水处理剂的制作方法

文档序号:25541449发布日期:2021-06-18 20:37阅读:270来源:国知局
水处理剂的制作方法

本技术涉及水处理剂等水处理的技术。



背景技术:

在蓄热水系、纸浆工序水系、集尘水系、洗涤塔水系等各种水系中,为了对水系的配管内或过滤膜等获得防止生物附着、防止粘泥或杀微生物(例如细菌、真菌、藻类等)等效果的目的,使用次卤酸(例如次氯酸、次溴酸等)。作为一例,在冷却水的开放循环冷却水等中流通次卤酸而获得上述效果。在上述次卤酸中,次溴酸比次氯酸具有更高的杀菌力,因此次溴酸在水系中的使用受到关注。

例如专利文献1中记载了一种水的杀菌方法,在水中分别添加氯系氧化剂与稳定化次溴酸组合物,且上述稳定化次溴酸组合物包含溴系氧化剂、或溴化合物与氯系氧化剂的反应物、以及氨基磺酸化合物。

例如专利文献2中,为了控制水系中的微生物引起的污染,提出了一种杀生物剂的制备方法,所述制备方法包括:(a)通过将未稳定化的次氯酸钠与作为稳定剂的氨基磺酸在碱性溶液中混合而制备ph至少为11的稳定化的碱金属或碱土金属的次氯酸盐的工序;(b)制备作为溴化物离子源的溴化钠的工序;以及(c)将前述工序(b)中制备的该溴化物离子源添加到前述工序(a)中制备的该稳定化的碱金属或碱土金属的次氯酸盐中的工序(例如,参照权利要求1及段落[0047]等)。

另外,例如专利文献3中,作为用于控制生物附着的稳定化溴溶液的制造方法,提出了一种制造稳定化溴溶液的方法,所述方法包括:a.使作为溴源的溴化钠溶液与作为稳定剂的固体氨基磺酸盐化合而生成混合物的工序;b.向前述混合物中缓慢添加作为氧化剂的次氯酸钠溶液的工序;然后,c.在前述混合物中缓慢添加作为碱源的氢氧化钠溶液,将前述混合物的ph调整为至少13的工序(例如,参照权利要求1及段落[0022]等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2016-209837号公报

专利文献2:日本专利特表2005-519089号公报

专利文献3:日本专利特表2002-540297号公报

专利文献4:日本专利特开2014-140056号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

本技术的主要目的在于,提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术。

用于解决问题的方案

本发明者等人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术,从而完成了本技术。

即,本技术如下所述。

[1]一种水处理剂,其含有以下的成分(a)~成分(c)且ph为10以上:

(a)氯胺化合物、

(b)溴化物盐、

(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

[2]根据前述[1]所述的水处理剂,其中,所述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比为1:0.1~1.0。

[3]根据前述[1]或[2]所述的水处理剂,其中,所述水处理剂为粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用中的至少任一种。

[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂中的所述(a)氯胺化合物及所述(b)溴化物盐是对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得者。

[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂的制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率以cl2计为0.05%以下。

[6]一种水处理剂的制造方法,其对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合。

[7]根据前述[6]所述的水处理剂的制造方法,其中,所述稳定剂为氨基磺酸化合物。

[8]根据前述[6]或[7]所述的水处理剂的制造方法,其中,所述氧化剂为氯系氧化剂。

[9]根据前述[6]~[8]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,所述混合溶液的ph为13以上。

[10]根据前述[6]~[9]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,所述混合溶液是混合了粉末溴化物盐作为所述溴化物盐的溶液。

[11]根据前述[6]~[10]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,进一步混合成羧基聚合物1质量%~18质量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下。

[12]一种水处理剂,其含有碱剂、氯胺化合物及溴化物盐,

所述水处理剂的制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率以cl2计为0.05%以下。

[13]根据前述[12]所述的水处理剂,其中,所述水处理剂是对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得的。

[14]根据前述[13]所述的水处理剂,其中,所述水处理剂的ph为13以上。

发明的效果

根据本技术,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术。需要说明的是,此处记载的效果未必受到限定,可为本说明书中记载的任意效果。

附图说明

图1表示添加各试样1~4时的水系(ph8~9)中的总氧化剂浓度的经时变化。试样1:氯胺化合物(×),试样2:氯胺化合物+溴化物(△),试样3:氯胺化合物+羧基聚合物(□),试样4:氯胺化合物+羧基聚合物+溴化物(◇)。所述羧基聚合物的羧基量为0.77g-cooh/g-聚合物。将仅添加氯胺化合物时的浓度设为100%。

图2表示使水处理剂中的羧基聚合物的羧基含有率(g-cooh/g-聚合物)变化且将各水处理剂添加到水系(ph8~9)中时的水系中的次溴酸浓度(%)及总氧化剂浓度(%)的关系。羧基聚合物在水系中的浓度为5mg-聚合物/l,添加后48小时的测定。将不加入羧基聚合物时的次溴酸浓度设为100%。

图3表示使水处理剂中的羧基聚合物的羧基含有率(g-cooh/g-聚合物)变化且将各水处理剂添加到水系(ph8~9)中时的水系中的次溴酸浓度(%)及总氧化剂浓度(%)的关系。羧基聚合物在水系中的浓度为30mg-聚合物/l,添加后48小时的测定。将不加入羧基聚合物时的次溴酸浓度设为100%。

图4表示使水处理剂中的羧基聚合物的含量变化且将各水处理剂添加到水系(ph8~9)中时的水系中的羧基聚合物的浓度(mg/l)及次溴酸浓度(%)的关系。将不加入羧基聚合物时的次溴酸浓度设为100%。

图5表示将本技术的水处理剂添加到水系(ph8~9)中时的水系中的次溴酸浓度(mg/l以cl2计)的经时变化。

图6表示关于试验例29(实施例1)、试验例30及试验例31(比较例1及比较例2)的各水处理剂,各水处理剂制造后经过固定时间时的各水处理剂中的总氯检测率(%)的变化。

具体实施方式

以下,对用以实施本技术的方式进行说明。需要说明的是,以下说明的实施方式是表示本技术的具代表性的实施方式的一例,本技术的范围并不由此限定性地解释。

需要说明的是,本说明书中,百分率只要没有特别说明,则以质量表示。另外,各数值范围的上限值与下限值可根据需要任意组合。

<1.本技术的概要>

本技术的主要目的在于,提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术。

而且,本技术可提供本技术的第一实施方式的水处理的技术、本技术的第二实施方式的水处理的技术。由此,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术。

本技术的第一实施方式可提供如下水处理剂等,其含有以下的成分(a)~成分(c)且ph为10以上,(a)氯胺化合物、(b)溴化物盐、(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

通过第一实施方式,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的水处理剂等水处理技术。

本技术的第二实施方式是一种对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合的水处理剂的制造方法、及由该制造方法而获得的水处理剂、以及含有碱剂、氯胺化合物及溴化物盐的水处理剂,可提供一种制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率为0.05%(以cl2计)以下的水处理剂等。

通过第二实施方式,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且药剂的质量稳定性优异的水处理剂等水处理技术。

进而,本技术可组合第一实施方式及第二实施方式的技术。由此,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥的水处理的技术,且进而该水处理的技术具有可形成其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的优点及/或药剂的品质稳定性优异的优点。

另外,本技术也可应用于期待次溴酸的效果的水处理装置或水处理系统。也可提供本技术的水处理装置或水处理系统,其构成为可将本技术的第一实施方式及/或第二实施方式组合到期待亚溴酸的效果的以往的水处理装置或水处理系统中来实施。本技术的水处理装置或水处理系统优选包括:本技术中使用的各成分的贮存装置;用于添加各成分或混合成分的装置;用于混合各成分的混合装置或配管(例如利用搅拌或对流的混合等)等。本技术的水处理装置或水处理系统也可进一步包括后述的控制部或控制装置。另外,也可提供添加本技术的水处理剂或各成分的添加装置等。

另外,发挥本技术的次溴酸的效果的水处理方法也可由此用于控制本技术中使用的各成分或水处理剂的添加时机、添加量、配混比例等的包含中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)等的控制部(例如计算机等)来实现。另外,也可将本技术的方法作为程序存储于具备记录介质(非挥发性内存(通用串列总线(universalserialbus,usb)内存等)、硬盘驱动机(harddiskdrive,hdd)、光盘(compactdisc,cd)等)等的硬件资源中,通过前述控制部来实现。也可提供通过该控制部以于被处理水中添加药剂的方式进行控制的控制装置或添加装置。进而,本技术也可提供具备前述控制装置或前述添加装置等的水处理系统或水处理装置。

以下将详述本技术的第一实施方式的水处理技术、本技术的第二实施方式的水处理技术。另外,在本技术的说明中,在第一实施方式及第二实施方式中,适宜省略重复的构成、成分等。

<2.本技术的第一实施方式的水处理剂>

以下,对用以实施本技术的第一实施方式的方式进行说明。需要说明的是,以下说明的实施方式是表示本技术的第一实施方式的具代表性的实施方式的一例,本技术的第一实施方式的范围并不由此限定性地解释。

本技术的第一实施方式的主要目的在于提供一种于添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的水处理剂等水处理技术。

通常,具有羧基的聚合物(以下也称为“羧基聚合物”)作为粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用等的药剂使用,因此本发明者期待的是,在氯胺化合物及溴化物盐中配混羧基聚合物(例如,马来酸系或丙烯酸类的聚合物)来制备单液型的水处理剂且将该水处理剂添加到水系中时,除了次溴酸良好地发挥的效果以外,也可发挥羧基聚合物的药剂效果。

然而,本发明者发现,在向水系中添加在氯胺化合物及溴化物盐中配混了羧基聚合物的水处理剂时,由于羧基聚合物,水系中的次溴酸的分解迅速进行,水系中的次溴酸的经时稳定性降低,次溴酸的效果持续性欠缺(参照图1)。然而,本发明者敢于对在水系中除了次溴酸发挥的效果以外也可发挥羧基聚合物的药剂效果的单液型的水处理剂进行了深入研究。

其结果,本发明者发现,通过于含有氯胺化合物及溴化物盐的水处理剂中调整羧基聚合物的特性及含量,在添加到水系中时可获得能够获得良好的经时稳定性的单液型的水处理剂。而且,本发明者发现,除了该次溴酸的效果可良好地发挥以外,也可良好地发挥羧基聚合物的药效效果,从而完成了本技术。

即,本技术可采用以下内容。

本技术的第一实施方式可提供一种水处理剂,其含有以下的成分(a)~成分(c)且ph为10以上。

(a)氯胺化合物

(b)溴化物盐

(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

另外,前述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比优选1:0.1~1.0。

另外,前述水处理剂优选粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用中的至少任一种。

本技术的第一实施方式的水处理剂含有生成次溴酸的氯胺化合物及溴化物盐,进而包含特定量的特定的羧基聚合物,且将该水处理剂调整至碱性区域中,由此为单液型的水处理剂,且于该水处理剂中不易经时地生成次溴酸。由此,本技术的第一实施方式的水处理剂的药剂质量的经时稳定性优异,因此即使作为单液型在市场上流通,也可维持稳定的质量,即使在保管固定期间后将本技术的第一实施方式的单液型的水处理剂用于水系中的情况下,也可期待良好的效果。

