(57)【要約】以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が８５％以上となる、金属吸着用アクリル繊維。＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞金属吸着用アクリル繊維の浸漬液への浸漬を開始する。浸漬開始から２４時間後に、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液のストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、対照液を作成し、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００
2013111857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が８５％以上となる、金属吸着用アクリル繊維。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、炭酸ストロンチウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。
ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００
【請求項２】
以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、請求項１に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セシウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセシウムの濃度Ｃ３（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセシウムの定量分析を行い、前記対照液中のセシウムの濃度Ｃ４（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率を算出する。
セシウム吸着率（％）＝｛（Ｃ４−Ｃ３）／Ｃ４｝×１００
【請求項３】
以下の測定方法でセリウム吸着率を測定した場合に、セリウム吸着率が８５％以上となる、請求項１または２に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セリウム吸着率測定方法（セリウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物の濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セリウムの定量分析を行い、前記試験液中のセリウムの濃度Ｃ５（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセリウムの定量分析を行い、前記対照液中のセリウムの濃度Ｃ６（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、セリウム吸着率を算出する。
セリウム吸着率（％）＝｛（Ｃ６−Ｃ５）／Ｃ６｝×１００
【請求項４】
以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が７０％以上となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、炭酸ストロンチウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、請求項１に記載のストロンチウム吸着率測定方法と同様にしてストロンチウム吸着率を算出する。
【請求項５】
以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率（セシウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、塩化セシウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、請求項２に記載のセシウム吸着率測定方法と同様にしてセシウム吸着率を算出する。
【請求項６】
ＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇである請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項７】
ＳＡＧ値が２〜２０である請求項６に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項８】
ＢＥＴ比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇである請求項６または７に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項９】
アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解して得られる紡糸原液を凝固液中に湿式紡糸し、延伸・洗浄を行い、乾燥緻密化処理を行わずに得られる請求項６〜８のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含むシート状物。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含む不織布。
【請求項１２】
目付が５０〜１０００ｇ／ｍ２、密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３である請求項１１に記載の不織布。
【請求項１３】
請求項１〜９に記載の金属吸着用アクリル繊維の金属吸着材としての使用。
【請求項１４】
請求項１０に記載のシート状物の金属吸着材としての使用。
【請求項１５】
請求項１１又は１２に記載の不織布の金属吸着材としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属吸着用アクリル繊維、これを用いた不織布及びシート状物並びにそれらの金属吸着材としての使用に関する。
本願は、２０１２年１月２７日に、日本に出願された特願２０１２−０１５１９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多数の空孔が存在する多孔質構造のアクリル繊維については、知られており（特許文献１）、またその多孔質化する技術についても多数提案されている。例えば水溶性高分子成分或いはアルカリ可溶性成分を添加して製糸後に除去する技術が提案されている（特許文献２、特許文献３）。【０００３】
