本公開(kāi)內(nèi)容一般性地涉及將棉子剝絨的方法和用于將棉子剝絨的組合物。

相關(guān)技術(shù)描述

軋棉方法從收獲的棉花中除去雜質(zhì)和廢物(例如粘附物、污垢、莖、葉材料等)并得到棉花和棉子。棉花用于織物和其它應(yīng)用中，且棉子用于種植或者加工成棉子油、粉和殼。然而，在用于種植時(shí)，通常將棉子在剝絨方法中剝絨。

要求剝絨方法，因?yàn)樵谲埫薹椒ㄖ蟹蛛x的棉子通常具有與棉子的殼連接的殘余棉花覆蓋物，即棉絨。該棉絨干擾棉子的隨后處理、加工、分級(jí)和生長(zhǎng)。常規(guī)剝絨方法包括機(jī)械剝絨方法，其可能是耗時(shí)且昂貴的并且可能甚至損害棉子。常規(guī)剝絨方法還包括化學(xué)剝絨方法，尤其是在棉子的意欲用途是種植時(shí)。

在典型的化學(xué)剝絨方法中，將酸應(yīng)用于其上具有棉絨的棉子以將與殼連接的棉絨“降解”。然后將棉子加熱以促進(jìn)酸對(duì)棉絨的降解。在加熱以后，將棉絨棉子在轉(zhuǎn)鼓中攪拌，例如混合，以將棉絨覆蓋物從棉子的殼上剝離，并且將剝絨的種子進(jìn)一步加工以使它們準(zhǔn)備用于分配和種植。

常規(guī)化學(xué)剝絨方法使用鹽酸氣體(HCl)或硫酸(H₂SO₄)以將與棉子的殼連接的殘余棉絨“降解”。當(dāng)鹽酸和硫酸用于剝絨方法中時(shí)，這些酸的腐蝕性以及在HCl有毒蒸氣的情況下，在整個(gè)剝絨方法中引起處理和安全性問(wèn)題。另外，鹽酸和硫酸的腐蝕性隨著時(shí)間過(guò)去而損害設(shè)備。實(shí)際上，硫酸的氧化性能是尤其強(qiáng)的，并且在與在剝絨方法期間置于棉子上的熱和機(jī)械應(yīng)力結(jié)合時(shí)使棉子變色并且可能降低種子發(fā)芽率(各個(gè)種子生長(zhǎng)成棉花植物的可能性)。此外，鹽酸和硫酸不容易生物降解，因此還引起環(huán)境顧慮。

因而，仍需要提供用于將棉子剝絨的改進(jìn)方法和組合物。

發(fā)明概述和優(yōu)點(diǎn)

本公開(kāi)內(nèi)容提供用鏈烷磺酸將棉子剝絨的方法。該方法包括步驟：將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面，任選加熱棉絨棉子，和將機(jī)械力施加于棉絨棉子的表面。

本公開(kāi)內(nèi)容還提供用于將棉子剝絨的組合物。組合物包含鏈烷磺酸(例如甲烷磺酸(MSA))、表面活性劑和水。

本方法和組合物可用于有效地除去與棉子的殼連接的棉絨，即將棉絨棉子剝絨。鏈烷磺酸不像傳統(tǒng)上用于將棉子剝絨的酸如鹽酸或硫酸一樣是腐蝕性的。因而，組合物更容易處理并且不會(huì)逐漸使設(shè)備劣化，使棉子的殼變色并降低種子發(fā)芽率。另外，鏈烷磺酸不像鹽酸一樣揮發(fā)并且在方法期間不會(huì)像硫酸一樣導(dǎo)致產(chǎn)生有毒和/或刺激性蒸氣，使得該方法和組合物的使用比常規(guī)方法和組合物更安全。此外，鏈烷磺酸容易生物降解，因此是環(huán)境友好的。

發(fā)明詳述

本公開(kāi)內(nèi)容提供用于將棉子剝絨(即從棉子的殼中除去棉絨)的組合物。組合物特別用于替代包含傳統(tǒng)上用于將棉子剝絨的酸(即硫酸和/或鹽酸)的常規(guī)組合物和蒸發(fā)。

