JP2012167406A - 蛋白質吸着性セルロース不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】高い蛋白質吸着能を有し、微細セルロース繊維から構成される多孔質セルロースの不織布を提供する。
【解決手段】下記条件（１）〜（３）：
（１）平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である；
（２）空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下である｛ここで、Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；及び
（３）吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下である｛ここで、Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；
を満足することを特徴とする蛋白質吸着性セルロース不織布。
【選択図】なし

Description

本発明は、微細セルロース繊維から構成される蛋白質吸着性セルロースの不織布に関する。

昨今の全世界的なナノテクノロジー技術への注力に見られるように、材料開発の一つの動向として、より小さな構造単位に着眼してその構造を制御することを挙げることができる。本発明者らは、そうした技術動向の中で、以下の特許文献１や非特許文献１に開示されている、１μｍ以下の太さの繊維を多数含むパルプ等の天然セルロースを原料として得られる微小繊維状セルロース（マイクロフィブリレーテッドセルロース、以下、ＭＦＣと略す。）や以下の特許文献２に開示されている酢酸菌が産生する、繊維径が約数ｎｍ〜２００ｎｍの範囲にある微小かつ高結晶性のセルロースナノファイバー（バクテリアセルロース、以下、ＢＣと略す。）の製膜技術を検討し、最大繊維径１５００ｎｍ以下の繊維径を有するセルロース繊維から構成され、高空孔率で微細なネットワーク構造を有するセルロース不織布を提案している（以下、特許文献３参照）。

特許文献３に記載されるセルロース不織布は、耐溶剤性、耐熱性、高い親液性及び環境適合性等セルロース特有の優れた特徴と高空孔率を有し、かつ相分離法で得られる各種セルロース多孔膜と同一孔径で比較した場合に高い比表面積を持つことから、様々な用途への応用が期待されている。具体的な用途を記載すれば数限りないが、例えば、エアコン用フィルターや空気清浄器用フィルター等のエアフィルター、水系ではコーヒーフィルターやティーバッグ用フィルター等に、油系では家庭用・業務用の油こし紙、自動車用オイルフィルター、自動車用フュエルフィルター、その他生産工程において液体中に含まれている微粒子を除去することを目的とした工業用の液体フィルター等各種濾材・吸着剤、また血液成分の特定物質補足フィルターやウイルス等微生物の除去フィルター、細胞や微生物の培養基材、或いは抗原や抗体を吸着したイムノクロマト用支持体等のメディカル用基材、更に酵素を固定して酵素触媒反応を効率的に行うことのできる酵素固定膜等が挙げられる。

しかしながら、セルロースは古くはダイアライザー用の中空糸原料として利用されてきたように蛋白質が吸着しにくい材料であり、上記する用途の中でメディカル用基材や酵素固定膜として展開するためには、蛋白質能を付加する必要がある。従って、本発明者らは、特許文献３に記載されるセルロース不織布を上記メディカル用基材や酵素固定膜として利用すべく、製膜前の微細セルロース繊維にスルホン酸基やカルボキシル基等のカチオン基や４級アンモニウム基や２級又は３級アミノ基等のアニオン基等蛋白質吸着能を有する官能基を導入し製膜を試みたが、空孔率の低い緻密なセルロース不織布しか得られず、十分な蛋白質吸着能を付加することができなかった。また、製膜後のセルロース不織布に従来公知の方法で蛋白質吸着能を有する官能基導入を検討したが、加工工程で不織布が崩壊したり、或いは蛋白質吸着能を付加できたとしてもその値が大きくばらつく等の問題があった。

特開昭５６−１００８０１号公報 特公平６−４３４４３号公報 国際公開第２００６−００４０１２号公報 特開２０１０−０９８０４８６号公報

Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｙｍｐ．，３７，７９７−８１３（１９８３）

本発明が解決しようとする課題は、前記した従来技術の問題をを解決し、高い蛋白質吸着性能を有し、メディカル用基材や酵素固定膜として好適な微細セルロース繊維から構成されるセルロース不織布を提供することである。

本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意検討し実験を重ねた結果、セルロース不織布の空孔率を高く維持し、かつセルロース不織布と水との親和性を適度に阻害することによって蛋白質吸着能を発現することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りのものである。

［１］下記条件（１）〜（３）：
（１）平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である；
（２）空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下である｛ここで、Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；及び
（３）吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下である｛ここで、Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；
を満足することを特徴とする蛋白質吸着性セルロース不織布。

［２］前記セルロースは、蛋白質吸着能を有する官能基を含む、前記［１］に記載の蛋白質吸着性セルロース繊維。

［３］前記蛋白質吸着能を有する官能基が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、４級アンモニウム基、ピリジウム基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、メルカプト基、フェニル基、及びアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記［１］又は［２］に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。

［４］下記式（１）：
Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ） 式（１）
｛式中、Ｐ_ａｖとＰ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味し、そしてＷ_ａｖとＷ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味する。｝で定義されるセルロース不織布の均一度パラメータＸが０．０１５以下である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。

［５］下記条件（１）〜（４）：
（１）平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である；
（２）空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下である｛ここで、Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；及び
（３）吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下である｛ここで、Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；
（４）化学結合又は物理吸着を介して蛋白質が５０００μｇ／ｇ以上吸着されている；
を満足することを特徴とする蛋白質吸着性セルロース不織布。

［６］前記セルロースは、蛋白質吸着能を有する官能基を含む、前記［５］に記載の蛋白質吸着性セルロース繊維。

［７］下記式（１）：
Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ） 式（１）
｛式中、Ｐ_ａｖとＰ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味し、そしてＷ_ａｖとＷ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味する。｝で定義されるセルロース不織布の均一度パラメータＸが０．０１５以下である、前記［５］又は［６］に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。

［８］吸着される蛋白質が酵素又は抗体である、前記［５］〜［７］のいずれかに記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。

［９］前記［５］〜［８］のいずれかに記載の蛋白質吸着性セルロース不織布に蛋白質が吸着されたものからなるイムノクロマト用支持体。

［１０］前記［５］〜［８］のいずれかに記載の蛋白質吸着性セルロース不織布に蛋白質が吸着されたものからなる酵素固定膜。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、構成する微細セルロース繊維の数平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるので、優れた蛋白質吸着能を発現できる。本発明において、蛋白質吸着性とは、化学結合又は物理吸着を介してセルロース繊維表面に蛋白質が付着することをいう。

セルロース繊維の数平均繊維径が５００ｎｍを超えると蛋白質との接触面積が低下する（比表面積が低下する）ためか、セルロース不織布重量当たりの蛋白吸着量が著しく低下する。また数平均繊維径が５００ｎｍを超えると１μｍを超える粗大繊維径のセルロース繊維が多く混入するため、膜質が不均一になり、不織布の部位によって蛋白質の吸着性能のばらつきが生じる。蛋白質吸着能のばらつきを抑制するという観点からセルロース繊維の数平均繊維径の上限は４００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下である。一方、セルロース繊維の数平均繊維径は細ければ細いほど蛋白質吸着能は向上するので好ましいが、工業的に実施するという観点においては１０ｎｍより微細化することは極めて困難である。工業生産性の観点からセルロース繊維の数平均繊維径の下限は２０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以上である。