しかしながら、これらの技術による多孔質化アクリル繊維は、いずれも吸湿性、吸水性を改善するものであり、或いは新たな機能を付加する添加剤を保持させることを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３０９６１３号公報
【特許文献２】特開２００３−３４２８３１号公報
【特許文献３】特開２００７−１２６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、多孔質構造を有することによる金属吸着用のアクリル繊維、これを用いた不織布及びシート状物、並びにそれらの金属吸着材としての使用を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の態様を有する。【０００７】
［１］以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が８５％以上となる、金属吸着用アクリル繊維。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、炭酸ストロンチウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。
ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００【０００８】
［２］以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、［１］に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セシウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセシウムの濃度Ｃ３（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセシウムの定量分析を行い、前記対照液中のセシウムの濃度Ｃ４（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率を算出する。
セシウム吸着率（％）＝｛（Ｃ４−Ｃ３）／Ｃ４｝×１００【０００９】
［３］以下の測定方法でセリウム吸着率を測定した場合に、セリウム吸着率が８５％以上となる、［１］または［２］に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セリウム吸着率測定方法（セリウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物の濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セリウムの定量分析を行い、前記試験液中のセリウムの濃度Ｃ５（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセリウムの定量分析を行い、前記対照液中のセリウムの濃度Ｃ６（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、セリウム吸着率を算出する。
セリウム吸着率（％）＝｛（Ｃ６−Ｃ５）／Ｃ６｝×１００【００１０】
［４］以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が７０％以上となる、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、炭酸ストロンチウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、［１］に記載のストロンチウム吸着率測定方法と同様にしてストロンチウム吸着率を算出する。【００１１】
［５］以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、塩化セシウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、［２］に記載のセシウム吸着率測定方法と同様にしてセシウム吸着率を算出する。【００１２】
［６］ＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇである［１］〜［５］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。【００１３】
［７］ＳＡＧ値が２〜２０である［１］〜［６］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。【００１４】
［８］ＢＥＴ比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇである［１］〜［７］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。【００１５】
［９］アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解して得られる紡糸原液を凝固液中に湿式紡糸し、延伸・洗浄を行い、乾燥緻密化処理を行わずに得られる［１］〜［８］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。【００１６】
［１０］［１］〜［９］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含むシート状物。【００１７】
［１１］［１］〜［９］のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含む不織布。【００１８】
［１２］目付が５０〜１０００ｇ／ｍ２、密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３である［１１］に記載の不織布。【００１９】
［１３］［１］〜［９］に記載の金属吸着用アクリル繊維の金属吸着材としての使用。【００２０】
［１４］［１０］に記載のシート状物の金属吸着材としての使用。【００２１】
［１５］［１１］又は［１２］に記載の不織布の金属吸着材としての使用。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の多孔質構造を有するアクリル繊維、これを用いた不織布及びシート状物は、金属吸着能に優れ、金属吸着用繊維として有用なるものである。吸着される金属としては、種々の金属が適用されるが、特にセシウム、ストロンチウム、セリウムは、それらの同位体を含め、イオンや錯イオンの形で繊維の内部の空孔および表面に開口した空孔が存在する多孔質構造に吸着される。
また、本発明のアクリル繊維、これを用いた不織布及びシート状物の金属吸着としての使用は、特にセシウム、ストロンチウム、セリウムを吸着するのに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の金属吸着用アクリル繊維の一例の繊維軸と直角方向の走査型電子顕微鏡写真（倍率１００００）である。
