(57)【要約】【課題】金属の吸着除去効率が高いフィルターカートリッジ及びフィルターを提供する。【解決手段】複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けたフィルターカートリッジであって、濾過用基布はポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、下流側に位置する不織布層（Ａ）１７ａ及び上流側に位置する不織布層（Ｂ）１７ｂを含み、不織布層Ａは金属吸着基としてスルホン酸基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、不織布層Ｂは金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成される。【選択図】図３
2018167223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けたフィルターカートリッジであって、
前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、
前記濾過用基布は、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含み、
前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン酸基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、
前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されることを特徴とするフィルターカートリッジ。
【請求項２】
前記不織布層Ｂは、イミノジエタノール基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成される請求項１に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項３】
前記不織布Ａ及びＢを構成するポリオレフィン繊維は長繊維である請求項１又は２に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項４】
前記不織布Ａ及びＢを構成するポリオレフィン繊維の単繊維平均直径は０．２〜１０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載のフィルターカートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のフィルターカートリッジを組み込んだフィルター。
【請求項６】
複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けた濾過部を有するフィルターであって、
前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、
前記濾過用基布は、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含み、
前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン酸基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、
前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されることを特徴とするフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布を積層又は巻き付けたフィルターカートリッジ及びフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子工業界における半導体製造技術の進歩により、集積回路の配線ピッチの設計寸法が十数nmにまで小さくなってきている。集積回路の微細化により動作速度の向上や消費電力の低下が進む傾向にある。集積回路の製造過程において、薬液中に含まれる金属不純物は、配線の短絡や電流値の低下を引き起こし、歩留まり低下の原因になるため、薬液を高純度化する必要がある。このような金属不純物を除去する手段として、蒸留やイオン交換樹脂が用いられているが、蒸留では、コストが高く、イオン交換樹脂では、処理速度が遅いことや、溶出物による汚染という問題を有している。従来から溶液中の金属を吸着除去するためのデプス型カートリッジフィルターは知られている。特許文献１には、孔をあけた中空パイプにメルトブローン不織布を巻き付けて使用することが提案されている。本出願人の一部は、特許文献２において、イオン交換基をグラフト重合させた繊維で構成される不織布と、非グラフト重合させた繊維で構成される不織布とを積層したカートリッジフィルターを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１１−５０４８５３号公報
