(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キレート形成性化合物との反応性官能基を分子中に有する天然繊維または再生繊維をフィルター状に加工した状態で、該繊維に前記キレート形成性化合物を反応させ、該繊維にキレート形成性を与えることを特徴とするキレート捕捉性フィルターの製法。
【請求項２】
上記繊維に、架橋剤を介してキレート形成性化合物を反応させる請求項１に記載の製法。
【請求項３】
キレート形成性化合物として、下記一般式（１）で示されるアミン化合物を使用する請求項１または２に記載の製法。
【化１】
0003887492.tif 000012
［式中、Ｇは糖アルコール残基または多価アルコール残基、Ｒは水素原子、(低級）アルキル基またはＧ（Ｇは上記と同じ意味を表わし、上記Ｇと同一若しくは異なる基であってもよい）］
【請求項４】
前記式（１）で示されるアミン化合物が、Ｄ−グルカミン、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンおよびジヒドロキシプロピルアミンよりなる群から選択される少なくとも１種である請求項３に記載の製法。
【請求項５】
キレート形成性化合物として、下記一般式（２）で示されるポリカルボン酸の酸無水物を使用する請求項１または２に記載の製法。
【化２】
0003887492.tif 000013
［式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は低級アルキレン基、ｎは１〜４の整数を表わす］
【請求項６】
前記式（２）で示されるポリカルボン酸の無水物が、ニトリロ三酢酸無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物、ジエチレントリアミン五酢酸二無水物よりなる群から選択される少なくとも１種である請求項５に記載の製法。
【請求項７】
分子中に酸無水物との反応性官能基を有する繊維を使用し、該繊維に、架橋剤として反応性２重結合を有する酸無水物を反応させた後、キレート形成性化合物を反応させる請求項２に記載の製法。
【請求項８】
キレート形成性化合物として、分子中にアミノ基、イミノ基、チオール基よりなる群から選択される少なくとも１つの基とカルボキシル基とを有する化合物を使用する請求項７に記載の製法。
【請求項９】
分子中にアミノ基、イミノ基、チオール基よりなる群から選択される少なくとも１つの基とカルボキシル基とを有する化合物として、アミノ酸、イミノ二酢酸、イミノ二こはく酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン三酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、チオグコール酸、チオりんご酸、チオサリチル酸、メルカプトプロピオン酸よりなる群から選択される少なくとも１種を使用する請求項８に記載の製法。
【請求項１０】
前記キレート形成性官能基の下記式によって求められる導入量を１０重量％以上とする請求項１〜９のいずれかに記載の製法。
導入量（重量％）＝［（反応後の繊維重量−反応前の繊維重量）／反応前の繊維重量］×１００
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非処理液中の金属イオンや類金属イオンと不溶性夾雑物を効率よく除去して清浄化することのできるキレート捕捉性フィルターの新規な製法に関するものであり、この方法によれば、被処理液中の除去対象となるイオンの種類に応じて、フィルターを構成する繊維に導入するキレート形成性官能基の種類を選定することにより、様々のキレート形成性イオンを効率良く捕捉することのできるフィルターを容易に得ることができる。 従って、得られるフィルターは、例えば
▲１▼水性液や油性液中に含まれる銅、亜鉛、ニッケル、コバルト等の重金属イオンおよび不溶性夾雑物の捕捉（または除去）、
▲２▼水性液や油性液中に含まれるホウ素、ゲルマニウム、ひ素、アンチモン、セレン等の類金属および不溶性夾雑物の捕捉（または除去）、
等を目的として、具体的には産業排水、飲料水、食品加工用水などの他、食用油や食品加工用油などの浄化に有効に活用できる。
【０００２】
【従来の技術】
産業排水には様々の有害イオンが含まれていることがあり、環境汚染防止の観点からそれら金属イオンは、排水処理によって十分に除去することが必要とされる。また河川や地下水中に含まれる重金属成分も人体に悪影響を及ぼすので、これらを有効利用するに当たっては十分に配慮しなければならない。更に、食用油や食品加工油などを製造する際に水素化触媒等として混入してくる可能性のある金属についても、保存安定性および人体に悪影響を及ぼすため可及的に除去する必要がある。
【０００３】
また類金属の１種であるホウ素やホウ素化合物は自然界に広く分布しており、人体にとって必須の元素であるが、反面、摂取量が多くなり過ぎると逆に悪影響を及ぼすことも確認されている。そして、河川や地下水中に含まれるホウ素成分による人為的汚染と思われる事例が報告されるにおよび、水を再利用する際の悪影響が懸念される。またホウ素以外にも、例えばひ素やひ素化合物は人体に有害であり、その混入が懸念される飲料用水等から可及的に除去しなければならない。
【０００４】
また、用水や食品加工用水、食用油や食品加工油などとして利用する際には、上記の様な金属成分や類金属成分の他に不溶性夾雑物の除去も必要となる。
【０００５】
本発明は上記の様な状況の下で、これら金属イオンや類金属イオンおよびそれらの化合物を、水あるいは食用油等の被処理液から効率よく捕捉・除去し、或いは更に、該被処理液中に含まれる不溶性夾雑物も同時に効率よく除去し清浄化することのできるフィルターを提供し、更には、該フィルターを用いて水や油などの被処理液を清浄化することのできる技術の開発を期してかねてより研究を進めている。
【０００６】
従来から、用排水等の中に含まれる有害金属イオンの除去あるいは有益金属イオンの捕捉にはイオン交換樹脂が広く利用されているが、低濃度の金属イオンを選択的に吸着し分離する効果は必ずしも満足し得るものとは言えない。
【０００７】
