无纺布及检查工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供表面积较大且具备较高的空隙率的无纺布及检查工具。该无纺布包含具备第一部分和与所述第一部分连续的第二部分的纤维，所述第一部分的第一纤维直径D1小于Dx，所述第二部分的第二纤维直径D2为所述Dx以上，所述Dx小于1μm，所述第二部分的最大纤维直径D2max与将所述第二部分的两端部连结的直线S2的长度L2之比：D2max/L2为1/10～1/3。
【专利说明】
无纺布及检查工具
技术领域
[0001]本发明涉及无纺布，例如涉及在利用了免疫色谱法的检查工具的膜片中使用的无纺布。
【背景技术】
[0002]伴随着近年来的在家医疗、地域医疗的充实，对于即使不是临床检查的专家也能简易且迅速地实施高精度的体外诊断的检查工具的期望越来越大。例如，利用了免疫色谱法等的免疫测定法的干式的检查工具(生物传感器)即使不需要进行试剂的调制也能极其简易地对被检溶液中的被检物质进行定量或定性地分析。
[0003]上述那样的检查工具通常由供被检溶液移动的片状的多孔材料(膜片)、对该多孔材料进行保持的基材片和负载于多孔材料的一部分的试剂构成。通过在多孔材料的规定位置对包含被检物质的溶液赋予的简单的操作，能够对被检物质进行分析。这样的检查要求更迅速且高精度地进行。
[0004]作为这样的检查工具所使用的膜片，在专利文献I中公开了分别层叠纤维直径不同的两种纳纤维而成的层叠无纺布。即，用纤维直径较小的无纺布来确保层叠无纺布的表面积，并且用纤维直径较大的无纺布来提高被检溶液的移动速度。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:国际公开第2014/013635号小册子
[0008]专利文献2:日本国特开2013-78708号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]但是，在现有的层叠无纺布中，存在表面积及被检溶液的移动速度不充分的情况。在免疫色谱法中，被检溶液一边在膜片的内部与试剂(例如由金属胶体等标识了的抗体)形成免疫复合体一边由于毛细管现象而移动。因此，为了使诊断的迅速性和高精度同时成立，需要使被检溶液一边与试剂高效率地反应一边在膜片内部迅速地移动。为了提高毛细管效果，要求在膜片的内部存在有足够的空隙。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本发明的一技术方案涉及无纺布，该无纺布包含具备第一部分和与所述第一部分连续的第二部分的纤维，所述第一部分的第一纤维直径Dl小于基准纤维直径Dx，所述第二部分的第二纤维直径D2为所述基准纤维直径Dx以上，所述基准纤维直径Dx小于Ιμπι，所述第二部分的最大纤维直径D2max与将所述第二部分的两端部连结的直线S2的长度L2之比:D2max/L2 为 1/10 ?1/3。
[0013]本发明的另一技术方案涉及检查工具，其是对被检溶液中的被检物质进行定量或定性地检测的检查工具，该检查工具具备:所述无纺布、与所述无纺布的一个主面接合的基材片、与负载于所述无纺布的所述被检物质发生反应的试剂。
[0014]发明效果
[0015]根据本发明，能够提供表面积较大且具备较高的空隙率的无纺布
【附图说明】
[0016]图1是示意性地表示本发明的一实施方式涉及的无纺布10的从法线方向观察的情况下的、纤维的一部分的俯视图。
[0017]图2是示意性地表示本发明的另一实施方式涉及的无纺布10的从法线方向观察的情况下的、纤维的一部的俯视图。
[0018]图3是示意性地表示本发明的又一实施方式涉及的无纺布10的从法线方向观察的情况下的、纤维的一部分的俯视图。
[0019]图4是示意性地表示本发明的一实施方式涉及的检查工具的俯视图(a)及剖视图
(b) ο
[0020]图5是表示层叠无纺布的制造系统的一部分的构成例的图。
[0021 ]图6是在实施例1中制作的无纺布的电子显微镜照片。
[0022]图7是在比较例I中制作的无纺布的电子显微镜照片。
[0023]附图标记说明
[0024]10:无纺布、1a:测试部、1b:控制部、20:检查工具、22:样品垫片、23:配合垫片、24:吸收垫片、25:基材、26:层叠体、30:基材片供给装置、31:第一输送装置、32:供给卷筒、33:马达、40:电场纺丝单元、41:放出体、42:第二输送装置、43:电压施加装置、44:对电极、45、45a、45b:原料液、46、46a、46b:栗、47、47a、47b:原料液罐、48:第一支承体、49:第二支承体、50:空气栗、51、51a、51b:送风喷嘴、60:回收装置、61:输送辊、62:回收卷筒、63:马达、200:制造系统。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及的无纺布包含具备第一部分和与第一部分连续的第二部分的纤维。第一部分的第一纤维直径Dl小于Dx，第二部分的第二纤维直径D2为所述Dx以上。Dx小于Ιμπι。第二部分的最大纤维直径D2maX与将第二部分的两端部连结的直线S2的长度L2之比:D2max/L2为I /10?I /3。由此，无纺布的表面积及空隙率变大。
