特許 6112917 砒素吸着性再生セルロース成形体、その製造方法、砒素吸着材及び水処理材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6112917

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】砒素吸着性再生セルロース成形体、その製造方法、砒素吸着材及び水処理材

(51)【国際特許分類】

   B01J 20/02 20060101AFI20170403BHJP

   B01J 20/30 20060101ALI20170403BHJP

   C02F 1/28 20060101ALI20170403BHJP

   C08L 1/02 20060101ALI20170403BHJP

   C08L 101/08 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   B01J20/02 A

   B01J20/30

   C02F1/28 B

   C08L1/02

   C08L101/08

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-48129(P2013-48129)

(22)【出願日】2013年3月11日

(65)【公開番号】特開2014-171996(P2014-171996A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002923

【氏名又は名称】ダイワボウホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591264267

【氏名又は名称】ダイワボウレーヨン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】林 誠

(72)【発明者】

【氏名】山下 功介

【審査官】 松村 真里

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９２８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２００２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４０７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４６７１４１９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００３−２２５５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Water Air Soil Pollut，２０１１年，220，p.101-116

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ ２０／００−２０／３４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルロース内に鉄イオン複合体を含む砒素吸着性再生セルロース成形体であって、
前記鉄イオン複合体は、イオン結合性を有する合成ゼオライト、イオン結合性を有する天然ゼオライト、及びカルボキシル基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体と、前記担体に担持されている鉄イオンで構成されていることを特徴とする砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項2】

前記砒素吸着性再生セルロース成形体において、鉄の含有量が０．０５〜３質量％である請求項１に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項3】

前記担体は、平均粒子径が０．３〜２．０μｍである請求項１又は２に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項4】

前記担体は、セルロースに対して３〜３０質量％含有されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項5】

前記天然ゼオライトは、モルディナイト構造の天然ゼオライトである請求項１〜４のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項6】

前記合成ゼオライトは、疎水性モレキュラーシーブである請求項１〜５のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項7】

前記鉄イオンは、３価イオンである請求項１〜６のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項8】

前記砒素吸着性再生セルロース成形体は、砒素吸着性ビスコース成形体である請求項１〜７のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体の製造方法であって、
セルロースを含むビスコース原液に、イオン結合性を有する合成ゼオライト、イオン結合性を有する天然ゼオライト、及びカルボキシル基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体の分散液を混合してビスコース液を調製する工程と、
前記ビスコース液を凝固再生させてビスコース成形体を得る工程と、
前記ビスコース成形体を鉄化合物で処理する工程を含む砒素吸着性再生セルロース成形体の製造方法。

【請求項10】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体を含む砒素吸着材。

【請求項11】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の砒素吸着性再生セルロース成形体を含む水処理材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、砒素吸着性再生セルロース成形体、その製造方法、砒素吸着材及び水処理材に関し、詳細には、水中の砒素を吸着除去することができる砒素吸着性再生セルロース成形体、その製造方法、砒素吸着材及び水処理材に関する。

【背景技術】

【0002】

砒素が人体に対して有害であることは昔から知られており、人体への蓄積性も問題とされている。砒素で汚染されている飲用水、工業用水、工業用排水や、砒素で汚染された土壌の溶出液などにより人体に健康被害が生じる恐れがある。例えば、アジアの開発途上国において、井戸水に高い濃度の砒素が含まれている場合があり、地元住民に健康被害をもたらしていることが報告されている。

【0003】

従来、砒素などの有毒物質を含有する有毒物質含有水溶液にアルカリ剤を添加して有毒物質を水酸化物として沈殿・除去させる方法が報告されている。例えば、特許文献１には、砒酸イオンなどの有害な無機性イオンを含有する水に、少なくともセリウムの塩を主成分として含有する希土類元素の塩溶液及び水酸化マグネシュウムを添加し、ＰＨ８から１１にて沈澱を生成させ、固液分離することにより、砒酸イオンを除去することが記載されている。しかし、このような方法では、ある程度有毒物質の濃度が高い場合は有効であるが、低濃度の場合は凝集物が生成し難いため砒酸イオンが沈殿せずに流出してしまうとともに排水がアルカリ性であり、もう一度中和する必要があった。

【0004】

そこで、特許文献２には、水に難溶性のカルシウム塩により表面が改質されてなる改質アルカリ性カルシウム化合物と、酸性硫酸鉄塩とがプレミックスされてなり、ｐＨ調整を必要とせず、砒素などの重金属を不溶化できる重金属不溶化材が記載されている。特許文献３には、塩化第一鉄と、酸化マグネシウムとを含有してなり、前記塩化第一鉄１００質量部に対して、前記酸化マグネシウムが５０〜２００質量部配合され、汚染物質のｐＨ雰囲気によらず、処理後の溶出液のｐＨを中性付近に維持できる有害物質溶出低減材が記載されている。特許文献４には、鉄・アルミニウム複水酸化物を少なくとも含み、ｐＨ３〜１１の範囲の砒素汚染水又は砒素汚染土壌に対して、単位重量当たりのＡｓ（Ｖ）とＡｓ（III）の吸着量が高く、且つ単位重量当たりのＡｓ（Ｖ）吸着量の変動率が１０％以内である砒素吸着剤が記載されている。特許文献５には、カルシウム・マグネシウム系の鉄鋼スラブ類と、鉄塩及び/又はアルミニウム塩を含む中和剤を添加して製造した液状重金属吸着能を有する液状材料や、該液状材料に乾燥天然ゼオライトを添加して生成した砒素及び重金属類吸着・不溶化能力を有する粉末材料が記載されている。

