(57)【要約】  本発明は、芯繊維と、前記芯繊維の周囲に配置されるとともに、イオン交換基を有する架橋高分子化合物を含有するイオン交換層と、を備えるイオン交換繊維であって、前記イオン交換繊維の長手方向に垂直な断面において、前記イオン交換層の面積が全断面積の５０％以上９０％以下を占め、かつイオン交換繊維の膨潤率が５０％以下であることを特徴とする、イオン交換繊維に関する。
2018043462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯繊維と、
前記芯繊維の周囲に配置されるとともに、イオン交換基を有する架橋高分子化合物を含有するイオン交換層と、
を備えるイオン交換繊維であって、
前記イオン交換繊維の長手方向に垂直な断面において、前記イオン交換層の面積が全断面積の５０％以上９０％以下を占め、かつ
前記イオン交換繊維の膨潤率が５０％以下であることを特徴とする、イオン交換繊維。
【請求項２】
前記イオン交換繊維の、Ｎａ型湿潤状態におけるイオン交換容量が３．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以上であることを特徴とする、
請求項１に記載のイオン交換繊維。
【請求項３】
前記イオン交換基が、カルボキシ基、キレート基およびリン酸基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基であることを特徴とする、
請求項１または２に記載のイオン交換繊維。
【請求項４】
前記イオン交換繊維は２本以上の芯繊維を有することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
【請求項５】
前記イオン交換基を有する架橋高分子化合物が、カルボキシ基を有する高分子化合物と、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物との架橋反応によって形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
【請求項６】
前記カルボキシ基を有する高分子化合物がポリアクリル酸であり、かつ、
前記カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物が、ポリグリシジル化合物、ポリオキサゾリン化合物、またはポリカルボジイミド化合物であることを特徴とする請求項５に記載のイオン交換繊維。
【請求項７】
前記イオン交換層がアクリル系モノマーからなるポリマーを５０重量％以上含むことを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
【請求項８】
前記芯繊維がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびナイロンからなる群から選択される少なくとも１種のポリマーを含むことを特徴とする、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のイオン交換繊維または前記イオン交換繊維の束を含む織編物を備える浄水フィルタであって、
前記イオン交換繊維または前記イオン交換繊維の束の直径が３０μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする浄水フィルタ。
【請求項１０】
原水をプレフィルタに透過させる工程、
前記プレフィルタの透過水を、請求項９に記載の浄水フィルタに透過させることで前記透過水から硬度成分を除去する工程、および
前記浄水フィルタの透過水を逆浸透膜エレメントに透過させる工程を有することを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
水道水の硬度成分、微粒子、重金属等の除去に好適なイオン交換能を有する繊維、該繊維からなる浄水フィルタ、および該浄水フィルタを用いた水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中から硬度成分を除去する手段として、イオン交換繊維が提案されている。【０００３】
特許文献１には、イオン交換繊維として、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維をヒドラジン／水酸化ナトリウム水溶液で架橋しつつ、加水分解して形成された繊維が開示されている。【０００４】
また、特許文献２には、高分子ポリカルボン酸の部分中和塩を混合したポリビニルアルコールを湿式紡糸した繊維が開示されている。【０００５】
また、特許文献３には、芯鞘構造を有する繊維に電離性放射線を照射した後、その繊維にグリシジルメタクリレートをグラフトさせる分離機能性繊維の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開平１−２３４４２８号公報
【特許文献２】日本国特開平０９−０８７３９９号公報
【特許文献３】日本国特開平０８−１９９４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のイオン交換繊維は、水中での膨潤度が大きいために、膨潤により通水抵抗が高くなるという課題があった。【０００８】
本発明の目的は、通水抵抗の小さいイオン交換繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明は以下の（１）〜（１０）に関する。
（１）芯繊維と、
前記芯繊維の周囲に配置されるとともに、イオン交換基を有する架橋高分子化合物を含有するイオン交換層と、
を備えるイオン交換繊維であって、
前記イオン交換繊維の長手方向に垂直な断面において、前記イオン交換層の面積が全断面積の５０％以上９０％以下を占め、かつ
前記イオン交換繊維の膨潤率が５０％以下であることを特徴とする、イオン交換繊維。
（２）前記イオン交換繊維の、Ｎａ型湿潤状態におけるイオン交換容量が３．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以上であることを特徴とする、（１）に記載のイオン交換繊維。
（３）前記イオン交換基が、カルボキシ基、キレート基およびリン酸基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基であることを特徴とする、（１）または（２）に記載のイオン交換繊維。
（４）前記イオン交換繊維は２本以上の芯繊維を有することを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
（５）前記イオン交換基を有する架橋高分子化合物が、カルボキシ基を有する高分子化合物と、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物との架橋反応によって形成される（１）〜（４）のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