[0026]第二部分的最大纤维直径D2max优选为Dx的2?50倍。另外，Dx优选为50?900nm。由此，无纺布的表面积及空隙率容易进一步变大。
[0027]第二部分优选为纤维直径以朝向两端而变小的方式变化的纺锤形状。在该情况下，第二部分优选为如下所述，在从法线方向观察无纺布时，将第二部分的两端部连结的直线S2与第二部分的外缘的切线所成的最大的锐角Θ为5度以上45度以下。这是为了使被检溶液的移动速度容易变快。
[0028]在从法线方向观察无纺布时，优选在一边为Dx的100倍的矩形的区域R中存在有两处以上的第二部分。这是为了使空隙率容易变大。
[0029]另外，在第二部分也可以存在有多个第二纤维直径D2的峰值。换言之，第二部分也可以具有一处以上的纤维直径变小的缩径部分。由此，空隙率更容易变大。
[0030]纤维可以还具备第三部分。第三部分是纤维直径为Dx以上、且第三部分的最大纤维直径D3max与将第三部分的两端部连结的直线S3的长度L3之比:D3max/L3大于1/3的部分。在该情况下，上述区域R中所包含的第二部分的个数优选多于第三部分的个数。这是为了使无纺布的表面积容易变大。
[0031]另外，本发明涉及的检查工具是对被检溶液中的被检物质进行定量或定性地检测的检查工具，具备上述的无纺布、与无纺布的一个主面接合的基材片以及与负载于无纺布的被检物质发生反应的试剂。由此，能够进行迅速且高精度的检查。
[0032]以下，参照图1?3说明本发明涉及的无纺布的多个实施方式。
[0033]图1?3是示意性地表示本发明的各个不同的实施方式涉及的无纺布10的从法线方向观察的情况下的、纤维1F的一部分的俯视图。
[0034]无纺布10包含具备第一部分Pl和第二部分P2的纤维10F，第一部分Pl具有比在小于IMi的范围内任意设定的纤维直径Dx小的纤维直径Dl，第二部分P2具有Dx以上的纤维直径D2。也就是说，纤维直径小于Dx的部分为第一部分Pl，除此以外的部分为第二部分P2 Ax优选为50?900nm，更优选为从50?700nm的范围内任意地设定。由此，容易增大无纺布的表面积。
[0035]在此，纤维直径是指纤维的直径。纤维的直径是与纤维的长度方向垂直的截面的直径。在截面不是圆形的情况下，可以将最大径视为直径。另外，也可以将从无纺布10的主面的法线方向观察时的、与纤维的长度方向垂直的方向的宽度视为纤维的直径。
[0036]举后者的情况为例，说明第一部分Pl及第二部分P2的确定方法。例如，从无纺布10的主面的法线方向以1000倍?8000倍左右的倍率拍摄电子显微镜照片。接着，确定拍摄得到的照片中的、包含较细的纤维部分和更粗的纤维部分的任意的区域。此时，使外缘的整体能够明确确认的较粗的纤维部分包含在上述区域中。从上述区域中选择具有将上述较粗的纤维部分和较细的纤维部分连续的部分、且较细的纤维部分为直线的纤维。使较细的纤维部分的直线的方向为纤维的长度方向。
[0037]接着，设定作为基准的纤维直径Dxc3Dx根据无纺布的用途等在小于Ιμπι的范围内任意设定即可。计测较细的纤维部分的任意一点的直径，若较细的纤维部分的计测点的直径小于Dx，则将该点确定为第一部分Ρ1。一边使计测点向接近较粗的纤维部分的方向移动一边进行直径的计测，并确定第一部分P1。在此，直径初次成为Dx以上的点为第二部分P2的一方的端部Tl。
[0038]下次，一边从同一纤维的夹着上述较粗的纤维的相反侧的较细的纤维部分向接近上述较粗的纤维部分的方向移动一边进行直径的计测，将直径初次成为Dx以上的点假定为第二部分P2的另一个端部T2。在从端部T2到端部Tl连续进行计测的途中没有直径小于Dx的点的情况下，将假定的端部T2确定为真正的端部T2。在从端部T2到端部Tl连续进行计测的途中存在有直径小于Dx的点的情况下，最接近端部Tl的直径小于Dx的点为真正的端部T2。端部Tl与T2之间的区域为第二部分P2。需要说明的是，在较细的纤维部分的任意部位的直径为IMi以上的情况下，能够判断为该纤维不是满足本实施方式的纤维10F。在该情况下，将其他纤维作为对象，而再次进行该作业。另外，在较细的纤维部分的任意部位的直径为Dx以上的情况下，也可以改变Dx的设定值而再次进行该作业。
