JPH05179148A - 感温吸脱水性樹脂を含有する吸水剤および吸水剤を用いた粉粒体の水分低減方法 - Google Patents

感温吸脱水性樹脂を含有する吸水剤および吸水剤を用いた粉粒体の水分低減方法

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JPH05179148A
JPH05179148A JP35915891A JP35915891A JPH05179148A JP H05179148 A JPH05179148 A JP H05179148A JP 35915891 A JP35915891 A JP 35915891A JP 35915891 A JP35915891 A JP 35915891A JP H05179148 A JPH05179148 A JP H05179148A
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JP
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water
absorbing
sensitive
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polymer
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JP35915891A
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English (en)
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Keizo Ukita
啓三 浮田
Shinji Hirota
伸二 弘田
Keita Nakano
景太 中野
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水分を含有する粉粒体の水分低減に有用な吸
水剤およびその吸水剤を用いた水分低減方法を提供す
る。 【構成】N−イソプロピルアクリルアミド100部と
N,N−ビスアクリルアミド6.6部とを過硫酸アンモ
ニウム0.4部および重亜硫酸ナトリウム0.4部を用
いて重合して得られた感温吸脱水性樹脂100部、鉄粉
100部および水200部を混合し、次いで、100℃
で3時間乾燥した後粉砕して粒径1〜3mmの吸水剤を
調製した吸水剤。この吸水剤10部と水分を9%含有す
る粉炭200部とを混合し、3時間静置後磁石を用いて
吸水剤を回収することからなる。 【効果】 粉粒体中の水分は効率良く低減され、また、
回収した吸収剤は繰り返して使用することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸水剤およびその吸水
剤を用いて、水分を含有する粉粒体から水分を低減する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コークス原料炭など粉粒体中の水分を低
減させるには、原料炭と吸水性樹脂とを混合し、水分を
吸水性樹脂に吸着させ、次いで、吸水性樹脂を回収、乾
燥の後、再使用する方法が用いられている(特開昭61
−151294号公報)。この方法は、吸水性樹脂をそ
のまま、または必要に応じて焼結鉄球などの容器に充填
して原料炭と混合し、その後、ふるい分けあるいは磁石
を用いて分離回収するものである。吸水性樹脂としては
アクリルアミド誘導体を主成分とする三次元架橋ポリマ
ーが使用されている。この三次元架橋ポリマーは温度変
化によって吸水、脱水を繰り返す特性を有する感温吸脱
水性樹脂であって、該樹脂に吸着された水分の分離には
高温加熱を必要としない等の利点がある。しかし、吸水
性樹脂と原料炭とを直接混合する場合には、混合中に吸
水性樹脂が微小化し、そのために、ふるい分けによる分
離が困難になる等の問題が生じる。また、適当な容器中
に該樹脂を充填して原料炭と混合する場合には、樹脂と
原料炭とが直接接触する割合が小さいため、効率良く吸
水が出来ないなどの問題が生じた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは粉
粒体と吸水剤との接触効率を改善し、さらに、粉粒体と
吸水剤との分離を改良すべく鋭意研究した結果、感温吸
脱水性樹脂、磁性体とを組み合わせることにより、効率
よく再使用出来ることを見いだし本発明を完成するに至
った。
【0004】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、(1)感温吸脱水性樹脂、磁性体を含有する吸水
剤、および、(2)感温吸脱水性樹脂、磁性体およびゴ
