DE2056032A1 - Verfahren zur Herstellung von wasser loslichen Polyelektrolvtpolvmensaten und ihre Verwendung als Flockungsmittel - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wasser loslichen Polyelektrolvtpolvmensaten und ihre Verwendung als FlockungsmittelInfo
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Description
"Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisaten
und ihre Verwendung als Flockungsmittel"
Prioritätί H.November 1969, V.St.A., Nr. 877 008
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasser-, löslichen Polyelektrolytpolymerisäten aus Acrylnitrilpolymerisaten
und Aminen.
Polyelektrolytpolymerisate, wie Poly-(N-substituiertes Acrylamid)
sind bekannt und werden bisher (a) durch Umsetzung einer Polyacrylsäure oder eines Polyacrylsäureester mit einem Amin oder
ι (b) durch Polymerisation eines monomeren N-substituierten Acrylamide
hergestellt.
Das Verfahren (a) ist zeitraubend und kostspielig, da die Polyacrylsäure
oder der Polyacryle reester nach der Herstellung zunächst bei Temperaturen oberhalb von 1000C mit einem Amin und anr
schließend bei Temperaturen oberhalb von 2000C zu den gewünschten
Foly-(N-8ubstituierten Acrylamiden) umgesetzt werden, Hier-
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bei tritt bei Temperaturen von etwa 2000C Vernetzung ein.
Durch die sich zwischen den Polyacrylsäureketten bildenden Imidgruppen entstehen unlösliche Polyacrylsäurepolymerisate,
die als Flockungsmittel ungeeignet sind. Darüberhinaus werden bei der Umsetzung eines Polyacrylsäureester mit einem
Amin nicht alle Estergruppen in Amidgruppen umgewandelt. Da die
Estergruppen weniger aktiv sind als die Amidgruppen, tragen sie weniger zu den Plockungseigenschaften der Polymerisate bei' als
die Amidgruppen und können die Plockungswirksamkeit des Polymerisats
sogar verschlechtern.
Bei lern Verfahren (b)^muß das monomere N-substituierte Acrylamid
zunächst hergestellt und anschließend polymerisiert werden.
Monomere N-substituierte Acrylamide sind schwierig herzustellen und zu reinigen, insbesondere, wenn der Amidsubstituent von
einem Polyamin stammt. Das monomere Acrylamid muß sehr rein sein)
wenn man ein brauchbares reproduzierbares Polymerisat mit gleichbleibenden chemischen und physikalischen Eigenschaften erhalten
will.
Aufgabe der Erfindung war daher, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung von Polyelektrolytpolymerisaten
mit ausgezeichneten Plockungseigenschaften zu entwickeln. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisaten, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man
(A) ein Acrylnitrilhomo- oder Acrylnitrilcopolymerisat mit
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(B) etwa 0,8 bis 20 Mol eines primären oder sekundären Amins oder eines mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe
enthaltenden Polyamine, die jeweils etwa 1 bis 10 C-Atome enthalten und
(G) etwa 0,2 bis 15 Mol Y/asser
jeweils bezogen auf 1 Mol Nitrilgruppen des Acrylnitrilpolymerisats
(A), umsetzt.
Unter der Bezeichnung wasserlösliche Polyelektrolytpolymerisate werden hier und im folgenden wasser- oder alkohollösliche
und/oder in Wasser dispergierbare Polyelektrolytpolymerisate verstanden.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Polyelektralytpolymerisate
reagieren die Nitrilgruppen der Aerylnitrileinheiten des Acrylnitrilhomo- oder Acrylnitrilcopolymerisats mit dem primären
oder sekundären Amin oder dem Polyamin in Gegenwart von Y/asser nach folgendem Reaktionsschema:
Οι
CN
+ NH(R)(R*) + H2O
C-N(R)(R')
+ NH3
in dem R z.B. ein Alkyl-, Alkoxy-, Alkylalkoxy-, Alkanol-, Aminoalkyl-
oder Amino-aza-alkylrest rund R1 die Bedeutung von R
hat und darüberhinaus auch ein Wasserstoffatom sein kann. Gegebenenfalls
können R und R1 mit dem Stickstoffatom einen Hetero-
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■ - 4 -
cyclus bilden.
Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,5 bis 40 Stunden, die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 80 bis 2500C durchgeführt.
Das Verfahren der Erfindung besitzt den Vorteil, daß man eine der endständigen primären Aminogruppen eines Polyamins mit mindestens
■ zwei endständigen primären Aminogruppen, z.B. des Äthylendiamins oder des Diäthylentriamins, mit der Nitrilgruppe umsetzen kann,
wobei andere Aminogruppen erhalten bleiben, so daß man das Reaktionsprodukt eines Acrylnitrilpolymerisats mit mindestens einer
freien endständigen primären Aminogruppe pro umgesetzter Nitrilgruppe
erhält. Auf diese Weise läßt sich ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat, offensichtlich ein Poly-(N-substitu-
iertes Acrylamid), das freie endständige Aminogruppen aufweist, herstellen.
Es ist überraschend, daß die dem Verfahren der Erfindung zugrun-*
de liegende Reaktion so selektiv ist, daß aus einem Acrylnitrilpolymerisat und einem Polyamin ein wasserlösliches Reaktionsprodukt
mit freien endständigen primären Aminogruppen entsteht. Die beiden endständigen primären Aminogruppen eines Polyamins,
wie Äthylendiamin oder Diäthylentriamin, werden als
gleich reaktiv angesehen. An sich sollte man annehmen, daß beide Aminogruppen gleich reaktiv sind und vernetzte oder cyclische
Reaktionsprodukte ergeben. Die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Reaktionsprodukte müssen deshalb als äußerst
überraschend angesehen werden.