組合物包含鏈烷磺酸(例如甲烷磺酸(MSA))、表面活性劑和水。然而，組合物可以以各種濃度提供。因而，本文預(yù)期組合物的各個(gè)組分可以以各種量包含在組合物中。例如，本文預(yù)期包含鏈烷磺酸(例如MSA)和表面活性劑且具有最小量或者甚至不具有水的組合物濃縮物，其在使用以前可用水稀釋。

本文還預(yù)期組合物可以以?xún)煞N或更多種離散組分提供，其可在使用以前混合在一起。例如，組合物可以以雙組分體系提供，其中一種組分包含鏈烷磺酸，且另一種組分包含表面活性劑、水和其它添加劑。在該實(shí)例中，兩種組分可以分開(kāi)地提供并且恰在使用以前在使用場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)混合在一起，以及如果需要的話(huà)用水稀釋。

組合物包含鏈烷磺酸，例如MSA。當(dāng)然，組合物可包含一類(lèi)或多類(lèi)鏈烷磺酸。鏈烷磺酸可以為短鏈鏈烷磺酸，例如包含1-4個(gè)碳原子的鏈烷磺酸(例如具有丙基、乙基或甲基結(jié)構(gòu)部分的鏈烷磺酸)。在一個(gè)實(shí)施方案中，鏈烷磺酸為對(duì)甲苯磺酸。在另一實(shí)施方案中，鏈烷磺酸為羥乙基磺酸或2-羥乙磺酸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，鏈烷磺酸為MSA。

在某些實(shí)施方案中，組合物基本不含至完全不含鹽酸和/或硫酸。這些實(shí)施方案用于使對(duì)體系的系統(tǒng)表面的腐蝕量最小化以及提供組合物處理的改進(jìn)容易性。通常，組合物基本不含這兩種酸。

就本公開(kāi)內(nèi)容而言，合適的鏈烷磺酸的非限定性實(shí)例以商品名例如MSA和MSA 100由BASF Corporation of Florham Park，NJ市購(gòu)。在某些實(shí)施方案中，MSA為通過(guò)空氣氧化方法，而不是由氯氧化方法形成的。因而，MSA具有較小的金屬含量，例如小于1mg/kg，和很少至不具有通常為腐蝕性的氯化合物。合適的鏈烷磺酸的其它非限定性實(shí)例描述于美國(guó)專(zhuān)利No.6,531,629，Eiermann等人和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2008/0161591，Richards中，通過(guò)引用將其公開(kāi)內(nèi)容結(jié)合到本文中至它們不與本公開(kāi)內(nèi)容的總體范圍矛盾的程度。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，鏈烷磺酸包含MSA。MSA為強(qiáng)有機(jī)酸，其被認(rèn)為是完全非氧化且熱穩(wěn)定的。另外，MSA具有低蒸氣壓力，不具有氣味且為可生物降解的。因而，MSA容易處理且為環(huán)境友好的，尤其是與本領(lǐng)域中已知的強(qiáng)酸如硫酸、硝酸和鹽酸對(duì)比。

MSA可溶于水且具有-1.9的pKa，其高于第一離解階段硫酸的pKa(對(duì)于第一離解階段，-3，對(duì)于第二離解階段，1.9)。MSA具有與硫酸、硝酸、鹽酸相比較低的腐蝕性，且不充當(dāng)氧化和/或脫水劑。另外，MSA為明顯比硫酸更弱的磺化劑。為此，認(rèn)為MSA的使用使加工設(shè)備的腐蝕最小化。

鏈烷磺酸，例如MSA通常以基于100重量份組合物為2-50，作為選擇4-35，作為選擇6-25，作為選擇8-20重量份的量存在于組合物中。存在于組合物中的鏈烷磺酸的量可在以上范圍外變化，但通常為這些范圍內(nèi)的整數(shù)和分?jǐn)?shù)值。另外，應(yīng)當(dāng)理解組合物可包含不同鏈烷磺酸的組合；在這種情況下，包含在組合物中的所有鏈烷磺酸的總量通常在以上范圍內(nèi)。

如上所述，組合物還包含表面活性劑。如果使用的話(huà)，表面活性劑組分通常選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑和其它離子表面活性劑的組。應(yīng)當(dāng)理解也可使用其它類(lèi)型的表面活性劑。