进而,本技术的第一实施方式的水处理剂通过含有特定量的特定的羧基聚合物,在将本技术的第一实施方式的水处理剂添加到水系中时,可控制水系中的次溴酸的生成。因此,本技术的第一实施方式的水处理剂可以在水系中在短期内不会急剧生成次溴酸的方式进行控制。而且,本技术的第一实施方式的水处理剂可在水系中经时地逐渐生成次溴酸,因此可更长期更持续地维持水系中的次溴酸的效果。

本技术的第一实施方式的水处理剂的另一方面是单液型的剂,且也可用作缓放性的水处理剂。若在水系内急剧放出次溴酸,则容易导致水系内的腐蚀或劣化,但由于本技术的第一实施方式的水处理剂可控制为使次溴酸的产生速度缓慢,因此可减少水系内的腐蚀或劣化,并且可长期持续地获得次溴酸引起的效果(例如,除菌作用等)。因此,本技术的第一实施方式的水处理剂应用于具有冷却水系或蓄热水系、集尘水系、洗涤塔水系等的开放循环式装置等中更有益。

进而,本技术的第一实施方式中使用的羧基聚合物是可用于粘泥控制剂、防腐蚀剂或防垢剂等用途的成分。因此,本技术的第一实施方式的水处理剂在添加到水系中时,可良好地发挥次溴酸的效果,且也可良好地发挥作为其他化合物的羧基聚合物的药剂效果。

本发明者对使用本技术的第一实施方式的水处理剂时在水系内生成次溴酸的机构建立了以下假设,对本技术的第一实施方式的作用机理进一步进行了深入研究。

本技术的第一实施方式的水处理剂优选单液型的剂,优选设计成以氨基磺酸化合物与次氯酸结合而成的氯胺化合物(以下为氯胺化合物)与溴化物离子的形式存在,且含有特定量的前述特定的羧基聚合物。本技术的第一实施方式中,重要的是使用调整了羧基聚合物的特性者,因此将羧基聚合物中的羧基含有率调整为规定的范围。另外,重要的是在单液型的剂中含有特定量的这种特定的羧基聚合物且在水系中使用。本技术的第一实施方式优选的是调整为提高ph且使过量的氨基磺酸共存的状态的水处理剂,由此可控制为几乎不发生由氯胺化合物生成次溴酸的反应。

而且,若将本技术的第一实施方式的水处理剂加入到水系中,则氯胺化合物及溴化物盐发生反应,生成氨基磺酸及次溴酸等。由此,可发挥水系中生成的次溴酸等引起的除菌效果等,且也可发挥以往的单液型水处理剂难以实现的羧基聚合物的药效效果,进而也可持续地发挥次溴酸的效果。

<2-(a)氯胺化合物>

本技术的第一实施方式中使用的氯胺化合物并无特别限定,例如优选通过以下反应式(1)、(2)所示的反应使次氯酸(hocl)与具有伯氨基的化合物(xnh2)反应而获得的、氨基的氢原子被取代为氯原子的化合物(xnhcl)。该化合物对水系内的金属或膜等的氧化作用弱,因此可抑制腐蚀或膜劣化的进行,可连续及/或持续地用于水系中。

本技术的第一实施方式中使用的氯胺化合物并无特别限定,优选通过将具有伯氨基的化合物、氨及铵盐中的任一种(以下,将这些也称为“nh2系化合物”)与次氯酸及/或次氯酸盐混合而生成并获得者。

作为前述具有伯氨基的化合物,并无特别限定,例如可列举脂肪族胺、芳香族胺、氨基磺酸、磺胺酸(sulfanilicacid)、氨磺酰基苯甲酸、氨基酸等。另外,作为前述铵盐,例如可列举氯化铵、硫酸铵等。可单独使用选自由这些组成的组中的一种,或者也可混合使用两种以上。

这些nh2系化合物中优选氨基磺酸(更优选nh2so2oh)。若使用氨基磺酸生成一氯氨基磺酸,则成为稳定的氯胺化合物。

作为前述氨基磺酸化合物,可列举下述通式[1]所表示的化合物或其盐。

(其中,通式[1]中,r1及r2分别独立地为氢或碳数1~8的烃。)

作为这种氨基磺酸化合物,例如除了r1与r2均为氢的氨基磺酸以外,也可列举n-甲基氨基磺酸、n,n-二甲基氨基磺酸、n-苯基氨基磺酸等。可单独使用选自由这些组成的组中的一种,或者也可混合使用两种以上。

作为本技术的第一实施方式中使用的化合物的盐,并无特别限定,例如可列举钠盐、钾盐等碱金属盐;钙盐、锶盐、钡盐等碱土金属盐;锰盐、铜盐、锌盐、铁盐、钴盐、镍盐等其他金属盐;铵盐及胍盐等胺盐或氨基酸盐等,可适宜使用选自由这些组成的组中的一种或者组合两种以上适宜使用。其中,就成本或操作容易的观点而言,优选碱金属盐(优选钠)。

前述这些盐可作为氨基磺酸化合物的盐使用。

作为本技术的第一实施方式中使用的氨基磺酸化合物,例如可列举氨基磺酸钠、氨基磺酸钾、氨基磺酸钙、氨基磺酸锶、氨基磺酸钡、氨基磺酸铁、氨基磺酸锌等。可单独使用选自由这些组成的组中的一种,或者也可混合使用两种以上。

本技术的第一实施方式中,氨基磺酸及这些的氨基磺酸盐也可单独使用选自由这些组成的组中的一种,或者也可组合使用两种以上。

另一方面,作为与nh2系化合物反应的次氯酸盐,可使用次氯酸钠等次氯酸的碱金属盐;次氯酸钙等次氯酸的碱土金属盐等。可单独使用选自由这些组成的组中的一种,或者也可混合使用两种以上。

在混合nh2系化合物与次氯酸及/或次氯酸盐而生成氯胺化合物时,就氯胺的生成效率与稳定性的观点而言,nh2系化合物与次氯酸及/或次氯酸盐优选以源自次氯酸及/或次氯酸盐的有效氯(cl2)与源自nh2系化合物的氮原子n的摩尔比、即、cl2/n摩尔比成为0.1~1的方式使用。若cl2/n摩尔比为上述上限以下,则可抑制游离氯生成,若为上述下限以上,则相对于所使用的nh2系化合物,可抑制氯胺的生成效率降低。

关于前述氯胺化合物的含量,在第一实施方式的水处理剂中,作为其下限值,优选4质量%以上,更优选6质量%以上,进一步优选8质量%以上,另外,作为其上限值,优选24质量%以下,更优选22质量%以下,进一步优选20质量%以下。作为该数值范围,优选4质量%~24质量%,更优选6质量%~22质量%,进一步优选8质量%~20质量%。

<2-(b)溴化物盐>

本技术的第一实施方式中使用的溴化物盐并无特别限定,例如可列举溴化碱金属盐、溴化铵盐、氢溴酸及溴化胺盐等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

作为前述溴化碱金属盐,例如可列举溴化钠、溴化钾、溴化锂等,但并不限定于此。

作为前述溴化胺盐(碳数1~6的直链、支链、环状的烷基或烯基),可列举二乙胺溴化氢、烯丙胺溴化氢、环己胺溴化氢、单甲胺溴化氢、二甲胺溴化氢、三甲胺溴化氢、正丁胺溴化氢或乙胺溴化氢等,但并不限定于此。

前述溴化物盐可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

关于前述溴化物盐的含量,在第一实施方式的水处理剂中,以溴化物换算计,作为其下限值,优选0.1质量%以上,更优选0.5质量%以上,进一步优选1.0质量%以上,另外,作为其上限值,优选10质量%以下,更优选9质量%以下,进一步优选8质量%以下。作为该数值范围,优选0.1质量%~10质量%,更优选0.5质量%~9质量%,进一步优选1.0质量%~8质量%。

<溴化物(br-)测定方法>

本技术中的溴化物(br-)可基于日本工业标准(japaneseindustrialstandards,jis)-k0101(1998)28.4的方法进行分析并测定浓度。

<ph测定方法>

本技术中的ph可在常温25℃下利用一般的ph计(例如,堀场制作所(株式会社)制造的“可携式ph计d-54(ph/mv(orp)/cond/电阻率/盐分/tds)”或后续机种)来测定。

<2-(c)羧基聚合物>

本技术的第一实施方式中使用的羧基聚合物只要是具有特定量的羧基的高分子化合物,则并无特别限定。

而且,本技术的第一实施方式中使用的羧基聚合物优选在该羧基聚合物中(以下也称为“聚合物中”)使羧基含有率为特定率。由此,将本技术的第一实施方式的水处理剂添加到水系中时,可表现出该羧基聚合物特有的作用,且也可不怎么分解水系内产生的次溴酸而有效地表现出次溴酸的作用。

此处,本发明者发现,通过控制羧基聚合物中的羧基含有率与水系中的羧基浓度,可以使水系中的次溴酸不分解的方式进行控制。进而,本发明者也发现,通过研究羧基聚合物中的羧基含有率与水系中的羧基浓度的关联性,可特定水处理剂中含有的羧基聚合物的含量。

由此,本发明者可设计一种含有成分(a)氯胺化合物及成分(b)溴化物盐、且含有特定量的成分(c)特定的羧基聚合物的单液型的水处理剂。该水处理剂为单液型,同时可抑制其他成分因混合成分而产生分解等。该水处理剂可稳定地维持质量,且在添加到水系中时可良好地发挥次溴酸及羧基聚合物各自的效果。进而,通过在水系中使用特定量的该特定的羧基聚合物,可持续地、更长期地发挥次溴酸的效果。因此,本技术的第一实施方式的水处理剂就缓放性引起的向水系中的添加次数减少的观点、单液型使用引起的作业工序的简化的观点、通过次溴酸的分解减少可持续地表现效果的观点或成本减少的观点等而言也优异。

因此,本技术的第一实施方式的羧基聚合物优选聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下,该羧基聚合物在第一实施方式的水处理剂中为1质量%~18质量%。

[聚合物中的羧基含有率]

本技术的第一实施方式的水处理剂中,关于前述聚合物中的羧基的含有率,作为其上限值,优选0.8g-cooh/g-聚合物以下,更优选0.77g-cooh/g-聚合物以下,进一步优选0.72g-cooh/g-聚合物以下,另外,作为其下限值,优选0.1g-cooh/g-聚合物以上,更优选0.2g-cooh/g-聚合物以上。该数值范围更优选0.8g-cooh/g-聚合物~0.1g-cooh/g-聚合物,进一步优选0.77g-cooh/g-聚合物~0.2g-cooh/g-聚合物。