【0005】

一方、特許文献６には、有機高分子樹脂と、ゼオライト、複合金属酸化物などの無機イオン吸着体を含んでなるフィブリルが三次元網目構造を形成してなり、外表面に開口する連通孔を有する多孔性成形体により砒素を吸着して除去することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−３４１１３９号公報

【特許文献2】特開２００６−２７２１４５号公報

【特許文献3】特開２００９−２５６５９３号公報

【特許文献4】ＷＯ２００８／１２６６９１

【特許文献5】特開２０１１−１３６３１１号公報

【特許文献6】特許第４６７１４１９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献２〜５に記載の重金属不溶化材は、粉末又はスラリー状で用いられ、特許文献６に記載の多孔性成形体は、平均粒径が１００〜２５００μｍの球状粒子として用いられており、取扱いが煩雑であるという問題がある。

【0008】

そこで、本発明は、上記従来の問題を鑑み、取扱い性が良好であり、砒素に対する吸着性が高い砒素吸着性再生セルロース成形体、その製造方法、砒素吸着材及び水処理材を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、セルロース内に鉄イオン複合体を含む砒素吸着性再生セルロース成形体であって、上記鉄イオン複合体は、イオン結合性を有する合成ゼオライト、イオン結合性を有する天然ゼオライト、及びカルボキシル基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体と、上記担体に担持されている鉄イオンで構成されていることを特徴とする砒素吸着性再生セルロース成形体に関する。

【0010】

本発明は、また、上記の砒素吸着性再生セルロース成形体の製造方法であって、セルロースを含むビスコース原液に、イオン結合性を有する合成ゼオライト、イオン結合性を有する天然ゼオライト、及びカルボキシル基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体の分散液を混合してビスコース液を調製する工程と、上記ビスコース液を凝固再生させてビスコースレーヨン成形体を得る工程と、上記ビスコースレーヨン成形体を鉄化合物で処理する工程を含む砒素吸着性再生セルロース成形体の製造方法に関する。

【0011】

本発明は、また、上記の砒素吸着性再生セルロース成形体を含む砒素吸着材に関する。

【0012】

本発明は、また、上記の砒素吸着性再生セルロース成形体を含む水処理材に関する。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、再生セルロース成形体において、セルロース内にイオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体と、鉄イオンを含ませるとともに、鉄イオンを担体に担持した状態で存在させることにより、砒素に対する吸着性が高い砒素吸着性再生セルロース成形体並びにそれを用いた砒素吸着材及び水処理材を提供することができる。また、本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体は、濡れ性が高いため、液体の被処理対象から砒素を吸着して除去する際に取扱いが簡便である。また、再生セルロース成形体は、生分解性に優れるため、砒素を吸着した後の砒素吸着性再生セルロース成形体の処理も簡便であるとともに、砒素の回収も可能になる。

【0014】

本発明の製造方法によると、セルロースを含むビスコース原液にイオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体の分散液を混合して調製したビスコース液を凝固再生することにより、イオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体を再生セルロース成形体中に練り込み、その後、鉄化合物で処理して、鉄イオンを担体に担持させることで、砒素を吸着・除去する鉄イオン複合体をセルロース内（成形体内部）に含ませ、砒素に対する吸着性が高い砒素吸着性再生セルロース成形体を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明者は、セルロース内に、イオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体と、上記担体に担持されている鉄イオンで構成された鉄イオン複合体を含ませることにより、砒素に対する吸着性が格段に向上することを見出し本発明に至った。本発明において、成形体とは、繊維、スポンジなどの形態を示すものをいう。本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体は、液体の被処理対象と接触させることにより、これらの水中の砒素（砒酸イオン、亜砒酸イオン）を吸着・保持して、水中から砒素を除去することができる。本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体は、砒素吸着材及び水処理材として用いることができる。

【0016】

本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体では、セルロースという水に対して半透膜性を有する基材中に、イオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体を含有させ、上記担体に鉄イオンを担持しているので、セルロース内（成形体内部）に上記担体と鉄イオンで構成された鉄イオン複合体が含まれることとなる。そして、井戸水などの液体の被処理対象を上記砒素吸着性再生セルロース成形体で処理した時、砒素はセルロース内部の鉄イオン複合体に吸着・保持され、除去される。上記セルロースがビスコース法又は銅アンモニア法による再生セルロースである場合、特に非晶質性が高いので砒素を含む液体の被処理対象を透過し易くなり、吸着性が高くなる。

【0017】

本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体は繊維であること（以下において、砒素吸着性再生セルロース繊維とも記す。）が好ましい。再生セルロース成形体が繊維状であると、濡れ性が高いため、液体の被処理対象から砒素を吸着して除去する際に取扱いが簡便である。また、繊維状であると、処理対象との接触面積も大きく、砒素除去効率が高くなる。

