JP6553646B2

JP6553646B2 - フィルター繊維、フィルターおよび水処理方法

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Publication number: JP6553646B2
Application number: JP2016566565A
Authority: JP
Inventors: 友浩早川; 敏道楠木; 川井　弘之; 弘之川井; 中塚　均; 均中塚; 智貴酒井
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-12-25
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Description

関連出願

本願は、日本国で２０１４年１２月２６日に出願した特願２０１４−２６５４４７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。

本発明は、疎水性ポリマーから形成されているにもかかわらず、水濡れ性を有するフィルター繊維、該フィルター繊維を具備するフィルターおよび該フィルターを用いて水を処理する水処理方法に関する。

特許文献１（特表２０１０−５０９０９９号公報）には、高表面積繊維及びそれから製造される改良されたフィルター複合材について開示されている。この文献では、熱可塑性ポリマー（ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ＴＰＵ、コポリエステル、液晶ポリマーなど）と溶解性の外鞘成分（ポリラクチド、コポリエステル、ポリビニルアルコールまたはエチレン−ビニルアルコールコポリマーなど）とから構成される複合繊維を作製し、この複合繊維から外鞘成分を洗浄除去することにより、複数の突起部を有する高表面積繊維を得ている。

特許文献２（特開２００３−１２９３２７号公報）には、繊維表面に２０個以上の溝を有する繊維が開示されている。この文献では、繊維の製造方法として、例えば、ポリエチレンテレフタレート成分（Ｘ成分）と共重合ポリエステル（Ｙ成分）とが放射状に複合された複合繊維を紡糸し、複合繊維からＹ成分を溶解除去することが記載されている。得られた繊維は毬栗状（特許文献２の図２参照）の断面を形成して、高表面積を有しており接触抵抗が高い、キシミ感が良好な繊維であることが記載されている。

特許文献３（特開２００４−５２１６１号公報）でも、繊維表面に２０個以上の溝を有する繊維が開示されており、例えば、成分Ｘとして、ポリエチレンテレフタレートを用い、成分Ｙとして、熱溶融性の変性ポリビニルアルコール（エチレン含量：８モル％）を用いて、複合紡糸を行い、紡糸後、成分Ｙを溶解除去して形成された、キシミ感が良好な繊維を得ている。

特許文献４（特開２００６−８９８５１号公報）では、ポリエチレンテレフタレート（Ｘ成分）とエチレンが８．７モル％共重合されたエチレン変性ポリビニルアルコール樹脂（Ｙ成分）とをそれぞれ、分割型（みかん型）複合紡糸パックに導き、複合紡糸を行いながら、極細長繊維不織布を形成し、その後、複合長繊維から、上記の変性ポリビニルアルコール樹脂の大部分を水で溶解除去・乾燥して、変性ポリビニルアルコールの一部は残存する極細長繊維不織布を得ている。

特表２０１０−５０９０９９号公報特開２００３−１２９３２７号公報特開２００４−５２１６１号公報特開２００６−８９８５１号公報

特許文献１には、特定の楕円形状から突出するひだ状形状については記載されていない。また、外鞘が溶媒により洗浄除去されているとの記載があるため、外鞘は洗浄により完全に除去されていると推測される。すなわち、特許文献１には、疎水性ポリマーからなる高表面積繊維の表面を、鞘成分により親水化しようとする意図はなく、さらに、表面を親水化することにより、水処理フィルターとして効果的な濾材が得られるとの示唆はない。

特許文献２〜３に開示されている繊維は、ポリマー成分Ｙを除去することにより、表面に溝構造を有する繊維を得ているが、主たる用途はキシミ感を有する衣料用途であり、ひだ部の先端が尖っている。そのため、単繊維間で接触した部分がかみ合い、会合状態を形成し、繊維間の接触抵抗が増えてしまい、水処理フィルターとして使用するには通液抵抗が高くなりすぎる。また、これらの文献には、電池用セパレータとして用いる場合は、別途親水化処理を行うことが記載されているため、この文献においても、ポリマー成分Ｙの表面をポリマー成分Ｘにより親水化しようとする意図はない。

特許文献４には、Ｘ成分とＹ成分とが放射状の分割型に複合化された繊維からＹ成分が除去されることが開示されている。しかしながら、この繊維では、繊維の中心部が分割される必要があるため、Ｙ成分の除去後において、繊維の中心部に対して特定の形状を付与して残すという技術思想は存在しない。したがって、繊維中心部から両側に延びるひだ状構造についても示唆はない。また、Ｙ成分を除去した繊維から極細長繊維不織布を構成し、この不織布を液体用フィルターに用いるとの示唆があるが、このようなフィルター構造は、圧力損失が大きく、被捕捉粒子の捕集効率が高くないという問題がある。

本発明者らは、（ｉ）疎水性ポリマーからフィルター繊維を形成することにより、水に浸漬された場合のフィルター繊維層の形態安定性を確保し、（ｉｉ）繊維に対して特定の形を付与するだけでなく、そのような繊維表面に特定の親水化を行うことにより、例えば、水処理などにおいて、除去すべき粒子の捕捉性を高めることができるとともに、繊維としての剛性を確保することが可能な高表面積繊維形態を有するフィルター繊維を開発することを解決すべき課題と設定した。

本発明者らは、上記課題の解決をすべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。
本発明の第１の構成は、疎水性ポリマーから構成された、複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、
前記繊維の断面が、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成される繊維である。前記繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理を１５回行った場合、水濡れ性が維持されている。この繊維は、他の特徴として、例えば、以下の特徴を、単独でまたは二種以上組み合わせて有していてもよい。
前記繊維は、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有している。
前記楕円部は長軸部と短軸部からなり、前記短軸部の幅が、３〜３０μｍである。
前記突起部は、幅０．５〜４μｍを有している。
前記溝部は、深さ１〜４μｍを有している。
ここで、楕円部の長軸部の幅は、楕円の中心を通る直線において最も長くなる箇所の幅（長径）であり、短軸部の幅は、楕円の中心を通る直線において最も短くなる箇所の幅（短径）を意味している。