<羧基含有率的测定方法(g-cooh/g-聚合物)>

可使用13c-核磁共振(nuclearmagneticresonance,nmr)光谱测定(碳13核磁共振),定量源自羧基的碳(180ppm~182ppm)(测定温度30℃)。可使用3-(三甲基甲硅烷基)丙酸钠作为标准物质,根据3-(三甲基甲硅烷基)丙酸钠浓度定量源自羧基的碳。另外,可通过门控去偶法(gateddecoupling)(1j(c,h))来去除奥弗豪塞尔核效应(nuclearoverhausereffect,noe)的影响。

关于前述羧基聚合物在第一实施方式的水处理剂中的含量,作为其下限值,优选0.5质量%以上,更优选0.75质量%以上,进一步优选1.0质量%以上,进而更优选1.5质量%以上,另外,作为其上限值,优选25质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选18质量%以下,进而更优选15质量%以下。作为该数值范围,就成本方面、作业效率、效果发挥等观点而言,优选0.5质量%~25质量%,更优选0.75质量%~20质量%,进一步优选1质量%~18质量%。

<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>

本技术中使用的水溶性聚合物的重均分子量可以标准聚苯乙烯作为标准物质,通过凝胶渗透色谱(gelpermeationchromatography,gpc)分析来测定(例如,参照专利文献4(参考文献1):日本专利特开2014-140056号公报等)。

作为本技术的第一实施方式中使用的羧基聚合物的种类,并无特别限定,可列举具有羧基的水溶性均聚物及/或共聚物等,进而具体而言,例如可列举马来酸系聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物。需要说明的是,该“聚合物”是指含有单体聚合物及共聚物。

作为前述羧基聚合物,更具体而言,例如可列举马来酸均聚物、(甲基)丙烯酸均聚物、和可与马来酸或(甲基)丙烯酸共聚的不饱和单体的共聚物等,可使用选自由这些组成的组中的一种或组合的两种以上。

本技术的第一实施方式中的羧基聚合物优选含有马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物。该羧基聚合物中的马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物的含有比例(含量)优选50质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,进而更优选95质量%以上,尤其优选99质量%以上,最优选实质上为100质量%,羧基聚合物中的含有比例高者容易获得本技术的期待的效果。

另外,作为可与马来酸或(甲基)丙烯酸的单体共聚的不饱和单体,例如可列举2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羟基-3-芳氧基-1-丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酰胺、乙烯、丙烯、异丙烯、丁烯、异丁烯、己烯、2-乙基己烯、戊烯、异戊烯、辛烯、异辛烯、乙烯醇、乙烯基甲醚及乙烯基乙醚等以及这些的盐等。

可列举使用选自这些单体中的一种或两种以上的单体而获得的、选自由均聚物、共聚物、以及前述单体与异丁烯的共聚物等组成的组中的一种或两种以上的聚合物。

前述羧基聚合物在期待防腐蚀作用等药剂效果时,重均分子量优选10的3次幂阶~4次幂阶,更具体而言,优选在200~50000的范围内,更优选在500~30000的范围内,进一步优选在800~30000的范围内,进而更优选1000~20000。为了获得防腐蚀效果等药剂效果,重均分子量优选500以上,就操作性的观点而言,为了减少水溶液的粘度,重均分子量优选20000以下,更优选16000以下。

前述羧基聚合物的重均分子量可通过前述<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>来测定。

就获得防腐蚀效果等药剂效果的观点而言,前述羧基聚合物相对于水系的添加量优选水系中的浓度成为1mg-聚合物/l~100mg-聚合物/l的量,更优选成为更优选2mg-聚合物/l~50mg-聚合物/l、进一步优选5mg-聚合物/l~30mg-聚合物/l的量。

<本技术的第一实施方式的水处理剂的ph>

就药剂的经时稳定性的观点而言,本技术的第一实施方式的水处理剂的ph为碱性区域,更优选10以上,进一步优选11以上,进而更优选12以上,尤其优选13以上。通过利用ph调整剂(特别是碱剂)将药剂调整到碱性区域,可抑制水处理剂中的次溴酸的产生,可维持或提高经时稳定性。

<本技术的第一实施方式的水处理剂中的各成分的含量及质量含有比等>

[前述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比]

本技术的第一实施方式的水处理剂中,优选调整前述氯胺化合物与前述溴化物盐的摩尔比,将氯胺化合物设为1时,前述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比优选1:0.05~3.0,更优选1:0.1~1.5,进一步优选1:0.1~1.0,进而更优选1:0.2~1.0。

本技术的第一实施方式的水处理剂中,聚合物中的羧基含有率的优选范围如上述[聚合物中的羧基含有率]所示,更优选0.3~0.72(g-cooh/g-聚合物)。

在上述聚合物中的羧基含有率的优选的范围内,水系中的次溴酸浓度(%)并无特别限定,优选以成为优选75%以上、更优选80%以上、进一步优选85%以上、进而更优选90%以上的方式制备本技术的第一实施方式的水处理剂,或者优选添加本技术的第一实施方式的水处理剂或该水处理剂中使用的各成分。

在上述聚合物中的羧基含有率的优选的范围内,水系中的总氧化剂浓度(%)并无特别限定,优选以成为优选80%以上、更优选85%以上、进一步优选90%以上的方式制备本技术的第一实施方式的水处理剂或者添加本技术的第一实施方式的水处理剂。

本技术的第一实施方式的水处理剂通过如上所述发现使用特定量的特定的羧基聚合物,经时稳定性优异。关于本技术的第一实施方式的水处理剂经过固定期间后的总氧化剂浓度,在恒温槽静置保存中,在20℃下保管20日时可设为优选98%以上、更优选99%以上,另外,在50℃下保管20日时可设为优选85%以上、更优选90%以上。

另外,本技术的第一实施方式的水处理剂如上所述通过调整羧基聚合物的特性及特定使用量等,可获得优异的缓放性。本技术的第一实施方式的水处理剂可调整成水系添加后经过48小时时的次溴酸浓度优选0.25mg/l(以cl2计)~1.5mg/l(以cl2计)、更优选0.5mg/l(以cl2计)~1mg/l(以cl2计)。

进而,本技术的第一实施方式也可采用后述的本技术的第二实施方式的技术。

通过组合第一实施方式的技术及第二实施方式的技术,可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的水处理的技术,该单液型的水处理的技术具有药剂的质量稳定性优异的优点。

作为采用了后述的本技术的第二实施方式的技术的一例,例如本技术的第一实施方式中的前述(a)氯胺化合物及前述(b)溴化物盐也可为对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得的、含有前述(a)及(b)的混合物。通过使用该获得的含有前述(a)及(b)的混合物,本技术的第一实施方式的水处理剂也可设为制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率为0.05%(以cl2计)以下。

<2-(d)本技术的第一实施方式的任意成分>

需要说明的是,本技术的第一实施方式的水处理剂可在不损害本技术的效果的范围内与任意的药剂并用。作为任意的药剂,可列举防腐蚀剂(腐蚀抑制剂)、防垢剂、粘泥控制剂、水等溶剂或分散介质、分散剂酶、杀菌剂及消泡剂等,但并不限定于此,另外,也可使用通常可用于水处理的各种药剂。可适宜选择这些组成的组中的一种或两种以上。

另外,本技术的第一实施方式的水处理剂可适宜混合上述必须成分或任意成分的各成分或各剂等而获得,另外,可按照一般的水处理剂的制造方法或后述的本技术的第二实施方式的制造方法来制造。

<防腐蚀剂(腐蚀抑制剂)>

作为上述羧基聚合物以外的防腐蚀剂(腐蚀抑制剂),并无特别限定,优选冷却水系用防腐蚀剂。优选苯并三唑或甲苯三唑等唑类。

<防垢剂>

作为上述羧基聚合物以外的防垢剂,并无特别限定,例如已知有磷酸系防垢剂及/或膦酸系防垢剂等。

作为前述防垢剂,例如可列举正磷酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、2-膦酰基-1,2,4-三羧基丁烷、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸及氨基三亚甲基膦酸、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(别称:1-羟基乙烷-1,1-二基双膦酸、hedp)、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(pbtc)等。可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上。

本技术的第一实施方式的水处理剂中的防腐蚀剂及/或防垢剂的含量并无特别限定,优选0.5质量%~30质量%,进而优选1质量%~20质量%。

<2-2.本技术的第一实施方式的水处理剂的使用方法及使用该水处理剂的水处理方法>

本技术的第一实施方式的水处理剂如上所述除了次溴酸的效果(例如除菌作用、粘泥控制作用等)之外,也期待前述特定的羧基聚合物的药效效果,例如可作为粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用等中的至少任一种使用。

本技术的第一实施方式可提供本技术的第一实施方式的水处理剂的使用或使用方法,作为该使用目的,例如可列举水系中的水处理、水系内的杀菌方法、水系内的粘泥控制方法、水系内的防腐蚀方法或水系内的膜防垢方法等。

另外,本技术的第一实施方式也可提供在水系中添加本技术的第一实施方式的水处理剂的水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法。需要说明的是,适宜省略与上述本技术的水处理剂中说明的构成重复的构成。

就经时稳定性的观点而言,本技术的第一实施方式的方法中的水系的ph为碱性区域,更优选7~10,进一步优选8~9。

另外,本技术的第一实施方式的另一方面可提供在同一时期或不同时期及/或在相同场所或不同场所向水系中添加以下的成分(a)~成分(c)的水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法。(a)氯胺化合物;(b)溴化物盐;(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

本技术的第一实施方式中,水系中的药剂或各成分的添加时期并无特别限定,可在同一时期或分别添加。及/或水系中的药剂或各成分的添加场所并无特别限定,可添加到相同场所或不同场所。另外,该各成分(a)~成分(c)可通过在水系中添加并混合而发挥本技术的第一实施方式期待的效果,另外,该各成分也可混合而形成水处理剂的方式添加到水系中。

例如,若为对膜的粘泥控制或防垢,则优选在膜处理前添加药剂。另外,若为对水系内的配管等的粘泥控制或杀菌、防腐蚀,则在水系的任意时期、任意场所均可获得本技术的效果。

本技术的第一实施方式的对象优选冷却水系,更优选该冷却水系为具备冷却槽、冷却塔、热交换器等金属或金属管的冷却水系。

另外,本技术的第一实施方式的方法中,优选以前述成分(a)氯胺化合物与前述成分(b)溴化物盐的摩尔比成为1:0.1~1.0的方式添加。该摩尔比可采用与前述水处理剂中的摩尔比相同的构成。

本技术的第一实施方式的方法中,前述成分(c)羧基聚合物优选以在水系中成为规定的浓度的方式添加。作为前述水系中的规定的浓度,并无特别限定,作为其下限值,优选0.5mg/l以上,更优选1mg/l以上,进一步优选2mg/l以上,另外,作为其上限值,优选500mg/l以下,更优选80mg/l以下,进而优选60mg/l以下,进而更优选50mg/l以下,尤其优选40mg/l以下。

