CN110959044B - 含纤维状纤维素的组合物、其制造方法和膜 - Google Patents

含纤维状纤维素的组合物、其制造方法和膜 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种涂布适应性优异的含纤维素组合物、其制造方法和膜。根据本发明，提供一种含纤维素组合物，该含纤维素组合物包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质，其中，上述蛋白质包含酶，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10‑3质量份以下，在将上述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。

Description

含纤维状纤维素的组合物、其制造方法和膜
技术领域
本发明涉及一种含微细纤维状纤维素的组合物、其制造方法和膜。
背景技术
近年来，由于石油资源的替代和环境意识的提高，利用了可再生的天然纤维的材料受到关注。即使在天然纤维中，纤维直径为10μm以上且50μm以下的纤维状纤维素、特别是来源于木材的纤维状纤维素(纸浆)迄今为止也主要是作为纸制品而广泛使用。
作为纤维状纤维素，还已知纤维直径为1μm以下的微细纤维状纤维素。近年来，开发了由这样的微细纤维状纤维素构成的片材、以及包含含有微细纤维状纤维素的片材和树脂的复合片材。另外，由于微细纤维状纤维素可以发挥增粘作用，所以还在研究将微细纤维状纤维素作为增粘剂用于各种用途。
作为微细纤维状纤维素的分散体的制造方法，专利文献1中记载着：将已化学改性的纤维素纤维解纤而形成纤维素纳米纤维分散体。专利文献1中记载着：可以使用经酶处理的纤维素纤维作为已化学改性的纤维素纤维。另外，专利文献2中记载着：将氧化纤维素在水性介质中进行微细化，得到微细纤维素纤维的分散液。专利文献2中记载着：可以对纤维素原料进行酶处理。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2017-2136号公报；
专利文献2：日本特开2015-221844号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明人对以涂料的加固为目的而使用微细纤维状纤维素进行了研究。然而，由于微细纤维状纤维素为高粘度，所以在不希望粘度上升的使用用途中添加足以加固的量的微细纤维状纤维素较为困难。例如在通过涂料形成涂膜时，微细纤维状纤维素中粘度低者其涂布适应性更优异。本发明以提供一种涂布适应性优异的含纤维素组合物、其制造方法和膜作为应该解决的课题。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明人进行了深入研究，结果发现了：在含有纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素的组合物中，通过添加酶来调节组合物的粘度，可以提供涂布适应性优异的含纤维素组合物。本发明基于这些见解而完成。
本发明具有以下的构成。
[1]一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素组合物，其中，上述蛋白质包含酶，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下，在将上述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
[2][1]所述的含纤维素组合物，其中，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-7质量份以上。
[3]一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素组合物，其中，上述蛋白质包含酶，上述酶的内切葡聚糖酶活性为840U/L以下，在将上述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
[4][3]所述的含纤维素组合物，其中，上述酶的内切葡聚糖酶活性为0.084U/L以上。
[5][1]～[4]中任一项所述的含纤维素组合物，其中，上述纤维状纤维素具有离子性取代基。
[6][1]～[5]中任一项所述的含纤维素组合物，其中，上述纤维状纤维素具有磷酸基或来自磷酸基的取代基。
[7][1]～[6]中任一项所述的含纤维素组合物，其中，上述纤维状纤维素的聚合度为200以上且450以下。
[8]一种膜，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的膜，其中，上述蛋白质包含酶，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下。
[9][8]所述的膜，其中，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-7质量份以上。
[10]一种含纤维素组合物的制造方法，该制造方法包括：相对于1质量份的纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素添加1×10-3质量份以下的酶的步骤。
发明效果
根据本发明，可以提供涂布适应性优异的含纤维素组合物。
附图说明
[图1]图1是显示相对于具有磷酸基的纤维原料的NaOH滴加量与电导率的关系的曲线图。
[图2]图2是显示相对于具有羧基的纤维原料的NaOH滴加量与电导率的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。以下记载的构成要件的说明有时是根据代表性的实施方式或具体例子而提出的，但本发明并不受这样的实施方式的限定。
(含纤维素组合物)
本发明涉及一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素(以下，也称作微细纤维状纤维素)和蛋白质的含纤维素组合物，其中，上述蛋白质包含酶，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下，将上述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且在25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
相对于1质量份的纤维状纤维素，蛋白质的含量只要是1×10-3质量份以下即可，优选1×10-4质量份以下，更优选1×10-5质量份以下，特别优选5.0×10-6质量份以下。相对于1质量份的纤维状纤维素，蛋白质的含量优选1×10-7质量份以上，更优选3×10-7质量份以上，进一步优选1×10-6质量份以上。
蛋白质的含量可以通过调整酶的添加量、或者调整包括酶处理在内的微细纤维状纤维素的制造工艺等进行控制。在本实施方式中，例如可以以进行酶处理的时机等为起因来调整蛋白质量。通过将蛋白质的含量设为上述范围内，可以实现良好的涂布适应性。
含纤维素组合物中的蛋白质的含量例如可以通过滴定法、Lowry法、荧光法、色素结合法来求出。在通过滴定法求出蛋白质含量的情况下，相对于牛血清白蛋白水溶液(调制成蛋白质量为5.0质量％以下的溶液)加入4倍量的滴定试剂进行混合，在20℃～25℃的环境下放置30分钟后，使用分光光度计测定540nm的吸光波长，根据测定值作出标准曲线。接下来，相对于含纤维素组合物加入4倍量的滴定试剂充分混合，在20℃～25℃的环境下放置30分钟后，使用分光光度计测定540nm的吸光波长。通过将测定值填入标准曲线，可以求出含纤维素组合物中所含的蛋白质量。
本发明还涉及一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素组合物，其中，上述蛋白质包含酶，上述酶的内切葡聚糖酶活性为840U/L以下，将上述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且在25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
酶的内切葡聚糖酶活性只要是840U/L以下即可。酶的内切葡聚糖酶活性的下限值优选0.084U/L以上，更优选0.84U/L以上，更优选1U/L以上，进一步优选2U/L以上，特别优选3U/L以上。酶的内切葡聚糖酶活性的上限值优选84U/L以下，更优选8.4U/L以下，进一步优选7U/L以下，特别优选6U/L以下。
酶的内切葡聚糖酶活性可以通过调整酶的添加量、或者调整包括酶处理在内的微细纤维状纤维素的制造工艺等进行控制。在本实施方式中，例如可以以进行酶处理的时机等为起因来调整酶的内切葡聚糖酶活性。通过将酶的内切葡聚糖酶活性设为上述范围内，可以实现良好的涂布适应性。
含纤维素组合物中的酶的内切葡聚糖酶活性(也称作EG活性)可以如下测定。
调制浓度为1％(W/V)的羧甲基纤维素的基质溶液(含有浓度为100mM、pH5.0的醋酸-醋酸钠缓冲液)。将刚刚制备后的含纤维素组合物预先用缓冲液(同上)稀释(稀释倍率是将下述酶溶液的吸光度代入由下述葡萄糖标准液得到的标准曲线中来确定)。在90μl的上述基质溶液中添加10μl进行上述稀释而得到的评价用浆液溶液，在37℃下反应30分钟。为了制作标准曲线，选择离子交换水(空白)、葡萄糖标准液(从浓度0.5～5.6mM的至少浓度不同的标准液4个点)，分别准备100μl，在37℃下保温30分钟。在上述反应后的含酶评价用浆液溶液、标准曲线用空白和葡萄糖标准液中分别加入300μl的DNS显色液(1.6质量％的NaOH、1质量％的3,5-二硝基水杨酸、30质量％的酒石酸钾钠)，煮沸5分钟使其显色。显色后立即进行冰冷，加入2ml的离子交换水充分混合。静置30分钟后，在1小时以内测定吸光度。吸光度的测定如下：在96孔微孔板中分别注入200μl，使用酶标仪测定540nm的吸光度。利用扣除了空白吸光度的各葡萄糖标准液的吸光度和葡萄糖浓度制作标准曲线。含纤维素组合物中的葡萄糖的相应生成量是从含纤维素组合物的吸光度中扣除空白吸光度后利用标准曲线来算出。将1分钟生成1μmol的葡萄糖等量的还原糖的酶量定义为1单位，由下式求出EG活性。