Pur das Verfahren der Erfindung geeignete Acrylnitrilhomo- oder
Acrylnitrilcopolymerisate schließen auch Homo- oder Copolymeri-
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sate des Methacrylnxtrils ein und weisen Zahlenmittel des MoIei
kulargewichts von etwa 500 bis 5 000 000, vorzugsweise etwa 12 000 bis 1 100 000 auf. Die Copolymerisate enthalten eine ausreichende
Menge, z.B. etwa 25 Gewichtsprozent, Acrylnitril, um bei der Umsetzung mit einem Amin ein wasserlösliches oder in
Wasser dispergierbares Produkt zu ergeben. Geeignet sind z.B. Copolymerisate des Acrylnitrils mit Olefinen, halogenierten Olefinen,
Acrylsäureestern, Acrylsäureamiden, Acrylsäuren, Styrole!}
Vinylestern oder Vinyläthern. Spezielle Comonomere sind Äthylen, Propylen, Isopren, Butadien, Vinylchlorid, Styrol, Methylvinyläther,
Vinylacetat, Methylacrylat oder Methyln.'.thacrylat. Die
vorgenannten Acrylnitri!polymerisate sind bekannt.
Für das Verfahren der Erfindung geeignete primäre odor sekundäre
Amine sind z.B» einfache primäre oder sekundäre Amine der allgemeinen
Formel (I)
~>H (D
H2
in der E1 ein Wasserstoff atom oder einen Alkylrest und R„ einen
Alkylrest bedeuten,
oder Alkanolamine oder Alkoxyamine der allgemeinen Formel (II)
OR3
H2N-(CH2>£-CH-R4 (II)
H2N-(CH2>£-CH-R4 (II)
in der η die Zahl 1 oder 2 ist und R- und R. gleich oder verechieden sind und ein Waaseratoffatom oder einen Alkylreat bedeuten.
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Spezielle Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind Monomethylamin, JDimethylamin, Monoäthylamin, ^iäthylamin,
Monoisopropylamin, n-Propylamin, n-Butylamin, Äthylmethylamin,
Äthylpropylamin oder Methylpropylamin.
Spezielle Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind Monoäthanolamin, Monoisopropanolamin, Methoxypropylamin,
Äthoxypropylamin, Methoxyäthylamin, Äthoxyäthylamin, Methoxymethylamin,
Äthoxymethylamin oder 3-Amino-1-propanol. V/eitere geeignete Amine sind 2-Amino-1-propanol, Diäthanolamin, Hydroxylamin
oder o-Methyl-hydroxylamin.
Für das Verfahren der Erfindung geeignete Polyamine mit mindestens
einer primären oder sekundären Aminogruppe sind z.B. Diamine der allgemeinen Formel (III)
H2N-(CH Jn M' (III)
in der η die Zahl 2 oder 3, R5 ein Wasserstoffatom oder einen
Alkyl- oder Alkanolrest und R^ ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-;
Alkanal- oder Aminoalkylrest bedeuten, wobei R5 und Rg auch miteinander
verknüpft sein und z.B. einen Rest der Formel CH0- oder -CH0CH0NH-CH0CII0- darstellen können.
Weitere spezielle Beispiele für Polyamine sind Ä'thylendiamin,
Diäthylentriamin, Di-(2-aminoäthyl)-äther, 3-Aminopropylmorpholin,
N-(3-Aminopropyl)-diäthanolamin, N-Methyl-äthylendiamin,
Ν,Ν-Dimethyläthylendiamin, N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin,
N-Methyl-1,3-propandiamin, N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin,
N-(2~Aminoäthyl)-i8opropanolamin oder 1,3-Propandiamin.
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Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen
Polyelektrolytpolymerisate als Flockungsmittel für die Abscheidung suspendierter Feststoffe aus wäßrigen Systemen, z.B.
aus Dispersionen, Suspensionen oder Aufschlämmungen, die in den
verschiedensten Industriezweigen anfallen.
Die zur Ausflockung erforderliche Menge an Polyelektrolytpolymerisat
hängt u.a. von der Natur und der Teilchengröße der Feststoffteilchen, von in den suspendierten Feststoffteilchen enthaltenen
Verunreinigungen, von der Anwesenheit und Beschaffenheit inerter Feststoffe in dem wäßrigen System sowie*,von der
Menge der in dem wäßrigen System enthaltenen Feststoffe ab. Die Menge an Polyelektrolytpoljüierisat beträgt etwa 0f1 bis 50 ppm.
Diese Menge reicht im allgemeinen aus, um die suspendierten Feststoffteilchen auszuflocken, auszufällen η ' ■■·-.; -^agulieren.
Der Festkörpergehalt des wäßrigen Systems kann --■ Ί ppm bis
etwa 30 cß>, bezogen auf das Gewicht des gesamten wäßrigen Systems,
betragen. Auch trübes Leitungswasser, das nur sehr kleine Mengen an suspendierten Feststoffteilchen enthält, kann mit den erfindun^sgemäßen
Flockungsmitteln geklärt werden.
Zur Erzielung der optimalen Wirksamkeit wird das Flockungsmittel .gleichmäßig in dem wäßrigen System verteilt. Dies läßt sich
durch Verwendung einer Lösung des Flockungsmittels erreichen, die auf einen zweckmäßigen Verdünnungsgrad eingestellt ist, ohne
daß hierdurch eine zu große Verdünnung in dem vizäriser. ./stern
verursacht wird. Das Flockungsmittel kann in de:.. w; , r . - System
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gelöst oder dispergiert werden. Es kann jedoch auch in fester Form oder als konzentrierte Lösung zugesetzt werden, vorausgesetzt,
daß man eine gleichmäßige Verteilung des Flockungsmittels in dem wäßrigen System erhält. Man kann z.B. eine verdünnte Lösung
des Flockungsmittels dem wäßrigen System zusetzen und daserhaltene Gemisch rühren, bis man eine gleichmäßige Verteilung
des Flockungsmittels erhält. Beim Rühren dürfen jedoch nicht so hohe Scherkräfte auftreten, daß dabei die kolloiden Aggregate
gebrochen werden. Bas Flockungsmittel kann dem wäßrigen System auch während des Umlaufens bei einem Verfahren zugesetzt
werden. Die Agglomeration oder Aggregation der in dem System suspendierten Feststoffteilchen setzt ein, wenn das Flockungsmittel
in dem wäßrigen System gleichmäßig verteilt ist und der Umlauf unterbrochen wird. Die entstandenen Agglomerate oder
Aggregate setzen sich dann ab und lassen sich z.B. durch Sedimentation, Flotation oder Filtration abtrennen.