[0039]无纺布10是一根以上的纤维1F任意地重合(或缠绕)而成的集合体。通过在一根纤维1F的一部分具有纤维直径较大的第二部分P2，从而在使用一根以上的纤维1F形成集合体的情况下，容易在纤维1F之间产生空隙。因此，毛细管效果提高。另一方面，通过具有纤维直径较小的第一部分P1，从而无纺布10的表面积变大。需要说明的是，在无纺布10包含两根以上的纤维1F的情况下，对位于一片无纺布中的纤维1F应用同一基准(纤维直径Dx)，来确定各纤维1F确定第一部分及第二部分。
[0040]无纺布10的空隙及表面积能够不使用两种以上的纤维而仅通过一种纤维1F来增大，因此，在生产率方面也有利。需要说明的是，纤维1F优选占无纺布10的整体的95质量％以上。无纺布10也可以包含小于5质量％的纤维1F以外的纤维(例如仅具备第一部分或第二部分的纤维)。作为纤维1F以外的纤维并不特别限定，可以适当选择。
[0041]在构成无纺布的纤维仅具备第一部分Pl的情况下，S卩，在无纺布仅由具有小于Um的纤维直径的纤维构成的情况下，纤维变得过密，纤维之间的空隙变小，难以产生毛细管现象。在构成无纺布的纤维仅具备第二部分的情况下，即在无纺布仅由具有Uim以上的纤维直径的纤维构成的情况下，表面积变小。因此，在将该无纺布应用于利用了免疫色谱法的检查工具的情况下，负载于无纺布的试剂与被检溶液的反应不充分，精度变差。
[0042]第二部分P2的最大纤维直径D2max与将第二部分P2的两端部Tl及T2连结的直线S2的长度L2之比:D2max/L2为1/10?1/3。在最大纤维直径D2max相对于L2而言处于该范围内时，能够在纤维1F之间形成充分的空隙。若最大纤维直径D2max小于L2的I/10，则难以在纤维1F之间形成充分的空隙。若最大纤维直径D2max大于L2的1/3，则第二部分P2成为接近球形的形状。因此，纤维1F之间的空隙过大，表面积容易减少。
[0043]上述最大纤维直径D2max、长度L2等也可以是多个第二部分P2的平均值。也可以为多个第二部分的最大纤维直径D2max的平均值与长度L2的平均值之比:平均D2max/L2满足I/1?I / 3。就后述的数值范围而言，作为其基准的数值也可以为它们的平均值。就平均值而言，在一根纤维1F具备两处以上的第二部分P2的情况下，例如可以关于任意的2?5处的第二部分P2算出最大纤维直径D2max及长度L2等并对它们进行平均化而算出。
[0044]或者，平均值也可以为例如在包含于区域R的多个纤维1F形成的任意的2?5处的第二部分P2的平均。
[0045]第二部分P2的最大纤维直径D2max在某一处的第二部分P2中为最大的纤维直径。第二部分P2的纤维直径与上述同样地是与第二部分P2的长度方向垂直的截面的直径、或者从无纺布10的主面的法线方向观察无纺布10时的与第二部分P2的长度方向垂直的方向的宽度。需要说明的是，第二部分P2的长度方向可以定义为将分别对第二部分P2的两端部Tl及T2进行2等分的点彼此连结而成的直线S2的方向。
[0046]换言之，第二部分P2(直线S2)的长度L2为最大纤维直径D2max的3?10倍。若第二部分P2比该范围长，则第一部分Pl占纤维1F的比例相对变少，无纺布的表面积变小。
[0047]第二部分P2的最大纤维直径D2max优选为Dx的2?50倍，更优选为2?20倍，进一步优选为2?10倍。由此，能够增大空隙率而提高毛细管效果，并且容易使表面积增加。从同样的观点出发，最大纤维直径D2max优选为0.7?3μπι，更优选为0.8?2μπι。
[0048]第二部分Ρ2的形状并不特别限定。其中，从毛细管效果进一步提高的观点出发，优选如图1所示那样的、纤维直径D2以从具有最大纤维直径D2max的部分朝向第二部分的两端部Tl及T2变小的方式变化的纺锤形状。
[0049]就呈纺锤形状的第二部分P2而言，在从无纺布10的主面的法线方向观察无纺布10时，直线S2与第二部分P2的外缘的切线LT所成的最大的锐角Θ优选为5度以上45度以下，更优选为5度以上30度以下，进一步优选为5度以上15度以下。由此，毛细管效果进一步提高，并且流体的移动速度容易变快。
[0050]从无纺布10的主面的法线方向观察无纺布10时，在一边为Dx的100倍的矩形的区域R内优选存在有两处以上的第二部分P2，更优选存在四处以上，特别优选存在七处以上。这是为了使纤维1F之间的空隙容易变大。第二部分P2的数量例如与上述同样地通过拍摄电子显微镜照片而从该照片中确定上述区域R。通过在区域R内数出外缘的至少一部分明确的第二部分而求出。至少一部分包含在区域R内的第二部分计数为一处即可。在该情况下，第二部分P2可以形成于任意的一根纤维10F，也可以形成于不同的多根纤维10F。