在各個(gè)實(shí)施方案中，表面活性劑包含非離子表面活性劑或者為非離子表面活性劑。當(dāng)與鏈烷磺酸聯(lián)合使用時(shí)，認(rèn)為非離子表面活性劑通過(guò)促進(jìn)組合物在棉絨上浸濕而幫助促進(jìn)與棉絨棉子的殼連接的棉絨(纖維素)的降解或分解。當(dāng)使棉絨與組合物接觸，即浸濕時(shí)，鏈烷磺酸用于使棉絨快速“降解”。

適于本公開(kāi)內(nèi)容的目的的非離子表面活性劑包括醇烷氧基化物。合適的醇烷氧基化物包括線(xiàn)性醇乙氧基化物。其它醇烷氧基化物包括烷基苯酚乙氧基化物、支化醇乙氧基化物、仲醇乙氧基化物、蓖麻油乙氧基化物、烷基胺乙氧基化物(也稱(chēng)為烷氧基化烷基胺)、牛脂胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、失水山梨糖醇油酸酯乙氧基化物、封端乙氧基化物或其組合。其它非離子表面活性劑包括酰胺，例如脂肪鏈烷醇酰胺、烷基二乙醇酰胺、椰油二乙醇酰胺、月桂酰胺二乙醇酰胺、椰油酰胺二乙醇酰胺、聚乙二醇椰油酰胺、油酸二乙醇酰胺或其組合。又其它非離子表面活性劑包括聚烷氧基化脂族堿、聚烷氧基化酰胺、二醇酯、甘油酯、氧化胺、磷酸酯、醇磷酸酯、脂肪甘油三酯、甘油三脂肪酯、烷基醚磷酸酯、烷基酯、烷基苯酚乙氧基化物磷酸酯、烷基多糖、嵌段共聚物、烷基聚葡糖苷或其組合。

在一個(gè)實(shí)施方案中，非離子表面活性劑包含醇烷氧基化物。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，非離子表面活性劑包含具有下式的醇乙氧基化物：

RO(CH₂CH₂O)_XH

其中R為C₆-C₂₄，作為選擇C₆-C₂₀，作為選擇C₈-C₁₈烷基，且X為2-24，作為選擇2-20，作為選擇4-16。

還適于本公開(kāi)內(nèi)容的目的的非離子表面活性劑包括聚氧化烯表面活性劑(也稱(chēng)為聚氧化烯表面活性劑或聚亞烷基二醇表面活性劑)。合適的聚氧化烯表面活性劑包括聚氧丙烯表面活性劑和聚乙二醇表面活性劑。合適的這類(lèi)表面活性劑為合成有機(jī)聚氧丙烯(PO)-聚氧乙烯(EO)嵌段共聚物。這些表面活性劑通常包含含有EO嵌段和PO嵌段、聚氧丙烯單元(PO)中心嵌段且具有接枝于聚氧丙烯單元上的聚氧乙烯嵌段或者具有連接的PO嵌段的EO中心嵌段的二嵌段聚合物。另外，該表面活性劑的分子中可具有聚氧乙烯或聚氧丙烯的其它嵌段。表面活性劑還可包含氧化丁烯(BO)嵌段，并且可包括2種或3種氧化烯的無(wú)規(guī)并入，例如EO/PO/BO、EO/PO/PO、EO/EO/PO等。這類(lèi)表面活性劑在本領(lǐng)域中可稱(chēng)為“混嵌”嵌段表面活性劑。

就本公開(kāi)內(nèi)容而言，合適的非離子表面活性劑的非限定性實(shí)例由BASF Corporation以商品名例如XL 70市售。

表面活性劑通常以基于100重量份組合物的量為0.1-5，作為選擇0.2-4，作為選擇0.3-3，作為選擇0.5-3，作為選擇0.5-2.5重量份存在于組合物中。存在于組合物中的表面活性劑的量可在以上范圍外變化，但通常為在這些范圍內(nèi)的整數(shù)和分?jǐn)?shù)值。另外，應(yīng)當(dāng)理解組合物可包含表面活性劑的組合；在這種情況下，包含在組合物中的所有表面活性劑的總量通常在以上范圍內(nèi)。

