[發明專利]用作助濾劑的粒狀聚合物

無效

• 申請號: 02105088.0
• 申請日: 2002-02-20
• 公開（公告）號: CN1371925A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發明（設計）人: M·高梅;T·C·羅克;H·梅費爾特;A·桑訥
• 申請（專利權）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;B01D39/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝,林柏楠

本發明涉及粒狀、水不溶和幾乎不可溶脹的基于烯屬不飽和單體的聚合物作為過濾含水液體的助濾劑的用途，還涉及新的粒狀、水不溶和幾乎不可溶脹的共聚物。

通過過濾分離固-液混合物是許多工業生產方法中的重要工藝步驟。尤其當過濾含水液體時，常使用助濾劑。取決于待過濾的液體中所存在的固體的類型和含量，助濾劑可以是粒狀，例如顆粒，粉狀或纖維狀物質，這使得可能產生濾餅或使之疏松。

助濾劑的作用是基于在濾餅中形成毛細管，首先所述毛細管小到足以保留固體，其次所述毛細管數量又足夠多以便于促進液相的流出。為此，可將助濾劑加入到待過濾的懸浮液(漿料)中和/或可在過濾前涂覆助濾劑作為過濾器表面上的輔助層。在預涂層過濾中，例如開始過濾前，將助濾劑預涂層涂覆到載體表面上，接著將助濾劑加入漿料中，優選連續加入。過濾期間，于是形成助濾劑的疏松濾餅，它可保留漿料固體，結果液體分散介質作為濾液流出(對于術語助濾劑和過濾，還可參考“Roempp?Chemielexikon”[Roempp化學詞典]，第9版，Georg?Thiemer?Verlag?Stuttgart，pp.1357?ff.和C.Alt在Ullmann工業化學大全(Ullmann’s?Encyclopedia?of?Industrial?Chemistry)，第5版(CD-ROM)中的“過濾”，特別是第4章“深床過濾”和第11章“助濾劑”)。

明顯地，助濾劑應當是化學惰性的且在待過濾的漿料中是不溶的。另外，在壓力作用下不應當變形，從而濾餅中的孔不坍塌。此外希望助濾劑可再生。

最常用的助濾劑，除了有機物質如纖維素、木炭和木粉外，還包括無機材料，尤其是硅酸鹽性質的無機材料如硅藻土(kieselguhr)、珍珠巖、硅藻土(diatomaceous?earth)和膨潤土。然而，這些材料的缺點是不能再生且因此必須進行處理。

特別在飲料工業中，由于果汁飲料和發酵飲料如啤酒常需進行過濾，所以對用于含水液體的助濾劑的需求大。飲料工業中常使用的助濾劑是硅藻土。在啤酒的生產中，例如每hl啤酒需要150-200g助濾劑，尤其是硅藻土。由于一定時間后這些助濾劑的過濾作用降低，因此它們必須被除去，且在不可再生的助濾劑情況下，則必須進行處理，這顯然與高成本相關聯。另外，飲料工業中所使用的硅藻土的致癌作用是目前討論的主題。

因此，提供合成助濾劑的嘗試并不缺乏。例如，US4344846公開了在預涂層過濾中使用膨脹的聚苯乙烯。

WO96/35497和EP483099公開了用于預涂層過濾的助濾劑，所述助濾劑基于球形、不可壓縮的聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮或尼龍11，該助濾劑形成孔隙率在0.3-0.5范圍內的濾餅。

EP-A177812公開了可用作助濾劑的基于N-乙烯基吡咯烷酮的高度交聯、幾乎不可溶脹的粉狀米花狀聚合物。

DE-A19920944公開了基于苯乙烯和N-乙烯基內酰胺的不溶且幾乎不可溶脹的米花狀聚合物。建議將這些米花狀聚合物用作助濾劑。

基于聚合物的合成助濾劑具有改進的再生性，然而，其過濾作用有時還存在有待改進的余地。由于一些合成助濾劑在水中不沉降，或僅微弱沉降，因此它們又不太適于含水液體的預涂層過濾。

本發明的目的是提供用于過濾含水液體的助濾劑，所述助濾劑具有良好的過濾作用且適用于預涂層過濾。另外，助濾劑的再生性良好是所需的。而且，助濾劑應當廉價且盡可能以無溶劑的方式生產。

令人驚奇地，我們已發現該目的可以由粒狀、水不溶和幾乎不可溶脹的基于烯屬不飽和單體的聚合物實現，其中所述聚合物含有共聚的、基于單體總重量為至少20重量％的至少一種具有3-6個碳的α，β-單烯屬不飽和一元羧酸和/或二元羧酸。本發明因此還涉及將該聚合物用作過濾含水液體的助濾劑。

本發明所使用的聚合物實質上或完全水不溶且不被水溶脹或僅微弱溶脹，盡管由于共聚的酸單體a)產生親水性。此處最大溶脹度Q_max(H₂O)等于室溫下1重量份聚合物最大吸收的水的最大重量百分數。通常Q_max(H₂O)不超過400％，優選Q_max(H₂O)小于100％，尤其小于80％。

通過聚合物鏈相互之間的高交聯度或高交聯密度可實現本發明待使用的聚合物的低水溶性和水溶脹性。