（６）前記カルボキシ基を有する高分子化合物がポリアクリル酸であり、かつ、前記カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物が、ポリグリシジル化合物、ポリオキサゾリン化合物、またはポリカルボジイミド化合物であることを特徴とする（５）に記載のイオン交換繊維。
（７）前記イオン交換層がアクリル系モノマーからなるポリマーを５０重量％以上含むことを特徴とする、（１）〜（６）のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
（８）前記芯繊維がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびナイロンからなる群から選択される少なくとも１種のポリマーを含むことを特徴とする、（１）〜（７）のいずれか一項に記載のイオン交換繊維。
（９）（１）〜（８）のいずれか一項に記載のイオン交換繊維または前記イオン交換繊維の束を含む織編物を備える浄水フィルタであって、前記イオン交換繊維または前記イオン交換繊維の束の直径が３０μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする浄水フィルタ。
（１０）原水をプレフィルタに透過させる工程、
前記プレフィルタの透過水を、（９）に記載の浄水フィルタに透過させることで前記透過水から硬度成分を除去する工程、および
前記浄水フィルタの透過水を逆浸透膜エレメントに透過させる工程を有することを特徴とする水処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
イオン交換基を有し、かつ共有結合で架橋された高分子化合物を含む層の成分が繊維の全成分の５０％以上９０％以下であることで、イオン交換容量と、通水抵抗の低減を両立できる。さらに織編物を形成する繊維の直径を３０μｍ以上１０００μｍ以下にすることにより、イオン交換容量を下げることなく、通水抵抗を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のイオン交換繊維の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明のイオン交換繊維の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．イオン交換繊維
本発明のイオン交換繊維は、芯繊維とイオン交換層とを有する。イオン交換繊維に含まれる芯繊維の本数、および芯繊維の断面形状は特に限定されない。
【００１３】
本実施形態において、イオン交換繊維は、以下の（ａ）および（ｂ）の２つの条件を満たす。
【００１４】
（ａ）イオン交換繊維を１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させた後、ナトリウム型になったイオン交換繊維の断面を走査型電子顕微鏡／電子線プローブマイクロアナライザ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ  ／  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ，ＳＥＭ／ＥＰＭＡ）で観察した際に、ナトリウム原子濃度が１０重量％以上である層の面積が繊維の断面積の５０％以上存在する。
（ｂ）膨潤率が５０％以下である。
【００１５】
上記（ａ）におけるナトリウム原子濃度（重量％）とは、試料断面をＳＥＭ／ＥＰＭＡで測定した際に断面画像中の各画素におけるナトリウム元素の重量分率である。ＥＰＭＡにて、標準サンプルである塩化ナトリウム結晶に電子線を照射した際に、検出されるＫα（１．１９１ｎｍ）のＸ線強度が、ナトリウム原子濃度３９．３４重量％に対応する。試料の断面をＳＥＭ／ＥＰＭＡで測定した際に断面像中の画素から検出されるＫα（１．１９１ｎｍ）のＸ線強度からナトリウム原子濃度を算出する。上記（ｂ）における膨潤率とは、Ｈ型にしたイオン交換繊維をマイクロスコープにて観測した際の繊維径に対する、該イオン交換繊維をＮａ型にしてマイクロスコープにて観測した際の繊維径の増加割合である。イオン交換繊維をＨ型にするには、イオン交換繊維を１ｍｏｌ／Ｌの塩酸に浸漬させ、純水で洗浄する。イオン交換繊維をＮａ型にするには、イオン交換繊維を１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した後純水で洗浄する。
【００１６】
イオン交換繊維において、上記（ａ）を満たす層がイオン交換層である。
【００１７】
繊維長手方向に垂直な面で任意に切断された繊維断面積に対する、イオン交換層の面積の分率をイオン交換架橋体層含有率とすると、イオン交換架橋体層含有率は５０％以上９０％以下である。
【００１８】
芯繊維の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリカーボネート等のポリエステル；芳香族ポリアミド、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０等のポリアミド；アクリル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ＰＴＦＥ、ポリフッ化ビニリデン等のハロゲン化ポリオレフィンなどを用いることができる。芯繊維がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびナイロンからなる群から選択される少なくとも１種のポリマーを含むことが好ましい。芯繊維としては、特にポリアミド、ポリエステルが好ましい。ポリアミドでは特にナイロン６、ナイロン６６、ポリエステルでは特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００１９】
イオン交換層は、イオン交換基を有するポリマーを含有する。
【００２０】
イオン交換基は、陽イオン交換基および陰イオン交換基のいずれであってもよい。陽イオン交換基としては、スルホン酸基等の強酸性陽イオン交換基、並びにカルボキシ基およびリン酸基などの弱酸性陽イオン交換基が挙げられる。陰イオン交換基としては、四級アンモニウム塩基、三級アミノ基などが挙げられる。また、イオン交換基はキレート基であってもよい。キレート基としては、イミノジ酢酸基、グルカミン基などが挙げられる。
【００２１】
イオン交換層に含まれ、イオン交換基を有するポリマーとは、具体的には架橋高分子化合物である。
【００２２】
架橋高分子化合物は、複数の高分子鎖が多点的に共有結合で架橋された化合物である。架橋高分子化合物は、架橋によって形成された三次元的な網目構造を有しており、水および有機溶媒等の溶媒に不溶であるが、その網目構造内に溶媒を保持することができる。架橋高分子化合物はゲルであるとも言える。
