JP3841764B2 - フィルター、便採取用容器及びフィルター構造体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分割型複合繊維からなるフィルターであって、液体又は気体の濾過に使用され、特に、糞便懸濁液の濾過用に適したフィルター、そのフィルターを用いた便採取用容器及びフィルター構造体に関する。
【０００２】
【関連技術】
糞便は血液や尿と同様に臨床検査試料として好適であり、診断上有用な試料として汎用されている。とりわけ、糞便中の潜血の検出は消化器系の疾患、特に大腸癌、消化管出血等の診断に非常に有用であることから、集団検診、老人検診等に取り入れられており、疾患の早期発見のための重要な検査項目となっている。
【０００３】
糞便中の潜血検出法としては、従来からグアヤック試薬が使用されていたが、最近は免疫化学的な反応原理に基づく検出方法が開発され、特異性や感度の点ではるかに優れていることから、その重要性が益々増大している。
【０００４】
この免疫化学的測定法に基づく糞便中の潜血を検出するためには、定量的に糞便を採取し適切な液体中に懸濁させる必要があり、そのため、糞便を定量的に採取する手段、郵送中に安定を保つための液体組成、簡便で衛生的であること等について工夫改良された便採取用容器の開発に注力されている（特許文献１〜３等参照）。
【０００５】
現在、一般的に用いられている便採取用容器について、図７に基づいて説明する。図７は、従来の便採取用容器の一例を示す概念説明図であり、図７において、符号３２は便採取用容器である〔図７（ｃ）〕。該便採取用容器３２は、採便棒４０と便収容容器５０とからなっている〔図７（ａ）及び（ｂ）〕。
【０００６】
採便棒４０は、手でつまむための把持部１２と、蓋体１３、嵌合部１４、棒部１６、採便部１７とを具有する〔図７（ａ）〕。該採便部１７には溝１８が刻まれており、糞便の採取時において、糞便が採便部１７に付着し易いようになっている〔図７（ａ）〕。
【０００７】
便収容容器５０は、溶液４を収容する液体収容部２６を有する容器本体２１と、容器本体２１の上部に、上記採便棒４０の嵌合部１４が嵌挿される嵌着部２２と、採便部１７に付着した余剰な糞便を掻き取るための分離壁２３とを備え、また、容器本体２１の下部には、糞便と溶液４との懸濁液を濾過するためのフィルター３６がフィルターホルダー部３７に内装されると共に、流路２４及び滴下部２５が穿孔されている〔図７（ｂ）〕。
【０００８】
このように構成された便採取用容器３２によって、まず、採便棒４０により糞便を採取した後、採便棒４０を便収容容器５０に収容し、糞便を溶液４に混濁する。その後、検査センター等に輸送され、検査時には、容器本体２１を押圧する等の通常の方法により、糞便の懸濁液をフィルター３６で濾過し、濾過された液体は、流路２４を流下して、滴下部２５から滴下されることとなり、この液体を試料として検査するものである。
【０００９】
便採取用容器に採取した糞便試料による懸濁液を自動分析装置での分析に供する際には、各容器から所定の滴下量で濾液が得られ、滴下量にばらつきのないことが反応精度を安定させる上で重要である。さらに測定の再現性、定量性を維持するには滴下液の清澄度が高いことが望ましい。従来の便採取用容器では、各構成部位についての改良がなされているとはいえ、未だ、種々の問題がある。
【００１０】
例えば、一般的に、便採取用容器の外径は９ｍｍ程度と小径であり、定型郵便物封筒などの手段によって送付・返送できるようになっているが、この輸送中において、小径の便採取用容器に用いられているフィルターの濾過面積は極めて小さいために、懸濁液中に存在する糞便の未消化物等が濾過面を覆って沈殿し、フィルターの濾過効率が低下し易いという欠点がある。この沈殿は固体物の大きさ及び形状に左右され、濾過の困難な場合には１〜２滴の濾液しか得られないこともあり、各容器間の糞便の状態によって、得られる濾液の量に大きな範囲でのばらつきを生じ、安定した検査感度を得ることが困難になっている。
【００１１】
また、一般的に、フィルターの材質としては、不活性な物質で多孔質の材質、例えば、ガラス繊維、スポンジ、布、海綿、焼結形成体及び細かい目の金網等が使用されている。しかし、ポリオレフィン系焼結形成体の場合は、型にビーズを封入し焼結工程を経て製造するため、加熱・冷却のサイクル内で型が占有され連続的に生産することができないためコストが高くなる。また、ガラス繊維の場合には、密度分布にムラがあり、不織布から切取る部分によってフィルターの性能が異なるという欠点を有し、更には濾液を得る際のポンピング操作における圧力変動に対し、便採取用容器内部における密着性を確保するための押さえスポンジ等が必要であり、部品点数が増えるために製造工程数も増え、コスト増加の原因となる等の不都合がある。