另外,本技术的第一实施方式的方法中,前述成分(c)羧基聚合物在水系中的浓度以成为优选1mg/l~80mg/l、更优选2mg/l~60mg/l、进一步优选2mg/l~50mg/l的方式添加。

需要说明的是,本技术的第一实施方式中,也可作为水处理剂套组使用。在水处理剂套组的情况下,可按照各成分(a)~成分(c)收容在不同的容器中,另外,也可按照两种混合成分与一种成分收容在不同的容器中。另外,也可在各容器中适宜配混任意成分。水处理剂套组的使用或方法可与上述水处理剂的使用或方法同样地进行。

<3.本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法及水处理剂>

以下,对用以实施本技术的第二实施方式的方式进行说明。需要说明的是,以下说明的实施方式示出了本技术的第二实施方式的具代表性的实施方式的一例,由此,本技术的第二实施方式的范围并不受到限定性地解释。

本技术的第二实施方式的主要目的在于提供一种添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且药剂的质量稳定性优异的水处理剂。

本发明者进行了深入研究,结果发现,关于通过在混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液中混合氧化剂而获得的水处理剂,即使在制造后经过固定时间后,总氯检测率也被维持得较高且总氯浓度中的游离氯的含有率也被维持得较低。即,本发明者可获得在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥、另一方面药剂的质量稳定性优异的水处理剂,完成了本技术。

即,本技术可采用以下内容。

本技术的第二实施方式可提供一种水处理剂的制造方法,对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合。

前述稳定剂优选氨基磺酸化合物。

前述氧化剂优选氯系氧化剂。

前述混合溶液的ph优选13以上。

前述混合溶液优选混合有粉末溴化物盐作为前述溴化物盐。

另外,本技术的第二实施方式为含有碱剂、氯胺化合物及溴化物盐的水处理剂,可提供制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率为0.05%(以cl2计)以下的水处理剂。

本技术的第二实施方式的水处理剂优选对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得。

本技术的第二实施方式的水处理剂的ph优选13以上。

<3-1.本技术的第二实施方式的水处理剂及其制造方法>

本技术的第二实施方式可提供一种水处理剂的制造方法,其特征在于,对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合。获得混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液时,碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合顺序可为任意顺序,并无特别限定。

另外,本技术的第二实施方式可提供一种通过在混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液中混合氧化剂而获得的水处理剂。

另外,本技术的第二实施方式中,为含有碱剂、氯胺化合物及溴化物盐的水处理剂,可提供制造后的总氯检测率高至一定以上及/或总氯浓度中的游离氯的含有率低至一定以下的水处理剂。

由此,本技术的第二实施方式可提供一种在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且药剂的质量稳定性优异的水处理剂。

<3-2.本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法>

本发明者对专利文献2(日本专利特表2005-519089公报)的杀生物剂的制备方法进行了研究。具体而言,专利文献2中,在氢氧化钠溶液中混合次氯酸盐及氨基磺酸,制备至少ph11以上的次氯酸盐溶液,在该溶液中最后混合溴化钠,获得稳定的次溴酸盐溶液作为杀生物剂。

然而,可知在利用专利文献2的杀生物剂的制备方法混合粉体的溴化钠时,生成氧化力高、不稳定的次溴酸。本发明者发现,如此通过次溴酸的稳定性降低,观察到杀生物剂中所含的有效成分的效果也降低的倾向。本发明者对其原因进行验证的结果,若向次氯酸溶液中添加粉体的溴化钠,则在粉体溶解时,在溶液内的一部分中生成浓厚的溴化物溶液。本发明者认为,通过与生成该溴化物溶液的浓厚部分时共存的次氯酸反应,生成不稳定的次溴酸。

另一方面,本发明者对专利文献2的杀生物剂的制备方法中溴化钠不是以粉体而是以液体添加的方法也进行了研究,但本发明者发现,由于必须向溴化钠中同时添加水作为水溶液,因此存在可配混的浓度下降的问题。

另外,本发明者对专利文献3(日本专利特表2002-540297公报)的用于控制生物附着的稳定化溴溶液的制造方法进行了研究。具体而言,专利文献3中,将溴化钠溶液与固体氨基磺酸盐混合后,加入次氯酸钠溶液、氢氧化钠溶液而获得稳定化溴溶液。

本发明者认为,若为该专利文献3的方法,则由于在制备溶液时在溶液内的一部分中不生成浓厚的溴化物溶液,因此可抑制次溴酸的生成。但是,该专利文献3的方法中,由于在含有溴化钠及氨基磺酸的水溶液中混合氧化剂,因此由此氧化剂的ph降低。本发明者发现,若氧化剂的ph降低,则生成氧化力高的不稳定成分(例如二氯氨基磺酸或溴氯氨基磺酸等),由于该不稳定成分,存在稳定化溴溶液中所含的有效成分的效果降低的问题。

而且,本发明者进一步进行了深入研究,结果在使用碱剂、稳定剂、溴化物盐及氧化剂而获得的水处理剂中,通过在混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液中混合氧化剂而获得的水处理剂如后述[实施例]所示,相较于专利文献2及专利文献3的水处理剂而言,就总氯检测率、总氯浓度及总氯浓度中的游离氯含有率的综合的观点而言优异。即,以这种方式获得的本技术的第二实施方式的水处理剂在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且药剂的质量稳定性优异。

以往,如专利文献2及专利文献3所示,在制造含有氯胺化合物及溴化物盐的水处理剂时,坚持使将溴化物盐混合到溶液中的顺序为最初或最后。认为其原因在于,由碱剂-稳定剂-氧化剂获得稳定的氯胺化合物,因此将这些药剂的混合视作一个整体的工序。本发明者可突破该以往的坚持,因此可获得优异的本技术的第二实施方式的水处理剂,发现的混合顺序从现有技术来看也不可预测。

即,本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法的特征在于,对混合了碱剂、稳定剂、溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合。而且,本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法具有可获得可长期稳定地维持药剂的质量的单液型水处理剂的优点。

<游离氯浓度、结合氯浓度及总氯浓度的测定方法>

本技术中,游离氯浓度、结合氯浓度及总氯浓度可通过jisk0400-33-10:1999中所示的使用了n,n-二乙基-1,4-苯二胺的dpd法以cl2的浓度的方式测定。jisk0400-33-10:1999中,提出了以下定义。

即,游离氯设为以次氯酸、次氯酸根离子或溶解氯的形式存在的氯。结合氯设为以氯胺及有机氯胺等的形式存在的氯,不包含在上述游离氯中,但设为通过dpd法测定的总氯。总氯设为以游离氯、结合氯或者两者的形式存在的氯。

<总氯检测率(%)及游离氯含有率(%)>

本技术中,所谓“总氯检测率(%)”是作为水处理剂中的有效成分的总氯浓度的残存率(%),可通过“水处理剂中的总氯浓度的实测值(%以cl2计)/水处理剂中的总氯浓度的理论值(%以cl2计)”×100(%)来计算出。该总氯浓度的理论值是在制造时在氧化剂与稳定剂混合时,计算上在水处理剂中形成的总氯浓度的值。

另外,本技术中,“总氯浓度中的游离氯的含有率(%(以cl2计))”可通过[水处理剂中的游离氯浓度(%以cl2计)/水处理剂中的总氯浓度(%以cl2计)]×100%来计算出。

需要说明的是,第二实施方式中的<溴化物(br-)测定方法>及<ph测定方法>可与上述第一实施方式记载的<溴化物(br-)测定方法>及<ph测定方法>同样地进行。

<2-2-1.原材料(碱剂、稳定剂、溴化物盐及氧化剂)>

本技术的第二实施方式的制造方法中作为原材料使用的碱剂、稳定剂、溴化物盐及氧化剂如下所述。

<3-2-1(a)碱剂>

本技术的第二实施方式中使用的碱剂并无特别限定,例如可列举碱性无机盐、碱性有机盐等。

例如可列举碱金属(例如锂、钠、钾等)、碱土金属(例如钙、镁、钡等)、盐氧化物(例如氧化钠、氧化钙等)、盐氢氧化物(例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙等)、碳酸盐(碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙等)等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

该氧化物、盐氢氧化物、碳酸盐优选碱金属或碱土金属。可使用选自由这些组成的组中的一种或者组合使用两种以上。

前述碱剂中,优选碱性无机盐,进而,其中就作业性及成本的观点而言,更优选盐氢氧化物。该盐氢氧化物中,更优选氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物,就成本的观点而言,进一步优选氢氧化钠。

需要说明的是,用于调整本技术的第二实施方式的水处理剂的ph的酸性剂并无特别限定,例如可列举酸性无机盐、酸性有机盐等。例如可列举柠檬酸、磷酸、酒石酸、乙酸、硼酸、邻苯二甲酸、马来酸、琥珀酸等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

<3-2-1(b)稳定剂>

本技术的第二实施方式中使用的稳定剂并无特别限定,优选为通过与氧化剂(优选无机系氯剂)的反应而生成结合氯剂的氯稳定剂。

作为前述氯稳定剂,例如可列举具有伯氨基的化合物、氨及铵盐中的任一种(以下,将这些也称为“nh2系化合物”)等,可使用选自这些中的一种或两种以上者。

作为前述具有伯氨基的化合物,并无特别限定,例如可列举脂肪族胺、芳香族胺、氨基磺酸、磺胺酸、氨磺酰基苯甲酸、氨基酸等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

另外,作为前述铵盐,例如可列举氯化铵、硫酸铵等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

作为更具体的前述氯稳定剂,例如可列举氨基磺酸化合物;异三聚氰酸;5,5’-二甲基乙内酰脲等乙内酰脲类、尿素、缩二脲、氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、乙酰胺、烟酰胺、甲烷磺酰胺、甲苯磺酰胺等酰胺化合物;马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺等酰亚胺化合物;甘氨酸、丙氨酸、组氨酸、赖氨酸等氨基酸;甲胺、羟胺、吗啉、哌嗪、咪唑、组胺等胺化合物;氨;硫酸铵等铵盐等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

前述氯系稳定剂中,就对环境的负荷等观点而言,优选为氨基磺酸化合物,作为该氨基磺酸化合物,例如可列举氨基磺酸、氨基磺酸衍生物及这些的盐,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