[0051]如图2所示，第二部分可以具有多个第二纤维直径D2的峰值。换言之，第二部分可以具有一处以上的纤维直径变小的缩径部分。由此，与不具有缩径部分的情况相比，空隙率容易变大。在图2中，第二纤维直径D2的峰值分别位于具有纤维直径D2a、D2b及D2c的部分。这些纤维直径中的任一纤维直径相当于最大纤维直径D2max。图2表示纤维直径D2b相当于最大纤维直径D2mX的情况。
[0052]纤维可以还具备第三部分。如图3所示，第三部分是纤维直径为Dx以上、且第三部分的最大纤维直径D3max与连结第三部分的两端部的直线S3的长度L3之比:D3max/L3大于1/3的部分。即，第三部分具有更接近于球形的形状。在纤维1F包含第三部分的情况下，从表面积的方面出发，包含于区域R中的第二部分的个数优选多于第三部分的个数。D3max能够通过与D2max同样的方法算出。
[0053]接下来，说明本实施方式的检查工具。
[0054]实施方式的检查工具20是对被检溶液中的被检物质进行定量或定性地检测的检查工具，具备上述无纺布10、与无纺布10的主面接合的基材片以及与负载于无纺布10的被检物质发生反应的试剂。
[0055]检查工具20的形状并不特别限定，但例如为图4的(a)及(b)所示那样的长方形。在呈长方形的检查工具20的一方的短边侧配置有用于向无纺布10导入包含血液、尿、唾液、粘膜消除液等体液、化学成分等的被检溶液的样品垫片22。在样品垫片22与无纺布10之间配置有配合垫片23。在配合垫片23保持有与由于浸透作用从样品垫片22移动来的被检溶液所包含的被检物质特异结合的试剂(标识试剂al)。
[0056]无纺布10通过其主面与基材25接合，通过毛细管现象使移动至配合垫片23的被检溶液移动至配置于检查工具20的另一方的短边侧的吸收垫片24。无纺布10具备:测试部10a，其以沿短边方向伸长的线状负载对被检物质与试剂的结合体进行捕捉的固相化抗体试剂(也称作抗原特异抗体)a2;控制部10b，其以沿短边方向伸长的线状负载对未与被检物质形成结合体的试剂进行捕捉的固相化抗体试剂(也称作标准抗体特异抗体)a3。
[0057]若在测试部1a中添加由着色粒子标识了的标识化抗体ml，则上述结合体与标识化抗体ml形成复合体而显色，在测试部1a出现测试线。通过测试线的出现，判明被检溶液中含有被验物质。同样地，若在控制部1b中添加由着色粒子标识了的标识化抗体m2，则标识试剂al与标识化抗体m2形成复合体而显色，在控制部1b出现控制线。通过控制线的出现，确认检查没有问题而结束。
[0058]接着，举生物传感器为例，详细地说明利用检查工具20检测被检溶液中的被检物质的原理。
[0059]首先，在生物传感器20的样品垫片22上添加几滴被检溶液。所添加的被检溶液通常是从生体上采取的体液，包含各种各样的物质。在此，说明体液包含作为被检物质的流感A抗原的情况。
[0060]滴下到样品垫片22的被检溶液在浸透作用下向配合垫片23移动。在配合垫片23保持有与被检溶液中包含的流感A抗原特异结合的标识试剂al，该标识试剂al与被检溶液中包含的流感A抗原生成结合体。需要说明的是，标准试剂al使用由金属胶体等标识了的抗流感A抗体。
[0061]接着，生成的结合体由于毛细管现象而在无纺布10的内部朝向测试部1a移动。在测试部1a以线状负载有捕捉结合体的固相化抗体试剂a2及标识化抗体ml。固相化抗体试剂a2例如是不具有标识的抗流感A抗体。结合体被固相化抗体试剂a2捕捉，然后被捕捉的结合体与标识化抗体ml形成复合体。由此，复合体显色，在测试部1a出现测试线。该测试线通过试验者的目视能够容易地确认。无纺布10由于表面积较大，因此，产生负载于无纺布10的固相化抗体试剂a2与被检溶液的充分的反应，精度提高。另外，由于在纤维1F之间形成有空隙，因此，被检溶液的通过速度也提高。因此，能迅速地进行精度较高的检查。
[0062]另一方面，未与被检物质形成结合体的标识试剂al进一步由于毛细管现象而在无纺布10的内部朝向控制部1b移动。在控制部1b以线状负载有捕捉标识试剂al的固相化抗体试剂a3及标识化抗体m2。标识试剂al被固相化抗体试剂a3捕捉，然后被捕捉的标识试剂al与标识化抗体m2形成复合体。由此，复合体显色，在控制部1b出现控制线。该控制线也能够通过试验者的目视容易地确认。
[0063]未由测试部1a或控制部1b捕捉的被检溶液成分被吸收垫片24吸收。需要说明的是，存在于测试部1a的由标识了的抗流感A抗体除了通过目视检测之外，例如也能够通过使用激光的光学分析方法、电化学分析方法检测。
[0064][无纺布]
[0065]配置于检查工具20的无纺布10例如为与检查工具20相同的形状，或者具有比呈长方形的检查工具20的长边稍短的长边且具有与检查工具20的短边相同长度的短边的长方形。
