JPS6227484A

JPS6227484A - 粉末高分子凝集剤を水易溶性の粒状含水ゲル体にする方法

Info

Publication number: JPS6227484A
Application number: JP16653985A
Authority: JP
Inventors: Jinichi Watanabe; 渡辺　甚一; Shusaku Matsumoto; 修策松本
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1985-07-27
Publication date: 1987-02-05
Also published as: JPH0218713B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、粉末高分子凝集剤を扱い易い粒状の含水ゲル
体にする方法に関するものである。

従来技術従来から市販されているアニオン性及びカチオン性凝集
剤の大部分は粉末状であり、次のような欠点を有してい
る。

ｉ）微粉の舞い立ち粉末製品に含まれる微粉、特に２００メツシユパスの微
粉は、使用時における仕込みの際に、舞い立ち易く、作
業者の顔面に付着して、眼、唇、鼻などの粘膜の水分を
吸収し、その多大な吸収湿潤性からゼリー状の濃厚液体
となり、気管内壁等に付着するなど、健康上問題となる
ことが多い。

また、微粉の舞い立ちは、使用時に作業場の床面に粉末
製品の薄層を形成することとなるが、粉末製品が作業場
の漏水と混ざると、滑り易くなり、作業者の転倒事故を
起こす危険性もあった。

ｉｉ　）ままこの発生粉末製品は通常、水で溶解して使用するが、一般に粉末
製品はままこを生じ易く、一度発生したままこは、空気
を内部に含有し、外表面は湿潤状態に置かれるため、粉
末製品を水に溶解し難くするものであり、粉末製品を３
０分以下の短時間で水に均一に溶解するためには特別な
装置、例えば特公昭５Ｂ−４２２０４号公報や特開昭５
８−７９５２５号公報記載の装置などが必要であるとさ
れていた。

このように、従来の粉末製品は、その水溶性と高分子量
に基づく優れた効能を有しながら、取り扱い面では、多
くの問題を有しており、これらの問題の効率的な解決法
が求められる。

その解決法として、凝集剤メーカーは振力２００メツシ
ュパス分を篩選別し、比較的粗い粒子に限り製品化しよ
うとしているのが現状であり、ままこを生じることなく
簡単に溶解する凝集剤の開発も試みられているが、粒状
物相互の付着（ケーキング）の問題があり、まだ決定的
な製品は得られていない。

新たな方法として、特願昭５９−２３３５６号には、水
溶性ビニルモノマーの水溶液を重合させて得られた重合
体ゲルを破砕したのち、平均粉砕滞留時間が少なくとも
３分以上となる竪型切断により、これを更に細粒化し、
微粉の発生を伴わないで粉末を製造する方法が開示され
る。この方法では、含水状態にある重合ゲル体を粉砕し
、含水状態を保ったまま乾燥させて微粉を含まない、粒
径分布の鋭い粒状物を得ることができるが、特別な装置
を必要とするため、高額な設備投資を必要とする。

発明の目的本発明は、粉末高分子凝集剤を、微粉の発生や相互付着
を伴うことなく、作業性よく、水に溶解し易い微粒状の
含水ゲル体に転する方法を提供することを目的とする。

発明の構成本発明の方法は、粉末高分子凝集剤とへポリエチレング
リコール、ソルビタン脂肪酸エステル及びポリオキシエ
チレンゾルビタン脂肪酸エステルから選ばれる少なくと
も一種の水溶性物質の０．５〜１０重量％水溶液を、重
量比率で１対０．１３〜３．００割合で、撹拌槽に連続
供給し、撹拌混合して２０〜８０重量％の水分を含む粒
状の含水ゲル体を製造することを特徴とする。

即ち、本発明では、粉末高分子凝集剤が撹拌槽で特定の
水溶性物質の水溶液と強制的に混合され、瞬時にして上
記水溶液を吸収して、粒状の含水ゲル体になるものであ
り、含水ゲル体の粒子径は粉末高分子凝集剤の粒径及び
それと併用する上記水ン容液の量を変化させることによ
って、任意に選定できる。

粉末高分子凝集剤の粒径の増大に応じて粒径の大きな含
水ゲル体を得ることができ、また上記水溶液の量を増す
ことによっても粒径の大きな含水ゲル体を得ることがで
きる。例えば、平均粒径０゜５ｍｍの粉末高分子凝集剤
を用いて上記水溶液の使用量を変えることによって、０
．６〜７．０ｍｍの粒径の含水ゲル体が容易に製造でき
る。