【図２】本発明の金属吸着用アクリル繊維の他の例の繊維軸と直角方向の走査型電子顕微鏡写真（倍率１００００）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２５】
≪金属吸着用アクリル繊維≫
本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維は、アクリロニトリル系重合体から構成される。前記アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリルから誘導される構成単位を少なくとも８５質量％含む重合体であり、より好ましくは８７〜１００質量％である。重合体は、アクリロニトリルと共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であってもよい。共重合可能なビニルモノマーとしては、例えば酢酸ビニル、アクリル酸メチル、メタリルスルフォン酸ソーダ等が挙げられる。
これらのモノマーを重合させる方法としては、一般的に用いられる水系懸濁重合や溶液重合などが挙げられる。
【００２６】
本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維は、以下の方法により製造することができる。アクリロニトリル系重合体を、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の溶剤に溶解して紡糸原液を調製し、通常は前記紡糸原液を凝固液中に湿式紡糸させ、水湿潤状態の繊維を得る。ここで、「水湿潤状態」とは、アクリロニトリル系重合体の質量に対し、水を３０〜３００質量％含んだアクリル繊維の状態を意味する。続いて水湿潤状態の繊維を延伸・洗浄して本発明の金属吸着用アクリル繊維を得る。この金属吸着用アクリル繊維は、水で充たされた多数の空孔を有する水湿潤状態の繊維である。かかる水湿潤状態の繊維は、空孔を形成させるための添加剤を用いないでも、その繊維内部に多数の空孔が存在する。しかも繊維内部の空孔からつながって繊維表面に開口した空孔が存在する。かかる水湿潤状態の繊維は、後述する測定方法で求められるＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇの多孔質構造を有するものであり、かかる多孔質構造が金属吸着能を奏する。ここで、「多孔質構造」とは、多数の空孔を有する構造を意味する。
なお、「凝固液中に湿式紡糸させる」とは、具体的には、紡糸原液を複数の細孔を有する紡糸口金から凝固液中に吐出させることである。凝固液の温度は、１０〜６０℃が好ましく、１５〜５０℃がより好ましい。凝固液の温度を上記範囲内とすることにより、繊維中に多数の微細な空孔を作ることができる。
また、延伸倍率は１．５〜７．０倍が好ましく、２．０〜６．０倍がより好ましい。延伸倍率を上記範囲内とすることにより、多数の微細な細孔を作ることができる。
本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維は、アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解させて得られる紡糸原液を凝固液中に湿式紡糸し、延伸・洗浄を行い、乾燥緻密化処理を行わずに得られる金属吸着用アクリル繊維であることが好ましい。
ここで、「乾燥緻密化処理」とは、緊張下において、温度１００〜２００℃で繊維を加熱し、繊維の微細な空孔を潰しながら乾燥することである。
【００２７】
本発明では、ＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇの多孔質構造を有するアクリル繊維は、未乾燥状態で多孔質構造の繊維（即ち、水湿潤状態の繊維）であることが望ましいが、多孔質構造が保たれているのであれば乾燥状態の繊維であってもよい。ここで「乾燥状態」とは、アクリロニトリル系重合体の質量に対し、水を０〜５質量％含んだアクリル繊維の状態を意味する。乾燥状態でＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇの多孔質構造の繊維は、例えば、グリセロール等の水溶性高分子成分やブロックポリエーテルエステル等のアルカリ可溶性成分をアクリロニトリル系重合体に添加して紡糸した後、グリセロール等の水溶性高分子成分やブロックポリエーテルエステル等のアルカリ可溶性成分をアクリロニトリル系重合体から除去することにより得られる。
【００２８】
また、本発明では、多孔質構造は、本発明のアクリル繊維が金属吸着用であることから、特に個々の空孔のサイズ、数については規定はなく、ＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇの範囲にあることが好ましく、かかるＢＥＴ比表面積のアクリル繊維は、通常の湿式紡糸法におけるアクリロニトリル共重合体の組成、凝固液温度、延伸倍率等を適切な数値範囲に調節し、乾燥緻密化処理を行わないことにより得られる。
ＢＥＴ比表面積は、５０ｍ２／ｇ以上であれば、金属を多く吸着することができ、８０ｍ２／ｇ以上がより好ましい。また、ＢＥＴ比表面積は、５００ｍ２／ｇ以下であれば、適度な金属吸着量から吸着後、回収・処理する際のハンドリング性・安全性に優れるため好ましく、２００ｍ２／ｇ以下がより好ましい。より具体的には、５０〜５００ｍ２／ｇが好ましく、８０〜２００ｍ２／ｇがより好ましく、１００〜１６０ｍ２／ｇがさらに好ましい。
【００２９】
ＢＥＴ比表面積の測定方法としては、以下の方法があげられる。
＜ＢＥＴ比表面積の測定方法＞
湿潤状態の金属吸着用アクリル繊維を凍結乾燥して約０．２ｇを採取し、２０℃で１２時間真空乾燥して秤量し、比表面積・細孔分布測定装置（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、Ｔｒｉｓｔａｒ３０００）を使用して比表面積をＢＥＴ法により測定する。液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧が０．０５〜０．３０の範囲で測定し、試料の吸着等温線を作成し、ＢＥＴ法により比表面積（ｍ２／ｇ）を測定する。
なお、乾燥状態の金属吸着用アクリル繊維のＢＥＴ比表面積を測定する場合は、凍結乾燥せず、２０℃で１２時間真空乾燥を施した後、湿潤状態の金属吸着用アクリル繊維のＢＥＴ比表面積を測定する方法と同様に測定する。
【００３０】
本明細書において、「ＳＡＧ値」とは、重合体中の酸性末端基（強酸性基）の量を示す。「酸性末端基（強酸性基）」としては、具体的にはメタリルスルフォン酸ソーダ等のダイサイト、及び重合開始剤に由来する−ＳＯ３基等が挙げられる。
