JP2018179511A - 検出用具およびその製造方法、ならびに被検査物質の評価方法 - Google Patents
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
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Abstract
Description
<1> 検出材を内包させた包装構造を有する検出用具であり、
前記包装構造の第一の面として多孔質材の層を有し、
前記包装構造の第二の面として透明樹脂製の透明層を有し、
第一の面と第二の面との周囲に接着部を有する包装構造である検出用具。
<2> 前記検出材が、粉体状、粒状、顆粒状、ゲル状、およびシート状からなる群から選択される少なくとも1以上の形状の検出材である前記<1>記載の検出用具。
<3> 前記検出材の色見本部を有する前記<1>または<2>に記載の検出用具。
<4> 前記接着部が、溶着部である前記<1>〜<3>のいずれかに記載の検出用具。
<5> 第一の面とする多孔質材の層を有する基材と、第二の面とする透明層を有する基材との間に検出材を配置する工程と、
前記包装構造の第一の面とする多孔質材の層を有する基材と、前記包装構造の第二の面とする透明樹脂製の透明層を有する基材との周囲を熱溶着して溶着部を設けることで包装構造とする工程と、を有する検出用具の製造方法。
<6> 前記<1>〜<4>のいずれかに記載の検出用具を用いる被検査物質の評価方法であって、
前記検出用具の第一の面を、湿潤状態の前記被検査物質に接触させ、
前記検出用具内の検出材に、前記第一の面を介して浸透した前記被検査物質の成分を接触させ、前記検出材の反応の有無を前記第二の面から観察することで、
被検査物質中における検出材の測定対象の有無を評価する評価方法。
図1および図2は、本発明の実施形態に係る検出用具を示す概要図である。図1は、検出用具10の断面から観察したときの概要を示すものである。また、図2は検出用具10を平面視したときの概要を示すものである。
検出用具10には検出材1が内包されている。この検出材は、検査対象となる懸濁水等の被検査物質に含まれている所定の成分と反応することで、呈色する検出材が用いられる。この検出材1は、検出用具10の包装構造内に内包されうるものを適宜用いることができる。具体的には、粉体状、粒状、顆粒状、ゲル状、およびシート状からなる群から選択される少なくとも1以上の形状のものが好ましく用いられる。すなわち検出材1には複数の形状のものを組み合わせて用いてもよい。
この検出用具10の包装構造の第二の面として、検出用具10は透明フィルム21を有している。この透明フィルムは、透明層として機能し、この透明フィルムを介して検出用具10に内包されている検出材1を視認することができる。
さらには、図2に示すように検出用具10は色見本部5を有している。この色見本部5は、検出材1が被検対象物質と接触することで反応し着色したときの色の見本と同様の色としておくことができる。この色見本部5を設けるために、例えば、透明層として印字性のある素材を用いることができる。このような印字性のある素材を用いて、透明層のフィルムや容器の面に、検出材が呈色したときの色見本となる色彩を印刷することで、従来の製品のパックテストのように別紙の色見本を携帯する必要がなく、透明層に印字された色と、検出用具内の検出材の色を比較することで試験結果を確認することができる。これにより、懸濁液の中でも、懸濁液から検出用具を取り出して、別の色見本と比較するという手間を省くことできる。
この検出用具10の包装構造の第一の面として、検出用具10は多孔質材の層である不織布31を有している。この不織布31は、検査対象となる懸濁液等の液が浸透する。さらには、この不織布31は、懸濁液の懸濁物質の通過を抑制することで、懸濁液の液のみが検出用具10の包装構造内に浸透する。これにより、包装構造内に浸透した液は、内包されている検出材1と接触する一方で、被検査物質に含まれうる懸濁物質による着色等を抑制することができる。