前述氯稳定剂(优选nh2系化合物)中,优选氨基磺酸(更优选nh2so2oh)。若使用氨基磺酸生成一氯氨基磺酸,则会成为稳定的氯胺化合物,因此优选。

需要说明的是,作为前述氨基磺酸化合物,可列举本技术的第一实施方式所示的通式[1]所表示的化合物或其盐。

作为前述稳定剂中使用的化合物的盐,并无特别限定,可采用上述“本技术的第一实施方式中使用的化合物的盐”。其中,就成本或操作容易的观点而言,优选碱金属盐(优选钠)。

作为本技术的第二实施方式中使用的氨基磺酸化合物,并无特别限定,可采用上述“本技术的第一实施方式中使用的氨基磺酸化合物”。

前述稳定剂中,更优选氨基磺酸盐。

<3-2-1(c)溴化物盐>

本技术的第二实施方式中使用的溴化物盐并无特别限定,可采用上述“本技术的第一实施方式中使用的溴化物盐”。

另外,作为本技术的第二实施方式中使用的溴化碱金属盐及溴化胺盐,并无特别限定,可采用前述“本技术的第一实施方式中使用的“前述溴化碱金属盐”及“前述溴化胺盐””。

另外,混合到溶液中时的溴化物盐的方式可为氯化物溶液的状态或粉末氯化物盐的状态中的任一种,但就提高有效成分的浓度的观点而言,优选使用粉末溴化物。

<3-2-1(d)氧化剂>

本技术的第二实施方式中使用的氧化剂并无特别限定,优选卤素系氧化剂,作为该卤素系氧化剂,并无特别限定,就可由该述氯系氧化剂与氯系稳定剂获得氯胺化合物的观点而言,优选氯系氧化剂。

本技术的第二实施方式中使用的氯系氧化剂并无特别限定,例如可列举氯气、二氧化氯、次氯酸或其盐、亚氯酸或其盐、氯酸或其盐、过氯酸或其盐、氯化异三聚氰酸或其盐等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

这些中,作为盐形物质的具体例,并无特别限定,可列举:次氯酸钠、次氯酸钾等次氯酸碱金属盐;次氯酸钙、次氯酸钡等次氯酸碱土金属盐;亚氯酸钠、亚氯酸钾等亚氯酸碱金属盐;亚氯酸钡等亚氯酸碱土金属盐;亚氯酸镍等其他亚氯酸金属盐;氯酸铵、氯酸钠、氯酸钾等氯酸碱金属盐;氯酸钙、氯酸钡等氯酸碱土金属盐等,可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

前述氯系氧化剂中,优选选自由次氯酸盐、二氧化氯、氯气组成的组中的一种或两种以上者,其中,就容易操作的观点而言,更优选次氯酸盐。

<3-2-2.本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法>

本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法优选至少对混合了碱剂、稳定剂、溴化物盐的混合溶液(以下也称为“三种药剂混合溶液”)与氧化剂进行混合。进而,更优选在三种药剂混合溶液中添加氧化剂进行混合。混合该氧化剂可参照后述<3-2-2-2.氧化剂混合工序>进行。

本技术的第二实施方式的制造方法的实施方式的例1优选至少包括在混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液中混合氧化剂的工序。混合该氧化剂的工序可与后述的<3-2-2-2.氧化剂混合工序>同样地进行。

前述三种药剂混合溶液可使用预先制备的溶液,也可使用在相同的制造线或者不同的制造线制备的溶液。三种药剂混合溶液可使用例如后述<3-2-2-1制备混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液的工序>中制备的溶液。

就水处理剂的质量稳定性的观点而言,更优选在混合三种药剂后,迅速将氧化剂混合到该三种药剂混合液中而获得水处理剂。

另外,就作业效率的观点以及容易调整水处理剂中的有效成分的观点而言,本技术的第二实施方式的制造方法中的实施方式的例2更优选包括制备混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液的工序、以及在该三种药剂混合溶液中混合氧化剂的工序。

本技术的第二实施方式中使用的溶液的溶剂只要可溶解碱剂、稳定剂、溴化物盐及氧化剂,则并无特别限定,就安全性、操作性、成本的观点而言,优选水。可在不损害本技术的效果的范围内在该水中包含其他溶剂,优选溶剂中99%以上为水。作为其他溶剂,可列举亲水性有机溶剂等,作为该亲水性有机溶剂,例如可列举二醇类(例如乙二醇、二乙二醇等)、二醇醚类(例如二乙二醇单甲醚等)、乙二醇二甲醚(glyme)类、酮类、酯类(例如甲基乙酸酯等)、醇类(例如乙醇、氨基乙醇等)、酰胺(例如n,n-二甲基乙酰胺等)等,其中,优选二醇类、二醇醚类、酯类、醇类。可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上者。

本技术的第二实施方式的制造方法中,溶剂(优选水)的配混量并无特别限定,在第二实施方式的水处理剂中,优选以成为优选5质量%~50质量%、更优选10质量%~40质量%的方式进行配混。

本技术的第二实施方式的制造方法的制造条件可参考公知的制造条件来进行,例如可通过分批或连续步骤来实施,另外也可以温度4℃~40℃左右实施。

以下,使用本技术的实施方式的例2的制造方法对本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法的一例进行说明,但本技术的第二实施方式的制造方法并不限定于该说明。另外,本技术的第二实施方式的制造方法可省略三种药剂混合溶液的制备工序。

本技术的第二实施方式的实施方式的例2的制造方法包括制备三种药剂混合溶液的工序、以及在该混合溶液中混合氧化剂的工序。

<3-2-2-1.制备混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液的工序>

在本技术的第二实施方式的制造中的“制备混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液的工序”(以下,也称为“三种药剂混合溶液制备工序”)中,混合碱剂、稳定剂及溴化物盐的各成分的顺序并无特别限定。

本技术的第二实施方式的三种药剂混合液可在同一时期或分别添加碱剂、稳定剂及溴化物盐此三种药剂并混合而获得。更具体而言,可分别依次添加该三种药剂,另外,也可在混合两种药剂后混合剩余的药剂,也可在同一时期混合三种药剂。

在分别依次添加前述三种药剂的情况下,例如可列举(1)按照碱剂、稳定剂及溴化物盐的顺序,(2)按照碱剂、溴化物盐及稳定剂的顺序,(3)按照稳定剂、溴化物盐及碱剂的顺序,(4)按照稳定剂、碱剂及溴化物盐的顺序,(5)按照溴化物盐、稳定剂及碱剂的顺序,(6)按照溴化物盐、碱剂及稳定剂的顺序等。

本技术的第二实施方式的三种药剂混合制备工序中,优选最初在溶液中混合碱剂。如后所述,可利用碱剂将溶液的ph调整到碱性区域,具体而言,优选11以上,更优选12以上,进而更优选13以上。通过使溶液成为碱性区域,该溶液中混合的各药剂的质量稳定性也良好。

通过在调整为碱性区域的溶液中依次或适宜配混药剂,可获得具有优异的质量稳定性的水处理剂。

另外,本技术的第二实施方式的三种药剂混合制备工序中,更优选按照碱剂、稳定剂及溴化物盐的顺序、或者按照碱剂、溴化物盐及稳定剂的顺序进行混合。

本技术的第二实施方式的三种药剂混合溶液制备工序中的处理温度并无特别限定,该工序可在4℃~40℃左右的温度条件下进行。另外,该三种药剂混合溶液制备工序中的混合机构可采用可混合各药剂与溶液的公知的机构(例如搅拌机构等)。

就本技术的第二实施方式的水处理剂的药剂的质量稳定性的维持的观点而言,前述制备的三种药剂混合溶液的ph理想的是利用该碱剂调整前述三种药剂混合溶液的ph。该三种药剂混合溶液的ph更优选10以上,进一步优选11以上,进而更优选12以上,尤其优选13以上。通过如此调整前述三种药剂混合溶液的ph,可使最终获得的本技术的第二实施方式的水处理剂的ph成为碱性区域,由此可良好地发挥本技术的第二实施方式的水处理剂的有效成分的效果。另外,在不损害本技术的效果的范围内,为了调整第二实施方式的水处理剂的ph,可适宜添加碱剂。

另外,就本技术的第二实施方式的水处理剂的药剂的品质稳定性的维持的观点而言,前述制备的三种药剂混合溶液中所含的稳定剂及溴化物盐的各浓度可通过下述配混量来调整。

前述三种药剂混合溶液的制备中使用的稳定剂(优选氯系稳定剂)的配混量并无特别限定,在前述三种药剂混合溶液中优选5%~80%,更优选10%~70%,进一步优选16%~60%。

前述三种药剂混合溶液的制备中使用的稳定剂(优选氯系稳定剂)的配混量并无特别限定。在氧化剂为无机系氯剂的情况下,就这些的充分的反应性的观点而言,相对于无机系氯剂中所含的氧化成分1摩尔,优选1摩尔~5摩尔,更优选1摩尔~4摩尔,进一步优选1.2摩尔~3摩尔。由此,即使为单液型水处理剂也可良好地维持有效成分。

前述三种药剂混合溶液的制备中使用的溴化物盐的配混量并无特别限定,在前述三种药剂混合溶液中优选3%~50%,更优选6%~40%,进一步优选12%~30%。

<3-2-2-2.氧化剂混合工序>

在本技术的第二实施方式的制造中的“在前述三种药剂混合溶液中混合氧化剂的工序”(以下也称为“氧化剂混合工序”)中,在前述工序中制备的混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的溶液中混合氧化剂。由此,可获得四种药剂混合溶液。

而且,在混合四种药剂时,稳定剂及氧化剂发生反应,生成卤胺化合物(优选氯胺化合物),可在碱性区域下制备含有卤胺化合物(优选氯胺化合物)及溴化物盐的水处理剂。

在前述三种药剂混合溶液中混合时的氧化剂的配混量并无特别限定,在前述四种药剂混合溶液中,优选20%~55%,更优选30%~55%,进一步优选40%~50%。

另外,前述三种药剂混合溶液与氧化剂的混合质量比例并无特别限定,但相对于三种药剂混合溶液1,氧化剂优选0.5~1.5,更优选0.7~1.3。

利用本技术的第二实施方式的制造方法获得的水处理剂在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且药剂的质量稳定性优异。进而,利用该制造方法获得的单液型药剂即使在该单液型的状态下长期保管,也可发挥目标效果,可维持固定的品质。

通过本技术的第二实施方式的制造方法获得的水处理剂含有碱剂、卤胺化合物(优选氯胺化合物)及溴化物盐,该水处理剂中在制造后的总氯检测率(%)为95%以上及/或游离氯浓度为总氯浓度中的0.05%(以cl2计)以下可长期维持者能够抑制制造后的有效成分浓度降低而优选。

本技术的第二实施方式的水处理剂中的稳定剂的含量被调整为:作为其下限值,优选3%以上,更优选5%以上,进而优选8%以上,另外,作为其上限值,优选40%以下,更优选35%以下,进一步优选30%以下,更优选的数值范围更优选5%~35%,进一步优选8%~30%。

本技术的第二实施方式的水处理剂中的溴化物盐的含量被调整为:作为其下限值,优选1%以上,更优选3%以上,进一步优选6%以上,另外,作为其上限值,优选25%以下,更优选20%以下,进一步优选15%以下,更优选的数值范围更优选3%~20%,进一步优选6%~15%。

本技术的第二实施方式的水处理剂中的氧化剂的含量被调整为:作为其下限值,优选20%以上,更优选30%以上,进一步优选40%以上,另外,作为其上限值,优选60%以下,更优选55%以下,进一步优选50%以下,更优选的数值范围更优选30%~55%,进一步优选40%~50%。