ここで、本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布を構成する微細セルロース繊維は、短繊維状（ステープル状）の微細繊維であっても、エンドレスの長繊維状（フィラメント状）であってもよいが、空孔率や蛋白質吸着能のシート内の均一性確保の観点からは短繊維状の微細繊維が好ましい。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、以下に定義する空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下であるので、不織布内部のセルロース繊維に至るまで蛋白質接触が実現し、セルロース不織布単位重量当たりの蛋白質吸着量が著しく上昇する。本発明において空孔率Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布から採取された５ｃｍ角のサンプル１６点それぞれの空孔率Ｐ_ｉの平均値である。本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の空孔率Ｐ_ａｖは、蛋白質吸着能向上の観点から４５％以上が好ましく、より好ましくは５０％以上である。一方、シート内の空孔率ばらつき抑制の観点からは空孔率Ｐ_ａｖの上限は９０％以下が好ましく、より好ましくは８５％以下である。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、以下に定義する吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下に制御されていることによって、蛋白質吸着能を発現できる。セルロース不織布と蛋白質吸着能の関係は明らかではないが、水との親和性の指標である吸水率Ｗ_ａｖが６５０％を超えるとセルロース繊維は水に膨潤する。すなわち、蛋白質溶液中に含まれる水分によってセルロース不織布が膨潤することによって、空孔が潰れるために蛋白質との接触面積が低下し、かつ蛋白質との物理的吸着性が低下するものと考えられる。セルロース不織布の吸水率Ｗ_ａｖは蛋白質吸着性能向上の観点から６００％以下が好ましく、５５０％以下がより好ましい。一方、吸水率Ｗ_ａｖが１５０％未満になると撥水性が強くなり、不織布内部まで蛋白質溶液が浸透しにくくなり、蛋白質の吸着性能が低下するので、セルロース不織布の吸水率Ｗ_ａｖは２００％以上が好ましく、２５０％以上がより好ましい。本発明における吸水率Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布から巾１．２５ｃｍ、長さ２０ｃｍのサンプルを１６点切り取り、それぞれの吸水率Ｗ_ｉを測定し、その平均値を吸水率Ｗ_ａｖとする。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、下記式（１）で定義される均一度パラメータＸが０．０１５以下であるが好ましい。
Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ） 式（１）
ここで、Ｐ_ａｖ及びＰ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、各サンプルにつき空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差であり、下記式（２）によりシート内の空孔率の均一度Ｘ_Ｐの指標となる。
Ｘ_Ｐ＝Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ 式（２）
ここで標準偏差は、下記式（３）で定義される。
Ｐ_ｓｄ＝[Σ（Ｐ_ｉ−Ｐ_ａｖ）²／ｎ]^1/2（ｎ＝１６） 式（３）
一方、Ｗ_ａｖ及びＷ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差であり、下記式（４）によりシート内の吸水率の均一度Ｘ_Ｗの指標となる。
Ｘ_Ｗ＝Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ 式（４）
ここで標準偏差は、下記式（５）で定義される。
Ｗ_ｓｄ＝[Σ（Ｗ_ｉ−Ｗ_ａｖ）²／ｎ]^1/2（ｎ＝１６） 式（５）

均一度パラメータＸが小さい程、シート内において空孔率と吸水率共にばらつきのないことを示し、本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は均一度パラメータＸが０．０１５以下であることによって、シート内の蛋白質吸着能のばらつきがないことを表す。本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の均一度パラメータＸはより好ましくは０．０１２以下、最も好ましくは０．０１０以下である。

また、空孔率の均一度Ｘ_Ｐは０．１５以下が好ましく、より好ましくは０．１２以下、最も好ましくは０．１０以下である。一方、吸水率の均一度Ｘ_Ｗは０．１５以下が好ましく、より好ましくは０．１２以下、最も好ましくは０．１０以下である。

本発明の不織布を構成する微細セルロース繊維は、架橋剤にて架橋されている、或いは撥水処理されていることが好ましい。本発明における架橋剤としては、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリオキザール樹脂、エチレン尿素系樹脂、プロピレン尿素系樹脂、ウロン系樹脂、トリアゾン系樹脂、ジメチルジヒドロキシエチレンウリア系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スルホン系樹脂、カルボン酸系樹脂等の繊維素反応型樹脂やジビニルスルホン、カルボジイミド、ジヒドラジン、ジヒドラジド、エピクロルヒドリン、多官能エポキシ化合物、イソシアネート化合物の群から少なくとも１種の架橋剤が選ばれる。

多官能エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールジグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリシトール、ジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。

イソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２−ニトロジフェニル−４，４’−ジイソシアネート、２、２’−ジフェニルプロパン−４，４’−ジイソシアネート、３，３‘−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−１，４−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、３，３’−ジメトキシジフェニル−４，４’−ジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート、キシリレン−１，４’−ジイソシアネート、キシリレン−１，３’−ジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添加トリレンジジイソシアネート、水添加キシリレンジイソシアネート、水添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート及びこれらの化合物と活性水素基含有化合物との反応によるＮＣＯ基末端化合物等が挙げられる。

また、有機イソシアネートにポリオールを付加させるとともにイソシアネート化触媒を加え、イソシアネート環構造を導入したポリイソシアネートの代わりに、ジイソシアネートの重合体や２官能以上のポリオール等とジイソシアネートあるいはポリメトリック体との反応で得られるプレポリマー的なイソシアネート化合物を用いても構わない。これらのポリイソシアネートは単独又は２種以上の混合物で使用することができる。以上列挙した架橋剤のうち蛋白質吸着性能やセルロース繊維との反応性や膜質均一性の観点から、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリオキザール樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。