EG活性＝用缓冲液稀释而得到的1ml含纤维素组合物的葡萄糖的相应生成量(μmol)/30分钟×稀释倍率。
本发明的含纤维素组合物在将纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度只要是10mPa·s以上且11000mPa·s以下即可。上述粘度的下限优选100mPa·s以上，更优选200mPa·s以上，进一步优选500mPa·s以上，特别优选1000mPa·s以上。上述粘度的上限优选10000mPa·s以下，更优选8000mPa·s以下，更进一步优选6500mPa·s以下，进一步优选5000mPa·s以下，更进一步优选4000mPa·s以下，特别优选3000mPa·s以下，最优选2000mPa·s以下。
上述粘度是指，自含纤维素组合物的制备起24小时后注入离子交换水，调制成固体成分浓度为0.4质量％，之后，在25℃的环境下静置24小时，使用B型粘度计(No.3转子、或No.2转子、或No.1转子)(BLOOKFIELD公司制造、模拟粘度计T-LVT)使其在25℃下以转速3rpm旋转3分钟而测定的粘度。
本发明的含纤维素组合物通过具有上述构成，使得涂布适应性提高。在本发明中，通过在解纤后的微细纤维状纤维素中加入酶，可以有效进行不依赖于机械处理的微细纤维状纤维素的粘度调整，由此可以谋求涂布适应性的提高。另外，通过在解纤后的微细纤维状纤维素中添加酶，可以实现有效的粘度降低，因此可以减少所添加的酶的量。在使用本发明的含纤维素组合物制作膜的情况下，利用上述效果，可使膜的光学物理性质和机械物理性质变得良好。推测这是由于：能够抑制在添加了大量的酶的情况下因来自酶的蛋白质发生结晶化而导致的物理性质的劣化。
对含纤维素组合物的形态没有特别限定，例如能够以粉体或浆液、固体等各种形态存在。其中，含纤维素组合物优选为浆液。
(纤维状纤维素)
本发明的含纤维素组合物包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素(也称作微细纤维状纤维素)。作为纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素，优选可以使用来自针叶树的纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素。微细纤维状纤维素优选为具有离子性取代基的纤维，这种情况下，离子性取代基优选为阴离子性取代基(以下，也称作阴离子基团)。作为阴离子基团，例如优选为选自磷酸基或来自磷酸基的取代基(有时也仅称作磷酸基)、羧基或来自羧基的取代基(有时也仅称作羧基)和磺基或来自磺基的取代基(有时也仅称作磺基)的至少一种，更优选为选自磷酸基和羧基的至少一种，特别优选为磷酸基。
相对于含纤维素组合物的总固体成分量，微细纤维状纤维素的含量优选为0.5质量％以上，更优选为5质量％以上，更进一步优选为20质量％以上，进一步优选为40质量％以上，更进一步优选为50质量％以上，最优选为55质量％以上。另外，微细纤维状纤维素的含量优选为95质量％以下。
作为用于得到微细纤维状纤维素的纤维状纤维素原料，没有特别限定，从容易获取且廉价的角度考虑，优选使用纸浆。作为纸浆，可以列举：木材浆、非木材浆、脱墨纸浆。作为木材浆，例如可以列举：阔叶树牛皮纸浆(LBKP)、针叶树牛皮纸浆(NBKP)、亚硫酸盐纸浆(SP)、溶解浆(DP)、碱法纸浆(AP)、未漂白牛皮纸浆(UKP)、氧漂白牛皮纸浆(OKP)等化学纸浆等。另外，还可以列举：半化学浆(SCP)、化学磨木浆(CGP)等半化学纸浆；细磨木浆(GP)、预热法机械木浆(TMP、BCTMP)等机械纸浆等，没有特别限定。作为非木材纸浆，可以列举：棉籽绒或皮棉等棉类纸浆；麻、麦秆、甘蔗渣等非木材类纸浆；从海鞘或海草等中分离的纤维素、壳多糖、壳聚糖等，没有特别限定。作为脱墨纸浆，可以列举以旧纸为原料的脱墨纸浆，但没有特别限定。本实施方式的纸浆可以单独使用上述的一种，也可以将两种以上混合使用。上述纸浆中，在获取的容易度方面，优选含有纤维素的木材浆、脱墨纸浆。在木材浆中，化学纸浆因纤维素比率大，故纤维微细化(解纤)时微细纤维状纤维素的收率高、且纸浆中的纤维素的分解少，在获得轴比大的长纤维的微细纤维状纤维素方面优选。其中，最优选选择牛皮纸浆、亚硫酸盐纸浆。含有轴比大的长纤维的微细纤维状纤维素的膜具有可获得高强度的趋势。
在电子显微镜下观察时，微细纤维状纤维素的平均纤维宽度为1000nm以下。平均纤维宽度优选2nm以上且1000nm以下，更优选2nm以上且不足1000nm，更优选2nm以上且100nm以下，更优选为2nm以上且50nm以下，进一步优选为2nm以上且10nm以下，没有特别限定。若微细纤维状纤维素的平均纤维宽度不足2nm，则以纤维素分子的形式溶解于水中，因此具有作为微细纤维状纤维素的物理性质(强度或刚性、尺寸稳定性)难以得到体现的趋势。此外，微细纤维状纤维素例如是纤维宽度为1000nm以下的单纤维状纤维素。
通过电子显微镜观察进行的微细纤维状纤维素的纤维宽度的测定如下进行。调制浓度为0.05质量％以上且0.1质量％以下的微细纤维状纤维素的水系混悬液，将该混悬液浇铸在进行了亲水化处理的碳膜包覆栅板上，作为TEM观察用样品。在包含宽度较宽的纤维的情况下，可以观察浇铸于玻璃上的表面的SEM图像。根据构成的纤维的宽度，在1000倍、5000倍、10000倍或50000倍的任一倍率下，根据电子显微镜图像进行观察。其中，调整样品、观察条件及倍率，使满足下述条件。
(1)在观察图像内的任意位置画一条直线X，20根以上的纤维与该直线X交叉。
(2)在同一图像内画一条与该直线垂直交叉的直线Y，20根以上的纤维与该直线Y交叉。
对于满足上述条件的观察图像，通过目视读取与直线X、直线Y交叉的纤维的宽度。如此操作，至少观察3组以上不重叠的表面部分的图像，针对各图像读取与直线X、直线Y交叉的纤维的宽度。以这种方式读取至少20根×2×3＝120根的纤维宽度。微细纤维状纤维素的平均纤维宽度(有时也仅称作“纤维宽度”。)是指如此读取的纤维宽度的平均值。
对微细纤维状纤维素的纤维长度没有特别限定，优选0.1μm以上且1000μm以下，进一步优选0.1μm以上且800μm以下，特别优选0.1μm以上且600μm以下。通过将纤维长度设为上述范围内，能够抑制微细纤维状纤维素的结晶区的破坏，还可使微细纤维状纤维素的浆液粘度达到适当的范围。此外，微细纤维状纤维素的纤维长度可以通过基于TEM、SEM、AFM的图像分析来求出。
微细纤维状纤维素优选具有I型晶体结构。这里，微细纤维状纤维素形成I型晶体结构可以在衍射图谱中鉴定，所述衍射图谱是由使用了经石墨单色化的CuKα的广角X射线衍射照片得到的。具体而言，由于在2θ＝14°以上且17°以下附近和2θ＝22°以上且23°以下附近的2个位置具有典型的峰，由此可以鉴定。
I型晶体结构在微细纤维状纤维素中所占的比例优选为30％以上，更优选50％以上，进一步优选为70％以上。这种情况下，在体现耐热性和低线热膨胀率方面可以期待更优异的性能。关于结晶化度，测定X射线衍射图谱，通过常规方法由其图形求出(Seagal等人,Textile Research Journal,29卷,786页，1959年)。
微细纤维状纤维素优选具有磷酸基或来自磷酸基的取代基。磷酸基相当于从磷酸中除去了羟基后的二价官能团。具体而言，是指-PO3H2所表示的基团。来自磷酸基的取代基包括：磷酸基缩聚而得到的基团、磷酸基的盐、磷酸酯基等取代基，可以是离子性取代基，也可以是非离子性取代基。
在本发明中，磷酸基或来自磷酸基的取代基可以是下述式(1)所表示的取代基。
[化学式1]
式(1)中，a、b、m和n各自独立地表示整数(其中，a＝b×m)；α和α’各自独立地表示R或OR。R为氢原子、饱和直链状烃基、饱和支链状烃基、饱和环状烃基、不饱和直链状烃基、不饱和支链状烃基、芳族基团、或者它们的衍生基团；β为由有机物或无机物形成的一价以上的阳离子。
＜磷酸基的导入＞
磷酸基的导入可以通过使选自具有磷酸基的化合物及其盐的至少一种(以下称作“磷酸化试剂”或“化合物A”)与包含纤维素的纤维原料反应来进行。这样的磷酸化试剂可以以粉末或水溶液的状态混合在干燥状态或湿润状态的纤维原料中。另外，作为其他例子，可以在纤维原料的浆液中添加磷酸化试剂的粉末、水溶液。
磷酸基的导入可以通过使选自具有磷酸基的化合物及其盐的至少一种(磷酸化试剂或化合物A)与包含纤维素的纤维原料反应来进行。此外，该反应可以在选自尿素及其衍生物的至少一种(以下称作“化合物B”)的存在下进行。
作为使化合物A在化合物B的共存下与纤维原料发生作用的方法之一例，可以列举在干燥状态或湿润状态的纤维原料中混合化合物A和化合物B的粉末、水溶液的方法。作为其他例子，可以列举在纤维原料的浆液中添加化合物A和化合物B的粉末、水溶液的方法。其中，从反应均匀性高的角度考虑，优选在干燥状态的纤维原料中添加化合物A和化合物B的水溶液的方法、或者在湿润状态的纤维原料中添加化合物A和化合物B的粉末或水溶液的方法。另外，化合物A和化合物B可以同时添加，也可以分别添加。另外，可以起初将供试于反应的化合物A和化合物B以水溶液的形式添加，再通过压榨除去剩余的试剂。纤维原料的形态优选为棉状或薄片状，没有特别限定。