如上文提到的，認(rèn)為表面活性劑與鏈烷磺酸組合使用提供對(duì)剝絨方法的協(xié)同效果。通常，組合物中鏈烷磺酸與表面活性劑的重量比為120:1-4:1，作為選擇20:1-4:1，作為選擇15:1-6:1，作為選擇10:1-6:1。

組合物進(jìn)一步包含水，使得將鏈烷磺酸和表面活性劑稀釋?zhuān)词沟媒M合物為含水的。水可以為任何類(lèi)型。在某些實(shí)施方案中，水為軟化水和/或去離子水。取決于實(shí)施方案，水以各種量存在于組合物中。水可作為分開(kāi)的組分加入組合物中。然而，應(yīng)當(dāng)理解一些水也可由組合物的組分(例如當(dāng)為含水的時(shí)，由鏈烷磺酸)賦予。

在某些實(shí)施方案中，水以基于100重量份組合物為至少30，作為選擇至少50，作為選擇至少70，作為選擇至少75，作為選擇至少80，作為選擇至少85，作為選擇至少90重量份的量存在于組合物中。存在于組合物中的水的量可在以上范圍外變化，但通常為在這些范圍內(nèi)的整數(shù)和分?jǐn)?shù)值。

組合物可任選包含腐蝕抑制劑。腐蝕抑制劑可一般性地定義為在加入組合物中時(shí)降低暴露于組合物的金屬的腐蝕速率的物質(zhì)。為此，腐蝕抑制劑用于抑制剝絨方法中所用設(shè)備的表面的腐蝕。

在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含兩性表面活性劑，其充當(dāng)腐蝕抑制劑和表面活性劑。

組合物可包含本領(lǐng)域中已知的任何腐蝕抑制劑。當(dāng)然，組合物可包含多于一種腐蝕抑制劑，即不同腐蝕抑制劑的組合。就本公開(kāi)內(nèi)容而言，合適的腐蝕抑制劑的非限定性實(shí)施例由BASF Corporation以商品名(例如BH、PM、MAT、PAT和PP)、和(例如HS-1000)市售。

在一個(gè)實(shí)施方案中，腐蝕抑制劑包含兩性表面活性劑。因而，腐蝕抑制劑可以為兩性表面活性劑或者可包含一種或多種其它組分，例如水。如果腐蝕抑制劑包含水，則兩性表面活性劑可以以各種濃度提供。

就本公開(kāi)內(nèi)容而言，合適的兩性表面活性劑包括甜菜堿、咪唑啉和丙酸鹽。合適的兩性表面活性劑的其它實(shí)例包括磺基甜菜堿、兩性丙酸鹽、兩性二丙酸鹽、氨基丙酸鹽、氨基二丙酸鹽、兩性乙酸鹽、兩性二乙酸鹽和兩性羥丙基磺酸鹽。在某些實(shí)施方案中，兩性表面活性劑為丙酸鹽或兩性二乙酸鹽中的至少一種。合適的兩性表面活性劑的其它具體實(shí)例包括N-乙?；被?，例如N-烷基氨基乙酸鹽和椰油基兩性二乙酸二鈉，和氧化胺，例如氧化硬脂胺。在一個(gè)實(shí)施方案中，兩性表面活性劑包含椰油基兩性二乙酸二鈉。

在某些實(shí)施方案中，兩性表面活性劑由下式闡述：RCH₂NHCH₂CH₂COOM或RCH₂N(CH₂CH₂COOM)₂，其中M為成鹽陽(yáng)離子(例如Na或H)，且R為長(zhǎng)鏈脂肪酸RCOOH，例如C₇-C₃₅或C₇-C₁₈脂肪酸的烴結(jié)構(gòu)部分。這類(lèi)兩性表面活性劑包括N-椰油基-β-氨基丙酸鈉、N-椰油基-β-氨基丙酸；N-月桂基,肉豆蔻基-β-氨基丙酸；N-牛脂-β-亞氨基丙酸二鈉；N-月桂基-β-亞氨基丙酸二鈉(也稱(chēng)為月桂基亞氨基二丙酸鈉)；和N-月桂基-β-亞氨基丙酸的偏鈉鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，兩性表面活性劑包含月桂基亞氨基二丙酸鈉。