また、上記水溶液に含まれる水溶性物質の量は０．５〜
１０重量％であるが、これが過少であると、生成した含
水ゲル体が相互に付着し、撹拌に伴ってゲル体は塊状と
なり、目的とする製品を得ることはできない。逆に、水
溶性物質の量が過多であると、不経済なだけでなく、使
用時に水溶性物質の存在が弊害を伴うこともあり、好ま
しくない。

本発明で使用する水溶液の水溶性物質濃度は通常１〜５
重量％であるのが好ましい。

また、ゲル体の含水率が２０重ボロ未満では、粉体とな
り、本発明の目的とする含水ゲル体を得ることはできず
、８０重ボロを越えると熔解性の優れた安定した含水ゲ
ル体を形成することはできない。

なお、本発明において生成した含水ゲル体は、可能な限
り速やかに撹拌槽から取り出されるのが望ましく、滞留
時間が長くなると含水ゲル体相互の付着をもたらす危険
性がある。一般に含水ゲル体の滞留時間は１〜１０秒で
あるのが望ましい。

このような本発明は、−Ｍ的な粉末高分子凝集剤すべて
に効果的に適用できるが、代表的な粉末高分子凝集剤と
しては、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド部分
加水分解物、及びポリアクリルアミドと他のビニルモノ
マーとの水溶性共重合体等が挙げられ、ポリアクリルア
ミドと共重合されるビニルモノマーとしては、ジメチル
アミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエ
チルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノヒド
ロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノヒドロキ
シプロビルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアク
リルアミド等の陽イオン性ビニルモノマー、前記陽イオ
ン性ビニルモノマーをアルキルハライド、ジアルキル硫
酸などの四級化剤で第四級アンモニウム塩化したもの、
アクリロニトリル、メタクリレートリル、メチルアクリ
レート、エチルアクリレート、メタクリルアミドなどの
非イオン性モノマー、アクリル酸、メタクリル酸あるい
は、それらの塩などの陰イオン性七ツマ−などが挙げら
れる。

また、粉末高分子凝集側と併用される水溶液に含まれる
水溶性物質としては、平均分子量３００〜５０，０００
．特に平均分子量１０００〜１０゜ＯＯＯのポリエチレ
ングリコール、又はＨＬＢ　１０以上のポリオキシエチ
レンゾルビタン脂肪酸エステルを使用するのが好ましい
。

次に、実施例に従って本発明を更に詳しく説明するが、
実施例では図面に示す撹拌装置を使用した。

この撹拌装置は水門式排出上部板（４）及び下部板（５
）を存する水門式排出口（９）を円筒型容器＋１１の側
部に有するものであって、円筒型容器（１）の下方中央
には、垂直駆動モータ（７）によって回転する駆動軸（
８）が存在し、この駆動軸（８）に長短２種の回転＠　
（２１（３）が上下に取りつけられており、更に、撹拌
槽＋１１上方には水溶液貯蔵槽（６）が設けられ、ポリ
エチレングリコールなどの水溶液がこの水溶液貯蔵槽（
６）から供給管（１０）から円筒型容器（１）に導入さ
れるようになっている。なお、当該水溶液の導入速度は
パルプ（１１）によって調整され、また粉末凝集剤は直
接円筒型容器Ｔｌｌに投入されるようになっているもの
である。

実施例（１）図面に示す直径５０ｃｍ、高さ６０ｃｍの円筒型容器＋
１１に、回転翼（２１Ｔ３１を４００ｒ／ｍの速度で回
転させながら、分子量２０００万で、ｌＮ−ＮａＣ１水
溶液中３０℃で測定した固有粘度（η）が２４゜２であ
るポリアクリルアミド凝集剤（加水分解率２０モル％で
、２００メツシュパス分１％を含む平均粒子径０．５５
＋ａｍの粉末）を２０．１　ｋｇ／ｈｒの速度で円筒型
容器（１）の上部より供給し、同時に水溶液貯蔵槽（４
）から分子量６０００のポリエチレングリコールの５％
水溶液を１６．３　ｋ＋ｒ／ｈｒの速度で供給した。こ
の方法を２３分間連続的に実施したが、投入されたポリ
アクリルアミド凝集剤は短時間でポリエチレングリコー
ルの５％水溶液を吸収して膨潤し、平均粒子径０．７５
ｍｍの粒状の含水ゲル体が連続的に得られた（収量：１
４．１ｋｒ）。