Die erfindungsgemäßen Flockungsmittel lassen sich in wäßrigen
Systemen bei Temperaturen von oberhalb des Gefrierpunkts der Lösung bis zu deren Siedepunkt verwenden. Gegebenenfalls kann
das Flockungsmittel auch bei Temperaturen oberhalb des Siedepunkts des wäßrigen Systems verwendet werden, vorausgesetzt, da.ß
das Verfahren unter ausreichend hohem Druck durchgeführt wird, um das Wasser in flüssiger Phase zu halten. Die einzige Beschränkung
hinsichtlich der Temperatur liegt also in der Notwendigkeit, in einem wäßrig flüssigen System zu arbeiten. Im allgemeinen
werden die erfindungsgemäiien Flockungsmittel bei Temperaturen oberhalb von 0 bis etwa 43°C verwendet.
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— g _
Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen Flockungsmittel erhöhen die Sedimentations- und Filtrationsgeschwindigkeit bei wäßrigen
Systemen. Darüberhinaus wird die Handhabung der bei der Sedimentation und Filtration anfallenden Rückstände, wie Filterkuchen
oder entwässerte Produkte, wesentlich erleichtert, da diese
Rückstände konzentrierter vorliegen und sich leicht entfernen lassen. Eine nützliche Anwendung ist die Filtration von Abwasserschlamm.
Die Flockungsmittel der Erfindung sind über einen weiten pH-Bereich,
z.B. mit gutem Hrfolg über den bei der Mineralaufbereitung verwendeten pH-Bereich, wirksam. Darüberhinaus ermöglichen
sie bei ihrer Verwendung allein oder in Verbindung mit anderen Elektrolyten ein schnelles Ausflocken, Absitzen und/oder Filtrieren.
Lösliche Elektrolyte sind bei der großtechnischen Mineralaufbereitung häufig in den Mineralien enthalten. Es können auch t
zusätzlich Elektrolyte zugesetzt worden sein.
Die erfindungsgemäßen Flockungsmittel können entweder allein oder in Verbindung mit herkömmlichen Flockungsmitteln» wie
Alaunen, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Calciumoxid, Eisensalzen,
Leimen, Gelatinen, Stärken oder Cellulosederivate^verwendet
werden. Sie finden Anwendung zum klären von Wasser für
Haushalts- und Industriezwecke, zum Ausflocken, Absitzen, Eindicken
und Entwässern bei Verfahren, die bei der Flotation und Anreicherung in der Mineralau? ereitung von Bedeutung sind, bei ■
der Verarbeitung von Flüssigkeiten, die beim Auslaugen von Mine-'
ralien oder Erzen mit Wasser oder Lösungen von beispielsweise
Säuren, Laugen oder Cyaniden erhalten werden, zur· Abtrennung
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von Niederschlägen aus Wasser, z.B. von fein dispergierten
Niederschlägen in löslichen Calcium-, Magnesium- oder Uransalzen, zur. Behandlung von wäßrigen Systemen, die z.B. beim Galvanisieren,
der Papierherstellung, der Papierverarbeitung, der Entfärbung, der Nahrungsmittel- oder Textilherstellung, in Ger- -'
bereien oder Molkereien, bei der Verarbeitung von Erzabfällen oder Ablaufwässern aus Fabriken, die Sand, Schotter, Zementmaterialien,
Eisenerze, Kohle, Zinkerze, Uran- oder Phosphatgestein oder Textilabfälle verarbeiten, anfallen. Die erfindungsgemäßen
Flockungsmittel eignen sich ferner zur Behandlung von Abwässern aus Haushalt und Industrie, von Gießereiabfällen und
von Suspensionen, die bei der Herstellung verschiedener technischer Produkte, wie Tone, Füllstoffe, Anstrichstoffe* Asbest,
Metalloxide oder Pigmente, anfallen.
Spezielle Beispiele für Feststoffe, die sich mit den Flockungs-τ
mitteln der Erfindung ausflocken oder koagulieren lassen, sind Phosphatgestein, basisches Titandioxid, Kaolin, Montmorrillonit,
Illit- oder Hydromica-Mineralien, Halloysit, Limonit, Dolomit,
pulvrisierter Schiefer, Asbest, Calciumcarbonat, Natriumchlorid, Eisensulfat, Aluminiumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat
oder weitere Oxide oder Salze, oder Nebenprodukte und Rückstände aus chemischen Prozessen, wie der Papierherstellung, oder
dem Bergbau. Weitere Beispiele sind Tone, wie Kaolinit, Bentonite,
z.B. Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Calciurabentonit,'
Attapulgit, Hectorit, Montronit, Beidellit, Saponit, Nakrit, Fullererde, Anauxit, Dickit oder Serie it.
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Die erfindungsgemäßen Flockungsmittel lassen sich auch zur Ausflockung
von in wäßrigen Systemen suspendierten festen organischen Polymeren, wie natürlichem oder synthetischem Kautschuk,
verwenden. Natürlicher und synthetischer Kautschuk, sowie andere polymere Stoffe, werden häufig in Form eines Latex oder einer
Emulsion, z.B.'bei der Papier- oder Textilherstelluhg verwendet,
wobei große Mengen an V/asser verunreinigt werden. Dieses verunreinigte
Wasser muß durch Ausflockung, Ausfaulung und/oder Koagulation der suspendierten Feststoffteilchen geklärt und gereinigt
werden, bevor es als Ablaufwasser abgelassen oder wiederverwendet werden kann. . .
Die Flockungsmittel der Erfindung eignen sich insbesondere zur Abtrennung von Füllstoffen und sehr feinen Schwebstoffteilchen
aus Wasser, das bei der Papierherstellung verwendet worden ist.
Wenn der Papier- oder Faserbrei in einer Konsisteas von 0,5 ,
kommt,
bis 1,0 $ auf das Langsieb ^-enthält das diar,:k äle Maschen des Siebes gelangende Wasser des Papierbreies, das sogo Ablauf wasser^ einen bestimmten Prozentsatz an feinen Fasern. Dieses Ablaufwasser fließt in die Sammelgefäße, die Bleche oder in eine unter - dem Langsieb befindliche Vertiefung und anschließend zurück in das Mischgefäß, v/o es zur Verdünnung von neuem Papierbrei für die Papiermaschine verwendet wird.
bis 1,0 $ auf das Langsieb ^-enthält das diar,:k äle Maschen des Siebes gelangende Wasser des Papierbreies, das sogo Ablauf wasser^ einen bestimmten Prozentsatz an feinen Fasern. Dieses Ablaufwasser fließt in die Sammelgefäße, die Bleche oder in eine unter - dem Langsieb befindliche Vertiefung und anschließend zurück in das Mischgefäß, v/o es zur Verdünnung von neuem Papierbrei für die Papiermaschine verwendet wird.