本实施方案中使用的化合物A是选自具有磷酸基的化合物及其盐的至少一种。
作为具有磷酸基的化合物，可以列举：磷酸、磷酸的锂盐、磷酸的钠盐、磷酸的钾盐、磷酸的铵盐等，没有特别限定。作为磷酸的锂盐，可以列举：磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸锂、焦磷酸锂或聚磷酸锂等。作为磷酸的钠盐，可以列举：磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠或聚磷酸钠等。作为磷酸的钾盐，可以列举：磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、焦磷酸钾或聚磷酸钾等。作为磷酸的铵盐，可以列举：磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、焦磷酸铵、聚磷酸铵等。
其中，从磷酸基的导入效率高、在后述的解纤步骤中解纤效率容易进一步提高、成本低，且工业上容易应用的角度考虑，优选磷酸、磷酸的钠盐、或磷酸的钾盐、磷酸的铵盐。更优选磷酸二氢钠或磷酸氢二钠。
另外，从反应均匀性提高，且磷酸基的导入效率提高的角度考虑，化合物A优选以水溶液的形式使用。对化合物A的水溶液的pH没有特别限定，从磷酸基的导入效率提高的角度考虑，pH优选为7以下，从抑制纸浆纤维水解的角度考虑，进一步优选pH3以上且pH7以下。例如，在具有磷酸基的化合物中，并用显酸性的化合物和显碱性的化合物、并改变其量比，从而可以调整化合物A的水溶液的pH。化合物A的水溶液的pH可以如下调整：通过在具有磷酸基的化合物中，向显酸性的化合物中添加无机碱或有机碱等，即可调整上述pH。
化合物A相对于纤维原料的添加量没有特别限定，在将化合物A的添加量换算成磷原子量的情况下，相对于纤维原料(干透质量)，磷原子的添加量优选0.5质量％以上且100质量％以下，更优选1质量％以上且50质量％以下，最优选2质量％以上且30质量％以下。如果磷原子相对于纤维原料的添加量在上述范围内，则可以进一步提高微细纤维状纤维素的收率。另外，通过将磷原子相对于纤维原料的添加量设为100质量％以下，可以在提高磷酸化效率的同时抑制所使用的化合物A的成本。
作为本实施方案中使用的化合物B，可以列举：尿素、缩二脲、1-苯基脲、1-苄基脲、1-甲基脲、1-乙基脲等。
化合物B与化合物A同样优选以水溶液的形式使用。另外，从反应均匀性提高的角度考虑，优选使用溶解有化合物A和化合物B两者的水溶液。相对于纤维原料(干透质量)，化合物B的添加量优选为1质量％以上且500质量％以下，更优选为10质量％以上且400质量％以下，进一步优选为100质量％以上且350质量％以下，特别优选为150质量％以上且300质量％以下。
除化合物A和化合物B以外，反应体系中还可以包含酰胺类或胺类。作为酰胺类，可以列举：甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙酰胺、二甲基乙酰胺等。作为胺类，可以列举：甲胺、乙胺、三甲胺、三乙胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吡啶、乙二胺、六亚甲基二胺等。其中，已知特别是三乙胺起到良好的反应催化剂的作用。
在磷酸基的导入中，优选实施加热处理。加热处理温度优选选择可抑制纤维的热分解、水解反应，并且可有效导入磷酸基的温度。具体而言，优选为50℃以上且300℃以下，更优选为100℃以上且250℃以下，进一步优选为130℃以上且200℃以下。另外，加热中可以使用减压干燥机、红外线加热装置、微波加热装置。
加热处理时，在添加有化合物A的纤维原料浆液中含有水的期间，若静置纤维原料的时间变长，则随着干燥的进行，与水分子相溶的化合物A移动到纤维原料表面。因此，纤维原料中的化合物A的浓度有可能产生不均，有可能无法向纤维表面均匀地导入磷酸基。为了抑制因干燥引起的纤维原料中的化合物A的浓度不均的发生，只要使用极薄的片状纤维原料、或者采用边利用捏合机等混炼或搅拌纤维原料和化合物A边将其加热干燥或减压干燥的方法即可。
作为用于加热处理的加热装置，优选为能够将浆液所保持的水分和通过磷酸基等与纤维的羟基的加成反应产生的水分持续地排出至装置体系外的装置，例如优选送风方式的烘箱等。如果持续地排出装置体系内的水分，则能够抑制作为磷酸酯化的逆反应的磷酸酯键的水解反应，而且还能够抑制纤维中的糖链的酸水解，可获得轴比高的微细纤维。
加热处理的时间虽然还受到加热温度的影响，但从纤维原料浆液中实质上除去水分之后，优选为1秒以上且300分钟以下，更优选为1秒以上且1000秒以下，进一步优选为10秒以上且800秒以下。在本发明中，通过将加热温度和加热时间设为适当的范围，可使磷酸基的导入量达到优选的范围内。
每1g(质量)的微细纤维状纤维素，磷酸基的导入量优选为5.20mmol/g以下，更优选为0.1mmol/g以上且3.65mmol/g以下，更进一步优选0.14mmol/g以上且3.5mmol/g以下，进一步优选0.2mmol/g以上且3.2mmol/g以下，特别优选0.4mmol/g以上且3.0mmol/g以下，最优选为0.6mmol/g以上且2.5mmol/g以下。通过将磷酸基的导入量设在上述范围内，纤维原料的微细化容易进行，可以提高微细纤维状纤维素的稳定性。另外，通过将磷酸基的导入量设为上述范围内，微细化容易进行，并且微细纤维状纤维素之间的氢键也得以留下，在形成膜的情况下可以期待体现出良好的强度。
磷酸基向纤维原料中的导入量可以通过电导率滴定法进行测定。具体而言，通过解纤处理步骤进行微细化，将所得的含微细纤维状纤维素的浆液用离子交换树脂进行处理，之后边加入氢氧化钠水溶液边求出电导率的变化，从而可以测定导入量。
在电导率滴定中，若加入碱则显示图1所示的曲线。最初，电导率急剧下降(以下称作“第1区”)。之后，电导率开始轻微上升(以下称作“第2区”)。再之后电导率的增量增加(以下称作“第3区”)。即，出现3个区。此外，第2区与第3区的临界点用电导率的二次微分值、即电导率的增量(斜率)的变化量达到最大的点来定义。其中，第1区所需的碱量与滴定中使用的浆液中的强酸性基团量相等，而第2区所需的碱量与滴定中使用的浆液中的弱酸性基团量相等。在磷酸基发生缩合的情况下，表观上失去弱酸性基团，与第1区所需的碱量相比，第2区所需的碱量变少。另一方面，由于强酸性基团量与磷原子的量一致、而与是否缩合无关，因此在只言及磷酸基导入量(或磷酸基量)、或者取代基导入量(或取代基量)的情况下，表示强酸性基团量。即，用图1所示曲线的第1区所需的碱量(mmol)除以滴定对象浆液中的固体成分(g)，作为取代基导入量(mmol/g)。
磷酸基导入步骤只要进行至少1次即可，也可以反复进行多次。这种情况下会导入更多的磷酸基，因此优选。
＜羧基的导入＞
本发明中，在微细纤维状纤维素具有羧基的情况下，例如通过对纤维原料施行TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物)氧化处理等氧化处理、或者通过利用具有来自羧酸的基团的化合物、其衍生物、或其酸酐或其衍生物对纤维原料进行处理，可以导入羧基。
作为具有羧基的化合物，没有特别限定，可以列举：马来酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸、戊二酸、己二酸、衣康酸等二元羧酸化合物或枸橼酸、乌头酸等三元羧酸化合物。
作为具有羧基的化合物的酸酐，没有特别限定，可以列举：马来酸酐、琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、衣康酸酐等二元羧酸化合物的酸酐。
作为具有羧基的化合物的衍生物，没有特别限定，可以列举：具有羧基的化合物的酸酐的酰亚胺化物、具有羧基的化合物的酸酐的衍生物。作为具有羧基的化合物的酸酐的酰亚胺化物，没有特别限定，可以列举：马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺等二元羧酸化合物的酰亚胺化物。
作为具有羧基的化合物的酸酐的衍生物，没有特别限定。例如可以列举：二甲基马来酸酐、二乙基马来酸酐、二苯基马来酸酐等具有羧基的化合物的酸酐的至少一部分氢原子被取代基(例如，烷基、苯基等)取代的产物。
每1g(质量)的微细纤维状纤维素，羧基的导入量优选为0.1mmol/g以上且3.65mmol/g以下，更优选0.14mmol/g以上且3.5mmol/g以下，进一步优选0.2mmol/g以上且3.2mmol/g以下，特别优选0.4mmol/g以上且3.0mmol/g以下，最优选为0.6mmol/g以上且2.5mmol/g以下。
羧基向纤维原料中的导入量可以通过电导率滴定法进行测定。在电导率滴定中，若加入碱则显示图2所示的曲线。用图2所示曲线的第1区所需的碱量(mmol)除以滴定对象浆液中的固体成分(g)，作为取代基导入量(mmol/g)。
＜碱处理＞
制造微细纤维状纤维素时，在离子性官能团导入步骤和后述的解纤处理步骤之间可以进行碱处理。作为碱处理的方法，没有特别限定，例如可以列举：将导入有官能团的纤维浸在碱溶液中的方法。
对碱溶液中所含的碱化合物没有特别限定，可以是无机碱化合物，也可以是有机碱化合物。作为碱溶液中的溶剂，可以是水或有机溶剂的任一种。溶剂优选极性溶剂(水、或者醇等极性有机溶剂)，更优选至少含有水的水系溶剂。
另外，在碱溶液中，从通用性高的角度考虑，特别优选氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。
对碱处理步骤中的碱溶液的温度没有特别限定，优选5℃以上且80℃以下，更优选10℃以上且60℃以下。