[0066]从负载试剂的观点出发，无纺布10的每单位面积的质量优选为5?50g/m2，更优选为10?40g/m2。从同样的观点出发，无纺布10的平均厚度优选为10?200μπι。平均厚度是指例如无纺布的任意的10处的厚度的平均值。厚度是指无纺布的两个主面之间的距离。
[0067]作为构成无纺布10的纤维1F的材质，可举出纤维素、硝化纤维素等纤维素系树月旨、聚乳酸、聚乙二醇酸、骨胶原、多羟基酪酸、聚醋酸乙烯、缩多氨酸等的生物聚合物、聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物等的氟树脂、聚己内酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-异丁烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸间苯二醇酯、聚间苯二甲酸对苯二醇酯等)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氧乙烯、聚乙烯基醇、聚醚砜等。这些可以单独使用，也可以组合多种使用。
[0068]第二部分Ρ2的直线S2的方向优选与被检溶液从样品垫片22朝向吸收垫片24的方向D相同。这是为了使被检溶液的移动速度更快。具体而言，呈长方形的检查工具20的长边与直线S2所成的角度优选小于45度。例如，从构成检查工具20的无纺布10选择任意一个第二部分P2，引直线S2。在该直线S2与长边所成的角度小于45度的情况下，能够视作直线S2的方向与方向D相同。优选构成检查工具20的无纺布10所包含的第二部分P2中的50%以上、优选60%以上的第二部分P2的直线S2的方向与方向D相同。
[0069][基材片]
[0070]基材25例如具有与无纺布10相同的形状。
[0071]基材25的材质并不特别限定，例如可以使用带状的树脂片、纸片、布片、玻璃纤维片等。作为构成树脂片的树脂，可以使用聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)等。基材25可以具有多孔结构。基材25的厚度也并不特别限定，优选为50?150μηι。
[0072][样品垫片]
[0073]样品垫片22的形状例如为具有无纺布10的长边方向上的长度为无纺布10的长边的I /15?I /5的一边和无纺布1的短边方向上的长度与无纺布1的短边相同的一边的矩形。
[0074]样品垫片22例如是无纺布。无纺布的材质并不特别限定，例如可举出纸、玻璃纤维、纤维素、合成纤维等。作为合成纤维，可举出聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚丙烯等。其中，从吸液速度的观点出发，样品垫片22优选为包含纤维素纤维的无纺布。
[0075]从同样的观点出发，样品垫片22的每单位面积的质量优选为0.1?5.0g/cm3，厚度优选为50?ΙΟΟΟμπι。另外，也可以使样品垫片22含有表面活性剂、疏水剂、抗菌剂、防腐剂、防氧化剂等。
[0076][配合垫片]
[0077]配合垫片23的形状例如是具有无纺布10的长边方向上的长度为无纺布10的长边的I /15?I /5的一边和无纺布1的短边方向上的长度为无纺布1的短边以下的一边的矩形。由此，被配合垫片23吸收的被检溶液不会泄漏而容易浸透无纺布10。
[0078]配合垫片23也与样品垫片22同样地例如为无纺布。其材质也可以例示与样品垫片22相同的材质。另外，在不阻碍试剂的保持性的范围内，也可以使配合垫片23还有表面活性剂、疏水剂、抗菌剂、防腐剂、防氧化剂等。
[0079][吸收垫片]
[0080]吸收垫片24的形状并不特别限定，只要是能回收被检溶液的形状即可。另外，其构成、材质也并不特别限定，例如可以例示与样品垫片22相同的构成、材质。
[0081 ][无纺布的制造方法]
[0082]本发明涉及的无纺布10例如通过电场纺丝法等使纤维1F堆积于靶(例如基材25)上而获得。此时，例如使用极性溶剂作为使纤维1F的原料溶解的溶剂，在常温(例如20?30°C)的温度条件及40%以下的湿度(相对湿度)条件下进行电场纺丝，从而能制造包含具备第一部分Pl及第二部分P2的纤维1F的无纺布10。
[0083]在电场纺丝法中，使靶接地或带负电，并从喷嘴向此处喷射将被施加了正电压的纤维1F的原料溶解而得到的溶液(原料液)。在到达靶的过程中，原料液的溶剂挥发，在靶上堆积有原料的纤维状物(纤维10F)，从而形成无纺布10。在此，使用基材25作为靶。