ム状重合体を含有する吸水剤が提供される。また本発明
によれば、(3)感温吸脱水性樹脂、磁性体を含有する
吸水剤、または、感温吸脱水性樹脂、磁性体およびゴム
状重合体を含有する吸水剤と水分を含有する粉粒体とを
接触させ、次いで磁気を用いて該吸水剤を粉粒体から分
離することを特徴とする、水分を含有する粉粒体の水分
低減方法が提供される。
【0005】本発明において使用される感温吸脱水性樹
脂は、物理的または化学的に三次元に架橋された高分子
網目内に水が吸着された含水ゲルを生成する有機高分子
化合物であって、臨界温度の前後でその体積が2〜10
00倍程度変化し、これにより吸水および脱水を可逆的
に繰り返す含水ゲルを生成するものである。臨界温度は
該有機高分子化合物の架橋密度等によって決まるが、通
常は5〜90℃の範囲に存在する。具体例としてはN−
置換(メタ)アクリルアミド化合物、および/または、
ビニルエーテル化合物を単量体として得られる重合体ま
たは共重合体を三次元架橋したものが挙げられる。
【0006】N−置換(メタ)アクリルアミド化合物
は、そのアミド基の水素がアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基、アルコキシ基等の有機基で置換されたもの
であって、具体的には、アルキル基で置換されたものと
してはN−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ
エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル−N−エチ
ル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)
アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アク
リルアミド、N−イソブチル(メタ)アクリルアミド、
N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド等;アリー
ル基で置換されたものとしてはN−フエニル(メタ)ア
クリルアミド等;アラルキル基で置換されたものとして
はN−ベンジル(メタ)アクリルアミド等;アルコキシ
基で置換されたものとしてはN−イソプロピオキシ(メ
タ)アクリルアミド等が挙げられる。また、ビニルエー
テル化合物としてはメチルビニルエーテルが挙げられ
る。
【0007】N−置換(メタ)アクリルアミド化合物ま
たはビニルエーテル化合物と共重合する単量体として
は、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸エス
テル、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニ
ル、マレイン酸エステル等が挙げられる。これら共重合
性単量体は40モル%以下で、好ましくは、20モル%
以下の範囲で共重合することができる。さらに通常は、
N、N−メチレン−ビスアクリルアミド、エチレングリ
コールジメタアクリレート、グリセリントリアクリレー
ト、ジビニルベンゼン等の架橋性単量体を、0.1〜1
0モル%の範囲で共重合する。
【0008】なお、N−置換(メタ)アクリルアミド化
合物を単量体として得られる重合体または共重合体、お
よび、ビニルエーテル化合物を単量体として得られる重
合体または共重合体の架橋は、上記架橋性単量体を共重
合する方法によっても達成できるが、これらの重合体ま
たは共重合体を合成した後、適当な架橋剤によって架橋
する方法、γ線等の放射線を照射する方法等によって架
橋することも可能である。
【0009】N−置換(メタ)アクリルアミド化合物ま
たはビニルエーテル化合物を重合するには従来公知の方
法を用いることができ特に限定されないが、通常は、有
機または無機過酸化物等のラジカル開始剤を用いてラジ
カル重合する方法が用いられる。
【0010】本発明において使用される磁性体は、磁性
を有する物質の粉末であれば特に限定されないが、例え
ば純鉄の粉末、あるいはFe−Ni、Fe−Si、Fe
−Al、Fe−Coのような鉄合金の粉末、またはα−
Fe23、Fe34のような酸化磁性材料の粉末などが
挙げられ、弱磁性体よりも強磁性体が好ましい。
【0011】本発明の吸水剤に使用される磁性体の量
は、水分を吸着した吸水剤を磁気によって粉粒体から分
離することができる量であれば特に限定されないが、通
常は、吸水剤に使用される感温吸脱水性樹脂100重量
部に対して、磁性体5部以上1000重量部以下、好ま
しくは50〜600重量部である。磁性体の使用量が5
重量部未満では、水分を吸着した吸水剤を磁石によって
粉粒体から分離することが困難になり、また、1000
重量部を超えると磁性体の脱落する量が増加するので好