【００１２】
その他、便採取用容器の液体収容部をフィルターで２室に分離して糞便中の不溶物を捕捉するようにした糞便採取用具（特許文献４参照）、余分な糞便屑を除去するために有孔壁をフィルターの前に設置するようにした輸送採便容器（特許文献５参照）、材質の異なる３種類のフィルターを積層するようにした輸送採便容器（特許文献６参照）などの提案がなされているが、いずれもコンスタントに適切な滴下液が得られるものではない。
【００１３】
【特許文献１】
実公平５−１７６５２号公報
【特許文献２】
特開平７−４９３４４号公報
【特許文献３】
特開平８−２９２１８９号公報
【特許文献４】
特開平８−３２７５１０号公報
【特許文献５】
特開平８−７５７２５号公報
【特許文献６】
特開平６−１８６２２７号公報
【特許文献７】
特開昭５４−６９６５号公報
【特許文献８】
特開昭５６−９４４２号公報
【特許文献９】
特開平１−１６２８１３号公報
【特許文献１０】
特開平５−２５７７２号公報
【特許文献１１】
特開平５−１９５３２１号公報
【特許文献１２】
特開平５−２８７６１５号公報
【特許文献１３】
特開平９−５９８２４号公報
【特許文献１４】
特開２００１−２５４５３号公報
【特許文献１５】
特開２００１−６４８２９号公報
【特許文献１６】
特開２００１−１３１８４４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点に鑑みなされたもので、清澄度が高く、安定した滴下量の濾液が得られ、しかも、安価に製造することができ、幅広い粒度分布に対応可能で、各種用途に適用可能な新規なフィルター、特に、糞便懸濁液の濾過を目的として便採取用容器に採用した場合に、目詰まりを起こし難く、滴下不良の発生もなく、便採取用容器内部における密着性を確保できるフィルター及びそのフィルターを用いた便採取用容器、更には種々の用途に幅広く応用できるフィルター構造体を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、フィルターの素材として、分割型複合繊維に着目するに至った。分割型複合繊維とは、アルカリ易溶解性成分がアルカリ難溶解性成分を複数個に分割するように配置された横断面を持ち、アルカリ溶液処理を施すことにより、該アルカリ易溶解性成分が溶出されて、該アルカリ難溶解性成分からなる複数の極細繊維に分割されるように構成されたフィラメントである。より具体的には、ナイロン（またはポリエステル）とアルカリ易溶ポリマーのコンジュゲート紡糸によるアルカリ溶解割繊糸マイクロファイバーであって、ナイロン（またはポリエステル）とアルカリ易溶ポリマーの２成分から構成されたアルカリ溶解割繊糸等があり、アルカリ処理によってアルカリ易溶ポリマー部分が溶解して繊維内に空間が生じ（ｐｏｒｅを形成）、ソフト性、しなやか性、光沢性に優れた繊維として主に服飾の分野で利用されているものである。このような分割型複合繊維は、従来から数多く知られており、例えば、特許文献７〜１６等々がある。
【００１６】
分割型複合繊維を集束成型して作製したフィルターの性能、濾過機能を種々検討したところ、糞便懸濁液の濾過用に便採取用容器に装着することにより、適切な濾過性能を得ることができ、糞便中の潜血の測定に好適であること、また、その性能から、糞便懸濁液濾過用に限らず、理化学分野を中心に種々の分野で利用可能であることを見出し、ここに新規なフィルター、便採取用容器及びフィルター構造体を提案するものである。
【００１７】
即ち、本発明のフィルターは、アルカリ易溶解性成分がアルカリ難溶解性成分を複数個に分割するように配置された横断面を持ち、アルカリ溶液処理を施すことにより、該アルカリ易溶解性成分が溶出されて、該アルカリ難溶解性成分である複数の極細繊維に分割されるように構成された分割型複合繊維を用い、該分割型複合繊維にアルカリ溶液処理を施して分割した多数の極細繊維によって形成され、該分割型複合繊維が濾過方向に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
糞便懸濁液の濾過に用いることが好適な態様である。また、棒状であることが好ましい。便採取用容器に対する装着の利便性からである。更に、濾過方向に対して低密度から高密度へと変化する密度勾配を付与したことが好ましい。密度勾配を付与することで、濾過性能を自在に調節することができるからである。
【００１９】