【００２３】
架橋高分子化合物は、例えば、カルボキシ基を有する高分子化合物と、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物との架橋反応によって形成される化合物である。
【００２４】
カルボキシ基を有する高分子化合物とは、分子内に複数のカルボキシ基を有する化合物であって、具体的には、単独重合体または共重合体を加水分解することで得られるポリマーが例示される。単独重合体としては、アクリル酸またはメタクリル酸の単独重合体が挙げられ、共重合体としては、アクリル酸およびメタクリル酸の少なくとも一方をモノマー成分として含有する共重合体、無水マレイン酸をモノマー成分として含有する共重合体、アクリル酸エステル並びにメタクリル酸エステルが挙げられる。より具体的には、カルボキシ基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸が挙げられる。
【００２５】
カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物とは、分子内にヒドロキシル基、アミノ基、グリシジル基、オキサゾリン基、カルボジイミド基などカルボキシ基と反応して共有結合を形成する官能基を複数有する化合物のことであって、特にグリシジル基、オキサゾリン基、カルボジイミド基など反応性の高い官能基を複数有する化合物が好ましい。このような化合物として、具体的には、ポリグリシジル化合物、ポリオキサゾリン化合物およびポリカルボジイミド化合物が挙げられる。
【００２６】
ポリグリシジル化合物とは、グリシジル基を１つの分子内に２つ以上含む化合物のことで、具体的な化合物としては、ナガセケムテックス株式会社製デナコールＥＸ−３１３（グリセロールポリグリシジルエーテル）、ＥＸ−４２１（ジグリセロールポリグリシジルエーテル）、ＥＸ−５１２（ポリグリセロールポリグリシジルエーテル）、ＥＸ−６１２（ソルビトールポリグリシジルエーテル）、ＥＸ−８１０（エチレングリコールジグリシジルエーテル）、ＥＸ−８２１（ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）、ＥＸ−８５０（ジエチレングリコールジグリシジルエーテル）が挙げられる。
【００２７】
ポリオキサゾリン化合物とは、オキサゾリン基を１つの分子内に２つ以上含む化合物のことで、具体的な化合物としては、株式会社日本触媒製エポクロスＷＳ−３００、ＷＳ−５００、ＷＳ−７００が挙げられる。
【００２８】
ポリカルボジイミド化合物とは、カルボジイミド基を１つの分子内に２つ以上含む化合物のことで、具体的な化合物としては日清紡ケミカル株式会社製カルボジライトＶ−０２、ＳＶ−０２、Ｖ−１０が挙げられる。
【００２９】
なお、１種の架橋高分子化合物は複数種類のイオン交換基を有してもよい。また、１種の架橋高分子化合物が陽イオン交換基または陰イオン交換基の片方のみを有していてもよいし、両方を有していてもよい。架橋高分子化合物は、１種類のモノマーで構成されてもよいし、２種類以上のモノマーで構成されてもよい。
【００３０】
イオン交換容量の観点から、イオン交換層は特にアクリル系モノマーからなるポリマーを５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上含んでいることが好ましい。アクリル系モノマーからなるポリマーを５０重量％以上含むことによりイオン交換容量の大きいイオン交換繊維を得ることができる。また、アクリル系モノマーからなるポリマーを９５重量％以下、好ましくは８５重量％以下含んでいることが好ましい。アクリル系モノマーからなるポリマーを９５重量％以下含むことにより、イオン交換繊維の膨潤を抑制し、浄水フィルタにした際に目詰まりしにくくなる。
【００３１】
図１および図２にイオン交換繊維の例の断面図を示す。これらの図に示すように、イオン交換繊維は、芯繊維と、その周囲に形成されたイオン交換層を有する。１本のイオン交換繊維は、図１に示すように１本の芯繊維のみを含んでもよいし、図２に示すように複数本の芯繊維を含んでもよい。芯繊維は、モノフィラメントであってもよいし、マルチフィラメントであってもよい。なお、イオン交換繊維および芯繊維の断面形状は、模式的に円としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３２】
イオン交換繊維のイオン交換容量は、３．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以上であることが好ましい。イオン交換繊維のイオン交換容量は４．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以上であってもよい。イオン交換容量が３．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以上であることで、イオン交換繊維の寿命が長くなる。また、イオン交換容量は８．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以下であることが好ましく、６．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以下であってもよい。イオン交換容量が８．０ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ以下であることで、イオン交換基の過度の高密度化を抑制することができ、結果として、原水に接触するイオン交換層の表層部にあるイオン交換基だけでなく、イオン交換層内部のイオン交換基も使用され、イオン交換繊維の寿命が長くなる。「ｗｅｔ−ｇ」とはＮａ型イオン交換繊維の湿潤状態における重量を意味する。
【００３３】
２．イオン交換繊維の製造方法
芯繊維は溶融紡糸や電界紡糸、湿式紡糸によって作製できる。芯繊維を複数本にする場合は、海島溶融紡糸法を用い、芯繊維を島成分、芯繊維よりもアルカリ水溶液に溶解しやすい成分を海成分とし、紡糸後アルカリ水溶液にて海成分のみを溶解させる方法があるが、これに限らない。
【００３４】
イオン交換層の形成方法は以下のとおりである。
【００３５】