この含水ゲル体は固形分５０．６％（含水率４９゜４％
）で、適当な水分を含むため、しっとりした外観を有し
粉塵を生じることなく、しかも粒子間の付着やケーキン
グ現象のない扱い易い製品であり、水への溶解性も原料
の粉末状ポリアクリルアミドの溶解性とほぼ同様に良好
であった。

ポリエチレングリコール水溶液の添加速度を表Ｉに示す
通り変化させて上記と同様の実験を行い、含水率の異な
るゲル体を得た。各種ゲル体の水に対する溶解速度を測
定した結果を、未処理の凝集剤の測定値（Ｎｏ、１）と
共に表１に示す。

表Ｉ＊）溶解速度は、２０００ｃｃのビーカーに脱イオン水
とゲル体を所定量（ポリアクリルアミドの０．５％の溶
液を２００ｃｃ製造できる量）投入し、５ｃｍ長のマグ
ネチックスクーラーを用いて回転速度３００ｒ／ｍの撹
拌をし、撹拌開始後５分、１０分、２０分、３０分、４
０分の粘度をＢＨ型粘度計ローターＮｏ、　１を用いて
２０ｒ／ｍにて測定した。

表１から明らかなように、本発明に従ったＮｏ、２〜４
の含水ゲル体は約２０分で完全に溶解されるのに対し、
Ｎｏ、１の粉末状の製品は溶解に３０分以上を要するも
のであった。なお、Ｎ００１の粉末状の製品は溶解時に
一時的に「ままこ」現象が生じ、均一な溶解には時間が
かかった。

実施例〔２〕分子量の異なるポリエチレングリコールを使用して実施
例〔１〕と同様の方法を実施した。各製品（含水ゲル体
）の性状を表■に示す。

表■ 注）含水ゲル体の直径は平均直径をＩで表す。

含水ゲル体の付着性は、含水ゲル体を３０ｃｍＸ２０ｃ
ｍの面積で厚さ２５ＩＩ１１の層状に重ね、０、０６　
ｋｇ／ｃｍ　”の荷重を与え、常温で６日間放置した後
、含水ゲル体相互間の付着性を調べた。

いずれの製品も、含水ゲル体同志の相互付着性はなく、
手で容易にもみほぐすことが出来た。固化（ケーキング
）現象も認められなかった。

実施例〔３〕ポリエチレングリコールの代わりにＨＬＢ＝　１６゜７
のポリオキシエチレンソルビクン脂肪酸エステル（モノ
ウレート）を使用した以外は実施例〔１〕と同様にして
各種含水率の含水ゲル体を得た。得られた含水ゲル体の
性状を表■に示すが、いずれも水に対する溶解性の良好
な相互付着性及び固化現象のない扱い易い製品であった
。

表■ 注）含水ゲル体の付着性は、含水ゲル体を３０ｃｗＸ２
０ｃｍの面積で厚さ２５Ｉの層状に重ね、０．０６　ｋ
ｇ／ｃｍ　”の荷重を与え、常温で７日間放置した後、
含水ゲル体相互間の付着性を調べた。

発明の効果本発明では、粉末高分子凝集側を簡単に水に溶けやすい
粒状の含水ゲル体に調製できる。本発明で得られる含水
ゲル体は、微粉となって作業場の環境を悪化することは
なく、また常温でも「ままこ」を生じることなく約２０
分という短時間で水に均一に溶解できる非常に扱い易い
ものであり、含水ゲル体同志の相互付着（ケーキング）
を生ずることもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で使用した撹拌装置の断面図であ
る。（１）　　　円ｍ型容器＋２１　＋３１　　回転翼（４）　　　水溶液貯蔵槽（５）　　　水門式山上部板（６）　　　水門式出下部板（７）　　　垂直駆動モータ（８）　　　駆動軸（９）　　　排出口（ｌＯ）　　供給管（１１）　　パルプ

Claims

【特許請求の範囲】

粉末高分子凝集剤と、ポリエチレングリコール、ソルビ
タン脂肪酸エステル及びポリオキシエチレンゾルビタン
脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも一種の水溶性物
質の０．５〜１０重量％水溶液を、重量比率で１対０．
１３〜３．０の割合で、同時に、撹拌槽に連続供給し、
撹拌混合して２０〜８０重量％の水分を含む粒状の含水
ゲル体を製造することを特徴とする粉末凝集剤を水易溶
性の粒状含水ゲル体にする方法。