【特許文献２】特開２００９−０９０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のフィルターは、金属の吸着除去効率が高くなく、この改善が求められている。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、金属の吸着除去効率が高いフィルターカートリッジ及びフィルターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のフィルターカートリッジは、複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けたフィルターカートリッジであって、前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、前記濾過用基布は、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含み、前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン酸基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明のフィルターは、複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けた濾過部を有するフィルターであって、前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、前記濾過用基布は、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含み、前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン酸基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層又は巻き付けタイプのフィルターカートリッジであって、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含み、前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されることにより、金属の吸着除去効率が高い濾過用基布とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の一実施形態のフィルターカートリッジの模式的一部切り取り図である。
【図２】図２は同、デプス型カートリッジフィルターを組み込んだ処理装置の模式的説明図である。
【図３】図３は本発明の一実施例の通液試験装置の模式的説明図である。
【図４】図４は実施例１及び比較例１のフィルターのＫに対する除去性能を示すグラフである。
【図５】図５は比較例２及び３のフィルターのＫに対する除去性能を示すグラフである。
【図６】図６は実施例２及び比較例４のフィルターのＣｕに対する除去性能を示すグラフである。
【図７】図７は比較例５及び６のフィルターのＣｕに対する除去性能を示すグラフである。
【図８】図８は実施例３及び比較例７のフィルターのＮａに対する除去性能を示すグラフである。
【図９】図９は比較例８及び９のフィルターのＮａに対する除去性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、複数種類の濾過用基布を積層又は中空状内筒に巻き付けたフィルターカートリッジであって、前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、前記濾過用基布は、下流側に位置する不織布層Ａ及び上流側に位置する不織布層Ｂを含む。この順序に巻けば、他の種類の不織布をさらに巻き付けるのは任意である。そして、前記不織布層Ａは、金属吸着基としてスルホン基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成され、前記不織布層Ｂは、金属吸着基としてアミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基、イミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基及びエチレンジアミン三酢酸基から選択される少なくとも一種を化学結合したポリオレフィン繊維で構成される。これにより効率よく金属を除去できる。なお、異なる種類の濾過用基布を結合して１枚の濾過用基布にしたものも、複数種類の濾過用基布に含まれる。