また、金属イオンとの間でキレートを形成してこれらを選択的に捕捉する性質をもったキレート樹脂は、金属イオン、特に重金属イオンに対して優れた選択捕捉性を有しているので、水処理分野での重金属の除去や捕捉などに利用されている。しかしながら、キレート樹脂の大半は単純にイミノジ酢酸などのキレート形成性官能基を導入したものであって、必ずしも満足のいくキレート形成能を示すものとはいえない。
【０００８】
また通常のイオン交換樹脂やキレート形成性樹脂は、ジビニルベンゼン等の架橋剤によって剛直な三次元構造が与えられたビーズ状であり、樹脂内部への金属イオンや再生剤の拡散速度が遅いため、処理効率にも問題がある。更に、再生せずに使い捨てにするタイプのものでは、焼却処分が困難であるため、使用済み樹脂を如何に減容するかも大きな問題となってくる。
【０００９】
こうしたビーズ状キレート形成樹脂の問題点を解消するものとして、繊維状あるいはシート状のキレート材が提案されている（特開平７−１０９２５号）。この繊維状あるいはシート状のキレート材は、比表面積が大きく、金属イオンの吸・脱着点となるキレート性官能基が表面に存在するため、吸・脱着効率が高められ、更には焼却処分等も容易に行なえるなど、多くの利点を有している。しかしながら、該繊維状あるいはシート状のキレート材は、その製造法が煩雑であり、また電離性放射線を用いた方法を採用しなければならないため、設備面、安全性、製造コスト等の点で多くの問題が指摘される。
【００１０】
更に従来のキレート樹脂あるいは繊維状やシート状のキレート材では、前述の如くある程度の金属イオン捕捉能を発揮するが、被処理液中に少なからず混入している不溶性夾雑物に対する除去までは期待されておらず、そのため、それら不溶性夾雑物を除去して被処理液を十分に清浄化するには、キレート樹脂等による金属イオン除去の前あるいは後で被処理液中の不溶性夾雑物を除去しなければならず、確実な清浄化効果を得るには少なくとも２工程の処理が必要となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
こうした状況の下で本発明者らは、金属イオンや類金属イオン、或いはそれらの化合物に対して優れた捕捉性能を有している他、焼却処理などが容易でしかも簡単かつ安全な方法で安価に製造し得る様なキレート形成性繊維の開発を期してかねてより研究を進めており、かかる研究成果の一環として、綿等の植物性繊維あるいは絹等の動物性繊維の如く、水酸基やアミノ基などの反応性官能基を分子中に有する繊維に、下記一般式（１) で示されるキレート形成官能基を能を有するアミン化合物（好ましくはＤ−グルカミン、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンおよびジヒドロキシプロピルアミンなど）、あるいは下記一般式( ２) で示されるポリカルボン酸の酸無水物（好ましくはニトリロ三酢酸無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物、ジエチレントリアミン五酢酸二無水物など）を反応させ、繊維にキレート形成性官能基を導入する技術を開発し、先に特許出願を済ませた。
【００１２】
【化３】
0003887492.tif 000002
【００１３】
［式中、Ｇは糖アルコール残基または多価アルコール残基、Ｒは水素原子、( 低級) アルキル基またはＧ（Ｇは上記と同じ意味を表わし、上記Ｇと同一若しくは異なる基であってもよい）］
【００１４】
【化４】
0003887492.tif 000003
【００１５】
［式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は低級アルキレン基、ｎは１〜４の整数を表わす］
【００１６】
上記式（１）で示される官能基を導入したキレート繊維は、類金属イオンやその化合物に対して優れたキレート捕捉能を示し、また上記式（２）で示される官能基を導入したキレート繊維は、銅、亜鉛、ニッケル、コバルトなどの重金属イオンやその化合物に対して優れたキレート捕捉能を示す。
【００１７】
そして、上記の如きキレート形成性官能基を繊維分子中に導入したキレート繊維は、従来の粒状キレート樹脂に比べて卓越したキレート捕捉能を有しており、且つその製造も簡単であり、更には繊維としての特殊性を活かして被処理液中に含まれる不溶性夾雑物の除去も同時に行なえることから、応用範囲の拡大が期待される。  ところで、キレート繊維を用いて各種イオンを捕捉するフィルターを作製する際には、被処理液の種類、即ちその中に含まれる捕捉対象イオンやその化合物の種類に応じて、夫々最適のキレート形成性官能基を繊維に導入し、その繊維を不織布状、織物状、編物状、紐状などに加工した後、これを更にフィルター状に加工してからフィルター装置内へ組み込まれる。
【００１８】
ところが、捕捉対象となるイオンの種類は被処理液の種類によって様々に異なるので、被処理液の種類に応じて様々のキレート形成性官能基を導入したキレート繊維を多種類準備しておかなければならず、また捕捉対象イオンに応じてその都度異なる種類のキレート繊維を選択してフィルター状に加工し、フィルター装置内へ組み込む作業は必ずしも効率的な方法とはいえない。
【００１９】
本発明者らはこうした問題点の解消を目的とするもので、様々の捕捉対象イオンに対し、それらに応じた最適のキレート捕捉能を備えたキレート捕捉性フィルターを簡単に製造することのできる方法を確立しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することのできた本発明に係る製法は、キレート形成性化合物との反応性官能基を分子中に有する繊維をフィルター状に加工した状態で、該繊維に前記キレート形成性化合物を反応させ、該繊維にキレート形成性を与えるところに要旨がある。
【００２１】
上記繊維にキレート形成性官能基を導入するに当たっては、上記繊維分子中の反応性官能基（水酸基、カルボキシル基、アルデヒド基、アミノ基など）に、これらの基との反応性官能基を有するキレート形成性化合物を直接反応させる方法の他、より反応性の高い架橋剤を介してキレート形成性化合物を反応させることによって、キレート形成性官能基の導入効率を高めることも有効である。
【００２２】