如上文所提到的，在某些實(shí)施方案中，腐蝕抑制劑為含水的。如果腐蝕抑制劑為含水的，則兩性表面活性劑通常以15-95，或者20-80，或者25-60，或者30-50重量份的量存在，各自基于100重量份腐蝕抑制劑。

就本公開(kāi)內(nèi)容而言，合適的兩性表面活性劑的非限定性實(shí)施例由BASF Corporation以商品名例如160C；例如13MOD 1；和例如DC市售。應(yīng)當(dāng)理解腐蝕抑制劑可包含兩種或更多種不同兩性表面活性劑的組合。

如果包含的話(huà)，腐蝕抑制劑通常以基于100重量份組合物為0.02-2，作為選擇0.05-1.5，作為選擇0.1-1重量份的量存在于組合物中。存在于組合物中的腐蝕抑制劑的量可在以上范圍外變化，但通常為在這些范圍內(nèi)的整數(shù)和分?jǐn)?shù)值。另外，應(yīng)當(dāng)理解腐蝕抑制劑可包含兩性表面活性劑和其它組分的組合；在這種情況下，包含在組合物中的所有兩性表面活性劑和其它組分(不包括水)的總量通常在以上范圍內(nèi)。

組合物還可任選包含消泡劑。組合物可包含本領(lǐng)域中已知的任何消泡劑。當(dāng)然，組合物可包含多于一種消泡劑，即不同消泡劑的組合。如果包含的話(huà)，消泡劑通常以基于100重量份組合物為0.02-2，作為選擇0.05-1.5，作為選擇0.1-1重量份的量存在于組合物中。存在于組合物中的消泡劑的量可在以上范圍外變化，但通常為在這些范圍內(nèi)的整數(shù)和分?jǐn)?shù)值。另外，應(yīng)當(dāng)理解消泡劑可包含消泡劑的組合；在這種情況下，包含在組合物中的所有消泡劑的總量通常在以上范圍內(nèi)。

合適的消泡劑的實(shí)例包括聚硅氧烷基消泡劑和非離子嵌段共聚物。如果使用的話(huà)，消泡劑通常以0.0005-1、0.001-0.005，或者0.001-0.05重量％的量存在，各自基于100重量份組合物。合適的消泡劑的具體實(shí)例由Dow Corning Corporation of Midland，MI以商品名例如1430市售。其它具體實(shí)例包括由多個(gè)供應(yīng)商以商品名例如149市售的那些。

在某些實(shí)施方案中，組合物進(jìn)一步包含一種或多種添加劑。可使用各種類(lèi)型的添加劑。合適的添加劑的實(shí)例包括著色劑、抗氧化劑、分散劑、穩(wěn)定劑、粘度改進(jìn)劑及其組合。如果使用的話(huà)，添加劑可以以各種量使用。例如，添加劑可以以基于100重量份組合物為0-5，作為選擇0.0005-5，作為選擇0.0005-2.5重量份的量存在。

在具體實(shí)施方案中，組合物包含MSA、非離子表面活性劑和水，在其它實(shí)施方案中，基本由MSA、非離子表面活性劑和水組成。在其它具體實(shí)施方案中，組合物包含MSA、具有式RO(CH₂CH₂O)_XH(其中R為C₆-C₂₀烷基且X為2-20)的醇乙氧基化物和水，在其它實(shí)施方案中，基本由MSA、具有式RO(CH₂CH₂O)_XH(其中R為C₆-C₂₀烷基且X為2-20)的醇乙氧基化物和水組成。在又其它實(shí)施方案中，組合物包含MSA、具有式RO(CH₂CH₂O)_XH(其中R為C₆-C₂₀烷基且X為2-20)的醇乙氧基化物、包含兩性表面活性劑的腐蝕抑制劑和水，在其它實(shí)施方案中，基本由MSA、具有式RO(CH₂CH₂O)_XH(其中R為C₆-C₂₀烷基且X為2-20)的醇乙氧基化物、包含兩性表面活性劑的腐蝕抑制劑和水組成。

