专利名称：粘性棉的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种处理粘性棉的方法，其目的是降低经此处理的棉纤维的粘性。更具体的是，本发明涉及通过应用细菌来处理粘性棉。
棉是纺织工业最常使用的原料之一。估计棉纤维的世界产量为每年约2千万吨。所生产棉的大约20％，大约每年4百万吨，被糖所污染，形成所谓的粘性棉。棉纤维可能被昆虫蜜露所污染，后者是主要由两种多食性同翅类昆虫(polyphage homopter insect)，即蚜虫(棉蚜(Aphis gossypii))和白粉虱(white fly)(烟粉虱(Bemisia tabaci))分泌的糖化排泄物。
在纺织工业中，在生产和处理棉纤维的不同步骤中，粘性棉造成严重的问题。棉的粘性对制备和纺纱方法具有有害的影响。实际上，蜜露的存在阻碍了制备机器的正确操作拆包机、梳理机...，可以导致后者的机械堵塞，需要实施完全的清洁。同样地，来自蜜露糖的粘性引起棉纤维在粗纺机和精纺机的牵丝单元(drawingunits)(皮带(straps)、圆筒(cylinders))中的缠绕，引起粗纱或者纱线(yarns)的破损以及所得纱线品质的降低(棉结和其他不规则物的量增加)。
现已经提出了许多用于降低棉粘性的解决方案。
在工业化国家中，尤其在美国，棉生产者通过用杀虫剂处理棉的耕种来尽力控制粘性的潜在来源。这种解决方案仅部分的满足了所需所获得的结果取决于实施的处理的量、在收获前最后处理的日期、达到位于树叶较低表面的昆虫的难度。而且，这种解决方案对环境造成严重的损害。
另一种方法是通过在收获后处理棉纤维找到对粘性问题的补救方法。根据这些思路，很多处理方法是已知的-棉纤维的热处理，依据文件EP196449；
-棉纤维的机械处理，依据文件US5,153,968；-棉纤维的热机械处理，依据文件EP344631；-棉纤维的电磁处理，依据文件EP350669；-棉纤维的酶处理，依据文件EP622487。
文件EP622487描述了用包含选自下述的至少一种酶的组合物对粘性棉进行酶处理转葡糖苷酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶，这些酶来源于曲霉属(Aspergillus)真菌。降低棉粘性的处理方法包括在收获前(通过喷洒所述酶的溶液)和/或收获后(将其浸泡在包含4％所述酶溶液的浴液中)在棉纤维上施用所述酶组合物。
粘性棉纤维的这种处理，尤其在它的“收获后选用方案”中，似乎难以应用到工业规模的棉上。而且，在收获前喷洒酶应当必须伴随着持续的棉田灌溉，因为这些酶需要水作用在其底物(存在于棉纤维上的碳水化合物)上。最后，由于这种处理粘性棉的方法章使用的酶价格较高，预计无法实现普遍使用。
本发明提出了克服已知的粘性棉处理方法的缺点的建议。
本发明的目的是提出一种旨在降低棉粘性的生物技术处理方法，该方法便于应用、不太昂贵、对环境没有任何负面影响，并且可以在工业规模上大量处理收获后的棉。
根据第一方面，本发明涉及一种大量处理粘性棉纤维的方法，其旨在降低所述纤维的粘性，其特征在于包括以下步骤a.通过喷洒、优选通过均匀地喷洒细菌的水性悬浮液而用所述细菌接种所述棉纤维，以便达到最大达16％的所得湿度(humidity)；b.以压缩包形式保存经此处理的棉纤维；c.让所接种的细菌在室温下显著地作用至少约一周。
“所得的湿度”表示向其添加由本发明的棉纤维处理真实提供的湿度百分比(即考虑喷洒处理期间水的损失)的棉包的天然水获得(大约8％)。
为了获得理想的结果，即向棉赋予粘性的糖的降解，根据持续时间和储存情况来确定储存条件。在15-20℃之间，在室温储存一周内获得该结果，但是取决于当地的天气条件，可以在更长或者可能更短的时间内获得该结果。
在优选的替代实施方案中，根据本发明方法处理的包内的所得湿度为8-13％。细菌的水性悬浮液在每毫升水中包含至少106个细菌集落形成单位。在所述包内所接种的细菌浓度是每克经处理的棉至少105个集落形成单位。
在所述处理粘性棉的方法中所应用的水性悬浮液包含选自下述的细菌乳杆菌属(Lactobacillus)、片球菌属(Pediococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳球菌属(Lactococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、肠球菌属(Enterococcus)和链球菌属(Streptococcus)。在代表性的方式中，这些细菌能够代谢在待处理棉纤维上发现的、尤其存在于昆虫蜜露中的糖。根据本发明的一个实施方案，该水性悬浮液包含选自下组的细菌植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和干酪鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus casei rhamnosus)。优选的是，所述水性悬浮液包含选自干酪鼠李糖乳杆菌R0011和植物乳杆菌R1012菌株中的细菌。
根据第二方面，本发明涉及一种包含前述细菌的冻干粉末，为了获得用于喷洒的悬浮液，仅需将该粉末溶解在水中。
