CN104114765B

CN104114765B - 微细纤维的制造方法和微细纤维和无纺布以及微细纤维状纤维素

Info

Publication number: CN104114765B
Application number: CN201380008822.8A
Authority: CN
Inventors: 赵雅苹; 野一色泰友
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: EP2853635A1; JP2018157819A; CN104114765A; EP2853635A4; US10167576B2; JPWO2013176033A1; JP6327149B2; EP2853635B1; JP6773071B2; WO2013176033A1; US20150079866A1

Abstract

本发明涉及一种微细纤维的制造方法，其包括：利用酶对纤维素原料进行处理的工序、和将前述处理后的纤维素原料进行解纤的工序，前述利用酶进行处理的工序包括在至少EG活性与CBHI活性之比为0.06以上的条件下进行处理的工序。前述纤维素原料优选选自植物纤维。根据本发明，可以由纤维素原料效率良好地制造微细纤维、以低成本提供环境负荷小的微细纤维的制造方法、以及微细纤维和无纺布。

Description

微细纤维的制造方法和微细纤维和无纺布以及微细纤维状纤维素

技术领域

本发明涉及利用了酶的微细纤维的制造方法和利用该制造方法得到的微细纤维和无纺布以及微细纤维状纤维素。

本申请要求基于2012年5月21日在日本申请的特愿2012-115411号、和2012年8月10日在日本申请的特愿2012-178344号的优先权，将其内容引入其中。

背景技术

近年来，出于石油资源的代替和环境意识的提高，利用了能够再生产的天然纤维的材料受到关注。天然纤维中，纤维直径为10～50μm的纤维素纤维、特别是源自木材的纤维素纤维(纸浆)主要以纸制品的形式迄今为止被广泛地使用。另外，作为纤维素纤维，还已知有纤维直径为1μm以下的微细纤维，含有该微细纤维的片材具有机械强度高等优点，研究了在各种用途中的应用。例如已知将微细纤维进行抄纸制成无纺布，以高强度的片材的形式进行利用。另外，与高分子组合化时，在高分子中细的纤维更均匀且致密地分散，耐热尺寸稳定性飞跃性地提高。这样的复合体可以用于各种结构构件，作为有机EL、或液晶显示器用的挠性透明基板也寄予非常大的期待。

作为微细纤维的制造方法，专利文献1和专利文献2中，利用选择性地切断纤维素酶的纤维素纤维的非晶质区域的功能、选择性地切断发挥木聚糖酶、或半纤维素酶的微纤维之间的粘接剂的作用的木葡聚糖、或半纤维素成分的功能，进行纤维的微细化。

专利文献3和专利文献4中，尝试了利用内切葡聚糖酶型纤维素酶进行纤维的微细化。

另外，作为纤维素纤维，还已知有纤维直径为纳米级的微细纤维状纤维素(专利文献5、6、7)。例如专利文献5中记载了将叩解后的纸浆进行解纤而得到的聚合度500以上的微细纤维状纤维素。专利文献6中记载了将纤维素原料在离子液体中进行解纤而得到的聚合度600以上的微细纤维状纤维素。专利文献7中记载了利用N-氧自由基和次氯酸钠等共氧化剂对纤维素原料进行处理、并解纤而得到的微细纤维状纤维素。专利文献7中的N-氧自由基和共氧化剂的处理中，使纤维素的羟基氧化而形成羧基。

微细纤维状纤维素中，近年来，对各种用途研究了使用。例如研究了将微细纤维状纤维素与乳液树脂混合后、脱水，从而得到纤维强化复合树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-75214号公报

专利文献2：日本特开2008-169497号公报

专利文献3：日本特开2008-150719号公报

专利文献4：日本特表2009-526140号公报

专利文献5：日本特开2012-036529号公报

专利文献6：日本特开2011-184816号公报

专利文献7：日本特开2011-184825号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1～4的制造方法中，由于纤维素原料的微细化不充分，且微细纤维的收率低，分散液的稳定性也不充分，所以由纤维原料的制造效率低，而且成本高。

通常，微细纤维状纤维素以浆料的形态得到。然而，专利文献5和6中记载的微细纤维状纤维素在进行浆料化时，有时流动性低，而且粘度变高。

专利文献7中记载的微细纤维状纤维素的滤水性低，在将微细纤维状纤维素进行片材化的情况下，生产率低，而且片材化困难。得到片材的情况下，也易于发生经时地黄变。另外，专利文献7中记载的微细纤维状纤维素的浆料的粘度高，难以得到高浓度品。

进而，专利文献5～7中记载的微细纤维状纤维素与乳液树脂混合时，易于形成聚集物。

本发明的目的在于，提供解决了上述问题的微细纤维的制造方法和利用该制造方法得到的微细纤维。

另外，本发明的目的在于，提供进行浆料化时的流动性高、为低粘度、滤水性优异、不易黄变、与乳液树脂混合时不易形成聚集物的微细纤维状纤维素。

用于解决问题的方案

本发明人等对利用酶处理进行的微细纤维的制造方法进行了深入研究，结果，使用现有的具有选择性地切断纤维素纤维的非晶质区域的功能的内切型葡聚糖酶、和发挥微纤维之间的粘接剂的作用的木葡聚糖、具有选择性地切断半纤维素成分的功能的木聚糖酶、或半纤维素酶，对纤维素原料进行处理后，利用机械力进行微细化的方法中，微细纤维的收率低，而且所得微细纤维短，长径比也较小。本发明中发现：通过在酶处理时使用同时包含上述内切型葡聚糖酶、和具有选择性地切断晶体区域的功能的纤维二糖水解酶的酶，从而可以得到微细纤维的收率明显提高、且纤维长度长、长径比也较大的微细纤维。

本发明例如包含以下各发明。

(1)一种微细纤维的制造方法，其特征在于，其包括：(a)利用酶对纤维素原料进行处理的工序；和(b)将前述处理后的纤维素原料进行解纤的工序，在前述利用酶进行处理的工序中，包括在至少酶的EG活性与CBHI活性之比为0.06以上的条件下进行处理的工序。

(2)根据(1)所述的微细纤维的制造方法，其特征在于，纤维素原料选自植物纤维。

(3)一种微细纤维，其是利用(1)、(2)中任一项所述的制造方法而得到的。

(4)一种无纺布，其含有(3)所述的微细纤维。

本发明的微细纤维状纤维素的平均纤维宽度为1～1000nm，聚合度为50以上且小于500，酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下。

本发明的微细纤维状纤维素中，优选平均长径比为10～1000。

另外，本发明具有以下方面。

〔1〕一种微细纤维的制造方法，其包括：

(a)利用对纤维素原料酶进行处理；和(b)将前述处理后的纤维素原料进行解纤，前述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在至少前述酶中所含的内切型葡聚糖酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.06以上的条件下进行处理，

〔2〕根据〔1〕所述的微细纤维的制造方法，其中，前述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在前述酶中所含的β-葡糖苷酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.30以下的条件下进行处理，

〔3〕根据〔1〕所述的微细纤维的制造方法，其中，前述纤维素原料选自植物纤维，

〔4〕一种微细纤维，其是利用〔1〕～〔3〕中任一项所述的制造方法而得到的，

〔5〕一种无纺布，其含有〔4〕所述的微细纤维，

〔6〕一种微细纤维状纤维素，其平均纤维宽度为1～1000nm，聚合度为50以上且小于500，和酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下，和

〔7〕根据〔6〕所述的微细纤维状纤维素，其平均长径比为10～10000。

本发明的EG活性(内切型葡聚糖酶的活性)如下述那样测定、定义。本发明的内切型葡聚糖酶的活性是指，将β-1,4-葡聚糖的糖苷键在β-1,4-葡聚糖的非晶体区域进行水解的活性。

制备浓度1％(W/V)的羧甲基纤维素(CMCNaHighviscosity(高粘度)；CatNo150561，MPBiomedicals,Inc.)的基质溶液(含有浓度100mM、pH5.0的乙酸-乙酸钠缓冲液)。将测定用酶预先用缓冲液(与前述相同)稀释(对于稀释倍率，下述酶溶液的吸光度落入由下述葡萄糖标准液得到的标准曲线即可)。向90μl的前述基质溶液中添加前述稀释后所得的酶溶液10μl，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中至少选择浓度不同的标准液4点)，分别准备100μl，在37℃下保温30分钟。

向前述反应后的含酶溶液、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株式会社制造)分注200μl，使用酶标仪(infiniteM200、TECAN株式会社制造)，测定540nm的吸光度。

使用减去空白的吸光度后的各葡萄糖标准液的吸光度和葡萄糖浓度来制作标准曲线。酶溶液中的葡萄糖相当生成量从酶溶液的吸光度中减去空白的吸光度后使用标准曲线而算出(酶溶液的吸光度未落入标准曲线时，改变用前述缓冲液稀释酶时的稀释倍率进行再次测定)。将在1分钟内生成1μmol的葡萄糖等量的还原糖的酶量定义为1单位，根据下述式求出本发明的EG活性。

EG活性＝[用缓冲液稀释得到的酶溶液1ml的葡萄糖相当生成量(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、p23～24(1990年)(福井作蔵，“生物化学实验法(还原糖の定量法)第二版”，学会出版センター、p23～24(1990年))]

本发明的CBHI活性(纤维二糖水解酶的活性)如下述那样测定、定义。本发明的纤维二糖水解酶的活性是指，自还原末端和非还原末端的至少一方水解β-1,4-葡聚糖的糖苷键的活性。

在96孔微孔板(269620、NUNC株式会社制造)上分注1.25mM的4-甲基-伞形酮-纤维二糖糖苷(溶解于浓度125mM、pH5.0的乙酸-乙酸钠缓冲液)32μl，添加100mM的葡萄糖酸-1,5-内酯4μl，进而加入用前述同样的缓冲液稀释(对于稀释倍率，下述酶溶液的荧光发光度落入由下述标准液得到的标准曲线即可)的测定用酶液4μl，在37℃下使其反应30分钟后，添加500mM的甘氨酸-NaOH缓冲液(pH10.5)200μl，停止反应。