【００１１】
本発明においては、不織布層Ｂはイミノジエタノール基を化学結合したポリオレフィン繊維で構成されるのが特に好ましい。金属の除去効率が高いためである。吸着できる金属については、スルホン酸基は主にNa, Cu, Kを吸着し、イミノジエタノール基は主にCr,Al,Feを吸着する。
【００１２】
不織布Ａ及びＢを構成するポリオレフィン繊維は長繊維であるのが好ましい。長繊維不織布は繊維屑が発生しにくく、フィルター性能が高いためである。中でも高い面積当たりの質量（目付け）が１０〜１００ｇ／ｍ2のメルトブロー長繊維不織布が好ましい。
【００１３】
前記不織布Ａ及びＢを構成するポリオレフィン繊維の単繊維平均直径は０．２〜１０μｍであるのが好ましい。前記の範囲であれば、フィルター性能が高い。加えて、表面積（比表面積）の増大ができ、グラフト重合反応の基材表面増ともなるので、グラフト率を高めることができる。
【００１４】
ポリオレフィン繊維は、ポリプロピレン、プロピレンとエチレンの共重合体、ポリエチレン、又はエチレンと炭素数４以上の他のα−オレフィンとの共重合体より選ばれる一種が好ましく、高密度ポリエチレンが特に好ましい。これらのポリマーは不活性であり、薬液に対して安定であり、グラフト重合が可能である。
【００１５】
前記フィルターカートリッジは、中空状内筒及び濾過用基布を含むフィルターカートリッジであって、前記濾過用基布は、ポリオレフィン繊維に金属吸着基を化学結合した不織布であり、前記濾過用基布は、前記中空状内筒に巻き付けられることにより積層構造を形成しているフィルターカートリッジが好ましい。
【００１６】
本発明のフィルターは、前記フィルターカートリッジを組み込んだフィルターである。フィルターカートリッジは内筒に濾過用基布が巻き付けられ、容器に収納されている。フィルターカートリッジをフィルターの容器に組み込む際には、容器にフィルターカートリッジを収納した状態でフィルターに組み込む。なお、カートリッジ型フィルターの場合は、フィルターカートリッジのみを交換することで、フィルター機能を再生することができるが、フィルターの容器ごと交換するような、例えばカプセル型フィルターのような場合も、本発明に含むものである。カプセル型フィルターのような場合は、フィルターカートリッジに相当する部分は濾過部となる。
【００１７】
次にポリオレフィン繊維に各種官能基を化学結合させる方法を説明する。ポリオレフィン繊維に電子線、γ線等の放射線を照射した後にGMAなどの反応性モノマ−を含むエマルジョン液と接触させるか、又はポリオレフィン繊維を反応性モノマ−を含むエマルジョン液と接触させた後に電子線、γ線等の放射線を照射して、反応性モノマーをポリオレフィン繊維にグラフト重合させる。電子線を照射する場合、通常は１〜２００ｋＧｙ、好ましくは５〜１００ｋＧｙ、より好ましくは１０〜５０ｋＧｙの照射量が達成されればよい。雰囲気条件は、窒素雰囲気下で照射を行うことが好ましい。電子線照射装置としては市販のものが使用可能であり、例えば、エリアビーム型電子線照射装置としてＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ（岩崎電気（株）社製）、ＥＣ３００／１６５／８００（岩崎電気（株）社製）、ＥＰＳ３００（（株）ＮＨＶコーポレーション製）などが使用できる。
【００１８】
前記グラフト重合法としては、具体的には、例えば、液相グラフト重合法が挙げられ、不織布を、γ線や電子線などの放射線照射によって活性化した後、水、界面活性剤および反応性モノマーを含むエマルジョンに浸漬して、前記の不織布基材にグラフト重合を完了させ、次に、前記基材に形成されたグラフト鎖に、スルホン酸基、アミノ基、Ｎ−メチル−Ｄ‐グルカミン基やイミノ二酢酸基（イミノジ酢酸基）、イミノジエタノール基、アミドキシム基、リン酸基、カルボン酸基、エチレンジアミン三酢酸基などの機能性官能基、すなわちイオン交換基及び／又はキレート基を導入する。本発明においては、特に液相グラフト重合法に限定されず、モノマーの蒸気に基材を接触させて重合を行う気相グラフト重合法、基材をモノマー溶液に浸漬した後、モノマー溶液から取り出して気相中で反応を行わせる含浸気相グラフト重合法なども、用いることができる。代表的な機能性官能基の化学式として（化１）にスルホン酸基（ＳＣ基）、（化２）にイミノジエタノール基（ＩＤＥ基）、（化３）にイミノジ酢酸基（ＩＤＡ基）、（化４）にＮ−メチル−Ｄ‐グルカミン基（ＮＭＤＧ基）を示す。