＜ＳＡＧ値の測定方法＞
金属吸着用アクリル繊維Ｘｇをジメチルホルムアミド５０ｍｌに溶解し、イオン交換樹脂に通し遊離酸にした後、０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液を用い自動滴定装置ＧＴ−１００型（三菱化学製）でｐＨ７になるまで中和滴定する。この時の０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の滴定量をＡｍｌとする。
また、試料を含まないジメチルホルムアミド５０ｍｌをとり、空試験として同様に操作・滴定し、この時の０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の滴定量をＢｍｌとする。これより、ＳＡＧ値は以下の式により求められる。
ＳＡＧ値（ｇ当量／ｇ）＝（Ａ−Ｂ）÷Ｘ×ｆ×１０−５
ただし、ｆ＝０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の力価
本発明では、ＳＡＧ値が２〜２０であることが好ましい。ＳＡＧ値が２以上であれば、金属を多く吸着することができ、２．５以上がより好ましい。また、ＳＡＧ値が２０以下であれば、適度な金属吸着量から吸着後、回収・処理する際のハンドリング性・安全性に優れるため好ましく、１６以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。
【００３１】
本発明の多孔質構造を有する金属吸着用アクリル繊維は、金属吸着能に優れ、金属吸着用繊維として有用なるものである。吸着される金属としては、アルミニウム、ストロンチウム、セシウム、セリウム、マグネシウム、ナトリウム等種々の金属が適用されるが、特にセシウム、ストロンチウム、セリウムは、それらの同位体を含め、イオンや錯イオンの形の低容積物として繊維の内部の空孔および表面に開口した空孔に補足され吸着される。ここで「低容積物」とは、空孔の孔径よりも小さい粒度を有するものを意味する。吸着メカニズムは、定かではないが、アクリル繊維に含まれる重合開始剤由来、もしくは共重合成分として含有するスルフォン酸ソーダ（即ち、−ＳＯ３−Ｎａ＋基を有する共重合体）とのイオン交換によるものと推測する。また微細な孔を多数有することによる物理吸着効果も考えられる。
本明細書において、ストロンチウムはＳｒ、セシウムはＣｓ、セリウムはＣｅと表記することがある。
【００３２】
本発明の金属吸着用アクリル繊維において、金属吸着能（吸着率）の測定方法としては、具体的に以下の方法が挙げられる。
【００３３】
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、炭酸ストロンチウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。
ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００
【００３４】
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、塩化セシウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセシウムの濃度Ｃ３（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセシウムの定量分析を行い、前記対照液中のセシウムの濃度Ｃ４（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率を算出する。
セシウム吸着率（％）＝｛（Ｃ４−Ｃ３）／Ｃ４｝×１００
【００３５】
＜セリウム吸着率測定方法（セリウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物の濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、セリウムの定量分析を行い、前記試験液中のセリウムの濃度Ｃ５（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセリウムの定量分析を行い、前記対照液中のセリウムの濃度Ｃ６（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、セリウム吸着率を算出する。
セリウム吸着率（％）＝｛（Ｃ６−Ｃ５）／Ｃ６｝×１００
【００３６】
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、炭酸ストロンチウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。
ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００
【００３７】
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、塩化セシウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセシウムの濃度Ｃ３（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセシウムの定量分析を行い、前記対照液中のセシウムの濃度Ｃ４（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率を算出する。
セシウム吸着率（％）＝｛（Ｃ４−Ｃ３）／Ｃ４｝×１００
【００３８】
＜セリウム吸着率測定方法（セリウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）に入れた後、塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物の濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内の浸漬液を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセリウムの濃度Ｃ５（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセリウムの定量分析を行い、前記対照液中のセリウムの濃度Ｃ６（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセリウム吸着率を算出する。
セリウム吸着率（％）＝｛（Ｃ６−Ｃ５）／Ｃ６｝×１００
【００３９】