前記フィルター繊維において、前記長軸部の幅と前記短軸部の幅の比が、例えば１．１〜６．０、好ましくは１．１〜４．０であることが好ましい。また、繊維の剛性と捕捉性とを向上させる観点から、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）が０．０２〜３であるのが好ましい。

前記フィルター繊維において、前記突起部は、幅０．５〜４μｍを有していてもよく、前記溝部の深さは、突起部の幅との比（溝部の深さ／突起部の幅）が、１／１〜４／１であってもよい。さらに、前記溝部は、深さ１〜４μｍを有していてもよい。

前記フィルター繊維において、突起部の幅と前記の溝部の幅との比（突起部の幅／溝部の幅）が、２／１〜２０／１であってもよい。

前記疎水性ポリマーがポリオレフィン、ポリアミドまたはポリエステルであることが好ましく、前記疎水性ポリマーがポリプロピレンであることがさらに好ましい。

前記親水性ポリマーが、熱溶融性かつ水溶性のエチレン−ビニルアルコール共重合体であることが好ましく、前記エチレン−ビニルアルコール共重合体が、０．１〜２０モル％のエチレン単量体単位を含有するエチレン−ビニルアルコール共重合体であることが好ましい。

フィルター繊維表面に付着している前記親水性ポリマーの付着量が０．５質量％以下（対フィルター繊維）であることが好ましい。前記疎水性ポリマーがポリプロピレンであり、前記親水性ポリマーが熱溶融性かつ水溶性のエチレン−ビニルアルコール共重合体であるフィルター繊維において、繊維表面に親水性ポリマーが付着していることは、ＸＰＳ分析やＩＲ分析などの各種表面分析法により確認することができる。

前記繊維が、前記疎水性ポリマーを芯層、前記親水性ポリマー（熱溶融性かつ水溶性のエチレン−ビニルアルコール共重合体など）を鞘層とする芯鞘型複合紡糸により形成された繊維から前記親水性ポリマーを除去して形成された繊維であることが好ましい。

前記繊維が、短繊維または長繊維の形状を有していてもよい。

本発明第２の構成は、前記に記載のフィルター繊維を含むフィルターである。本発明において、フィルターとは、水中の微粒子等の不要成分または回収すべき成分を濾過により除去または取り出すことを可能にした装置をいう。

前記のフィルターにおいて、前記フィルター繊維が乾式または湿式不織布を形成しているフィルターであることが好ましい。乾式不織布としては、紡糸直結して形成される、単糸繊度が０．５ｄｔｅｘを超える繊維から形成された不織布、例えばスパンボンド不織布を含んでいてもよい。しかし、圧力損失の点で不利となるため、メルトブローン法により形成される、単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ以下の極細繊維やそのような繊維で構成される不織布を含まないのが好ましい。

前記乾式または湿式不織布がカートリッジに充填されたフィルターであることが好ましい。本発明において、カートリッジとは、フィルターを平板状または筒状などの所定形状に成形してハウジングに収容したものをいう。

前記フィルターは、水処理に好適に用いられる。

本発明第３の構成は、前記のフィルターを用いて被除去物を含む水をろ過する水の処理方法である。

なお、請求の範囲および／または明細書に開示された少なくとも２つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の２つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。

本発明第１の構成によれば、第１の構成のフィルター繊維は、疎水性ポリマーから形成され、特定の略楕円柱状部から突出する、特定形状のひだ状突起部が多数繊維表面に配置されることにより、フィルター繊維としての剛性と高表面積を有している。しかも、繊維表面に親水性ポリマーが付着しているため、繊維表面は水濡れ性を有しており、例えば、９５℃の熱水処理を１５回行っても水濡れ性が維持されているという特性を有している。そのため、特に水処理用のフィルター繊維として好ましい特性を有している。

本発明第２の構成によれば、第２の構成に係るフィルターは、上記の疎水性ポリマーから構成されるフィルター繊維を装填しているため、前記フィルター繊維が水に浸漬されても安定性がある。また、フィルター繊維が、特定の略楕円柱状部から突出する多数の特定形状のひだ状突起部を有することにより、剛性を有するとともに高表面積であり、しかもフィルター繊維表面が水濡れ性を有しているため、水処理用フィルターとして好適に使用される。

本発明第３の構成によれば、上記のフィルターを用いて、被濾過粒子を含む水を処理することにより、効率的に被濾過粒子を除去または回収し、しかも濾過寿命の長い水処理を可能にすることができる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきでない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
本発明に係るフィルター繊維を製造するために用いられる複合繊維の一例を示す繊維断面図（走査型電子顕微鏡写真：倍率５０００倍）である。本発明に係るフィルター繊維の一例を示す繊維断面図（走査型電子顕微鏡写真：倍率５０００倍）である。本発明に係るフィルター繊維を用いて水ろ過を行った後の状態を示す側面図（走査型電子顕微鏡写真：倍率５０００倍）である。本発明に係るフィルター繊維不織布表面および比較対照繊維不織布の表面酸素量の測定結果を示すグラフである。本発明に係るフィルター繊維不織布表面の水濡れ性を示す写真である。比較対照繊維不織布の水濡れ性を示す写真である。本発明に係るフィルター繊維不織布および比較対照繊維不織布について熱水処理回数と水滴吸収速度との関係を示すグラフである。フィルター繊維の濾過性能を測定する濾過装置の概略図である。フィルター繊維の濾過性能（ダスト捕集率）を示すグラフである。

（フィルター繊維）
本発明の第一の構成は、疎水性ポリマーから構成された、中心部と前記中心部から突出する複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、繊維軸に直交する繊維断面において、特定の形状を有するとともに、前記繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理を１５回行った場合、水濡れ性が維持されている。前記繊維の断面は、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、
（ｉ）前記楕円部は長軸部と短軸部からなり、前記短軸部の幅が、３〜３０μｍであってもよく、および／または
（ｉｉ）前記突起部は、幅０．５〜４μｍを有していてもよく、および／または
（ｉｉｉ）前記溝部は、深さ１〜４μｍを有していてもよい。
特に、前記繊維の断面において、楕円部は長軸部と短軸部からなり、前記短軸部の幅が、３〜３０μｍであるのが好ましい。
また、前記フィルター繊維は、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有していてもよく、好ましくは、０．５ｄｔｅｘを超えて、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有していてもよい。
このようなフィルター繊維は、後述する方法により製造することが可能である。