組合物通常具有-1.5至3，或者-1至3，或者-1至1，或者0-3，或者0-2，或者0-1，或者0.1-1，或者0.25-0.75，或者0.5-0.6的pH。組合物的pH由用于形成組合物的組分的類(lèi)型和量賦予。例如，如果將組合物用水稀釋?zhuān)瑒tpH通常會(huì)提高。

本公開(kāi)內(nèi)容還提供用鏈烷磺酸將棉子剝絨的方法。本方法包括步驟：將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面，任選加熱棉絨棉子，和將機(jī)械力施加于棉絨棉子的表面。在典型實(shí)施方案中，加熱棉絨棉子的步驟在應(yīng)用鏈烷磺酸的步驟以后進(jìn)行，且施加機(jī)械力的步驟在加熱棉絨棉子的步驟以后進(jìn)行。

步驟可在線(xiàn)地，作為連續(xù)方法的一部分進(jìn)行。作為選擇，步驟可離散地，一個(gè)時(shí)間一個(gè)步驟地進(jìn)行，其中各個(gè)步驟之間具有各種量的時(shí)間。通常，本方法的步驟在線(xiàn)地進(jìn)行。本方法的步驟可用或者在多個(gè)容器、傳送器等中進(jìn)行。作為選擇，整個(gè)方法可在單一容器中進(jìn)行。

在一個(gè)實(shí)施方案中，鏈烷磺酸(如上文所述)作為上述組合物的一部分應(yīng)用于棉絨棉子的表面。本方法特別用于替代包含傳統(tǒng)上用于將棉子剝絨的酸(即硫酸和/或鹽酸)的常規(guī)組合物和蒸發(fā)。

鏈烷磺酸(或者在一些實(shí)施方案中，組合物)可通過(guò)各種方法應(yīng)用于棉絨棉子的表面上，例如通過(guò)將鏈烷磺酸應(yīng)用于表面(例如通過(guò)將棉絨棉子浸入鏈烷磺酸中)，將鏈烷磺酸噴霧到棉絨棉子表面上等?？墒褂帽绢I(lǐng)域中理解的各種應(yīng)用設(shè)備，例如噴霧設(shè)備、浸漬罐等。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將鏈烷磺酸噴霧到棉絨棉子上。在又一優(yōu)選實(shí)施方案中，將棉絨棉子浸泡到鏈烷磺酸中。當(dāng)然，在一個(gè)實(shí)施方案中，將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面的步驟進(jìn)一步定義為將包含鏈烷磺酸、表面活性劑和水的上述組合物應(yīng)用于棉絨棉子的表面。

另外，應(yīng)當(dāng)理解鏈烷磺酸(或者在一些實(shí)施方案中，組合物)可在單一步驟中或者在多個(gè)子步驟中應(yīng)用于棉絨棉子的表面。例如，當(dāng)鏈烷磺酸(或者在一些實(shí)施方案中，組合物)借助噴霧應(yīng)用于棉絨棉子的表面時(shí)，可將棉絨棉子用鏈烷磺酸噴霧第一次，然后用鏈烷磺酸噴霧第二次，還預(yù)期各個(gè)中間步驟，例如老化(aging)、加熱等。作為另一實(shí)例，可首先借助將棉絨棉子與鏈烷磺酸在浸漬/混合罐中混合而將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面，然后借助將鏈烷磺酸噴霧到棉絨棉子上而第二次應(yīng)用，或者反之亦然。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，鏈烷磺酸(或者在一些實(shí)施方案中，組合物)借助噴霧以5-60，作為選擇10-40g/100g剝絨棉子的比率應(yīng)用于棉絨棉子的表面。顯然，取決于應(yīng)用的鏈烷磺酸的濃度，應(yīng)用的量可在以上范圍外變化。

如本文所討論的，‘棉絨棉子的表面’定義為與棉絨棉子的殼連接的的棉絨以及棉絨棉子的殼的表面。通常，不需要將棉絨棉子預(yù)處理，例如機(jī)械修整，用水沖洗，加熱等。然而，這類(lèi)預(yù)處理步驟可用于加速?gòu)拿藿q棉子上除去棉絨并加速剝絨方法。