【００１９】
【化１】
2018167223.tif 000003
【００２０】
【化２】
2018167223.tif 000004
【００２１】
【化３】
2018167223.tif 000005
【００２２】
【化４】
2018167223.tif 000006
【００２３】
但し、（化１）〜（化４）におけるＲはポリエチレン(PE)＋GMA（化５）又はポリプロピレン(PP)＋GMA（化６）である。
【００２４】
【化５】
2018167223.tif 000007
【００２５】
【化６】
2018167223.tif 000008
【００２６】
但し、前記（化５）〜（化６）におけるｎ，ｍは１以上の整数である。
【００２７】
本発明の前記（化１）〜（化４）の機能性官能基の特性をまとめると表１のとおりである。
【００２８】
【表１】
2018167223.tif 000009
【００２９】
以下図面を用いて説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図１は本発明の一実施形態のデプス型カートリッジフィルター内のフィルターカートリッジの模式的一部切り取り図である。このフィルターカートリッジ１は、中空状内筒（孔をあけた中空パイプ）２に濾過用基布を少なくとも２層巻き付けて使用する。下流側に位置する不織布層（Ａ）３及び上流側に位置する不織布層（Ｂ）４が積層されている。
【００３０】
図２は同、デプス型カートリッジフィルターの模式的説明図である。このデプス型カートリッジフィルター５は、デプス型フィルターカートリッジ１０にエンドキャップ９ａ，９ｂが取り付けられ、フィルターの容器６内に組み込まれ、供給口７から被処理水が供給され、フィルターカートリッジ１０の外側から内側に向けて被処理水が通過し、この間に金属が除去され、処理水取り出し口８から取り出される。
【００３１】
図３は本発明の一実施例の通液試験装置の模式的説明図である。この通液試験装置１１は、容器１２に入れた被処理水１３をフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブ１４、チューブポンプ１５からカラム１６を介して積層フィルター１７に供給し、金属を吸着除去し、処理水１９を容器１８にいれる。積層フィルター１７は、下流側に位置する不織布層（Ａ）１７ａ及び上流側に位置する不織布層（Ｂ）１７ｂで構成されている。図３の通液試験装置は、カラム式積層タイプのフィルターであるが、巻き付け式フィルターと基本構造は同一である。したがって、巻き付け式フィルターの試験結果はカラム式積層タイプの場合と同一とみなすことができる。
【実施例】
【００３２】
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
＜グラフト率＞
グラフト率は、グラフト前後の不織布質量より、下式により算出した。
グラフト率（％）＝１００×（Ｂ−Ａ）／Ａ
（式中、Ａはグラフト前の不織布基材質量、Ｂはグラフト後の不織布基材質量を表す。）
＜元素分析＞
微量な元素が定量可能である原子吸光分析を用いてサンプリングした試料中の金属濃度を測定した。得られた金属濃度から 下記式（数１）で金属除去率(％)を求めた。式中のBlank液は、調製した金属溶液中の金属濃度を示す。
【００３４】
（数１）
金属除去率(%)=［(Blank液中金属濃度-フィルター通液後の液中金属濃度)／Blank液中金属濃度］×100
【００３５】
＜スルホン酸基導入方法＞
（電子線照射工程およびグラフト鎖導入工程）
平均繊維径が６μｍの高密度ポリエチレン原料のメルトブロー不織布（目付け質量８１ｇ／ｍ2、厚み０．３８ｍｍ、繊維充填率２４％）の片面に対して、電子線を窒素雰囲気下、加速電圧２００ｋＶ、照射線量５０ｋＧｙで照射した。次に、照射後のメルトブロー不織布を、予め調液し窒素置換（窒素バブリング）したエマルジョン状態のモノマー溶液に浸漬し、５５℃に保持しながら、エマルジョングラフト重合を４時間行った。
使用したモノマー溶液は、溶液全体重量基準で、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）１．６質量％と界面活性剤であるＴｗｅｅｎ２０（ナカライテスク株式会社製）を０．２質量％含む純水エマルジョン溶液である。