（フィルター繊維の製造方法）
本発明のフィルター繊維は、疎水性ポリマーを芯部形成用とし、親水性ポリマーを鞘部形成用として押し出して、芯鞘型複合紡糸繊維を形成し、複合繊維形成後、鞘部の親水性ポリマーの少なくとも一部を残すように親水性ポリマーを溶解除去することにより得ることができる。より詳細には、芯鞘型複合紡糸繊維を形成する場合、所定の形状を有する芯部と、前記芯部を取り囲む鞘部とからなる複合繊維を形成することのできるノズルから、溶融した疎水性ポリマーを芯部形成用として、溶融した親水性ポリマーを鞘部形成用として押し出して、芯鞘型複合紡糸繊維を形成する。

所定の形状を有する芯部は、繊維断面において所定形状の楕円部と、所定形状の突起部を形成するようノズル部品を調整した複合紡糸ノズルを使うことにより形成することができる。このようなノズル部品は、芯部の断面形状と対応する形状となるよう、適宜選択することができる。
紡糸温度は、芯部および鞘部を形成するポリマーがそれぞれ溶融状態を維持できる範囲であれば特に限定されない。

次いで、芯鞘型複合紡糸繊維形成後、鞘部の親水性ポリマーを、所定の範囲で溶解除去することにより、繊維断面においては、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、繊維軸方向においては、ひだ状に突起部と溝部が連続している部分を備えるフィルター繊維を得ることができる。なお、必要に応じて、鞘部の除去は、芯鞘型複合紡糸繊維を一旦不織布などの所定の形状に成形後に行ってもよい。

鞘部の親水性ポリマーは、親水性ポリマーの溶解性に合わせて、所定の温度の熱水を用いて除去されるが、親水性ポリマーは全てが除去されるわけではなく、少なくとも一部の親水性ポリマーがフィルター繊維に残っている。例えば、熱水の温度は、例えば、７０〜１２０℃であってもよく、好ましくは８０〜１１０℃程度であってもよい。複合繊維は、芯部に楕円部を有しているため剛性が高く、徐々に水温を昇温しなくとも、熱水処理を行うこと（すなわち、既に所定の温度を有する熱水で、直接複合繊維を処理すること）が可能である。

また、親水性ポリマーの除去は、複合繊維を熱水中に静置して行ってもよいし、または、除去工程に係る時間を短縮するために、すべての親水性ポリマーを除去しない程度において、複合繊維を熱水中で物理的な刺激を与えることなど（例えば、撹拌処理など）により行ってもよい。特に、本発明では、単なる極細繊維の場合とは異なって、芯部においてひだ状突起部が形成されているため、物理的刺激を与える状態で除去処理を行う場合でも、ひだ状部を利用して親水性ポリマーを残存させることが可能である。

（芯鞘型複合紡糸繊維）
複合紡糸後に得られる芯鞘型複合紡糸繊維は、疎水性ポリマーから構成される芯部と、親水性ポリマーから構成される鞘部で構成され、前記鞘部は前記芯部を取り囲んでいる。前記芯部は、フィルター繊維とほぼ同じ断面形状を有している。例えば、図１に示す複合紡糸繊維の芯部は、図２に示すフィルター繊維とほぼ同じ断面形状を有している。

複合紡糸できる限り、疎水性ポリマーと親水性ポリマーとの複合比率は適宜設定することが可能であるが、好ましくは、紡糸性と鞘部の除去性を両立させる観点から、疎水性ポリマー／親水性ポリマー（質量比）＝９０／１０〜３０／７０、好ましくは、８０／２０〜４０／６０程度であってもよい。

前記の芯鞘型複合紡糸繊維において、芯部を構成する疎水性ポリマーとしては、繊維形成能を有する疎水性ポリマーであれば特に限定されないが、好ましくは、溶融紡糸可能な疎水性ポリマー、例えば、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリエステル（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など）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２など）、ポリウレタン（例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）など）などの熱可塑性疎水性ポリマーが挙げられる。疎水性ポリマーで形成できるため、得られるフィルター繊維は、良好な耐久性を有することができる。

また、鞘部を構成する親水性ポリマーとしては、繊維形成能を有する親水性ポリマーであれば特に限定されないが、好ましくは、エチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率：０．１〜４０モル％）、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシブチレートなどの水酸基含有ポリマーなどが挙げられる。上記親水性ポリマーは、疎水性ポリマーとともに溶融紡糸性に優れるとともに、紡糸後において複合繊維からの除去性（特に熱水処理における除去性）に優れるものであることが好ましい。かかる観点から、エチレン共重合比率が０．１〜２０モル％、好ましくは、３〜１５モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体が、溶融紡糸性および熱水による除去性の双方を両立する観点から、本発明における親水性ポリマーとして特に好ましく用いられる。好ましいエチレン−ビニルアルコール共重合体は、例えば、けん化度が８８〜９９、好ましくは９０〜９８であってもよい。また、粘度平均重合度が、例えば、３００〜２０００、好ましくは４００〜１７００であってもよい。けん化度および粘度平均重合度は、芯部を構成する疎水性ポリマーの種類、複合繊維に求められる繊度などに応じて、当業者が適宜設定することができる。

鞘部の親水性ポリマーを除去させつつも、その一部を芯部の疎水性ポリマーに残存させてフィルター繊維に水濡れ性を付与する観点から、好ましい親水性ポリマーと疎水性ポリマーとの組み合わせとしては、例えば、芯部／鞘部が、ポリオレフィン／エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエステル／エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド／エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリウレタン／エチレン−ビニルアルコール共重合体などを挙げることができる。

上記のように鞘部を除去することにより、例えば、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有する繊維、好ましくは０．５ｄｔｅｘを超えて、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有する繊維を得るためには、例えば、芯鞘型複合紡糸繊維の繊度は、例えば、１５ｄｔｅｘ以下であってもよく、好ましくは０．７〜１５ｄｔｅｘであってもよく、より好ましくは、０．７〜１０ｄｔｅｘであってもよい。
例えば、後述する実施例１では、芯鞘型複合紡糸繊維（芯部：ポリプロピレン６０質量％；鞘部：エチレン−ビニルアルコール共重合体４０質量％）の繊度が３．３ｄｔｅｘの繊維は、鞘部を除去することにより４１質量％減量し、繊度２．２ｄｔｅｘのフィルター繊維が得られている。この場合の繊維表面積（ＢＥＴ）は、１．９４ｍ^２／ｇであった。また、ＸＰＳ分析により鞘部除去後の繊維表面を分析した結果では、繊維表面に酸素が確認出来ることから親水性ポリマーが残留している。