次に、本発明の便採取用容器は、上記本発明のフィルターを装着したことを特徴とする。この場合、便採取用容器は前記フィルターを装着可能なフィルターホルダー部を備え、該フィルターホルダー部の構造が少なくとも先端部分において、ロート状に加工されていることが好ましい。フィルターホルダー部の構造をロート状とすることで、フィルターに密度勾配を付与することができるからである。
【００２０】
また、本発明のフィルターの製造方法は、分割型複合繊維を多数本集束して熱溶着し、冷却し固化した後、所望の形状に成型し、次いで、アルカリ溶液処理を行なって、分割型複合繊維を複数の極細繊維に分割し、最後に水洗し乾燥することを特徴とする。この製造方法によれば、分割型複合繊維を濾過方向に対して平行に配置し、且つ、棒状としたフィルターを得ることができる。
【００２１】
更に、本発明のフィルター構造体は、前記フィルターを装着可能なフィルターホルダー部を備え、該フィルターホルダー部に該フィルターを装着してなることを特徴とする。前記フィルターホルダー部を濾過方向に向かってロート状に加工してなることが好ましい。前記フィルターホルダー部を同一面上の縦横に多数並設してなることが好適である。即ち、蜂の巣状にフィルターホルダー部を多数穿孔し、夫々のフィルターホルダー部に前記本発明のフィルターを圧入装着したフィルター構造体とすることにより、大口径で濾過面積の広いフィルター構造体を作製することができる。このようなフィルター構造体であれば、液体や気体を濾過する種々の用途に幅広く応用できるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００２３】
図１は、本発明フィルターで用いる分割型複合繊維の一例を示す概念模式図である。図１において、符号Ｆは分割型複合繊維であり、符号Ａはアルカリ難溶解性成分、符号Ｂはアルカリ易溶解性成分である。また、図１（ａ）はアルカリ溶液処理前の分割型複合繊維Ｆを示し、図１（ｂ）はアルカリ溶液処理後の分割型複合繊維Ｆを示している。
【００２４】
分割型複合繊維Ｆとしては、従来公知のものを利用すればよく、特に限定されないが、例えば、アルカリ難溶解性成分Ａをアルカリ難溶解性のナイロン又はポリエステルとし、アルカリ易溶解性成分Ｂをアルカリ易溶解性ポリマーとしたもの等がある。具体的には、例えば、アルカリ溶解割繊糸〔商品名：コスモアルファ（Ｒ）、カネボウ合繊株式会社製〕、割繊極細糸〔商品名：ベリーマＸ（Ｒ）、カネボウ合繊株式会社製〕、超極細ナイロン〔商品名：グラセム（Ｒ）、カネボウ合繊株式会社製〕等が利用できる。
【００２５】
分割型複合繊維Ｆは、アルカリ易溶解性成分Ｂがアルカリ難溶解性成分Ａを複数個のセグメントに分割するように配置された横断面を持っている〔図１（ａ）〕。これに、アルカリ溶液処理を施すことにより、アルカリ易溶解性成分Ｂが溶出されて、空間部Ｐが形成され、アルカリ難溶解性成分Ａが複数の極細繊維に分割されるように構成されているものである〔図１（ｂ）〕。
【００２６】
図２は、本発明フィルターの製造工程の一例を示すフロー図である。まず最初に、分割型複合繊維Ｆを多数本集束して熱溶着を行う（集束・熱溶着工程Ｓ１）。この際、濾過方向に平行に分割型複合繊維Ｆが配置されるようにすることが好ましい。後述するアルカリ溶液処理工程Ｓ４後の空間部Ｐ（ポア）のサイズを一定にするためである。集束する分割型複合繊維Ｆの本数（繊維密度）は、フィルターの断面積や濾過性能など、使用目的に応じて適宜、選択することができ、特に限定されるものではない。繊維密度を高くすれば、水溶液の濾過そのものが困難となるので、密度を低くすることによって濾過性能を調節することが可能である。
【００２７】
なお、ここで、分割型複合繊維Ｆは、通常その１本が、２５本の繊維束からなり、これが更に、アルカリ溶液処理により、９本の極細繊維に分割されるようになっている。従って、アルカリ溶液処理前の分割型複合繊維Ｆを１０００本集束したとすると、アルカリ溶液処理後には、１０００本×２５×９＝２２５，０００本の極細繊維となることを意味する。
【００２８】
例えば、糞便懸濁液濾過用の棒状フィルター（４．０ｍｍ径、３．５ｍｍ長）を作製する場合、アルカリ溶液処理後において、０．１〜０．５デシテックスの極細繊維を４５，０００〜６７５，０００本使用するのが適切である。本発明者らが粒子径の定まった標準粒子の懸濁液を使用して、通常の方法により行ったフィルターの性能テストによれば、０．２２デシテックスの繊維、３３７，５００本で作製した棒状フィルター（直径４ｍｍ、長さ３．５ｍｍ）は約３ミクロンの粒子をトラップ可能であることが分かっている。
【００２９】