本発明の製法を実施する際に使用される好ましいキレート形成性化合物としては、本発明者らが先に開発したキレート繊維の製造に用いられる前記一般式（１) で示されるアミン化合物、具体的には、Ｄ−グルカミン、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、ジヒドロキシプロピルアミンなど、或いは前記一般式( ２) で示されるポリカルボン酸の酸無水物、具体的には、ニトリロ三酢酸無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物、ジエチレントリアミン五酢酸二無水物などが好ましく用いられる。
【００２３】
また他の好ましい方法として、分子中に酸無水物との反応性官能基を有する繊維を使用し、該繊維に、架橋剤として反応性２重結合を有する酸無水物を反応させた後、キレート形成性化合物を反応させる方法も有効であり、この時に使用されるキレート形成性化合物としては、分子中にアミノ基、イミノ基、チオール基よりなる群から選択される少なくとも１つの基とカルボキシル基とを有する化合物、具体的には、アミノ酸、イミノ二酢酸、イミノ二こはく酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン三酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、チオグコール酸、チオりんご酸、チオサリチル酸、メルカプトプロピオン酸などが好ましく使用される。
【００２４】
そして、これらの方法によって繊維分子中に導入されるキレート形成性官能基の導入量は、下記式によって求められる導入量で１０重量％以上とすることにより、高いキレート捕捉能を有するフィルターを得ることができる。
導入量（重量％）＝［（反応後の繊維重量−反応前の繊維重量）／反応前の繊維重量］×１００
【００２５】
また、前記キレート形成性官能基が導入されるベース繊維の種類は特に制限されず、綿や麻等の植物性繊維および絹や羊毛等の動物性繊維に代表される各種の天然繊維あるいは再生繊維、更にはポリエステル繊維やポリアミド繊維等の各種合成繊維等を任意に選択して使用できるが、中でも特に好ましいのは繊維分子中に水酸基やカルボキシル基、アルデヒド基、アミノ基等の反応性官能基を有している天然繊維である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
上記の様に本発明では、キレート形成性化合物との反応性官能基を分子中に有する繊維をフィルター状に加工した状態で、該繊維の反応性官能基に、該官能基との反応性官能基を有するキレート形成性化合物を反応させることによって、該繊維にキレート形成性官能基を導入するものであり、フィルター状に加工された繊維に対し、事後的にキレート形成性官能基の導入を行なう。従って、綿などの繊維が組み込まれた１種類のフィルターを準備しておけば、被処理液中に含まれる捕捉対象イオンやその化合物の種類に応じた最適のキレート形成性官能基を導入することにより、捕捉対象イオンに応じたキレート捕捉能を有するフィルターを容易に得ることができる。
【００２７】
即ち本発明の製法であれば、１種のフィルターに対し、用途に応じた最適のキレート形成性化合物を含む薬剤を充満させ、あるいは循環させることによって最適のキレート形成性官能基を簡単に導入することができ、１種のフィルターを、様々の用途に適用可能にすることができる。
【００２８】
以下、代表的なキレート形成性官能基の導入法を説明しつつ本発明の特徴を更に明確にする。
【００２９】
第１の方法は、分子中に水酸基やアミノ基などの反応性官能基を有する繊維をフィルター状に加工し、該フィルターに、前記式（１）で示されるアミン化合物を含有する処理液を循環もしくは充満させ、繊維分子中に下記式（３）で示されるキレート形成性官能基を導入する方法である。
【００３０】
【化５】
0003887492.tif 000004
【００３１】
［式中、Ｇ, Ｒは前記式（１）に示したのと同じ］
【００３２】
上記式（３）で示されるキレート形成性官能基の導入されたキレート繊維は、類金属イオンに対して優れたキレート捕捉能を有しており、その一例をＮ−メチル−Ｄ−グルカミン残基が導入された繊維フィルターによるホウ素イオンの捕捉を例にとって示すと、下記式（４）の様になる。
【００３３】
【化６】
0003887492.tif 000005
【００３４】
即ちこのキレート形成性繊維は、繊維分子中にアミノ基と２個以上のヒドロキシル基とを持った基、とりわけ隣接する炭素に結合した少なくとも２個のヒドロキシル基とを持った基が導入されており、ホウ素などの類金属に対して優れたキレート形成能を示し、それにより類金属を効果的に捕捉する。
【００３５】
この様な要件を満たす好ましい基は、前記式（３）として示した通りであり、該式（３）中、Ｇは糖アルコール残基または多価アルコール残基を示し、Ｒは水素原子、（低級）アルキル基または−Ｇ（Ｇは上記と同じ意味を表わし、前記−Ｇと同一もしくは異なるものであってもよい）を表わし、Ｒの中でも実用性の高いのは水素または（低級）アルキル基である。上記において（低級）アルキル基としてはＣ1 〜Ｃ6 のアルキル基が挙げられるが、中でも特に好ましいのはメチル基またはエチル基である。
【００３６】
上記一般式（３）で示される基の中でも特に好ましいのは、Ｇが糖アルコール残基または多価アルコール残基、Ｒが水素原子または（低級）アルキル基である基であり、具体例としては、Ｄ−グルカミン、Ｄ−ガラクタミン、Ｄ−マンノサミン、Ｄ−アラビチルアミン、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、Ｎ−エチル−Ｄ−グルカミン、Ｎ−メチル−Ｄ−ガラクタミン、Ｎ−エチル−Ｄ−ガラクタミン、Ｎ−メチル−Ｄ−マンノサミン、Ｎ−エチル−Ｄ−アラビチルアミンなどからアミノ基を除いた糖アルコール残基、あるいはジヒドロキシアルキル基が例示されるが、繊維分子への導入の容易性や原料の入手容易性等を考慮して最も好ましいのは、Ｄ−グルカミンやＮ−メチル−Ｄ−グルカミンのアミノ基を除いた残基あるいはジヒドロキシプロピル基である。
【００３７】
これら類金属キレート形成能を与えるため繊維分子中に導入される基は、繊維分子中の反応性官能基（例えば、ヒドロキシル基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、チオール基など）等に直接結合していてもよく、あるいは後述するような架橋結合を介して間接的に結合していても構わない。