Der Fasergehalt des Ablaufwassers hängt in hohem Maße von der
Art des Papierbreies ab. Werden Sulfit- oder andere langfaserige Papierstoffe verwendet, die, wenn überhaupt, nur wenig Füll-.
, stoffe enthalten, so enthält das Ablaufwasser einen niedrigen
Prozentsatz an kurzen Fasern. Werden jedoch beträchtli:. .e Mengen
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Holzschliff oder andere kurzfaserige Papierstoffe verwendet, so enthält das Ablaufwasser einen höheren Faseranteil.
Bei der Papierherstellung ist es wichtig, daß das Ablaufwasser so weit als möglich, z.B. für die Papiermaschinen (an Sieben oder
Filzen), zum Verdünnen des Papierbreies vor den Sieben, für
Siebspülungen, zum Waschen und Anrühren des Papierbreies oder w i e d e r ν e r w end£jt_
für die Blasschächte CTJurch die Wiederverwendung des Ablaufwas —
sers werden der Faserverlust, der Wasserverbrauch der Papierfabrik und das Ausmaß der Verunreinigungen von Trinkwasserreservoiren
durch Fabriiiabwässer verringert.
Bestimmte Voraussetzungen können jedoch die Wiederverwendung des Ablaufwassers unmöglich machen oder das Ausmaß der Wiederverwendbarkeit
wesentlich verringern, wenn das Ablaufwasser vorher nicht aufbereitet wird. So läßt sich z.B. bei der Herstellung
von stark absorbierenden und gereinigten Filterpapieren das Ablaufwasser nicht wiederverwenden, da die hierin enthaltenen
kurzen Fasern und andere kleine kolloidal gelöste Teilchen die Kapillaren des Filterpapiers verstopfen und seine Absorbtionsfähigkeit
herabsetzen. In ähnlicher Weise kann man bei Herstellung verschiedener, stark gefärbter, beschwerter oder geleimter
Papiere das Ablaufwasser eines Papiertyps oder einer Papierfarbe nicht -bei einer Maschine verwenden, auf der eine andere Papiersorte
oder anders gefärbtes Papier hergestellt wird. Mit den erfindungsgemäßen Flockungsmitteln kann unter bestimmten
Bedingungen der Gehalt an löslichem Farbstoff in dem Ablaufwasser bis auf ein Minimum herabgesetzt werden. Darüberhinaus können
die Flockungsmittel an ein ausgeflocktes kolloidales Sub-
109821 /?rm
strat gebunden sein. Hierdurch entsteht ein für einige lösliche .; Farbstoffe sehr wirksames Adsorbens, das zur Entfernung der
Farbstoffe aus dem Ablaufwasser dient.
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-H-
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Molekulargewichtsangaben bedeuten das
Zahlenmittel des Molekulargewichts. Molangaben für Polyacrylnitril sind auf die Monomereinheit bezogen. Die Abkürzung
DPD bedeutet N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin.
Umsetzung von Polyacrylnitrilen verschiedener mittlerer Molekulargewichte
mit N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin (DPD) in Gegenwart
' von Wasser.
Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 12 000, 7 g (0,39 Mol) Wasser und 205 g
(2,0 Mol) DPD wird unter starkem Rühren 16 Stundenlauf 117-125°C
erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen des überschüssigen Amins aus der Lösung durch Destillation unter
vermindertem Druck erhält man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
Eine Aufschlämmung von 26,5 g (0,50 Mol) Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 70 000, 5,3 g (0,29 Mol) Wasser und
123 g (1,2 Mol) DPD wird unter kräftigem Rühren 18 Stunden auf 111-1240C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Während der
letzten 10 Stunden der Reaktion werden 60 g (3,3 Mol) Wasser zugesetzt. Nach Abdestillieren von überschüssigem Arain und Wasser
unter vermindertem Druck erhält man ein viskoses Öl. Nach dem Lösen dieses Öls in Methanol und Entfernen des Methanols aus der
Lösung erhält man 67,4 g eines wasserlöslichen Polyelektrolyt-
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_ 15 Polymerisats.
Beispiel 3
(A) Ein 37,8 Liter fassendes Reaktionsgefäß wird mit 2,28 kg
Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von HO 000, 0,65 kg
starkem Wasser und 23,.3 kg DPD beschickt. Nach 16-Stündigem Rühren des
Gemisches bei 109°C erhält man eine homogene Lösung. Nach Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus der Lösung durch Destillation
unter vermindertem Druck erhält man 6,00 kg eines wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisats.
(B) Ein Gemisch aus 15,0 g (0,28 Mol) Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von HO 000, 4,2 g (0,23 Mol) Wasser und 120 g
(1,90 Mol) DPD wird 16 Stunden bei einer Innentemperatur von 115-1200C (Ölbadtemperatur 134°C) unter Rühren erhitzt. Dann
wird das überschüssige Amin unter Normaldruck sntfemt und das
zurückbleibende Reaktionsprodukt während 7,5 Stunden bis zu einer Ölbadtemperatur von 243°C erhitzt. Nach die&ar-. 2eit ist
das Reaktionsprodukt'völlig wasserlöslich. Die Analyse zeigt, daß der Stickstoffgehalt in dem für das Produkt berechneten Bereich
liegt.
Eine Aufschlämmung von 26,7 g (0,51 Mol) Polyacrylnitril mit
einem Molekulargewicht von 610 000, 6,7 g (0,37 Mol) Wasser und 102 g (1,0 Mol) DPD wird unter starkem Rühren 16,75 Stunden
auf 100-1050C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach
Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus der Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck erhält man 84,6 g ein^s wasserlöslichen
Polyelektrolytpolymerisats.