従って、分割型複合繊維Ｆの集束本数としては、アルカリ溶液処理前２００〜３０００本（アルカリ溶液処理後４５，０００〜６７５，０００本）、好ましくは５００〜２０００本（アルカリ溶液処理後１１２，５００〜４５０，０００本）、最も好ましくは８００〜１５００本（アルカリ溶液処理後１８０，０００〜３３７，５００本）程度である。なお、分割型複合繊維Ｆの集束本数があまり多いと熱溶着が困難となる場合がある。
【００３０】
分割型複合繊維Ｆをアルカリ溶液処理した後の極細繊維の径は、０．２２〜０．４４デシテックスまでの種類があり、アルカリ溶液処理によって生じる空間部Ｐ（ポア）のサイズは夫々異なり、繊維径が大きいほど空間部Ｐ（ポア）のサイズも大きくなる。使用する繊維径は、フィルターの使用目的に応じて使用する繊維径を適宜選択すればよく、特に限定されない。また、繊維径の異なる分割型複合繊維Ｆを組み合わせてフィルターを作製することにより、いろいろな濾過性能を有するフィルターの作製が可能であるので、使用目的に応じて、適宜、異なる繊維径の分割型複合繊維Ｆを組み合わせてもよい。更に、分割型複合繊維Ｆと他の種類の繊維を適当に組み合わせてフィルターを作製することも出来る。また更に、アルカリ溶液処理の時間を変化させることによって、濾過性能の調節を図ることも可能である。例えば、通常、分割型複合繊維Ｆは、アルカリ易溶解性成分Ｂが２５％程度で、アルカリ難溶解性成分Ａが７５％程度の割合で構成されているものであり、標準的なアルカリ溶液処理の時間では、２５％程度のアルカリ易溶解性成分Ｂが溶解し、７５％程度のアルカリ難溶解性成分Ａが残存して極細繊維として分割されることとなるが、アルカリ溶液処理の時間を延長することで、アルカリ易溶解性成分Ｂだけでなく、アルカリ難溶解性成分Ａをも溶解し、例えばこれを４０％程度まで溶解することで、より細い極細繊維を得ることができる。このような極細繊維によって本発明のフィルターを構成すれば、より小さな微粒子をトラップすることが可能となる。
【００３１】
熱溶着後、冷却して固化させ（冷却・固化工程Ｓ２）、所望の形状に成型する（形状成型工程Ｓ３）。フィルターの形状は、特に限定されないが、例えば、棒状、平板状、立方体状、丸状、四角状、円柱状、円錐状、三角錐状、筒状、パイプ状などがある。
【００３２】
所望の形状に成型した後、アルカリ溶液処理を施すことにより（アルカリ溶液処理工程Ｓ４）、分割型複合繊維Ｆのアルカリ易溶解性成分Ｂを溶出して〔図１（ａ）及び（ｂ）参照〕、空間部Ｐ（ポア）を形成し、アルカリ難溶解性成分Ａからなる複数の極細繊維に分割する〔図１（ｂ）参照〕。アルカリ溶液処理工程（Ｓ４）は、例えば、アルカリ溶液として、５重量％ＮａＯＨ溶液を使用し、６０℃、６時間、浸漬するようにする。
【００３３】
その後、水洗し乾燥する（水洗・乾燥工程Ｓ５）。このようにして、任意の性能と形状を有するフィルターを作製することができる。
【００３４】
上記の如く、本発明のフィルターは繊維径、繊維密度および異なる繊維径の組み合わせ等を適宜選択することにより、各種の空間部Ｐ（ポア）のサイズを有する、多用な濾過性能を有するフィルターを作製できることから、糞便懸濁液濾過用のみならず、研究室で使用する濾紙フィルターやガラス繊維フィルター等の代用として、適用する溶液の性質の応じて空間部Ｐ（ポア）のサイズの異なるフィルターとして使用することができる。その他、浄水器等、各種液体の濾過にも使用できるものである。さらに液体のみならず、空気の濾過等にも使用することができ、掃除機用フィルター、各種理化学機器等のフィルター部品など、各種の濾過用フィルターとして応用が可能である。
【００３５】
次に、本発明のフィルターを糞便懸濁液の濾過に用いる場合について説明する。前述したように、糞便の潜血検診においては、糞便懸濁用の液体を収納した便採取用容器が汎用されていることから、本発明のフィルターを糞便懸濁液濾過用フィルターとして、該容器に装着して使用することが簡便な態様である。なお、採取した糞便を溶液に懸濁せずに、そのまま持参して検査を受ける場合には、検査機関における糞便の懸濁液の濾過用フィルター、いわゆる固相抽出カラムとして使用することもできる。
【００３６】
図３は、本発明の便採取用容器の一例を示す概念説明図である。図３において、符号２は便採取用容器であり〔図３（ｃ）〕、該便採取用容器２は、採便棒１０と便収容容器２０とからなっている〔図３（ａ）及び（ｂ）〕。なお、便採取用容器２、採便棒１０、便収容容器２０は、前述した図７における便採取用容器３２、採便棒４０、便収容容器５０に夫々対応しており、同一又は類似の部材は同一の符号で示しているので再度の記載は省略する。
【００３７】