对碱处理步骤中的向碱溶液中的浸渍时间没有特别限定，优选5分钟以上且30分钟以下，更优选10分钟以上且20分钟以下。
对碱处理中的碱溶液的使用量没有特别限定，相对于导入有磷酸基的纤维的干透质量，优选为100质量％以上且100000质量％以下，更优选为1000质量％以上且10000质量％以下。
为了减少碱处理步骤中的碱溶液使用量，在碱处理步骤之前，可以使用水或有机溶剂清洗导入有官能团的纤维。在碱处理后，为了提高处理性，在解纤处理步骤之前，优选利用水或有机溶剂清洗碱处理过的导入有官能团的纤维。
＜解纤处理＞
纤维状纤维素通过解纤处理步骤进行解纤处理。在解纤处理步骤中，通常是使用解纤处理装置对纤维进行解纤处理，以得到含微细纤维状纤维素的浆液，但处理装置、处理方法没有特别限定。
作为解纤处理装置，可以使用高速解纤机、磨床(石臼型粉碎机)、高压均质器或超高压均质器、高压碰撞型粉碎机、球磨机、微珠磨机等。或者，作为解纤处理装置，还可以使用圆盘式精磨机、锥形精浆机、双螺杆混炼机、振动磨、高速旋转下的均相混合机、超声波分散器、或者打浆机等进行湿式粉碎的装置等。解纤处理装置并不限于上述装置。作为优选的解纤处理方法，可以列举：粉碎介质的影响小、污染的担心少的高速解纤机、高压均质器、超高压均质器。
在解纤处理时，优选将水和有机溶剂单独或者组合起来稀释纤维原料以形成浆液状，但没有特别限定。作为分散介质，除水以外，还可以使用极性有机溶剂。作为优选的极性有机溶剂，可以列举：醇类、酮类、醚类、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAc)等，没有特别限定。作为醇类，可以列举：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇等。作为酮类，可以列举：丙酮或甲乙酮(MEK)等。作为醚类，可以列举：二乙醚或四氢呋喃(THF)等。分散介质可以是一种，也可以是两种以上。另外，分散介质中可以包含纤维原料以外的固体成分、例如具氢键性的尿素等。
微细纤维状纤维素可以将通过解纤处理得到的含微细纤维状纤维素的浆液进行一次浓缩和/或干燥后再次进行解纤处理而获得。这种情况下，对浓缩、干燥的方法没有特别限定，例如可以列举：在含有微细纤维状纤维素的浆液中添加浓缩剂的方法；使用通常使用的脱水机、压榨机、干燥机的方法等。另外，还可以采用公知的方法、例如WO2014/024876、WO2012/107642和WO2013/121086中记载的方法。另外，还可以将含微细纤维状纤维素的浆液制成片材，从而将其浓缩、干燥，对上述片材进行解纤处理，再次得到含微细纤维状纤维素的浆液。
作为将含微细纤维状纤维素的浆液浓缩和/或干燥后再次进行解纤(粉碎)处理时使用的装置，还可以使用高速解纤机、磨床(石臼型粉碎机)、高压均质器、超高压均质器、高压碰撞型粉碎机、球磨机、微珠磨机、圆盘式精磨机、锥形精浆机、双螺杆混炼机、振动磨、高速旋转下的均相混合机、超声波分散器、打浆机等进行湿式粉碎的装置等，没有特别限定。
＜酶处理＞
本发明的含纤维素组合物包含蛋白质，而上述蛋白质包含酶。
此外，本实施方式中的蛋白质换言之是指所添加的酶。因此，在本实施方式中，蛋白质的量与酶的量相同。另外，在本实施方式中，在酶处理后酶失活的情况下，将已失活的酶和未失活的酶的整体称为蛋白质。“本发明的含纤维素组合物包含蛋白质，而上述蛋白质包含酶”的记载是指，含纤维素组合物包含已失活的酶和未失活而具有活性的酶中的单方或双方。
本发明中使用的酶为纤维素酶系酶，其被分类为基于具有纤维素的水解反应功能的催化结构域的高阶结构(higher-order structure)的糖质水解酶家族。纤维素酶系酶根据纤维素分解特性分为内切型葡聚糖酶(endo-glucanase)和纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase)。内切型葡聚糖酶对纤维素的非晶部分及可溶性纤维寡糖、或羧甲基纤维素这样的纤维素衍生物的水解性高，将它们的分子链从内侧随机切断，使聚合度降低。然而，内切型葡聚糖酶对具有结晶性的纤维素微纤丝的水解反应性低。相对于此，纤维二糖水解酶分解纤维素的结晶部分，供给纤维二糖。另外，纤维二糖水解酶从纤维素分子的末端进行水解，也称作外切型或过程性酶。在本发明中，优选使用内切型葡聚糖酶。
作为本发明中使用的酶，除内切型葡聚糖酶和纤维二糖水解酶以外，还可以使用半纤维素酶系酶。在半纤维素酶系酶中，可以列举：作为分解木聚糖的酶的木聚糖酶(xylanase)、作为分解甘露聚糖的酶的甘露聚糖酶(mannase)、或者作为分解阿拉伯聚糖的酶的阿拉伯聚糖酶(arabanase)。另外，作为分解果胶的酶的果胶酶也可用作半纤维素酶系酶。产生半纤维素酶系酶的微生物往往也会产生纤维素酶系酶。
半纤维素是除去了位于植物细胞壁的纤维素微纤丝间的果胶类而得到的多糖类。半纤维素多种多样，甚至会因植物的种类或细胞壁的壁层间而不同。在木材中，在针叶树的二次壁中葡甘露聚糖为主要成分，而在阔叶树的二次壁中4-O-甲基葡糖醛酸木聚糖为主要成分。因此，为了由针叶树得到微细纤维，优选使用甘露聚糖酶，而在阔叶树的情况下优选使用木聚糖酶。
根据本发明，提供含纤维素组合物的制造方法，该制造方法包括：相对于1质量份的纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素添加1×10-3质量份以下的酶的步骤。通过相对于微细纤维状纤维素添加酶，可以使微细纤维状纤维素与酶反应。在本发明中，可以采用在酶处理后不进行微细纤维状纤维素的清洗步骤的方式。
在本发明中，在酶处理后可以使酶失活。作为用于使酶失活的方法，可以列举：将微细纤维状纤维素与酶的混合物加热至100℃，保持温度不变静置30分钟～1小时；或者向微细纤维状纤维素与酶的混合物中加入强碱，将pH调节至10以上等，但没有特别限定。
利用上述的含纤维素组合物的制造方法，可以制造本发明的含纤维素组合物。
相对于1质量份的纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素而添加的酶的量只要是1×10-3质量份以下即可，优选1×10-4质量份以下，更优选1×10-5质量份以下，特别优选5.0×10-6质量份以下。另外，相对于1质量份的纤维状纤维素，酶的添加量优选1×10-7质量份以上，更优选3×10-7质量份以上，进一步优选1×10-6质量份以上。
通过将酶的添加量设为上述范围内，可以实现所制造的含纤维素组合物的良好的涂布适应性。
对微细纤维状纤维素与酶的反应时间没有特别限定，通常优选1分钟～24小时，更优选1分钟～1小时。
微细纤维状纤维素与酶的反应温度和反应pH优选保持在所使用的酶的最适温度和最适pH，通常优选保持在20℃～80℃、pH4.5～9.5。
通过将反应条件设为上述范围内，可以实现所制造的含纤维素组合物的良好的涂布适应性。
＜聚合度＞
在本发明的含纤维素组合物中，对纤维状纤维素的聚合度没有特别限定，优选为200以上且450以下，更优选为250以上且400以下，更进一步优选为250以上且350以下，特别优选为270以上且300以下。
纤维状纤维素的聚合度参考下述论文而算出。
TAPPI International Standard；ISO/FDIS 5351,2009.
Smith,D.K.；Bampton,R.F.；Alexander,W.J.Ind.Eng.Chem.,ProcessDes.Dev.1963,2,57-62.
具体而言，用离子交换水稀释微细纤维状纤维素使含量达到2±0.3质量％，将所得的30g稀释混悬液采集到离心管中，在冷冻库内静置一夜，使其冷冻。再使用冷冻干燥机将其干燥5天以上，之后使用设定为105℃的恒温干燥机加热3小时以上且4小时以下，得到干透状态的微细纤维状纤维素。
为了测定参比，在空的50ml容量的螺旋管中加入15ml纯水和15ml 1mol/L的铜乙二胺，调制0.5mol/L的铜乙二胺溶液。在坎农-芬斯克粘度计(Cannon-Fenske Viscometer)中装入10ml上述的0.5mol/L的铜乙二胺溶液，放置5分钟后，测定25℃下的落下时间，作为溶剂落下时间。
接下来，为了测定微细纤维状纤维素的粘度，量取0.14g以上且0.16g以下的干透状态的微细纤维状纤维素到空的50ml容量的螺旋管中，添加15ml纯水。再加入15ml 1mol/L的铜乙二胺，使用自转公转式超级混合器以1000rpm搅拌10分钟，制成溶解有微细纤维状纤维素的0.5mol/L的铜乙二胺溶液。与参比的测定同样，在坎农-芬斯克粘度计中装入10ml所调制的0.5mol/L的铜乙二胺溶液，放置5分钟后，测定25℃下的落下时间。落下时间的测定进行三次，以其平均值作为微细纤维状纤维素溶液的落下时间。
利用下式由测定中使用的干透状态的微细纤维状纤维素的质量、溶剂落下时间和微细纤维状纤维素溶液的落下时间算出聚合度。此外，下述的平均聚合度在测定二次以上的情况下是指各次的平均值。
测定中使用的干透状态的微细纤维状纤维素质量：a(g)(其中，a为0.14以上且0.16以下)
溶液的纤维素浓度：c＝a/30(g/mL)
溶剂落下时间：t0(秒)
微细纤维状纤维素溶液的落下时间：t(秒)
溶液的相对粘度：ηrel＝t/t0
溶液的比粘度：ηsp＝ηrel-1
固有粘度：[η]＝ηsp/c(1+0.28ηsp)
聚合度：DP＝[η]/0.57。
此外，由于微细纤维状纤维素的平均聚合度是通过上述方法算出的，因此有时也称作粘度平均聚合度。
(亲水性高分子)
本发明的含纤维素组合物可以进一步包含亲水性高分子。特别是，在含纤维状纤维素的组合物为涂膜形成用浆液的情况下，优选包含亲水性高分子。通过在涂膜形成用浆液中包含亲水性高分子，可以得到透明性高且机械强度优异的含微细纤维状纤维素的膜。