【0018】

本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体は、ビスコース法、銅アンモニア法、溶剤紡糸法などのいずれかの方法で、セルロースを凝固再生させて得ることができる。セルロース内に鉄イオンを担持させた担体を含有させるので、セルロースは半透膜性が高い非晶質構造を採ることが好ましい。セルロースの非晶質性を示す指標として、一次膨潤度が挙げられる。一次膨潤度は、７０％以上であることが好ましく、８０〜１２０％であることがより好ましい。特にビスコース法によって得られるレーヨンは、一次膨潤度が上記範囲を満たし、好ましい。なお、一次膨潤度は、湿式紡糸法などの湿式で製造した再生セルロース成形体において、乾燥工程を経ない状態で測定した膨潤度をいい、乾燥工程を経たのちに測定される二次膨潤度とは区別される。この膨潤度は、ＪＩＳ Ｌ １０１５ ８．２６（水膨潤度）に準じて求められる。

【0019】

上記担体としては、イオン結合性（イオン交換性）を有する無機粒子が用いられる。イオン結合性を有することにより、鉄イオン（２価鉄イオン、３価鉄イオン）が無機粒子に結合して、イオンの状態で浮遊する水中の砒素（砒酸イオン、亜砒酸イオン）を効果的に吸着することができる。

【0020】

上記イオン結合性を有する無機粒子は、多孔性無機粒子であることが好ましい。多孔性無機粒子であると、表面積が大きくなるため、鉄イオンとの結合部位が増大し、吸着性能が向上する傾向にある。多孔性無機粒子としては、例えばゼオライト、バーミキュライトなどが挙げられる。

【0021】

上記ゼオライトは、特に限定されず、天然ゼオライト、人工ゼオライト、合成ゼオライトのいずれであってもよい。例えば、紡糸工程で再生セルロース繊維に含ませる際の歩留りが高いという観点から、天然ゼオライトであることが好ましく、モルディナイトの構造の天然ゼオライトであることがより好ましい。モルディナイトの構造の場合、鉄イオンがより担持されやすい。天然ゼオライトは島根県産が好ましい。島根県産の天然ゼオライトはモルディナイトの構造となっているものが多く、好ましい。モルディナイト構造のゼオライトは、細孔径が比較的大きく鉄イオンを孔内で結合し易い。また、モルディナイト構造のゼオライトは、酸による結晶崩壊が少ないのでビスコースレーヨン製造時の耐酸性を有すると推測される。合成ゼオライトとしては、モレキュラーシーブなどを用いることができる。モレキュラーシーブなどの合成ゼオライトは、酸及びアルカリに耐性を有することが好ましい。耐酸性を有するモレキュラーシーブとしては、疎水性モレキュラーシーブが挙げられる。疎水性モレキュラーシーブは、化学組成におけるＳｉＯ₂の比率を高めることにより得ることができ、例えば、ユニオン昭和株式会社製「ＨＩＳＩＶ−３０００ ＰＯＷＤＥＲ」などが挙げられる。

【0022】

上記イオン結合性を有する無機粒子は、微粒子状であることが好ましい。上記再生セルロース成形体が繊維である場合、上記イオン結合性を有する無機粒子は、平均粒子径は０．３〜２μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍであることがより好ましい。粒子径が小さいと無機粒子の分散液において凝集が発生し易く、扱い易い粒子径を保ちにくい傾向があり、粒子径が大きいと繊維に練り込んだ時に繊維の強度が低下する恐れがある。本発明の砒素吸着性再生セルロース繊維においては、後述するとおり、原料ビスコースに無機粒子の分散液を混合して調製したビスコース液を凝固再生することで、無機粒子を繊維内に含ませているため、無機粒子は、ビスコース液中で微分散された状態のままか、それに近い状態で繊維内に存在する。即ち、原料（分散液中）の無機粒子の粒子径と、再生セルロース繊維中の無機粒子の粒子径はほぼ同一である。なお、本発明の砒素吸着性再生セルロース繊維中の無機粒子の平均粒子径は、マイクロスコープ(ＶＨＸ-５００F、キーエンス製)を用い、倍率３５００倍で透過光により側面観察を行い、任意の視野において３０点の粒子径を計測し、その平均値を算出することで確認できる。一方、上記再生セルロース成形体が、スポンジである場合は、成形体生産時の工程性や繊維径の制約がないことから、平均粒子径に特に制約はない。ただし、粒子の表面積が大きい方が吸着サイトが増加することから、平均粒子径は小さい方が、より適している。

【0023】

上記担体としては、反応性官能基を含む有機高分子が用いられる。反応性官能基を有する有機高分子は、鉄イオンを担持することができる高分子であればよい。反応性官能基を有する有機高分子としては、例えば、反応性官能基としてカルボキシル基、スルホン基などを有する高分子化合物が挙げられる。鉄イオンとの結合性に優れるという観点から、カルボキシル基（カルボン酸基）を含有する有機高分子であることが好ましい。カルボキシル基を含有する有機高分子は、室温で水溶液であってもよく微粒子状であってもよい。鉄イオンを効果的に担持させる観点から、１分子中のカルボキシル基の多いことが好ましい。

【0024】

上記カルボキシル基含有有機高分子としては、例えば、室温で水溶液であるポリカルボン酸、スチレンカルボン酸、マレイン酸系共重合物、ビニル無水酢酸共重合物、カルボキシメチルセルロースなどを用いることができる。ポリカルボン酸としては、ポリアクリル酸などが挙げられる。凝固再生工程で再生セルロース成形体に含ませる際の歩留りが高いという観点から、カルボキシル基含有有機高分子の溶液の粘度は５００〜６０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは１０００〜５０００ｍＰａ・ｓである。また、成形体の歩留りの観点から、重合度が１万以上であることが好ましく、より好ましくは２万以上である。