ここで、本発明の便採取用容器２と、従来の便採取用容器３２との差異は、前述した本発明フィルターをフィルター６として採用している点と、フィルターホルダー部７の構造にある。
【００３８】
フィルター６は、前述した本発明のフィルターの製造方法によって製作され、例えば棒状に成型されている。他方、フィルターホルダー部７の構造は、濾過方向に向かってゆるやかなロート状に、すなわち下部が上部より狭くなるように、加工されている。これは、フィルター６をフィルターホルダー部７に装着した際に、フィルター６の上部よりも下部が圧迫されることによって、フィルター６の下部における空間部Ｐ（ポア）のサイズが上部のそれよりも小さくすることを可能としたものである。また、棒状に成型されたフィルター６をロート状に下部が狭くなっているフィルターホルダー部７に圧入して装着することとなるため、ホルダーとフィルターの密着性が保たれチャネリングが防止される。
【００３９】
フィルターホルダー部７の構造、即ち、濾過方向に向かってゆるやかなロート状に、すなわち下部が上部より狭くなるように、加工された構造としては、種々の構造のものを採用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、図４に示した構造のものを採用できる。
【００４０】
図４は、便採取用容器２の下部を拡大し、フィルターホルダー部７の構造の種々の例を模式的に示した概念説明図である。図４（ａ）はプレフィルター６ｂと本フィルター６ａとを備えるようにした例、図４（ｂ）はプレフィルター６ｂと本フィルター６ａとを備えるようにした他の例、図４（ｃ）は一体形成のフィルター６を備えるようにした例である。
【００４１】
図４（ａ）では、フィルターホルダー部７に、本フィルター６ａとプレフィルター６ｂとを備え、プレフィルター６ｂから本フィルター６ａにかけて徐々に縮径する構造とし、全体的にゆるやかなロート状としている。この場合、プレフィルター６ｂの上端から本フィルター６ａの下端にかけて、低密度から高密度へとゆるやかに変化する密度勾配が付与されることとなる。また、プレフィルター６ｂには、空間部Ｐ（ポア）のサイズの比較的大きいものを採用し、本フィルター６ａでは、比較的小さい空間部Ｐ（ポア）のサイズのものを採用にすることが好適である。プレフィルター６ｂで比較的大きな異物を除去することで、本フィルター６ａでの目詰まりを防ぐ効果があるためである。これにより、清澄度が高く、安定した滴下量の濾液が得られ、滴下不良の発生もない。なお、プレフィルター６ｂとしては、別の素材からなるフィルター、たとえば、スポンジ、ガラスウールなどであってもよい。
【００４２】
図４（ｂ）では、フィルターホルダー部７に、本フィルター６ａとプレフィルター６ｂとを備え、プレフィルター６ｂの部分では縮径せず（例えば、内径４ｍｍの直胴）に、本フィルター６ａの部分においてのみ縮径（例えば、下端内径３．２ｍｍ）とした構造のロート状としている。この場合、本フィルター６ａの上端から下端にかけて、低密度から高密度へと変化する密度勾配が付与されることとなる。また、プレフィルター６ｂには、空間部Ｐ（ポア）のサイズの比較的大きいものを採用し、本フィルター６ａでは、比較的小さい空間部Ｐ（ポア）のサイズのものを採用にすることが好適である。これにより、清澄度が高く、安定した滴下量の濾液が得られ、滴下不良の発生もない。なお、プレフィルター６ｂには、図４（ａ）の場合と同様、別の素材のフィルターを採用してもよい。
【００４３】
図４（ｃ）では、プレフィルターは設けず、フィルターホルダー部７に、比較的長尺に一体形成されたフィルター６のみを備え、上端から下端にかけて縮径した構造のロート状としている。下部が上部より狭くなっていることから、フィルター６の上部よりも下部が圧迫され、フィルター６の下部における空間部Ｐ（ポア）のサイズが上部のそれよりも小さくなっている。この場合、フィルター６の上端から下端にかけて、低密度から高密度へと変化する密度勾配が付与される。これにより、比較的大きい異物はフィルター６の上部で除去され、フィルター６の下部での目詰まりは防止される。これにより、清澄度が高く、安定した滴下量の濾液が得られ、滴下不良の発生もない。
【００４４】
図５は、フィルターホルダー部を複数段設けた固相抽出カラム６０に本発明フィルターを装着する一例を示した概念説明図である。図５（ａ）はフィルターホルダー上段６２にフィルター６を装着した例、図５（ｂ）はフィルターホルダー中段６４にフィルター６を装着した例、図５（ｃ）はフィルターホルダー下段６６にフィルター６を装着した例である。
【００４５】