【００３８】
そして上記類金属キレート形成性官能基を繊維に導入する方法としては、繊維分子が元々有している前述の様な反応性官能基もしくは変性によって導入した反応性官能基に、前記一般式（１）で示されるアミン化合物を直接反応させ、あるいは、該反応性官能基に、分子中にエポキシ基、反応性二重結合、ハロゲン基、アルデヒド基、カルボキシル基、イソシアネート基の如き官能基を２個以上有する化合物を反応させた後、前記式（１）で示されるアミン化合物を反応させる方法が採用される。
【００３９】
即ち、繊維分子が水酸基やカルボキシル基等を有している場合は、これらの基に前記一般式（１）で示されるアミン化合物を直接反応させ、これを繊維分子にペンダント状に導入することができ、この場合の代表的な反応を例示すると下記の通りである。
【００４０】
【化７】
0003887492.tif 000006
【００４１】
また繊維分子中の反応性官能基とアミン化合物との反応性が乏しい場合は、繊維に先ず架橋剤を反応させることによって、前記アミン化合物との反応性の高い官能基をペンダント状に導入し、次いでこの官能基に前記アミン化合物を反応させることによって、類金属キレート形成能を有する基をペンダント状に導入することができる。特に後者の方法を採用すれば、繊維に対する架橋剤やアミン化合物の使用量を調整することによって、使用目的に応じた類金属捕捉能（即ち、類金属キレート形成能を有する基の導入量）を任意に制御することができるので好ましい。
【００４２】
ここで用いられる好ましい架橋剤としては、エポキシ基、反応性二重結合、ハロゲン基、アルデヒド基、カルボキシル基、イソシアネート基などを２個以上、好ましくは２個有する化合物が挙げられ、好ましい架橋剤の具体例としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルソルベート、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、マレイン酸、こはく酸、アジピン酸、グリオキザール、グリオキシル酸、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが例示され、中でも特に好ましいのはグリシジルメタクリレート、エピクロルヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル等である。
【００４３】
上記の様な架橋剤を用いてアミン化合物を導入する際の具体的な反応を例示すると、次の通りである。
【００４４】
【化８】
0003887492.tif 000007
【００４５】
これらの架橋剤を用いて、フィルターを構成する繊維に類金属キレート形成能を有する基を導入する際の反応は特に制限されないが、好ましい方法を挙げると、フィルター状に加工された繊維に、前記架橋剤を水あるいはＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒に溶解し、必要により反応触媒、乳化剤等を併用し、６０〜１００℃程度で３０分〜数十時間程度接触させて反応させる方法であり、この反応により、架橋剤がフィルターを構成する繊維分子中の反応性官能基（例えば、ヒドロキシル基やアミノ基など）と反応して繊維と結合し、前記式（１）で示した様なアミン化合物と容易に反応する官能基を繊維分子中に導入することができる。次いで、該官能基を導入した繊維と前記アミン化合物を、水やＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒に溶かした溶液を、必要により反応触媒の併用の基で６０〜１００℃×３０分〜数十時間程度接触させて反応させると、上記アミン化合物のアミノ基が架橋剤の反応性官能基（例えばエポキシ基やハロゲン基など）と反応し、前記式（３）で示される類金属キレート形成能を有する基が繊維分子中にペンダント状に導入されたフィルターが得られる。
【００４６】
この反応は、上記の様に通常は逐次的に行なわれるが、反応系によっては架橋剤とアミン化合物を同時にフィルターと接触させ、該フィルターを構成する繊維に対して同時並行的に反応させることも可能である。
【００４７】
フィルターを構成する繊維にキレート形成性官能基を導入する次の方法は、前記一般式（２）で示されるキレート形成性化合物を反応させる方法であり、この方法によって導入されるアシル基は、その中に存在する窒素やカルボン酸が銅、亜鉛、ニッケル、コバルト等の重金属イオンに対して優れたキレート捕捉能を発揮する。
【００４８】
該一般式（２）のＲ1 〜Ｒ3 で示される低級アルキレン基としては、Ｃ1 〜Ｃ6 のアルキレン基が挙げられるが、中でも特に好ましいのはメチレン、エチレン、プロピレンである。また繰り返し数ｎとして特に好ましいのは１または２である。
【００４９】
そして分子中に上記アミノ化合物との反応性官能基を有する繊維が組み込まれたフィルターに、前記一般式（２）で示されるポリカルボン酸の酸無水物を反応させると、該繊維分子中に一般式（７）で示されるアシル基がペンダント状に導入されるが、
【００５０】
【化９】
0003887492.tif 000008
【００５１】
［式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は低級アルキレン基、ｎは１〜４の整数を表わす］
該アシル基中のカルボン酸は金属イオンとのキレート反応性が非常に高く、従って該アシル基の導入された繊維を用いて金属イオンを含む被処理液を処理すると、その中に含まれる金属イオンは金属キレートを形成して効率よく捕捉される。
【００５２】
前記式（２）で示されるポリカルボン酸の酸無水物の好ましい具体例としては、ニトリロ三酢酸・無水物（ＮＴＡ無水物）、エチレンジアミン四酢酸・二無水物（ＥＤＴＡ・二無水物）、エチレンジアミン四酢酸・一無水物（ＥＤＴＡ・一無水物）、ジエチレントリアミン五酢酸・二無水物（ＤＴＰＡ・二無水物）、ジエチレントリアミン五酢酸・一無水物（ＤＴＰＡ・一無水物）等が例示されるが、中でも特に好ましいのは、ＮＴＡ無水物、ＥＤＴＡ・二無水物、ＤＴＰＡ・二無水物である。