上記「ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率が８５〜１００％であることが好ましく、９０〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくストロンチウムを吸着することができる。
上記「セシウム０．１ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率が７０〜１００％であることが好ましく、８５〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくセシウムを吸着することができる。
上記「セリウム０．１ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のセリウム吸着率が８５〜１００％であることが好ましく、９０〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくセリウムを吸着することができる。
上記「ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率が７０〜１００％であることが好ましく、８５〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくセリウムを吸着することができる。
上記「セシウム１．０ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率が７０〜１００％であることが好ましく、８５〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくセシウムを吸着することができる。
上記「セリウム１．０ｐｐｍ測定方法」で測定したときの、金属吸着用アクリル繊維のセリウム吸着率が７０〜１００％であることが好ましく、８５〜１００％であることがより好ましい。上記数値範囲とすることにより、効率よくセリウムを吸着することができる。
【００４０】
なお、上記測定方法において、「真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維」とは、金属吸着用アクリル繊維を真空乾燥することにより、アクリロニトリル系重合体の質量に対し、水を０〜５質量％含むように乾燥されたアクリル繊維を意味する。
【００４１】
≪不織布及びシート状物≫
本発明の第二の態様における不織布は、本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維を含む。
本発明の第三の態様におけるシート状物は、本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維を含む。
「不織布」とは、繊維シート、ウェブまたはパットで、繊維が一方向またはランダムに配向しており、交絡および、または融着および、または接着によって繊維間が結合されたものであり、「シート状物」とは、紙、織編物、フィルム、フェルト、皮革などである。
不織布及びシート状物は、それらを何層にも積層した形状であっても良く、また、異なる組成のものを組み合わせた形状でも良い。
本発明の不織布及びシート状物は、これらを構成する繊維として、本発明の金属吸着用アクリル繊維を１００％用いることが、金属吸着性能が良好であり好ましい。しかし、強度等の他の性能を維持するために、他の繊維を混ぜることもできる。他の繊維としては、特に制限はなく、例えば、金属吸着用以外のアクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン、ウール、木綿等が挙げられ、アクリル繊維と他の繊維との混合比は、金属吸着性能の低下させない範囲として、質量比で表して、１００：０〜５０：５０で混合させることが好ましい。
また、不織布及びシート状物としては、目付が５０〜１０００ｇ／ｍ２であるものが好ましく、より好ましくは７０〜８００ｇ／ｍ２である。ここで「目付け」とは、１平方メートル辺りのグラム数を意味する。目付けを上記範囲とすることにより、効率よく金属の吸着ができる。
また、不織布は、密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３であるものが好ましく、より好ましくは０．１〜０．４ｇ／ｍ２である。密度を上記範囲とすることにより、効率よく金属の吸着ができる。
【００４２】
≪金属吸着用アクリル繊維、不織布、及びシート状物の金属吸着材としての使用≫
本発明の第四の態様は、本発明の第一の態様における金属吸着用アクリル繊維の金属吸着材としての使用である。
本発明の第五の態様は、本発明の第二の態様における不織布の金属吸着材としての使用である。
本発明の第六の態様は、本発明の第三の態様におけるシート状物の金属吸着材としての使用である。
従来、ストロンチウム、セシウム、セリウム等の金属を吸着する物質としては、ゼオライトが知られている。ゼオライトの金属吸着性能は優れているが、セラミックスのため、処分するには埋め立てを行う必要がある。一方、本発明の金属吸着用アクリル繊維、不織布、及びシート状物は、金属吸着後に焼却や溶剤により溶解することで、その体積を減らすことが可能であり、埋め立て等の最終処分を効率よくできる。
【００４３】
本発明のアクリル繊維に吸着すべき金属を吸着させる方法としては、吸着すべき金属を含む液にアクリル繊維を浸漬させ、アクリル繊維と金属とを接触させることにより、アクリル繊維に金属を吸着させる方法が挙げられる。具体的には、本発明の金属吸着用アクリル繊維を数１０ｃｍの長さのトウにして金属を含む液中に浸漬させる方法、もしくは数ｍｍ〜数ｃｍ程度の短繊維状にして分散させ、必要により攪拌して、金属吸着用アクリル繊維と金属との接触を高めることにより、金属吸着用アクリル繊維に金属を吸着させる方法が挙げられる。
本発明の不織布に吸着すべき金属を吸着させる方法としては、吸着すべき金属を含む液に不織布を浸漬させ、不織布と金属とを接触させることにより、不織布に金属を吸着させる方法が挙げられる。
本発明のシート状物に吸着すべき金属を吸着させる方法としては、吸着すべき金属を含む液に浸漬させ、シート状物と金属とを接触させることにより、シート状物に金属を吸着させる方法が挙げられる。
金属吸着用アクリル繊維、不織布、又はシート状物を吸着すべき金属を含む液に浸漬させる間、金属吸着用アクリル繊維、不織布、又はシート状物を固定して吸着すべき金属を含む液を流動させてもよい。また、吸着すべき金属を含む液を流動させずに金属吸着用アクリル繊維、不織布、又はシート状物を流動させてもよい。あるいは、吸着すべき金属を含む液、及び金属吸着用アクリル繊維、不織布、もしくはシート状物を攪拌して、吸着すべき金属を含む液、及び金属吸着用アクリル繊維、不織布、もしくはシート状物をともに流動させてもよい。