（フィルター繊維の水濡れ性）
本発明のフィルター繊維は、とくに水処理用のフィルター繊維として用いられるために、繊維は疎水性ポリマーから形成されるが、繊維表面は水濡れ性を有することが必要である。このため、疎水性ポリマーを芯部とし、親水性ポリマーを鞘部とする芯鞘型複合紡糸繊維から、親水性ポリマー除去後において、繊維表面に親水性ポリマーを微量残存・付着させることにより、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理を１５回行った後において水濡れ性（吸水性）が維持されている。

親水性ポリマーの付着量については、芯鞘複合繊維から親水性ポリマーの９９質量％以上、１００質量％未満が除去されていてもよい。例えば、フィルター繊維において、親水性ポリマーは、繊維に対して微量で付着していればよく、例えば、親水性ポリマーの付着量は、フィルター繊維全体に対して、０質量％（例えば、０．００１質量％）を超えて、０．５質量％以下であることが好ましい。付着量が大きすぎると、フィルターとして使用中に、親水性ポリマーが脱落する傾向にある。残存している微量の親水性ポリマーは、長期に渡ってフィルター繊維の水濡れ性を保持する。本発明において、微量とは、フィルター繊維の水濡れ性が維持される程度に親水性ポリマーが残存している量であればよい。

親水性ポリマー（たとえばエチレン−ビニルアルコール共重合体）の残存は次のように考えられる。ポリマー製造（重合）時のラジカルの一部がポリマー中にトラップされ、繊維形成のための熱溶融時に、トラップされたラジカル同士が結合して大分子（架橋を含む）化したポリマーが形成され、この大分子化したポリマーが微量、繊維の親水性ポリマー層中に含まれ、これが、親水性ポリマー除去時に除去されることなく、繊維表面に残存する。そして、フィルター繊維が、特定の形状のひだ状突起部を有しているため、このような大分子化したポリマーが、溝部の深部に付着する場合、親水性ポリマーは熱水処理を繰り返しても完全には除去されることなく微量付着し、この付着によって繊維表面の水濡れ性が維持されていると考えられる。親水性ポリマー（例えば、エチレン共重合比率が０．１〜２０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体）を鞘部として形成された芯鞘型複合紡糸繊維から得られたフィルター繊維は、熱水処理を１５回以上繰り返しても水濡れ性を維持しているので、水処理用のフィルター材料として好適に用いられる。

本発明において、フィルター繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、繊維量に対して浴比１：２０とし、９５℃、３０分の熱水処理を行った後、６０℃、１０分の乾燥処理を行う処理を１セットとし、この処理を１５回行った場合であっても、水濡れ性が維持されていることが必要である。１５回未満で水濡れ性が維持できなくなる場合、フィルター繊維が使用中に水濡れ性を失う可能性があり、長期にわたってフィルター繊維としての機能を果たすことができない可能性がある。
なお、水濡れ性の有無については、ＪＩＳＬ１９０６吸水速度Ａ法（滴下法）に準じて吸収速度試験を行い、液滴吸収速度が１０秒以下である場合、水濡れ性（吸水性）があると判断することができる。

（フィルター繊維の繊度および表面積）
本発明において、フィルター繊維の単繊維繊度は、６ｄｔｅｘ以下であってもよく、例えば、０．５ｄｔｅｘを超えて、６ｄｔｅｘ以下であってもよく、好ましくは、１ｄｔｅｘ〜４ｄｔｅｘである。繊度が小さすぎる繊維から形成されたフィルター層では、強度的に不利であるとともに、圧力損失が大きくなるのでフィルター繊維としては不適となる。また、繊度が大きすぎると、フィルター層の目が粗くなり、細粒子を濾過しにくくなり、フィルター繊維としては不適となる。
また、フィルター繊維の表面積（ＢＥＴ）は、疎水性ポリマーからなる繊維表面に、親水性ポリマーを付着させて水濡れ性を付与する観点から、例えば、０．８〜４．０ｍ^２／ｇであってもよく、好ましくは１．２〜３．０ｍ^２／ｇであってもよい。

（フィルター繊維の断面形状）
フィルター繊維は、断面形状において、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成されている。楕円部は、剛性の観点から内部充実型の楕円部であるのが好ましい。
楕円部の短軸部の幅は、３μｍ〜３０μｍの範囲内であってもよく、好ましくは４．０μｍ〜２０μｍの範囲内である。幅が狭すぎると、フィルター繊維が扁平形状となるため、フィルター繊維が積層されて形成されるフィルター層の密度が高くなりすぎて、圧力損失の点で不適となる傾向がある。また、幅が大きくなりすぎると、繊維断面が円形に近づくため、多数の突起部を形成しにくくなる。また、長軸部と短軸部との比は、例えば、１．１〜５．０の範囲にあってもよく、１．１〜４．０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１．５〜４．０の範囲、さらに好ましくは２．１〜４．０の範囲であってもよい。前記比が大きすぎると、繊維形状が扁平となり、上記のような問題を生じる可能性があり、また、この比が小さすぎると、円形に近づき、多くの突起部を形成することが困難となる。

フィルター繊維において上記の複数の突起部は、例えば、前記楕円部から溝部を挟んで互いに隣接して突出していてもよく、前記楕円部から両側（楕円部の長軸を軸対称とした上側、下側の双方）に配置され、好ましくは、楕円部の全周に配置されるのが好ましい。特に、楕円部の長軸幅において、短軸を中心とする８０％以内の箇所から突出する突起部が存在する場合、略楕円形の緩やかな曲率を有効に利用して、溝部による捕集性の向上と、突起部の強度を両立させるのに有効に用いることができる。