この検出用具10は、平面視したとき方形であり、その四方の周囲が、第一の面である不織布31と、第二の面である2との周囲を熱溶着(ヒートシール)して、溶着している状態の接着部4を有している。この接着部4により、検出材10の包装構造の接着部を設ける構成は、検出材10全体の成形性や、使用前後の内包している検出材1の漏出が生じにくいといった点から優れている。よって、接着部をヒートシールによる溶着部とすることができるように第一の面とする不織布31や、第二の面とする透明層の透明フィルム21は、親和性が高い熱可塑性樹脂製(例えば、双方ポリオレフィン系の樹脂)とすることが好ましい。
この検出用具10は、これを土壌や液等の検査対象に接触させて、検出用具10に内包されている検出材1が反応する対象物質の有無やその濃度等を検出することができる。このとき、検出用具10の内部には、一部前述したように主として不織布31の層を通液して侵入する。この通液した液に、検出材1が接触して、検出材に担持されている発色試薬と吸水された溶液が反応する場合、呈色が生じる。この呈色する色から、汚染物質等の検出対象物質の有無が判断でき、発色剤と検出対象物質との組み合わせにより異なる場合もある。また、検出材の呈色した色は透明フィルム21の面から目視で確認することができる。なお、第一の実施形態では、1つの空間に検出材1を内包させた形態を示したが、本発明の検出用具は、複数の包装構造が連設しそれぞれ異なる検出材を内包させていてもよいし、同一の包装構造内に複数種の検出材を内包させてもよい。
図3(a)、図3(b)を用いて、本発明に係る検出用具の製造方法を説明する。この検出用具の製造方法によって、検出用具10を製造することもできる。
まず、同程度の大きさの略四角形に裁断されている透明フィルム21と、不織布31とを重ね合わせて、図3(a)に示すように、検出材を封入するための開口部を除き、他の3辺をヒートシールすることで溶着部41とする。この溶着部41を設けることで得られる袋状の包装構造の内部に、検出材1を入れる。
そして、検出材1を入れ終わった後、透明フィルム21と不織布31とが溶着されていない残りの辺を図3(b)に示すように、ヒートシールを行うための加熱装置6により溶着させ溶着部42を設ける。これにより、溶着部41、溶着部42とで周囲を密閉し封入されて、包装構造内に内包されている検出材も漏れ出さない溶着部(接着部)となる。
図4は、本発明の実施形態に係る他の検出用具を示す概要図である。図4は、検出用具11の断面から観察したときの概要を示すものである。
[不織布]
・不織布(1) 旭化成繊維株式会社製「プレシゼ AS066」(開孔径3.9μm、厚み66μm)
[メンブレンフィルター]
・メンブレンフィルター(1) アドバンテック東洋株式会社製、「A045A090C」セルロース混合エステルタイプ、孔径0.45μm
[透明フィルム]
・ポリプロピレンフィルム(二軸延伸ポリプロピレンフィルムと無延伸ポリプロピレンフィルムとの積層フィルム、厚み約60μm)
[透明容器]
・ポリプロピレン製の半球状の凸部を有する容器(平面視したときの方形サイズ20mm×20mm、中央付近の凸部のφ10mm・深さ5mm)
・フッ素用検出材(1)
アルフッソン(同仁化学製)を純水に溶解させ、0.11g/10mLの溶液を調整する。この全量をアクアコーク(住友精化社製)2gに吸水させることで、ゲル状の「フッ素用検出材(1)」を得た。
・ホウ素用検出材(1)
“アゾメチンH(8−ヒドロキシ−1−(サリチリデンアミノ)−3,6−ナフタレンジスルホン酸・2ナトリウム塩)”(和光純薬製)1g、L−アスコルビン酸(昭和製薬株式会社製)3g、吸水性ポリマー(アクアキープ(住友精化社製)20g、リン酸二水素ナトリウム・2水和物0.4g(和光純薬)およびリン酸水素二ナトリウム・12水和物(和光純薬)0.9gを混合し、「ホウ素用検出材(1)」を得た。
・袋状検出用具:不織布および透明フィルムを、それぞれ30mm×40mmの方形に切り抜き、熱シールにより三方を貼り合せることで溶着部とし、その後、空いている辺から検出材を加えて、未溶着の残りの1辺を溶着して、検出用具を製造した。
・半球状検出用具(1):透明容器の大きさに合わせて、20mm×20mmの方形に切り抜いたメンブレンフィルターを用いて、透明容器の凸部に検出材を入れ、その後、前記したメンブレンフィルターを透明容器の扁平部に合わせて、周囲を熱溶着して検出用具を製造した。
・半球状検出用具(2):前記半球状検出用具(1)の製造に準じて、周囲の熱溶着にかえ、「セメダインスーパーX」(セメダイン株式会社)により接着した。
・ホウ素含有の土による試験