在前述同样的96孔微孔板分注作为标准曲线的标准液的4-甲基-伞形花内酯标准溶液40μl(浓度0～50μM的浓度不同的标准液至少4点)，在37℃下加温30分钟后，添加500mM的甘氨酸-NaOH缓冲液(pH10.5)200μl。

使用酶标仪(FluoroskanAscentFL、Thermo-Labsystems株式会社制造)，测定350nm(激发光460nm)处的荧光发光度。使用由标准液的数据制作的标准曲线，算出酶溶液中的4-甲基-伞形花内酯生成量(酶溶液的荧光发光度未落入标准曲线时改变稀释率进行再次测定)。将在1分钟内生成1μmol的4-甲基-伞形花内酯的酶的量设为1单位，根据下述式求出本发明的CBHI活性。

CBHI活性＝[稀释后酶溶液1ml的4-甲基-伞形花内酯生成量(微摩尔)/30分钟]×稀释倍率

本发明的β-葡糖苷酶的活性(BGL活性)利用以下所示的方法测定。本发明的β-葡糖苷酶的活性是指水解糖的β-糖苷键的活性。

β-葡糖苷酶活性的测定如下进行：在包含1.25mM4-甲基-伞形酮-葡萄糖苷的125mM乙酸缓冲液(pH5.0)16μl中加入酶液4μl，在37℃下进行10分钟反应，之后添加500mM甘氨酸-NaOH缓冲液(pH10.0)100μl，停止反应，测定在350nm激发光下的460nm的荧光强度。

发明的效果

利用本发明的微细纤维的制造方法，由于可以将纤维素原料充分地微细化，微细纤维的收率高，所以由纤维素原料制造的微细纤维的制造效率高。利用本发明的制造方法得到的微细纤维具有纤维长度长、长径比也较大的特征，含有该微细纤维的无纺布具有高强度。另外，本发明的制造方法的成本低，环境负荷也小。

对于本发明的微细纤维和微细纤维状纤维素，进行浆料化时的流动性高，为低粘度，滤水性优异，不易黄变，与乳液树脂混合时不易形成聚集物。

附图说明

图1为实施例1中得到的微细纤维的透射式电子显微镜照片。

图2为实施例5中得到的微细纤维的透射式电子显微镜照片。

图3为比较例2中得到的微细纤维的透射式电子显微镜照片。

具体实施方式

本发明的微细纤维是典型地纤维由纤维素构成的微细纤维状纤维素，将微细纤维的短径设为宽度时的最大纤维宽度为1nm～1500nm，将微细纤维的长径设为长度时的纤维长度为0.03μm～5μm。

[微细纤维]

本发明的1个方面的微细纤维为远远比通常制纸用途中使用的纸浆纤维细的纤维素纤维或纤维素的棒状颗粒。

微细纤维和微细纤维状纤维素的平均纤维宽度通过电子显微镜观察如以下那样进行测定。制备含微细纤维素纤维的浆料，浇铸到对前述浆料进行了亲水化处理的碳膜覆盖网格上制成透射式电子显微镜(TEM)观察用试样。在包含宽度大的纤维的情况下，可以观察浇铸在玻璃上的表面的操作型电子显微镜(SEM)图像。根据构成的纤维的宽度而以1000倍、5000倍、10000倍、20000倍、40000倍、50000倍或100000倍的任一倍率进行基于电子显微镜图像的观察。其中，试样、观察条件、倍率以满足下述的条件(1)和(2)的方式进行调整。

(1)在观察图像内的任意位置绘制一条直线X，使20条以上的纤维与前述直线X交叉。

(2)在相同图像内，绘制与前述直线X垂直地交叉的直线Y，使20条以上的纤维与前述直线Y交叉。

相对于上述那样的电子显微镜观察图像，对于与直线X交错的纤维、和与直线Y交错的纤维分别读取至少20条(即，总计至少40条)的纤维的宽度(纤维的短径)。如此至少观察3组以上的上述那样的电子显微镜图像，读取至少40条×3组(即，至少120条)的纤维宽度。这样读取的纤维宽度除以读取的纤维的条数而进行平均从而求出平均纤维宽度。该平均纤维宽度与数均纤维直径相等。

作为本发明的1个方面，对于微细纤维的平均纤维宽度，利用电子显微镜观察，优选为1nm～1000nm，更优选为2nm～500nm，进一步优选为4nm～100nm。

作为本发明的其他方面，将微细纤维的短径设为宽度时，最大纤维宽度优选为1500nm以下，更优选为1000nm以下，进一步优选为200nm以下。

微细纤维的纤维宽度小于1nm时，以纤维素分子的形式溶解于水，因此不会表现出作为微细纤维的物性(强度、刚性、或尺寸稳定性)。平均纤维宽度超过1000nm时，只不过为通常的纸浆中所含的纤维，因此无法得到作为微细纤维的物性(强度、刚性、或尺寸稳定性)。

在微细纤维要求透明性的用途中，平均纤维宽度超过30nm时，接近于可见光的波长的1/10，与基质材料复合时，有在界面易于产生可见光的折射和散射，透明性降低的倾向，因此，平均纤维宽度优选为2nm～30nm，更优选为2nm～20nm。由前述那样的微细纤维得到的复合体通常形成致密的结构体，因此在强度高、可以得到源自纤维素晶体的高弹性模量的基础上，可见光的散射少，因此还可以得到高的透明性。

＜微细纤维状纤维素＞

本发明的微细纤维和微细纤维状纤维素是指同一物质。

本发明的其他方面的微细纤维状纤维素为远远比通常制纸用途中使用的纸浆纤维细、且短的I型晶体结构的纤维素纤维或纤维素的棒状颗粒。

微细纤维状纤维素具有I型晶体结构可以如下鉴定：在根据使用由石墨单色化了的CuKα()的广角X射线衍射照片得到的衍射图谱中，在2θ＝14～17°附近和2θ＝22～23°附近2处的位置具有典型的峰，从而进行鉴定。

(纤维宽度)

本发明的另一个其他方面的微细纤维状纤维素为利用电子显微镜观察并求出的平均纤维宽度(平均纤维直径)为1～1000nm的纤维素。微细纤维状纤维素的平均纤维宽度优选为150nm以下，更优选为100nm以下，进一步优选为50nm以下，最优选为20nm以下。微细纤维状纤维素的平均纤维宽度超过1000nm时，变得难以得到作为微细纤维状纤维素的特性(高强度、高刚性、高尺寸稳定性)。

另一方面，作为本发明的另一个其他方面，微细纤维状纤维素的平均纤维宽度优选为1nm以上，更优选为2nm以上。微细纤维状纤维素的平均纤维宽度小于1nm时，会以纤维素分子的形式溶解于水，因此变得难以得到作为微细纤维状纤维素的特性(高强度、高刚性、或高尺寸稳定性)。

本发明的另一个其他方面，微细纤维状纤维素的平均纤维宽度的范围优选为1～1000nm，更优选为1～150nm，进一步优选为1～100nm，特别优选为1～50nm，最优选为1～20nm。

微细纤维的基于电子显微镜观察的纤维宽度的测定如以下那样进行。制备浓度0.05～0.1质量％的含微细纤维的浆料，浇铸到对前述浆料进行了亲水化处理的碳膜覆盖网格上制成TEM观察用试样。包含宽度大的纤维时，可以观察浇铸在玻璃上的表面的SEM图像。根据构成的纤维的宽度，以1000～100000倍的倍率进行基于电子显微镜图像的观察。

(微细纤维状纤维素的利用电子显微镜观察的平均纤维宽度的测定)

另外，微细纤维状纤维素的利用电子显微镜观察的平均纤维宽度的测定如以下那样进行。制备含微细纤维状纤维素的浆料，浇铸到对前述浆料进行了亲水化处理的碳膜覆盖网格上制成透射式电子显微镜(TEM)观察用试样。包含宽度大的纤维时，可以观察浇铸到玻璃上的表面的操作型电子显微镜(SEM)图像。根据构成的纤维的宽度，以1000倍、5000倍、10000倍、20000倍、50000倍或100000倍的任一倍率进行基于电子显微镜图像的观察。

其中，试样、观察条件、倍率以满足下述的条件(1)和(2)的方式进行调整。

相对于上述那样的电子显微镜观察图像，对于与直线X交错的纤维、和与直线Y交错的纤维分别读取至少20条(即，总计至少40条)的宽度(纤维的短径)。如此至少观察3组以上的上述那样的电子显微镜图像，读取至少40条×3组(即，至少120条)的纤维宽度。这样读取的纤维宽度除以读取的纤维的条数而进行平均从而求出平均纤维宽度。

作为本发明的另外其他的方面，将微细纤维的长径设为长度时，纤维长度优选为0.03μm以上，进一步优选为0.03μm～5μm。纤维长度小于0.03μm时，变得难以得到含有微细纤维的无纺布、将微细纤维与树脂复合而成的复合体的强度提高效果。纤维长度可以根据TEM、SEM、或AFM的图像分析而求出。

作为本发明的另外其他的方面，将微细纤维状纤维素的短径设为宽度时，最大纤维宽度优选为1nm以上且1000nm以下，更优选为1nm以上且500nm以下，最优选为1nm以上且200nm以下。如果微细纤维状纤维素的最大纤维宽度为1000nm以下，则与乳液树脂混合而得到的复合树脂的强度高，而且易于确保复合树脂的透明性，因此适合于透明用途。

(聚合度)

