を経
て製造された水溶性高分子水溶液中のポリマー濃度が
0.7〜3重量%であることを特徴とする請求項1ない
し請求項4に記載の高分子水溶液の製造法である。
【0010】本発明の請求項6の発明は、前記操作を経
て製造された水溶性高分子水溶液を希釈することなく有
機汚泥に添加することを特徴とする請求項1ないし請求
項5に記載の高分子水溶液の製造法である。
【0011】本発明の請求項7の発明は、前記操作を経
て製造された水溶性高分子水溶液をインラインミキサー
等により配管中で水で希釈した後、有機汚泥に添加する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5に記載の高分
子水溶液の製造法である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第一の限定は、粒径10
μm以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液を、回転数
2000rpm以上の高速回転の攪拌機により、水中に
おいて剪断を加えて微細液滴とする操作を経由すること
により、水溶性高分子の水溶液を作成することを特徴と
する高分子水溶液の製造法である。本発明の第二の限定
は、請求項1に記載の高分子水溶液の製造法において粒
径10μm以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液の分
散媒が界面活性剤を含有する油性液体あるいは微細粒子
状水溶性高分子を溶解しない塩水溶液であることを特徴
とする。本発明の第三の限定は、請求項1ないし請求項
2に記載の高分子水溶液の製造法において粒径10μm
以下の水溶性高分子の微細粒子の分散液を、回転数20
00rpm以上の高速回転の攪拌機により、水中におい
て剪断を加えて微細液滴とする操作を経由した後、放置
時間をおくことを特徴とする。本発明の第四の限定は、
請求項1ないし請求項3に記載の高分子水溶液の製造法
において微細粒子を形成する水溶性高分子がジメチルア
ミノエチルアクリレートの四級化物とアクリルアミドを
含有する組成の高分子であることを特徴とする。本発明
の第五の限定は、請求項1ないし請求項4に記載の高分
子水溶液の製造法において前記操作を経て製造された水
溶性高分子水溶液中のポリマー濃度が0.7〜3重量%
であることを特徴とする。本発明の第六の限定は、請求
項1ないし請求項5に記載の高分子水溶液の製造法にお
いて前記操作を経て製造された水溶性高分子水溶液を希
釈することなく有機汚泥に添加することを特徴とする。
本発明の第七の限定は、請求項1ないし請求項5に記載
の高分子水溶液の製造法において前記操作を経て製造さ
れた水溶性高分子水溶液をインラインミキサー等により
配管中で水で希釈した後、有機汚泥に添加することを特
徴とする。
【0013】市販水溶性高分子の形状は粉末、粒状固
体、分散液、水溶液と種々さまざまである。 なかでも
分散液は溶解が容易であるとして近年になって使用が増
加しているものの、従来粒状固体を溶解していた溶解槽
を使用して100〜300rpm程度の攪拌機を使用
し、溶解槽に水をはりポリマー濃度0.1〜0.2重量
%(稀に0.5重量%)に溶解する方法では攪拌力が弱
いために、ややもするとママコ状態のかたまりを作り溶
解に時間がかかる場合も多々あった。本発明においては
例えば10〜50l程度の小さな槽に水と高分子分散液
を連続的に供給し2ポールモータ直結型(ブラシタイプ
も使用可能ではあるが耐久性の面で整備に手間をとる問
題がある)の高速攪拌機で高速攪拌し高分子の微細液滴
を作ることによりママコの出現を完全に防止することが
できる。上記水溶性高分子の具体的用途としては汚泥脱
水剤があげられ、対象と成る汚泥は有機物の嫌気性消化
による嫌気性消化汚泥、下水の混合生汚泥、各種有機廃
水の活性汚泥法の余剰汚泥等(金属水酸化物含有汚泥を
含む)が挙げられ、汚泥脱水機としてはベルトプレス、
デカンター、フィルタープレス、スクリュウプレス、真
空脱水機等が挙げられる。 また必要に応じて塩化第二
鉄、ポリ硫酸鉄、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド等