例如，本方法可進(jìn)一步包括步驟：在將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面的步驟以前加熱鏈烷磺酸(或者在一些實(shí)施方案中，組合物)和/或棉絨棉子。在將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面的步驟以前、期間和/或以后將熱應(yīng)用于鏈烷磺酸和/或棉絨棉子通常加速剝絨方法。然而，應(yīng)當(dāng)理解鏈烷磺酸也可在環(huán)境溫度，例如棉花軋制和棉子加工裝置的典型溫度下應(yīng)用于棉絨棉子的表面。

本方法通常包括加熱棉絨棉子的步驟。在將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面的步驟以后通常將棉絨棉子加熱。加熱棉絨棉子的步驟通常將水從棉絨棉子中除去。棉絨棉子可通過(guò)各種方法，例如通過(guò)使棉絨棉子暴露于火焰、暴露于升高的空氣溫度、暴露于紅外輻射等而加熱。本領(lǐng)域中理解的各種應(yīng)用設(shè)備可用于加熱棉絨棉子，例如種子燃燒設(shè)備、強(qiáng)制通風(fēng)爐等。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，加熱步驟借助在強(qiáng)制通風(fēng)爐(或一系列強(qiáng)制通風(fēng)爐)中暴露于升高的空氣溫度而進(jìn)行。

在本方法的各個(gè)實(shí)施方案中，在加熱棉絨棉子的步驟期間或者在整個(gè)該主題方法中，棉絨棉子的溫度不超過(guò)150°F，作為選擇145°F。然而，應(yīng)當(dāng)理解先前句子中的溫度指棉絨棉子的殼溫度，且加熱棉絨棉子的步驟也可定義為使棉絨棉子暴露于大于150°F的空氣溫度。

另外，應(yīng)當(dāng)理解加熱步驟可包括單一步驟或多個(gè)子步驟。例如，在各個(gè)實(shí)施方案中，可在應(yīng)用鏈烷磺酸的步驟以前，在應(yīng)用鏈烷磺酸的步驟期間，在應(yīng)用鏈烷磺酸與施加機(jī)械力的步驟之間，在施加機(jī)械力的步驟期間，和/或在施加機(jī)械力的步驟以后，可將剝絨種子加熱。

當(dāng)加熱棉絨棉子的步驟在將鏈烷磺酸應(yīng)用于棉絨棉子的表面的步驟以后進(jìn)行時(shí)，在干燥以前應(yīng)使鏈烷磺酸接觸棉絨棉子的表面至少一段時(shí)間(暴露于/老化)。例如，可保持鏈烷磺酸接觸1-60，作為選擇1-50，作為選擇1-40，作為選擇1-30，作為選擇1-20，作為選擇1-10分鐘的時(shí)間。

如上文所述，本方法還包括步驟：將機(jī)械力施加于棉絨棉子的表面。施加機(jī)械力的步驟通常在應(yīng)用鏈烷磺酸的步驟和加熱步驟以后進(jìn)行。機(jī)械力可通過(guò)各種方法施加于棉絨棉子的表面，例如通過(guò)使棉絨種子暴露于吹入的空氣，將棉絨種子在旋轉(zhuǎn)容器中翻滾等。本領(lǐng)域中理解的各種應(yīng)用設(shè)備可用于將機(jī)械力施加于棉絨棉子。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將棉絨棉子在旋轉(zhuǎn)容器，例如隔板式鼓中混合。

在各個(gè)實(shí)施方案中，本方法進(jìn)一步包括步驟：將酸度改進(jìn)劑應(yīng)用于剝絨棉子以調(diào)整剝絨棉子的酸度。酸度改進(jìn)劑為改變剝絨棉子的pH的任何物質(zhì)。酸度改進(jìn)劑的實(shí)例包括碳酸鈣(“CaCO₃”)、各種弱堿等。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，碳酸鈣以足以將棉子的pH調(diào)整至大于2，作為選擇大于3，作為選擇大于3.5，作為選擇大于4，作為選擇5(例如4-6)的量應(yīng)用。在一個(gè)該實(shí)施方案中，每100磅剝絨種子，應(yīng)用10-50，作為選擇10-20盎司碳酸鈣。

