感温性多孔質高分子ゲルの転移温度制御と有檆スラリー脱水への応用

摘要

Thermosensitive gels were synthesized by copolymerization of N-isopropylacryl-amide (NIPA) and N,N-diniethylacrylamide (DMAA) using methylenebisacrylamide (MBAA) as a crosslinker. The synthesis was performed by radical polymerization at a temperature higher than the LCST (Lower Critical Solution Temperature) of the NIPA polymer. Aqueous dimethylforamide (DMF) solution was used to enhance the solubility of NIPA in water. The effects of the preparation conditions on the transition temperature of the gel were investigated to improve the dewatering performance of the gel. The swelling degree of the gel at temperatures around the LCST of the poly-NIPA (32℃) increased with the increase of DMAA ratio in the NIPA/DMAA copolymerized gel. The reduction of the amount of DMF in the water resulted in the development of the porous structure of the gel that contributed for the increase of the dewatering rate of organic slurry. The copolymerization of DMAA with NIPA was effective to make the porous gel for dewatering the organic slurry at room temperature.%難脱水性の有磯スラリーの一種である洗米排水の無加熱・無薬注脱水に応用することを目的とrnして，感温性のN-イソプロピルアクリルアミド（NIPA）と親水性のN，N-ジメチルアクリルアミドrn（DMAA）を共重合して感温佐多孔質ゲルを合成した．常温での脱水操作を可能とするためにDMAAのrn共重合によるゲルの親水性の増加を検討した．NIPAモノマーの水への溶解性を高めるためにDMF水溶rn液を溶媒に用いていたが，poly-NIPAの転移温度より高い温度で合成を行う場合，相分離による多孔質rn構造が形成されにくく，脱水速度が低下することが明らかになった．そこで溶媒からDMFを除いてrnDMAAとNIPAと共重合した結果，転移温度が従来よりも約10℃高い複合化感温性多孔質ゲルを合成rnできた．また，NIPA転移温度付近の30℃で脱水操作を行った結果，NIPA単独で合成したゲルよりもrn速く，低い含水率まで洗米排水を脱水することが可能であった．