[0084]溶剂的挥发存在被周围的湿度影响的情况。在使用极性溶剂作为原料液的溶剂的情况下，极性溶剂具有与空气中的水分的亲和性。因此，若在湿度60%左右的较高的湿度气氛下进行电场纺丝，则会导致溶剂容易从原料液脱出，纤维直径容易变粗。另一方面，在为50%左右的湿度的情况下，溶剂不易从原料液脱出，因此直至到达靶，纤维状物持续伸长。因此，能使纤维直径较细。
[0085]若进一步降低湿度(例如40%以下)，则纤维状物会进一步持续伸长。但是，原料如上所述为高分子，因此，伸长了的高分子链会收缩而恢复为原样。其结果是，在堆积的纤维状物(纤维10F)上混合存在有高分子链的伸长的部分和收缩的部分。例如，该伸长的部分为第一部分P1，收缩的部分为第二部分P2。需要说明的是，形成第一部分Pl及第二部分P2的方法并不限定于此。作为其他方法，例如可举出降低原料液的浓度的方法等。
[0086]参照图5具体地说明使用了电场纺丝法的无纺布10的制造方法。图5是概略地表示无纺布10的制造系统200的一例的构成的图。需要说明的是，制造无纺布10的方法并不限定于此。
[0087]首先，准备基材25。在此，无纺布10作为与基材25的层叠体而获得。在制造系统200中，基材25从制造线的上游向下游输送。在制造系统200的最上游设有将卷绕成卷状的基材25容纳于内部的基材片供给装置30。供给装置30利用马达33使供给卷筒32旋转，将卷绕于供给卷筒32的基材25向第一输送装置31供给。
[0088]基材25由输送装置31向电场纺丝单元40移送。电场纺丝单元40所具备的电场纺丝机构具备:用于将设置于装置内的上方的原料液放出的放出体41;使被放出的原料液带正电的带电机构(参照后述)；以与放出体41对置的方式配置的将基材25从上游侧向下游侧输送的第二输送装置42。第二输送装置42作为将纤维1F与基材25—起收集的收集部发挥作用。需要说明的是，电场纺丝单元40的台数在图5中为两台(40a及40b)，但并不特别限定于此，可以为I台，也可以为3台以上。
[0089]在放出体41的与基材25的主面对置的一侧设有多个原料液的放出口(未图示)。放出体41的放出口与基材25之间的距离取决于制造系统的规模，但例如为100?600mm即可。放出体41由第二支承体49支承为自身的长度方向与基材25的主面平行，该第二支承体49从设置于电场纺丝单元40a及40b的上方的与基材25的输送方向平行的第一支承体48向下方延伸。
[0090]带电机构由对放出体41施加电压的电压施加装置43和与第二输送装置42(42a、42b)平行地设置的对电极44构成。对电极44接地(grand)。由此，能够在放出体41与对电极44之间设置与由电压施加装置43施加的电压相应的电位差(例如20?200kV)。需要说明的是，带电机构的结构并不限定于此。例如，对电极44也可以带负电。另外，代替设置对电极44，也可以由导体构成第二输送装置42的带部分。
[0091]放出体41由导体构成，具有长条形状，其内部成为中空。中空部成为容纳原料液45(45a、45b)的容纳部。原料液45在与放出体41的中空部连通的栗46(46a、46b)的压力的作用下被从原料液罐47 (47a、47b)向放出体41的中空供给。并且，原料液45在栗46的压力下被从放出口朝向基材25的主面放出。
[0092]被放出的原料液在带电的状态下在放出体41与第二输送装置42之间的空间移动的过程中产生静电爆炸而生成纤维状物(纤维10F)。此时，电场纺丝单元40调整为内部的湿度(相对湿度)为40%以下，优选为35%以下。由此，在生成的纤维1F中形成有第一部分Pl及第二部分P2。
[0093]在此，在从放出体41到基材25之间配置有与空气栗50连通的送风喷嘴51(51a、51b)，通过从此处使气体向一方向流动，从而能使纤维1F—边沿某方向取向一边堆积在基材25上。例如在使气体从第二输送装置42的上游侧向下游侧流动的情况下，堆积的纤维1F容易沿基材25的输送方向(长条方向)取向。若该取向的方向与检查工具的长边方向相同，则第二部分P2的直线S2的方向容易与方向D相同，被检溶液的移动速度容易更快。
[0094]另外，在第二输送装置42的最上游侧可以设置与基材25的主面接触的擦除器(未图示)。利用擦除器除去堆积纳纤维之前的基材25的主面的凹凸、褶皱而使其变平坦。因此，基材25容易与第二输送装置42的带部分的表面密接，纤维状物容易均匀地堆积于该表面。