ましくない。
【0012】本発明の吸水剤は、必要に応じてゴム状重
合体を混合することによって吸水剤としての強度を増加
することができる。使用されるゴム状重合体は室温にお
いてゴム状態であって、数平均分子量が10000以上
の重合体であれば特に限定されないが、たとえば、共役
ジエン系重合体、不飽和カルボン酸と不飽和カルボン酸
エステルとのゴム状重合体等が挙げられる。具体的に
は、共役ジエン系重合体としては、ポリブタジエンゴ
ム、ポリイソプレンゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリ
(2,3-ジメチルブタジエン)、ポリ(1,3-ペンタジエ
ン)、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、ポリ(α
−メチルスチレン/ブタジエン)ゴム状共重合体等;不
飽和カルボン酸と不飽和カルボン酸エステルとのゴム状
重合体としては、アクリルゴム等が挙げられる。さら
に、その他のゴム状重合体としてはシリコンゴム、エピ
クロルヒドリン系ゴム等が挙げられる。また、スチレン
−ブタジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプ
レンブロック共重合体ゴム等の熱可塑性エラストマー、
さらに、天然ゴムを用いることも可能である。
【0013】ゴム状重合体の中でも、ガラス転移温度が
−20℃以下のゴム状重合体が好ましく、感温吸脱水性
樹脂および磁性体と良好な混合物を形成することができ
る。また、ガラス転移温度を2個以上有するブロック共
重合体の場合は、そのうちの少なくとも1つのガラス転
移温度が−20℃以下であることが好ましい。
【0014】さらに、本発明において使用されるゴム状
重合体の使用量は、感温吸脱水性樹脂および磁性体と混
合可能な量でであれば特に制限されないが、通常は感温
吸脱水性樹脂100重量部に対してゴム状重合体0.1
重量部以上25重量部以下、好ましくは1〜10重量部
である。
【0015】本発明の吸水剤は、磁性体および感温吸脱
水性樹脂と水とから成る含水ゲルを製造し、次いで該含
水ゲルを乾燥することによって製造することができる。
含水ゲルを製造する方法は、感温吸脱水性樹脂の高分子
網目に適当な量の水を吸着させ、次いで磁性体と混合す
る方法;感温吸脱水性樹脂と水と磁性体とを、一括して
混合する方法;N−置換(メタ)アクリルアミド化合物
を単量体として得られる重合体または共重合体もしくは
ビニルエーテル化合物を単量体として得られる重合体ま
たは共重合体の水溶液中に、磁性体を添加して混合し、
次いで適当な方法で該重合体または共重合体を架橋する
方法;N−置換(メタ)アクリルアミド化合物またはビ
ニルエーテル化合物と磁性体とを混合し、次いで該化合
物を重合した後架橋する方法等が挙げられる。また、必
要に応じてゴム状重合体を混合する場合は、これらの製
造方法において磁性体および感温吸脱水性樹脂等と適宜
混合する。なお、ゴム状重合体をゴム系ラテックスの状
態で使用すると、感温吸脱水性樹脂および磁性体との混
合状態が特に良好な吸水剤が得られる。
【0016】磁性体を含有した含水ゲルは、適宜含水ゲ
ル中の水分を減少させるために乾燥する。含水ゲル中の
水分を減少させる方法としては、臨界温度の前後で体積
が収縮して水分を分離する感温吸脱水性樹脂の性質を利
用して、通常は、30〜80℃の温度範囲で含水ゲルを
加温する。また、必要に応じて、該含水ゲルが分解しな
い温度範囲で、好ましくは100℃〜180℃で、乾燥
機等を用いて少なくとも30分間加熱乾燥することによ
り、さらに水分を減少させることができる。
【0017】本発明の吸水剤は、適当な大きさに調整し
て使用する。吸水剤の大きさは、粉粒体と吸水剤とが充
分に接触出来る大きさであれば特に限定されないが、通
常は粒径0.5〜5mmであって、好ましくは粒径1〜
3mmである。吸水剤の粒径が小さすぎると、充分な量
の磁性体を含有することが出来なくなり、水分を吸着し
た吸水剤を磁気によって粉粒体から分離することが出来
なくなる。また、大きすぎると、粉粒体と吸水剤との接
触効率が低下するので好ましくない。
【0018】本発明の吸水剤を用いて、粉粒体の水分を
低減させる方法は、まず粉粒体と吸水剤とを機械的に混
合し、水分が吸水剤に吸着するのに充分な時間接触させ
る。接触時間はとくに限定されないが、通常は3分以上
4時間以内、好ましくは30分〜2時間である。次いで
磁気を用いて吸水剤を粉粒体から分離する。分離回収し
た吸水剤は、加熱乾燥機などを用いて水分を除去し、繰
り返して使用することが出来る。
【0019】粉粒体と接触させる吸水剤の量は、吸水剤
中の感温吸脱水性樹脂の量が、粉粒体中の水分を充分吸