芯繊維に、イオン交換基が付与されることで、イオン交換能を有するようになる。芯繊維に付与されるイオン交換基としては、スルホン酸基などの強酸性カチオン交換基や、カルボキシ基、リン酸基などの弱酸性カチオン交換基、及びキレート基が挙げられる。スルホン酸基を有するモノマーとして、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、２−アクリルアミド−２メチルプロパンスルホン酸、及びこれらのナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。カルボキシ基を有するモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリル系モノマーを挙げることができる。また、それ自体はイオン交換基を有していないが、イオン交換基に変換可能な官能基を有するモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、メタクリル酸グリシジル、スチレン、アクリロニトリル、アクロレイン、クロロメチルスチレンなどを挙げることができる。イオン交換容量の観点から、特にアクリル系モノマーを用いることが好ましい。
【００３６】
芯繊維へこのような官能基を付与する方法としては、上記官能基を有するモノマーを、開始剤を用い、架橋剤と共に芯繊維にグラフト共重合するのが好ましいが、ガンマ線または電子線などを照射してカチオン交換基を有するモノマーを架橋剤と共に芯繊維に共重合しても良い。カチオン交換基を有するモノマーを架橋剤と共に芯繊維にグラフト共重合することで、芯繊維の周囲にイオン交換層が形成される。開始剤としては、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）などが挙げられる。
【００３７】
特に、開始剤として過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）や過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）などの過酸化物を用いる場合には、還元剤として、鉄(ＩＩ)塩、亜硫酸塩、スルフィン酸塩、ヒドロキシルアミンなどを同時に用いることで、より反応を促進させることができる。
【００３８】
その他、ラジカル重合を促進させる物質としてテトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）などを添加してもよい。
【００３９】
架橋剤をカチオン交換基を有するモノマーと共に共重合することで、イオン交換繊維のカチオン交換基の密度が大きくなり、イオン交換容量が向上する。
【００４０】
架橋剤としては、パラホルムアルデヒド、２官能アクリルアミド、２官能アクリレート、２官能メタクリレート、ジビニルベンゼンが好適に用いられる。２官能アクリルアミドとしては例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドが挙げられる。２官能アクリレートとしては例えば、２―ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、などが挙げられる。２官能メタクリレートとしては例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。
【００４１】
芯繊維にイオン交換基を有するモノマーを共重合する以外に、芯繊維にイオン交換層を付与する方法としては、例えば、（１）カルボキシ基を有する高分子化合物、及びカルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物を含む水溶液に、芯繊維を接触させる工程、（２）上記工程（１）の後に芯繊維に付着した余剰な水溶液を液切りする工程、（３）上記工程（２）の後にカルボキシ基を有する高分子化合物、及びカルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物を、加熱により架橋反応させる工程、を有する。
【００４２】
（１）の工程において、カルボキシ基を有する高分子化合物、及びカルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物を含む水溶液に、芯繊維を接触させる方法としては、芯繊維を上記水溶液に浸漬する方法、芯繊維に対して上記水溶液をコーターやローラーやスプレー等を用いて塗布する方法を用いることができる。
【００４３】
この工程において、カルボキシ基を有する高分子化合物の溶液中の濃度は１００ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは１５０ｇ／Ｌ以上である。１００ｇ／Ｌ以上であることで、溶液を芯繊維上に十分に保持することができる。一方で、カルボキシ基を有する高分子化合物の溶液中の濃度は５００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以下である。濃度が５００ｇ／Ｌを超えると溶解が困難になる上に、溶液の粘度が増大するため、加工が困難になる。
【００４４】
また、この工程において、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物の溶液中の濃度は１０ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは５０ｇ／Ｌ以上である。カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物の溶液中の濃度が１０ｇ／Ｌ未満となると、架橋反応が不十分となり、カルボキシ基を有する高分子化合物が水中に溶出する。一方で、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物の溶液中の濃度は２００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以下である。濃度が２００ｇ／Ｌ以下であることで架橋反応の過度な進行が抑制され、その結果、カルボキシ基数が維持される。
【００４５】
（２）の工程において、芯繊維に付着した余剰な水溶液を液切りする方法としては、マングル等のゴムローラーを用いて液切りする方法や、エアーノズル等で空気を送風し液切りする方法、ノズルを通し液切りする方法、などを用いることができる。
【００４６】
（３）の工程において、カルボキシ基を有する高分子化合物、及びカルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物を、加熱により架橋反応させる方法としては、オーブン、ピンテンター等の加熱装置内で加熱する方法や、ドライヤー等を用いて熱風を送風する方法を用いることができる。
【００４７】
この工程において、カルボキシ基を有する高分子化合物、及びカルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物を、加熱により架橋反応させる温度としては、１３０℃以上、好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。１３０℃以上であることで、カルボキシ基を有する高分子化合物と、カルボキシ基と反応する官能基を２つ以上有する化合物が架橋することができる。一方で、加熱温度は２５０℃以下であることが好ましく、２２０℃以下であることがより好ましい。加熱温度が２５０℃以下であることで芯繊維の形態を保持することができる。