[0095]作为纤维1F的原料液所包含的溶剂，根据作为原料的高分子的种类、制造条件选择适当的溶剂即可。例如可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、六氟异丙醇、四乙二醇、三乙二醇、二苄醇等的醇类、I，3_二氧戊环、I，4_二噁烷等的环状醚类、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基正己基酮、甲基正丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、丙酮、六氟丙酮等的酮类、苯酚、甲酸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等的脂肪族羧酸和其衍生物、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯等的芳香族羧酸衍生物、氯代甲烷、氯代乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、I，1-二氯乙烷、I，2-二氯乙烷、三氯乙烷、二氯丙烷、二溴乙烷、二溴丙烷、溴代甲烷、溴代乙烷、溴代丙烷等卤代烷烃、邻氯甲苯、对氯甲苯等卤代芳烃、己烷、环己烷、环己酮、环戊烷、苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯等的脂肪族或芳香族烃、丙烯腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜、吡啶、水等。这些可以单独使用，可以组合使用多种。
[0096]在通过降低电场纺丝时的湿度来形成第一部分Pl及第二部分P2的情况下，优选使用极性溶剂作为原料液的溶剂。作为极性溶剂，并不特别限定，可以举出上述醇类、环状醚类、脂肪族羧酸及其衍生物、芳香族羧酸衍生物、丙烯腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、DMAc、二甲基亚砜、吡啶、水等。其中，在容易形成第二部分P2的方面，作为溶剂，优选使用DMAc 等。
[0097 ]在原料液中可以添加无机质固体材料。作为无机质固体材料，可以举出氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、氟化物、硫化物等。其中，从加工性等观点出发，优选使用氧化物。作为氧化物，可以例示 Al203、Si02、Ti02、Li20、Na20、Mg0、Ca0、Sr0、Ba0、B203、P205、Sn02、Zr02、K20、Cs20、Zn0、Sb203、As203、Ce02、V205、Cr203、Mn0、Fe203、Co0、Ni0、Y203、Lu203、Yb203、Hf02、Nb205等。这些可以单独使用，也可以组合使用多种。
[0098]原料液中的溶剂与高分子物质的混合比率根据选定的溶剂的种类和高分子物质的种类而不同。原料液中的溶剂的比例例如为60质量％到95质量％。
[00"] 从电场纺丝单元40送出的基材25与无纺布1的层叠体26经由输送棍61而被配置于更下游侧的回收装置60回收。回收装置60内置有将输送来的层叠体26卷取的回收卷筒62 ο回收卷筒62由马达63驱动旋转。
[0100][检查工具的制造方法]
[0101]接着，在制造成的层叠体26上以沿短边方向伸长的线状负载固相化抗体试剂a2及固相化抗体试剂a3。负载各固相化抗体试剂的方法并不特别限定，但例如通过分别调制各固相化抗体试剂的水溶液并将适量的水溶液分别滴下到无纺布10使其干燥，能够负载各固相化抗体试剂。接着，通过将吸收垫片24、配合垫片23及样品垫片22与无纺布10的规定的位置接合而得到检查工具20。
[0102]为了减小水溶液的极性，优选在固相化抗体试剂的水溶液中添加I?10质量%的醇(甲醇、乙醇、丙醇等)。另外，期望在上述水溶液中添加磷酸缓冲溶液而将pH调整为7.4附近。
[0103]作为能作为各试剂使用的抗体，除了上述流感抗体等之外，例如还可举出相对于体液中含有的蛋白的抗体、相对于体液中含有的激素的抗体等。这样的抗体能够人工产生。例如，若使用白蛋白等蛋白、hCG、L H等的激素作为抗原、使抗原对老鼠、兔子等过敏，则能得到产生相对于抗原的抗体的细胞。根据需要使促进基于抗原与抗体的凝集反应的聚乙烯乙二醇等化合物也共存于试剂保持部。
[0104]以下，具体地说明本发明的实施例，但本发明并不限定于这些实施例。
[0105][实施例1]
[0106]通过图5所示那样的制造系统，在温度26°C、湿度40%的气氛下使37g/m2的纤维堆积于基材片而得到在基材片上层叠有无纺布的层叠体。作为纤维的原料液，使用包含50质量％的硝化纤维素的DMAc。
[0107]关于层叠体的无纺布，从未与基材片对置的一个主面以倍率5000倍拍摄照片。将拍摄得到的照片示于图6中。将作为基准的纤维直径Dx设定为230nm，按照上述方法关于任意的3根纤维分别特定了一处第一部分Pl和与其相邻的一处第二部分P2。第二部分P2的最大纤维直径D2max的平均值为1.56μπι，直线S2的长度L2的平均值为7.3μπι。另外，直线S2与第二部分Ρ2的外缘的切线所成的最大的锐角Θ的平均值为13度。在上述照片中的Dx X 100倍的矩形的区域R中，第二部分Ρ2包含两处以上，第三部分Ρ3未包含。