【００５３】
そして、これらの酸無水物をＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒に溶解し、例えば６０〜１００℃程度でフィルターと３０分〜数時間程度反応させると、酸無水物基がフィルターを構成する繊維分子中の反応性官能基（例えば水酸基やアミノ基など）と反応して結合し、前記アシル基からなるキレート形成性官能基ががペンダント状に導入され、金属イオンに対して選択的吸着性に優れたフィルターを得ることができる。
【００５４】
フィルターを構成する繊維分子中に反応性官能基が存在しない場合は、該フィルター状に加工した繊維に酸化、グラフト重合など任意の手段で先ず反応性官能基を導入してから、前記ポリカルボン酸の無水物を反応させればよく、また反応性官能基が存在する場合でも、上記ポリカルボン酸の無水物との反応性が低い場合は、反応性の高い反応性官能基を導入してから前記ポリカルボン酸無水物と反応させることも有効である。
【００５５】
上記アシル基の導入反応を、綿あるいは絹とエチレンジアミン四酢酸・二無水物との反応を例にとって模式的に示すと、下記の通りである。
【００５６】
（綿の場合）
【００５７】
【化１０】
0003887492.tif 000009
【００５８】
（絹の場合）
【００５９】
【化１１】
0003887492.tif 000010
【００６０】
尚上記では、繊維分子中の水酸基またはアミノ基に前記ポリカルボン酸無水物を反応させる場合を代表的に示したが、＝ＮＨ，−ＳＨその他の反応性官能基を利用して前記アシル基を導入する場合も、同様に考えればよい。
【００６１】
かくして、フィルターを構成する繊維分子中に前記一般式（７）で示されるアシル基を導入することによって、中性付近はもとより低ｐＨ域においても、また金属イオン濃度の低い被処理水に適用した場合でも、優れた重金属イオン選択吸着活性を示し、優れた捕捉効果を有するフィルターを得ることができる。
【００６２】
上記キレート形成性官能基を導入したフィルターの捕捉対象となる金属としては、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、鉄など、または希土類元素であるスカンジウム、イットリウム、およびランタノイド系に属するランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウムなど、更には放射性元素であるテクネチウム、プロメチウム、フランシウム、ラジウム、ウラン、プルトニウム、セシウムなどが例示される。
【００６３】
キレート捕捉能を有するフィルターのもう一つの方法は、分子中に酸無水物との反応性官能基を有する繊維を使用し、フィルターを構成する該繊維に、架橋剤として反応性２重結合を有する酸無水物を反応させた後、キレート形成性化合物を反応させる方法である。
【００６４】
この方法によれば、前述の如く反応性２重結合を有する酸無水物を、フィルター状に加工した繊維分子内の反応性官能基と反応させることによって、繊維分子中に反応性２重結合を導入し、該反応性２重結合に金属キレート形成性化合物を反応させることによって、フィルターに金属キレート形成能が与えられる。
【００６５】
ここで用いられる反応性２重結合を有する酸無水物としては、分子中に酸無水物基と反応性２重結合を共に有する化合物であればその種類の如何は問わないが、好ましい具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水アコニット酸、無水シトラコン酸、マレイン化メチルシクロヘキセン四塩基酸無水物、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、無水クロトン酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸などが挙げられる。これらの中でも特に好ましいのは、二塩基酸の分子内無水物であり、繊維分子へ導入する際の反応効率やコスト等を考慮して特に好ましいのは無水マレイン酸と無水イタコン酸である。
【００６６】
これらの反応性２重結合を有する酸無水物とフィルター状に加工した前記繊維を、例えばＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒中で、必要により反応触媒を用いて例えば６０〜１００℃程度で３０分〜数時間接触させると、フィルターを構成する繊維分子中の反応性官能基が酸無水物基と反応して結合し、反応性２重結合を有する基が繊維分子中に導入される。
【００６７】
そして、該反応性２重結合の導入されたフィルター構成繊維にキレート形成性化合物を反応させると、該キレート形成性化合物が繊維分子中にペンダント状に導入され、繊維に金属キレート形成能が付与される。
【００６８】
ここでキレート形成性化合物としては、分子中に反応性２重結合との反応性を有する官能基を有する化合物が用いられる。反応性２重結合との反応性を有する官能基として特に好ましいのは、アミノ基、イミノ基、チオール基であり、これらの基は、上記反応性２重結合と容易に反応すると共に、それら基の中のＮやＳが、共存するカルボキシル基と共に金属キレート形成能を発揮する。
【００６９】
なお上記２重結合を有する酸無水物がフィルターを構成する繊維分子中に導入される際に、開環により１つのカルボキシル基が生成し、これがＮやＳと共にキレート形成能を発揮するので、上記キレート形成性化合物自身にカルボキシル基の存在を必須とするものではないが、キレート形成能は同一分子内に共存するＮやＳとカルボキシル基との相互作用によってより効果的に発揮されるので、好ましくは、分子中にアミノ基、イミノ基、チオール基の１種以上とカルボキシル基を共に有する化合物を、キレート形成性化合物として使用することが望ましい。
【００７０】
ここで用いられる分子中にアミノ基、イミノ基、チオール基の１種以上とカルボキシル基を有するキレート形成性化合物の具体例としては、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸などのアミノ酸、イミノ二酢酸、イミノニこはく酸、エチレンジアミンニ酢酸、エチレンジアミンニこはく酸、チオグリコール酸、チオりんご酸、チオサリチル酸、メルカプトプロピオン酸などが例示されるが、これらの中でも特に好ましいのはイミノニ酢酸、チオりんご酸である。