【００４８】
また、この工程において芯繊維を加熱する際の時間としては、１分以上加熱することが好ましく、３分以上加熱することがより好ましい。加熱時間が１分以上であることで、架橋反応が十分に進むので、カルボキシ基を有する高分子化合物が水中に溶出しにくくなる。また、加熱時間は３０分以下であることが好ましく、２０分以下であることがより好ましい。加熱時間が３０分以下であることで、加工時のコストを抑制することができる。
【００４９】
なお、イオン交換繊維を織物、編物、不織布等の形態に加工する場合、芯繊維にイオン交換基を有する架橋高分子化合物を被覆する工程、および／または芯繊維の単繊維間隙にイオン交換基を有する架橋高分子化合物を付着させる工程は、芯繊維を織物、編物、不織布等の形態に加工する工程の前に行っても、後に行ってもよい。
【００５０】
３．イオン交換能を有する織編物
芯繊維はイオン交換官能基を付与する前に織編物にしてもよいし、付与してから織編物にしても良い。また、織編組織は特に限定されない。例えば、平織、綾織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロード、タオル、ベロア等のたてパイル織、別珍、よこビロード、ベルベット、コール天等のよこパイル織などが挙げられる。なお、これらの織組織を有する織物は、レピア織機やエアージェット織機など通常の織機を用いて通常の方法により製織することができる。
【００５１】
編物の種類は、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示され、たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が好ましく例示される。なお、製編は、丸編機、横編機、トリコット編機、ラッシェル編機等通常の編機を用いて通常の方法により行うことができる。
【００５２】
織編物を構成する繊維または繊維束間の距離を示す値としてオープニング（以下、ｏｐとする。）があり、次式で定義される。
【００５３】
【数１】
2018043462.tif 000003
【００５４】
ｎ（個／ｃｍ）：織編物１ｃｍ当たりのメッシュの個数、Ｄ：織編物を構成する繊維または繊維束径（μｍ）
イオン交換能を有する織編物のオープニングは好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上である。また、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。イオン交換能を有する織編物のオープニングが１０μｍ以上であることにより、通水時に目詰まりしにくく、通水抵抗の変動を小さくすることができる。５００μｍ以下であることにより、浄水フィルタにし原水を通水した際に原水がショートパスすることなく原水中の硬度成分を好適に除去することができる。オープニングは湿潤状態における織編物において測定される。
織編物１ｍ２当たりの空隙体積（ｃｍ３）の割合と示す値として透過体積（以下ｐｖとする。）があり、次式で定義される。
【００５５】
【数２】
2018043462.tif 000004
【００５６】
Ｔ（μｍ）：織編物の厚み
イオン交換能を有する織編物の透過体積は好ましくは１０ｃｍ３／ｍ２以上、より好ましくは２０ｃｍ３／ｍ２以上である。また、好ましくは２００ｃｍ３／ｍ２以下、より好ましくは１００ｃｍ３／ｍ２以下である。透過体積が１０ｃｍ３／ｍ２以上であることによって、通水時に目詰まりしにくく、通水抵抗の変動を小さくすることができる。透過体積が２００ｃｍ３／ｍ２以下であることによって、浄水フィルタにし原水を通水した際に原水がショートパスすることなく原水中の硬度成分を好適に除去することができる。透過体積は湿潤状態における織編物において測定される。
【００５７】
織編物にするためのイオン交換繊維は、１本でもよく、複数本束になっていてもよい。また、織編物を構成するイオン交換繊維またはイオン交換繊維束の直径は、３０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上である。また、イオン交換繊維またはイオン交換繊維束の直径は、１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下である。イオン交換繊維またはイオン交換繊維束の直径が３０μｍ以上であることで織編物を積層した際に、繊維間に空隙を保持させ通水抵抗を小さくすることができる。イオン交換繊維またはイオン交換繊維束の直径が１０００μｍ以下であることによって、イオン交換繊維が原水と接する面積を大きくすることができ、イオン交換速度を大きくすることができる。
【００５８】
織編物を構成する繊維または繊維束径は、織編物をマイクロスコープで観察することで測定できる。複数本の繊維が繊維束を構成し、この繊維束が織編物を構成する場合は、繊維束の径を測定すればよいし、織編物が一本の繊維で構成されている場合は、該繊維の繊維径を測定すればよい。
【００５９】
織編物の目付けは好ましくは１０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは３０ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは５０ｇ／ｍ２以上である。また、織編物の目付は好ましくは１０００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは５００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは２００ｇ／ｍ２以下である。織編物の目付けが１０ｇ／ｍ２以上であることにより、浄水フィルタとした際に原水がショートパスすることなく原水中の硬度成分を好適に除去することができる。また、１０００ｇ／ｍ２以下であることにより、目詰まりが生じにくく、通水時の通水抵抗の変動を小さくすることができる。
【００６０】
織物、編み物または不織布のいずれにおいても、一種類のイオン交換繊維のみが含まれていてもよいし、組成または構造の少なくとも一方が互いに異なる複数種類のイオン交換繊維が含まれていてもよい。
【００６１】
４．浄水フィルタ
浄水フィルタは、筒状の有孔芯材と、その外周に巻回された織編物（この織編物はイオン交換繊維で形成されている）とを有する。
有孔芯材は、多孔質の合成樹脂製であることが好適であるが、緻密質の合成樹脂の筒体に穿孔したものであってもよい。合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素樹脂が好適であるが、これに限定されない。積層させることで浄水フィルタを得ることができる。
【００６２】