また、本発明の不織布又はシート状物に金属を吸着させる他の方法としては、不織布又はシート状物をワイピングクロスとして使用し、吸着すべき金属を含む液と、不織布又はシート状物とを接触させ、吸着すべき金属を含む液を拭き取る方法が挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例中の測定項目は、次の方法に拠った。【００４５】
＜ＢＥＴ比表面積の測定方法＞
湿潤状態の金属吸着用アクリル繊維を凍結乾燥して約０．２ｇを採取し、雰囲気温度２０℃で１２時間真空乾燥して秤量し、比表面積・細孔分布測定装置（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、Ｔｒｉｓｔａｒ３０００）を使用して比表面積をＢＥＴ法により測定した。液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧が０．０５〜０．３０の範囲で測定し、試料の吸着等温線を作成し、ＢＥＴ法により比表面積（ｍ２／ｇ）を測定した。【００４６】
＜ＳＡＧ値＞
金属吸着用アクリル繊維Ｘｇをジメチルホルムアミド５０ｍｌに溶解し、イオン交換樹脂に通し遊離酸にした後、０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液を用い自動滴定装置ＧＴ−１００型（三菱化学製）でｐＨ７になるまで中和滴定した。この時の０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の滴定量をＡｍｌとした。
また、試料を含まないジメチルホルムアミド５０ｍｌをとり、空試験として同様に操作・滴定し、この時の０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の滴定量をＢｍｌとした。これより、ＳＡＧ値は以下の式により求められる。
ＳＡＧ値（ｇ当量／ｇ）＝（Ａ−Ｂ）／Ｘ×ｆ×１０−５
ただし、ｆ＝０．０１Ｎ水酸化カリウム／メタノール溶液の力価【００４７】
〈Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）〉
雰囲気温度２０℃で真空乾燥後の試料５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂（テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体）製容器に入れた後、浸漬液（炭酸ストロンチウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液）を５００ｍＬ加えて試料を室温で浸漬した。浸漬開始から２４時間後に、容器内を攪拌した後、浸漬液を試験液として採取して、誘導結合プラズマ質量分析計（アジレント・テクノロジー社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７５００ｃｅ）に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ２を求めた。これとは別に、浸漬液５００ｍＬのみを同様の容器に入れて対照液とし、試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ１を求めた。
次の式により、Ｃｓ吸着率を算出した。
Ｓｒ吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００【００４８】
〈Ｃｓ吸着率測定方法（セシウム０．１ｐｐｍ測定方法）〉
前記Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）において、炭酸ストロンチウムを塩化セシウムに変更した以外は、同様にしてＣｓ吸着率を算出した。【００４９】
〈Ｃｅ吸着率測定方法（セリウム０．１ｐｐｍ測定方法）〉
前記Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）において、炭酸ストロンチウムを塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物に変更した以外は、同様にしてＣｅ吸着率を算出した。【００５０】
〈Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）〉
前記Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）において、炭酸ストロンチウムの濃度０．１ｐｐｍを、炭酸ストロンチウム濃度１．０ｐｐｍに変更した以外は、同様にしてＳｒ吸着率を算出した。【００５１】
〈Ｃｓ吸着率測定方法（セシウム１．０ｐｐｍ測定方法）〉
前記Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）において、炭酸ストロンチウム濃度１．０ｐｐｍを、塩化セシウム（ＩＩＩ）７水和物濃度１．０ｐｐｍに変更した以外は、同様にしてＣｓ吸着率を算出した。【００５２】
〈Ｃｅ吸着率測定方法（セリウム１．０ｐｐｍ測定方法）〉
前記Ｓｒ吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）において、炭酸ストロンチウムを塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物に変更した以外は、同様にしてＣｅ吸着率を算出した。【００５３】
（実施例１）
水系懸濁重合法によって得たアクリロニトリル（以下、「ＡＮ」ということがある）９３質量％、酢酸ビニル（以下、「ＡＶ」ということがある）７質量％からなるアクリロニトリル系共重合体を、ジメチルアセトアミドに溶解し、重合体濃度２５質量％の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を孔形状が円形の紡糸口金を用い、ジメチルアセトアミド５５質量％水溶液からなる温度３０℃の凝固液中に湿式紡糸し、沸水中で溶剤を洗浄除去しながら延伸倍率５．０倍に延伸し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの未乾燥の水湿潤状態のアクリル繊維トウを得た。得られたアクリル繊維を真空乾燥し、ＢＥＴ比表面積、及び各金属の吸着率を上述の測定方法により測定した。得られたアクリル繊維は、ＢＥＴ比表面積が９８ｍ２／ｇの多孔質構造を有するものであり、各金属の上記０．１ｐｐｍ測定方法におけるＣｓ吸着率が８３％、Ｓｒ吸着率が１００％で、Ｃｅ吸着率が１００％で非常に良好な金属吸着性能を有していた。表１にその結果を示し、図１に得られたアクリル繊維の繊維断面写真を示した。【００５４】
（実施例２）