根据第三方面，本发明涉及一种包含确定量x的所述冻干粉末、用于接种一定量y的粘性棉的袋。
现将详细地描述本发明。
本申请涉及一种处理粘性棉的方法，其目的是降低棉纤维的粘性，并且由此优化经此处理的棉纤维的可加工性。棉的可加工性，意指棉纤维经历egrenation、梳理、纺纱、染色(dying)、织造操作以获得高品质的棉纱/纤维/织物的能力。
本发明处理粘性棉的方法可以是或者在实际打包前的egrenation操作期间、或者在随后(例如在纺纱阶段)应用到收获的棉上，在后一情况下需要打开早先已经被压紧的棉包。
处理粘性棉纤维以降低所述纤维的粘性的方法包含以下步骤a.通过喷洒、优选通过均匀的方式喷洒细菌的水性悬浮液，用所述细菌接种棉纤维，使得其获得最大达16％的湿度；b.以压缩包形式保存棉纤维；c.在室温下让所接种的细菌显著地作用至少大约一周。
在一个实施方案中，根据本发明的处理方法被应用到已经历过压缩操作的包。在这种情况下，为了形成纤维薄层，通过拆包机首先打开包含粘性棉的待处理的包。在另一个替代的实施方案中，在棉包即将被压紧之前应用该处理方法，该解决方案对于受粘性现象所影响的生产区域尤其有益。
通过喷洒，优选以均匀方式喷洒，将细菌的水性悬浮液接种到所述包的粘性棉纤维上。可以通过手工或者通过适合的喷洒工具实施喷洒。
申请者实施的初步测试已经显示某些细菌，尤其是选自乳杆菌属、片球菌属、双歧杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、肠球菌属和链球菌属的那些细菌，能够代谢存在于粘性棉纤维上的碳水化合物，该碳水化合物包含棉的天然生理糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)和昆虫蜜露。蜜露中包含的主要的糖是trehalulose、松三糖、蔗糖、果糖和葡萄糖。
然后将上述经接种的包封闭并且压缩。如果必要的话，可以将经处理包的塑料或者棉封套密封，使得产生与外部条件隔离的环境，从而保持所述包内恒定的湿度。让细菌在室温下作用至少一周。
包内湿度越高，接种细菌的代谢活性越大，并且经此处理的棉纤维粘性降低越快。然而，为了避免出现霉菌，接种包内的所得湿度不应当超过16％。已经注意到，在本发明处理前干燥棉的情况下，所接种细菌的活性降低。
在优选的替代实施方案中，包内的所得湿度小于13％，优选为8-11％。
本发明粘性棉纤维的细菌处理不影响进入棉纤维组成的纤维素的聚合程度。
阅读以下非限制性的示例性实施方案将更好地理解本发明。
实施例1.通过细菌消化存在于粘性棉纤维上的碳水化合物根据API50CHL方法(BIOMERIEUX)，对来自LALLEMAND收集的24株细菌进行糖利用的测试。根据该测试，有可能证实特定菌株利用不同的糖和多糖的能力。测试的菌株属于乳杆菌、片球菌、双歧杆菌、乳球菌、明串珠菌、肠球菌和链球菌属。
在测试的菌株中，只有那些使用蔗糖、海藻糖和松三糖中至少两种糖的菌株，即9个菌株，在用蔗糖或者用海藻糖、或者用松三糖代替葡萄糖的MRS培养基中进行生长测试。在30℃下培养24小时，通过随时间测量浊度或者光密度来评估它们在这些培养基上的生长速率。保留在这些条件下显示出最佳生长的两种菌株干酪鼠李糖乳杆菌R0011和植物乳杆菌R1012，用于棉纤维上的应用测试。
这两种菌株以以下序号保存在CNCM(国立微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes))-干酪鼠李糖乳杆菌R0011(Lactobacillus casei rhamnosusR0011)CNCM I-1720；-植物乳杆菌R1012(Lactobacillus plantarum R1012)CNCMMA-18/50。
正如所知，这些细菌没有致病性。
实施例2.在实验室规模应用处理粘性棉纤维的方法应用50g的小包研究细菌处理对粘性棉的效果。该小包具有与标准尺寸的包相同的密度。
在第一阶段中，初步测试的目的在于确定接种和湿润该小包的最佳方式。测试了以下两种接种方法-将水注入小包。结果不令人满意，因为小包内高密度的棉纤维使针的穿透非常困难，并且阻止了注入的液体在微包内的均匀分散；-将水喷洒到棉纤维上；在这种变通方法中，打开小包，在纤维上均匀喷洒溶液，然后再次封闭小包并且保持在室温下。
如前所述，在50g棉小包上对属于干酪鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌种的细菌对棉粘性的作用进行测试。包内湿度越高，接种的细菌的代谢活性越大，并且经此处理的棉纤维粘性降低越快。已注意到，在本发明处理前棉经干燥的情况下，所接种细菌的活性降低。
优选小包内的所得湿度应该为8-13％。
根据本发明的粘性棉纤维的细菌处理不影响进入棉纤维组成的纤维素的聚合程度。
在16％的所得湿度、21℃下持续一周，以每克棉2.5×106个集落形成单位的量使用植物乳杆菌悬浮液获得最佳功效。通过经处理的棉的常规黏附测试证实了该结果。
实施例3.以中试站规模应用处理粘性棉纤维的方法接下来进行中试测试，其中包括以每克被处理棉4×106个集落形成单位的浓度应用植物乳杆菌类的细菌处理高度粘性的棉纤维，包内的所得湿度为9.5-12％。然后使用粗纺机和环锭细纺机将经此处理的棉纤维进行标准纺纱操作，或者进一步使用离心力原理(机器开口端)进行旋转纺纱操作。所得结果是正面的，其显示经此处理的棉的粘性完全消失。由此所得的纱线的品质没有受到该处理的影响。