本発明における撥水剤としては、有機フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤、ワックス系撥水剤、またシランカップリング剤等が挙げられるが、離脱防止の観点からシランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプリピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
本発明の不織布を構成するセルロース繊維は、上記架橋剤或いは撥水剤にてそれぞれ単独で処理されていてもよいし、複数組合せて処理されていてもよい。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、蛋白質吸着能を有する官能基を含むことが、蛋白質吸着能向上の観点から好ましい。本明細書中、「蛋白質吸着能を有する官能基を含む」とは、セルロースの水酸基が直接当該官能基に置換されていてもよく、またセルロースの水酸基が置換された原子団の一部に当該官能基が含まれていてもよい。
蛋白質吸着能を有する官能基としては特に限定はないが、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、４級アンモニウム基、ピリジウム基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、アゾ基、メルカプト基といった化学結合性の官能基やフェニル基及びアルキル基等の物理吸着性の官能基が挙げられ、これらの官能基が単独で導入されていても、２種以上組み合わせて導入されていてもよい。吸着性能の観点から、特にスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、４級アンモニウム基、ピリジウム基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、メルカプト基、フェニル基及びアルキル基が好ましい。官能基が４級アンモニウム塩基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、アゾ基、エチレンジアミン基の場合その導入量は、窒素含有量で１０ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは５０ｐｐｍ以上である。一方、官能基がリン酸基の場合、リン含有量で１０ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは５０ｐｐｍ以上である。また官能基がメルカプト基、スルホン酸基の場合、硫黄含有量で１０ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは５０ｐｐｍ以上である。

また、本発明の不織布を構成する微細セルロース繊維は、本発明の目的を阻害しない範囲内でセルロースの水酸基の一部がアセチル基、ニトロ基等に置換されていてもよいし、セルロース表面にポリエチレングリコール等のアルキルエーテル類をグラフトさせてもよい。
本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、目付が１ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。微細セルロース繊維の目付が１ｇ／ｍ^２未満であると、例えセルロース不織布重量当たりの蛋白吸着能を向上させたとしても、吸着できる蛋白質の絶対量が少なく、例えば抗原や抗体を吸着して使用するイムノクロマト用支持体や酵素固定膜として利用する場合、十分な検出感度が得られなかったり、酵素反応の効率が悪かったりという問題が起こる。一方、微細セルロース繊維の目付が２００ｇ／ｍ^２を超えると、空孔率を高く維持できていても、形成された空孔の径が極めて微細であり、不織布内部のセルロース繊維への蛋白質接触が困難となり、蛋白質吸着能が低下する。蛋白質吸着性セルロース不織布の目付はより好ましくは２ｇ／ｍ^２以上１８０ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは３ｇ／ｍ^２以上１５０ｇ／ｍ^２以下である。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の比表面積は、セルロース繊維の数平均繊維径や空孔率等に影響されるが、蛋白質吸着能向上の観点から比表面積が１ｍ^２／ｇ以上２００ｍ^２／ｇ以下の範囲で制御することが好ましく、より好ましくは５ｍ^２／ｇ以上１８０ｍ^２／ｇ以下である。また本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の平均孔径は０．０１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。セルロース不織布の平均孔径が０．０１μｍ以上２０μｍ以下であることによって、ナノサイズの酵素やウィルスから十数μmサイズの細胞も吸着しやすくなる。平均孔径が０．０１μｍ以下であると不織布内部のセルロース繊維への蛋白質接触が困難となり、蛋白質吸着能が低下する。一方、微細セルロース繊維で平均孔径２０μｍを超える不織布を形成することは困難であると同時に、蛋白質との接触面積が低下するので吸着する蛋白質量が低下する。蛋白質吸着性セルロース繊維の平均孔径は、より好ましくは０．０５μｍ以上１５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下である。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の目付１０ｇ／ｍ^２相当の引張強度は６Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましい。不織布の引張強度はその目付の大小に影響されるが、目付１０ｇ／ｍ^２相当の引張強度が６Ｎ／１５ｍｍ未満であると不織布の取扱い時の破損に繋がる。好ましくは、７Ｎ／１５ｍｍ以上、より好ましくは８Ｎ／１５ｍｍ以上である（いずれも目付１０ｇ／ｍ^２相当）。一方、本発明のセルロース不織布の引張強度の上限値は特にないが、目付１０ｇ／ｍ^２あたり１００Ｎ／１５ｍｍを超えることは事実上ない。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、多孔性のシート上に積層されることを除外するものではない。多孔性シートとしては、不織布或いは多孔質膜であることが好ましい。具体的には、セルロース製、ポリエチレンテレフタレート製、６，６−ナイロン製、６−ナイロン製、ポリビニルアルコール製、各種ポリウレタン製の不織布、あるいはセルロース製、ポリエチレンテレフタレート製、６，６−ナイロン製、６−ナイロン製、ポリビニルアルコール製、各種ポリウレタン製の不織布や多孔質膜を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、セルロース不織布重量に対して１０重量％未満、かつ本発明の目的を阻害しない範囲内で、ポリプロピレンの短繊維、ポリプロピレン（芯）とポリエチレン（鞘）の複合繊維、ポリプロピレン（芯）とエチレンビニルアルコール（鞘）の複合繊維、高融点ポリエステル（芯）と低融点ポリエステル（鞘）の複合繊維等のバインダー繊維を含有することができる。また本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、セルロース不織布重量に対して１０重量％未満、かつ本発明の目的を阻害しない範囲内で、シリカ粒子、アルミナ粒子、ダイヤモンド粒子、窒化硼素、炭化珪素、酸化チタン粒子、炭酸カルシウム粒子のような無機系粒子状化合物、また、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機系微粒子を含有することができる。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、セルロース不織布１ｇ重量あたり５０００μｇ／ｇ以上の高い蛋白質吸着能を有している。本発明において、蛋白質吸着能とは、化学結合又は物理吸着を介して蛋白質が付着することをいい、蛋白質吸着量は、モデル的にウシ血清アルブミン（ＷＡＫＯ社製、ＩｇＧフリー、プロテアーゼフリー）蛋白質を用いて評価することができる。

本発明のセルロース不織布は、高い空孔率と比表面積を持ち、かつ高い蛋白質吸着能を有することから血液成分の特定物質補足フィルターやウイルス等微生物の除去フィルター、細胞や微生物の培養基材、或いは抗原や抗体を吸着したイムノクロマト用支持体等のメディカル用基材、更に酵素を固定して酵素触媒反応を効率的に行うことのできる酵素固定膜に有効に利用することができる。

次に、本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布の製造方法について説明するが、特にこの方法に限定されるものではない。
本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、本発明で規定する空孔率Ｐ_ａｖと吸水率Ｗ_ａｖを維持し、かつ優れた膜質均一性（シート内での空孔率や吸水率の均一度が高い状態）を確保するために、〔１〕予め多孔質（空孔率Ｐ_ａｖ４０％以上９９％以下）かつ高膜質均一性（空孔率ばらつきのない）のセルロース不織布（原布）を抄紙製造した後、〔２〕架橋・撥水化処理を行うのが好ましい。

〔１〕の原布となるセルロース不織布の抄紙製造方法としては、基本的に前記した特許文献４（特開２０１０−０９８０４８６号公報）に記載された微細化方法及びエマルジョン抄紙方法を採用することが好ましいが、この方法を採用するにおいては、引き続く〔２〕架橋・撥水化処理工程における処理効率や工程安定性（原布の構造維持）を考慮して、セルロース原料や抄紙後の不織布の含水率に下記留意することが好ましい。更に好ましい原布の調製方法として不織布の孔径制御方法についても以下に説明する。