微细纤维状纤维素的聚合度是指1分子纤维素中所含的1分子葡萄糖的数量。

作为本发明的另外其他的方面，微细纤维状纤维素的聚合度为50以上且小于500，优选为100～450，更优选为150～300。微细纤维状纤维素的聚合度小于50时，不能称为“纤维状”，变得难以作为增强剂使用。另一方面，微细纤维状纤维素的聚合度为500以上时，将微细纤维状纤维素浆料化时的流动性降低，浆料粘度变得过高，分散稳定性变低。另外，与乳液树脂混合时，有时也形成聚集物。

(聚合度的测定)

微细纤维状纤维素的聚合度通过以下的方法测定。

将微细纤维状纤维素(离心分离后的上清液、浓度约0.1质量％)在聚四氟乙烯制培养皿上展开，在60℃下干燥，得到干燥片材。使所得干燥片材分散于分散介质，根据TappiT230，测定纸浆粘度。另外，仅利用前述分散介质测定粘度进行空白试验，测定空白粘度。从纸浆粘度除以空白粘度所得的数值中减去1作为比粘度(ηsp)，使用下述式，算出特性粘度([η])。

[η]＝ηsp/(c(1+0.28×ηsp))

式中的c表示粘度测定时的纤维素浓度。

而且，根据下述式算出本发明中的聚合度(DP)。

DP＝1.75×[η]

该聚合度为利用粘度法测定的平均聚合度，因此有时称作“粘度平均聚合度”。

(平均纤维长度)

作为本发明的另外其他的方面，将微细纤维状纤维素的长径设为长度时，平均纤维长度优选为0.03～5μm，进一步优选为0.1～2μm。如果平均纤维长度为0.03μm以上，则可以得到将微细纤维状纤维素配混于树脂时的强度提高效果。如果平均纤维长度为5μm以下，则将微细纤维状纤维素配混于树脂时的分散性变得良好。纤维长度可以通过对测定前述平均纤维宽度时使用的电子显微镜观察图像进行分析而求出。即，相对于上述那样的电子显微镜观察图像，对于与直线X交错的纤维、和与直线Y交错的纤维分别读取至少20条(即，总计至少40条)的纤维长度。如此至少观察3组以上的上述那样的电子显微镜图像，读取至少40条×3组(即，至少120条)的纤维长度。这样读取的纤维长度除以读取的纤维的条数而进行平均从而求出平均纤维长度。

作为本发明的另外其他的方面，对于本发明的微细纤维的长径比，本申请说明书中例如有时也记作轴比，由纤维长度/纤维宽度表示。本发明的微细纤维的长径比优选为10～10000的范围，进一步优选为25～1000的范围。轴比小于20时，担心难以形成含有微细纤维的无纺布。轴比超过10000时，浆料粘度变高，为不优选。

(平均长径比)

作为本发明的另外其他的方面，微细纤维状纤维素的平均长径比优选在10～10000的范围内，更优选在25～1000的范围内，进一步优选为10～300的范围，最优选为50～200的范围。如果平均长径比为10以上，则变得更适合作为树脂、橡胶的增强剂。如果平均长径比为10000以下，则浆料化时的粘度变得更低。

平均长径比通过以下的方法求出。

即，对于由前述电子显微镜图像观察的各纤维随机选出40条，求出各长径比、即纤维长度/纤维宽度。本发明的平均长径比为前述40条的长径比的平均值。

(酸根含量)

作为本发明的另外其他的方面，本发明的微细纤维状纤维素中的酸根的含量是指酸根相对于微细纤维状纤维素的单位质量的含量。

本发明的微细纤维状纤维素中的酸根的含量为0.0001毫摩尔/g以上且0.1毫摩尔/g以下，优选为0.0001毫摩尔/g以上且0.06毫摩尔/g以下。酸根的含量超过0.1毫摩尔/g时，易于保持水，滤水性变得不充分，将微细纤维状纤维素片材化时，生产率变低，片材化变困难。另外，酸根的含量超过0.1毫摩尔/g时，易于产生黄变。

前述酸根是指羧酸根、磷酸根、或磺酸根等显示出酸性的官能团。纤维素即使不实施导入羧基的处理也具有少量(具体而言，为0.1毫摩尔/g以下)的羧基。因此，本发明的微细纤维状纤维素中的酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下是指，向纤维素中实质上不新导入酸根。磷酸根通过使至少具有(HPO₄)^2-的磷含氧酸或其盐发挥作用而导入到纤维素中。磺酸根通过使至少具有(HSO₃)^-的硫含氧酸或其盐发挥作用而导入到纤维素中。

(酸根的含量的测定)

酸根的含量利用美国TAPPI的“TestMethodT237cm-08(2008)：CarboxylContentofpulp”的方法而求出。本发明中，为了可以测定酸根的含量直至更宽的范围，用于前述试验方法的试验液中，对于将碳酸氢钠(NaHCO₃)/氯化钠(NaCl)＝0.84g/5.85g用蒸馏水溶解稀释至1000ml而成的试验液，改变为氢氧化钠1.60g以使前述试验液的浓度实质上为4倍，除此之外，基于TAPPIT237cm-08(2008)。另外，导入了酸根的情况下，将导入酸根前后的纤维素纤维中的测定值的差作为实质上的酸根含量。对于作为测定试样的绝干纤维素纤维，为了避免有由于加热干燥时的加热而引起的可能性的纤维素的变质，使用通过冷冻干燥而得到的产品。

该酸根含量测定方法由于为针对1价酸性基团(羧基)的测定方法，所以定量对象的酸根为多价时，将作为前述1价酸根含量而得到的值除以酸价数的数值设为酸根含量。

作为本发明的另一个其他方面的微细纤维所含有的晶体部分的比率，通过X射线衍射法求出的结晶度优选为60％以上且99％以下，更优选为65％以上且99％以下，进一步优选为70％以上且99％以下。结晶度高时，从将微细纤维与树脂复合而成的复合体的耐热性和低线热膨胀系数的表现的方面出发，可以期待优异的性能。

作为本发明的另一个其他方面，本发明的微细纤维状纤维素的、通过X射线衍射法求出的结晶度优选为65％以上且99％以下，更优选为70％以上且99％以下，进一步优选为75％以上且99％以下，最优选为超过80％且99％以下。如果结晶度为65％以上，则从弹性模量、耐热性、或低线热膨胀系数的表现的方面出发，可以期待更优异的性能。

关于结晶度，可以测定X射线衍射图谱，根据其图案通过常规方法求出(Segal等、TextileResearchJournal、29卷、786页、1959年)。

[纤维素原料]

作为用于得到微细纤维的纤维素的原料、或微细纤维状纤维素的原料(以下称作“纤维素原料”)，可以举出制纸用纸浆，棉绒、棉短绒等棉系纸浆，麻、麦杆、或甘蔗渣等非木材系纸浆，或海鞘类、海草等分离而得到的纤维素等。这些之中，从易于购买的方面出发，优选制纸用纸浆。作为制纸用纸浆，可以举出阔叶树牛皮纸浆(漂白牛皮纸浆(LBKP)、未漂白牛皮纸浆(LUKP)、氧漂白牛皮纸浆(LOKP)等)、针叶树牛皮纸浆(漂白牛皮纸浆(NBKP)、未漂白牛皮纸浆(NUKP)、氧漂白牛皮纸浆(NOKP)等)、亚硫酸盐纸浆(SP)、或钠纸浆(AP)等化学纸浆，半化学纸桨(SCP)、或化学细磨纸浆(CGP)等半化学纸浆，碎木纸浆(GP)、或热机械纸浆(TMP、或BCTMP)等机械纸浆，以楮树、结香、麻、或洋麻等作为原料的非木材纸浆，以Matia废纸作为原料的脱墨纸浆。这些之中，从更易于购买的方面出发，优选牛皮纸浆、脱墨纸浆、或亚硫酸盐纸浆。

纤维素原料可以单独使用1种，或者也可以混合2种以上来使用。

本发明的另外其他方面的微细纤维的制造方法中，用于得到微细纤维的纤维素原料可以选自植物纤维，优选选自木质纤维素原料。

作为木质纤维素原料，可以举出制纸用纸浆，棉绒、棉短绒等棉系纸浆，麻、麦杆、或甘蔗渣等非木材系纸浆，或从海鞘类、海草等中分离的纤维素等。这些之中，从易于购买的方面出发，优选制纸用纸浆。作为制纸用纸浆，可以举出阔叶树牛皮纸浆(漂白牛皮纸浆(LBKP)、未漂白牛皮纸浆(LUKP)、氧漂白牛皮纸浆(LOKP)等)、针叶树牛皮纸浆(漂白牛皮纸浆(NBKP)、未漂白牛皮纸浆(NUKP)、氧漂白牛皮纸浆(NOKP)等)、亚硫酸盐纸浆(SP)、或钠纸浆(AP)等化学纸浆，半化学纸桨(SCP)、或化学细磨纸浆(CGP)等半化学纸浆，碎木纸浆(GP)、或热机械纸浆(TMP、或BCTMP)等机械纸浆，以楮树、结香、麻、或洋麻等作为原料的非木材纸浆，或以废纸作为原料的脱墨纸浆。这些之中，从更易于购买的方面出发，优选牛皮纸浆、脱墨纸浆、或亚硫酸盐纸浆。纤维素原料可以单独使用1种，或者也可以混合2种以上来使用。

[微细纤维的制造]

对本发明的另外其他方面的微细纤维的制造工序进行详细描述。

＜工序(a)＞

本发明中，可以将纤维素原料直接使用，但为了提高酶反应效率，期望经由机械粉碎处理后用于酶处理工序。粉碎方法可以为干式或湿式中的任一种。可以使用用于解离纸浆的解离机、或用于叩解纸浆的精制机。可以从最终的用途、成本的方面出发，可以自粉碎机中的研磨机、压力均化器、碎纸机、或切碎机等剪切式粉碎机、鄂式破碎机、圆锥破碎机等压缩式粉碎机、反击式破碎机等冲击式粉碎机、或辊磨机、捣碎机、轮碾机、或棒磨机等中碎机之中适当选择。