【００７１】
上記キレート形成性化合物を、２重結合を有する酸無水物が導入された前記フィルター構成繊維に反応させる方法は特に制限されないが、通常は、該繊維が組み込まれたフィルターに、金属キレート形成性化合物を水あるいはＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒に溶解し、必要により反応触媒を加えた処理液と、例えば１０〜１００℃程度で３０分〜数十時間接触させて反応させる方法であり、この反応により、フィルターを構成する繊維分子中に導入された反応性２重結合に上記アミノ基、イミノ基またはチオール基が反応し、キレート形成性基がフィルターを構成する繊維分子中にペンダント状に導入される。
【００７２】
こうした反応の代表例を、繊維として綿、酸無水物として無水マレイン酸、キレート形成性化合物としてイミノ二酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、イミノニこはく酸、チオグリコール酸またはチオりんご酸を用いた場合について具体的に示すと、下記式に示す通りである。
【００７３】
【化１２】
0003887492.tif 000011
【００７４】
なお上記式では、繊維分子中のヒドロキシル基に酸無水物を反応させる場合を代表的に示したが、アミノ基、イミノ基、グリシジル基、イソシアネート基、アリジニル基、チオール基などの他の反応性官能基を利用する場合も同様に考えればよい。
【００７５】
上記の様にして酸無水物基を介してキレート形成性官能基が導入されたフィルターの捕捉対象となる金属としては、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、鉄など、または希土類元素であるスカンジウム、イットリウム、およびランタノイド系に属するランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウムなど、更には放射性元素であるテクネチウム、プロメチウム、フランシウム、ラジウム、ウラン、プルトニウム、セシウムなどが例示される。
【００７６】
本発明においてフィルターを構成する繊維に導入される前記キレート形成性官能基の導入量は、ベース繊維分子中の反応性官能基の量やキレート形成性化合物の使用量、或いは架橋剤の使用量、更にはそれらの導入反応条件などによって任意に調整できるが、繊維に十分なキレート捕捉能を与えるには、下記式によって計算される導入量が１０重量％程度以上、より好ましくは２０重量％程度以上となる様に調整することが望ましい。
導入量（重量％）＝［（置換基導入後の繊維重量−置換基導入前の繊維重量）／置換基導入前の繊維重量］×１００
（ただし導入量とは、キレート形成性官能基を表わす）
【００７７】
キレート捕捉能を高めるうえでは、上記導入量は高い程好ましく、従って導入量の上限は特に規定されないが、導入量が高くなり過ぎると置換基導入繊維の結晶性が高くなって繊維が脆弱になる傾向があるので、類金属捕捉材としての実用性や経済性などを総合的に考慮すると、導入量は１３０重量％程度以下、より好ましくは８０重量％程度以下に抑えることが望ましい。ただし、用途等によっては、１５０〜２００重量％といった高レベルの導入量とすることにより、キレート捕捉能を高めることも可能である。
【００７８】
キレート形成能が付与されるベース繊維の種類は特に制限されず、例えば綿、麻などを始めとする種々の植物繊維；絹、羊毛などを始めとする種々の動物性繊維；ビスコースレーヨン、アセテートなどを始めとする種々の再生繊維；ポリアミド、アクリル、ポリエステルなどを始めとする様々の合成繊維を使用することができ、これらの繊維は必要に応じて各種の変性を加えたものであっても構わない。
【００７９】
これらベース繊維の中でも特に好ましいのは、繊維分子中にヒドロキシル基やアミノ基等の反応性官能基を有する植物性繊維や動物性繊維、再生繊維であり、これらの繊維であれば、該繊維分子中の反応性官能基を利用して前述の様な金属キレート形成能を持った基を容易に導入することができるので好ましい。もっとも、原料繊維自体が反応性官能基を有していない場合であっても、これを酸化など任意の手段で変性し、或いは架橋剤を介してより反応性の高い官能基を導入し、この官能基を利用して前述の様な基を導入することも可能である。
【００８０】
ここで用いられる繊維の性状にも特に制限がなく、長繊維のマルチフィラメント、短繊維の紡績糸、あるいはこれらを織物状や編物状に製織若しくは製編した布帛、更には不織布であってもよく、２種以上の繊維を複合もしくは混紡した繊維や織・編物を使用することも勿論有効である。また木材パルプや紙、更には木材片や木材チップ、薄板などを使用することも可能である。
【００８１】
また、フィルターの構成自体も格別特殊なものではなく、その用途に応じて任意の繊維間隙間を有する織・編物もしくは不織布からなる単層もしくは複層構造のマット状に成形して適当な支持体に組み付けた構造、あるいは通液性支持筒の外周側に紐状の繊維を綾巻状に複数層巻回した構造、または同繊維からなる織・編物もしくは不織布シートをプリーツ状に折り曲げて支持部材に装着した構造、同繊維を用いて作製した織・編物や不織布を袋状に成形したバグフィルタータイプなど、公知の全てのフィルターと同様に成形できる。
【００８２】
上記繊維をフィルター状に加工してから、通常はこれをフィルター装置内に組み込み、前述した様な様々のキレート形成性化合物を含む処理液を循環・ 接触させ、あるいはフィルターを該処理液に浸した状態で必要により適度の温度に加熱処理することによって、フィルターを構成する繊維分子内に前述のキレート形成性官能基が導入され、キレート捕捉能と不溶性夾雑物捕捉能を併せ持ったフィルターを得ることができる。
【００８３】
従って、被処理液に含まれる不溶性夾雑物の大きさに応じた網目サイズとなる様に繊維密度を調整したフィルターを使用すれば、被処理液が該フィルターを通過する際に、該被処理液中に含まれるイオンがキレート形成性官能基によって捕捉されると共に、不溶性夾雑物は該フィルターの網目によって通過を阻止され、処理液から同時に除去されて清浄化される。
【００８４】