（セルロース原料）
原布となるセルロース不織布を構成する微細セルロース繊維は、天然セルロース繊維を用いることが好ましい。セルロース繊維には、一旦溶剤に溶かしたものを紡糸して得られるビスコースレーヨンや銅アンモニアレーヨン等の再生セルロース繊維及びリヨセルやテンセル等の精製セルロース繊維があるが、これらは天然セルロース繊維と比較して耐溶剤性、耐熱性に劣るので、〔２〕架橋・撥水処理工程において、架橋剤や撥水剤、或いは処理溶剤による変性、構造変化（収縮による空孔の潰れ等）がおきやすい。天然セルロース繊維としては、酢酸菌のようなバクテリアがナノサイズで産生するバクテリアセルロースを使用することができるし、また針葉樹パルプや広葉樹パルプ等のいわゆる木材パルプやコットンリンターパルプを含むコットン由来パルプ、麻由来パルプ，バガス由来パルプ，ケナフ由来パルプ，竹由来パルプ、ワラ由来パルプ等の非木材パルプ、その他、海藻由来のセルロースやホヤセルロースの精製物をナノオーダーまでフィブリル化（微細化）して使用することができるが、生産コストや原料の入手のし易さなどの観点から木材パルプや非木材パルプを用いるのが好ましい。またこれらセルロース原料の重合度（ＤＰ）は、〔２〕での工程安定性やセルロース不織布の強力発現の観点から３００以上が好ましく、より好ましくは６００以上である。

（抄紙後の不織布の含水率）
抄紙工程で得られた湿紙は、一旦ドラムドライヤーのような定長型の乾燥機で乾燥したものを〔２〕架橋・撥水処理工程の原布として利用してもよいし、乾燥せずにそのまま利用することも可能であるが、いずれの場合も不織布の含水率は６０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは５０重量％以下、最も好ましくは４０重量％以下である。不織布の含水率が６０重量％を超えると、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等のイソシアネート化合物を用いて架橋処理を行う場合、イソシアネート化合物がセルロース繊維表面に存在する水と反応してしまい、セルロースとの架橋反応率が著しく低くなるか、また架橋反応率を高められるとしても反応時間を長くする、或いは架橋剤濃度を高くする必要があり生産効率を著しく阻害してしまう。更に不織布の含水率が６０％重量を超えると、シート内の空孔率や吸水率のばらつきが大きくなり（均一度低下）、膜質均一性が阻害され、結果としてシート内で蛋白質吸着能のばらつきが生じる。

（孔径制御）
本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、利用される用途によっては特定の孔径を要求される場合があるが、その場合、エマルジョンスラリー調製に用いる油性化合物の種類や添加量によって調整する方法のほか、繊維径の異なるセルロース繊維を混合して抄紙用スラリーを調整する方法や特定サイズの粒子をスラリーに添加して抄紙後の後工程で溶解除去するという方法を採用することも可能である。繊維径の異なるセルロース繊維を混合する場合は、セルロース繊維の数平均繊維径が５００ｎｍを超えない範囲で必要孔径と蛋白質吸着量に関わる比表面積を考慮して混合する微細セルロース繊維の繊維径及び混合比を適宜選択採用すればよい。また孔径制御用の粒子を添加する場合は、セルロース繊維の溶解、膨潤、変性等を引き起こさない溶剤、例えば、石油エーテル、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの含塩素系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシドなど非プロトン性極性溶媒等の少なくとも１種に溶解するポリスチレンやポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール等の特定粒径の粒子を選択採用すればよい。

次に〔２〕架橋・撥水化処理工程について、架橋処理と撥水処理に分けて説明する。
（架橋処理）
〔１〕の工程で得られたセルロース不織布を、各種架橋剤を分散或いは溶解させた溶媒中に浸漬し、熱処理することで目的とする吸水率を有するセルロース不織布を得ることができる。
ここで利用される架橋剤としては、前述したとおり尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリオキザール樹脂、エチレン尿素系樹脂、プロピレン尿素系樹脂、ウロン系樹脂、トリアゾン系樹脂、ジメチルジヒドロキシエチレンウリア系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スルホン系樹脂、カルボン酸系樹脂等の繊維素反応型樹脂やジビニルスルホン、カルボジイミド、ジヒドラジン、ジヒドラジド、エピクロルヒドリン、多官能エポキシ化合物、イソシアネート化合物の群から少なくとも１種が選ばれるが、蛋白質吸着性能やセルロース繊維との反応性、また膜質均一性の観点から尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリオキザール樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。

処理溶媒としては、石油エーテル、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル類、塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの含塩素系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシドなど非プロトン性極性溶媒などが挙げられ、使用する架橋剤との適性に応じて選択することが好ましい。またこれらの溶媒には水が含まれていてもよいが、その場合、処理溶媒の水分率が５０重量％以下であることが好ましい。処理溶媒の水分率が５０重量％を超えると架橋剤が水と反応してしまうため、反応率の低下を引き起こし、結果として目的とする吸水率を有するセルロース不織布が得られない。また処理溶媒の水分率が５０重量％を超えると目的とする空孔率を有するセルロース不織布が得られないか、または空孔率のシート内のばらつきが生じる。処理溶媒の水分率はより好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。

上記処理溶媒に各種架橋剤を分散或いは溶解させるが、この場合架橋剤の濃度は０．０５重量％以上２０重量％以下が好ましい。架橋剤濃度が０．０５％未満であると目的とする吸水率を有するセルロース不織布が得られない。架橋剤濃度が２０重量％を超えると吸水率のシート内ばらつきが大きくなる傾向がある。より好ましくは０．１重量％以上１５重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以上１０重量％以下である。

浸漬処理温度と時間は、架橋剤の種類に応じて設定すればよいが、処理温度が２００℃を超えるとセルロース不織布が熱劣化し、蛋白質吸着能や強力の低下を引き起こすので、１８０℃以下が好ましく、１６０℃以下がより好ましい。また処理温度が低いと処理に長時間要するので、１０℃以上が好ましく、より好ましくは１５℃以上である。処理時間の適正範囲は温度によって異なるが、３０秒間〜２４時間である。
所定温度・時間で浸漬処理されたセルロース不織布を熱処理するが、この場合３０ｇ／１０ｃｍ以上の張力下で熱処理することが空孔率を高く維持し、かつシート内の空孔率ばらつきが抑制されたセルロース不織布を得ることができるため好ましい。熱処理時の張力の上限は、処理溶剤を含んだセルロース不織布が破損しない範囲であればよい。熱処理温度は、架橋剤の種類に応じて設定すればよいが、好ましくは、４５℃以上２００℃以下、さらに好ましくは、６０℃以上１８０℃以下の範囲とすれば、目的とする吸水率を有するセルロース不織布を効率的に製造することができる。場合によっては、１００℃以下の低温熱処理と１００℃以上の高温熱処理を多段で実施することも、膜質均一性に優れたセルロース不織布を得るためには有効であることもある。