使用溶剂、优选水，将纤维素原料调整为包含相对于纤维素原料和溶剂的总质量为0.2～20质量％的纤维素原料的分散液、优选1～10质量％的分散液。在前述分散液中添加酶的前后，适当调整分散液的温度和pH。优选的是，预先调整温度和pH后添加酶，这样反应效率良好。本发明中，可以预先将一部分或全部的酶添加到溶剂中。

本发明中使用的酶为纤维素酶系酶，被分为基于具有纤维素的水解反应功能的催化域的高级结构的糖质水解酶家族。纤维素酶系酶根据纤维素分解特性而被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、可溶性纤维低聚糖、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地切断，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维的水解反应性低。相对于此，纤维二糖水解酶将纤维素的晶体部分分解、赋予纤维二糖。另外，纤维二糖水解酶自纤维素分子的末端水解，也被称作外切型或进行性酶。

本发明的另外其他方面的微细纤维的制造方法包括利用酶对纤维素原料进行处理，前述利用酶对纤维素原料进行处理包括：在至少前述酶中所含的内切型葡聚糖酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.06以上的条件下进行处理。

利用酶对纤维素原料进行处理是指，在包含纤维素原料的分散液中添加酶，使纤维素原料和酶反应。

本发明的EG活性表示内切型葡聚糖酶的活性，具有选择性地切断纤维素纤维的非晶质区域的功能。CBHI活性表示纤维二糖水解酶的活性，具有选择性地切断纤维素纤维的晶体区域的功能。本发明中，作为纤维素酶系酶，至少使用含有内切型葡聚糖酶和纤维二糖水解酶的酶或酶混合物(例如2种以上的酶的混合物)。作为本发明的另外其他方面，在纤维素原料中添加酶时，所添加的酶或酶混合物的EG活性与CBHI活性之比(EG活性/CBHI活性)为0.06以上，优选为0.1以上，进一步优选为1以上。EG活性与CBHI活性之比优选为20以下，更优选为10以下，最优选为6以下。

前述EG活性与CBHI活性之比的范围优选为0.06～20，更优选为0.1～10，进一步优选为1～6。

前述EG活性与CBHI活性之比小于0.06时，酶处理后的纤维素纤维的长径比小，纤维素纤维的收率低。另外，酶的用量优选在有经济性的范围内进行。具体而言，相对于基质1g，以EG活性计为0.0001单位以上且100单位以下，更优选为0.001单位以上且10单位以下。然而，由于根据酶而特性不同，也有该添加量未必适合的情况，因糖化而纤维素纤维的收率降低，酶添加量优选以酶处理后的纤维素纤维的收率超过60％的方式进行调整。更优选的是，以纤维素纤维的收率超过70％的方式调整酶添加量。

另外，作为本发明的另外其他方面，本发明的酶处理中使用的酶所含的β-葡糖苷酶的活性(BGL活性)与纤维二糖水解酶的活性(CBHI活性)之比优选为0.000001以上且0.30以下，进一步优选为0.000001以上且0.20以下，特别优选为0.000001以上且0.10以下。本发明的酶处理中使用的酶所含的β-葡糖苷酶的活性与纤维二糖水解酶的活性之比超过0.30时，自纤维素游离的糖分解为单糖，故不优选。

本发明中，使用的酶或酶混合物中除了内切型葡聚糖酶和纤维二糖水解酶之外，还可以含有半纤维素酶系酶。半纤维素酶系酶中，可以举出用于分解木聚糖的酶即木聚糖酶(xylanase)、用于分解甘露聚糖的酶即甘露聚糖酶(mannase)、或用于分解阿拉伯聚糖的酶即阿拉伯聚糖酶(arabanase)。另外，用于分解果胶的酶即果胶酶也可以作为半纤维素酶系酶使用。产生半纤维素酶系酶的微生物多数情况下也产生纤维素酶系酶。

半纤维素为不包括位于植物细胞壁的纤维素微纤维之间的果胶类的多糖类。半纤维素多种多样、且植物的种类、细胞壁的壁层间也不同。木材中，针叶树的次生壁中，葡甘露聚糖为主要成分，阔叶树的次生壁中，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，阔叶树的情况下，优选使用木聚糖酶。

本发明的酶处理时的含有纤维素原料的分散液的pH优选保持在使用的酶的最佳pH，例如源自木霉的市售的酶的情况下，优选为pH4至8之间。在酶的最佳pH范围内，活性高的酶反应也可以有效地进行。本发明的酶处理时的含有纤维素原料的分散液的温度优选保持在酶处理工序时使用的酶的最佳温度，例如源自木霉的市售酶的情况下，优选为40℃～50℃。另外，源自真菌类的酶也优选通常保持在30℃～50℃。前述酶处理时的含有纤维素原料的分散液的温度低于30℃时，酶活性降低，处理时间变长，故不优选。前述酶处理时的含有纤维素原料的分散液的温度超过70℃时，酶有失活的可能。本发明的酶处理工序的处理时间优选为10分钟～24小时的范围。小于10分钟时，不易体现酶处理的效果。超过24小时时，利用酶的纤维素纤维的分解过度进行，有可能所得微细纤维的加权平均纤维长度变得过短。

在期望时间以上酶保持活性不变而残留时，如前述那样，纤维素纤维的分解过度进行，因此优选的是，对利用酶使其反应后的含有纤维素原料的分散液进行水洗，不使酶残留。以纤维素纤维重量的2倍量至20倍量的水进行水洗时，酶基本不残留，故优选。作为通常的方法，可以为下述方法：在利用酶使其反应后的含有纤维素原料的分散液中添加20％的苛性钠使pH变为12左右，使酶失活的方法；或将利用酶使其反应后的含有纤维素原料的分散液的温度升高直至酶失活的温度90℃，使其失活的方法。

＜工序(b)＞

将前述利用酶使其反应后的含有纤维素原料的分散液用溶剂、优选水调整至0.1～10质量％，用于微细化(解纤)处理。作为前述分散液中所含的纤维素的浓度，优选为0.2～5质量％，更优选为0.3～3质量％。前述浓度小于0.1质量％时，处理效率低。另一方面，前述浓度超过10质量％时，微细化处理中粘度过度升高，有可能操作变得非常困难。

作为将利用酶进行处理的纤维素原料微细化的方法，可以使用各种机械粉碎装置进行微细化。作为粉碎装置，可以适当使用高速解纤机、高速旋转型解纤机(Clearmix等)、研磨机(石臼型粉碎机)、高压均化器、超高压均化器、高压碰撞型粉碎机、球磨机、珠磨机、盘型精制机、圆锥形精制机、双轴混炼机、振动磨、高速旋转下的均质混合器、超声波分散机、或打浆机等进行湿式粉碎的装置等。特别优选高压均化器、高速旋转型解纤机或两者同时使用。

高压均化器处理由于将通过加压而加速至高速的含有纤维素纤维的分散液通过急剧的减压进行微细化，所以易于微细化。通过重复高压均化器处理2次以上，从而可以进一步提高微细化度，得到期望的纤维宽度的微细纤维。路径数越多，越可以提高微细化的程度，但路径数过多时，成本变高，故不优选。作为高压均化器的具体例，可以举出SUGINOMACHINELIMITED,制造的“StarBucks”、IzumiFoodMachineryCo.,Ltd.制造的“高压均化器”、或以Rannie公司制造的“Minilabo8.3H型”为代表的均相阀式的高压均化器、或Microfluidics公司制造的“Microfluidizer”、吉田机械兴业株式会社制造的“NANOMIZER”、SUGINOMACHINELIMITED,制造的“Ultimaizer”、白水化学工业株式会社制造的“GenusPY”、日本BEEI公司制造的“DeBEE2000”、或NiroSoavi公司的“Ariete系列”等腔式的高压均化器等。

另一方面，使用高速旋转型解纤机时，边使含有纤维素的分散液高速旋转边使其通过窄的空隙从而可以产生高的剪切速度。因此，与如搅拌机处理那样简单地使其高速旋转的方式相比，可以有效地进行微细化处理，因此为优选的实施方式。高速旋转型解纤机通常为在旋转体和固定部之间的空隙使作为处理对象的纤维素纤维通过并分散的类型，或具有使以一定方向旋转的内侧旋转体的外侧相反地旋转的外侧旋转体、在内侧旋转体和外侧旋转体之间的空隙使作为处理对象的纸浆纤维通过并分散的类型。作为上述高速旋转型解纤机，例如可以举出Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”、Primix株式会社制造的“TKRoboMics”、或“FILMICS”、或大平洋机工株式会社制造的“Milder”、“CAVITRON”、或“SharpFlowMill”等。

本发明中，可以将前述微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维混合来使用。作为微细纤维状纤维素以外的纤维，例如可以举出无机纤维、有机纤维、合成纤维等、半合成纤维、或再生纤维。作为无机纤维，例如可以举出玻璃纤维、岩石纤维、或金属纤维等，但不限定于此。作为有机纤维，例如可以举出碳纤维、甲壳质、或脱乙酰壳多糖等源自天然物的纤维等，但不限定于此。作为合成纤维，例如可以举出尼龙、维尼纶、亚乙烯、聚酯、聚烯烃(例如聚乙烯、或聚丙烯等)、聚氨酯、丙烯酸、聚氯乙烯、或芳族聚酰胺等，但不限定于此。作为半合成纤维，可以举出乙酸酯、三乙酸酯、或Promix等，但不限定于此。作为再生纤维，例如可以举出人造丝、铜氨纤维、粘液丝人造丝、莱赛尔纤维、或天丝纤维等，但不限定于此。将前述微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维混合来使用时，可以根据期望对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、解纤处理等处理。对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、解纤处理等处理时，微细纤维状纤维素以外的纤维可以与微细纤维状纤维素混合后实施化学处理、或解纤处理等处理，或者也可以对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、或解纤处理等处理后与微细纤维状纤维素混合。将微细纤维状纤维素以外的纤维混合时，对微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维的总量中的微细纤维状纤维素以外的纤维的添加量没有特别限定，优选为1质量％以上且50质量％以下，更优选为1质量％以上且40质量％以下，进一步优选为1质量％以上且30质量％以下，特别优选为1质量％以上且20质量％以下。