作为亲水性高分子，例如可以列举：聚乙二醇、纤维素衍生物(羟乙基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基纤维素等)、酪蛋白、糊精、淀粉、改性淀粉、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇(乙酰乙酰基化聚乙烯醇等)、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基甲醚、聚丙烯酸盐类、聚丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯共聚物、氨基甲酸酯系共聚物等。其中，亲水性高分子优选为选自聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、改性聚乙烯醇(改性PVA)和聚环氧乙烷(PEO)的至少一种，更优选为聚环氧乙烷(PEO)。
相对于100质量份的纤维状纤维素，亲水性高分子的含量优选为0.5质量份以上，更优选为3质量份以上，进一步优选为5质量份以上，特别优选为10质量份以上。另外，相对于100质量份的纤维状纤维素，亲水性高分子的含量优选为5000质量份以下，更优选为1000质量份以下，进一步优选为500质量份以下，特别优选为100质量份以下。
对亲水性高分子的粘均分子量没有特别限定，优选为1.0×103以上且1.0×107以下，更优选为2.0×103以上且1.0×107以下，进一步优选为5.0×103以上且1.0×107以下。
(任意成分)
在本发明的含纤维状纤维素的组合物中，可以包含上述成分以外的任意成分。作为任意成分，例如可以列举：消泡剂、润滑剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、稳定剂、表面活性剂、偶联剂、无机层状化合物、无机化合物、流平剂、有机系颗粒、抗静电剂、磁性粉、取向促进剂、增塑剂、防腐剂、交联剂等。另外，可以添加有机离子作为任意成分。
可以添加热塑性树脂、热固化性树脂、光固化性树脂等作为任意成分。这些树脂可以以乳液的形式添加。作为热固化性树脂乳液、光固化性树脂乳液的具体例子，可以列举日本特开2009-299043号公报中记载的树脂乳液。
(含纤维素膜)
本发明还涉及由上述的含纤维素组合物形成的含纤维素膜。本发明涉及含纤维素膜，其是包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素膜，其中，上述蛋白质包含酶，相对于1质量份的上述纤维状纤维素，上述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下。此外，在本申请说明书中，膜包括层叠于其他基材上的膜、或由基材剥离的片材等。
相对于1质量份的纤维状纤维素，含纤维素膜中的蛋白质的含量只要是1×10-3质量份以下即可，优选1×10-4质量份以下，更优选1×10-5质量份以下，特别优选5.0×10-6质量份以下。相对于1质量份的纤维状纤维素，含纤维素膜中的蛋白质的含量优选1×10-7质量份以上，更优选3×10-7质量份以上，进一步优选1×10-6质量份以上。
含纤维素膜中的蛋白质的含量可以通过调整酶的添加量、或者调整包括酶处理在内的微细纤维状纤维素的制造工艺等进行控制。在本实施方式中，例如可以以进行酶处理的时机、或者在酶处理后且膜形成步骤前未包含清洗步骤等为起因来调整含纤维素膜中的蛋白质量。通过相对于1质量份的纤维状纤维素使含纤维素膜中的蛋白质的含量达到1×10-3质量份以下，可使含纤维素膜的光学物理性质变得良好。
本发明的含纤维素膜的雾度优选不足20％，更优选不足1.5％，进一步优选不足1.0％。含纤维素膜的雾度是指依据JIS K 7136使用雾度仪(村上色彩技术研究所社制造、HM-150)测得的值。
本发明的含纤维素膜的拉伸弹性模量优选为1GPa以上，更优选为2GPa以上，进一步优选为4GPa以上。另外，含纤维素膜的拉伸弹性模量的上限值没有特别限定，例如可以设为50GPa以下。含纤维素膜的拉伸弹性模量是依据JIS P 8113使用拉伸试验仪TENSILON(A&D公司制造)测得的值。在测定拉伸弹性模量时，以在23℃、相对湿度50％下进行了24小时的湿度调节的含纤维素膜作为测定用试验片，在23℃、相对湿度50％的条件下进行测定。
对本发明的含纤维素膜的厚度没有特别限定，优选为5μm以上，更优选为10μm以上，进一步优选为20μm以上。另外，对含纤维素膜的厚度的上限值没有特别限定，例如可以设为1000μm以下。此外，含纤维素膜的厚度可以使用触针式厚度计(Mahr公司制造、Millitron 1202D)来测定。
本发明的含纤维素膜的克重优选为10g/m2以上，更优选为20g/m2以上，进一步优选为30g/m2以上。另外，含纤维素膜的克重优选为100g/m2以下，更优选为80g/m2以下。这里，含纤维素膜的克重可以依据JIS P 8124算出。
(膜的形成方法)
含纤维素膜的形成步骤包括：得到包含纤维宽度为1000nm以下的纤维状纤维素和蛋白质的浆液的步骤；以及在基材上涂布该浆液的步骤、或者对浆液进行抄纸的步骤。
在得到浆液的步骤中，相对于浆液中所含的1质量份的微细纤维状纤维素，只要添加1×10-3质量份以下的酶即可。
在得到浆液的步骤中，优选进一步添加亲水性高分子。另外，除亲水性高分子以外，还可以添加聚胺聚酰胺表卤代醇或聚酯树脂、丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂等热塑性树脂。通过如此地添加亲水性高分子等，可以形成透明性和机械强度优异的含纤维素膜。此外，在添加亲水性高分子等的情况下，可以在微细纤维状纤维素中添加酶之前添加亲水性高分子等。
＜涂布步骤＞
涂布步骤是指，于基材上涂布通过得到浆液的步骤得到的浆液，将其干燥而形成膜的步骤。所形成的含纤维素膜无需从基材上剥离即可使用，但通过从基材上剥离，可用作片材单体。通过使用涂布装置和长条的基材，可以连续地生产含纤维素膜。
对涂布步骤中使用的基材的材质没有特别限定，相对于组合物(浆液)的润湿性高的材质能够抑制干燥时的含纤维素膜的收缩等而可以使用，在从基材上剥离含纤维素膜进行使用的情况下，优选选择干燥后所形成的含纤维素膜可以容易地进行剥离的材质。其中，优选树脂制的膜或板或者金属制的膜或板，但没有特别限定。例如可以使用：丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氯乙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯等树脂的膜、板；铝、锌、铜、铁板的金属的膜、板；以及对它们的表面进行了氧化处理的板、不锈钢的膜或板、黄铜的膜、板等。
在涂布步骤中，在浆液的粘度低而在基材上展开的情况下，为了得到规定的厚度、克重的含纤维素膜，可以在基材上固定拦截用的框再进行使用。对拦截用的框的材质没有特别限定，优选选择干燥后附着的含纤维素膜的端部能够容易地进行剥离的材质。其中，优选将树脂板或金属板成型得到的成型品，但没有特别限定。例如可以使用：将丙烯酸类板、聚对苯二甲酸乙二醇酯板、氯乙烯板、聚苯乙烯板、聚偏二氯乙烯板等树脂板、或者铝板、锌板、铜板、铁板等金属板、以及对它们的表面进行了氧化处理的板、不锈钢板、黄铜板等成型得到的成型品。
作为涂布浆液的涂布机，例如可以使用：辊涂机、凹版涂布机、口模涂布机、幕帘涂布机、气刀涂布机等。从可以使厚度更均匀的角度考虑，优选口模涂布机、幕帘涂布机、喷涂机。
对涂布温度没有特别限定，优选为20℃以上且45℃以下，更优选为25℃以上且40℃以下，进一步优选为27℃以上且35℃以下。如果涂布温度为上述下限值以上，则可以容易地涂布浆液，如果涂布温度为上述上限值以下，则能够抑制涂布中的分散介质的挥发。
在涂布步骤中，优选涂布浆液使含纤维素膜的最终克重达到10g/m2以上且100g/m2以下、优选20g/m2以上且60g/m2以下。通过以克重达到上述范围内的方式进行涂布，可得到强度优异的含纤维素膜。
涂布步骤优选包括使涂布于基材上的浆液干燥的步骤。作为干燥方法，没有特别限定，可以是非接触的干燥方法，也可以是边约束含纤维素膜边进行干燥的方法的任一种，还可以组合这些方法。
作为非接触的干燥方法，没有特别限定，可以采用：通过热风、红外线、远红外线或近红外线进行加热、干燥的方法(加热干燥法)；以及形成真空再进行干燥的方法(真空干燥法)。可以将加热干燥法和真空干燥法组合，但通常采用加热干燥法。利用红外线、远红外线或近红外线进行的干燥可以使用红外线装置、远红外线装置或近红外线装置来进行，但没有特别限定。对加热干燥法中的加热温度没有特别限定，优选设为20℃以上且150℃以下，更优选设为25℃以上且105℃以下。如果加热温度设为上述下限值以上，则能够使分散介质快速地挥发，如果加热温度设为上述上限值以下，则能够控制加热所需的成本，还能够抑制微细纤维状纤维素因热而变色。
＜抄纸步骤＞
含纤维素膜的制造步骤可以包括对浆液进行抄纸的步骤。在抄纸步骤中，作为抄纸机，可以列举：长网式、圆网式、倾斜式等连续抄纸机；将它们组合得到的多层合并抄造的抄纸机等。在抄纸步骤中，可以进行手抄等公知的抄纸。
在抄纸步骤中，将浆液在线材上过滤、脱水，得到湿纸状态的含纤维素膜，之后进行喷雾、干燥，从而得到含纤维素膜。在对浆液进行过滤、脱水的情况下，对过滤时的滤布没有特别限定，但重要的是微细纤维状纤维素及防腐剂不会通过、且过滤速度不要变得过慢。作为这样的滤布，没有特别限定，优选由有机聚合物形成的片材、织物、多孔膜。作为有机聚合物，没有特别限定，优选如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)等非纤维素系有机聚合物。具体而言，可以列举：孔径为0.1μm以上且20μm以下、例如1μm的聚四氟乙烯的多孔膜；以及孔径为0.1μm以上且20μm以下、例如1μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯的织物等，但没有特别限定。
