阳离子性高分子聚合物和阳离子性高分子凝聚剂制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种可作为凝聚剂使用的阳离子性高分子聚合物，该聚合物使有机污泥发生凝聚而形成容易进行固液分离的块的凝聚絮状物的能力（凝聚性能）良好，以及采用滤布使该凝聚絮状物脱水后、从滤布剥离污泥团块的剥离性良好，此外对制造设备不产生腐蚀，即使进一步进行焚烧等，也不会有产生二噁英等。本发明专利技术提供一种通式（１）所示的阳离子性高分子聚合物。式中，Ｒ↓［１］表示氢、甲基，Ｒ↓［２］表示乙基、丙基，Ｒ↓［３］表示甲基、乙基、丙基，Ａ－（ＣＯＯ）↓［ｎ］↑［－］表示一个分子中具有２个或其以上羧酸基的饱和羧酸的阴离子，ｎ表示２或其以上的整数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阳离子性高分子聚合物和阳离子性高分子凝聚剂。
技术介绍
阳离子性高分子聚合物主要在污水处理、屎尿处理、食品、纸·纸浆以及其他各种产业的排水处理中，作为用于使被称为有机污泥的悬浊微细粒子发生凝聚的凝聚剂来使用。一般，在水中悬浊的污泥、纸浆等带负电，通过向含有这些物质的排水中添加、混合阳离子性高分子聚合物，使得在该阳离子性高分子聚合物的作用下，水中悬浮的有机污泥等发生凝聚，形成作为容易固液分离的块的凝聚絮状物。对该凝聚絮状物进行固液分离、脱水后，通常，通过焚烧、掩埋等进行处理。一直以来，已知高阳离子性的高分子聚合物对于有机污泥是有效的(非专利文献1)，例如，(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯的盐酸盐或硫酸盐的聚合物，作为有机污泥用的阳离子性高分子凝聚剂，逐渐被实用化。但是，上述阳离子性高分子凝聚剂存在这样的问题，即，使有机污泥等发生凝聚形成凝聚絮状物的能力(凝聚性能)不佳、或者使用滤布使该凝聚絮状物脱水时，与滤布的剥离性不佳。另外，在制造上述(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯的盐酸盐或硫酸盐的聚合物时，由于使用盐酸或硫酸这样的强酸，所以还存在对制造设备的腐蚀的问题和需要注意小心操作的问题。然而，虽然用阳离子性高分子凝聚剂处理过的污泥团块最终大部分被焚烧处理，但是在作为该阳离子性高分子凝聚剂使用盐酸盐的情况下，通过焚烧有可能产生二英，在作为该阳离子性高分子凝聚剂使用硫酸盐的情况下，存在焚烧灰量增加的问题。因此，期待一种可作为凝聚剂使用的阳离子性高分子聚合物，其使有机污泥等发生凝聚而形成作为容易进行固液分离的块的凝聚絮状物的能力(凝聚性能)良好，以及在使用滤布使该凝聚絮状物脱水后，从滤布剥离污泥团块的剥离性良好，此外，对制造设备不产生腐蚀，即使进一步进行焚烧等，也不会产生二英等。工业材料第45卷第7号，第43页(1997年)
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的课题在于提供一种可作为凝聚剂使用的阳离子性高分子聚合物，该聚合物使有机污泥等发生凝聚而形成作为容易进行固液分离的块的凝聚絮状物的能力(凝聚性能)良好，以及使用滤布使该凝聚絮状物脱水后、从滤布剥离污泥团块的剥离性良好，此外对制造设备不产生腐蚀，即使进一步进行焚烧等，也不会产生二英等。本专利技术的专利技术者为解决上述问题，进行了深入研究，结果发现利用下述高分子聚合物可解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供了一种阳离子性高分子聚合物，其特征在于，由下述通式(1)所示结构形成。 式中，R1表示氢、甲基，R2表示乙基、丙基，R3表示甲基、乙基、丙基，A-(COO)-n表示一个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸的阴离子，n表示2或其以上的整数。此外，在本专利技术中，所谓饱和羧酸，是指1个分子中具有2个或其以上的羧酸基，分子内不具有碳-碳不饱和键的羧酸。在形成叔胺盐时，通过代替盐酸、硫酸的无机酸而使用1个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸，可不对制造设备等产生腐蚀，此外，在焚烧时也不会产生二英等。另外，作为叔胺盐的反荷离子，通过代替盐酸盐、硫酸盐而使用饱和羧酸盐，可提高凝聚性能和剥离性。根据本专利技术涉及的阳离子性高分子聚合物，可提高对有机污泥的凝聚性能，进而可提高在使用滤布对该凝聚絮状物进行脱水后，从滤布剥离该凝聚絮状物时的剥离性。此外，由于在制造过程中不使用盐酸等的强酸，所以本专利技术涉及的阳离子性高分子聚合物不对制造设备产生腐蚀，并且可提高操作效率。进而，即使对由本专利技术所涉及的阳离子性高分子聚合物处理过的凝聚絮状物进行焚烧处理，也没有产生二英的可能性，另外焚烧灰量也不会增加。附图说明图1是甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯叔胺-柠檬酸盐单体的红外吸收光谱的测定结果。图2是甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯叔胺-柠檬酸盐聚合物的红外吸收光谱的测定结果。具体实施例方式下面，对本专利技术的阳离子性高分子聚合物进行说明。本专利技术的阳离子性高分子聚合物为以上通式(1)所示的聚合物。式中，R1表示氢、甲基，R2表示乙基、丙基，R3表示甲基、乙基、丙基，A-(COO)-n表示一个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸阴离子，n表示2或其以上的整数。