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Beispiel 5
Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril mit einem
Molekulargewicht von 640 000, 7 g (0,39 Mol) Wasser und 205 g (2,0 Mol) DPD wird unter kräftigem Rühren 16 Stunden auf
116-125°C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen
des überschüssigen Amins und anderer flüchtiger Bestandteile aus der Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck erhält
man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit DPD unter Verwendung eines
inerten Lösungsmittels.
Eine Aufschlämmung von 26,5 g (0,50 Mol) Polyacrylnitril mit
einem Molekulargewicht von 140 000, 9»8 g (0,54 Mol) Wasser, 78,1 g (0,77 Mol) DPD und 130 ml Xylol wird unter kräftigem
Rühren 22 Stunden auf 100-1100C erhitzt. Man erhält eine homo- «
gene Lösung. Nach Entfernen des überschüssigen Amins und des Xylols aus dieser Lösung erhält man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat
.
Vergleichsbeispiel (6a)
Umsetzung von Polyacrylnitril mit DPD in Abwesenheit von Wasser.
Dieser Versuch zeigt, daß man bei Abwesenheit von Wasser ein wasserunlösliches Reaktionsgemisch erhält.
VOiL Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol)runter vermindertem Druck
getrocknetem Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 70 000 und 123 g (1,2 Mol) DPD wird unter kräftigem Rühren 20
Stunden in Abwesenheit von ",Yasser unter Rückfluß (135°C) erhitzt,
Nach dieser Zeit ist das Reaktionsgemisch noch immer wasserun-
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löslich. Die Menge an Pestkörper, die sich bei Abschalten der
Rührung absetzt, entspricht etwa der anfänglich zugesetzten Menge an Polyacrylnitril und zeigt, daß keine Umsetzung stattgefunden
hat. . ;
■ Das in den Beispielen 7 bis 18 verwendete Polyacrylnitril be-
■ sitzt ein Molekulargewicht von HO 000.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Monoäthanolamin
Eine Aufschlämmung von 506 g (5,0 Mol) Monoäthanolamin, 25,0 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril und 7,3 g (0,40 Mol) Wasser wird
'1,25 Stunden auf 110 bis 123°C erhitzt (nach etwa 0,50 Stunden
ist das Reaktionsprodukt bereits gelöst). Nach Entfernen aller
flüchtigen Bestandteile aus der homogenen Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck erhält man einen gelben, ölartigen
Rückstand. Dieses wasserlösliche Reaktionsprodukt wird mit so- *
viel Wasser versetzt, daß man eine 10-prozentige Lösung des Polyelektrolytpolymerisats erhält.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit N-(3-Aminopropyl)-diäthanQlamin
Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril, 0,9 g
(0,05 Mol) Wasser und 449,3 g (2,8 Mol) N-(3-Aminopropyl)-diäthanolamin
wird unter starkem Rühren 17 Stunden auf 121 bis 13O0C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung, die in Methanol
gelöst wird. Durch Zugabe von Äther unter .Rühren fällt das wasserlösliche
Polyelektrolytpolymerisat aus der methanolischen Lösung aus.
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Beispiel 9
Umsetzung von Polyacrylnitril mit N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin
Eine Aufschlämmung von 26,5 g (0,50 Mol) Polyacrylnitril, 6,1 g (0,34 Mol) Wasser und 244,4 g (2,3 Mol) N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin
wird 16 Stunden auf 1300C erhitzt. Man erhält
eine homogene Lösung. Nach Entfernen des überschüssigen Amins und anderer flüchtiger Bestandteile erhält man ein gelbes,
halbfestes Reaktionsprodukt, das in Methanol gelöst wird. Nach Verdünnen der methanolischen Lösung mit Äther ccheidet sich das
wasserlösliche P.olyelektrolytpolymerisat aus der Lösung ab.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit N-(3-N-Aminopropyl)-morpholin
Eine Aufschlämmung von 26,5 g (0,50 Mol) trockenem Polyacryl·*·
riitril, 3,1 g (0,17 Mol) Wasser und 216 g (1,5 Mol) N-(3-Aminopropyl)-morpholin
wird unter Rühren 18 Stunden auf 123-133°C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen der flüchtigen
Bestandteile aus der Lösung unter vermindertem Druck erhält man einen viskosen Rückstand, der in Methanol gelöst wird.
Nach Zugabe von Äther zu der methanolischen Lösung scheidet sich das Polyelektrolytpolymerisat aus der Lösung ab. Nach Dekantieren
und Trocknen unter vermindertem Druck erhält man 78 g des wasserlöslichen Produktes.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Monoisopropanolamin
Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril, 5,6 g (0,31 Mol) Wasser und 434 g (5»8 Mol) Monoisopropanolamin wird
109821/2074
unter starkem Rühren 17 Stunden auf 12O0C erhitzt. Man erhält
eine klare Lösung. Nach Entfernen des überschüssigen Amins und anderer flüchtiger Bestandteile aus der Lösung durch Destillation
unter vermindertem Druck erhält man das Reaktionsprodukt, das in Methanol gelöst wird. Nach Entfernen des Methanols in einem
Rotationsverdampfer erhält man 75,8 g des wasserlöslichen PoIyelektrolytpolymerisats.
Beispiel 12
Umsetzung von Polyacrylnitril mit 1-(2-Aminoäthylamin)-2-propanol
Eine Aufschlämmung von 15,0 g (0,28 Mol) Polyacrylnitril, 6,9 g
(0,58 Mol) Wasser und 405 g (3,4 Mol) 1-(2-Aminoäthy.lamin)-2-propanol
wird unter kräftigem Rühren 16 Stunden auf 1280C erhitzt.
Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen des überschüssigen
Amins und anderer flüchtiger Bestandteile aus der Lot
sung durch Destillation unter vermindertem Druck erhält man ein viskoses braunes Öl, 'das in Methanol gelöst wird. Mach Entfernen
der flüchtigen Bestandteile aus der methanolischen Lösung mittels eines Rotatioiisverdampfers erhält man 59 g des PoIyelektrolytpolymerisats
in Form eines viskosen braunen Öls, das vollständig wasserlöslich ist.