【0025】

上記有機高分子が微粒子状の場合、上記カルボキシル基含有有機高分子において、カルボキシル基は官能基として存在することが好ましい。このようなカルボキシル基含有有機高分子としては、例えば、アクリレート系樹脂などが挙げられる。本発明において、アクリレート系樹脂粒子とは、アクリロニトリル系重合体を主体とし、カルボキシル基が変性された粒子であり、アクリロニトリル系重合体にアクリル酸、アクリル酸ナトリウム、アクリルアミドが架橋重合された共重合体から構成されている長鎖状合成高分子からなる樹脂粒子をいう。例えば、東洋紡製のタフチック（登録商標）「ＨＵ−７００Ｅ」）などのアクリロニトリル系樹脂粒子の水分散液を用いることができる。上記有機高分子が微粒子状であり、上記再生セルロース成形体が繊維の場合、上記カルボキシル基含有有機高分子は、平均粒子径が０．３〜２．０μｍであることが好ましい。より好ましくは、０．５〜１．５μｍである。粒子径が小さいと凝集が発生し易く、扱い易い粒子径を保ちにくい傾向があり、粒子径が大きいと繊維に練り込んだ時に繊維の強度が低下する恐れがある。一方、上記再生セルロース成形体がスポンジの場合は、成形体生産時の工程性や繊維径の制約がないことから、平均粒子径に制約はない。ただし、粒子の表面積が大きい方が結合サイトが増加することから、平均粒子径は小さい方が、より適している。

【0026】

本発明の砒素吸着性再生セルロース繊維においては、後述するとおり、原料ビスコースにアクリレート系樹脂粒子などのカルボキシル基含有有機高分子の粒子を混合して調製したビスコース液を凝固再生することで、カルボキシル基含有有機高分子の粒子を繊維内に含ませているため、カルボキシル基含有有機高分子の粒子は、ビスコース液中で微分散された状態のままか、それに近い状態で繊維内に存在する。即ち、原料（分散液中）のカルボキシル基含有有機高分子の粒子の粒子径と、再生セルロース繊維中のカルボキシル基含有有機高分子の粒子の粒子径はほぼ同一である。なお、本発明の砒素吸着性再生セルロース繊維中のカルボキシル基含有有機高分子の粒子の平均粒子径は、マイクロスコープ(ＶＨＸ-５００F、キーエンス製)を用い、倍率３５００倍で透過光により側面観察を行い、任意の視野において３０点の粒子径を計測し、その平均値を算出することで確認できる。

【0027】

上記砒素吸着性再生セルロース成形体において、セルロース１００質量％に対する上記担体の含有量は、３〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜１５質量％である。担体の含有量が３質量％未満では、担持される鉄イオンの量が少なくなり、砒素吸着性能が低くなる傾向があり、３０質量％を超えると、成形体の強度が低下しやすく、加工が困難になる傾向があり、濾過材などの製品として用いる場合に要求する特性を満たさない恐れがある。

【0028】

上記砒素吸着性再生セルロース成形体において、鉄の含有量は、０．０５〜３質量％であることが好ましく、より好ましくは、０．１〜２質量％、さらにより好ましくは０．１５〜１．５質量％である。鉄の含有量が０．０５質量％未満であると、砒素吸着性能が発揮されにくい恐れがあり、３質量％を超えると、担体に担持させる加工が困難になる傾向がある。担体の全ての結合サイトに鉄イオンが担持されておらず、５０％程度の結合サイトに担持されてもよい。鉄イオンが担持されていない担体の結合サイトに液体被処理対象（水中）の他のイオンなどが付着することで、水の清澄化に寄与することもある。本発明において、成形体中、具体的には繊維中の鉄の含有量（存在量）は、以下のように測定する。成形体が、スポンジの場合は、下記の測定方法において、繊維の代わりにスポンジを試料として用いることでスポンジ中の鉄の含有量を測定することができる。

【0029】

＜鉄の含有量の測定＞
（ａ）繊維（原綿）を１０５℃で２時間定温送風乾燥機内に放置し、その後秤量瓶にいれ、デシケータに１時間入れ室温（２０±５℃）になったら、絶乾質量を測定する。
（ｂ）上記で得られた乾燥後の原綿を８００℃で灰化し、灰を硝酸で溶解してＪＩＳ Ｋ ０１０２の吸光光度法により鉄を定量分析し、鉄の質量を算出する。
（ｃ）下記式により、繊維中の鉄の含有量を算出する。
鉄の含有量（質量％）＝（吸光光度による鉄の質量／繊維の絶乾質量）×１００

【0030】

本発明の砒素吸着性再生セルロース繊維は、特に限定されないが、原料ビスコースに担体の分散液を添加して調製したビスコース液を凝固再生（紡糸）し、得られた担体を含有するビスコースレーヨン糸条を鉄化合物で処理することで製造することが好ましい。

【0031】

原料ビスコースとしては、セルロースを７〜１０質量％、水酸化ナトリウムを５〜８質量％、二硫化炭素を２〜３．５質量％含むビスコース原液を調製して用いるとよい。このとき、必要に応じて、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）などの添加剤を使用することもできる。原料ビスコースの温度は１８〜２３℃に保持するのが好ましい。セルロースを含むビスコース原液に、イオン結合性を有する無機粒子及び反応性官能基を有する有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体の分散液を混合してビスコース液（紡糸用ビスコース液）を調製する。