グラフト率を評価したところ、ＧＭＡグラフト率は５０％であった。
（スルホン酸基導入工程）
亜硫酸ナトリウムをイソプロパノール：１５質量％／純水：８５質量％に溶解し作製した濃度１０質量％の亜硫酸ナトリウム溶液中に上記で得られたＧＭＡグラフト重合不織布を浸漬し、８０℃で９時間加熱してスルホン酸基の導入を行った。不織布を取り出し純水で洗浄、乾燥することにより、スルホン酸型不織布を得た。
濃度１Ｎの硫酸中に上記で得られたスルホン酸型不織布を浸漬し、８０℃で２時間加熱して残エポキシ基の開環およびナトリウムイオンの水素イオンへの置換を行った。不織布を取り出し、純水で洗浄、乾燥することにより、イオン交換容量２ｍｅｑ／ｇのスルホン酸型イオン交換不織布を得た。なお、当該不織布の厚みは０．８２ｍｍであった。
【００３６】
＜イミノジエタノール基導入工程＞
（電子線照射工程およびグラフト鎖導入工程）
スルホン酸基と同様の方法により、電子線照射工程およびグラフト鎖導入工程を実施した。グラフト率を評価したところ、ＧＭＡグラフト率は５０％であった。
（イミノジエタノール基導入工程）
上記で得られたＧＭＡグラフト重合不織布を、イミノジエタノールを純水に溶解し作製した濃度２０質量％のイミノジエタノール溶液中に浸漬し、８０℃で４時間加熱してイミノジエタノール基の導入を行った。不織布を取り出し純水で洗浄、乾燥することにより、イオン交換容量２．０ｍｅｑ／ｇのイミノジエタノール型不織布を得た。なお、当該不織布の厚みは０．７５ｍｍであった。
【００３７】
＜イミノジ酢酸基導入工程＞
（電子線照射工程およびグラフト鎖導入工程）
スルホン酸基と同様の方法により、電子線照射工程およびグラフト鎖導入工程を実施した。グラフト率を評価したところ、ＧＭＡグラフト率は５０％であった。
（イミノジ酢酸基導入工程）
上記で得られたＧＭＡグラフト重合不織布を、イミノジ酢酸二ナトリウム水和物をレベランＬV-８：１７質量％／純水：７１質量％に溶解し作製した濃度１２質量％のイミノジ酢酸二ナトリウム水和物溶液中に上記で得られたＧＭＡグラフト重合不織布を浸漬し、８０℃で９時間加熱してイミノジ酢酸基の導入を行った。
濃度６Ｎの塩酸中に上記で得られたイミノジ酢酸酸型不織布を浸漬し、ナトリウムイオンの水素イオンへの置換を行った。不織布を取り出し、純水で洗浄、乾燥することにより、イオン交換容量０．８ｍｅｑ／ｇのイミノジ酸型イオン交換不織布を得た。なお、当該不織布の厚みは０．６８ｍｍであった。
＜金属除去フィルターの作製＞
図３に示す積層フィルター１７を使用した。すなわち、下流側に位置する不織布層（Ａ）１７ａ及び上流側に位置する不織布層（Ｂ）１７ｂで構成されている。前記２種類の不織布基材を直径７mmΦにカットし、７mmΦのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）製カラム内に５枚ずつ合計１０枚を、順番を入れ替えて積層し、２種類の官能基複合型フィルター１７を作製した。
前記不織布層Ａとしてスルホン酸基材（以下、ＳＣKと記載）と、前記不織布層Ｂとしてイミノジエタノール基材（以下、ＩＤＥCrと記載）を用いた。ＳＣKは、カリウム（Ｋ）を吸着し、ＩＤＥCrはクロム酸（以下、クロム（Ｃｒ）と記載）を吸着する。基材重量(g/枚)は下記のとおりである。
SC基材＝0.0059(g/枚)
IDE基材＝0.0053(g/枚)
IDA基材＝0.0055(g/枚)
【００３８】
（実施例１、比較例１）
＜金属溶液の調製＞
ナカライテスク社製用途別特製試薬のニクロム酸カリウム標準液（１０００ｐｐｍ）を超純水で希釈し、１０００ｐｐｂの金属溶液（Ｃｒ＝１０００ｐｐｂ、Ｋ＝２０００ｐｐｂ）を調製した。
＜通液・サンプリング＞
図３に示すようにチューブポンプを用いて、フィルターに金属溶液（ニクロム酸カリウム）を３．１ｍＬ／ｍｉｎで通液し、基材通過後の溶液を１００ｍＬのＰＦＡボトルにサンプリングした。
本実施例及び比較例は、Ｋに対する金属除去性能を検討した。
（ＳＣK→ＩＤＥCr）と（ＩＤＥCr→ＳＣK）の官能基複合型フィルターの金属除去率を図４に示す。この結果から、ＫとＣｒが混在する溶液系でＫを除去する場合は、ＳＣ単独基でＫを除去するよりも、あらかじめＩＤＥ基でＣｒを除去し、その後にＳＣでＫを除去する（ＩＤＥCr→ＳＣK）方が、高い除去率を示すことが分かった。
【００３９】
（比較例２〜３）