本発明において、突起部の幅は、例えば、０．５〜４μｍの範囲内にあってもよく、好ましくは、１μｍ〜３μｍの範囲内にある。幅が狭すぎると、突起部の強度が弱くなりすぎて、突起部が欠けやすくなるので、不適であり、また、一方、幅が大きくなりすぎると、多くの突起部を配置しにくくなるので不適である。
フィルター繊維一本当たりの突起部の数は、例えば、５〜５０個、好ましくは１０〜４０個、さらに好ましくは２０〜３５個であり、突起部の数が少なすぎると、繊維表面の表面積増大効果が十分でなく、また突起部の数が多くなりすぎると１個の突起部の幅が狭くなり、突起部の強度が十分でなくなる傾向にある。

本発明において、繊維断面において、楕円部から突出する突起部の先端は丸み（例えば、図１参照）を有していることが必要である。突起部の先端が丸みを帯びていなく、先端に向かって先細に尖っている場合（特許文献３の図２および図４参照）には、先端部が損傷しやすくなるのでフィルター繊維として好ましくない。

本発明のフィルター繊維において、溝部の深さは、例えば、１〜４μｍの範囲、好ましくは、１．５〜３．６μｍの範囲内にあることであり、さらに好ましくは、２〜３．２μｍの範囲内にあることである。溝部が浅すぎるとフィルター繊維の粒子捕捉性が十分でなくなる可能性がある。溝部の深さが大きくなることにより、本発明に係るフィルター繊維の表面積が増大して、水濡れ性を付与する効果が大きくなるが、一方、溝部が深すぎても、処理水中に含まれる粒子の捕捉性に寄与しない。
また、溝部の幅は、例えば、０．１μｍ〜２．０μｍ、より好ましくは０．１〜１．０μｍ、さらに好ましくは、０．１〜０．５μｍ、特に好ましくは０．１〜０．１８μｍであることが、粒子捕捉性の点から好ましい。

また、突起部の強度と、良好な捕捉性の双方を向上させる観点から、突起部の幅と前記の溝部の幅との比（突起部の幅／溝部の幅）は、好ましくは、２／１〜２０／１、より好ましくは、５／１〜１５／１の範囲であってもよい。

また、上記の溝部の深さと前記の溝部の幅との比（溝部の深さ／溝部の幅）が、好ましくは、１／２〜４０／１、より好ましくは、１／１〜２０／１の範囲にあることにより、本発明に係るフィルター繊維を水処理フィルターに用いる場合、水処理フィルターの効率を良くするための水濡れ性が付与される。
また、溝部の深さは、例えば、突起部の幅と同じから４倍未満、好ましくは突起部の幅の１．２倍以上３．５倍以下であることが、粒子の捕捉性と配置される突起部の強度とのバランスの点で好ましい。

また、突起部と突起部の間の溝部の底部についても丸みを帯びているのが好ましい。溝部が底部において丸みを有する場合、親水性ポリマーの溝部への付着性を向上することができる。

フィルター繊維に適度な剛性を与えつつ、良好な粒子捕捉性を付与する観点から、好ましくは、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）は、０．０２〜３程度であってもよく、より好ましくは０．１〜２．５程度、さらに好ましくは０．５〜１．５程度であってもよい。

（フィルター繊維不織布）
本発明において、フィルター繊維は、フィルター装置に対して用いることが可能である限り、さまざまな形状、例えば、短繊維（カットファイバー）または長繊維（フィラメント）として直接用いてもよいし、これらの繊維を布帛状、例えば、不織布（湿式、乾式、スパンボンド等の紡糸直結型）に成形して用いてもよい。これらのうち、フィルター繊維は、不織布の形状で使用されるのが好ましく、特にスパンボンド不織布が好ましい。不織布は、必要に応じて、エンボス処理などの後加工をおこなってもよい。

フィルター繊維不織布の目付は、例えば、２０〜３００ｇ／ｍ^２、好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。不織布の目付が小さすぎると強度が低すぎてフィルター成型時の加工時に切れてしまう。また、不織布の目付が大きすぎると巻き成型等で内側と外側での張力差が発生しシワ等の原因になってしまう。
なお、鞘成分を除去する前の芯鞘型複合紡糸繊維不織布の目付は、例えば、３０〜５００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０〜３５０ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは６０〜２００ｇ／ｍ^２であってもよい。

（フィルター装置）
本発明において用いられるフィルターカートリッジとしては、公知のフィルターカートリッジのいずれでもよく、たとえば、フィルター繊維を芯材などに巻きつけた糸巻きカートリッジ、フィルター繊維で構成された乾式または湿式不織布をカートリッジに充填したフィルターであってもよい。具体的には、矩形状の濾材２枚を対向配置して形成した平板型フィルターユニットを複数個並設配置した平板型カートリッジや、濾材をプリーツ状に折り束ねた構造のプリーツ型カートリッジなどを例示することができる。例えば、プリーツ型カートリッジフィルターに搭載される濾材は、プリーツ加工をして折りたたみ、折りたたまれた濾材は、芯体に巻き付けられて、円筒状容器に挿入され、水濾過に用いられる。

（水処理）
本発明のフィルター繊維の優れた水濡れ特性を生かすことで、本発明のフィルター繊維は、親水性が求められる各種フィルター材料として好適に利用することが可能である。好ましくは、本発明のフィルター繊維は水処理用フィルター材料として好適に利用することができ、具体的には、異物が混合されている水から該異物を除去または回収するような水ろ過（例えば、プールや温泉の水の循環ろ過や、海水淡水化プラントにおける水ろ過）における水処理フィルターとして好適に使用することができる。図３は、本発明に係るフィルター繊維を用いて水のろ過処理を行った後の状態を示している。水中の被濾過物質が本発明のフィルター繊維の突起部と突起部との間に形成された溝部に引っ掛かって捕集されていることがわかる。