繊維密度（繊維本数）が同じであるフィルター６であっても、固相抽出カラムの比較的大きな径のフィルターホルダー上段６２、比較的小さな径のフィルターホルダー中段６４、最も小さな径のフィルターホルダー下段６６に夫々圧入して装着することで、フィルター６は異なる程度で圧迫されることとなるので、フィルターホルダー上段６２に圧入した場合には低密度であるのに対し、フィルターホルダー下段６６に圧入した場合には高密度なものとなり、所望の捕捉粒子径のフィルターを自在に得ることができる。
【００４６】
図６は、本発明のフィルター構造体の一例を示す概念模式図である。図中、符号７０は本発明のフィルター構造体である。フィルター構造体７０は、フィルター構造体本体７２と、フィルター構造体本体７２の同一面上の縦横に多数（図示例では２６穴）穿孔されたフィルターホルダー部７と、夫々のフィルターホルダー部７に圧入装着されたフィルター６とからなっている。前述したように、本発明のフィルター６は、その製造工程において、最初に分割型複合繊維Ｆを多数本集束して熱溶着を行う（図２参照）必要があり、分割型複合繊維Ｆをあまり多数本集束しても、中心部分の熱溶着が不完全となってしまうため、単体で大口径の太いフィルターを作製することには不向きである。そこで、適宜な大きさで作製した本発明のフィルター６を一つの最小単位として、フィルター構造体本体７２に多数穿孔されているフィルターホルダー部７の各々に圧入装着することで、実質的に大口径のフィルターを得ることとしたものである。フィルター構造体本体７２の形状やサイズは特に限定されず、図示例では、フィルター構造体本体７２を円盤状とした場合を示しているが、三角や四角その他の多角形であってもよい。フィルター構造体本体７２の材質も特に限定されないが、入手や加工のし易さからプラスチックが好適である。フィルター６については、前述した通りであるので再度の説明は省略する。フィルターホルダー部７についても、フィルター構造体本体７２の同一面上の縦横に多数穿孔してある点以外は前述した通りであるので再度の説明は省略する。このようなフィルター構造体７０によれば、大口径で濾過面積も広くなり、液体や気体を濾過する種々の用途に幅広く応用できる。
【００４７】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００４８】
（実施例１）
棒状フィルターの製造
１本が９セグメントで２５本の繊維束からなる繊維径８４デシテックスのアルカリ溶解割繊糸〔商品名：コスモアルファ（Ｒ）、カネボウ合繊株式会社製、ポリエステル１００％〕を８００本集束し、直径４．５ｍｍの棒状に熱溶着させて冷却、固化させた後、３．５ｍｍ長にカットし成型品とした。次いで、該成型品をＮａＯＨ５重量％の水溶液に浸し６０℃で６時間インキュベートしてアルカリ溶液処理を施した後、精製水で５回洗浄し洗浄水のｐＨが中性であることを確認し、１昼夜自然乾燥した。８００本のアルカリ溶解割繊糸はアルカリ溶液処理により分割され、８００本×２５×９＝１８０，０００本の極細繊維（０．２２デシテックス）からなる棒状フィルターが作製された。これを実施例１とした。
【００４９】
（実施例２）
アルカリ溶解割繊糸の集束本数を１０００本とした以外は、実施例１と同様の製造方法に従い、棒状フィルターを作製した。即ち、１０００本×２５×９＝２２５，０００本の極細繊維（０．２２デシテックス）からなる棒状フィルター（直径４．８ｍｍ、長さ３．５ｍｍ）を作製し、実施例２とした。
【００５０】
（実施例３）
アルカリ溶解割繊糸の集束本数を１２００本とした以外は、実施例１と同様の製造方法に従い、棒状フィルターを作製した。即ち、１２００本×２５×９＝２７０，０００本の極細繊維（０．２２デシテックス）からなる棒状フィルター（直径５．２ｍｍ、長さ３．５ｍｍ）を作製し、実施例３とした。
【００５１】
（実施例４）
アルカリ溶解割繊糸の集束本数を１５００本とした以外は、実施例１と同様の製造方法に従い、棒状フィルターを作製した。即ち、１５００本×２５×９＝３３７，５００本の極細繊維（０．２２デシテックス）からなる棒状フィルター（直径６．２ｍｍ、長さ３．５ｍｍ）を作製し、実施例４とした。なお、粒子径の定まった標準ポリアミド酸粒子の懸濁液を使用して、通常の方法により行ったフィルターの性能テストによれば、実施例４の棒状フィルターは約３ミクロンの粒子をトラップすることができた。
【００５２】
（比較例１）
従来品の捕捉粒子径１０ミクロンの焼結体を用いて、棒状フィルター（直径５．３ｍｍ、長さ３．６ｍｍ）を作製し、比較例１とした。
【００５３】
