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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 Flockungsmittel

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Publication number
DE2056032A1
DE2056032A1 DE19702056032 DE2056032A DE2056032A1 DE 2056032 A1 DE2056032 A1 DE 2056032A1 DE 19702056032 DE19702056032 DE 19702056032 DE 2056032 A DE2056032 A DE 2056032A DE 2056032 A1 DE2056032 A1 DE 2056032A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
mol
polyacrylonitrile
soluble
flocculants
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702056032
Other languages
English (en)
Inventor
Richard G . Painesville. Semancik John R Mentor King George G Painesville Ohio Bufton (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diamond Shamrock Corp
Original Assignee
Diamond Shamrock Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diamond Shamrock Corp filed Critical Diamond Shamrock Corp
Publication of DE2056032A1 publication Critical patent/DE2056032A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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)
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.
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-
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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.
Beispiele 1 bis 5
Umsetzung von Polyacrylnitrilen verschiedener mittlerer Molekulargewichte mit N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin (DPD) in Gegenwart ' von Wasser.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 4
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.
Beispiel 6
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.
Beispiel 7
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.
Beispiel 8
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.
Beispiel 10
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.
Beispiel 11
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
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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
Beispiel 15
Umsetzung von Polyacrylnitril mit Dimethylamin
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.
Beispiel 18
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-
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stillation unter vermindertem Druck entfernt wird. Nach Einengen erhält man 36,0 g des vollständig wasserlöslichen Polyelektrolytpolymerisats in Form eines dunkelbraunen Feststoffs.
Beispiel 19
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.
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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.
Beispiel 23 Umsetzung von Polymethacrylnitril mit DPD
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.
"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.
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.
109821/207 U
Ein Kontrollversuch unter Verwendung von Ablaufwasser ohne Zusatz satz eines Flockungsmittels hat einen JTE-Wert von 1000. !
Rohabwasser-Flockungstest
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
Tabelle I
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
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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.
Beispiel 27
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.
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2 O b h f.] '31
Schlamm-Vakuumfiltrationstest
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.
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Tabelle' III
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)

  1. Patentansprüche
    t' 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 Wasser
    jeweils bezogen auf 1 Mol Nitrilgruppen des Acrylnitrilpolymerisata (A), umsetzt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 80 bis 250° C durchführt.
  3. 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. 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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