【0032】

イオン結合性を有する無機粒子としては、上述したものを用いることができる。無機粒子の分散液において、無機粒子の平均粒子径は、０．３〜２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜１．５μｍである。粒子径が小さいと分散液において凝集が発生し易く、扱い易い粒子径を保ちにくい傾向があり、粒子径が大きいと得られた繊維の強度が低下する恐れがある。本発明において、分散液における担体粒子の平均粒子径は、レーザー回折光散乱式粒度分析測定法で測定した体積累積平均粒子径ｄ５０をいう。

【0033】

反応性官能基を有する有機高分子としては、上述したものを用いることができる。カルボキシル基含有有機高分子の水溶液を用いる場合、歩留りの観点から、水溶液の粘度は５００〜６０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは１０００〜５０００ｍＰａ・ｓである。カルボキシル基含有有機高分子の微粒子を用いる場合、分散液におけるカルボキシル基含有有機高分子粒子の平均粒子径が０．３〜２．０μｍであることが好ましく、より好ましくは、０．５〜１．５μｍである。粒子径が小さいと凝集が発生し易く、扱い易い粒子径を保ちにくい傾向があり、粒子径が大きいと繊維に練り込んだ時に繊維の強度が低下する恐れがある。

【0034】

上記担体の添加量は、セルロースに対して３〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜１５質量％である。担体の添加量が３質量％未満では、担持される鉄イオンの量も少なくなり、砒素吸着性能が低くなる傾向があり、３０質量％を超えると、繊維強度が低下しやすくなる。

【0035】

紡糸浴（ミューラー浴）としては、硫酸を９５〜１３０ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛を１０〜１７ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム（芒硝）を２９０〜３７０ｇ／Ｌ含む強酸性浴を用いることが好ましい。より好ましい硫酸濃度は、１００〜１２０ｇ／Ｌである。

【0036】

上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、例えば通常の円形ノズルを用いて製造することができる。紡糸ノズルとしては、目的とする生産量にもよるが、直径０．０４〜０．１２ｍｍのホールを５００〜２００００個有する円形ノズルを用いることが好ましい。上記紡糸ノズルを用い、紡糸用ビスコース液を紡糸浴中に押し出して紡糸し、凝固再生させる。紡糸速度は３０〜８０ｍ／分の範囲が好ましい。また、延伸率は３９〜５５％が好ましい。ここで延伸率とは、延伸前のスライバー速度を１００としたとき、延伸後のスライバー速度をどこまで速くしたかを示すものである。倍率で示すと、延伸前が１、延伸後は１．３９〜１．５５倍となる。

【0037】

得られた再生セルロース繊維（レーヨン繊維）の糸条を所定の長さにカットし、精練処理を行う。精練工程は、通常の方法で、熱水処理、水硫化処理、漂白、酸洗い及び油剤付与の順で行うとよい。その後、必要に応じて圧縮ローラーや真空吸引などの方法で余分な油剤、水分を繊維から除去し、乾燥処理を施す。

【0038】

また、上記再生セルロース成形体がスポンジの場合、原料ビスコースに担体を添加して調製したビスコース液を凝固再生して担体を含有するビスコーススポンジを得ることができる。ビスコーススポンジの製造方法の一例としては、汎用的な原料ビスコース１００質量部に対し、補強繊維としてレーヨンのカット綿(例えば、ダイワボウレーヨン社製「ＳＢ」、繊度３．３ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍ)を６．５質量部、結晶芒硝６．５質量部、担体（ゼオライトなど）を０．８５質量部（ビスコース液中のセルロース分に対して１０質量％）となるように入れ、混練機を使用して十分に混練を行い、得られた混合物を適当に孔の開いたステンレス製容器に入れ、９０℃以上の温水に入れ５時間放置する。このようにして得られたビスコーススポンジは、ビスコースに含まれる副生成物も含有しているため、脱硫や晒を行い、副生性物が除去される。

【0039】

次に、担体を含有する再生セルロース成形体（繊維状、スポンジ状）を鉄化合物で処理し、鉄イオンを担体に担持させて鉄イオン複合体を形成する。鉄イオンが担体の結合サイトに吸着又は結合されることになり、鉄イオン複合体はセルロース構造物内部（繊維中やスポンジ中）に含まれる。担体を含有する再生セルロース成形体が繊維の場合、鉄化合物による処理は、精練工程中で行ってもよく、精練工程後に後加工として行ってもよい。例えば、精練処理時に、担体を含有するレーヨン繊維を連続した糸状のまま鉄化合物の浴中を通過させて鉄イオンを付着させてもよいし、精練工程で担体を含有するレーヨン繊維に鉄化合物の水溶液をシャワーして鉄イオンを付着させてもよい。或いは、乾燥後の担体を含有するレーヨン繊維（原綿）を、鉄化合物の浴中に浸漬し、その後絞ることにより鉄イオンを付着させてもよく、担体を含有するレーヨン繊維（原綿）を不織布などに加工した状態で鉄化合物の浴中を通過させて鉄イオンを付着させてもよい。担体を含有する再生セルロース成形体がスポンジの場合、鉄イオンを含む溶液に含浸させて鉄イオンをビスコーススポンジ内部に保持されている担体に担持させて鉄イオン複合体を形成する。