为了得到平均纤维直径和最大纤维直径小的微细纤维，可以对进行上述微细化处理得到的含有微细纤维的分散液进行离心分离等来得到。

＜无纺布的制作＞

使用如前述那样得到的微细纤维，可以制作含有微细纤维的无纺布。可以通过使高分子浸渗到所得无纺布、或用高分子片材夹持而制成含有微细纤维的复合体。前述无纺布通过将解纤后的含有微细纤维的分散液过滤而制造时，用于过滤的分散液中所含的微细纤维的浓度优选为0.05～5质量％。前述浓度过低时，过滤花费大量的时间，相反地，浓度过高时，无法得到均匀的片材，故不优选。将分散液过滤时，作为过滤时的滤布，重要的是，不使微细化了的纤维素纤维通过、且过滤速度不会变得过慢。作为这样的滤布，优选由有机聚合物形成的片材、织物、或多孔膜。作为有机聚合物，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、或聚四氟乙烯(PTFE)等这样的非纤维素系的有机聚合物。具体而言，可以举出孔径0.1～20μm、例如1μm的聚四氟乙烯的多孔膜、或孔径0.1～20μm、例如1μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯的织物等。

作为由包含微细纤维的分散液制造片材的方法，例如可以举出使用下述制造装置的方法等，所述制造装置包括挤水区域和干燥区域，所述挤水区域将包含WO2011/013567中记载的微细纤维的分散液喷出到环形带的上面、由喷出的前述分散液将分散介质挤水、生成网，所述干燥区域使前述网干燥生成纤维片材，自前述挤水区域到前述干燥区域配置前述环形带，在将前述挤水区域中生成的前述网载置于前述环形带的情况下，输送到前述干燥区域。

本发明中，作为能使用的脱水方法，可以举出纸的制造中通常使用的脱水方法，优选利用长网、圆网、或倾斜线等脱水后、用辊式压制机进行脱水的方法。另外，作为干燥方法，可以举出纸的制造中使用的方法，例如优选机筒干燥器、杨琪干燥器、热风干燥、或红外线加热器等方法。

含有微细纤维的无纺布根据其制造方法而可以保持各种空隙率。作为得到空隙率大的片材的方法，在利用过滤的制膜工序中，可以举出将无纺布中的水最后置换为醇等有机溶剂的方法。该方法为通过过滤去除水、微细纤维的含量相对于含有微细纤维的溶剂的总质量变为5～99质量％时加入醇等有机溶剂的方法。或者，通过将含有微细纤维的分散液投入到过滤装置后，将醇等有机溶剂平静地投入到分散液的上部，从而进行置换。使高分子浸渍于含有微细纤维的无纺布而得到复合体时，空隙率小时，高分子难以浸渍，因此，优选的是，相对于复合体的总体积，具有10体积％以上且95体积％以下、优选20体积％以上且90体积％以下的空隙率。作为此处使用的醇等有机溶剂，没有特别限定，例如除了甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇、乙二醇单叔丁基醚等醇类之外，还可以举出丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、环己烷、甲苯、或四氯化碳等1种或2种以上的有机溶剂。作为前述有机溶剂使用非水溶性有机溶剂时，优选制成与水溶性有机溶剂的混合溶剂，或者用水溶性有机溶剂置换后、用非水溶性有机溶剂置换。

此处所谓空隙率，是指无纺布中的空隙的体积率，空隙率可以由无纺布的面积、厚度和质量根据下述式求出。

空隙率(vol(体积)％)＝{1-B/(M×A×t)}×100

此处，A为无纺布的面积(cm²)，t(cm)为厚度，B为无纺布的质量(g)，M为纤维素的密度，本发明中假设M＝1.5g/cm³。对于无纺布的膜厚，使用膜厚计(PEACOK株式会社制造PDN-20)，针对无纺布的各种位置进行10点的测定，采用其平均值。

对含有微细纤维的无纺布的厚度没有特别限定，优选为1μm以上，进一步优选为5μm以上。另外，通常为1000μm以下，优选为5～250μm。

前述含有微细纤维的无纺布的厚度的范围优选为1μm～1000μm，更优选为5μm～250μm。

本发明中，也可以将树脂混合到前述微细纤维或片材(无纺布等)中。作为树脂，可以使用热塑性树脂、热固性树脂、或光固性树脂等。

作为热塑性树脂，可以举出苯乙烯系树脂、丙烯酸类树脂、芳香族聚碳酸酯系树脂、脂肪族聚碳酸酯系树脂、芳香族聚酯系树脂、脂肪族聚酯系树脂、脂肪族聚烯烃系树脂、环状烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚苯醚系树脂、热塑性聚酰亚胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚砜系树脂、或非晶性氟系树脂等，但不限制于此。

作为热固性树脂，可以举出环氧树脂、丙烯酸类树脂、氧杂环丁烷树脂、酚醛树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、或邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等，但不限制于此。

作为光固性树脂，可以举出将能够自由基聚合的化合物进行聚合或共聚而成的(甲基)丙烯酸酯系聚合物或共聚物，但不限制于此。

前述树脂可以单独使用，也可以使用2种以上不同的树脂。

作为热固性树脂的固化剂，例如可以举出多官能胺、聚酰胺、酸酐、或酚醛树脂等，但不特别限制于此。另外，作为热固性树脂的固化催化剂，例如可以举出咪唑等，但不特别限制于此。前述固化剂或固化催化剂可以单独使用，也可以使用2种以上。

将前述含有微细纤维状纤维素的片材和树脂混合、使树脂固化来制造含有纤维素微细纤维的树脂复合体时，作为使树脂固化的方法，例如可以举出利用热使其固化的方法、或利用辐射线照射使其固化的方法等，但不限制于此。作为辐射线，可以举出红外线、可见光线或紫外线，但不限制于此。利用热使其固化的方法的情况下，例如可以使用热聚合引发剂，只要为可以使树脂固化的方法就可以没有特别限制地使用。

＜微细纤维状纤维素的制造方法＞

作为本发明的另外其他方面的制造微细纤维状纤维素的方法，可以举出具备分解工序和解纤工序的制造方法。对分解工序和解纤工序的顺序没有限定，优选在分解工序后进行解纤工序。

制造本发明的微细纤维状纤维素的方法可以适用于本发明的微细纤维的制造。

以下对各工序进行详细地说明。

(分解工序)

分解工序为将纤维素原料中所含的纤维素分解的工序。作为分解工序，出于易于得到目标聚合度，优选实施使用酶将纤维素进行分解的酶处理、或实施使用硫酸将纤维素进行分解的硫酸处理。特别是从易于得到上述微细纤维状纤维素的方面出发，更优选酶处理。利用酶处理和硫酸处理以外的处理也可以将纤维素分解。作为酶处理和硫酸处理以外的处理，可以举出从加热加压状态瞬时地形成非加压状态的爆碎处理等。

分解工序中实施酶处理时，为了提高酶反应效率，优选在酶处理前实施机械粉碎处理。粉碎方法可以为干式或湿式中的任一种。

作为粉碎处理中使用的粉碎机，可以举出与前述同样的粉碎机，这些之中，可以从最终的用途、成本的方面考虑适当选择。

另外，作为粉碎机，也可以使用用于解离纸浆的解离机或、用于叩解纸浆的精制机。

另外，优选的是，在酶处理前，将纤维素原料用分散介质稀释，形成纤维素原料为0.2～20质量％的分散液。作为分散介质，可以使用水或有机溶剂中的任一种，优选为水。

本发明的酶处理中使用的纤维素分解酶为具有纤维二糖水解酶活性、内切葡聚糖酶活性或β-葡糖苷酶活性的、所谓被统称为纤维素酶的酶。

本发明的酶处理中使用的纤维素分解酶可以将各种纤维素分解酶与具有各种活性的酶以适当的量进行混合来制备，也可以使用市售的纤维素酶制剂。市售的纤维素酶制剂在具有上述各种纤维素酶活性的同时，大多还具有半纤维素酶活性。

作为市售的纤维素酶制剂，有源自木霉(Trichoderma)属、支顶孢属(Acremonium)属、曲霉(Aspergillus)属、革菌(Phanerochaete)属、栓菌属(Trametes)、腐质霉(Humicola)属、或芽孢杆菌(Bacillus)属等的纤维素酶制剂。作为这样的纤维素酶制剂的市售品，全部以商品名，例如可以举出CellleucineT2(HBI-EnzymesInc.制造)、Meicelase(明治制果株式会社制造)、Novozym188(Novozymes株式会社制造)、或MultifectCX10L(Genencor公司制造)等。

作为本发明的另外其他的方面，本发明的酶处理中使用的酶或酶混合物的内切型葡聚糖酶的活性(以下称作“EG活性”。对于非晶部的分解活性)与纤维二糖水解酶的活性(以下称作“CBHI活性”。对于纤维素的晶体部的分解活性)之比(EG活性/CBHI活性)优选为0.06以上，更优选为0.1以上，进一步优选为1以上。如果EG活性与CBHI活性之比为0.06以上，则酶处理后的纤维素纤维的长径比变大，微细纤维状纤维素的收率变高。

