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Flocculation and Rheological Characteristics of Graft Copolymers of Carboxymethyl Cellulose and Polyacrylamide
Abstract
Graft copolymers of carboxymethyl cellulose, CMC, (d.s. 0.5) and polyacrylamide have been synthesized using ceric ioninitiated solution polymerization technique. The performance of the graft copolymer samples as flocculating agents was examined in 0.15% (w/v) kaolin suspension as function dosage. The flocculating ability of the graft polymer samples was
comparable with those of commercial flocculant/coagulant, particularly at relatively high flocculant dosage. It was found that the performance of the graft copolymer samples as flocculating agents depended more on the molecular weight of the grafted polyacrylamide chains than on the number of the synthetic polymer chains interpositioned on the backbone polymer. Viscosity measurement in aqueous medium (double distilled water) of CMC and its graft copolymer, and in the presence of mono-, di- and trivalent cations were carried out. The results showed that grafting polyacrylamide on CMC increased (by more than 50%) the viscosity of CMC, markedly reduced the extent of biodegradation of aqueous solution of the backbone polymer, and buffered the effect of temperature and cations on the viscosity of the polymer solution.
Key Words: carboxymethyls cellulose, polyacrylamoide, graft copolymers, flocculation, rheological characteristics
Résumé
Des greffes des copolymères de carboxyméthyle cellulosique, CMC (d.s. 0,5) et de polyacrylamide ont été synthétisés en utilisant la technique de polymérisation d\'une solution sérique ionisée. Le pouvoir des échantillons utilisés comme matières agglutinantes du copolymère greffé, a été étudié dans 0,15% (w/v) de suspension du kaolin employé comme dose habituelle. Le pouvoir agglutinant des échantillons du polymère greffé était comparable à celui des agglutinants / coagulants commerciaux, particulièrement à des doses relativement élevés d\'agglutinant. On a constaté que le pouvoir agglutinant des échantillons du copolymère greffé dépend plus du poids moléculaire des chaînes greffées de polyacrylamide que du nombre de chaînes synthétiques du polymère situé dans le polymère central. Des mensurations de la viscosité dans un milieu aqueux (eau bi-distillée) de la cellulose carboxyméthylique et son copolymère greffé, et en présence des cations mono -, di et trivalents ont été effectuées. Les résultats ont montré que le greffage du polyacrylamide sur la cellulose carboxyméthylique augmente dans plus de 50%, la viscosité de la cellulose carboxyméthylique et qu\'il réduit fortement le niveau de biodégradation de la solution aqueuse du polymère central, tout en neutralisant l\'action de la température et des cations sur la viscosité de la solution polymérique.
Mots-clés: carboxyméthyles cellulosiques, polyacrylamide, greffage de copolymères, floculation, caractéristiques rhéologiques.
Discovery and Innovation Vol 16 (3&4) 2004: 144-148
comparable with those of commercial flocculant/coagulant, particularly at relatively high flocculant dosage. It was found that the performance of the graft copolymer samples as flocculating agents depended more on the molecular weight of the grafted polyacrylamide chains than on the number of the synthetic polymer chains interpositioned on the backbone polymer. Viscosity measurement in aqueous medium (double distilled water) of CMC and its graft copolymer, and in the presence of mono-, di- and trivalent cations were carried out. The results showed that grafting polyacrylamide on CMC increased (by more than 50%) the viscosity of CMC, markedly reduced the extent of biodegradation of aqueous solution of the backbone polymer, and buffered the effect of temperature and cations on the viscosity of the polymer solution.
Key Words: carboxymethyls cellulose, polyacrylamoide, graft copolymers, flocculation, rheological characteristics
Résumé
Des greffes des copolymères de carboxyméthyle cellulosique, CMC (d.s. 0,5) et de polyacrylamide ont été synthétisés en utilisant la technique de polymérisation d\'une solution sérique ionisée. Le pouvoir des échantillons utilisés comme matières agglutinantes du copolymère greffé, a été étudié dans 0,15% (w/v) de suspension du kaolin employé comme dose habituelle. Le pouvoir agglutinant des échantillons du polymère greffé était comparable à celui des agglutinants / coagulants commerciaux, particulièrement à des doses relativement élevés d\'agglutinant. On a constaté que le pouvoir agglutinant des échantillons du copolymère greffé dépend plus du poids moléculaire des chaînes greffées de polyacrylamide que du nombre de chaînes synthétiques du polymère situé dans le polymère central. Des mensurations de la viscosité dans un milieu aqueux (eau bi-distillée) de la cellulose carboxyméthylique et son copolymère greffé, et en présence des cations mono -, di et trivalents ont été effectuées. Les résultats ont montré que le greffage du polyacrylamide sur la cellulose carboxyméthylique augmente dans plus de 50%, la viscosité de la cellulose carboxyméthylique et qu\'il réduit fortement le niveau de biodégradation de la solution aqueuse du polymère central, tout en neutralisant l\'action de la température et des cations sur la viscosité de la solution polymérique.
Mots-clés: carboxyméthyles cellulosiques, polyacrylamide, greffage de copolymères, floculation, caractéristiques rhéologiques.
Discovery and Innovation Vol 16 (3&4) 2004: 144-148