このとき、使用するキレート形成性繊維の太さや織・編密度、積層数や積層密度などを調整し、また紐状のキレート形成性繊維を複数層に巻回してフィルターとする場合は、巻回の密度や層厚、巻回張力などを調整することによって、繊維間隙間を任意に調整できるので、被処理液体中に混入している不溶性夾雑物の粒径に応じて該繊維間隙間を調整すれば、必要に応じた清浄化性能のフィルターを得ることができる。
【００８５】
【実施例】
次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８６】
実施例１
綿製の紡績糸をステンレス製のコア材に綾巻き状に巻回した市販のカートリッジフィルター（アドバンテック東洋社製、商品名「ＴＣＷ−１−ＣＳＳ」：公称孔径１μｍ）を、ポリプロピレン製ハウジング（アドバンテック東洋社製、商品名「１ＰＰ−１−ＦＳ−０００」）に装着し、これに、グリシジルメタクリレート５３．６ｇ、非イオン界面活性剤（第一工業製薬社製、商品名「ノイゲンＥＡ１２６」）２．７ｇ、非イオン界面活性剤（日本油脂社製、商品名「ノニオンＯＴ−２２１」）２．７ｇ、３１％Ｈ2 Ｏ2 水５．８ｇ、０．５％二酸化チオ尿素水溶液４７１．２ｇを、蒸留水７０００ｍｌに溶解した溶液を、循環ポンプを用いて１５リットル／分の流速で６０℃×１時間循環させ、綿紡績糸分子中にグリシジルメタクリレートをグラフトさせ、次いで反応液を排出した後、蒸留水３０００ｍｌを循環させて洗浄した。
【００８７】
次に、蒸留水３０００ｍｌにＮ−メチル−Ｄ−グルカミン１５００ｇを溶解させた溶液を、グリシジルメタクリレートをグラフトさせた前記フィルターに８０℃で２時間循環させ、フィルターを構成する綿紡績糸に類金属キレート形成性官能基を導入し、その後蒸留水を用いて洗浄液が中性になるまで循環・廃液を繰り返して類金属キレート形成性フィルターを得た。
【００８８】
この類金属キレート形成性フィルターを、前記ポリプロピレン製ハウジングに装着し、硼酸を蒸留水に溶解して硼素濃度を１０ｐｐｍに調整した溶液１０リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末２．０１ｇを分散させた試験液を１５リットル／分の流速で２５℃で３０分間循環させた。
【００８９】
その後、試験液の硼素濃度を定量したところ、１ｐｐｍ以下に低減していることが確認された。また該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９６％であることが確認された。
【００９０】
実施例２
上記実施例１と同様にして得た類金属キレート形成性フィルターを、前記ポリプロピレン製ハウジングに装着し、酸化ゲルマニウムをアルカリ溶解させた後、中性にしてゲルマニウム濃度を１０ｐｐｍに調整した溶液１０リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末１．９８ｇを分散させた試験液を、１５リットル／分の流速で２５℃×３０分間循環させた。
【００９１】
その後、試験液のゲルマニウム濃度を定量したところ、１ｐｐｍ以下に低減していることが確認された。また該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９７％であることが確認された。
【００９２】
実施例３
上記実施例１と同様にして得た類金属キレート形成性フィルターを、前記ポリプロピレン製ハウジングに装着し、三酸化ひ素をアルカリ溶解させてひ素濃度を１０ｐｐｍに調整溶液５リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末１．０４ｇを分散させた試験液を、１５リットル／分の流速で２５℃で３０分間循環させた。
【００９３】
その後、試験液のひ素濃度を定量したところ、１ｐｐｍ以下に低減していることが確認された。また該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９７％であることが確認された。
【００９４】
実施例４
上記実施例１において、綿製の紡績糸をステンレス製のコア材に綾巻き状に巻回したカートリッジフィルターに代えて、セルロース繊維ろ紙をプリーツ状に成型したカートリッジフィルター（アドバンテック東洋社製、商品名「ＴＣ−１」：公称孔径１μｍ）を使用した以外は実施例１と同様にして類金属キレート形成性フィルターを得た。
【００９５】
得られた類金属キレート形成性フィルター素材を、前記と同じポリプロピレン製ハウジングに装着し、硼酸を蒸留水に溶解して硼素濃度を１０ｐｐｍに調整した溶液１０リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末１．８９ｇを分散させた試験液を１５リットル／分の流速で２５℃で３０分間循環させた。
【００９６】
その後、試験液の硼素濃度を定量したところ、１ｐｐｍ以下に低減していることが確認された。また該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９７％であることが確認された。
【００９７】
実施例５
上記実施例１と同様にして得た類金属キレート形成性フィルターを、ステンレス製ハウジング（アドバンテック東洋社製、商品名「１ＴＳ」）に装着し、これに、硼素濃度３５ｐｐｍのエンジンオイル２リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末０．４６ｇを分散させた試験液を、１リットル／分の流速で２５℃×３０分間循環させた。
【００９８】
その後、試験液の硼素濃度を定量したところ、１ｐｐｍ以下に低減していることが確認された。また該試験液１リットルをミネラルスピレットで希釈した後、孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９５％であることが確認された。
【００９９】
実施例６