Beispiel 15
Umsetzung von Polyacrylnitril mit 5-Methoxypropylamin
Eine Aufschlämmung von 15 g (0,28 Mol) Polyacrylnitril, 3,1 g
(0,17 Mol) Wasser und 354 g (3,98 Mol) 3-I»:ethoxypropylamin wird
unter starkem Rühren 17 Stunden auf 100-1120C erhitzt. Wan erhält
eine homogene Lösung. Nach Entfernen der flüchtigen Be-
ι standteile aus der Lösung dur'ch Destillation unter vermindertem
Druck erhält man das Reaktionsprodukt als Rückstand. Dieser Rückstand wird in Methanol gelöst. Nach Einengen der methanolischen
Lösung unter vermindertem Druck mit einem Rotationsverdampfer erhält man 48,7 g des Polyelektrolytpolymerisats in Form eines
wasserlöslichen braunen Öls.
Beispiel 14
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Diäthanolamin Eine Aufschlämmung von 15 g (0,28 Mol) Polyacrylnitril, 4,3 g
(0,24 Mol) Wasser und 368 g (3,5 Mol) Diäthanolamin wird unter
24 Stunden 0
starkem RührenYaüT 151-170 G erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen von überschüssigem Amin aus der klaren Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck und anschliessendem Einengen erhält man das wasserlösliche Polyelektrolytpolymerisat in Form eines braunen Feststoffs. χ
starkem RührenYaüT 151-170 G erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen von überschüssigem Amin aus der klaren Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck und anschliessendem Einengen erhält man das wasserlösliche Polyelektrolytpolymerisat in Form eines braunen Feststoffs. χ
Beispiel 15
Eine Aufschlämmung von 360 g (8,0 Mol) Dimethylamin, 50 g (0,94
\ Mol) Polyacrylnitril und 180 g (10 Mol) V/asser wird in einem nichtrostenden Stahlautoklaven 19 Stunden lang unter kräftigem
Rühren bei dem sich einstellenden Druck auf 1800C erhitzt. Nach
Eindampfen der erhaltenen homogenen Lösung bis zur Trockne unter Verwendung einer Wasserstrahlpumpe erhält man das wasserlösliche
Polyelektrolytpolymerisat als blaßgelben Feststoff.
1098?1/?Π7/+
Beispiel 16
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Monomethylamin
Eine Aufschlämmung von 50 g (0,94. Mol) Polyacrylnitril, 180 g (10 Mol) Wasser und 360 g (11,6 Mol) Monomethylamin wird in
einem nichtrostenden Stahlautoklaven 20 Stunden unter starkem Rühren bei dem sich einstellenden Druck (63 atu) auf 1800C
erhitzt. Nach Eindampfen der erhaltenen homogenen Lösung zur Trockne unter Verwendung einer Wasserstrahlpumpe erhält man das
leicht wasserlösliche Polyelektrolytpolymerisat in Form eines
blaßgerben Feststoffs.
• Beispiel 17
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Diäthylentriamin ,
Eine Aufschlämmung von 15,0 g (0,28 Mol) trockenem Polyacrylnitril,
4,7 g (0,26 Mol) Wasser und 188,4 g (1,8 Mol) Diäthylentriamin
wird unter starkem Rühren 16 Stunden auf 114-1180C er- x
hitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen der
flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter vermindertem Druck wird der Rückstand in Methanol gelöst und die methanolische
Lösung anschließend mit einem Rotationsverdampfer eingedampft. Man erhält 63,2 g des wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisats
in Form eines dunklen viskosen halbfesten Stoffs.
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Äthylendiamin Eine Aufschlämmung von 225,0 - (3,7 Mol) Äthylendiamin, 15,0 g
(0,28 Mol) Polyacrylnitril und 4,3 g (0,24 Mol) Wasser wird-unter starkem Rühren 17 Stunden auf 110-1160C erhitzt. Man erhält
eine homogene Lösung, aus der das überschüssige Amin durch De-
109821/2074
stillation unter vermindertem Druck entfernt wird. Nach Einengen erhält man 36,0 g des vollständig wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisats
in Form eines dunkelbraunen Feststoffs.
Umsetzung eines Acrylnitril-Vinylchlorid-Copolyn.er.isats (36 Gewichtsprozent Acrylnitril) mit DPP.
Eine Aufschlämmung von 60 g (1,16 Mol) eines Copolymerisate aus
Acrylnitril und Vinylchlorid, 7 g (0,39 Mol) Wasser und 499 g (3,84 Mol) DPD wird unter starkem Rühren 16 Stunden auf 11οί
25 C erhitzt. Man erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen
von überschüssigem Amin und anderer flüchtiger Bestandteile aus der Lösung durch Destillation unter vermindertem Druck erhält
man ein vollständig wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
Beispiel 20 Umsetzung von Polyacrylnitril mit DPD
Eine Aufschlämmung von 25 g (0,47 Mol) Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 1 200 000, 7 g (0,39 Mol) Wasser und 204 g
(2,0 Mol) DPD wird unter starkem Rühren 17 Stunden auf 1200C erhitzt,
iaan erhält eine homogene Lösung. Nach Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus der Lösung durch Destillation unter vermindertem
Druck erhält man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
Beispiel 21 Umsetzung von Polyacrylnitril mit DPD
Beispiel 20 wird unter Verwendung von Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 1 050 000 wiederholt. Man erhält ein
wasserlösliches Polyelektrolytpolymeriaat.
109821 /2074
Beispiel 2 2
Umsetzung eines Acrylnitril-Styrol-Copolymerisats mit PPD
15 g eines Acrylnitril-Styrol-Copolymerisats (4 $ Stickstoffgehalt)
werden mit 122,5g (1,2 Mol) DPD und 4,2 g (0,23 Mol) Wasser umgesetzt und 27 Stunden auf 119°C erhitzt. Man erhält eine
Lösung. Nach Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus der Lösung
durch Destillation unter vermindertem Druck erhält man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
Eine Aufschlämmung aus 16,0 g (0,239 Mol) Polymethacrylnitril mit einem Molekulargewicht von etwa 150 000 bis 180 -000, 102 g
' (1 Mol) DPD und 3,5 g (0,195 Mol) V/asser wird unter starkem Rühren
27 Stunden auf 1190C erhitzt. Man erhält eine Lösung. Nach
Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus der Lösung durch De- * stillation unter vermindertem Druck erhält man ein wasserlösliches
( Polyelektrolytpolymerisat.