有孔芯材の直径（外径）は５ｍｍ以上５０ｍｍ以下特に２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好適である。有孔芯材の長さは特には限定されないが、通常は８０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とされる。有孔芯材に巻き付けた織編物層の厚さは、濾過性能を確保すると共に濾過圧損を抑制するために、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下特に１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下程度が好適である。巻き付けた織編物の末端を溶着、接着などにより、織編物巻回体の外周面に対して固定するのが好ましい。巻き付けた端面については円板形のプレートなどにより封じるのが好ましい。
【００６３】
このように構成された浄水フィルタに対しては、被処理液を有孔芯材の内側から透過させ、織編物巻回体の外周面から透過液を取り出す。通常の場合、フィルタを円筒形のケーシング内に該ケーシングと同軸状に配置する。そして、有孔芯材の内側からフィルタの外周面の方向に被処理液を透過させ、透過液を、該ケーシングの一端面側の取出口からケーシング外へ流出させる。
【００６４】
この被処理液（原水）としては、水が好適であり、水道水が例示される。特に、この浄水フィルタは、水中の金属イオンの除去に好適に用いられる。金属イオンとしては、硬度成分および重金属イオンが挙げられる。硬度成分として、具体的にはカルシウムイオンとマグネシウムイオンが挙げられ、重金属イオンとは、比重が４以上の金属元素のことであって、具体的には、鉛、水銀、ヒ素、銅、カドミウム、クロム、ニッケル、マンガン、コバルト、亜鉛などが挙げられる。
【００６５】
５．水処理方法
前記浄水フィルタを用いた水処理方法について記載する。
【００６６】
原水を浄水フィルタに透過し硬度成分を除去する工程、前記浄水フィルタの透過水を逆浸透膜エレメントに透過させる工程を有する。原水を浄水フィルタへ透過する前に、プレフィルタに透過させてもよい。プレフィルタは主に原水中の微粒子などを除去し、逆浸透膜への負荷を低減する。硬度成分は、逆浸透膜エレメントで除去される成分であるが、膜面で濃縮されると塩として析出し、透水性を低下させる。そこで本願発明の浄水フィルタを用い硬度成分を除去することで、逆浸透膜エレメントの透水性の低下を抑制し長寿命化できる。本願発明の浄水フィルタは通水抵抗が小さいため、当該水処理において浄水フィルタと逆浸透膜の運転に必要な運転圧力を低減することができる。
【実施例】
【００６７】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。【００６８】
イオン交換架橋体層含有率、織編物を構成する繊維または繊維束径、比較例におけるイオン交換容量、カルシウムイオン除去率、通水抵抗、逆浸透エレメントの透水性低下率は以下のように測定した。【００６９】
（イオン交換架橋体層含有率）
イオン交換層とは、イオン交換繊維を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させた後、ナトリウム型になったイオン交換繊維の断面を走査型電子顕微鏡／電子線プローブマイクロアナライザ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ  ／  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ，ＳＥＭ／ＥＰＭＡ）で観察した際に、ナトリウム原子濃度が１０重量％以上である層が繊維の断面積の５０％以上存在し、かつ、膨潤率が５０％以下であるイオン交換繊維においての、ナトリウム原子濃度が１０重量％以上である層のことを示す。ナトリウム原子濃度（重量％）とは、試料断面をＳＥＭ／ＥＰＭＡで測定した際に断面画像中の各画素におけるナトリウム元素の重量分率である。ＥＰＭＡにて、標準サンプルである塩化ナトリウム結晶に電子線を照射した際に、検出されるＫα（１．１９１ｎｍ）のＸ線強度が、ナトリウム原子濃度３９．３４重量％に対応する。試料の断面をＳＥＭ／ＥＰＭＡで測定した際に断面像中の画素から検出されるＫα（１．１９１ｎｍ）のＸ線強度からナトリウム原子濃度を算出した。詳細なＳＥＭ／ＥＰＭＡ測定条件を示す。
装置：日本電子  電子プローブマイクロアナライザ（Ｆｅ−ＥＰＭＡ）ＪＸＡ−８５３０Ｆ
加速電圧：１０ｋＶ
照射電流：１５ｎＡ
計測時間：３０ｍｓ
ビームサイズ：１μｍ
分析Ｘ線・分光結晶：Ｎａ  Ｋα（１．１９１ｎｍ）・ＴＡＰＨ（酸性フタル酸ルビジウム）
試料はミクロトームにより断面を形成させ、カーボン蒸着して測定した。【００７０】
膨潤率とは、Ｈ型にしたイオン交換繊維をマイクロスコープにて観測した際の繊維径に対する、該イオン交換繊維をＮａ型にしてマイクロスコープにて観測した際の繊維径の増加割合である。イオン交換繊維をＨ型にするため、イオン交換繊維を１ｍｏｌ／Ｌの塩酸に浸漬させ、純水で洗浄した。イオン交換繊維をＮａ型にするため、イオン交換繊維を０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に１時間浸漬した後、純水で洗浄した。繊維長手方向に垂直な面で切断された繊維断面積に対する、イオン交換層の面積の分率をイオン交換架橋体層含有率とした。【００７１】
（Ｎａ型湿潤状態イオン交換容量の測定方法）
Ｎａ型湿潤状態のイオン交換繊維１ｇに対して、６ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液を４０ｍＬ調製し、イオン交換繊維を浸漬（１時間）した。その後純水で洗浄し、上澄みの水溶液が中性になったことを確認した。その後、０．１Ｍ 水酸化ナトリウム水溶液にイオン交換繊維を浸漬させ（編地１ｇ/４０ｍＬ-水酸化ナトリウム水溶液）、１時間攪拌した。その後溶液の上澄みを５ｍＬ採取し、０．１Ｍ 塩酸水溶液を５ｍＬ加えた。該溶液１０ｍＬをフェノールフタレイン溶液を指示薬として０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定した。中和に要した水酸化ナトリウムのモル数を、湿潤状態の該イオン交換繊維の重量で割ることにより、Ｎａ型湿潤状態のイオン交換容量（ｍｅｑ／ｗｅｔ−ｇ）とした。湿潤状態とは、Ｎａ化処理後に水で洗浄したイオン交換繊維を、ウエスで抑え、表面に付着した水を除去した状態を指す。【００７２】
（織編物を構成する繊維または繊維束径）
イオン交換繊維の編地をＲＯ水に浸漬し、その後マイクロスコープで観察した時の繊維直径を１０本測定し、その平均値をイオン交換繊維の直径とした。織編物が複数本のフィラメントで形成されている場合は、繊維束の直径を測定した。【００７３】
（オープニング）
オープニングｏｐは、上述の式（１）により算出した。