綿製の紡績糸をステンレス製のコア材に綾巻き状に巻回した市販のカートリッジフィルター（アドバンテック東洋社製、商品名「ＴＣＷ−１−ＣＳＳ」：公称孔径１μｍ）を、ステンレス製ハウジング（アドバンテック東洋社製、商品名「１ＴＳ」）に装着し、これに、エチレンジアミン四酢酸・２無水物１７７ｇをＮ，Ｎ' −ジメチルホルムアミド１０００ｍｌに８０℃で加熱溶解した溶液を、循環ポンプを用いて１５リットル／分の流速で８０℃×６時間循環させた。次いで反応液を排出した後、蒸留水３０００ｍｌを循環させながら、アンモニア水を用いてｐＨを約１０に調整してから約１時間循環することにより、未反応のエチレンジアミン四酢酸を溶解し、更に蒸留水を用いて洗浄水が中性になるまで循環・排液を繰り返した。その後、０．１規定の硫酸水溶液３０００ｍｌを１時間循環した後、蒸留水を用いて洗浄水が中性になるまで循環・排液を繰り返し、金属キレート形成性フィルターを得た。
【０１００】
この金属キレート形成性フィルターを、ポリプロピレン製ハウジング（アドバンテック東洋社製商品名「１ＰＰ−１−０００」）に装着し、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏを各々約５０ｐｐｍ含み、ｐＨ５に調製した希硫酸水溶液１０リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末２．２１ｇを分散させた試験液を、１５リットル／分の流速で２５℃×で３０分間循環させた。
【０１０１】
その後、試験液中に残存したＣｕ2+，Ｚｎ2+，Ｎｉ2+，Ｃｏ2+の各金属イオン濃度を定量したところ、いずれも１ｐｐｍ以下となっていることが確認された。また、該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し、残存する二酸化珪素を定量することによってその除去率を求めたところ、９８％であることが確認された。
【０１０２】
実施例７
上記実施例６において、エチレンジアミン四酢酸・２無水物に代えてニトリロ三酢酸・無水物１７７ｇを使用した以外は実施例１と同様にして、金属キレート形成性フィルターを得た。得られた金属キレート形成性フィルターを用いて実施例１と同様の試験を行なったところ、Ｃｕ2+，Ｚｎ2+，Ｎｉ2+，Ｃｏ2+の各金属イオン濃度はいずれも１ｐｐｍ以下となっており、二酸化珪素の除去率は９８％であることが確認された。
【０１０３】
実施例８
上記実施例６において、綿製の紡績糸をステンレス製のコア材に綾巻き状に巻回したカートリッジフィルターに代えて、セルロース繊維ろ紙をプリーツ状に成形したカートリッジフィルター（アドバンテック東洋社製商品名「ＴＣ−１」：公称孔径１μｍ）を使用した以外は実施例１と同様にして、金属キレート形成性フィルターを得た。得られた金属キレート形成性フィルターを用いて実施例１と同様の試験を行なったところ、Ｃｕ2+，Ｚｎ2+，Ｎｉ2+，Ｃｏ2+の各金属イオン濃度はいずれも１ｐｐｍ以下となっており、二酸化珪素の除去率は９７％であることが確認された。
【０１０４】
実施例９
上記実施例６と同様にして得た金属キレート形成性フィルターを、ステンレス製ハウジング（アドバンテック東洋社製、商品名「１ＴＳ」）に装着し、Ｎｉを１３００ｐｐｂ，Ｃｕを３０ｐｐｂ，Ｆｅを４６０ｐｐｂ含有するパーム硬化油２リットルを６０℃に加温して融かし、更に不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末０．５１ｇを分散させた試験液を、１リットル／分の流速で６０℃で５分間循環させた。
【０１０５】
その後、パーム油中の各金属残存量を測定したところ、Ｎｉは１０ｐｐｂ以下、ＣｕとＦｅはいずれも５ｐｐｂ以下に低減していた。また、該試験液５００ｍｌをトリクロルエチレンで希釈した後、孔径０．１μｍのメンブレンフィルターに通し、残存する二酸化珪素量を定量することによってその除去率を求めたところ、９４％であることが確認された。
【０１０６】
実施例１０
コットン製の紡績糸をステンレス製のコア材に綾巻状に巻回した市販のカートリッジフィルター（アドバンティック社製商品名「ＴＣＷ−１−ＣＳＳ」：公称孔径１μｍ）を、ステンレス製ハウジング（アドバンティック東洋社製、商品名「１ＴＳ」）に装着し、これに、無水マレイン酸１０００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１０００ｍｌに溶解した溶液を、循環ポンプを用いて１５リットル／分の流速で８０℃で１０時間循環させ、コットン紡績糸分子中に反応性二重結合を導入し、次いで反応液を排出した後、アセトン３０％水溶液３０００ｍｌと蒸留水３０００ｍｌを順に循環させて洗浄した。
【０１０７】
次に、蒸留水２０００ｍｌにイミノ二酢酸（金属キレート形成性化合物）５００ｇを加え、水酸化ナトリウムを用いてｐＨ１０に調整した溶液を、反応性二重結合を導入した前記フィルターに２５℃で１５時間循環させ、フィルターを構成するコットン紡績糸に金属キレート形成性官能基を導入し、次いで蒸留水を用いて洗浄液が中性になるまで循環・廃液を繰り返し、金属キレート形成性フィルターを得た。
【０１０８】
該金属キレート形成性フィルターを、ポリプロピレン製ハウジング（アドバンティック東洋社製、商品名「1PP-1-FS-000」）に装着し、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏを各々約５０ｐｐｍ含有し、ｐＨ３に調整した希硫酸水溶液１０リットルに、不溶性夾雑物として平均粒径１０μｍの二酸化珪素微粉末１．５６ｇを分散させた試験液を、１５リットル／分の流速で２５℃で３０分間循環させた。
【０１０９】
その後、試験液中に残存したＣｕ2+，Ｚｎ2+，Ｎｉ2+，Ｃｏ2+の各金属イオン濃度を定量したところ、いずれも１ｐｐｍ以下となっていることが確認された。また該試験液１リットルを孔径０．１μｍのメンブランフィルターに通し、残存する二酸化珪素量を測定することによってその除去率を求めたところ、９７％であることが確認された。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、少なくともキレート形成性化合物との反応性官能基を有する繊維をフィルター状に加工した状態で、該フィルターを構成する繊維分子中に任意のキレート形成性官能基を導入する方法を採用しており、フィルター状に加工した後にキレート形成性官能基の種類を任意に変更でき、キレート捕捉処理のされていない単一種類の一つのフィルターを用いて、被処理液の捕捉対象物の種類に応じて最適のキレート捕捉性フィルターを容易に得ることができる。