[0108][比较例I]
[0109]除了使湿度为58%以外，与实施例1同样地得到在基材片上层叠有无纺布的层叠体。关于层叠体的无纺布，从未与基材片对置的一个主面以倍率5000倍拍摄照片。将拍摄得到的照片示于图7中。将作为基准的纤维直径Dx设定为480nm。关于得到的层叠体的无纺布的3根任意的纤维按照上述方法测定纤维直径，结果未看到纤维直径为Dx以上的相当于第二部分P2的部分。需要说明的是，得到的纤维的平均纤维直径为440nm。评价结果示于表I中。
[0110][评价法]
[0111]毛细管效果
[0112]将无纺布以宽5mm X 40mm切断而作为试料。从该试料的一方的短边滴下120yL磷酸缓冲溶液，测定到达另一方的短边的时间。在实施例1中得到的无纺布的到达时间为66秒，在比较例I中为92秒。能够确认，在实施例1中，到达时间较短，毛细管效果优异。
[0113]工业实用性
[0114]本发明的无纺布由于表面积较大、毛细管效果优异，因此能够适用于利用免疫色谱法进行体外诊断的各种各样的工具(例如流感检查用工具、妊娠检查用工具等生物传感器)。另外，本发明的无纺布能够适用于包含将包含被检物质的被检溶液滴下到无纺布、使被检溶液在无纺布的内部移动、然后与试剂反应的步骤的各种各样的检查。
【主权项】
1.一种无纺布，其包含具有第一部分和与所述第一部分连续的第二部分的纤维， 所述第一部分的第一纤维直径Dl小于基准纤维直径Dx， 所述第二部分的第二纤维直径D2为所述基准纤维直径Dx以上， 所述基准纤维直径Dx小于Ιμπι， 所述第二部分的最大纤维直径D2max与将所述第二部分的两端部连结的直线S2的长度L2 之比:D2繼/L2 为 1/10 ?1/3。2.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 所述最大纤维直径D2max为所述基准纤维直径Dx的2?50倍。3.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 所述基准纤维直径Dx为50?900nm。4.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 所述第二部分是所述第二纤维直径D2以朝向所述两端部而变小的方式变化的纺锤形状。5.根据权利要求4所述的无纺布，其中， 在从法线方向观察所述无纺布时， 所述直线S2与所述第二部分的外缘的切线所构成的最大的锐角Θ2为5度以上45度以下。6.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 在从法线方向观察所述无纺布时， 在一边为所述基准纤维直径Dx的100倍的矩形的区域R中存在有两处以上的所述第二部分。7.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 在所述第二部分存在有多个所述第二纤维直径D2的峰值。8.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 所述纤维还具有第三部分， 所述第三部分的第三纤维直径D3为所述基准纤维直径Dx以上， 所述第三部分的最大纤维直径D3max与将所述第三部分的两端部连结的直线S3的长度L3之比:D3繼/L3大于1/3， 在从法线方向观察所述无纺布时， 在一边为所述基准纤维直径Dx的100倍的矩形的区域R中包含的所述第二部分的个数多于所述第三部分的个数。9.根据权利要求1所述的无纺布，其中， 该无纺布还包含具有所述第一部分和与所述第一部分连续的第三部分的纤维， 所述第三部分的第三纤维直径D3为所述基准纤维直径Dx以上， 所述第三部分的最大纤维直径D3max与将所述第三部分的两端部连结的直线S3的长度L3之比:D3繼/L3大于1/3， 在从法线方向观察所述无纺布时， 在一边为所述基准纤维直径Dx的100倍的矩形的区域R中包含的所述第二部分的个数多于所述第三部分的个数。10.一种检查工具，其是对被检溶液中的被检物质进行定量或定性地检测的检查工具，该检查工具具有:权利要求1所述的无纺布；与所述无纺布的一个主面接合的基材片;和与负载于所述无纺布的所述被检物质发生反应的试剂。
【文档编号】D04H13/00GK105937095SQ201510924250
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月14日
【发明人】吉冈祐树, 山口贵义, 黑川崇裕
【申请人】松下知识产权经营株式会社