糞便懸濁液を使用して、本発明フィルターと従来品との濾過能力比較実験を行った。即ち、実施例１〜実施例４及び比較例１の棒状フィルターを夫々便採取用容器のフィルターホルダー部（内径４ｍｍ）に装着し、糞便懸濁原液を１ｍＬづつ各便採取用容器に分注し、便採取用容器から押し出し滴下後、糞便懸濁原液のＯ．Ｄ．値と濾過後のＯ．Ｄ．値の比率を求めた。波長は５６０ｎｍで測定し分光光度計は島津製作所のＭＰＳ−２０００を用いた。またこの時、滴下数を記録した。１滴の容量は約５０μＬである。その結果を表１に示した。なお、フィルターの種別として、アルカリ溶液処理後の分割開繊後の繊維本数を表示した。
【００５４】
【表１】

【００５５】
（実施例５〜７）
実施例１と同様の製造方法に従い、表２に示したように、繊維本数の異なる棒状フィルターを２種類ずつ作製した。そして、便採取用容器に、繊維密度（繊維本数）の異なった二種類のフィルターを直列にセットして、一つは粗濾過用のプレフィルターとし他方は本濾過用の本フィルターとした。
【００５６】
実施例５〜７の棒状フィルターを夫々便採取用容器に装着し、糞便懸濁原液を１ｍＬづつ各便採取用容器に分注し、便採取用容器から押し出し滴下後、便懸濁原液のＯ．Ｄ．値と濾過後のＯ．Ｄ．値の比率を求めた。波長は５６０ｎｍで測定し分光光度計は島津製作所のＭＰＳ−２０００を用いた。またこの時、滴下数を記録した。１滴の容量は約５０μＬである。その結果を表２に示した。
【００５７】
【表２】

【００５８】
なお、実施例２のフィルター（繊維本数２２５，０００本）による滴下液に於けるヒトヘモグロビンの反応性については、比較例１のフィルター（従来品の焼結体）と比較して、各濃度による違いは見受けられなかった。結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】

【００６０】
以上の結果より、繊維本数を適宜選択することによりいろいろな濾過能力を有するフィルターを作製することができることが分かった。便採取用容器用のフィルターとして採用する場合は、数滴の滴下液が得られるものが適切である。また、濾過能力の異なるフィルターを組合せて使用することにより、清澄度の高い滴下液が得られた。糞便中のヘモグロビンの定量値に何ら影響を与えず満足できる結果を得た。
【００６１】
（実施例８〜１０）
アルカリ溶液処理時間とフィルターの濾過性能の関係
１本が９セグメントで２５本の繊維束からなる繊維径８４デシテックスのアルカリ溶解割繊糸〔商品名：コスモアルファ（Ｒ）、カネボウ合繊株式会社製、ポリエステル１００％〕を１０００本集束し、直径４．７ｍｍの棒状に熱溶着させて冷却、固化させた後、７．０ｍｍ長にカットし成型品とした。次いで、該成型品をＮａＯＨ５重量％の水溶液に浸し６０℃で３時間インキュベートしてアルカリ溶液処理を施した後、精製水で５回洗浄し洗浄水のｐＨが中性であることを確認し、１昼夜自然乾燥した。１０００本のアルカリ溶解割繊糸はアルカリ溶液処理により分割され、１０００本×２５×９＝２２５，０００本の極細繊維からなる棒状フィルターを作製し、これを実施例８とした。また、アルカリ溶液処理を６時間施した以外は、実施例８と同様の製造方法に従い、棒状フィルターを作製した。即ち、１０００本×２５×９＝２２５，０００本の極細繊維からなる棒状フィルター（直径４．７ｍｍ、長さ７．０ｍｍ）を作製し、実施例９とした。更に、アルカリ溶液処理を１０時間施した以外は、実施例８と同様の製造方法に従い、棒状フィルターを作製した。即ち、１０００本×２５×９＝２２５，０００本の極細繊維からなる棒状フィルター（直径４．７ｍｍ、長さ７．０ｍｍ）を作製し、実施例１０とした。
【００６２】
実施例８〜１０の棒状フィルターを便採取用容器のフィルターホルダーに圧入装着した。また、一般に市販されている濾過効果検討用ポリスチレンラテックスとして、表４に示すものを用いた。
【００６３】
【表４】

【００６４】
上記表４に示したラテックスを精製水（界面活性剤０．０１％含有）中に０．１％濃度になるように懸濁させ、その１ｍＬを便採取用容器内に分注し、５分間放置した後、便採取用容器本体の外壁を指圧して、滴下部より濾液を試験管に採取した。０．１％ラテックス液と濾過液の吸光度（ＯＤ）を比色計５６０ｎｍで測定した。
【００６５】