の無機系凝集剤や、その他の有機系高分子凝集剤と併用
する事ができる。また他の上記水溶性高分子の具体的用
途としては紙の歩留り向上剤があげられ、填料歩留りの
みならずサイズの定着歩留り向上に有効であり、成紙の
撥水性を向上させる効果がある。また他の上記水溶性高
分子の具体的用途としては紙の濾水性向上剤があげら
れ、濾水性向上剤は抄紙速度の向上を意図するものであ
り、主に板紙の抄紙において使用され、ワイヤー上の水
切れおよび搾水性の向上による乾燥性の増大を図るもの
である。
【0014】上記の様に水溶性高分子の微細液滴を作
り、水中において放置すると静置状態において完全に溶
解する。 従来法においてはママコが完全溶解するまで
に長時間攪拌する必要があり、攪拌による高分子鎖切断
による性能低下があったが、本発明では不必要な攪拌を
行なわないため、この様な性能低下は無い。水溶性高分
子の微細粒子の分散液の分散媒は界面活性剤を含有する
油性液体あるいは微細粒子状水溶性高分子を溶解しない
塩水溶液であるが、かかる低粘度の分散媒中で粒径10
μm以下の微細粒子として存在するため、上記微細液滴
にする動力は大きな必要は無い。
【0015】本発明を適用するに最も好ましい水溶性高
分子はジメチルアミノエチルアクリレートの四級化物と
アクリルアミドを含有する組成の高分子である。 該モ
ノマー類と他のモノマーを共重合してもよく、(メタ)
アクリル酸、アクリルアミド2メチルプロパンスルホン
酸等のアニオン性モノマーあるいはメチレンビスアクリ
ルアミドの如き架橋剤モノマー等も共重合できる。該水
溶性高分子は前記の各種用途に広く用いられ、その効用
が高く評価されているものの、高分子劣化を起こしやす
い欠点があった。 本発明においてはママコを作ること
が無いので短時間の溶解で各種用途に供する事ができ、
高分子劣化が始まる前に使用することができる。一方、
市販の上記高分子は高濃度にて保持した場合は高分子劣
化が少ない傾向が有ることを本発明者等は発見し、水溶
性高分子水溶液中のポリマー濃度が0.7〜3重量%の
状態で保持することが適当であることを見いだした。こ
の様な傾向は溶解水の料金の点で活性汚泥の処理水等を
ポリマー溶解に使用している場合に顕著である。 高濃
度で保管すれば貯槽容積が少なくてすむ利点もあり、溶
解設備および薬注設備ともに設置面積は大幅に縮小でき
る。 本発明は前述の如く所要動力も少なく、容易に高
濃度水溶液をつくることができ、これらのメリットを十
分に発揮することができる。かかる高濃度水溶液はデカ
ンター等の高剪断力下に添加される場合は、そのまま薬
注してもよく、ベルトプレス、スクリュウプレス、フィ
ルタープレス等のゆるやかな凝集攪拌条件では、高濃度
水溶液をインラインミキサー等により配管中で水で希釈
した後、有機汚泥等に添加することもできる。
【0016】
【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
【0017】(ポリマー組成)表1記載の組成の市販油
中水型エマルジョンタイプの高分子を試験に供した。
【0018】
【表1】
【0019】(実施例1)各試料を表2記載実施例のポ
リマー溶解濃度に成る様、30lの円筒形の溶解槽に連
続的にポリマーエマルジョンと井水を供給し、偏芯して
取り付けた月島機械株式会社製の0.5馬力のターボン
ミキサー(2ポールモーター直結型の攪拌機)により剪
断を加えた後、貯槽に保管した。 一部を取り出して観
察したところ10分後には完全溶解していた。 この溶
液を一晩放置し、翌日し尿処理場の余剰汚泥と三次処理
汚泥の混合汚泥(PH;6.8、SS;15200mg
/l、強熱減量;69.5%)を対象汚泥とし、IHI
社製デカンターに希釈することなく機内薬注し脱水試験
を行なった。 結果を表2に示す。
【0020】(比較例1)各試料を表2記載比較例のポ
リマー溶解濃度に成る様、10m3 の溶解槽に井水をは
り5馬力のスクリュウペラ型攪拌機で水を攪拌しながら
ポリマーエマルジョンを供給し溶解した。 1時間後一
部を取り出して観察したところ、未だママコ状態の未溶
解物が残り完全溶解には3時間を要した。 この溶液を
一晩放置し実施例1と同様の脱水試験を行なった。 結