【0040】

鉄化合物による処理は、鉄イオンを含む水溶液を用いて行うことができる。鉄イオンを含む水溶液は、水溶液中で鉄イオンを形成する鉄化合物を用いて調製することができる。水溶液中で鉄イオンを形成する鉄化合物としては、例えば、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などが挙げられ、砒素吸着性により優れるという観点から、水溶液中で３価の鉄イオンを形成する塩化第二鉄、硫酸第二鉄などを用いることが好ましい。鉄イオンを含む水溶液のｐＨは、鉄化合物が鉄イオンを形成することができればよく特に限定されないが、加工性の観点から、ｐＨ２〜８の範囲であることが好ましく、ｐＨ３〜６の範囲がより好ましい。鉄イオンを含む水溶液のｐＨが低すぎると、担体に対する鉄イオンの付着が少なくなる傾向があり、ｐＨが高すぎると、鉄が水酸化鉄に変換されてしまう恐れがある。鉄イオンを含む水溶液は、特に限定されないが、鉄イオン濃度が０．１〜３０ｇ/Ｌであることが好ましく、より好ましくは、０．５〜１０ｇ/Ｌである。処理温度については、鉄イオンを繊維に付着できればよく、特に限定がない。例えば、操作の簡便性から、室温（２０±５℃）で処理してもよい。

【0041】

上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、繊度が０．８〜１７ｄｔｅｘ（デシテックス）であることが好ましい。より好ましくは１．７〜８ｄｔｅｘであり、さらに好ましくは２．２〜６ｄｔｅｘである。繊度が０．８ｄｔｅｘ未満であると、延伸時に単繊維切れが発生しやすい傾向にある。繊度が１７ｄｔｅｘを超えると、繊維の再生状態が不良になりやすく、繊維自体の強伸度に影響があり、加工性が悪くなる場合がある。

【0042】

上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、長繊維状及び短繊維状のいずれの形態でもよい。上記長繊維状としては、例えば、トウ、フィラメントなどが挙げられ、上記短繊維状としては、例えば、湿式抄紙用原綿、エアレイド不織布用原綿、カード用原綿などが挙げられる。

【0043】

上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、繊維構造物を形成して用いることができる。上記再生セルロース繊維を含む繊維構造物であると、砒素を含む液体の被処理対象の条件により、繊度や繊維空隙を容易に調整することができ、液体の被処理対象から砒素を効果的に除去することができ、好ましい。上記繊維構造物は、特に限定されないが、例えば、トウ、フィラメント、紡績糸、詰め綿、紙、不織布、織物、編物などが挙げられる。

【0044】

上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、単独又はその他の再生セルロース繊維、コットン、麻、ウール、アクリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの他の繊維と混綿して用いることができる。他の繊維と混綿して繊維構造物を形成する場合、特に限定されないが、上記砒素吸着性再生セルロース繊維は、繊維構造物１００質量％に対して、５０質量％以上含まれることが好ましく、より好ましくは７０質量％以上含まれる。

【0045】

上記砒素吸着性再生セルロース成形体が繊維の場合は、繊維及びそれを含む繊維構造物は、単独又は他の素材と組み合わせて砒素吸着材として用いることができる。特に、液体の被処理対象と接触させて水中の砒素を吸着除去する水処理材として使用するのに適している。液体の被処理対象としては、特に限定されないが、飲料水、河川水、海水、地下水、下水、工業用水、工業用排水、汚染土壌の溶出液などが挙げられる。上記砒素吸着性再生セルロース成形体は、低濃度の砒素でも吸着可能であり、吸着除去効率が高い。例えば、砒素（砒酸イオン、亜砒酸イオン）の濃度が０．０１〜１００ｐｐｍの広範囲について処理可能である。

【0046】

例えば、上記砒素吸着性再生セルロース繊維（原綿）を開繊しカラムに詰め、或いは上記砒素吸着性再生セルローススポンジをカラムに詰め、詰め綿又は詰め材料として使用して飲料水などの液体被処理対象の濾過にも使用可能であるし、原綿又はスポンジに対して各種加工を行い、使用環境に合わせた仕様にすることもできる。例えば、紡毛用紡績を行い太い紡績糸に加工後、糸巻き用カートリッジフィルターに加工して、水処理材として用いてもよい。ニードルパンチ不織布のような不織布状態に加工した濾過布でもよく、水流交絡不織布としてワイパーやウェットシートに使用してもよい。湿紙として生産した物を抄紙し、コーヒーのドリッパーのような形態で濾過材として使用することも可能である。

【実施例】

【0047】

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。なお、下記の実施例において添加量を単に％と表記した場合は、質量％を意味する。