実施例８の棒状フィルターは５０μｍ以上の粒子を捕捉でき、実施例９の棒状フィルターは１０μｍ以上の粒子を捕捉でき、また、実施例１０の棒状フィルターでは１μｍ以上の粒子を捕捉できた。このことから、フィルター製造時のアルカリ溶液処理の時間を変えることにより、フィルターの濾過性能を調節することができることが確認された。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、清澄度が高く、安定した滴下量の濾液が得られ、しかも、安価に製造することができ、幅広い粒度分布に対応可能で、各種用途に適用可能な新規なフィルター、特に、糞便懸濁液の濾過を目的として便採取用容器に採用した場合に、目詰まりを起こし難く、滴下不良の発生もなく、便採取用容器内部における密着性を確保できるフィルター及びそのフィルターを用いた便採取用容器、更には種々の用途に幅広く応用できるフィルター構造体を提供することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明フィルターで用いる分割型複合繊維の一例を示す概念模式図である。（ａ）はアルカリ溶液処理前の分割型複合繊維を示し、（ｂ）はアルカリ溶液処理後の分割型複合繊維を示している。
【図２】 本発明フィルターの製造工程の一例を示すフロー図である。
【図３】 本発明の便採取用容器の一例を示す概念説明図である。（ａ）は採便棒、（ｂ）は便収容容器、（ｃ）は採便棒及び便収容容器からなる便採取用容器を示している。
【図４】 便採取用容器の下部を拡大し、フィルターホルダー部の構造の種々の例を模式的に示した概念説明図である。（ａ）はプレフィルターと本フィルターとを備えるようにした例、（ｂ）はプレフィルター６ｂと本フィルター６ａとを備えるようにした他の例、（ｃ）は一体形成のフィルター６を備えるようにした例である。
【図５】 フィルターホルダー部を複数段設けた固相抽出カラムに本発明フィルターを装着する一例を示した概念説明図である。（ａ）はフィルターホルダー上段にフィルターを装着した例、（ｂ）はフィルターホルダー中段にフィルターを装着した例、（ｃ）はフィルターホルダー下段にフィルターを装着した例である。
【図６】 本発明のフィルター構造体の一例を示す概念模式図である。
【図７】 従来の便採取用容器の一例を示す概念説明図である。（ａ）は採便棒、（ｂ）は便収容容器、（ｃ）は採便棒及び便収容容器からなる便採取用容器を示している。
【符号の説明】
２，３２：便採取用容器、４：溶液、６，３６：フィルター、６ａ：本フィルター、６ｂ：プレフィルター、７，３７：フィルターホルダー部、１０，４０：採便棒、１２：把持部、１３：蓋体、１４：嵌合部、１６：棒部、１７：採便部、１８：溝、２０，５０：便収容容器、２１：容器本体、２２：嵌着部、２３：分離壁、２４：流路、２５：滴下部、２６：液体収容部、６０：固相抽出カラム、６２：フィルターホルダー上段、６４：フィルターホルダー中段、６６：フィルターホルダー下段、７０：フィルター構造体、７２：フィルター構造体本体、Ａ：アルカリ難溶解性成分、Ｂ：アルカリ易溶解性成分、Ｆ：分割型複合繊維、Ｐ：空間部。

Claims (9)

1. アルカリ易溶解性成分がアルカリ難溶解性成分を複数個に分割するように配置された横断面を持ち、アルカリ溶液処理を施すことにより、該アルカリ易溶解性成分が溶出されて、該アルカリ難溶解性成分である複数の極細繊維に分割されるように構成された分割型複合繊維を用い、該分割型複合繊維にアルカリ溶液処理を施して分割した多数の極細繊維によって形成され、該分割型複合繊維が濾過方向に対して平行に配置されていることを特徴とするフィルター。
2. 糞便懸濁液の濾過に用いることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
3. 棒状であることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルター。
4. 濾過方向に対して低密度から高密度へと変化する密度勾配を付与したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のフィルター。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のフィルターを装着したことを特徴とする便採取用容器。
6. 前記便採取用容器は前記フィルターを装着可能なフィルターホルダー部を備え、該フィルターホルダー部の構造が少なくとも先端部分において、濾過方向に向かってロート状に加工されていることを特徴とする請求項５記載の便採取用容器。
7. 請求項１〜４のいずれか１項記載のフィルターを装着可能なフィルターホルダー部を備え、該フィルターホルダー部に該フィルターを装着してなることを特徴とするフィルター構造体。
8. 前記フィルターホルダー部を濾過方向に向かってロート状に加工してなることを特徴とする請求項７記載のフィルター構造体。
9. 前記フィルターホルダー部を同一面上の縦横に多数並設してなることを特徴とする請求項７又は８記載のフィルター構造体。

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