（撥水化処理）
〔１〕の工程で得られたセルロース不織布を、各種撥水剤を分散或いは溶解させた溶媒中に浸漬し、熱処理することで目的とする吸水率を有するセルロース不織布を得ることができる。
本発明で利用される撥水処理剤としては、前述のとおり有機フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤、ワックス系撥水剤、また、シランカップリング剤等が挙げられるが、離脱防止や膜質均一性（シート内の吸水率ばらつき抑制）の観点からシランカップリング剤が好ましい。また、好ましいシランカップリング剤の種類についても前述のとおりであるが、溶液中での形態保持性が必ずしも優れているとはいえない不織布（場合によっては、崩壊することもある）の構造（高空孔率と膜質均一性）を維持したまま効率的に反応させるという観点からメチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランが好ましい。

上記カップリング反応において用いられる有機溶媒としては、例えば、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類などを挙げることができる。上記アルコール類としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレンモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコールなどを挙げることができる。また、芳香族炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、エーテル類としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられ、ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等、エステル類としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレン、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ノルマルプロピル、乳酸イソプロピル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチルなどが挙げられるが、シランカップリング剤の分散性・溶解性及びセルロース不織布の空孔率制御の観点からメタノール、アセトンなどを使用することが好ましい。これらの処理溶剤は、１種単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの溶媒には水が含まれていてもよいが、水分率が５０重量％以下であることが好ましい。処理溶媒の水分率が５０重量％を超えると目的とする吸水率を有するセルロース不織布が得られない。また処理溶媒の水分率が５０重量％を超えると目的とする空孔率を有するセルロース不織布が得られないか、または空孔率のシート内のばらつきが生じる。処理溶媒の水分率はより好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下である。

シランカップリング反応に用いられる上記シランカップリング剤は、上記溶媒に分散或いは溶解させるが、この場合、シランカップリング剤の濃度は、０．０１重量％以上５０重量％以下が好ましい。シランカップリング剤濃度が０．０１重量％未満であると、目的とする吸水率を有するセルロース不織布が得られない。シランカップリング剤の濃度が、５０重量％を超えると、シランカップリング剤同士で反応が促進され、副反応が生じるため、結果として、セルロース不織布に撥水効果を付与することができなくなる。より好ましくは０．０５重量％以上４０重量％以下であり、更に好ましくは０．１重量％以上３０重量％以下である。

本発明におけるカップリング反応は上記列記した溶媒中で触媒を用いて行うことが好ましい。本発明で用いられる触媒としては、アルカリ金属水酸化物、遷移金属化合物、無機酸、有機酸、有機アミン塩、アミンが挙げられる。アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウムが挙げられる。遷移金属化合物としては、特に限定されず、例えば、白金 単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラック等の担体に白金固体を分散させたもの、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトン等との錯体、白金−オレフィン錯体、白金（０）−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体が挙げられる。白金化合物以外の触媒の例としては、ＲｈＣｌ（ＰＰｈ₃）₃，ＲｈＣｌ₃，ＲｕＣｌ₃，ＩｒＣｌ₃，ＦｅＣｌ₃，ＡｌＣｌ₃，ＰｄＣｌ₂・Ｈ₂Ｏ，ＮｉＣｌ₂，ＴｉＣｌ₄等が挙げられる。無機酸としては、塩酸、硫酸、リン酸がある。有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、安息香酸が挙げられる。有機アミン塩としては、硫酸アンモニウム塩、塩化アンモニウム又は硝酸アンモニウム、硫酸グアニジウム、テトラメチルアンモニウム硫酸塩、トリエチルアンモニウム塩酸塩又はトリエチルアンモニウム硫酸塩、ピリジン塩酸塩又はピリジン硫酸塩、アミンとしては、メチルアミン、エーテルアミン 、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン 、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、キヌクリジン、１，４−ジアザビシクロ[２．２．２]オクタン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、エチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン （ＴＭＥＤＡ）、ヘキサメチレンジアミン、アニリン、カテコールアミン、フェネチルアミン、１，８−ビス（ジメチルアミノ）ナフタレン、アマンタジン 、スペルミジン、スペルミンなどが挙げられる。カップリング反応では、これらの触媒で何ら制限はないが、セルロース不織布との反応性及び空孔率制御の観点から、酢酸、ピリジン、エチレンジアミンなどを使用することが好ましい。

本発明におけるカップリング反応の温度は、好ましくは０℃以上２００℃以下である。反応温度が０℃を下回ると、カップリング反応が進行せず、目的とする吸水率を有するセルロース不織布が得られない。また、２００℃を超えると、セルロース不織布が熱劣化し、蛋白質吸着能や強力の低下を引き起こす。より好ましくは２０℃以上１８０℃以下、特に好ましくは５０℃以上１５０℃以下である。反応時間は、好ましくは０．１〜６００分間である。反応時間が０．１分を下回ると、反応が進行しない。６００分を超えると、セルロース不織布が熱劣化し、また、重合度低下が起こるため、メディカル用支持体や酵素固定膜として十分な強度が得られない。より好ましくは０．５〜１００分間、さらに好ましくは１〜６０分間である。カップリング反応は、各成分を反応容器に一括で仕込んで実施してもよいし、一方の成分に他方の成分を断続的にもしくは連続的に添加しながら行ってもよい。

本発明の〔２〕架橋・撥水化処理工程は、上記（１）架橋処理と（２）撥水化処理をそれぞれ単独で実施してもよいし、（１）及び（２）両方を実施してもよい。（１）及び（２）両方を実施する場合は、同時に処理を行ってもよいし、工程を分けて実施してもよい。尚、本発明の〔２〕架橋・撥水化処理工程において、蛋白質吸着能を有するスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、４級アンモニウム塩基、ピリジウム塩基、２級アミノ基、３級アミノ基、アゾ基、イミノジ酢酸基、メルカプト基、エチレンジアミン基といった化学結合性の官能基やフェニル基及びアルキル基等の物理吸着性の官能基を別途導入することも可能であり、その場合、上記（１）及び／又は（２）に記載した好ましい条件の範囲内において、公知の方法に従って実施すればよい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
物性は以下の方法で測定した。
（１）微細セルロース繊維の数平均繊維径
微細セルロース繊維からなる不織布シートの表面に関して、無作為に３箇所、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察を１００００倍相当の倍率で行う。得られたＳＥＭ画像に対し、画面に対し水平方向と垂直方向にラインを引き、ラインに交差する繊維の繊維径を拡大画像から実測し、交差する繊維の個数と各繊維の繊維径を数える。こうして一つの画像につき縦横２系列の測定結果を用いて数平均繊維径を算出する。さらに抽出した他の２つのＳＥＭ画像についても同じように数平均繊維径を算出し、合計３画像分の結果を平均化し、対象とする試料の数平均繊維径とする。