作为由浆液制造含纤维素膜的方法，没有特别限定，例如可以列举：使用WO2011/013567中记载的制造装置的方法等。该制造装置具备：压榨部分，其将包含微细纤维状纤维素的浆液喷出至环形皮带的上面，从喷出的浆液对分散介质进行压榨而生成片材；以及干燥部分，其使片材干燥以生成纤维片材。从压榨部分到干燥部分设有环形皮带，保持通过压榨部分生成的片材原样地放置于环形皮带而输送到干燥部分。
作为可采用的脱水方法，没有特别限定，可以列举在纸的制造中通常采用的脱水方法，优选使用长网、圆网、倾斜线材等进行脱水后，通过辊压机进行脱水的方法。另外，作为干燥方法，没有特别限定，可以列举在纸的制造中采用的方法，例如优选转筒干燥器、杨克式烘缸、热风干燥、近红外线加热器、红外线加热器等的方法。
(层叠体)
可以在通过上述步骤得到的含纤维素膜上进一步层叠其他层而形成层叠体。这样的其他层可以设在含纤维素膜的两个表面上，也可以只设在含纤维素膜的一个面上。作为层叠于含纤维素膜的至少一个面上的其他层，例如可以列举树脂层或无机层。
作为层叠体的具体例子，例如可以列举：
树脂层直接层叠于含纤维素膜的至少一个面上而形成的层叠体；
无机层直接层叠于含纤维素膜的至少一个面上而形成的层叠体；
树脂层、含纤维素膜、无机层依次层叠而形成的层叠体；
含纤维素膜、树脂层、无机层依次层叠而形成的层叠体；以及
含纤维素膜、无机层、树脂层依次层叠而形成的层叠体。
层叠体的层构成并不受上述的限定，根据用途可以形成各种形式。
＜树脂层＞
树脂层是以天然树脂、合成树脂作为主要成分的层。这里，主要成分是指，相对于树脂层的总质量，含量在50质量％以上的成分。相对于树脂层的总质量，树脂的含量优选为60质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上。此外，树脂的含量还可以是100质量％，可以在95质量％以下。
作为天然树脂，例如可以列举：松香、松香酯、氢化松香酯等松香系树脂。
作为合成树脂，例如优选为选自下述树脂的至少一种：聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂。其中，合成树脂优选为选自聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂的至少一种，更优选为聚碳酸酯树脂。此外，丙烯酸树脂优选为选自聚丙烯腈和聚(甲基)丙烯酸酯的至少任一种。
作为构成树脂层的聚碳酸酯树脂，例如可以列举：芳族聚碳酸酯系树脂、脂肪族聚碳酸酯系树脂。上述具体的聚碳酸酯系树脂是公知的，例如可以列举日本特开2010－023275号公报中记载的聚碳酸酯系树脂。
构成树脂层的树脂可以单独使用1种，也可以使用多种树脂成分进行共聚或接枝聚合而形成的共聚物。另外，还可以以多种树脂成分通过物理工艺进行混合而得到的混合材料的形式使用。
在含纤维素膜与树脂层之间，可以设置粘合层，也可以不设粘合层而使含纤维素膜与树脂层直接密合。在含纤维素膜与树脂层之间设置粘合层的情况下，作为构成粘合层的粘合剂，例如可以列举丙烯酸类树脂。另外，作为丙烯酸类树脂以外的粘合剂，例如可以列举：氯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物树脂、醋酸乙烯酯树脂、醋酸乙烯酯/(甲基)丙烯酸酯共聚物树脂、氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂、环氧树脂、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、SBR、NBR等橡胶系乳液等。
在含纤维素膜与树脂层之间未设粘合层的情况下，树脂层可以具有密合助剂，另外，可以对树脂层表面进行亲水化处理等表面处理。
作为密合助剂，例如可以列举：含有选自异氰酸酯基、碳化二亚胺基、环氧基、噁唑啉基、氨基和硅烷醇基的至少一种的化合物、有机硅化合物。其中，密合助剂优选为选自含有异氰酸酯基的化合物(异氰酸酯化合物)和有机硅化合物的至少一种。作为有机硅化合物，例如可以列举：硅烷偶联剂缩合物或硅烷偶联剂。
此外，作为亲水化处理以外的表面处理的方法，可以列举：电晕处理、等离子体放电处理、UV照射处理、电子射线照射处理、火焰处理等。
＜无机层＞
作为构成无机层的物质，没有特别限定，例如可以列举：铝、硅、镁、锌、锡、镍、钛；它们的氧化物、碳化物、氮化物、氧化碳化物、或氧化氮化物或氧化碳化氮化物；或者它们的混合物。从能够稳定地维持高防湿性的角度考虑，优选氧化硅、氮化硅、氧化碳化硅、氧化氮化硅、氧化碳化氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化碳化铝、氧化氮化铝或它们的混合物。
对无机层的形成方法没有特别限定。通常，形成薄膜的方法大致有化学气相成长法(Chemical Vapor Deposition、CVD)和物理成膜法(Physical Vapor Deposition、PVD)，可以采用任一种方法。作为CVD法，具体而言，可以列举：利用了等离子体的等离子体CVD、使用加热催化剂将材料气体进行接触热分解的催化化学气相沉积法(Cat－CVD)等。作为PVD法，具体而言，可以列举：真空蒸镀、离子电镀、喷镀等。
另外，作为无机层的形成方法，还可以采用原子层堆积法(Atomic LayerDeposition、ALD)。ALD法是指通过对形成层的面交替供给构成想要形成的膜的各元素的原料气体，以原子层单位形成薄膜的方法。该方法虽然具有成膜速度慢的缺点，但在等离子体CVD法的基础上具有以下优点：即使是形状复杂的面也可完美地覆盖，能够成膜成缺陷少的薄膜。另外，ALD法还具有以下优点：能够以纳米级控制膜厚，覆盖宽广的面也比较容易等。而且，ALD法通过使用等离子体，可以期待提高反应速度、低温工艺化、减少未反应气体。
(用途)
本发明的含纤维素组合物例如可以和涂料、树脂、乳液、水硬性材料(水泥)或橡胶混合用作加固材料。使用本发明的含纤维素组合物的浆液进行制膜，可以制作含纤维素膜。本发明的含纤维素组合物还可以作为增粘剂用于各种用途。
含纤维素膜适合于各种显示器装置、各种太阳能电池等的透光性基板的用途。另外，还适合于电子设备的基板、家电的部件、各种交通工具、建筑物的窗材、内部装饰材料、外部装饰材料、包装用材料等用途。而且，除了丝、过滤器、织物、缓冲材料、海绵、研磨材料等，还适合于使用含纤维素膜本身作为加固材料的用途。
实施例
以下，列举实施例和比较例，以进一步具体说明本发明的特征。下述实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的宗旨即可，可以适当变更。因此，本发明的范围不该通过以下所示的具体例子来限定性地解释。
[实施例1]
＜导入有磷酸基的纤维状纤维素的制作＞
使用王子制纸制造的针叶树牛皮纸浆(固体成分为93％、克重为208g/m2片状、解离，依据JIS P 8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)为700ml)作为原料纸浆。
如下操作，对该原料纸浆进行了磷酸化处理。
首先，在100质量份(干透质量)的上述原料纸浆中添加磷酸二氢铵和尿素的混合水溶液，调整成磷酸二氢铵为45质量份、尿素为120质量份、水为150质量份，得到浸有试剂的纸浆。然后，将所得的浸有试剂的纸浆用165℃的热风干燥机加热200秒，向纸浆中的纤维素中导入磷酸基，得到了磷酸化纸浆。
然后，对所得的磷酸化纸浆进行清洗处理。
清洗处理通过重复下述操作来进行：向100g(干透质量)磷酸化纸浆中注入10L离子交换水，搅拌所得的纸浆分散液使其均匀分散，之后进行过滤脱水。在滤液的电导率达到100μS/cm以下的时间点，作为清洗终点。
然后，如下操作，对清洗后的磷酸化纸浆进行了碱处理。
首先，将清洗后的磷酸化纸浆用10L的离子交换水稀释，之后边搅拌边一点点地添加1N的氢氧化钠水溶液，从而得到了pH为12以上且13以下的磷酸化纸浆浆液。然后，将该磷酸化纸浆浆液脱水，得到了已实施碱处理的磷酸化纸浆。
然后，对碱处理后的磷酸化纸浆进行上述清洗处理。
对于由此得到的磷酸化纸浆，使用FT-IR进行红外吸收光谱的测定。其结果，在1230cm-1附近观察到基于磷酸基的吸收，确认了在纸浆中添加有磷酸基。另外，通过后述的测定方法测定的磷酸基量(强酸性基团量)为1.45mmol/g。
另外，将所得的磷酸化纸浆供给试验，使用X射线衍射装置进行分析，结果在2θ＝14°以上且17°以下附近和2θ＝22°以上且23°以下附近这两个位置确认到典型的峰，确认了具有纤维素I型晶体。
＜解纤处理＞
在所得的磷酸化纸浆中添加离子交换水，调制了固体成分浓度为2质量％的浆液。
使用湿式微粒化装置(SUGINO MACHINE公司制造、Star Burst)在200MPa的压力下对该浆液进行4次处理，得到了含有微细纤维状纤维素的微细纤维状纤维素分散液A。
通过X射线衍射，确认了该微细纤维状纤维素维持着纤维素I型结晶。
另外，使用透过型电子显微镜测定微细纤维状纤维素的纤维宽度，结果纤维宽度为3～5nm。
＜磷酸基量的测定＞
微细纤维状纤维素的磷酸基量如下测定：用离子交换水稀释包含作为对象的微细纤维状纤维素的微细纤维状纤维素分散液使其含量达到0.2质量％，制成含纤维状纤维素的浆液，对制得的含纤维状纤维素的浆液进行基于离子交换树脂的处理，之后使用碱进行滴定，从而测定磷酸基量。