実施例１において、凝固液の温度を５０℃に、延伸倍率を３．０に変更した以外は実施例１と同様にして水湿潤状態のアクリル繊維トウを得た。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００５５】
（実施例３）
水系懸濁重合法によって得たＡＮ９４．５質量％、ＡＶ５．０質量％、メタリルスルフォン酸ソーダ（以下、「ＭＳ」ということがある）０．５質量％からなるアクリロニトリル系共重合体を、ジメチルアセトアミドに溶解し、重合体濃度２５質量％の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を孔形状が円形の紡糸口金を用い、ジメチルアセトアミド５５質量％水溶液からなる温度３０℃の凝固液中に湿式紡糸し、沸水中で溶剤を洗浄除去しながら延伸倍率５．０倍に延伸し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの未乾燥の水湿潤状態のアクリル繊維トウを得た。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００５６】
（実施例４）
実施例３において、凝固液の温度を５０℃に、延伸倍率を３．０倍に変更した以外は実施例３と同様にして未乾燥の水湿潤状態のアクリル繊維トウを得た。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００５７】
（比較例１）
水系懸濁重合法によって得たＡＮ９３質量％、ＡＶ７質量％からなるアクリロニトリル系共重合体を、ジメチルアセトアミドに溶解し、重合体濃度２５質量％の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を孔形状が円形の紡糸口金を用い、ジメチルアセトアミド５５質量％水溶液からなる温度３０℃の凝固液中に湿式紡糸し、沸水中で溶剤を洗浄除去しながら延伸倍率５．０倍に延伸し、次いで１５０℃の熱ロールによる緊張下での乾燥工程を通し、存在していた空孔をつぶす乾燥緻密化処理を施し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの乾燥状態のアクリル繊維トウを得た。得られたアクリル繊維は、そのＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以下で多孔質構造のないものであり、各金属の上記０．１ｐｐｍ測定方法に従い測定したＣｓ吸着率が６％、Ｓｒ吸着率が８０％、Ｃｅ吸着率が８０％で金属吸着性能の低いものであった。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００５８】
（比較例２）
水系懸濁重合法によって得たＡＮ９４．５質量％、ＡＶ７質量％、ＭＳ０．５質量％からなるアクリロニトリル系共重合体を、ジメチルアセトアミドに溶解し、重合体濃度２５質量％の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を孔形状が円形の紡糸口金を用い、ジメチルアセトアミド５５質量％水溶液からなる温度３０℃の凝固液中に湿式紡糸し、沸水中で溶剤を洗浄除去しながら延伸倍率５．０倍に延伸し、次いで１５０℃の熱ロールによる緊張下での乾燥工程を通し、存在していた空孔をつぶす乾燥緻密化処理を施し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの乾燥状態のアクリル繊維トウを得た。得られたアクリル繊維は、そのＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以下で多孔質構造のないものであり、各金属の上記０．１ｐｐｍ測定法におけるＣｓ吸着率が８％、Ｓｒ吸着率が６５％、Ｃｅ吸着率が７２％で金属吸着性能の低いものであった。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００５９】
（実施例５）
実施例１のアクリル繊維を用いて、水溶液中のＣｓ，Ｓｒ，Ｃｅの濃度を１．０ｐｐｍにして、上記吸着率測定方法に従い測定した。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００６０】
（実施例６）
実施例３のアクリル繊維を用いて、水溶液中のＣｓ，Ｓｒ，Ｃｅの濃度を１．０ｐｐｍにして、上記吸着率測定方法に従い各金属の吸着率を測定した。金属吸着性能等の結果を表１に示す。【００６１】
以上の実施例、比較例でのアクリル繊維の製造における条件および測定結果をまとめて表１に示す。
表中、「測定Ｓｒ濃度（ｐｐｍ）」とは、浸漬液である水溶液におけるＳｒの初期濃度を表す。
「測定Ｃｓ濃度（ｐｐｍ）」とは、浸漬液である水溶液におけるＣｓの初期濃度を表す。
「測定Ｃｅ濃度（ｐｐｍ）」とは、浸漬液である水溶液におけるＣｅの初期濃度を表す。【００６２】
【表１】
2013111857.tif 000003
【００６３】
（実施例７）
実施例１で得られたアクリル繊維を６ｍｍの長さにカットしたショートカットファイバーを７０質量％、繊度１．７ｄｔｅｘカット長６ｍｍのレーヨン繊維３０質量％をパルパーで混合後、目付１平方メートル当たり６５ｇ、密度１立方センチメートル０．１ｇでネット状に抄紙後、ウォータージェットにて水流交絡し、熱風乾燥で１分間乾燥しシート状不織布を得た。
この得られた不織布は、前記「ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法」に従いＳｒ吸着率を測定した結果、９０％と良好な金属吸着性能を有していた。【００６４】
（実施例８）
実施例７と同様の手法で得られた不織布は、前記「ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法」に従いＳｒ吸着率を測定した結果、７９％と良好な金属吸着性能を有していた。【００６５】
（比較例３）
東洋紡社製の金属吸着性能を有する不織布『品名：ボランシール』を用いて、前記「ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法」に従いＳｒ吸着率を測定した結果、６６％と金属吸着性能の低いものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の多孔質構造を有するアクリル繊維は、金属吸着能に優れ、金属吸着用材として有用なるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１  実施例１のアクリル繊維の繊維断面の走査型電子顕微鏡写真
２  実施例３のアクリル繊維の繊維断面の走査型電子顕微鏡写真
【図１】
2013111857.tif 000004
【図２】