前述EG活性与CBHI活性之比优选为20以下，更优选为10以下，进一步优选为6以下。

作为本发明的另外其他方面，本发明的酶处理中使用的酶所含的β-葡糖苷酶的活性(BGL活性)与纤维二糖水解酶的活性(CBHI活性)之比优选为0.000001以上且0.30以下，进一步优选为0.000001以上且0.20以下，特别优选为0.000001以上且0.10以下。本发明的酶处理中使用的酶所含的β-葡糖苷酶的活性与纤维二糖水解酶的活性之比超过0.30时，自纤维素游离的糖分解为单糖，故不优选。

本发明的酶处理中，作为酶，除了纤维素酶以外，半纤维素酶系酶可以单独使用，也可以混合来使用。半纤维素酶系酶中，优选使用用于分解木聚糖的酶即木聚糖酶(xylanase)、用于分解甘露聚糖的酶即甘露聚糖酶(mannase)、或用于分解阿拉伯聚糖的酶即阿拉伯聚糖酶(arabanase)。另外，用于分解果胶的酶即果胶酶也可以作为半纤维素酶系酶使用。

酶处理时的分散液的pH优选保持在使用的酶的活性变高的范围内。例如源自木霉的市售的酶的情况下，pH优选为4～8之间。

另外，作为本发明的另外其他方面，微细纤维状纤维素的制造方法中的酶处理时的分散液的温度优选保持在使用的酶的活性变高的范围内。例如源自木霉的市售的酶的情况下，温度优选为40℃～60℃。温度低于40℃时，酶活性降低，处理时间变长，超过60℃时，酶有失活的可能。

酶处理的处理时间优选为10分钟～24小时的范围。小于10分钟时，酶处理的效果难以体现。超过24小时时，利用酶的纤维素纤维的分解过度进行，有所得微细纤维的平均纤维长度过度变短的可能。

在规定时间以上，在保持酶具有活性不变的情况下残留时，前述那样纤维素的分解过度进行，因此规定的酶处理结束时，优选实施酶反应的停止处理。作为酶反应的停止处理，可以举出将实施了酶处理的分散液进行水洗、去除酶的方法；在实施了酶处理的分散液中添加氢氧化钠使pH变为12左右，使酶失活的方法；或将实施了酶处理的分散液的温度升高直至90℃，使酶失活的方法。

通过硫酸处理将纤维素分解时，具体而言，在硫酸水溶液中添加纤维素原料、并加热。

作为硫酸水溶液的浓度，相对于硫酸和水的总质量，硫酸优选为0.01～20质量％，更优选为0.1～10质量％。对于硫酸水溶液的浓度，相对于酸和水的总质量，硫酸为0.01质量％以上时，可以充分地分解纤维素，20质量％以下时，操作性优异。

硫酸处理时的加热温度优选为10～120℃，更优选为20～80℃。加热温度为10℃以上时，可以容易地控制纤维素的分解反应。加热中，为了防止硫酸水溶液中的水的消失，优选使蒸发后的水分冷凝并回流。

(解纤工序)

解纤工序为将分解工序中分解的纤维素微细化而进行解纤的工序。

进行微细化前的纤维素优选用水稀释形成纤维素浓度为0.1～10质量％的分散液。纤维素浓度更优选为0.2～5质量％，进一步优选为0.3～3质量％。纤维素浓度为0.1质量％以上时，解纤效率变高，为10质量％以下时，可以防止解纤处理中的粘度的升高。

作为微细化方法，可以举出使用各种粉碎装置的方法。作为粉碎装置，可以适当使用与前述同样的粉碎装置。其中，特别优选高压均化器、高速旋转型解纤机或两者同时使用。

高压均化器为通过将经过酶处理的分散液加压、将该加压了的分散液急剧地减压从而进行微细化的装置。高压均化器处理可以为1次，通过重复2次以上，从而可以进一步提高微细化度，可以容易地得到期望的纤维宽度的微细纤维。重复数越多，越可以提高微细化的程度，但重复数过多时，成本会变高。

作为高压均化器的具体例，可以举出与前述同样的高压均化器。

高速旋转型解纤机为边使经过酶处理的分散液高速旋转边通过窄的空隙从而产生高的剪切速度的装置。作为高速旋转型解纤机，可以举出在旋转体和固定部之间的空隙使作为处理对象的分散液通过的类型。另外，作为高速旋转型解纤机，可以举出下述类型：其具有以一定方向旋转的内侧旋转体、和使内侧旋转体的外侧以与内侧旋转体相反地旋转的外侧旋转体，在内侧旋转体和外侧旋转体之间的空隙使作为处理对象的纸浆纤维通过从而分散。

作为高速旋转型解纤机的具体例，可以举出与前述同样的高速旋转型解纤机。

本发明的解纤处理后，由于可以容易地得到平均纤维直径和最大纤维直径小的微细纤维状纤维素，所以优选将经过解纤处理的分散液进行离心分离。

本发明中，也可以将前述微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维混合来使用。作为微细纤维状纤维素以外的纤维，可以举出与前述同样的纤维，但不限定于此。

将前述微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维混合来使用时，可以根据期望对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、解纤处理等处理。对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、解纤处理等处理时，微细纤维状纤维素以外的纤维可以与微细纤维状纤维素混合后实施化学处理、解纤处理等处理，或者也可以对微细纤维状纤维素以外的纤维实施化学处理、解纤处理等处理后，与微细纤维状纤维素混合。将微细纤维状纤维素以外的纤维混合时，对微细纤维状纤维素和微细纤维状纤维素以外的纤维的总量中的微细纤维状纤维素以外的纤维的添加量没有特别限定，优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。

本发明中，也可以将树脂混合到前述微细纤维状纤维素中。作为树脂，可以使用热塑性树脂、热固性树脂、或光固性树脂等。

作为热塑性树脂，可以举出与前述同样的热塑性树脂，但不限制于此。

作为热固性树脂，可以举出与前述同样的热固性树脂，但不限制于此。

作为光固性树脂，可以举出与前述同样的光固性树脂，但不限制于此。

前述树脂可以单独使用，也可以使用2种以上不同的树脂。

作为热固性树脂的固化剂，可以举出与前述同样的固化剂，但不特别限制于此。前述固化剂和固化催化剂可以单独使用，也可以使用2种以上。

将前述含有纤维素微细纤维的片材和树脂混合、并固化来制造含有纤维素微细纤维的树脂复合体时，作为固化的方法，可以举出与前述同样的方法，但不限制于此。作为辐射线，可以举出与前述同样的辐射线，但不限制于此。利用热使其固化的方法的情况下，例如可以使用热聚合引发剂，只要为能够进行固化的方法就可以没有特别限制地使用。

＜作用效果＞

根据本发明，可以得到纤维长度长、长径比也较大的微细纤维。通过在片材(无纺布)等中含有本发明中得到的微细纤维，从而可以得到高强度的微细纤维。

本发明的微细纤维状纤维素的酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下，因此不易保持水，滤水性提高。因此，将微细纤维状纤维素片材化时，生产率变高，可以容易地进行片材化。另外，通过使酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下，从而黄变受到抑制。

对于专利文献7中记载的微细纤维状纤维素，认为，由于羧基的含量多，所以滤水性低，片材化变困难。

本发明的另外其他方面的微细纤维的制造方法包括：

(a)利用酶对纤维素原料进行处理；和

(b)将前述处理后的纤维素原料进行解纤，

前述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在至少前述酶中所含的内切型葡聚糖酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.06～20的条件下进行处理，

前述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在前述酶中所含的β-葡糖苷酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.000001以上且0.30以下的条件下进行处理，

前述纤维素原料优选为选自由牛皮纸浆、脱墨纸浆、和亚硫酸盐纸浆组成的组中的至少1种的植物纤维。

本发明的另外其他方面的微细纤维状纤维素优选的是，

平均纤维宽度为1～1000nm，聚合度为50以上且小于500，和酸根的含量为0.0001以上且0.1毫摩尔/g以下，

平均长径比为10～10000。

实施例

以下为了更详细地说明本发明而列举实施例，但本发明不限定于此。另外，例子中的份和％只要没有特别限定，分别表示质量份和质量％。

＜实施例1＞

作为化学纸浆，使用NBKP(王子制纸株式会社制造、美国松品种)，用尼亚加拉打浆机(容量23升、东西精器株式会社制造)进行200分钟叩解，得到纸浆分散液(A)(纸浆浓度2％、叩解后的加权平均纤维长度：1.61mm)。将纸浆分散液(A)脱水形成浓度3％，用0.1％硫酸调整至pH为6，在水浴中加热至50℃后，添加相对于纸浆(固体成分换算)为3％的酶optimaseCX7L(EG活性/CBHI活性＝3、Genencor公司制造)，在50℃下搅拌1小时，同时使其反应，得到纸浆分散液(B)。

将纸浆分散液(B)在95℃以上加热20分钟，得到使酶失活了的纸浆分散液(C)。酶处理后的纸浆收率根据下述式求出。

酶处理后纸浆收率(％)＝(纸浆分散液(C)的质量/纸浆分散液(A)的质量)×100

(微细化处理和微细纤维收率测定)

直至使纸浆分散液(C)的1％纸浆液的电导率变为规定值以下(10μS/cm)，将前述纸浆液用离子交换水进行清洗，同时进行减压过滤(使用No.2滤纸、ADVANTEC株式会社)。将所得片材投入离子交换水中搅拌，制作0.5％的分散液，利用高速旋转型解纤机(Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”)，进行21,500转速、30分钟的微细化处理(解纤)，得到含有微细纤维的分散液(D)。接着，将分散液(D)稀释至0.2％，进行12，000G×10分钟的离心分离(KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(E)。根据下述式求出微细纤维的收率。

微细纤维收率(％)＝(上清液(E)的浓度/0.2)×100

进而，微细纤维的总收率由下述式求出。

微细纤维总收率(％)＝酶处理后纸浆收率×微细纤维收率

(无纺布的制作和物性评价)