着できる量以上であれば特に限定されないが、通常は粉
粒体100重量部に対して、吸水剤中の感温吸脱水性樹
脂0.005重量部以上25重量部以下であり、好まし
くは、1〜10重量部である。
【0020】本発明に使用される磁気は、粉粒体の量、
形状等により任意に選択されるが、例えば電磁吊下磁選
機、永磁吊下磁選機、電磁ドラム、電磁プーリー、マグ
ネットコンベア、電磁丸型等の一般に用いられている磁
選機等の磁石を用いることが出来る。本発明を用いて、
水分を低減させることが出来る粉粒体には、例えば、ア
ルミナ、けい砂、砕石、クレー、タルク、セメント、カ
ーボンブラック、活性汚泥、石炭あるいは木屑などが挙
げられるが、さらに、磁性のある粉粒体には適用できな
いが、食品、化学、製紙、金属鉱山、鋳造、窯業など広
い分野にわたって適用が可能である。
【0021】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。実施例中の部および%は重量基準である。ま
た、実施例中の粉炭の残留水分、粉炭の嵩密度、吸水剤
の回収率、磁石、磁性体は下記の通りである。 (粉炭の残留水分)粉炭をオーブン中、107℃で1
時間乾燥し、この時の重量減少量と、その乾燥前重量と
の比を求めた。 (粉炭の嵩密度)500ccの粉炭の室温における重
量を測定して求めた。 (吸水剤の回収率)元素分析により求めた。 (磁石)マグネチックベースMB−BV 鐘通工業株
式会社製 (磁性体)鉄粉(200メッシュ透過率90%以上)
【0022】(実施例1〜3、比較例1〜3)N−イソ
プロピルアクリルアミド100部とN,N−ビスアクリ
ルアミド6.6部とを、重合開始剤として過硫酸アンモ
ニウム0.4部および重亜硫酸ナトリウム0.4部を使
用し、水2000部を溶媒として、40℃で5時間重合
し感温吸脱水性樹脂を合成した。得られた感温吸脱水性
樹脂100部、鉄粉100部および水200部を混合
し、次いで、100℃で3時間乾燥した後粉砕して粒径
1〜3mmの吸水剤を調製した。この吸水剤6部と水分
を9%含有する粉炭(嵩密度 0.72g/cc)20
00部とを混合し、3時間静置後磁石を用いて吸水剤を
回収して、粉炭の残留水分等を測定した。さらに、回収
した吸水剤は60℃で30分間加温し、吸水量の約70
%を放出させた後繰り返して使用した。また、比較例と
して該吸水剤を焼結鉄球に充填したものを粉炭と混合
し、次いで、磁石を用いて回収し、粉炭の残留水分等を
測定した。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1から、本発明の吸水剤を使用すること
により、粉炭中の残留水分は効率良く低減され、さら
に、粉炭の嵩密度を向上させることがわかる。
【0025】
【発明の効果】かくして本発明によれば、新規な吸水剤
が得られ、また、該吸水剤を用いることにより水分を含
有する粉粒体から効率良く水分を低減させる方法が提供
される。さらに、コークス用原料炭に適用した場合は、
効率良く水分を低減できる効果に加えて、コークス炉へ
の充填密度が向上し、さらにコークスの品質を向上させ
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 // C10B 57/10 8018−4H

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感温吸脱水性樹脂および磁性体を含有
    する吸水剤。
  2. 【請求項2】 感温吸脱水性樹脂、磁性体およびゴム
    状重合体を含有する吸水剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2の吸水剤と水
    分を含有する粉粒体とを接触させ、次いで磁気を用いて
    該吸水剤を粉粒体から分離することを特徴とする、水分
    を含有する粉粒体の水分低減方法。
JP35915891A 1991-12-27 1991-12-27 感温吸脱水性樹脂を含有する吸水剤および吸水剤を用いた粉粒体の水分低減方法 Pending JPH05179148A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001199802A (ja) * 2000-01-21 2001-07-24 Kumiai Chem Ind Co Ltd 固形農薬組成物
JP2019006979A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 新日鐵住金株式会社 コークスの製造方法及びコークスの製造に用いる石炭の事前処理設備

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