これを50mL容量のプラスチック容器に、ホウ素含有(ホウ素含有量8000mg/kg)の土10gと蒸留水10gを入れ、容器に蓋をして30秒手で振とうさせた土の懸濁液とする。一方、対照試験として、ホウ素を含有させていない状態の土に置き換えて土の懸濁液も作成した。これらの土の懸濁液の上に、検出用具を置く。このとき、多孔質材(不織布等)の面から土粒子を分離した水溶液が包装用具の内部に浸透し中の検出材と反応し、反応対象物質の有無による呈色の有無を確認することができる。
・フッ素含有の土による試験
前記したホウ素含有の土による試験の、ホウ素含有の土に代えて、フッ素含有(フッ素含有量8000mg/kg)の土を用いた以外は、前記した試験に準じた工程で、フッ素含有の土による試験を行った。
フッ素含有の土による試験例1の結果を、図5に示す。図5(a)は試験前の検出用具(A)を2つ並べた状態である。図5(b)は土壌に水を加えた懸濁液に検出用具を載置した状態を示す図である。なお、左の容器内がフッ素含有の土であり、右の容器内はフッ素を含有しない土である。図5(c)は、図5(b)の後、検出用具(A)のみを取り出した状態である。この図5に示す試験例1では、フッ素を含有する土壌に接触させた検出用具(A)内の検出材は、赤紫から青紫に呈色した(左側)。一方、フッ素を含まない土の懸濁液では、検出材は赤紫のままであり呈色はなかった(右側)。
ホウ素含有の土による試験例2の結果を、図6に示す。図6(a)は試験前の検出用具(B)である。図6(b)は土壌に水を加えた懸濁液に検出用具を載置した状態を示す図である。なお、ホウ素含有の土のみでの試験結果を示す。この図6で示す試験例2は、ホウ素を含有する土壌に接触させた検出用具(B)内の検出材は、土壌にフッ素が含有されていないため呈色がなく、赤紫のままだった。
ホウ素含有の土による試験例3の結果を、図7に示す。図7(a)は試験前の検出用具(C)である。図7(b)は土壌に水を加えた懸濁液に検出用具を載置した状態を示す図である。この図7で示す試験例3では、検出用具(C)の左部にはフッ素検出材、右部にはホウ素検出材が内包されている。これを、ホウ素含有の土に接触させて試験させているため、左部のフッ素検出材は土壌にフッ素が含有されていないため呈色がなかったが、右部のホウ素検出材は、土壌にホウ素が含有されているため橙から黄に呈色した。なお、この検出材(C)の右部内の検出材は、粉状のため、土壌の懸濁液と直接接触させるとその視認がより困難となる。このように、本発明に係る検出材は、複数を並べた配置としてもよく、それにより同時に複数の成分の検出を行うこともできる。
10 検出用具
21 透明フィルム
22 透明容器
31 不織布
32 多孔質膜
4 接着部
41、42 溶着部
5 色見本部
6 加熱装置
Claims (6)
- 検出材を内包させた包装構造を有する検出用具であり、
前記包装構造の第一の面として多孔質材の層を有し、
前記包装構造の第二の面として透明樹脂製の透明層を有し、
第一の面と第二の面との周囲に接着部を有する包装構造である検出用具。 - 前記検出材が、粉体状、粒状、顆粒状、ゲル状、およびシート状からなる群から選択される少なくとも1以上の形状の検出材である請求項1記載の検出用具。
- 前記検出材の色見本部を有する請求項1または2に記載の検出用具。
- 前記接着部が、溶着部である請求項1〜3のいずれかに記載の検出用具。
- 第一の面とする多孔質材の層を有する基材と、第二の面とする透明樹脂製の透明層を有する基材との間に検出材を配置する工程と、
前記包装構造の第一の面とする多孔質材の層を有する基材と、前記包装構造の第二の面とする透明層を有する基材との周囲を熱溶着して溶着部を設けることで包装構造とする工程とを有する検出用具の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の検出用具を用いる被検査物質の評価方法であって、
前記検出用具の第一の面を、湿潤状態の前記被検査物質に接触させ、
前記検出用具内の検出材に、前記第一の面を介して浸透した前記被検査物質の成分を接触させ、前記検出材の反応の有無を前記第二の面から観察することで、
被検査物質中における検出材の測定対象の有無を評価する評価方法。
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