また、本発明は、フィルター繊維として、以下の実施態様を含んでいてもよい。また、以下の実施態様において記載されている各特性は、上述した各特性に準じていてもよい。
［態様１］
疎水性ポリマーから構成された、複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、前記繊維の断面が、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、
前記繊維は、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有し、
前記長軸部の幅と前記短軸部の幅の比が、１．１〜６．０であり、
前記繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理を１５回行った場合、水濡れ性が維持されている、フィルター繊維。
［態様２］
疎水性ポリマーから構成された、複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、前記繊維の断面が、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、
前記繊維は、溝部の深さが、１〜４μｍであるとともに、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）が０．０２〜３であり、
前記繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理を１５回行った場合、水濡れ性が維持されている、フィルター繊維。
［態様３］
疎水性ポリマーから構成された、複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、前記繊維の断面が、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、
前記繊維は、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有し、
突起部の幅と前記の溝部の幅との比（突起部の幅／溝部の幅）が、２／１〜２０／１である、フィルター繊維。
［態様４］
前記フィルター繊維において、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）が１／１０〜４／１である、前記態様１〜３のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様５］
前記フィルター繊維において、前記長軸部の幅と前記短軸部の幅の比が、１．１〜６．０である、態様１〜４のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様６］
前記フィルター繊維において、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）が１／１０〜４／１である、態様１〜５のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様７］
前記フィルター繊維において、前記突起部は、幅０．５〜４μｍを有し、前記溝部は、深さ１〜４μｍを有している、態様１〜６のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様８］
前記フィルター繊維において、突起部の幅と前記の溝部の幅との比（突起部の幅／溝部の幅）が、／１〜２０／１である、態様１〜７のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様９］
前記疎水性ポリマーがポリオレフィン、ポリアミドまたはポリエステルである、態様１〜８のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様１０］
前記親水性ポリマーが、熱溶融性かつ水溶性のエチレン−ビニルアルコール共重合体である、態様１〜９のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様１１］
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体が、０．１〜２０モル％のエチレン単量体単位を含有するエチレン−ビニルアルコール共重合体である、態様１０に記載のフィルター繊維。
［態様１２］
前記親水性ポリマーの付着量が０．５質量％以下（対フィルター繊維）である、態様１〜１１のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。
［態様１３］
前記繊維が、前記疎水性ポリマーを芯層、前記親水性ポリマーを鞘層とする芯鞘型複合紡糸により形成された繊維から前記親水性ポリマーを除去して形成された繊維である、態様１〜１２のいずれか一態様に記載のフィルター繊維。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（ＸＰＳ分析による不織布表面酸素量の測定）
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により不織布表面の構成元素および結合状態を解析し、その結果より表面酸素量を算出した。

＜繊維の比表面積評価（ＢＥＴ法）＞
流動法ＢＥＴ１点法比表面積測定装置（Quantachrome製Monosorb）を用いて評価した。装置付属の前処理はＮ_２ガス雰囲気下で、室温で３０分の脱気を行なった。測定は、サンプルの入ったＵ字型セルに混合ガス（Ｎ_２３０％、Ｈｅ７０％）を流し、サンプル室を液体窒素温度（７７Ｋ）に冷却しサンプルの表面にＮ_２ガスのみ吸着させた。

（吸収速度）
ＪＩＳＬ１９０６吸水速度Ａ法（滴下法）に準じて測定した。

（フィルター繊維断面における形状の測定）
フィルター繊維の繊維断面を走査型電子顕微鏡で撮影し（倍率：５０００倍）、印刷した画像を用いて、楕円部の短軸部の幅、長軸部と短軸部との幅の比、突起部の幅および溝部の深さを測定した。
突起部の幅については、前記画像から、ランダムに選んだ１０個の突起部について、突起部の先端部と根元部との中間にある点における幅を測定して、その平均値を求め、突起部の幅とした。
なお、突起部は、基本的に長軸端から突出する突起部を排除して選択され、長軸幅において、短軸を中心とする８０％以内の箇所から突出する突起部から選択した。
溝部の深さについては、ランダムに選んだ１０個の突起部について、突起部の先端部と根元部との距離を測定して、その平均値を求め、溝部の深さとした。
溝部の幅については、前記画像から、ランダムに選んだ１０個の溝部について、溝部の先端部と根元部との中間にある点における幅を測定して、その平均値を求め、溝部の幅とした。
楕円部については、繊維断面での突起部を除く部分であり、前記の印刷した画像より楕円の中心を通る直線において、最も長い幅となる箇所を長軸部とし、楕円の中心を通る直線において、最も短い幅となる箇所を短軸部とし、長軸部の幅である長径、短軸部の幅である短径のそれぞれについて、10個の測定結果の平均値より算出した。ここで、基本的には、繊維断面での突起部を除く部分の外接円の中心を楕円の中心とした。なお、前記外接円の中心が、繊維断面での突起部を除く部分に存在しない場合、前記外接円の中心を通る直線において、最も短い幅となる箇所を短軸部とし、この短軸部の中心を通る直線において、最も長い幅となる箇所を長軸部とした。

[坪量（ｇ/ｍ^２）]
ＪＩＳＰ８１２４「紙のメートル坪量測定方法」に準じて測定した。

＜実施例１＞
ポリプロピレン（ＰＰ）と、エチレン−ビニルアルコール共重合体（株式会社クラレ製、エチレン共重合比率：８．７モル％）（ＥＸＣと略記することがある）とをそれぞれ別の押出機に供給して溶融し、ＰＰ／ＥＸＣ＝６０／４０（質量比）の割合で、複合繊維形成用ノズルから吐出して、図１に示す芯鞘型複合紡糸繊維（芯部：ポリプロピレン；鞘部：エチレン−ビニルアルコール共重合体）からなる芯鞘型複合紡糸繊維（図１）を形成しつつ、集積し、スパンボンド状繊維集積シートを作製した。芯鞘型複合紡糸繊維の繊度は３．３ｄｔｅｘであり、繊維集積シートの目付は１２０ｇ／ｍ^２であった。
ついで、該不織布を９５℃の熱水中に３０分間浸漬静置し、前記芯鞘型複合紡糸繊維からエチレン−ビニルアルコール共重合体を除去し、図２に示す断面を有するフィルター繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を作製した。熱水処理後の集積シートを熱エンボスして形成したスパンボンド不織布の目付は７２ｇ／ｍ^２であった。繊維表面積（ＢＥＴ）は、１．９４ｍ^２／ｇであった。
得られたフィルター繊維断面を観察すると、繊維断面は、中心部が略楕円形であり、この中心部から突起部が突出しており、これら全ての突起部について先端部は丸みを帯びていた。楕円形において、短軸部の幅は４μｍ、長軸部と短軸部の幅の比は３．７、突起部の数は３０、突起部の幅は１．５μｍ、溝部の幅は０．１５μｍ、溝部の深さは３μｍであり、溝部の深さと溝部の幅との比（溝部深さ/溝部の幅）は、２０／１であった。また、前記複合紡糸繊維からのエチレン−ビニルアルコール共重合体の付着量０．４３質量％（対不織布質量）であった。