（２）空孔率（Ｐ_ａｖ）
２０ｃｍ角のセルロース不織布から５ｃｍ角のサンプルを１６点切り取り、それぞれ島津製作所製の細孔分布測定装置Ｐｏｒｅ Ｓｉｚｅｒ９３２０を用いて水銀圧入法により空孔率Ｐ_ｉを測定する。１６点の平均値を空孔率（Ｐ_ａｖ）とする。

（３）吸水率（Ｗ_ａｖ）
２０ｃｍ角のセルロース不織布から巾１．２５ｃｍ、長さ２０ｃｍのサンプルを１６点切り取り、端から２ｃｍ部分に線を入れる。このサンプルを予め重量測定した秤量瓶（Ｗ₁）にいれ、１０５℃で６時間乾燥させた。乾燥終了後、サンプル上部（２ｃｍ部に線を入れた方）をクリップで挟み、つるした状態でサンプルを浸漬させた。２分後、サンプルを引き上げ、１分間静置させ余分な水滴を落下させた後、２ｃｍ線より下部の部分切り取り、秤量瓶（Ｗ₁）に入れ重量を測定した（W_２：秤量瓶＋含水セルロース不織布）。
次いで、１０５℃で６時間絶乾させた後、その重量を測定した(W_３：秤量瓶＋絶乾セルロース不織布)。下記式（６）により、吸水率Ｗ_ｉを算出した。サンプル１６点の平均を吸水率Ｗ_ａｖとする
吸水率Ｗ_ｉ（％）＝（W_２−W_３）／（W_３−Ｗ₁）×１００ 式（６）

（４）均一度パラメータＸ
上記（２）の方法で得られた空孔率Ｐ_ｉの平均値（Ｐ_ａｖ）と標準偏差（Ｐ_ｓｄ）、並びに上記（３）の方法で得られた吸水率Ｗ_ｉの平均値（Ｗ_ａｖ）と標準偏差（Ｗ_ｓｄ）から下記式（１）に従い、均一度パラメータＸを算出する。
Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ） 式（１）
ここで、標準偏差（Ｐ_ｓｄ）は、下記式（３）で定義され、また標準偏差（Ｗ_ｓｄ）は、下記式（５）で定義される。
Ｐ_ｓｄ＝[Σ（Ｐ_ｉ−Ｐ_ａｖ）²／ｎ]^1/2（ｎ＝１６） 式（３）
Ｗ_ｓｄ＝[Σ（Ｗ_ｉ−Ｗ_ａｖ）²／ｎ]^1/2（ｎ＝１６） 式（５）

（５）引張強力
引張強力の評価は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３にて定義される方法に従い、熊谷理機工業（株）の卓上型横型引張試験機（Ｎｏ．２０００）を用い、幅１５ｍｍのサンプル１０点について測定し、その平均値を引張強力とした。目付けの違いを考慮して、１０ｇ／ｍ^２目付け相当の値で評価した。

（６）蛋白質吸着量
蛋白質はウシ血清アルブミン（ＷＡＫＯ社製、ＩｇＧフリー、プロテアーゼフリー）を用いた。リン酸緩衝水溶液（ＷＡＫＯ社製、ｐＨ７．４）に、1500μg/mlの濃度になるようにウシ血清アルブミンを溶解する。調製溶液5mlに、所定量ａ（g）のセルロース不織布を30℃、24時間浸漬させ、その後取り出す。残液サンプルにBCA Working Reagent(WAKO社、BCA Protein Assay Kit -Reducing Agent)を添加し、37℃で30分間インキュベートする。次いで、5分間、20℃で冷却し、マイクロプレートに200μl加え、マイクロプレートリーダー（日立ハイテク社製、SH-1000）により562nmの吸光度を測定する。その吸光度から求めた水溶液中のウシ血清アルブミン濃度ｂ（μｇ／ｍｌ）を用いて、蛋白質吸着量ｃ（μｇ／ｇ）を下記式（７）にて求めた。
ｃ（μｇ／ｇ）＝（１５００−ｂ）／ａ 式（７）
１サンプルにつき、以上の操作をｎ＝３実施し、それらの平均値を蛋白質吸着量とした。

（７）原布とするセルロース不織布の含水率
５ｍｌアセトンを入れたサンプル管中に金属製スパチュラにて２ｃｍ角にカットした不織布を投入し、セルロースが均一に崩壊、分散するまで手で強く振とうする。前記サンプル管を１時間静置し、上澄み液からマイクロシリンジで評価液を採取し、ガスクロにて分析を行う。ガスクロチャートに現れる水のピークとスラリーに添加した油性化合物のピーク面積比と、更に下記方法で求められる水溶性高分子濃度（Ｑ_１）と固形分濃度（Ｑ_２）から不織布に含まれる含水率を算出する。

（水溶性高分子濃度）
不織布１ｇを、５００ｇの冷水（５℃以下のイオン交換水を使用）に分散させ、家庭用ミキサーで５分間分散させる。次に分散液の温度を５℃以下に保持しながら、３０分間放置し、繊維に付着している水溶性高分子を完全に水相へ溶解させる（この間、１０分間に１回の割合で手で軽くゆする）。この後、得られた繊維の分散液をガラスフィルター等で濾過・洗浄し、濾液を回収し、さらにエバポレーターにて該濾液の濃縮を行い、得られた濃縮液を、内部標準を加えた重水中に適量溶かし、１Ｈ−ＮＭＲのピーク強度により溶解している各成分の濃度を評価する。
重水へ濃縮液の溶解量、先に行った濃縮工程の濃縮度等を考慮し、１Ｈ−ＮＭＲによる溶解成分の濃度から、セルロースシート中の溶解成分の含有率（Ｑ_１）を算出する。

（不織布の固形分濃度）
約１０ｃｍ角にカットした不織布を秤量瓶（Ｗ_１）に投入し重量の重量（Ｗ_２：秤量瓶＋水＋微細セルロース繊維＋水溶性高分子＋油性化合物）を測定し、１０５℃の電気乾燥機内で６時間乾燥し、デシケータ中で３０分間冷却した後重量を求める（Ｗ_３：秤量瓶＋微細セルロース繊維＋水溶性高分子）。固形分濃度（Ｑ_２）は、下記式（７）にて求める。尚、水溶性高分子重量（Ｗ_４）は、上記水溶性高分子濃度（Ｑ_１）に記載した方法で別途算出する。
不織布の固形分濃度（Ｑ_２）＝（Ｗ_３−Ｗ_４−Ｗ_１）／(Ｗ_２−Ｗ_１)×１００ 式（８）