将上清液(E)抽滤到孔径0.5μm的膜滤器(T050A090C、ADVANTEC株式会社制)上，制作湿片材。之后，使用机筒干燥器(90℃、10分钟)、烘箱(130℃、1分钟)进行2阶段的干燥，制作100g/m²的无纺布。

对片材调节湿度后(23℃、湿度50％、4小时)，测定厚度，然后基于JISP8113，使用定速扩张型拉伸试验机测定拉伸特性，其中拉伸速度设为5mm/分钟、负荷设为250N、片材试验片材宽度设为5.0±0.1mm、间距长设为30±0.1mm。

＜实施例2＞

微细化处理工序中，直至使纸浆分散液(C)的1％纸浆液的电导率变为规定值以下(10μS/cm)，将前述纸浆液用离子交换水进行清洗，同时进行减压过滤(使用No.2滤纸、ADVANTEC株式会社)。将所得片材投入水中，搅拌，制作1.5％的分散液，使用高压均化器(NiroSoavi公司“PandaPlus2000”)进行120MPa×2路径处理。除上述之外与实施例1同样地进行实验。

＜实施例3＞

微细化处理工序中，使用高压均化器(NiroSoavi公司“PandaPlus2000”)进行120MPa×1路径处理，然后利用高速旋转型解纤机(Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”)进行21,500转速、30分钟的微细化处理(解纤)，除此之外，与实施例1同样地进行实验。

＜实施例4＞

微细化处理中，直至使纸浆分散液(C)的1％纸浆液的电导率变为规定值以下(10μS/cm)，将前述纸浆液用离子交换水进行清洗，同时进行减压过滤(使用No.2滤纸、ADVANTEC株式会社)。将所得片材投入水中，搅拌，制作10％的分散液，使用单盘精制机(ラフィネーター、ANDRITZ株式会社制造)进行20路径精制处理。除上述之外与实施例1同样地进行实验。

＜实施例5＞

作为酶使用Enzylon(EG活性/CBHI活性＝0.12、洛东化成工业株式会社制造)，相对于纸浆(固体成分换算)添加20％，除此之外，与实施例1同样地进行实验。

＜实施例6＞

作为酶使用EcopulpR(EG活性/CBHI活性＝1.2、ABenzymeCo.制造)，相对于纸浆(固体成分换算)添加2％，除此之外，与实施例1同样地进行实验。

＜比较例1＞

将实施例1的纸浆分散液(A)稀释为0.5％，使用高速旋转型解纤机(Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”)，进行21,500转速、30分钟的微细化处理(解纤)，得到含有微细纤维的分散液(F)。接着，将分散液(F)稀释为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(G)。利用与实施例1相同的原理和方法求出微细纤维的收率。

＜比较例2＞

作为酶使用GC220(EG活性/CBHI活性＝0.05、Genencor公司制造)，相对于纸浆(固体成分换算)添加1％，除此之外，与实施例1同样地进行实验。

＜比较例3＞

作为酶使用AccelleraseDuet(EG活性/CBHI活性＝0.03、Genencor公司制造)，相对于纸浆(固体成分换算)添加6％，除此之外，与实施例1同样地进行实验。

由表1表明，利用本发明的制造方法，可以以高收率得到微细纤维。另外，含有利用本发明的制造方法得到的微细纤维的无纺布的强度强。由照片(图1和2)可知，利用本发明的制造方法得到的微细纤维的长径比大。

＜实施例7＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.06的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

＜实施例8＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.11的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

＜实施例9＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.22的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

＜实施例10＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.30的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

＜实施例11＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.45的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

＜实施例12＞

实施例1中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.74的酶液，除此之外，用与实施例1相同的方法进行试验。将结果示于表2。

在EG活性/CBHI活性＝2.7、和BGL活性/CBHI活性的比率0.30以下的条件下进行酶处理时(实施例7～10)，微细纤维的收率高。另外，由在前述条件下经过了酶处理的纤维素微细纤维制作的无纺布(实施例7～10)为高强度。

＜实施例13＞

使用尼亚加拉打浆机(容量23升、东西精器株式会社制造)，将作为化学纸浆的NBKP(王子制纸株式会社制造、水分50％、基于JISP8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)600ml)进行200分钟叩解，得到纸浆分散液(K)(纸浆浓度2％、叩解后的加权平均纤维长度：1.61mm)。

将纸浆分散液(K)脱水使其为浓度3％，用0.1％硫酸调整至pH6，在水浴中加热直至50℃后，添加相对于纸浆(固体成分换算)为3％的酶optimaseCX7L(EG活性/CBHI活性＝3、Genencor公司制造)，在50℃下进行1小时搅拌，同时使其反应，实施酶处理。之后，将纸浆分散液(K)在95℃以上加热20分钟，使酶失活，得到酶处理分散液(L)。

直至使酶处理分散液(L)的1％纸浆液的电导率为规定值以下(10μS/cm)，对前述酶处理分散液用离子交换水进行清洗，同时进行减压过滤(使用No.2滤纸、ADVANTEC株式会社)。将滤纸上的残留物投入离子交换水中，搅拌，制备0.5％的分散液。使用高速旋转型解纤机(Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”)，对该分散液实施21,500转速、30分钟的微细化处理(解纤)，得到解纤纸浆分散液(M)。

对解纤纸浆分散液(M)进行浓度调整，使纤维素浓度为0.1％，然后在孔径0.5μm的膜滤器(T050A090C、ADVANTEC株式会社制)上进行抽滤，制作湿片材。对该湿片材用机筒干燥器(90℃、10分钟)、烘箱(130℃、1分钟)这2阶段进行干燥，制作100g/m²的无纺布状的片材。

＜实施例14＞

将实施例13中的解纤纸浆分散液(M)稀释，使纤维素浓度为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(离心分离机：KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(N)。然后，使用上清液(N)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作制作片材。

＜实施例15＞

实施例13中的微细化处理中，用高压均化器(NiroSoavi公司“PandaPlus2000”)进行120MPa×1路径处理，用高速旋转型解纤机(Mtechnique.Co.,Ltd.制造的“Clearmix”)在与实施例13相同的条件下进行处理，得到解纤纸浆分散液(O)。然后，使用解纤纸浆分散液(O)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作得到片材。

＜实施例16＞

调整实施例15中的解纤纸浆分散液(O)，使纤维素浓度为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(离心分离机：KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(P)。然后，使用上清液(P)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作制作片材。

＜实施例17＞

使磷酸二氢钠二水合物1.69g和磷酸氢二钠1.21g溶解于3.39g的水，得到磷酸系化合物的水溶液(以下称作“磷酸化试剂”)。该磷酸化试剂的pH在25℃下为6.0。

将NBKP(王子制纸株式会社制造、水分50％、基于JISP8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)600ml)在50℃的5％硫酸水溶液中回流15分钟，同时进行加热，然后用离子交换水充分地清洗，得到硫酸处理纸浆。将所得硫酸处理纸浆用离子交换水稀释，使含水率为80％，得到纸浆浆料。在该纸浆浆料15g中加入前述磷酸化试剂6.29g(相对于干燥纸浆100质量份，以磷元素量计为20质量份)，使用105℃的送风干燥机(Yamato科学株式会社DKM400)，每15分钟进行混炼，同时进行干燥直至质量为恒量。接着，用150℃的送风干燥机进行1小时加热处理，在纤维素中导入磷酸根。

接着，在导入了磷酸根的纤维素中加入300ml的离子交换水，搅拌清洗后，进行脱水。将脱水后的纸浆用300ml的离子交换水稀释，边搅拌边一点一点地添加1N的氢氧化钠水溶液5ml，得到pH为12～13的纸浆浆料。之后，将该纸浆浆料脱水，加入300ml的离子交换水，进行清洗。进一步重复该脱水清洗2次。

在清洗脱水后得到的纸浆中添加离子交换水后，搅拌，形成0.5质量％的浆料。使用解纤处理装置(Mtechnique.Co.,Ltd.制造、Clearmix-2.2S)，在21500转速/分钟的条件下对该纸浆浆料进行30分钟的解纤处理，得到解纤纸浆分散液。

将所得解纤纸浆分散液在SUS304制耐压容器中分取300mL，在高压釜中、于120℃加热2小时，进行水解处理，使磷酸根脱离。之后，在经过了水解处理的分散液中添加相对于前述分散液、以体积计为1/10的离子交换树脂，进行1小时的振荡处理，然后注入到孔径90μm的筛上，进行将离子交换树脂从分散液中去除的处理。由此，得到磷酸根脱离解纤纸浆分散液。前述离子交换树脂添加、振荡处理和离子交换树脂去除处理的一系列工序进行3次。第1次和第3次中，使用经过了调理的强酸性离子交换树脂(例如Amberjet1024；Organo株式会社)。第2次中，使用经过了调理的强碱性离子交换树脂(例如Amberjet4400；Organo株式会社)。

将所得磷酸根脱离解纤纸浆分散液稀释，使纤维素浓度为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(离心分离机：KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(Q)。

然后，使用上清液(Q)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作制作片材。

＜比较例4＞

制备NBKP(王子制纸株式会社制造、水分50％、基于JISP8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)600ml)的0.5％分散液。使用Mtechnique.Co.,Ltd.制造的Clearmix2.2S，将该分散液进行15分钟的解纤处理，测定平均纤维直径。重复解纤处理，直至平均纤维直径为190nm，得到解纤纸浆分散液(R)。

然后，使用解纤纸浆分散液(R)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作制作片材。

＜比较例5＞

实施例17中，不对NBKP用硫酸水溶液进行处理，除此之外，与实施例17同样地操作制作片材。

＜比较例6＞

将NBKP(王子制纸株式会社制造、水分50％、基于JISP8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)600ml)40g(绝干纤维素换算)添加到0.1摩尔/L硫酸500ml中进行搅拌得到悬浮液。使用滤纸对该悬浮液进行减压过滤，得到用稀硫酸湿润了的纸浆。将所得纸浆收纳于可拆式烧瓶内，在该可拆式烧瓶内，导入用臭氧气体发生机(Ecodesign株式会社制造的ED-OG-A10型)产生的含有臭氧的氧气(气体流速2L/分钟、臭氧浓度30g/m³、臭氧发生量3.6g/小时)0.5小时，实施臭氧处理。臭氧处理时的温度设为室温(约25℃)。