ｎは、織編物をマイクロスコープで観察し、測定した。【００７４】
（透過体積）
透過体積ｐｖは、上述の式（２）で算出した。【００７５】
織編物の厚みＴは、織編物をマイクロスコープで観察し、測定した。【００７６】
（カルシウムイオン除去率）
直径４０ｍｍ、厚み２０ｍｍのカラムにイオン交換繊維の織編物を積層し、空間時間ＳＶ値が５００（Ｈ−１）となるように原水を通液した。原水は、塩化カルシウム２ｍｍｏｌ/Ｌ、炭酸水素ナトリウム４ｍｍｏｌ/Ｌ、塩化ナトリウム４ｍｍｏｌ/Ｌの水溶液とした。原水５００ｍＬのカラム透過液中のカルシウムイオン濃度をＩＣＰ-ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により測定し、Ｃａ除去率を算出した。【００７７】
（通水抵抗）
直径４０ｍｍ、厚み２０ｍｍのカラムに、水中で、イオン交換繊維の織編物を、織物または編物に荷重を加えない状態で、カラムの上端に織物または編物が達するまで積層し、カラムを密閉した。その後、該カラムに純水を通液した。カラム入りおよびカラム出の圧力の差である圧力損失Ａ（Ｐａ）を、透過流速（ｍ/ｓ）を変化させて測定した。装置に試料を充填せずに通液した際の圧力損失Ｂを透過流速を変化させて測定した。値Ａから値Ｂを差し引き、試料の圧力損失と流速の関係をプロットし、正比例の関係を確認した。該直線の傾きより、充填層内の試料の通水抵抗を求めた。【００７８】
（逆浸透エレメントの透水性低下率）
原水を、プレフィルタ、浄水フィルタ、逆浸透エレメントの順に透過させ、入り圧０．５ＭＰａにて２分間通液した際の透過流量（ｍＬ/ｍｉｎ）に対する、１０時間通液した際の、透過流量（ｍＬ/ｍｉｎ）の割合を透水性低下率とした。原水は、塩化カルシウム２ｍｍｏｌ/Ｌ、炭酸水素ナトリウム４ｍｍｏｌ/Ｌ、塩化ナトリウム４ｍｍｏｌ/Ｌの水溶液とした。【００７９】
（参考例）
島成分にナイロン、海成分に島成分より水酸化ナトリウム水溶液に対する溶解速度の速いＰＥＴを用い、海島型複合繊維紡糸口金を用いて紡糸し、得られた吐出糸をさらに延伸し、島成分の直径が７００ｎｍ、繊維束外径２００μｍの複合繊維を得た。【００８０】
この延伸糸を製編方法により、平編の編地を得た。そして、前記海島型複合延伸糸の海成分を除去するために、水酸化ナトリウム水溶液浸漬させた。得られた編地を走査型電子顕微鏡ＳＥＭで編地表面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されていることが確認された。【００８１】
（実施例１）
参考例にて作製した編地に、官能基を付与するため、２−アクリルアミド−２メチルプロパンスルホン酸  ５．０ｗｔ．％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド  １０ｗｔ.％、ＡＰＳ  ０．０５ｗｔ．％、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム０．１５ｗｔ．％、エチレンジアミンテトラ酢酸  ０．０５ｗｔ．％の７０℃水溶液に１時間浸漬させ、乾燥させた。【００８２】
外周５０ｍｍ、長さ４００ｍｍのポリプロピレン製の有孔芯材の外周にこの編地を厚み２０ｍｍになるように巻きつけて浄水フィルタを製作した。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でスルホン基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２０μｍであり、透過体積は４５．１ｃｍ３／ｍ２であった。【００８３】
（実施例２）
参考例にて作製した編地に、官能基を付与するため、アクリル酸  １．５ｗｔ．％、メタクリル酸  ３．５ｗｔ．％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド  １０ｗｔ.％、ＡＰＳ  ０．０５ｗｔ．％、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム０．１５ｗｔ．％、エチレンジアミンテトラ酢酸  ０．０５ｗｔ．％の７０℃水溶液に１時間浸漬させ、乾燥させた。
該編地を用い実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１３５μｍであり、透過体積は４９．２ｃｍ３／ｍ２であった。【００８４】
（実施例３）
参考例と同様の方法で、島成分の直径が７００ｎｍ、繊維束外径５０μｍの複合繊維を得た。この延伸糸を１５本撚り合せ、通常の製編方法により平編の編地を得た。そして、前記海島型複合延伸糸の海成分を除去するために、水酸化ナトリウム水溶液で、アルカリ減量した。得られた編地を走査型電子顕微鏡ＳＥＭで編地表面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されていることが確認された。その後、実施例２と同様の方法で官能基を付与し、実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１３１μｍであり、透過体積は４４．９ｃｍ３／ｍ２であった。【００８５】
（実施例４）
直径５０μｍのナイロン繊維を溶融紡糸法にて紡糸し、この延伸糸を１５本より合わせ、通常の製編方法により平編の編地を得た。その後実施例２と同様の方法で官能基を付与した。実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２８μｍであり、透過体積は４３．６ｃｍ３／ｍ２であった。【００８６】
（実施例５）
直径２００μｍのナイロン繊維を溶融紡糸法にて紡糸し、この延伸糸を通常の製編方法により、平編の編地を得た。その後実施例２と同様の方法で官能基を付与した。実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２７μｍであり、透過体積は４５．９ｃｍ３／ｍ２であった。【００８７】
（実施例６）
実施例５において、紡糸したナイロンの繊維の直径が４００μｍであること以外は同様の方法で浄水フィルタを作製した。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１７５μｍであり、透過体積は４６．８ｃｍ３／ｍ２であった。【００８８】
（実施例７）
実施例５において、紡糸したナイロンの繊維の直径が５０μｍであること以外は同様の方法で浄水フィルタを作製した。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１１９μｍであり、透過体積は５６．３ｃｍ３／ｍ２であった。【００８９】
（比較例１）