\
Beispiel 24
\ Umsetzung eines Acrylnitril-Styrol-Copolymerisats mit Äthylendiamin.
25 g eines Acrylnitril-Styrol-Copolymerisats (4 fo Stickstoffgehalt)
werden mit 112,5 g (1,85 Mol) Äthylendiamin und 2,15 g
(0,12 Mol) Wasser umgesetzt und 27 Stunden auf 1140C erhitzt.
Man erhält eine Lösung, lach Entfernen der flüchtigen Bestandteile
aus der Lösung durch Destillation unta? vermindertem Drück
erhält man ein wasserlösliches Polyelektrolytpolymerisat.
109871/^07/;
205RÜ32
Beispiel 2 5
Die in den Beispielen 1 bis 19 erhaltenen Polyelektrolytpolymerisate
werden als wasserlösliche Flockungsmittel für Ablaufwasser aus der Papierherstellung und für Abwasser verwendet.
Der Untersuchung liegen der "Flockungstest für synthetisches
Ablaufwasser1' bzw. der "Rohabwasser-Flockungstest" zugrunde.
Der Untersuchung liegen der "Flockungstest für synthetisches
Ablaufwasser1' bzw. der "Rohabwasser-Flockungstest" zugrunde.
"Flockungstest für synthetisches Ablaufwasser"
Ein synthetisches Ablaufwasser wird durch Suspendieren von 6 g Papierstoff und 4 g Titandioxid in 500 ml V/asser und anschliessendes
Verdünnen auf 10 Liter hergestellt. Durch Zugabe von verdünnter
Salzsäure wird der pH-Wert der Suspension auf 6,5 eingestellt.
In ein 1 Liter-Becherglas werden 600 ml dieses synthetischen
Ablaufwassers gefüllt und auf einem Phipps-Bird-Mehrstufenrührer (Herst. Matheson Scietific Co., Inc., Cleveland, Ohio, USA) mit 100 U/min gerührt. Dieser Rührer besitzt 6 nichtrostende Stahlschaufeln, die sowohl einzeln als auch gleichzeitig verwendet
werden können. Die Rührgeschwindigkeit beträgt 10 bis 100 U/min und wird auf einem Drehzahlmesser abgelesen.
Ablaufwassers gefüllt und auf einem Phipps-Bird-Mehrstufenrührer (Herst. Matheson Scietific Co., Inc., Cleveland, Ohio, USA) mit 100 U/min gerührt. Dieser Rührer besitzt 6 nichtrostende Stahlschaufeln, die sowohl einzeln als auch gleichzeitig verwendet
werden können. Die Rührgeschwindigkeit beträgt 10 bis 100 U/min und wird auf einem Drehzahlmesser abgelesen.
Das Flockungsmittel wird in Konzentrationen von 0,5, 1,0 bzw.
2,0 ppm zu einzelnen Proben des synthetischen Ablaufwassers zugegeben. Die erhaltene Suspension wird 2 Minuten bei 100 U/min gerührt, dann 10 Minuten bei 30 U/min. Nach Abschalten des Rührwerks läßt man die Suspension 15 Minuten absitzen. Die Trübung der überstehenden Flüssigkeit wird mittels eines Trübungsmeßgeräts (Hach, Modell 2100, Herst. Hach Chemical Co., Ames, Iowa, USA) bestimmt und in Jackson-Trübungseinheiten (JTE) angegeben.
2,0 ppm zu einzelnen Proben des synthetischen Ablaufwassers zugegeben. Die erhaltene Suspension wird 2 Minuten bei 100 U/min gerührt, dann 10 Minuten bei 30 U/min. Nach Abschalten des Rührwerks läßt man die Suspension 15 Minuten absitzen. Die Trübung der überstehenden Flüssigkeit wird mittels eines Trübungsmeßgeräts (Hach, Modell 2100, Herst. Hach Chemical Co., Ames, Iowa, USA) bestimmt und in Jackson-Trübungseinheiten (JTE) angegeben.
109821/207 U
Ein Kontrollversuch unter Verwendung von Ablaufwasser ohne Zusatz satz eines Flockungsmittels hat einen JTE-Wert von 1000. !
1200 ml einer Probe von Rohabwasser der Mentor~Willoughby-Abwasseraufberegnungsanlage
(Ohio, USA) werden in einem 1500 ml Becherglas mit 100 U/min gerührt. Nach Zugabe von 0,5, 1,0 bzw.
2,0 ppm Flockungsmittel wird 3 Minuten mit 100 U/min, dann 20 Minuten mit 30 U/min gerührt. Nach 20-minütigem Absitzen wird
eine Probe der überstehenden Flüssigkeit entnommen und auf den Gesamtgehalt an suspendierten Feststoffen (GSF) nach dem "Standardverfahren
zur Prüfung von Wasser und Abwasser", 12. Ausgabe, American Public Health Association , Inc., bestimmt. »
Nach demselben Verfahren wird auch der Gesamtgehal.t an suspendierten
Feststoffen in dem rohen Abwasser bestimmt. Der Prozentsatz an entfernten Feststoffen (# GSF ,„ .) wird
entfernt
folgendermaßen berechnet!
< GSF - GSF roh - GSF behandelt 1Q0 H) 56 fr&j! entfernt ~ GSF roh x 1OÜ w
Die Ergebnisse (Trübung in Jackson-Trübungseinheiten (JTE) in Abhängigkeit von der Konzentration an Polyelektrolytpolymerisat
als Flpckungsmittel) sind in Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I zeigt, daß die erfindungsgemäßen Polyelektrolytpolymerißate
sowohl für Ablaufwas&ör als auch für Abwasser wirksame
Flockungsmittel darstellen.