前述第二实施方式的水处理剂中的“总氯检测率(%)”更优选96%以上,进一步优选97%以上,进而更优选97.5%以上。

前述第二实施方式的水处理剂中的“总氯浓度中的游离氯的含有率(%(以cl2计))”更优选0.05%以下,进一步优选0.04%以下。

使用前述第二实施方式的水处理剂时的“总氯浓度(%以cl2计)”更优选4.1%以上,进一步优选4.2%以上,进而更优选4.3%以上。若为本技术的第二实施方式的制造方法,则认为第二实施方式的水处理剂中的总氯浓度(%以cl2计)可以提高至4.4%~4.7%的方式制造,因此作为其上限值,可获得4.7%以下、4.6%以下、4.5%以下或4.4%以下者。

另外,在减少有效成分的分解而效率良好地添加到水系中的观点的情况下,本技术的第二实施方式的水处理剂中的总氯检测率(%)、总氯浓度(%以cl2计)、以及总氯浓度中的游离氯的含有率优选制造后~保存4小时时,更优选制造后~保存1小时时的浓度。本技术的第二实施方式的水处理剂即使在制造后0小时时不立即使用,在制造后至4小时左右,总氯检测率、总氯浓度也高且稳定。因此,即使在水系的添加现场附近不设置水处理剂的制造装置,也可进行搬运等应对。另外,若为利用本技术的第二实施方式的制造方法获得的水处理剂,则在制造后~3个月左右可抑制水处理剂中的总氯检测率(%)、总氯浓度(%以cl2计)的急剧减少,且可抑制总氯浓度中的游离氯浓度的急剧增加。

另外,制造后保存本技术的第二实施方式的水处理剂时的保存条件并无特别限定,但优选常温保存或常温暗处保存,更优选4℃~40℃左右的温度管理。

另外,通过本技术的第二实施方式的制造方法获得的第二实施方式的水处理剂可在4℃~40℃左右的常温下市场流通,即使长期(例如制造后~3个月左右)常温保管也可抑制有效成分的浓度的降低。另外,本技术的第二实施方式的水处理剂可在制造工序中在混合过程中不生成浓厚的溴化物溶液,由此,可抑制在所得的第二实施方式的水处理剂中生成次氯酸,减少有效成分浓度的降低,如此可提供质量稳定的制品。

利用本技术的第二实施方式的制造方法获得的水处理剂与专利文献2的水处理剂或专利文献3的水处理剂相比,制造后的总氯浓度高且游离氯浓度低至同等程度以下,目标效果可良好地发挥且药剂的质量稳定性也优异。

需要说明的是,本技术中,所谓药剂的质量稳定性是指在将药剂保管固定期间时药剂中的有效成分难以分解,有效成分浓度维持在某种程度的范围内。更具体而言,理想的是药剂中难以生成次氯酸且有效成分浓度的降低少。

本技术的第二实施方式的水处理剂中,优选调整前述氯胺化合物与前述溴化物盐的摩尔比,将氯胺化合物设为1时,前述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比优选1:0.05~3.0,更优选1:0.1~1.5,进一步优选1:0.1~1.0,进而更优选1:0.2~1.0。需要说明的是,本技术的第二实施方式的水处理剂的制造方法中,也可适宜调整成该摩尔比。

关于本技术的第二实施方式的水处理剂,药剂的质量稳定性优异,在添加到水系中时,基于药剂中的碱剂、卤胺化合物(优选氯胺化合物)及溴化物盐,可良好地发挥次氯酸的效果。而且,本技术的第二实施方式的水处理剂可在水系中经时地缓缓生成次溴酸,因此可更长期更持续地维持水系中的次溴酸的效果。

本技术的第二实施方式的水处理剂的另一方面是单液型的剂,且也可用作缓放性的水处理剂。若在水系内急剧放出次溴酸,则容易导致水系内的腐蚀或劣化,但由于本技术的第二实施方式的水处理剂可控制为使次溴酸的产生速度缓慢,因此可减少水系内的腐蚀或劣化,并且可长期持续地获得次溴酸引起的效果(例如,除菌作用等)。因此,本技术的第二实施方式的水处理剂应用于具有冷却水系或蓄热水系、集尘水系、洗涤塔水系等的开放循环式装置等中更有益。

<3-2-3.本技术的第二实施方式的任意成分>

在本技术的第二实施方式的水处理剂的任一制造工序中,可在不损害本技术的效果的范围内混合作为任意成分的任意的药剂。

作为任意的药剂,例如可列举防腐蚀剂(腐蚀抑制剂)、防垢剂、粘泥控制剂、水等溶剂或分散介质、分散剂酶、杀菌剂及消泡剂等,但并不限定于此,另外,也可使用通常可用于水处理的各种药剂。可使用选自由这些组成的组中的一种或两种以上。任意的药剂可适宜采用第一实施方式中记载的药剂。

<防腐蚀剂(腐蚀抑制剂)>

作为防腐蚀剂(腐蚀抑制剂),并无特别限定,优选冷却水系用防腐蚀剂。例如,优选羧基聚合物等聚合物;苯并三唑或甲苯三唑等唑类。

作为前述羧基聚合物的种类,并无特别限定,可列举具有羧基的水溶性均聚物及/或共聚物等,进而具体而言,例如可列举马来酸系聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物。需要说明的是,该“聚合物”是指含有单体聚合物及共聚物。

作为前述羧基聚合物,更具体而言,例如可列举马来酸均聚物、(甲基)丙烯酸均聚物、和可与马来酸或(甲基)丙烯酸共聚的不饱和单体的共聚物等,可使用选自由这些组成的组中的一种或组合使用两种以上。

本技术的第二实施方式中的羧基聚合物优选含有马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物。该羧基聚合物中的马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物的含有比例(含量)优选50质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,进而更优选95质量%以上,尤其优选99质量%以上,羧基聚合物中的含有比例高者容易获得本技术的期待的效果。

另外,作为可与马来酸或(甲基)丙烯酸的单体共聚的不饱和单体,例如可列举2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羟基-3-芳氧基-1-丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酰胺、乙烯、丙烯、异丙烯、丁烯、异丁烯、己烯、2-乙基己烯、戊烯、异戊烯、辛烯、异辛烯、乙烯醇、乙烯基甲醚及乙烯基乙醚等以及这些的盐等。

可列举使用选自由这些单体组成的组中的一种或两种以上的单体而获得的、选自由均聚物、共聚物、以及前述单体与异丁烯的共聚物等组成的组中的一种或两种以上的聚合物。

前述羧基聚合物在期待防腐蚀作用等药剂效果时,重均分子量优选10的3次幂阶~4次幂阶,更具体而言,优选在200~50000的范围内,更优选在500~30000的范围内,进一步优选在800~30000的范围内,进而更优选1000~20000。

前述羧基聚合物可采用上述本技术的第一实施方式中使用的羧基聚合物及使用量。进而,第二实施方式中,对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得者优选为含有氯胺化合物及溴化物盐的混合物,更优选将该混合物与前述羧基聚合物混合而提供使用前述第一实施方式的成分(a)~成分(c)的水处理剂或水处理剂套组。由此,除了本技术的第二实施方式的效果之外,如本技术的第一实施方式所示,也可更良好地提供其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的水处理技术。

第二实施方式中的<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>可与上述第一实施方式记载的<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>同样地进行。

<防垢剂>

作为本技术的第二实施方式中使用的防垢剂,并无特别限定,可采用上述本技术的第一实施方式中使用的<防垢剂>。

本技术的第二实施方式的水处理剂中的防腐蚀剂及/或防垢剂的含量并无特别限定,优选0.5质量%~30质量%,进而优选1质量%~20质量%。

<3-3.本技术的第二实施方式的水处理剂的使用方法及使用该水处理剂的水处理方法>

本技术的第二实施方式的水处理剂如上所述期待次溴酸的效果(例如除菌作用、粘泥控制作用等),例如可作为粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用等中的至少任一种使用。

本技术的第二实施方式可提供本技术的第二实施方式的水处理剂的使用或使用方法,作为该使用目的,例如可列举水系中的水处理、水系内的杀菌方法、水系内的粘泥控制方法、水系内的防腐蚀方法或水系内的膜防垢方法等。

另外,本技术的第二实施方式也可提供在水系中添加本技术的第二实施方式的水处理剂的水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法。需要说明的是,适宜省略与上述本技术的水处理剂中说明的构成重复的构成。

就经时稳定性的观点而言,本技术的第二实施方式的方法中的水系的ph为碱性区域,更优选7~10,进一步优选8~9。另外,水系的水温并无特别限定,通常可列举4℃~40℃左右。

本技术的第二实施方式的水处理剂向水系中的添加量并无特别限定,可根据处理对象的各种水系适宜调整,但通常优选相对于处理对象的各水系,以浓度1mg/l~1000mg/l连续添加或间歇添加。

本技术的第二实施方式中,水系中的药剂或各成分的添加时期并无特别限定,可在同一时期或分别添加。及/或水系中的药剂或各成分的添加场所并无特别限定,可添加到相同场所或不同场所。

例如,在对膜的粘泥控制或防垢的使用目的的情况下,优选在膜处理之前添加药剂。另外,若为对水系内的配管等的粘泥控制或杀菌、防腐蚀,则在水系的任意时期、任意场所均可获得本技术的效果。

本技术的第二实施方式的对象优选冷却水系,更优选该冷却水系为具备冷却槽、冷却塔、热交换器等金属或金属管的冷却水系。

需要说明的是,本技术的第二实施方式中,也可用作分别具有本技术的第二实施方式的水处理剂与任意成分的水处理剂套组。

例如可提供一种水处理剂套组等,具有:收容在一个容器a中且利用第二实施方式的水处理剂的制造方法而获得的包含(a)氯胺化合物及(b)溴化物盐的混合物;以及收容在一个容器b中的(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物,将这些混合时,前述羧基聚合物成为1质量%~18质量%,ph为10以上。

在水处理剂套组的情况下,可按照各成分收容在不同的容器中,另外,也可按照两种混合成分与一种成分收容在不同的容器中。另外,也可在各容器中适宜配混任意成分。水处理剂套组的使用或方法可与上述水处理剂的使用或方法同样地进行。

本技术也可采用以下的构成。

·[1]一种水处理剂,其含有以下的成分(a)~成分(c)且ph为10以上:

(a)氯胺化合物、

(b)溴化物盐、

(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

·[2]根据前述[1]所述的水处理剂,其中,所述氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比为1:0.1~1.0。

·[3]根据前述[1]或[2]所述的水处理剂,其中,所述水处理剂为粘泥控制用、防腐蚀用或防垢用中的至少任一种。

·[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂使用对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得者。

·[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂的制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率为0.05%(以cl2计)以下。

·[6]根据前述[1]~[5]中任一项所述的水处理剂,其中,所述羧基聚合物含有马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物,优选在所述羧基聚合物中含有50质量%以上。