果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】(実施例2)各試料を表3記載実施例のポ
リマー溶解濃度に成る様、30lの円筒形の溶解槽に連
続的にポリマーエマルジョンと井水を供給し、偏芯して
取り付けた月島機械株式会社製の0.5馬力のターボン
ミキサー(2ポールモーター直結型の攪拌機)により剪
断を加えた後、貯槽に保管した。 一部を取り出して観
察したところ10分後には完全溶解していた。 この溶
液を一晩放置し、翌日実施例1で試験に供した同一の汚
泥・同一のデカンターに対し、インラインミキサーで水
によりポリマー濃度0.25%に希釈した液を機内薬注
し脱水試験を行なった。結果を表3に示す。
【0023】(比較例2)比較例1と同一である。 結
果を表3に示す。
【0024】
【発明の効果】本発明の溶解方法は短時間で水溶性高分
子分散液を溶解でき、かつ高濃度溶解も容易であり、高
濃度溶解の場合は劣化防止効果が顕著である上に溶解設
備の設置面積も大幅に縮小できる利点があり、経済的効
果は大きい。
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 33/26 C08L 101/14 101/14

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒径10μm以下の水溶性高分子の微細
    粒子の分散液を、回転数2000rpm以上の高速回転
    の攪拌機により、水中において剪断を加えて微細液滴と
    する操作を経由することにより、水溶性高分子の水溶液
    を作成することを特徴とする高分子水溶液の製造法。
  2. 【請求項2】 粒径10μm以下の水溶性高分子の微細
    粒子の分散液の分散媒が界面活性剤を含有する油性液体
    あるいは微細粒子状水溶性高分子を溶解しない塩水溶液
    であることを特徴とする請求項1に記載の高分子水溶液
    の製造法。
  3. 【請求項3】 粒径10μm以下の水溶性高分子の微細
    粒子の分散液を、回転数2000rpm以上の高速回転
    の攪拌機により、水中において剪断を加えて微細液滴と
    する操作を経由した後、放置時間をおくことを特徴とす
    る請求項1ないし請求項2に記載の高分子水溶液の製造
    法。
  4. 【請求項4】 微細粒子を形成する水溶性高分子がジメ
    チルアミノエチルアクリレートの四級化物とアクリルア
    ミドを含有する組成の高分子であることを特徴とする請
    求項1ないし請求項3に記載の高分子水溶液の製造法。
  5. 【請求項5】 前記操作を経て製造された水溶性高分子
    水溶液中のポリマー濃度が0.7〜3重量%であること
    を特徴とする請求項1ないし請求項4に記載の高分子水
    溶液の製造法。
  6. 【請求項6】 前記操作を経て製造された水溶性高分子
    水溶液を希釈することなく有機汚泥に添加することを特
    徴とする請求項1ないし請求項5に記載の高分子水溶液
    の製造法。
  7. 【請求項7】 前記操作を経て製造された水溶性高分子
    水溶液をインラインミキサー等により配管中で水で希釈
    した後、有機汚泥に添加することを特徴とする請求項1
    ないし請求項5に記載の高分子水溶液の製造法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320868A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Kumiai Chem Ind Co Ltd 高分子凝集剤包装体および廃液処理方法
JP2010158660A (ja) * 2008-12-11 2010-07-22 Hymo Corp 汚泥の脱水方法
JP4743205B2 (ja) * 2005-05-26 2011-08-10 東亞合成株式会社 水溶性重合体の製造方法及びその用途
JPWO2010050416A1 (ja) * 2008-10-31 2012-03-29 Mtアクアポリマー株式会社 水溶性高分子の溶解方法

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