109821/2074
205R032
Flockungsmittel aus
Trübung in JTE bei Ablaufwasser unter Verwen- Rohabwasser unter Ver
Beispiel Nr. dung von χ ppm des Flockungsmittels Wendung von χ ppm des
Flockungsmittels
| X-U , ζ> | χ=1,0 | χ=2,0 | |
| 1 | 34 | 32 | 31 |
| 2 | 36 | 36 | 43 |
| 3(A) | 21 | 26 | 58 |
| 4 | 30 | 22 | 33 |
| 5 | 32 | 36 | 42 |
| 6 | 37 | 33 | 24 |
| 7 | 110 | 110 | 100 |
| 3 | 120 | 85 | 39 |
| 9 | 31 | 18 | 17 |
| 10 | 35 | 22 | 31 |
| 11 | 99 | 94 | 72 |
| 12 | 29 | 33 | 41 |
| 13 | 91 | 71 | 46 |
| H | 133 | 148 | ' 168 |
| 15 | - | - | — |
| 16 | 95 | 130 | 145 |
| 17 | 22 | 17 | 19 |
| 18 | 43 | 27 | 26 |
| 19 | 100 | 76 | 92 |
| x=0, 5 | x=1,0 |
| 58 | 64 |
| 56 | 51 |
| 63 | 67 |
| 54 | 50 |
| 64 | 64 |
| 42 | 46 |
| 55 | '. 50 |
| 58 | 58 |
| 61 | 58 |
| 55 | 60 |
| 58 | 62 |
| 64 | 61 |
| 62 | 65 |
| 64 | 62 |
| 56 | 56 |
| 44 | 42 |
| 66 | 63 |
| 63 | 65 |
109821/2074
205R032
Beispiel 26
Die Polyelektrolytpolymerisate der Beispiele 20 bis 24 werden gemäß Beispiel 25 auf ihre Wirksamkeit als Flockungsmittel
für Ablaufwasser untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II zeigt, daß die erfindungsgemäßen Polyelektrolytpolymerisate
der Beispiele 20 bis 24 wirksame Flockungsmittel für Ablaufwasser darstellen.
| Tabelle II | x=1,0 | * x=2,0 |
|
| Flockungsmittel | 52 | 57 | |
| aus Beispiel Nr. |
Trübung^ in JTE bei Ablaufwasser | 53 | 72 |
| unter Verwendung von χ ppm des Flockungsmittels |
270 | 275 | |
| 20 | x=0,5 | 120 | 94 |
| 21 | 50 | 170 | 195 |
| 22 | 57 | ||
| 23 | 275 | ||
| 24 | 195 | ||
| 160 | |||
Ein Kontrollversuch unter Verwendung von Ablaufwasser ohne Zusatz eines Flockungsmittels hat einen JTE-Wert von 1000.
Das in Beispiel 3(A) erhaltene Polyelektrolytpolymerisat wird auf seine Wirksamkeit als Filtrierhilfsmittel zum Entwässern
oder Filtern von Abwasserschlamm unter Verwendung des "Schlamm-Vakuumfiltrationstests"
untersucht.
1G9821/7074
2 O b h f.] '31
Hierbei wird die Wirksamkeit eines Filtrierhilfsmittels für die
Entwässerung oder Filterung von Abwasserschlamm untersucht. Man verwendet einen Büchner-Trichter von 9 cm Durchmesser mit
einem Y/hatman-Filterpapier Nr.40, der auf eine 250 ml fassende
Meßbürette, mit Vakuumanschluß am oberen Ende, eingepaßt ist. Es wird eine Pumpe verwendet, die auf einen Unterdruck von 508 Torr
eingestellt werden kann.
In ein 250 ml fassendes Becherglas werden 100 ml Schlamm,
* in ein zweites 250 ml Feoherglas wird eine bestimmte Menge des
zu untersuchenden Polyelektrolytpolymerisats in Form einer 1-prozentigen
wäßrigen Lösung gegeben. Anschließend wird der Inhalt der beiden Gläser durch 4-bis 6-maliges Hin- und Herschütten vermischt.
Das Gemisch wird auf den Büchner-Trichter aufgegeben, dann wird sofort IJnterdruck angelegt. «
Das Filtratvolumen in der Bürette wird in Abhängigkeit von der Zeit bestimmt, außerdem wird das Gesamtfiltratvolumen nach 3 Minuten
bestimmt. Die Ergebnisse s"ind in Tabelle III zusamrnenge-
* stellt.
Tabelle III zeigt, daß das erfindungsgemäße Polyelektrolytpolymerisat
aus Beispiel 3(A) ein wirksames Filtrierhilfsmittel zur
Entwässerung oder Filterung von Abwasserschlamm darstellt.
109871/7074
205ΒΠ32
| Polyelektrolytpolymerisat | Zeit (see) | x=20 χ =--30 x=40 | ml Mltrat nach 3 Minuten |
| aus Beispiel zugesetzte Nr. Menge (ppm) |
Ms zum Erreichen von χ ml Filtrat |
88 | |
| x=10 | 46 105 | 29 | |
| 3(A) . 500 | 24 | 37 81 143 | 40 |
| 1000 | 12 | 45 | |
| 2000 | 11 | 14,5 | |
| Kontrollversucli ohne Zusatz von Polyelektrolyt polymerisat - |
88 | ||
109821/7074
Claims (4)
- Patentansprüchet' 1/ Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man(A) ein Acrylnitrilhomo- oder Acrylnitrilcopolymerisat mit(B) etwa 0,8 bis 20 Mol eines primären oder sekundären Amins oder eines mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden Polyamine, die jeweils etwa 1 bis 10 C-Atome enthalten und(C) etwa 0,2 bis 15 Mol Wasserjeweils bezogen auf 1 Mol Nitrilgruppen des Acrylnitrilpolymerisata (A), umsetzt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 80 bis 250° C durchführt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß man als Amin oder Polyamin Monomethylamin, Dimethylarnin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Monoisopropanolamin, 3-Methoxypropylamin, 1-(2-Aminoäthylamino)-2-propanol, N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin, N-(3-Aminopropyl)-morpholin oder N-(3-Aminopropyl)-diäthanolamin, vorzugsweise Äthylendiamin, Diäthylentriamin oder N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin, verwendet.
- 4. Verwendung der Polyelektrolytpolymerisate nach Anspruch 1 als Flockungsmittel zur Abtrennung von Schwebstoffteilchen a\is wäßrigen Systemen, insbesondere aus bei der Papierherstellung anfallendem Ablaufwasser und aus Abwasser oder als Filtrierhilfsmittel zum Entwässern oder Filtern von Abwasserschlamm.1Q8821/?074
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