上述通式中的叔胺部分以(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯作为基本骨架，阴离子部分以一个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸作为基本骨架。作为上述(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯，可以列举出例如，(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二乙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二丙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二丙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-乙基-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-乙基-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-丙基-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-丙基-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N-乙基-N-丙基-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N-乙基-N-丙基-氨基丙酯。作为上述饱和羧酸，只要是在1个分子中具有2个或其以上羧酸基的羧酸，就对其无特别限制。例如，作为饱和羧酸，可以列举出柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、己二酸、琥珀酸等分子量小于等于300的羧酸。此外，本专利技术的阳离子性高分子聚合物是，通过如下操作而获得的，即，使1个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸与相对该饱和羧酸的羧酸基为等当量的(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯发生反应来获得叔胺-饱和羧酸盐单体，使其发生聚合而获得的高分子聚合物。作为上述(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯，可以列举出如上所述的化合物，此外，作为上述饱和羧酸也可以列举出如上所述的化合物。在本专利技术中，作为上述(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯与上述饱和羧酸的优选组合，可以列举出(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯与柠檬酸、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯与苹果酸、(甲基)丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯与柠檬酸、(甲基)丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯与苹果酸。上述叔胺-饱和羧酸盐单体可以通过使1个分子中具有2个或其以上羧酸基的饱和羧酸与相对该饱和羧酸的羧酸基为等当量的上述(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯在水溶液中进行混合、搅拌来获得。本专利技术的阳离子性高分子聚合物是通过使上述叔胺-饱和羧酸盐单体发生聚合而获得的。作为使该叔胺-饱和羧酸盐单体发生聚合的方法，可根据目前公知的热聚合或光聚合来进行，对其没有特别限制，例如优选通过特公平8-5926号公报中记载的光聚合方法来进行，下面，以利用该光聚合方法进行聚合的情况为例进行说明。该叔胺-饱和羧酸盐单体的聚合通过在水溶液中的溶液聚合来进行。在溶液聚合的情况下，该叔胺-饱和羧酸盐单体的溶液浓度一般优选在65～80重量％的范围内。如果该叔胺-饱和羧酸盐单体的溶液的浓度小于65重量％，则存在生产效率降低的问题。另外，如果该叔胺-饱和羧酸盐单体的溶液浓度超过80重量％，则存在难以控制聚合发热、制品品质降低的问题。作为进行光聚合情况下的聚合引发剂，可使用例如二苯甲酮、苯偶姻、苯偶姻烷基醚等引发剂。该聚合引发剂的使用量优选相对于100重量份上述叔胺-饱和羧酸盐单体的单体量，为0.001～1.0重量份。作为产生用于引发光聚合的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子性高分子聚合物，其特征在于，由下述通式（１）所示聚合物形成，＊＊＊（１）式中，Ｒ↓［１］表示氢、甲基，Ｒ↓［２］表示乙基、丙基，Ｒ↓［３］表示甲基、乙基、丙基，Ａ－（ＣＯＯ）↑［－］↓［ｎ］表示一个分子中具有２ 个或其以上羧酸基的饱和羧酸的阴离子，ｎ表示２或其以上的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平纲训，
申请(专利权)人：大野绿水株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]