补充测试已经显示在室温下即使培养一个月后，增加5％湿度不会导致霉菌的出现，由此可知不需要后续处理来阻止微生物的生长。
实施例4.粘性棉纤维的工业处理方法在工业规模上处理粘性棉的测试中使用具有如下3种粘性水平的6个棉包i.低粘性包S6和S7；ii.中粘性包S8和S9；iii.高粘性包S1和S5。
在处理前，混合具有接近粘性水平的两个包，然后将经此所得的每种粘性水平的总重分成两部分，以便能够进行有和无细菌处理的纺纱测试。
通过喷洒微生物的水性悬浮液而接种经此所获得的6个包中的3个。从包含乳酸细菌、尤其是所述细菌属于植物乳杆菌和干酪鼠李糖乳杆菌的细菌的冻干粉末制备悬浮液。所述冻干粉末以确定的重量放入袋中，例如100g的袋。发现每袋100g是接种200kg棉所需的和充足的细菌剂量。将袋的内容物溶于水中(2升干净水使用100g冻干粉末)；充分地搅拌粉末-水混合物。接下来的步骤是在室温下溶解首先获得的在水中的悬浮液；在该稀释步骤中加入水的体积取决于待处理的粘性棉的重量以及期望的湿度。例如，为了在200kg包内获得10％的湿度，将悬浮液(2升)溶解到20升水中。为了避免细菌活性的任何降低，应当在足够短的时间内将经此所得的稀释悬浮液喷洒到待处理的棉纤维上。
然后再次封闭包并且称重，以准确确定实际加到纤维上的水量。
然后在室温下保存包一周。
对比后，添加的含水量分别是-对于S1+S5是11％；-对于S6+S7是7.2％；-对于S8+S9是8％。
对应于从不同包中获得的纱线(NE30/1)的定性结果之间的比较(用Uster设备测量)显示在表1。
以下结果显示了本发明对粘性棉纤维的处理没有引起纱品质的任何降低。
表1也进行了筛选属于所述包的棉纤维糖含量的快速测试(根据Parkins方法)(表2)。
这些结果证实了所述处理对包含在粘性棉内的糖量的正面作用。
表权利要求
1.一种处理粘性棉纤维以降低所述纤维的粘性的方法，，其特征在于它包括以下步骤a.通过喷洒、优选通过均匀方式喷洒细菌的水性悬浮液而用所述细菌接种所述棉纤维，使其获得最大达16％的所得湿度；b.以压缩包的形式保存经此处理的棉纤维；c.让接种的细菌作用至少大约一周，尤其在室温下进行。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于压缩的处理包被包裹和密封。
3.根据权利要求1和2中任一项的处理方法，其特征在于经处理的棉包的所得湿度至多是13％。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于所述包内接种的细菌浓度至少是每克棉105个集落形成单位。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于所述水性悬浮液中包含选自下组的细菌乳杆菌属(Lactobacillus)、片球菌属(Pediococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳球菌属(Lactococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、肠球菌属(Enterococcus)和链球菌属(Streptococcus)。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于所述水性悬浮液包含属于下组的细菌植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和干酪鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus casei rhamnosus)。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于水性悬浮液中包含选自干酪鼠李糖乳杆菌R0011和植物乳杆菌R1012菌株的细菌。
8.包含选自下组的细菌的冻干粉末在处理粘性棉纤维中的用途乳杆菌属、片球菌属、双歧杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、肠球菌属和链球菌属。
9.根据权利要求8的用途，其中包含在袋中的确定量x的所述粉末用于处理一定量y的粘性棉纤维。
全文摘要
本发明涉及一种粘性棉的处理方法，其目的是降低经此处理的棉纤维的粘性。本发明方法包含以下步骤a)通过喷洒方式借助于细菌接种棉纤维，优选通过均匀方式喷洒所述细菌的水性悬浮液，从而获得最大达16％的所得水分含量；b)以压缩包的形式保存经此处理的棉纤维；c)让接种的细菌在比如室温的温度下作用至少大约一周。
文档编号D06M16/00GK1989291SQ200580025027
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月25日 优先权日2004年7月28日
发明者菲利普·梅纳热, 蒂埃里·勒布朗, 斯特凡·格里富利埃, 斯特凡妮·库尔代斯 申请人:法兰西纺织品服饰研究所, 拉勒芒公司