不織布層としてスルホン酸基材（ＳＣK）と、不織布層としてイミノジエタノール基材（ＩＤＥCr）をそれぞれ単独フィルターとした以外は実施例１と同様に実験した。この金属除去率を図５に示す。ＳＣKはＫを除去できているが、ＩＤＥCrは除去できていない。また、これらの単独フィルターの金属除去率を足し合わせた官能基複合型フィルターの値（以下、理論値と記載）は、ＳＣKと同等の値を示した。
【００４０】
（実施例２、比較例４）
本実施例及び比較例は、Ｃｕに対する金属除去性能を検討した。フィルター構造は実施例１と同様とした。
＜金属溶液の調製＞
ナカライテスク社製用途別特製試薬のナトリウム（Ｎａ）標準液（１０００ｐｐｍ）と銅（Ｃｕ）標準液（１０００  ｐｐｍ）を超純水で希釈し、１０００ｐｐｂの金属溶液（Ｎａ＝１０００ｐｐｂ、Ｃｕ＝１０００ｐｐｂ）を調製した。
＜通液・サンプリング＞
実施例１と同様の流速で金属溶液（Ｎａ、Ｃｕ）を通液し、サンプリングした。
＜金属除去率の結果＞
（ＳＣNa,Cu→ＩＤＡCu）と（ＩＤＡCu→ＳＣNa,Cu）の官能基複合型フィルターの金属除去率を図６に示す。この結果から、ＮａとＣｕが混在する溶液系でＣｕを除去する場合は、ＩＤＡ及びＳＣ単独基でＣｕを除去するよりも、ＩＤＡとＳＣを組み合わせる方が、高い除去率を示すことが分かった。また、ＩＤＡとＳＣの順序については、ＩＤＡCu→ＳＣNa,Cuの順序の方が、より高い除去率を示すことが分かった。
【００４１】
（比較例５〜６）
（ＳＣNa,Cu）と（ＩＤＡCu）の２種類の単独フィルターの金属除去率を図７に示す。ＩＤＡCuおよびＳＣNa,CuでＣｕを除去できている。また、これらの単独フィルターの金属除去率を足し合わせた官能基複合型フィルターの値（以下、理論値と記載）は、ＳＣNa,Cu＋ＩＤＡCuである。
【００４２】
（実施例３、比較例７）
本実施例は、Ｎａに対する金属除去性能を検討した。
（ＳＣNa,Cu→ＩＤＡCu）と（ＩＤＡCu→ＳＣNa,Cu）の官能基複合型フィルターの金属除去率を図８に示す。この結果から、ＮａとＣｕが混在する溶液系でＮａを除去する場合は、ＳＣ単独基でＮａを除去するよりも、あらかじめＩＤＡ基でＣｕを除去し、その後にＳＣでＮａを除去する（ＩＤＡCu→ＳＣNa,Cu）方が、理論値と比較して、高い除去率を示すことが分かった。
【００４３】
（比較例８、比較例９）
（ＳＣNa,Cu），（ＩＤＡCu）の２種類の単独フィルターの金属除去率を図９に示す。ＳＣNa,CuはＮａを除去できているが、ＩＤＡCuは除去できていない。ＳＣNa,Cuの金属除去率が途中からマイナスの値を示しているのは、Ｎａを吸着していた官能基が、より吸着力の強いＣｕを吸着することにより、Ｎａが放出されるためである。また、これらの単独フィルターの金属除去率を足し合わせた官能基複合型フィルターの値（以下、理論値と記載）は、ＳＣNa,Cuと同等の値を示した。
【００４４】
以上の実施例及び比較例を考察すると、官能基複合型フィルターにおいて、基材の積層順序の影響を調査した結果、官能基の吸着対象でない金属を減少させてから、吸着対象である金属を吸着するような積層順序にすると、金属除去性能が向上することが分かった。一つの推測としては、官能基の吸着対象である金属に対して、吸着対象でない金属が少ない程、官能基と対象金属の接触確率が上がることが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のフィルターカートリッジは、不織布を円筒状に巻き付けたデプス型カートリッジフィルターに有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１０  デプス型フィルターカートリッジ
２  中空状内筒（孔をあけた中空パイプ）
３，１７ａ  下流側に位置する不織布層（Ａ）
４，１７ｂ  上流側に位置する不織布層（Ｂ）
５  デプス型カートリッジフィルター
６  フィルターの容器
７  供給口
８  処理水取り出し口
９ａ，９ｂ  エンドキャップ
１１  通液試験装置
１２，１８  容器
１３  被処理水
１４  フッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブ
１５  チューブポンプ
１６  カラム
１７  積層フィルター
１９  処理水
【図１】
2018167223.tif 000010
【図２】
2018167223.tif 000011
【図３】
2018167223.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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