直径２８０μｍのナイロン繊維を溶融紡糸法にて紡糸し、この延伸糸を通常の製編方法により、平編の編地を得た。その後官能基を付与するため、アクリル酸  ０．８ｗｔ．％、メタクリル酸  １．７ｗｔ．％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド  ５ｗｔ.％、ＡＰＳ  ０．０３ｗｔ．％、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム０．０７ｗｔ．％、エチレンジアミンテトラ酢酸  ０．０３ｗｔ．％の７０℃水溶液に１時間浸漬させ、乾燥させた。該編地を用い実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２２μｍであり、透過体積は４０．９ｃｍ３／ｍ２であった。【００９０】
（比較例２）
直径５０μｍのナイロン繊維を溶融紡糸法にて紡糸し、この延伸糸を通常の製編方法により、平編の編地を得た。その後官能基を付与するため、アクリル酸  ５．５ｗｔ．％、メタクリル酸  ５．３ｗｔ．％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド  １５ｗｔ.％、ＡＰＳ  ０．１５ｗｔ．％、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム０．２１ｗｔ．％、エチレンジアミンテトラ酢酸  ０．１５ｗｔ．％の７０℃水溶液に１時間浸漬させ、乾燥させた。該編地を用い実施例１と同様の方法で浄水フィルタを得た。このフィルタを０．１ｍｏｌ/Ｌ水酸化ナトリウム水溶液でカルボキシ基をナトリウム化し、超純水でリンスした。得られた浄水フィルタの性能を表１に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは４９μｍであり、透過体積は８．６ｃｍ３／ｍ２であった。【００９１】
（実施例８）
８４デシテックス、７２フィラメントのＰＥＴ繊維を用い、２２ゲージの丸編み機で編地を編成した。この編地を常法に従い精錬、乾燥、中間セットした。次にこの編地約１０ｇを、３００ｇ／Ｌのポリアクリル酸２５，０００（和光純薬工業株式会社製）、および１５０ｇ／Ｌのポリグリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、ＥＸ−５１２）を含む１Ｌの水溶液に浸漬した。次にこの編地をマングルで液切りし、１３０℃で３分加熱した。得られた編地を流水で洗浄し、再度１３０℃で３分加熱することで乾燥させた。編地の溶液への浸漬、液切り、加熱、洗浄、乾燥を１サイクルとし、３サイクルを実施した。【００９２】
得られたイオン交換繊維の編地を１ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液に１時間浸漬し、カルボキシ基をナトリウム型に置換した。さらに、ＲＯ水で洗浄水のｐＨが８以下になるまで洗浄した。この編地を用いてイオン交換容量、イオン交換繊維直径、硬度成分除去率、及び重金属イオン除去率を測定した。得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１０５μｍであり、透過体積は３７．３ｃｍ３／ｍ２であった。【００９３】
次に、外周５０ｍｍ、長さ４００ｍｍのポリプロピレン製の有孔芯材の外周にイオン交換繊維編地を厚み２０ｍｍになるように巻きつけ、浄水フィルタを製作した。このフィルタを０．１ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、ＲＯ水で洗浄水のｐＨが８以下になるまで洗浄した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。【００９４】
（実施例９）
架橋剤をポリオキサゾリン（株式会社日本触媒製、エポクロスＷＳ−５００）にしたこと以外は実施例８と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１０１μｍであり、透過体積は３５．１ｃｍ３／ｍ２であった。【００９５】
（実施例１０）
架橋剤をポリカルボジイミド（日清紡ケミカル株式会社製、カルボジライトＶ−０２）にしたこと以外は実施例８と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１０６μｍであり、透過体積は３７．３ｃｍ３／ｍ２であった。【００９６】
（実施例１１）
加熱温度を１３０℃ではなく１７０℃にしたこと以外は実施例８と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１１５μｍであり、透過体積は４３．４ｃｍ３／ｍ２であった。【００９７】
（実施例１２）
加熱温度を１３０℃ではなく１７０℃にしたこと以外は実施例９と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２２μｍであり、透過体積は４７．３ｃｍ３／ｍ２であった。【００９８】
（実施例１３）
加熱温度を１３０℃ではなく１７０℃にしたこと以外は実施例１０と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１１９μｍであり、透過体積は４６．０ｃｍ３／ｍ２であった。【００９９】
（実施例１４）
加熱温度を１３０℃ではなく２００℃にしたこと以外は実施例８と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１３０μｍであり、透過体積は５２．８ｃｍ３／ｍ２であった。【０１００】
（実施例１５）
加熱温度を１３０℃ではなく２００℃にしたこと以外は実施例９と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２９μｍであり、透過体積は５１．９ｃｍ３／ｍ２であった。【０１０１】
（実施例１６）
加熱温度を１３０℃ではなく２００℃にしたこと以外は実施例１０と同様の方法で浄水フィルタを作製した。得られた浄水フィルタを用いて逆浸透エレメントの透水性低下を評価した結果を表２に示す。なお、得られたイオン交換繊維の編地のオープニングは１２５μｍであり、透過体積は４９．９ｃｍ３／ｍ２であった。【０１０２】
【表１】
2018043462.tif 000005
【０１０３】
【表２】
2018043462.tif 000006
【０１０４】
本出願は、２０１６年８月３１日出願の日本特許出願２０１６−１６９２７５及び２０１６年１２月２６日出願の日本特許出願２０１６−２５１１９９に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明のイオン交換繊維は、硬水軟水化や純水製造に好適に用いることができる。
【図１】
2018043462.tif 000007
【図２】
2018043462.tif 000008
【国際調査報告】
2018043462.tif 000009
2018043462.tif 000010
2018043462.tif 000011
2018043462.tif 000012