得られたスパンボンド不織布サンプル表面をＸＰＳ分析により分析し、表面酸素量を測定した。結果を図４に示す。ＸＰＳ分析により鞘部除去後の繊維表面を分析した結果では、繊維表面に酸素が確認出来ることから親水性ポリマーが残留している。得られたスパンボンド不織布サンプルに水滴を滴下して、水滴の広がりを観察した。その結果を図５Ａに示す。また、上記不織布サンプルを９５℃の熱水中に３０分間浸漬処理し（浴比：１：２０）、浸漬後取出して冷却・乾燥（６０℃、１０分）後、再び９５℃熱水中での浸漬処理を行い、この処理を１５回繰り返して、液滴吸収速度を測定し、その結果を図６に示した。

＜比較例１＞
ポリプロピレン繊維（単糸フィラメント：３．３ｄｔｅｘ）からなるスパンボンド不織布（目付：８０ｇ/ｍ^２）を、エチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率：８．７モル％）水溶液（ポリマー濃度：０．４質量％）に浸漬して、０．４質量％(対フィルター繊維質量)のエチレン−ビニルアルコール共重合体がコートしたサンプルを作製した。

図４に示された結果から、本発明に係るフィルター繊維（実施例１）には、２５モル％の表面酸素の存在が検出され、この表面酸素は、熱水処理が繰り返されても（２５回）維持されていることが示されている。このことは、フィルター繊維の表面にエチレン−ビニルアルコール共重合体が付着していることを示している。一方、比較例１の繊維は、熱水処理が繰り返されるに従って、表面酸素量が減少しており、エチレン−ビニルアルコール共重合体が脱落しやすいことを示している。
図５Ａに示された結果から、実施例１のフィルター繊維不織布では、水滴の滴下により水が吸収され、広がっていくのが観察されているが、図５Ｂの比較例１のサンプルでは、表面にエチレン−ビニルアルコール共重合体の存在量が実施例１の場合よりも少ないため、そのような現象は観察されなかった。
図６に示された結果から、本発明に係るフィルター繊維（実施例１）では、水の吸収が直ちにみられるのに対して、比較例１の場合では、熱水処理回数が多くなるにつれて、水滴吸収に時間を要し、熱水処理回数が進むにつれて、繊維表面からエチレン−ビニルアルコール共重合体の離脱が進んでいる状況が示されている。

＜実施例２＞
本発明に係るフィルター繊維（熱水処理後、不織布形成前）の濾過性を、粒子径の異なるmicromer(ラテックス粒子)[Ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製]を評価ダストとして用いて、図７に示す装置を使用し、評価サンプル（４）をサンプルホルダー（３）に取り付けて、評価用ダストの固形分濃度を０．１２５ｍｇ/Ｌに調整した試験液を３５０ｍｌ/分の送液量で２Ｌ通過後に採取した液の粒子数をパーティクルカウンター（PARTICLE MEASURING SYSTEMS社製：MODEL LS-200）で各粒子径の個数を測定することで評価した。図７において、中空糸フィルター（２）は、フィルター洗浄においてフィルター洗浄水に含まれるダスト除去用である。ダストの捕集効率の評価は、下記の手順により行った。
（a）純水ダスト量測定：粒子数測定[１]（補正用）
（b）濾過経路の洗浄
（c）サンプルの洗浄：粒子数測定[２]（補正用）
（d）ダスト調整：粒子数測定[３]
（e）濾過試験：粒子数測定[４]
（f）捕集効率算出
捕集効率＝１００−（[４]−[２]）÷（[３]−[１]）×１００
前記（ｃ）工程の後、および上記（ｅ）工程の終了時直前に、図７に示す装置に設置の圧力計により測定した。

本発明に係るフィルター繊維（直径：１７μｍ、２．２ｄｔｅｘ）のみを２ｇカラムに充填したものについて、径の異なる評価ダストを用いてダスト捕集性を評価した。結果を図８に示した。

＜比較例２＞
比較対象繊維として、断面円形のポリプロピレン繊維（直径：３．３μｍ、０．０８ｄｔｅｘ）について、上記と同様にしてダスト捕集性を評価した。結果を図８に示した。

＜比較例３＞
比較対象繊維として、ポリプロピレン（ＰＰ）と、エチレン−ビニルアルコール共重合体（株式会社クラレ製、エチレン共重合比率：８．７モル％）（ＥＸＣと略記することがある）とをそれぞれ別の押出機に供給して溶融し、ＰＰ／ＥＸＣ＝６０／４０（質量比）の割合で、ヒダ数が３２個となる複合繊維形成用ノズルから吐出して、芯鞘型複合紡糸繊維（芯部：ポリプロピレン；鞘部：エチレン−ビニルアルコール共重合体）からなる芯鞘型複合紡糸繊維を形成し、実施例１と同様に熱水処理を実施してフィルター繊維（繊度３．２ｄｔｅｘ）を得た。
得られたフィルター繊維断面を観察すると、繊維断面は、中心部が略楕円形であり、この中心部から突起部が突出しており、これら全ての突起部について先端部は丸みを帯びていた。楕円形において、短軸部の幅は１．５μｍ、長軸部と短軸部の幅の比は１７．６、突起部の数は３２、突起部の幅は１．３μｍ、突起部の根元部の幅は１．３μm、溝部の深さは６μｍであった。
実施例２と同様にしてダスト捕集性を評価した。