2013111857.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月1日(2014.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の測定方法で測定されたＢＥＴ比表面積が５０〜５００ｍ２／ｇであり、以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が８５％以上となる、金属吸着用アクリル繊維。
＜ＢＥＴ比表面積の測定方法＞
金属吸着用アクリル繊維を乾燥して試料とする。液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧が０．０５〜０．３の範囲で測定し、試料の吸着等温線を作成し、ＢＥＴ法により測定する。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、炭酸ストロンチウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、ストロンチウムの定量分析を行い、前記試験液中のストロンチウムの濃度Ｃ１（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にストロンチウムの定量分析を行い、前記対照液中のストロンチウムの濃度Ｃ２（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のストロンチウム吸着率を算出する。
ストロンチウム吸着率（％）＝｛（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ２｝×１００
【請求項２】
以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、請求項１に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率測定方法（セシウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セシウムの濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セシウムの定量分析を行い、前記試験液中のセシウムの濃度Ｃ３（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、前記２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセシウムの定量分析を行い、前記対照液中のセシウムの濃度Ｃ４（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、前記金属吸着用アクリル繊維のセシウム吸着率を算出する。
セシウム吸着率（％）＝｛（Ｃ４−Ｃ３）／Ｃ４｝×１００
【請求項３】
以下の測定方法でセリウム吸着率を測定した場合に、セリウム吸着率が８５％以上となる、請求項１または２に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セリウム吸着率測定方法（セリウム０．１ｐｐｍ測定方法）＞
真空乾燥した金属吸着用アクリル繊維５ｇを容積１０００ｍＬのフッ素樹脂製容器に入れた後、塩化セリウム（ＩＩＩ）７水和物の濃度が０．１ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を、前記容器に５００ｍＬ加えて、前記金属吸着用アクリル繊維の浸漬を開始する。前記浸漬液の温度を２０℃に保ち、浸漬開始から２４時間後に、前記容器内を攪拌した後、前記浸漬液を試験液として採取する。前記試験液を誘導結合プラズマ質量分析計に導入し、セリウムの定量分析を行い、前記試験液中のセリウムの濃度Ｃ５（ｐｐｍ）を求める。これとは別に、２０℃の浸漬液５００ｍＬのみを別容器に入れて対照液とし、前記試験液と同様にセリウムの定量分析を行い、前記対照液中のセリウムの濃度Ｃ６（ｐｐｍ）を求める。
次の式により、セリウム吸着率を算出する。
セリウム吸着率（％）＝｛（Ｃ６−Ｃ５）／Ｃ６｝×１００
【請求項４】
以下の測定方法でストロンチウム吸着率を測定した場合に、ストロンチウム吸着率が７０％以上となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜ストロンチウム吸着率測定方法（ストロンチウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、炭酸ストロンチウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、請求項１に記載のストロンチウム吸着率測定方法と同様にしてストロンチウム吸着率を算出する。
【請求項５】
以下の測定方法でセシウム吸着率を測定した場合に、セシウム吸着率が７０％以上となる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
＜セシウム吸着率（セシウム１．０ｐｐｍ測定方法）＞
浸漬液として、塩化セシウムの濃度が１．０ｐｐｍである水溶液からなる２０℃の浸漬液を用いる以外は、請求項２に記載のセシウム吸着率測定方法と同様にしてセシウム吸着率を算出する。
【請求項６】
ＳＡＧ値が２〜２０である請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項７】
ＢＥＴ比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇである請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項８】
アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解して得られる紡糸原液を凝固液中に湿式紡糸し、延伸・洗浄を行い、乾燥緻密化処理を行わずに得られる請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含むシート状物。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維を含む不織布。
【請求項１１】
目付が５０〜１０００ｇ／ｍ２、密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３である請求項１０に記載の不織布。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属吸着用アクリル繊維の金属吸着材としての使用。
【請求項１３】
請求項９に記載のシート状物の金属吸着材としての使用。
【請求項１４】
請求項１０又は１１に記載の不織布の金属吸着材としての使用。
【国際調査報告】
2013111857.tif 000006
2013111857.tif 000007