基于离子交换树脂的处理如下进行：在上述含纤维状纤维素的浆液中加入以体积计为1/10的强酸性离子交换树脂(Amberjet 1024；Organo株式会社；已调节)，进行1小时的振荡处理，之后倒在网孔为90μm的筛上，分离树脂和浆液，从而进行处理。
另外，使用了碱的滴定如下进行：边以每30秒一次每次向基于离子交换树脂的处理后的含纤维状纤维素的浆液中加入50μL的0.1N的氢氧化钠水溶液，边测量浆液所显示的电导率值的变化。用测量结果中相当于图1所示的的第1区的区域所需的碱量(mmol)除以滴定对象浆液中的固体成分(g)，算出磷酸基量(mmol/g)。
＜纤维宽度的测定＞
按照下述方法测定微细纤维状纤维素的纤维宽度。
将使用湿式微粒化装置进行处理而得到的上述微细纤维状纤维素分散液的上清液用水稀释，使微细纤维状纤维素的浓度达到0.01质量％以上且0.1质量％以下，滴加在进行了亲水化处理的碳栅膜上。将其干燥后，用醋酸铀酰染色，利用透过型电子显微镜(日本电子公司制造、JEOL-2000EX)进行观察。
＜酶处理＞
在微细纤维状纤维素分散液A中，相对于1质量份的微细纤维状纤维素添加3.0×10-6质量份的含酶溶液(AB Enzymes公司制造、ECOPULP R、酶含量为约5质量％)，以18,500的转速搅拌2分钟。将其回收，得到了评价用浆液。
[实施例2]
在实施例1的＜酶处理＞中，相对于1质量份的微细纤维状纤维素添加1.0×10-2质量份的含酶溶液。其他程序与实施例1同样，得到了评价用浆液。
[实施例3]
在实施例1的＜酶处理＞中，相对于1质量份的微细纤维状纤维素添加1.0×10-5质量份的含酶溶液。其他程序与实施例1同样，得到了评价用浆液。
[实施例4]
在实施例1的＜酶处理＞中，相对于1质量份的微细纤维状纤维素添加4.76×10-5质量份的含酶溶液。其他程序与实施例1同样，得到了评价用浆液。
[实施例5]
在实施例4中，使用后述的微细纤维状纤维素分散液B代替微细纤维状纤维素分散液A。其他程序与实施例4同样，得到了评价用浆液。此外，微细纤维状纤维素分散液B按照下述方法来制造。
＜TEMPO氧化＞
使用王子制纸制造的针叶树牛皮纸浆(未干燥)作为原料纸浆。
如下操作，对该原料纸浆进行了碱TEMPO氧化处理。
首先，将相当于100质量份干燥质量的上述原料纸浆、1.6质量份的TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物)和10质量份的溴化钠分散在10000质量份的水中。然后，向1.0g纸浆中加入13质量％的次氯酸钠水溶液使其达到3.8mmol，开始反应。反应中，滴加0.5M的氢氧化钠水溶液，保持pH在10以上且10.5以下，在观察不到pH变化的时间点视为反应结束。
＜TEMPO氧化纸浆的清洗＞
然后，对所得的TEMPO氧化纸浆进行清洗处理。
清洗处理如下进行：将TEMPO氧化后的纸浆浆液脱水，得到脱水片材，之后注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使之均匀分散，之后进行过滤脱水，重复进行上述操作。在滤液的电导率达到100μS/cm以下的时间点，作为清洗终点。
如下操作，对该脱水片材进行残留醛基的追加氧化处理。
将相当于100质量份干燥质量的上述脱水片材分散在10000质量份的0.1mol/L的醋酸缓冲液(pH4.8)中。然后，加入113质量份80％的次氯酸钠，立即密闭，之后边使用磁力搅拌器以500rpm进行搅拌，边使其在室温下反应48小时，得到了纸浆浆液。
然后，对所得的追加氧化过的TEMPO氧化纸浆进行清洗处理。
清洗处理如下进行：将追加氧化后的纸浆浆液脱水，得到脱水片材，之后注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使之均匀分散，之后进行过滤脱水，重复进行上述操作。在滤液的电导率达到100μS/cm以下的时间点，作为清洗终点。对于由此得到的TEMPO氧化纸浆，按照后述的测定方法测定的羧基量为1.30mmol/g。
另外，将所得的TEMPO氧化纸浆供给试验，使用X射线衍射装置进行分析，结果在2θ＝14°以上且17°以下附近和2θ＝22°以上且23°以下附近这两个位置确认到典型的峰，确认了具有纤维素I型晶体。
＜解纤处理＞
在所得的脱水片材中添加离子交换水，调制了固体成分浓度为2质量％的浆液。使用湿式微粒化装置(SUGINO MACHINE公司制造、Star Burst)在200MPa的压力下对该浆液进行4次处理，得到了微细纤维状纤维素分散液B。
＜羧基量的测定＞
微细纤维状纤维素的羧基量如下测定：在包含作为对象的微细纤维状纤维素的含微细纤维状纤维素的浆液中添加离子交换水，使其含量达到0.2质量％，对其进行基于离子交换树脂的处理，之后用碱进行滴定，从而测定羧基量。
基于离子交换树脂的处理如下进行：在0.2质量％的含微细纤维状纤维素的浆液中加入以体积计为1/10的强酸性离子交换树脂(Amberjet 1024；Organo株式会社制造；已调平衡)，进行1小时的振荡处理，之后倒在网孔为90μm的筛上，分离树脂和浆液，从而进行处理。
另外，使用了碱的滴定如下进行：边向基于离子交换树脂处理后的含微细纤维状纤维素的浆液中加入0.1N的氢氧化钠水溶液，同时测量浆液所显示的电导率值的变化。用测量结果中相当于图2所示的第1区的区域所需的碱量(mmol)除以滴定对象浆液中的固体成分(g)，算出羧基量(mmol/g)。
[比较例1]
在实施例1中没有进行＜酶处理＞。除上述以外，进行与实施例1同样的操作，得到了评价用浆液。
[比较例2]
＜酶处理＞
将实施例1的、在＜导入有磷酸基的纤维状纤维素的制作＞中得到的碱处理、清洗处理后的磷酸化纸浆用离子交换水稀释至2％，之后添加含酶溶液。含酶溶液的添加量如下：相对于1质量份的固体成分量，添加4.76×10-5质量份的含酶溶液。然后，将该磷酸化纸浆在25℃的环境下静置24小时，之后进行脱水，得到脱水片材，之后注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使其均匀分散，之后进行过滤脱水。之后，再次注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使其均匀分散，之后进行过滤脱水。
上述过滤脱水后的磷酸化纸浆通过上述方法测定的磷酸基量(强酸性基团量)为1.45mmol/g。另外，使用X射线衍射装置进行分析，结果在2θ＝14°以上且17°以下附近和2θ＝22°以上且23°以下附近这两个位置确认到典型的峰，确认了具有纤维素I型晶体。
＜解纤处理＞
在所得的磷酸化纸浆中添加离子交换水，调制了固体成分浓度为2质量％的浆液。
使用湿式微粒化装置(SUGINO MACHINE公司制造、Star Burst)在200MPa的压力下对该浆液进行4次处理，得到了含有微细纤维状纤维素的评价用浆液。
通过X射线衍射确认了该微细纤维状纤维素维持着纤维素I型结晶。
另外，按照上述的使用了透过型电子显微镜的方法测定微细纤维状纤维素的纤维宽度，结果纤维宽度为3～5nm。
[比较例3]
在实施例5中，将经过＜TEMPO氧化＞得到的碱处理、清洗处理后的TEMPO氧化纸浆用离子交换水稀释至2％，之后添加含酶溶液。含酶溶液的添加量如下：相对于1质量份的固体成分量，添加4.76×10-5质量份的含酶溶液。然后，将该TEMPO氧化纸浆在25℃的环境下静置24小时，之后进行脱水，得到脱水片材，之后注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使其均匀分散，之后进行过滤脱水。之后，再次注入5000质量份的离子交换水，进行搅拌使其均匀分散，之后进行过滤脱水。
对于上述过滤脱水后的TEMPO氧化纸浆，通过上述方法测定的羧基量(强酸性基团量)为1.30mmol/g。另外，使用X射线衍射装置进行分析，结果在2θ＝14°以上且17°以下附近和2θ＝22°以上且23°以下附近这两个位置确认到典型的峰，确认了具有纤维素I型晶体。
＜解纤处理＞
在所得的脱水片材中添加离子交换水，调制了固体成分浓度为2质量％的浆液。使用湿式微粒化装置(SUGINO MACHINE公司制造、Star Burst)在200MPa的压力下对该浆液进行4次处理，得到了含有微细纤维状纤维素的评价用浆液。通过X射线衍射确认了该微细纤维状纤维素维持着纤维素I型结晶。另外，按照上述的使用了透过型电子显微镜的方法测定微细纤维状纤维素的纤维宽度时，纤维宽度为3～5nm。
[比较例4]
在比较例3中，相对于1质量份的固体成分量，含酶溶液的添加量设为1.0×10-1质量份。除上述以外，进行与比较例3同样的操作，得到了评价用浆液。
[比较例5]
在实施例1中，相对于1质量份的微细纤维状纤维素，添加1质量份的含酶溶液。除上述以外，进行与实施例1同样的操作，得到了评价用浆液。
＜测定＞
使用实施例1～5和比较例1～5中得到的评价用浆液，按照以下的方法进行测定。
[粘度]
自评价用浆液的制造起24小时后注入离子交换水，调制成固体成分浓度为0.4质量％。之后，在25℃的环境下静置24小时，使用B型粘度计(3号转子)(BLOOKFIELD公司制造、模拟粘度计T-LVT)在25℃下以转速3rpm使其旋转3分钟，测定粘度。
[聚合度]
构成微细纤维状纤维素的纤维素分子的平均聚合度的评价参考下述论文来进行。
TAPPI International Standard；ISO/FDIS 5351,2009.
Smith,D.K.；Bampton,R.F.；Alexander,W.J.Ind.Eng.Chem.,ProcessDes.Dev.1963,2,57-62.