【0048】

（実施例１）
［紡糸用ビスコース液の調製］
天然ゼオライトの微粒子（「イズカライト」、平均粒子径：６３μｍ以下、株式会社イズカ製）１００質量部と、分散剤（「デモールＴ」、花王ケミカル製）２質量部の混合物に、水を添加混合してゼオライトの濃度が２０質量％の分散液を調製した。その後湿式粉砕分散機「Ｄｙｎｏ−ｍｉｌｌ ＴＹＰＥ ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ」（Ｗｉｌｌｌｙ Ａ． Ｂａｃｈｏｆｅｎ ＡＧ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ製）にて、周速１４ｍ／秒、処理量１０Ｌ／時間で２０回（ｐａｓｓ）通過させ、分散液中のゼオライトの微粒子の平均粒子径を１．１５μｍとした。ゼオライトの添加量がセルロースに対して１７．６質量％となるように、粉砕処理後のゼオライトの分散液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度３．３ｄｔｅｘのゼオライトを含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第１浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌを含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０９ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られたゼオライト含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施した。
［処理条件］
塩化鉄６水和物（Ｆｅ³⁺）を使用して鉄分の濃度が０．１質量％の鉄イオンを含む水溶液（ｐＨ３）を調製し、得られた鉄イオンを含む水溶液に、繊維との浴比が１：２０になるように、乾燥後のゼオライト含有レーヨン繊維を浸漬し、室温で５分間放置した。その後繊維をイオン交換水で洗浄し、２槽式洗濯機の脱水を１分間行い、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し、繊維Ａを得た。

【0049】

（実施例２）
塩化鉄６水和物（Ｆｅ³⁺）に替えて、硫酸鉄７水和物（Ｆｅ²⁺）を用いた以外は、実施例１と同様にして繊維Ｂを得た。

【0050】

（比較例１）
鉄化合物による処理を行っていない以外は、実施例１と同様にしてゼオライト含有レーヨン繊維（繊維Ｃ）を得た。

【0051】

（実施例３）
［紡糸用ビスコース液の調製］
モレキュラーシーブの微粒子（「ＨＩＳＩＶ−３０００ ＰＯＷＤＥＲ」、平均粒子径：３μｍ、ユニオン昭和株式会社製）１００質量部と、分散剤（「デモールＴ」、花王ケミカル製）５質量部の混合物に、純水を添加してモレキュラーシーブの濃度が１５質量％の分散液を調製した。モレキュラーシーブの添加量がセルロースに対して１７．６質量％となるように、モレキュラーシーブの分散液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度３．３ｄｔｅｘのモレキュラーシーブを含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第１浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌを含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０９ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られたモレキュラーシーブ含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施した。
［処理条件］
塩化鉄６水和物（Ｆｅ³⁺）を使用して鉄分の濃度が０．１質量％の鉄イオンを含む水溶液（ｐＨ３）を調製し、得られた鉄イオンを含む水溶液に、繊維との浴比が１：２０になるように、乾燥後のモレキュラーシーブ含有レーヨン繊維を浸漬し、室温で５分間放置した。その後繊維をイオン交換水で洗浄し、２槽式洗濯機の脱水を１分間行い、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し、繊維Ｄを得た。

【0052】

（比較例２）
鉄化合物による処理を行っていない以外は、実施例３と同様にしてモレキュラーシーブ含有レーヨン繊維（繊維Ｅ）を得た。

【0053】

（実施例４）
［紡糸用ビスコース液の調製］
ポリアクリル酸の溶液（荒川化学工業株式会社製「タマノリＧ−３７」、濃度８．５％、粘度：４５００ｍＰａ・ｓ）を用い、ポリアクリル酸の質量がセルロースに対して６．０質量％となるように、ポリアクリル酸の溶液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度３．３ｄｔｅｘのポリアクリル酸を含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第１浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌを含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０９ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られたポリアクリル酸含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施した。
［処理条件］
塩化鉄６水和物（Ｆｅ³⁺）を使用して鉄分の濃度が０．１質量％の鉄イオンを含む水溶液（ｐＨ３）を調製し、得られた鉄イオンを含む水溶液に、繊維との浴比が１：２０になるように、乾燥後のポリアクリル酸含有レーヨン繊維を浸漬し、室温で５分間放置した。その後繊維をイオン交換水で洗浄し、２槽式洗濯機の脱水を１分間行い、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し、繊維Ｆを得た。

【0054】

（比較例３）
鉄化合物による処理を行っていない以外は、実施例４と同様にしてポリアクリル酸含有レーヨン繊維（繊維Ｇ）を得た。

【0055】

（比較例４）
［紡糸用ビスコース液の調製］
酸化ジルコニウムの微粒子（平均粒子径１．５μｍ、株式会社三井金属製）１００質量部と、分散剤（「デモールＴ」、花王ケミカル製）５質量部の混合物に、純水を添加混合して酸化ジルコニウムの濃度が１５質量％の分散液を調製した。酸化ジルコニウムの添加量がセルロースに対して１１質量％となるように、得られた酸化ジルコニウムの分散液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度１．７ｄｔｅｘの酸化ジルコニウムを含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第一浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌ含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０７ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られた酸化ジルコニウム含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し繊維Ｈを得た。

【0056】

（比較例５）
［紡糸用ビスコース液の調製］
二酸化チタン（平均粒子径０．５μｍ）１００質量部と、分散剤「ヘキサメタリン酸ナトリウム」１質量部の混合物に、純水を添加混合して二酸化チタンの濃度が１５質量％の分散液を調製した。二酸化チタンの添加量がセルロースに対して１０質量％となるように、得られた二酸化チタンの分散液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度１．７ｄｔｅｘの二酸化チタンを含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第一浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌ含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０７ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られた二酸化チタン含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し繊維Ｉを得た。