［参考例１：原布１の調製］
重合度（ＤＰ）１７５０のコットンリンター原綿を１０重量％となるように水に浸液させて、オートクレーブ内で１３０℃、４時間の熱処理を行い、得られた膨潤パルプを何度も水洗し、水を含浸した状態の膨潤パルプを得た。
該膨潤パルプを固形分１．５重量％となるように水中に分散させて水分散体（４００Ｌ）とし、ディスクリファイナー装置として相川鉄工（株）製ＳＤＲ１４型ラボリファイナー（加圧型ＤＩＳＫ式）を用い、ディスク間のクリアランスを１ｍｍとして４００Ｌの該水分散体に対して、２０分間叩解処理を進めた後、引き続きクリアランスをほとんどゼロに近いレベルにまで低減させた条件下で叩解処理を続けた。経時的にサンプリングを行い、サンプリングスラリーに対して、ＪＩＳ Ｐ ８１２１で定義されるパルプのカナダ標準ろ水度試験方法（以下、ＣＳＦ法）のＣＳＦ値を評価したところ、ＣＳＦ値は経時的に減少していき、一旦、ゼロ近くとなった後、さらに叩解処理を続けると、増大していく傾向が確認された。クリアランスをゼロ近くとしてから１０分間、上記条件で叩解処理を続け、ＣＳＦ値で７３ｍｌ↑の叩解スラリーを得た。得られた叩解スラリーを、そのまま高圧ホモジナイザー（ニロ・ソアビ社（伊）製ＮＳ０１５Ｈ）を用いて操作圧力１００ＭＰａ下で５回の微細化処理を実施し、ミクロフィブリル化セルロースの水系分散液Ｍ_１（固形分濃度：１．５重量％）を得た。

次に、このＭ_１６６．６７ｇ（０．２重量％）、油性化合物として１−ヘキサノールを６．００ｇ（１．２重量％）及び２重量％濃度のヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液を３．００ｇ（０．０１２重量％）、水４２４．３３ｇ添加し、家庭用ミキサーで４分間乳化・分散を行った後、２００ｒｐｍで１０分間攪拌しエマルジョンスラリー５００ｇを調製した。
ＰＥＴ／ナイロン混紡製の平織物（敷島カンバス社製、ＮＴ２０）をセットしたバッチ式抄紙機（熊谷理機工業社製、自動角型シートマシーン ２５ｃｍ×２５ｃｍ、８０メッシュ）に目付１０ｇ／ｍ^２目安に、上記調整したエマルジョンスラリー３１２．５ｇを投入し、その後大気圧に対する減圧度を７ｋＰａとして抄紙（脱水）し、湿潤状態の濃縮組成物からなる湿紙を得た。当該湿紙にカバー布（ＮＴ２０）を被せて、１ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で１分間プレスした。湿紙面をドラム面に接触させるようにして、湿紙／濾布の２層の状態で表面温度が１３０℃に設定されたドラムドライヤーにやはり湿紙がドラム面に接触するようにして約１２０秒間乾燥させ、得られた乾燥した２層体からセルロースのシート状構造物から濾布を剥離させて、白色の均一な微細セルロース繊維から構成される原布１を得た。原布１は以下の表１に示すとおり、微細セルロース繊維から構成され、高空孔率を有し、かつ膜質均一性の高いものであった。

［参考例２：原布２の調製］
参考例１と同様にして得られた不織布をエンボス加工機（由利ロール株式会社製 油圧式２本ロールテストエンボス機 ＹＵＲＩ ＲＯＬＬ−Ｈ２ＴＥＭ３００型）で熱圧着処理して原布２を得た。原布２の物性を以下の表１に示す。
・加熱ロール：スチールロール（Ｓ４５Ｃ：熱処理材)
・プレスロール：アラミドロール（硬度：８８°±１°)
・処理温度＆線圧：７０℃×２０ｋｇ／ｃｍ

［参考例３：原布３の調製］
１−ヘキサノールを添加せずにその重量分を水で調整した以外は、参考例１と同様に抄紙用スラリーを調製し、抄紙・プレス処理・乾燥を行い、原布３を得た。原布３の物性を以下の表１に示す。

［参考例４：原布４の調製］
参考例１の微細化処理工程において、ディスクリファイナー装置でＣＳＦ値９８ｍｌ↓まで叩解した時点で微細化処理を終了した以外は、参考例１と同様に抄紙スラリーを調製し、抄紙・プレス処理・乾燥を行い、原布４を得た。原布４の物性を以下の表１に示す。

［参考例５：原布５の調製］
参考例５においてプレス処理後の乾燥を行わなかった以外は、参考例１と同様に抄紙スラリーを調製し、抄紙・プレス処理を行い、原布５を得た。原布５の物性を以下の表１に示す。

［実施例１］
ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）をトルエンに６ｗｔ％希釈した処理液に、参考例１で得られた原布１（０．５ｇ）を２０℃で３分間含浸させた。次いで、含浸処理を行ったものを厚紙で挟み込み、１ｋｇ／ｃｍ^２で１分間圧搾した後、２分間風乾させ、５０ｇ／１０ｃｍ張力下、内温１３０℃に制御された乾燥機で５分間熱処理を実施した。乾燥機から取り出し、トルエン洗浄した後、５０ｇ／１０ｃｍ張力下風乾しセルロース不織布Ｓ１を得た。Ｓ１は、以下の表２に示すとおり高い空孔率を有し、かつ吸水率も本発明で規定する範囲にコントロールされており、その結果蛋白質吸着量が１２７４３μｇ／ｇと高い蛋白質吸着能を示した。更にＳ１は均一度パラメータＸが０．００９と膜質均一性の高いものであった。

［実施例２と実施例３］
ＭＤＩの濃度を以下の表２に示す条件で実施した以外は、実施例１と同様に処理を行いセルロース不織布Ｓ２及びＳ３を得た。Ｓ２及びＳ３は、以下の表２に示すとおり蛋白質吸着量５０００μｇ／ｇ以上の高い蛋白質吸着能を示した。

［実施例４］
メラミン樹脂（ベッカミンＭ−３、ＤＩＣ北日本ポリマー社製）をメタノールに３ｗｔ％希釈した液に、有機アミン塩（キャタリストＡＣＸ、ＤＩＣ北日本ポリマー社製）をベッカミンＭ−３に対して３０ｗｔ％添加したものを処理液とし、原布１（０．５ｇ）を２０℃で３分間含浸させた。次いで、含浸処理を行ったものを厚紙で挟み込み、１ｋｇ／ｃｍ^２で１分間圧搾した後、２分間風乾させ、５０ｇ／１０ｃｍ張力下、内温１６０℃に制御された乾燥機で５分間熱処理を実施した。乾燥機から取り出し、メタノール洗浄した後、５０ｇ／１０ｃｍ張力下風乾しセルロース不織布Ｓ４を得た。Ｓ４は、以下の表２に示すとおり蛋白質吸着量５０００μｇ／ｇ以上の蛋白質吸着能を示し、かつ膜質均一性の高いものであった。