用离子交换水稀释作为对象的微细纤维状纤维素使含量达到2±0.3质量％，将所得的30g稀释混悬液采集到离心管中，在冷冻库内静置一夜，使其冷冻。再使用冷冻干燥机将其干燥5天以上，之后使用设定为105℃的恒温干燥机加热3小时以上且4小时以下，得到干透状态的微细纤维状纤维素。
为了测定参比，在50ml容量的空的螺旋管中加入15ml纯水和15ml 1mol/L的铜乙二胺，调制0.5mol/L的铜乙二胺溶液。在坎农-芬斯克粘度计中装入10ml上述的0.5mol/L的铜乙二胺溶液，放置5分钟后，测定25℃下的落下时间，作为溶剂落下时间。
接下来，为了测定微细纤维状纤维素的粘度，量取0.14g以上且0.16g以下的干透状态的微细纤维状纤维素到空的50ml容量的螺旋管中，添加15ml纯水。再加入15ml 1mol/L的铜乙二胺，使用自转公转式超级混合器以1000rpm搅拌10分钟，制成0.5mol/L的铜乙二胺溶液。与参比的测定同样，在坎农-芬斯克粘度计中装入10ml所调制的0.5mol/L的铜乙二胺溶液，放置5分钟后，测定25℃下的落下时间。落下时间的测定进行三次，以其平均值作为微细纤维状纤维素溶液的落下时间。
利用下式由测定中使用的干透状态的微细纤维状纤维素的质量、溶剂落下时间和微细纤维状纤维素溶液的落下时间算出聚合度。此外，下述的平均聚合度是三次测定的值的平均值。
测定中使用的干透状态的微细纤维状纤维素质量：a(g)(其中，a为0.14以上且0.16以下)；
溶液的纤维素浓度：c＝a/30(g/mL)；
溶剂落下时间：t0(秒)；
微细纤维状纤维素溶液的落下时间：t(秒)；
溶液的相对粘度：ηrel＝t/t0；
溶液的比粘度：ηsp＝ηrel-1；
固有粘度：[η]＝ηsp/c(1+0.28ηsp)；
聚合度：DP＝[η]/0.57。
[内切葡聚糖酶(EG)活性]
评价用浆液的EG活性如下测定、定义。
调制浓度为1％(W/V)的羧甲基纤维素(CMCNa高粘度：目录号150561,MPBiomedicals,Inc.)的基质溶液(含有浓度为100mM、pH5.0的醋酸-醋酸钠缓冲液)。将刚刚制备后的评价用浆液预先用缓冲液(同上)稀释(稀释倍率是将下述酶溶液的吸光度代入由下述葡萄糖标准液得到的标准曲线中来确定)。在90μl的上述基质溶液中添加10μl的上述进行稀释而得到的评价用浆液溶液，在37℃下反应30分钟。
为了制作标准曲线，选择离子交换水(空白)、葡萄糖标准液(从浓度0.5～5.6mM起至少浓度不同的标准液4点)，分别准备100μl，在37℃下保温30分钟。
在上述反应后的含酶评价用浆液溶液、标准曲线用空白和葡萄糖标准液中分别加入300μl的DNS显色液(1.6质量％的NaOH、1质量％的3,5-二硝基水杨酸、30质量％的酒石酸钾钠)，煮沸5分钟使其显色。显色后立即进行冰冷，加入2ml的离子交换水充分混合。静置30分钟后，在1小时以内测定吸光度。
吸光度的测定如下：在96孔微孔板(269620、NUNC公司制造)中分别注入200μl，使用酶标仪(infiniteM200、TECAN公司制造)测定540nm的吸光度。
利用扣除了空白吸光度的各葡萄糖标准液的吸光度和葡萄糖浓度制作标准曲线。评价用浆液溶液中的葡萄糖的相应生成量是从评价用浆液溶液的吸光度中扣除空白吸光度后利用标准曲线来算出(在评价用浆液溶液的吸光度没有代入标准曲线的情况下，改变用上述缓冲液稀释评价用浆液时的稀释倍率，再次进行测定)。将1分钟生成1μmol的葡萄糖等量的还原糖的酶量定义为1单位，由下式求出EG活性。
EG活性＝用缓冲液稀释得到的1ml评价用样品溶液的葡萄糖的相应生成量(μmol)/30分钟×稀释倍率[参照福井作藏,“生物化学实验法(还原糖的定量法)第二版”,学会出版中心,第23～24页(1990年)]
此外，自制造评价用浆液起经过24小时后进行同样的测定。
在所有实施例中，在刚刚添加酶之后的评价用浆液和自制造评价用浆液起经过24小时后的评价用浆液中EG活性均没有变化。
[蛋白质的含量]
评价用浆液中所含的蛋白质通过滴定法来求得。
向牛血清白蛋白中加入纯水，调制成蛋白质的质量％为5.0％以下。
对于通过上述调制的牛血清白蛋白溶液加入4倍量的滴定试剂，充分混合，在20℃～25℃的环境下放置30分钟。之后，使用分光光度计测定540nm的吸光波长。根据测定值制作标准曲线。
接下来，采集评价用浆液，加入4倍量的滴定试剂，充分混合，在20℃～25℃的环境下放置30分钟。之后，使用分光光度计测定540nm的吸光波长。通过将测定值填入标准曲线，求出评价用浆液中所含的蛋白质量。
＜评价＞
按照以下的方法对实施例1～5和比较例1～5中得到的评价用浆液进行评价。
[含纤维素膜的光学物理性质]
使用实施例1～5和比较例1～5中得到的评价用浆液形成含纤维素膜，测定雾度。此外，含纤维素膜的形成方法见后述。
依据JIS K 7136，使用雾度仪(村上色彩技术研究所社制造、HM-150)测定雾度。在实施例的评价结果中，如果雾度不足1.0％则记作◎，如果雾度不足1.5％则记作○，如果雾度不足2.0％则记作△，如果雾度为2.0％以上则记作×。
含纤维素膜的形成方法：
在评价用浆液中添加离子交换水进行浓度调整，使固体成分浓度达到1.0质量％。
然后，相对于100质量份的该微细纤维状纤维素分散液，添加100质量份的水溶性聚酯树脂(互应化学公司制造、Plascoat Z-221、固体成分浓度为20质量％)，得到了涂料组合物A。
然后，计量涂布液使所得涂膜(由上述涂料组合物A的固体成分构成的)的最终克重达到50g/m2，涂布在市售的丙烯酸酯板上，在50℃、相对湿度15％的恒温恒湿器中干燥。此外，在丙烯酸酯板上配置拦截用的金属框(内部尺寸为180mm×180mm的金属框)使达到规定的克重。将干燥后形成的涂膜从丙烯酸酯板上剥离，得到了包含微细纤维状纤维素的、厚度为37μm的涂膜(含纤维素膜)。
[含纤维素膜的机械物理性质]
使用在上述的[含纤维素膜的光学物理性质]中得到的含纤维素膜，测定拉伸弹性模量。
除了将试验片的长度设为80mm、夹具间距离设为50mm以外，依据JIS P 8113使用拉伸试验机TENSILON(A&D公司制造)测定拉伸弹性模量。此外，在测定拉伸弹性模量时，使用在23℃、相对湿度50％下进行了24小时的湿度调节的含纤维素膜作为试验片，在23℃、相对湿度50％的条件下进行测定。在实施例的评价结果中，如果拉伸弹性模量为4GPa以上则记作◎，如果为2GPa以上则记作○，如果为1GPa以上则记作△，如果不足1GPa则记作×。
[含纤维素膜形成时的涂布适应性]
相对于实施例1～5和比较例1～5中得到的评价用浆液100质量份，添加100质量份的水溶性聚酯树脂(互应化学公司制造、Plascoat Z-221、固体成分浓度为20质量％)，得到了涂料组合物B。然后，使用涂膜器将该涂料组合物B涂布在聚碳酸酯膜(帝人公司制造、Panlite PC-2151、厚度为300μm)上，形成湿膜。此外，涂膜器的涂布宽度设为150mm，缝隙(涂布厚度)设为3mm。对涂布评价用浆液时的涂布适应性进行感官评价。通过目视确认湿膜时，未发现凹凸的情形记作◎，多少发现些凹凸的情形记作○，发现明显的凹凸的情形记作△，因凹凸而无法形成连续的湿膜的情形记作×。
[表1]
[表2]
由表1可知：在蛋白质含量和内切葡聚糖酶活性均处于适合范围内的实施例1～5中，得到了成膜时的光学物理性质、机械物理性质均良好、且涂布适应性也优异的评价用浆液。
另一方面，由表2可知：在未添加酶的比较例1中，得到了涂布适应性差的结果。另外，在比较例2～4中，虽然在对纸浆进行酶处理后利用离子交换水清洗了酶，但即使在这种情况下也得到了蛋白质含量和内切葡聚糖酶活性均低、并且涂布适应性差的结果。另外，在蛋白质含量和内切葡聚糖酶活性均较适合范围高的比较例5中，膜的光学物理性质不好。

Claims (9)

1.一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下且聚合度为200以上且450以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素组合物，其中，所述蛋白质包含酶，相对于1质量份的所述纤维状纤维素，所述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下，在将所述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
2.根据权利要求1所述的含纤维素组合物，其中，相对于1质量份的所述纤维状纤维素，所述蛋白质的含量为1×10-7质量份以上。
3.一种含纤维素组合物，其是包含纤维宽度为1000nm以下且聚合度为200以上且450以下的纤维状纤维素和蛋白质的含纤维素组合物，其中，所述蛋白质包含酶，所述酶的内切葡聚糖酶活性为840U/L以下，在将所述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
4.根据权利要求3所述的含纤维素组合物，其中，所述酶的内切葡聚糖酶活性为0.084U/L以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的含纤维素组合物，其中，所述纤维状纤维素具有离子性取代基。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的含纤维素组合物，其中，所述纤维状纤维素具有磷酸基或来自磷酸基的取代基。
7.一种膜，其是包含纤维宽度为1000nm以下且聚合度为200以上且450以下的纤维状纤维素和蛋白质的膜，其中，所述蛋白质包含酶，相对于1质量份的所述纤维状纤维素，所述蛋白质的含量为1×10-3质量份以下，在将所述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
8.根据权利要求7所述的膜，其中，相对于1质量份的所述纤维状纤维素，所述蛋白质的含量为1×10-7质量份以上。
9.一种含纤维素组合物的制造方法，该制造方法包括：相对于1质量份的纤维宽度为1000nm以下且聚合度为200以上且450以下的纤维状纤维素添加1×10-3质量份以下的酶的步骤，其中，
在将所述含纤维素组合物所包含的所述纤维状纤维素的固体成分浓度设为0.4质量％且于25℃和转速3rpm的条件下测定的粘度为10mPa·s以上且11000mPa·s以下。
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