＜比較例４＞
比較対象繊維として、断面円形のポリプロピレン繊維（直径：１７．５μｍ、２．２ｄｔｅｘ）について、上記と同様にしてダスト捕集性を評価した。

＜比較例５＞
比較対象繊維として、ポリプロピレン（ＰＰ）と、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とをそれぞれ別の押出機に供給して溶融し、ＰＰ／ＰＬＡ＝６０／４０（質量比）の割合で、実施例１の複合繊維形成用ノズルから吐出して、芯鞘型複合紡糸繊維（芯部：ポリプロピレン；鞘部：ポリ乳酸）からなる芯鞘型複合紡糸繊維を形成し、８０℃の１０％の水酸化ナトリウム中に浸漬しポリ乳酸成分を除去してフィルター繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ）を得た。得られた繊維は、９５℃の熱水処理を１５回行った場合、水濡れ性が維持されていなかった。
得られたフィルター繊維断面は実施例１と同様の形状となっており、実施例２と同様にしてダスト捕集性を評価した。
実施例２および比較例２〜５で得られた結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例２は、所定形状の楕円柱状部から突出するひだ状突起部を有するとともに、親水性ポリマーに由来して水濡れ性を有しているため、水中で良好なダスト捕集効率を示すだけでなく、流体を通液させる際の圧力についても低い値で維持することが可能である。すなわち、実施例２では、初期圧力が１５Ｋｐａと低い値であるだけでなく、濾過試験終了時における評価後圧力についても、２０Ｋｐａと、低い圧力を維持することが可能である。

一方、比較例２では、実施例２のフィルター繊維の１／３０程度の極細繊度であるため、捕集性の点では有利である。しかしながら、比較例２のフィルター繊維は、極細繊度であるとともに、水濡れ性を有していないため、濾過試験における初期圧力が５５Ｋｐａと極めて高い圧力となっている。濾過試験終了時には、圧力がさらに高くなり、評価後圧力は、８５Ｋｐａもの極めて高い値を示している。

比較例３では、親水性ポリマーに由来して水濡れ性を有しているものの、繊維が本願発明で規定される所定形状を有していないため、捕集の点では満足する特性を示すものの、濾過試験における初期圧力が３０Ｋｐａと、実施例２の２倍もの高い圧力となっている。濾過試験終了時には、圧力がさらに高くなり、評価後圧力は、４５Ｋｐａと、実施例の２倍以上の高い値を示している。

比較例４では、実施例２のフィルター繊維と同程度の繊度であるが、断面形状が丸断面であるとともに、水濡れ性を有していないため、捕集効率が０．１％以下と極めて低い値となっている。

比較例５では、繊維が本願発明で規定される所定形状を有しているものの、親水性ポリマーに由来して水濡れ性を有していないため、捕集効率が実施例２と比較すると劣るだけでなく、濾過試験における初期圧力が２５Ｋｐａと、実施例２の濾過試験終了時よりも高い圧力となっている。濾過試験終了時には、圧力がさらに高くなり、評価後圧力は、３０Ｋｐａと、実施例２の１．５倍もの高い値を示している。

本発明のフィルター繊維は、疎水性ポリマーから形成されているが、表面は多くのひだ状突起部を有して、高表面積を有し、しかも表面が水濡れ性を有するために、とくに水処理用のフィルター繊維として有用であることから、産業上の利用可能性がある。

以上、本発明の好ましい実施態様を例示的に説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に開示した本発明の範囲および精神から逸脱することなく多様な修正、付加および置換ができることが理解可能であろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１３方コック
２０．０４μｍ中空糸フィルター
３サンプルホルダー
４評価サンプル

Claims

疎水性ポリマーから構成された、複数のひだ状突起部を有するフィルター繊維であって、前記繊維の断面が、（ａ）略楕円形状を有する楕円部と、（ｂ）前記楕円部から両側に延びる、先端が丸みを帯びた複数の突起部と、（ｃ）前記突起部と前記突起部の間に形成される溝部と、から構成され、
前記繊維は、６ｄｔｅｘ以下の繊度を有し、
前記楕円部は長軸部と短軸部からなり、前記長軸部の幅と前記短軸部の幅の比が、１．５〜６．０であるとともに、前記短軸部の幅が、３〜３０μｍであり、
前記繊維の表面には、親水性ポリマーが付着しており、前記繊維表面は、９５℃の熱水処理（繊維量に対して浴比１：２０とし、９５℃、３０分の熱水処理を行った後、６０℃、１０分の乾燥処理を行う処理）を１５回行った場合、水濡れ性が維持されている、フィルター繊維。
前記フィルター繊維において、表面積（ＢＥＴ）が、０．８〜４．０ｍ ^２／ｇである、請求項１に記載のフィルター繊維。
前記フィルター繊維において、溝部の深さと楕円短軸部の幅との比（溝部の深さ／楕円短軸部の幅）が０．０２〜３である、請求項１または２に記載のフィルター繊維。
前記フィルター繊維において、前記突起部は、幅０．５〜４μｍを有し、前記溝部の深さは、突起部の幅との比（溝部の深さ／突起部の幅）が、１／１〜４／１である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルター繊維。
前記フィルター繊維において、突起部の幅と前記の溝部の幅との比（突起部の幅／溝部の幅）が、２／１〜２０／１である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルター繊維。
前記疎水性ポリマーがポリオレフィン、ポリアミドまたはポリエステルである、請求項１または２に記載のフィルター繊維。
前記親水性ポリマーが、熱溶融性かつ水溶性のエチレン−ビニルアルコール共重合体である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルター繊維。
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体が、０．１〜２０モル％のエチレン単量体単位を含有するエチレン−ビニルアルコール共重合体である、請求項７に記載のフィルター繊維。
前記親水性ポリマーの付着量が０．５質量％以下（対フィルター繊維）である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルター繊維。
前記繊維が、前記疎水性ポリマーを芯層、前記親水性ポリマーを鞘層とする芯鞘型複合紡糸により形成された繊維から前記親水性ポリマーを除去して形成された繊維である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルター繊維。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルター繊維を含むフィルター。
請求項１１に記載のフィルターにおいて、前記フィルター繊維が乾式または湿式不織布を形成しているフィルター。
請求項１２のフィルターにおいて、前記乾式または湿式不織布をカートリッジに充填したフィルター。
水処理に用いられる、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のフィルター。
請求項１１〜１４のいずれか一項記載のフィルターを用いて被除去物を含む水をろ過する水の処理方法。