［実施例５］
メラミン樹脂（ベッカミンＭ−３、ＤＩＣ北日本ポリマー社製）の濃度を以下の表２に示す条件で実施した以外は、実施例４と同様に処理を行いセルロース不織布Ｓ５を得た。Ｓ５は、以下の表２に示すとおり蛋白質吸着量５０００μｇ／ｇ以上の蛋白質吸着能を示し、かつ膜質均一性の高いものであった。

［実施例６］
参考例２で得られた原布２を使用した以外は実施例１と同様に処理を行いセルロース不織布Ｓ６を得た。Ｓ６は、以下の表２に示すとおり高い蛋白質吸着能を示した。

［比較例１］
参考例１で得られた原布１について特に架橋処理や撥水処理を施すことなく蛋白質吸着評価を実施した。以下の表２に示すとおり吸水率Ｗ_ａｖは８０１％で本発明で規定する範囲から外れており、蛋白質吸着量も３６２０μｇ／ｇと蛋白質吸着能は低かった。

［比較例２］
参考例３で得られた空孔率（Ｐ_ａｖ）３７％の原布３を用いた以外は実施例１と同様に実施してセルロース不織布Ｃ１を得た。以下の表２に示すとおり蛋白質吸着量が３０３０μｇ／ｇと蛋白質吸着能は非常に低かった。また膜質均一性も劣るものであった。

［比較例３］
参考例４で得られた数平均繊維径が５００ｎｍを超える原布４を用いた以外は実施例１と同様に実施してセルロース不織布Ｃ２を得た。以下の表２に示すとおり蛋白質吸着量が２３８２μｇ／ｇと蛋白質吸着能は非常に低かった。

［実施例７〜１０］
エチレンジアミン触媒を７．７重量％添加溶解したアセトンに以下の表３に示す組成でシランカップリング剤を溶解させたものを処理液とし、参考例１で得られた原布１（０．５ｇ）を２０℃で１分間浸漬させた。次いで、含浸処理を行ったものを厚紙で挟み込み、１ｋｇ／ｃｍ^２で１分間圧搾した後、５０ｇ／１０ｃｍ張力下、内温１００℃に制御させた乾燥機で５分間熱処理を実施した。乾燥機から取り出し、ヘキサン、メタノール、アセトンの順番で洗浄した後、５０ｇ／１０ｃｍ張力下風乾しセルロース不織布Ｓ７〜Ｓ１０を得た。以下の表３に示すように、Ｓ７〜Ｓ１０は、いずれも高い蛋白質吸着能を示し、かつ膜質均一性の高いものであった。特にシランカップリング剤Ａと官能基にアミノ基を有するシランカップリング剤Ｂを組み合わせたＳ９及びＳ１０は、非常に高い蛋白質吸着能を示した。

［比較例４］
処理溶媒にメタノール水溶液（水分率６０重量％）を用いた以外は実施例１と同様に実施してセルロース不織布Ｃ３を得た。Ｃ３の吸水率は７２５％とほとんど反応が進行しておらず、また乾燥時の収縮のため空孔率が４５％まで低下しており、その結果、蛋白質吸着量は２７８７μｇ／ｇと非常に低かった。

［実施例１１］
参考例５で得られた含水率が７２．４％の原布５を用いた以外は実施例１と同様に実施してセルロース不織布Ｃ４を得た。３回実施した蛋白質吸着評価結果は、平均で５１１７μｇ／ｇであった。しかしながら、空孔率均一度Ｘ_Ｐが０．１８９、吸水率均一度Ｘ_Ｗが０．１６９で、均一度パラメータＸが０．０３２と均一性が劣り、蛋白質吸着量は、５９３２μｇ／ｇ、３２４５μｇ／ｇ及び６１７３μｇ／ｇとばらつきが大きかった。

本発明の蛋白質吸着性セルロース不織布は、高い空孔率と比表面積を持ち、かつ高い蛋白質吸着能を有することから、血液成分の特定物質補足フィルターやウイルス等微生物の除去フィルター、細胞や微生物の培養基材、或いは抗原や抗体を吸着したイムノクロマト用支持体等のメディカル用基材、更に酵素を固定して酵素触媒反応を効率的に行うことのできる酵素固定膜に好適に利用可能である。

Claims (10)

1. 下記条件（１）〜（３）：
   （１）平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である；
   （２）空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下である｛ここで、Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；及び
   （３）吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下である｛ここで、Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；
   を満足することを特徴とする蛋白質吸着性セルロース不織布。
2. 前記セルロースは、蛋白質吸着能を有する官能基を含む、請求項１に記載の蛋白質吸着性セルロース繊維。
3. 前記蛋白質吸着能を有する官能基が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、４級アンモニウム基、ピリジウム基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、メルカプト基、フェニル基、及びアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項１又は２に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。
4. 下記式（１）：
   Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ）
   ｛式中、Ｐ_ａｖとＰ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味し、そしてＷ_ａｖとＷ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味する。｝で定義されるセルロース不織布の均一度パラメータＸが０．０１５以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。
5. 下記条件（１）〜（４）：
   （１）平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である；
   （２）空孔率Ｐ_ａｖが４０％以上９９％以下である｛ここで、Ｐ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；及び
   （３）吸水率Ｗ_ａｖが１５０％以上６５０％以下である｛ここで、Ｗ_ａｖは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値を意味する。｝；
   （４）化学結合又は物理吸着を介して蛋白質が５０００μｇ／ｇ以上吸着されている；
   を満足することを特徴とする蛋白質吸着性セルロース不織布。
6. 前記セルロースは、蛋白質吸着能を有する官能基を含む、請求項５に記載の蛋白質吸着性セルロース繊維。
7. 下記式（１）：
   Ｘ＝（Ｐ_ｓｄ／Ｐ_ａｖ）×（Ｗ_ｓｄ／Ｗ_ａｖ）
   ｛式中、Ｐ_ａｖとＰ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ空孔率Ｐ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味し、そしてＷ_ａｖとＷ_ｓｄは、２０ｃｍ角のセルロース不織布を１６等分し、それぞれ吸水率Ｗ_ｉを測定した時の平均値及び標準偏差をそれぞれ意味する。｝で定義されるセルロース不織布の均一度パラメータＸが０．０１５以下である、請求項５又は６に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。
8. 吸着される蛋白質が酵素又は抗体である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布。
9. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布に蛋白質が吸着されたものからなるイムノクロマト用支持体。
10. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の蛋白質吸着性セルロース不織布に蛋白質が吸着されたものからなる酵素固定膜。