接着，从可拆式烧瓶中取出臭氧处理纸浆，重复离子交换水中的悬浮/清洗，在清洗水的pH达到4.5以上的时刻结束清洗。然后，将清洗后的纸浆用滤纸进行减压过滤，得到臭氧处理纤维素纤维(固体成分浓度20％)。

向所得臭氧处理纤维素纤维50g(以绝干纤维素纤维计为10g)中注入调整为pH4的2％亚氯酸钠水溶液150g，搅拌后，在室温下静置48小时，进行追氧化处理。追氧化处理时的温度设为室温(约25℃)。对实施了追氧化处理的纸浆用离子交换水重复进行悬浮和清洗，在清洗水的pH达到8以下的时刻结束清洗。之后，使用滤纸进行减压过滤，向所得纸浆中添加离子交换水后，搅拌，得到0.5％的浆料。使用解纤处理装置(Mtechnique.Co.,Ltd.制造、Clearmix-2.2S)，在21500转速/分钟的条件下对该纸浆浆料进行30分钟的解纤处理，得到解纤纸浆分散液。

将所得解纤纸浆分散液稀释，使纤维素浓度为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(离心分离机：KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(S)。

然后，使用上清液(S)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作尝试了片材的制作。

＜比较例7＞

将臭氧浓度变更为180g/m³，除此之外，与比较例6同样地操作制作片材。

＜比较例8＞

将NBKP(王子制纸株式会社制造、水分50％、基于JISP8121测定的加拿大标准滤水度(CSF)600ml)用离子交换水稀释，使含水率为80％，得到纸浆浆料。向该纸浆浆料15g中加入与实施例17中使用的磷酸化试剂同样的磷酸化试剂6.29g(相对于干燥纸浆100质量份，以磷元素量计为20质量份)，使用105℃的送风干燥机(Yamato科学株式会社DKM400)，每15分钟进行混炼，同时进行干燥直至质量为恒量。接着，用150℃的送风干燥机进行1小时的加热处理，向纤维素中导入磷酸根。

向清洗脱水后得到的纸浆中添加离子交换水后，搅拌，形成0.5质量％的浆料。使用解纤处理装置(Mtechnique.Co.,Ltd.制、Clearmix-2.2S)，在21500转速/分钟的条件下对该纸浆浆料进行30分钟的解纤处理，得到解纤纸浆分散液。

将所得解纤纸浆分散液稀释，使纤维素浓度为0.2％，进行12,000G×10分钟的离心分离(离心分离机：KokusanCo.,Ltd.制造的“H-200NR”)，得到上清液(T)。

然后，使用上清液(T)代替解纤纸浆分散液(M)，除此之外，与实施例13同样地操作尝试了片材的制作。但是，滤水困难，且无法片材化。

(评价)

对于实施例13～17和比较例4～8中得到的微细纤维状纤维素，测定平均纤维宽度、聚合度、长径比、和酸根的含量。将测定结果示于表3。

另外，对于实施例13～17和比较例4～8中得到的片材，测定制作时的过滤时间、片材的拉伸强度、片材的泛黄度、分散液的流动性和粘度。将测定结果示于表3。

[平均纤维宽度]

对于平均纤维宽度，用上述“微细纤维状纤维素的利用电子显微镜观察的平均纤维宽度的测定”中记载的方法测定。

[聚合度]

对于聚合度，用上述“聚合度的测定”中记载的方法测定。

[长径比]

利用TEM照片的图像分析测定纤维长度、纤维宽度，根据(纤维长度/纤维宽度)求出长径比。

[酸根含量]

对于酸根含量，用上述“酸根的含量的测定”中记载的方法测定。

[过滤时间]

制作实施例13～21和比较例4～8中的片材时，取浓度为0.1％的含有纤维素纤维的浆料400ml，进行减压过滤。作为过滤器，使用ADVANTEC株式会社制造的KG-90，在玻璃过滤器上载置ADVANTEC株式会社制造的具有0.5μm孔径、48cm²的面积的PTFE制膜滤器(T050A090C、ADVANTEC株式会社制造)。进行减压过滤直至压力达到-0.09MPa(绝对真空度10kPa)，将过滤器上的含有溶剂的纤维素纤维的质量变为4g的时间定义为过滤时间。过滤时间越短，滤水性越优异。

[片材的拉伸强度]

对所得片材进行调节湿度(23℃、湿度50％、4小时)，然后测定厚度，接着，使用定速扩张型拉伸试验机，基于JISP8113测定拉伸强度。此时，拉伸速度设为5mm/分钟，负荷设为250N，片材试验片材宽度设为5.0±0.1mm，间距长设为30±0.1mm。

[片材的泛黄度]

分取实施例13～21和比较例4～8中浓度调整为0.1％的解纤纸浆分散液或该上清155g，进行减压过滤。作为过滤器，使用ADVANTEC株式会社制造的KG-90，在玻璃过滤器上载置ADVANTEC株式会社制造的具有0.5μm孔径、48cm²面积的PTFE制膜滤器(T050A090C、ADVANTEC株式会社制造)。在PTFE制膜滤器上得到纤维素纤维的堆积物。向该纤维素纤维堆积物中注入3.76ml的乙二醇单叔丁基醚，再次进行减压过滤，得到堆积物。用加热至120℃的机筒干燥器将该堆积物干燥5分钟后，进而用130℃的送风干燥机干燥2分钟，得到多孔性的片材。将所得片材在200℃、真空下加热4小时后，基于ASTM标准，使用GretagMacbeth公司制造的便携式分光光度计(SpectroEye)测定E313泛黄指数。

[分散液的流动性和粘度]

将解纤纸浆分散液或上清液抽滤到孔径0.5μm的膜滤器(T050A090C、ADVANTEC株式会社制造)上，从而浓缩。分散液的浓度达到1％时，结束过滤操作。使用均质混合器(IKA株式会社制造、ULTRA-TURRAX、T-18)，在11000转速/分钟的条件下对所得分散液进行2分钟的处理，静置24小时后，以下述基准通过目视评价流动性。

A：流动性非常好。

B：分散液有凝胶状倾向，流动性稍差。

C：分散液的凝胶状倾向强，流动性明显差。

另外，对浓度0.1％的分散液测定粘度。粘度的测定中，使用B型粘度计，基于JISK7117-1进行测定。

对于平均纤维宽度为150nm以下、聚合度为50以上且小于500、酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下的实施例13～21的微细纤维状纤维素，滤水时间短，容易进行片材化，所得片材的拉伸强度高，泛黄度低。另外，分散液的流动性高，粘度低。

相对于此，平均纤维宽度为190nm、聚合度为1100的比较例4的微细纤维状纤维素进行片材化时的拉伸强度低。另外，分散液的流动性低。

聚合度为780的比较例5的微细纤维状纤维素的分散液的流动性低，粘度高。

酸根含量0.13毫摩尔/g的比较例6的微细纤维状纤维素、酸根含量0.25毫摩尔/g的比较例7的微细纤维状纤维素的滤水时间长，进行片材化时的拉伸强度低。

聚合度为890、酸根的含量为0.71毫摩尔/g的比较例7的微细纤维状纤维素的水的保持性高，无法进行片材化。另外，分散液的流动性低，粘度稍高。

＜实施例18＞

实施例13中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.06的酶液，除此之外，用与实施例13同样的方法进行试验。将结果示于表4。

＜实施例19＞

实施例13中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.11的酶液，除此之外，用与实施例13同样的方法进行试验。将结果示于表4。

＜实施例20＞

实施例13中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.22的酶液，除此之外，用与实施例13同样的方法进行试验。将结果示于表4。

＜实施例21＞

实施例13中，酶处理中使用EG活性/CBHI活性＝2.7、且BGL活性/CBHI活性＝0.30的酶液，除此之外，用与实施例13同样的方法进行试验。将结果示于表4。

对于在EG活性/CBHI活性＝2.7、和BGL活性/CBHI活性的比率为0.30以下的条件下进行酶处理，由在前述条件下进行了酶处理的纤维素微细纤维制作片材时(实施例18～21)，片材的拉伸强度高，黄变度低。另外，分散液的流动性高，粘度低。

产业上的可利用性

利用本发明的制造方法得到的微细纤维和微细纤维状纤维素可以用于无纺布、食品、医疗、或各种增强材料等。另外，本发明的无纺布可以用于过滤器、或与基质材料的复合化等。

Claims

1.一种微细纤维的制造方法，其包括：

(a)利用酶对纤维素原料进行处理；和

(b)将所述处理后的纤维素原料进行解纤，

所述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在至少所述酶中所含的内切型葡聚糖酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.06以上且20以下的条件下进行处理。

2.根据权利要求1所述的微细纤维的制造方法，其中，所述(a)利用酶对纤维素原料进行处理包括：在所述酶中所含的β-葡糖苷酶的活性相对于纤维二糖水解酶的活性之比为0.30以下的条件下进行处理。

3.根据权利要求1所述的微细纤维的制造方法，其中，所述纤维素原料选自植物纤维。

4.一种微细纤维，其是利用权利要求1～3中任一项所述的制造方法而得到的。

5.一种无纺布，其含有权利要求4所述的微细纤维。

6.一种利用权利要求1所述的制造方法而得到的微细纤维状纤维素，其平均纤维宽度为1～1000nm、聚合度为50以上且小于500、和酸根的含量为0.1毫摩尔/g以下。

7.根据权利要求6所述的微细纤维状纤维素，其平均长径比为10～10000。