·[7]根据前述[1]~[6]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂的ph为13以上。

·[8]根据前述[1]~[7]中任一项所述的水处理剂,其中,所述溴化物盐为选自溴化碱金属盐、溴化铵盐、氢溴酸及溴化胺盐中的一种或两种以上。

·[9]一种水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法,在水系中添加前述[1]~[8]中任一项所述的水处理剂。

·[10]根据前述[9]所述的方法,其中,以水系中的羧基浓度成为1mg/l~100mg/l的方式向水系中添加所述水处理剂。

·[11]一种水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法,其中,将以下的成分(a)~成分(c)在同一时期或不同时期及/或在同一场所或不同场所添加到水系中:

(a)氯胺化合物、

(b)溴化物盐、

(c)聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下的羧基聚合物1质量%~18质量%。

·[12]根据前述[10]~[12]中任一项所述的方法,其中,以所述成分(a)氯胺化合物与所述成分(b)溴化物盐的摩尔比成为1:0.1~1.0的方式添加,及/或以水系中的羧基浓度成为5mg/l~50mg/l的方式添加所述成分(c)。

·[13]根据前述[9]~[12]中任一项所述的方法,其中,所述水系为冷却水系,优选所述冷却水系为具备冷却槽、冷却塔、热交换器等金属或金属管的冷却水系。

另外,本技术也可采用以下的构成。

·[14]一种水处理剂的制造方法,其特征在于,其对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合。优选在所述混合液中添加氧化剂并进行混合。

·[15]根据前述[14]所述的水处理剂的制造方法,其中,所述稳定剂为氨基磺酸化合物。优选所述氨基磺酸化合物为所述通式(1)所表示的化合物或其盐。其中,更优选氨基磺酸或其盐。

·[16]根据前述[14]或[15]所述的水处理剂的制造方法,其中,所述氧化剂为氯系氧化剂。所述氯系氧化剂优选选自次氯酸盐、二氧化氯及氯气中的一种或两种以上者。

·[17]根据[14]~[16]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,所述混合溶液的ph为12以上(优选13以上)。在混合所述氧化剂时,优选调整所述混合溶液的ph。

·[18]根据前述[14]~[17]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,所述混合溶液是混合了粉末溴化物盐作为所述溴化物盐的溶液。

·[19]根据前述[14]~[18]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,进一步混合成羧基聚合物1质量%~18质量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下。优选进而混合所述混合液与所述羧基聚合物。

·[20]根据前述[14]~[19]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,所述混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的溶液是将碱剂混合到溶液中后接着在同一时期或分别混合稳定剂及/或溴化物盐而获得的溶液。

·[21]根据前述[14]~[20]中任一项所述的水处理剂的制造方法,其中,将氯胺化合物设为1时,将所述水处理剂中氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比调整为1:0.05~3.0。

·[22]一种水处理剂,其是通过前述[14]~[21]中任一项所述的水处理剂的制造方法而获得。优选所述水处理剂含有碱剂、卤胺化合物(优选氯胺化合物)及溴化物盐。

·[23]一种水处理剂,其含有碱剂、氯胺化合物及溴化物盐,制造后的总氯检测率为95%以上且总氯浓度中的游离氯含有率为0.05%(以cl2计)以下。进而,优选制造后的总氯浓度为4.1%(以cl2计)以上。

·[24]根据前述[22]或[23]所述的水处理剂,其中,所述水处理剂是对混合了碱剂、稳定剂及溴化物盐的混合溶液与氧化剂进行混合而获得。

·[25]根据前述[22]~[24]中任一项所述的水处理剂,其中,进一步混合成羧基聚合物1质量%~18质量%,所述羧基聚合物中的羧基含有率为0.8g-cooh/g-聚合物以下。

所述羧基聚合物优选含有马来酸系聚合物及/或(甲基)丙烯酸类聚合物,更优选在所述羧基聚合物中含有50质量%以上。

·[26]根据前述[21]~[24]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂的ph为13以上。

·[27]根据前述[21]~[26]中任一项所述的水处理剂,其中,所述水处理剂为次溴酸的缓放性制剂。

·[28]根据前述[21]~[27]中任一项所述的水处理剂,其进而含有防腐蚀剂及/或防垢剂。优选含有0.5质量%~30质量%的防腐蚀剂及/或防垢剂。

·[29]一种水处理方法、杀菌方法、粘泥控制方法、防腐蚀方法或防垢方法,在水系中添加通过前述[14]~[21]中任一项所述的水处理剂的制造方法获得的水处理剂或前述[22]~[28]中任一项所述的水处理剂。

优选应用于水处理装置。应用于具有冷却水系或蓄热水系、集尘水系、洗涤塔水系等的开放循环式装置等。

优选相对于处理对象的各水系,以浓度1mg/l~1000mg/l连续添加或间歇添加所述水处理剂。

·[30]一种水处理装置或水处理系统,包括添加水处理剂或所述水处理剂中使用的各成分的装置或系统,

所述水处理剂是前述[1]~[14]中任一项所述的水处理剂、前述[23]~[28]中任一项所述的水处理剂。

所述水处理装置或水处理系统也可进而包括用于存储的装置或系统,及/或也可包括用于混合的装置或配管或系统。进而,也可包括用于控制前述[9]~[13]中任一项所述的方法、及/或前述[29]所述的方法的控制装置或控制系统。

需要说明的是,也可适宜配混使用前述[1]~[14]中任一项所述的水处理剂中使用的各成分、以及前述[22]~[28]中任一项所述的水处理剂中使用的各成分。也可通过将各成分混合而形成水处理剂的状态添加到水系中,来发挥次溴酸的效果。另外,也可通过将各成分在同一时期或依次添加到水系中且在水系中混合这些各成分,来发挥次溴酸的效果。

实施例

列举以下的试验例、实施例及比较例等来对本技术的实施方式进行说明。需要说明的是,本技术的范围并不限定于试验例、实施例等。

<试验例1~试验例28(第一实施方式)>

[试验例1~试验例4:各成分的组合:试样1~试样4]

图1中以试样(水处理剂)成为0.8g/水l的方式对开放循环式的冷却水(ph8~9)添加各试样1~4,并示出水系中的总氧化剂浓度的经时变化。

试验例1中的试样1的水处理剂(×)含有氯胺化合物浓度9%。

试验例2中的试样2的水处理剂(△)含有氯胺化合物浓度9%与溴化物浓度3.9%。

试验例3中的试样3的水处理剂(□)含有氯胺化合物浓度9%、羧基聚合物浓度1.6%。

试验例4中的试样4的水处理剂(◇)含有氯胺化合物浓度9%、羧基聚合物浓度1.6%、溴化物浓度3.9%,ph为13。

需要说明的是,试验例1~试验例28中使用的氯胺化合物是使次氯酸及氨基磺酸(hn2so2oh)反应而获得者,以cl2/n摩尔比成为0.1~1的方式制备。

另外,试验例1~试验例28中使用的溴化物盐为溴化钾。

另外,试验例1~试验例4中使用的羧基聚合物为马来酸聚合物(99质量%以上),该聚合物中的羧基含量为0.77g-cooh/g-聚合物,羧基聚合物的重均分子量为3900。

羧基聚合物中的羧基的含有率通过上述<羧基含有率的测定方法(g-cooh/g-聚合物)>进行测定。

羧基聚合物的重均分子量通过上述<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>进行测定。

各[试验例]中使用的各测定方法如下所示。

<总氧化剂浓度>:利用dpd总(total)试剂测定氯胺、次氯酸、次溴酸的合计。总氧化剂浓度以氯换算计,以mg/l、以cl2计表示。

<次溴酸>:使游离氯与甘氨酸反应后,利用dpd游离(free)试剂测定残留的次溴酸。次溴酸浓度以氯换算计,以mg/l、以cl2计表示。

需要说明的是,本技术中使用的dpd法按照jisk0400-33-10:1999中使用了n,n-二乙基-1,4-苯二胺的dpd法进行。

图1中示出将仅添加氯胺化合物时的浓度设为100%且使羧基聚合物、溴化物共存时的总氧化剂浓度的经时变化。

在氯胺化合物中分别单独添加羧基聚合物、溴化物时,残留率未观察到差异,但在氯胺化合物中添加羧基聚合物与溴化物两者时,残留率降低了10%以上。

仅氯胺化合物与溴化剂、羧基聚合物共存时,残留率显著降低,因此认为水系内生成的次溴酸与羧基聚合物反应而分解。

如此,试样4的水处理剂中,可期待羧基聚合物的药理效果。但是,试样4尽管设计成利用比次氯酸强的次溴酸,但试样4在水系中次溴酸的经时稳定性不怎么良好,因此认为次溴酸的效果(例如除菌效果等)也欠缺持续性。因此,在试样4中,认为难以提供在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥且其他化合物的药剂效果也可良好地发挥的单液型的水处理剂。

[试验例5~试验例16:羧基聚合物的羧基含有率]

试验例5~试验例16中使用的各水处理剂含有氯胺化合物浓度9%、羧基聚合物浓度1.6%、溴化物浓度3.9%,使用以ph13者为原料制备的水处理剂。

试验例5~试验例16中使用的各水处理剂中使用的羧基聚合物为马来酸聚合物,使用重均分子量为1000~16000范围内的聚合物。

此时,各水处理剂的羧基聚合物使用如表1及表2所示的羧基聚合物中的羧基含有率(g-cooh/g-聚合物)者。

具体而言,测定试验例5~试验例16的各水处理剂中的羧基聚合物中的羧基含有率,结果为试验例5及11:0.63g-cooh/g-聚合物、试验例6及12:0.43g-cooh/g-聚合物、试验例7及13:0.49g-cooh/g-聚合物、试验例8及14:0.52g-cooh/g-聚合物、试验例9及15:0.71g-cooh/g-聚合物、试验例10及16:0.77g-cooh/g-聚合物。

进而,以使水处理剂中的羧基聚合物浓度在添加于水1l中时成为羧基聚合物浓度5mg-聚合物/l的方式制备各水处理剂,分别在试验例5~试验例10中使用。

另外,以使水处理剂中的羧基聚合物浓度在添加于水1l中时成为羧基聚合物浓度30mg-聚合物/l的方式制备各水处理剂,分别在试验例11~试验例16中使用。

将氯胺化合物设为1时,试验例5~试验例16中使用的各水处理剂的氯胺化合物与溴化物盐的摩尔比为1:0.2~1.0。

试验例5~试验例10中,以羧基聚合物浓度成为5mg-聚合物/l的方式对开放循环式的冷却水(ph8~9)添加各水处理剂,测定48小时后的水系中的次溴酸浓度(mg/l,以cl2计)。该结果如图2及表1所示。

试验例11~试验例16中,以羧基聚合物浓度成为30mg-聚合物/l的方式对开放循环式的冷却水(ph8~9)添加各水处理剂,测定48小时后的水系中的次溴酸浓度(mg/l,以cl2计)。该结果如图3及表2所示。