【0057】

（比較例６）
［紡糸用ビスコース液の調製］
針葉樹活性炭（平均粒子径１．２μｍ）１００質量部と、分散剤（「デモールＴ」、花王ケミカル製）５質量部の混合物に、純水を添加混合して活性炭の濃度が１５質量の％分散液を調製した。活性炭の添加量がセルロースに対して１７．６質量％となるように、得られた活性炭の分散液を原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は２０℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液を用いた。
［紡糸条件］
得られた紡糸用ビスコース液を、２浴緊張紡糸法により、紡糸速度５０ｍ／分、延伸率４５％で紡糸して、繊度３．３ｄｔｅｘの活性炭を含有するレーヨン繊維の糸条を得た。第一浴（紡糸浴）としては、硫酸１００ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌ含むミューラー浴（５０℃）を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、孔径０．０９ｍｍのホールを４０００個有する円形ノズルを用いた。紡糸中、単糸切れなどの不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
［精練条件］
上記で得られた活性炭含有レーヨン繊維の糸条を、繊維長５１ｍｍにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。次いで、十分水洗し、油剤を付与した後、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理（６０℃、７時間）を施し繊維Ｊを得た。

【0058】

（比較例７）
紡糸用ビスコース液として、セルロース８．５質量％、水酸化ナトリウム５．７質量％、二硫化炭素２．８質量％を含むビスコース原液をそのまま使用し、比較例４と同様の紡糸条件及び精練条件で紡糸、精練し、セルロース１００％のレギュラーレーヨン繊維（繊維Ｋ）を得た。

【0059】

実施例１〜４の繊維における鉄含有量を下記のように測定し、その結果を下記表１に示した。また、実施例及び比較例の繊維の砒素に対する吸着性を下記のように測定・評価し、その結果を下記表１に示した。

【0060】

（鉄の含有量の測定）
（ａ）繊維（原綿）を１０５℃で２時間定温送風乾燥機内に放置し、その後秤量瓶にいれ、デシケータに１時間入れ室温（２０±５℃）になったら、絶乾質量を測定した。
（ｂ）上記で得られた乾燥後の原綿を８００℃で灰化し、灰を硝酸で溶解してＪＩＳ Ｋ ０１０２の吸光光度法により鉄を定量分析し、鉄の質量を算出した。
（ｃ）下記式により、繊維中の鉄の含有量（存在量）を算出した。
鉄の含有量（質量％）＝（吸光光度による鉄の質量／繊維の絶乾質量）×１００

【0061】

（砒素の吸着試験１）
（ａ）砒素として換算した濃度が０．９７９ｐｐｍの砒酸（五価）の水溶液を原液として用いた。原液における砒素濃度を初期砒素濃度とした。
（ｂ）原液１００ｍＬと試料１．０ｇをポリプロピレン容器に入れ、２４時間振とうした後、試料を取り除き、誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ、島津製作所製、「ＩＣＰＭ−８５００」）を使用して残液中の砒素濃度を測定した。残液中の砒素濃度を吸着後砒素濃度とした。
（ｃ）下記式により、砒素除去率を算出した。
砒素除去率（％） ＝ １００−｛（吸着後砒素濃度／初期砒素濃度）×１００｝

【0062】

（砒素の吸着試験２）
（ａ）砒素として換算した濃度が１ｍｇ／Ｌの三酸化二砒酸（三価）を含む塩酸溶液を対象砒素溶液として用いた。対象砒素溶液における砒素濃度を対象砒素溶液濃度とした。
（ｂ）対象砒素溶液２００ｍＬと試料２．０ｇをポリプロピレン容器に入れ、緩やかに５時間振とうした後、試料を取り除き、工業排水試験法ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ６１．３に従い、残液中の砒素濃度を測定した。残液中の砒素濃度を吸着後砒素溶液濃度とした。
（ｃ）下記式により、砒素除去率を算出した。
砒素除去率（％）＝１００−｛（吸着後砒素溶液濃度／対象砒素溶液濃度）×１００｝

【0063】

【表1】

【0064】

上記表１の結果から分かるように、イオン結合性を有する多孔性の無機粒子及びカルボキシル基含有有機高分子からなる群から選ばれる一種以上の担体と、担体に担持されている鉄イオンで構成された鉄イオン複合体をセルロース内に有する実施例１〜４の再生セルロース繊維は、液体被処理対象（水中）の砒素（砒素イオン）を８０％以上除去していた。特に、担体と３価の鉄イオンで構成された鉄イオン複合体を含む砒素吸着性再生セルロース繊維は、担体と２価の鉄イオンで構成された鉄イオン複合体を含む砒素吸着性再生セルロース繊維に比べて、砒素吸着性能がより高かった。一方、セルロース内にイオン結合性を有する多孔性の無機粒子のみを含有する比較例１、２の繊維は、砒素吸着性能を有しておらず、水中から砒素を除去することができなかった。セルロース内にカルボキシル基含有有機高分子のみを含有する比較例３の繊維も、砒素吸着性能を十分に有していなかった。カチオン吸着特性を有する酸化ジルコニウム又は二酸化チタンをセルロース内に有する比較例４〜５の繊維も、砒素吸着性能が格段に低く、砒素の除去率が３０％未満であった。同様に、物理吸着特性を有する活性炭をセルロース内に有する比較例６の繊維は、砒素吸着性能を有しておらず、水中から砒素を除去することができなかった。比較例７のレギュラーレーヨン繊維も砒素吸着性能を有していなかった。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明の砒素吸着性再生セルロース成形体、それを含む砒素吸着材及び水処理材は、飲料水、河川水、海水、地下水、下水、工業用水、工業用排水、汚染土壌の溶出液などの水中の砒素（砒素イオン）を除去するのに用いることができる。