[表1]

表1

[表2]

表2

[试验例17~试验例27:水系中的羧基聚合物浓度]

以试验例5中使用的水处理剂为原料,变更为表3所示的水系中的羧基聚合物浓度,获得试验例17~试验例29中使用的各水处理剂。

试验例17~试验例27中,以成为下述表3的水系中的羧基聚合物浓度(mg-聚合物/l)的方式对开放循环式的冷却水(ph8~9)添加各水处理剂。添加各水处理剂后,测定48小时后水系中的次溴酸浓度(mg/l,以cl2计)。该结果如图4及表3。

[表3]

表3

<小结>

试验例5~试验例16的结果如图2及图3、表1及表2所示。试验例17~试验例27的结果如图4及表3所示。

水处理剂中使用的羧基聚合物在聚合物中的羧基含有率为0.77时,可将添加的水系的次溴酸浓度维持在约80%。进而,就可使添加的水系的次溴酸浓度为90%以上的观点而言,所述聚合物中的羧基含有率更优选0.35~0.75时更良好。

另外,向水系中添加水处理剂时的水系中的羧基聚合物的浓度为5mg-聚合物/l~30mg-聚合物/l时,水系中的总氧化剂浓度(%)及次溴酸浓度(%)高而良好。

进而,就效果及成本的观点而言水处理剂相对于水系的添加量优选40mg/l~200mg/l。进而,如上所述,若考虑到在水系中添加水处理剂时的水系中的羧基聚合物的浓度优选5mg-聚合物/l~30mg-聚合物/l,则水处理剂中含有的羧基聚合物浓度理想的是设定为18质量%以下(更优选15质量%以下),另外,就成本方面、作业效率或效果发挥等观点而言,理想的是设为1质量%以上(更优选1.5质量%以上)。其可求出例如[水系中的聚合物浓度30mg-聚合物/l]/[水处理剂相对于水系的添加量200mg/l]=水处理剂中的聚合物含量0.15mg-聚合物/mg(即,15质量%)。

另外,即使是将试验例7的水处理剂中使用的马来酸聚合物变换为丙烯酸聚合物(聚合物中的羧基含有率0.5g-cooh/g-聚合物;重均分子量1000~16000)的水处理剂,也可获得与试验例7的水处理剂同样的效果。

另外,关于试验例5~试验例16的各水处理剂的总氧化剂浓度,在恒温槽静置保存中,在20℃下保管20日时为98%以上,另外,在50℃下保管20日时为90%以上。

[试验例28:缓放性及羧基聚合物的重均分子量]

如表4所示,以羧基聚合物浓度成为0.2g/l的方式对开放循环式的冷却水(ph8~9)添加试验例5中使用的水处理剂,经时地测定水系中的次溴酸浓度(mg/l,以cl2计)。

另外,将试验例5的水处理剂中使用的重均分子量为3900的羧基聚合物分别置换为重均分子量为800、14000、20000者并进行同样的试验。即使是这些的10的3次幂阶~4次幂阶的范围的重均分子量的羧基聚合物,也可获得与重均分子量为3900的羧基聚合物时大致相同程度的次氯酸浓度。使用重均分子量约1000~20000的羧基聚合物时,可形成更优异的次溴酸浓度(约40%~60%)。

聚合物中的羧基的含量通过上述<羧基含有率的测定方法(g-cooh/g-聚合物)>进行测定。

羧基聚合物的重均分子量通过上述<水溶性聚合物的重均分子量的测定方法>进行测定。

第一实施方式的水处理剂可调整成水系添加后经过48小时时的次溴酸浓度优选0.25mg/l(以cl2计)~1.5mg/l(以cl2计)、更优选0.5mg/l(以cl2计)~1mg/l(以cl2计)。

[表4]

表4

<试验例29~试验例31(第二实施方式)>

各[试验例]中使用的各测定方法如下述所示。

<总氧化剂浓度>:利用dpd总试剂测定氯胺、次氯酸、次溴酸的合计。总氧化剂浓度以氯换算计,以mg/l、以cl2计表示。

<次溴酸>:使游离氯与甘氨酸反应后,利用dpd游离试剂测定残留的次溴酸。次溴酸浓度以氯换算计,以mg/l、以cl2计表示。

需要说明的是,本技术中使用的dpd法按照jisk0400-33-10:1999中使用了n,n-二乙基-1,4-苯二胺的dpd法进行。

[试验例:试验例29(实施例1)、试验例30(比较例1)及试验例31(比较例2)]

本试验中,按照表5所示的混合顺序,在水(10℃~20℃左右)中配混表5的各成分,制备各单液型水处理剂。

此时,在刚制造后(0小时)的水处理剂中,以成为水20质量%(剩余)、氨基磺酸钠10质量%、溴化钠5质量%、ph14的方式配混表5中所示的各成分。使用氢氧化钠作为碱剂,使用粉末溴化钠作为溴化钠。相对于氨基磺酸(游离型)1.5摩尔,以次氯酸(游离型)成为1摩尔的方式使用次氯酸钠。

另外,在试验例29(实施例1)、试验例30及试验例31(比较例1及比较例2)中,混合氨基磺酸钠与次氯酸钠时,在计算上所生成的水处理剂中的总氯浓度(%)(以cl2计)的理论值为4.4%。表2及图5中所示的试验例29(实施例1)、试验例30及试验例31(比较例1及比较例2)的各“总氯检测率(%)”通过“水处理剂中的总氯浓度的实测值(%以cl2计)/水处理剂中的总氯浓度的理论值(%以cl2计)”×100(%)来计算出。

关于试验例29(实施例1)的水处理剂的制造方法:

向1.0l水中添加500g氢氧化钠并进行混合,使ph为14以上,获得碱剂混合水溶液。

向该碱剂混合水溶液中添加氨基磺酸钠400g,接着添加粉末溴化钠250g并进行混合,获得三种药剂混合水溶液。

向该三种药剂混合水溶液中添加次氯酸钠2000g并进行混合,获得水处理剂。相对于次氯酸(游离型)1摩尔,以氨基磺酸(游离型)成为1.5摩尔的方式添加次氯酸钠来制备。

需要说明的是,氨基磺酸钠使用了东京化成工业公司制品,粉末溴化钠使用了东京化成工业公司制品,次氯酸钠使用了日本轻金属公司制品。

单液型水处理剂中的各成分的浓度如上所述。

另外,“总氯浓度中的游离氯的含有率(%)”通过[水处理剂中的游离氯浓度(%以cl2计)/水处理剂中的总氯浓度(%以cl2计)]×100(%)算出。

另外,作为试验例32(实施例2)的水处理剂,在制备三种药剂混合水溶液时,变更氨基磺酸钠及粉末溴化钠的添加顺序。即,在碱剂混合水溶液中,接着添加粉末溴化钠,接着添加氨基磺酸钠并进行混合,制备三种药剂混合水溶液。制造后经过4小时后,试验例32(实施例2)的水处理剂中的总氯浓度为4.3(%以cl2计)、及该总氯浓度中的游离氯的含有率为0.04(%以cl2计)。因此,试验例32(实施例2)的水处理剂具有与试验例29(实施例1)的水处理剂的质量稳定性实质上相同程度的质量稳定性。

关于各水处理剂(试验例29(实施例1)、试验例30及试验例31(比较例1及比较例2)),制造后以水溶液的温度15℃~25℃左右保管固定时间。每制造后的经过时间(1小时、2小时、3小时、4小时),对各水处理剂中的总氯浓度及游离氯进行测定,其结果如表6所示。

[表5]

表5:各水处理剂的制造步骤

[表6]

表6:各水处理剂中的总氯浓度及总氯浓度中的游离氯含有率

[表7]

表7:各水处理剂中的总氯检测率

总氯浓度的理论值设为4.4(%)(以cl2计)。

如表5~表7中的试验例29(实施例1)所示,制备混合了溴化物盐以外的药剂的混合溶液,在该混合溶液中添加溴化物盐并进行混合,可获得含有氯胺化合物+溴化物离子的单液型水处理剂,按照这种制造顺序,可获得在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥,另一方面药剂的质量稳定性优异的水处理剂。

具体而言,试验例29(实施例1)的水处理剂在制造后经过4小时时,总氯检测率(%)约为98%以及总氯浓度(%以cl2计)为4.3%且变得平稳,总氯浓度中的游离氯含有率也为0.04%且变得平稳。认为通过成为该平稳状态,水处理剂中的有效成分变为稳定的状态,因此认为该稳定的状态持续数周以上。

另一方面,试验例31(比较例2)的水处理剂即使在制造后经过4小时,总氯浓度的减少仍然继续,认为之后会大大低于总氯检测率60%及总氯浓度(%以cl2计)2.8%。另外,试验例30(比较例1)的水处理剂在制造后经过4小时后,总氯检测率约为93%及总氯浓度(%以cl2计)为4.1%且变得平稳,总氯浓度中的游离氯含有率也为0.05%且变为平稳状态。

制造后经过1小时与制造后经过4小时时的试验例29(实施例1)的水处理剂的总氯检测率的损耗约为3%,但试验例30(比较例1)的水处理剂的总氯检测率的损耗约为7%。将试验例29(实施例1)的水处理剂中的总氯浓度的损耗率与试验例30(比较例1)的水处理剂的总氯浓度的损耗率进行比较时,试验例29(实施例1)的水处理剂可将损耗率抑制为一半以下,且可维持实质上接近100%的状态,因此可以说质量稳定性非常优异。

如此,本技术的第二实施方式的水处理剂可较高地维持有效成分,因此可以说在添加到水系中时次溴酸的效果良好地发挥,且药剂的质量稳定性优异。

另外,经过2小时后的试验例30(比较例1)的水处理剂的总氯浓度(%以cl2计)为4.1%以下,但本技术的第二实施方式的水处理剂的总氯浓度(%以cl2计)即使经过2小时也至少维持4.2%以上,通过本技术的第二实施方式的制造方法获得的水处理剂可以说为新颖的水处理剂。

关于按照所述顺序制造的本技术的第二实施方式的水处理剂,药剂的质量稳定性优异,可非常抑制有效成分的减少,因此在添加到水系中时可高浓度地产生次溴酸。因此,本技术的第二实施方式的水处理剂与其他水处理剂相比,在添加到水系中时,可更高浓度地生成次溴酸,即,可良好地发挥次溴酸的效果。因此,本技术的第二实施方式的水处理剂可进一步发挥高杀菌效果、高粘泥防止效果等次溴酸的效果。

另外,本技术的第二实施方式的水处理剂并非配混特殊的装置或其他药剂来显现这种作用效果,而是可通过设计各成分的混合顺序来发挥这种优异效果。即,如此引出的本技术的第二实施方式的制造方法及通过这种制造方法获得的水处理剂可实现低成本化、作业效率化、质量稳定提高,就这种观点而言,本技术的第二实施方式也可以说发现了无法预测的构成及由此产生的无法预测的效果。

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