本公開(kāi)內(nèi)容的方法通常得到具有大于2，作為選擇大于2.5，作為選擇大于3，作為選擇大于5(例如4-6)的初始pH(不使用酸度改進(jìn)劑如CaCO₃)；在用酸度改進(jìn)劑如CaCO₃處理時(shí)大于3，作為選擇大于3.5，作為選擇大于4，作為選擇大于5(例如4.5-5.5)的最終pH；0.05-0.70，作為選擇0.1-0.5g/100g的游離酸值(FFA)的棉子。為測(cè)試pH，由加入50g剝絨棉子與100mL去離子水混合得到水溶液，并根據(jù)本領(lǐng)域中已知的pH測(cè)試程序測(cè)量水溶液的pH，其由添加重量(g，棉子)與體積(mL水)比為1:2的剝絨棉子與去離子水混合得到。測(cè)定棉子中的％FFA的方法為AOCS Official Method Aa 6-38。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本方法得到具有大于2的初始pH(不使用酸度改進(jìn)劑如CaCO₃)和在用等于或小于6oz CaCO₃每100lbs剝絨棉子處理時(shí)大于3.5的最終pH的棉子。

在另一實(shí)施方案中，本方法使用包含濃度為10-14，作為選擇11-13％的鏈烷磺酸的組合物并得到具有大于2的初始pH(不使用酸度改進(jìn)劑如CaCO₃)的棉子。

另外，本方法得到具有在86°F下大于80％，作為選擇大于90％，作為選擇大于95％，作為選擇大于98％的發(fā)芽率；在81.5°F下大于80％，作為選擇大于90％，作為選擇大于95％，作為選擇大于98％的發(fā)芽率；和在65°F下大于60％，作為選擇大于70％，作為選擇大于80％的發(fā)芽率的剝絨棉子。為測(cè)試種子發(fā)芽率，將皮氏皿用一片Whatman#3纖維素6μm濾紙襯墊，將10顆剝絨棉子置于濾紙上，將另一片濾紙置于剝絨棉子上，并將濾紙用6g DI水潤(rùn)濕。然后將皮氏皿及其內(nèi)容物在81.5°F(27.5℃)(或者所需的任何溫度，86°F、65°F等)下培育24小時(shí)。在24小時(shí)以后，再將2g水加入皮氏皿中，并將皮氏皿及其內(nèi)容物在81.5°F(27.5℃)(或者所需的任何溫度，86°F、65°F等)下培育另外48小時(shí)。如果發(fā)生下胚軸和根的發(fā)育，則認(rèn)為種子發(fā)芽。

闡述本公開(kāi)內(nèi)容的組合物和方法的以下實(shí)施例意欲闡述且不限制本公開(kāi)內(nèi)容。

實(shí)施例

實(shí)施例1和2

實(shí)施例1和2為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模剝絨實(shí)驗(yàn)，其通常要求比生產(chǎn)規(guī)模方法更大的酸濃度。因而，實(shí)施例1和2以及對(duì)比例1和2使用濃MSA和硫酸。MSA與硫酸的對(duì)比

此處，用MSA和硫酸剝絨的棉子的發(fā)芽率基于J.Agric.Sci.22(4)：(896-897)2009公開(kāi)的試驗(yàn)方法(100mL濃硫酸每kg棉絨種子)。

種子實(shí)施例1和2根據(jù)本申請(qǐng)的方法形成。種子實(shí)施例1通過(guò)將15g.棉絨種子加入2.6g濃MSA(>99.8％)中并在室溫下手動(dòng)攪拌10分鐘而形成，且對(duì)比種子實(shí)施例1通過(guò)將15g.棉絨種子加入2.8g濃硫酸(96％)中并在室溫下手動(dòng)攪拌10分鐘而形成。在攪拌10分鐘以后，將種子實(shí)施例1和對(duì)比種子實(shí)施例1用100mL DI水沖洗并傾析，重復(fù)該沖洗方法4次。然后將種子在131°F(55℃.)下干燥1小時(shí)。

為形成種子實(shí)施例2和對(duì)比種子實(shí)施例2，將前段中所述方法中使用的棉絨種子和酸分別在131°F(55℃)下加熱1小時(shí)，其后立即結(jié)合并攪拌以實(shí)現(xiàn)剝絨。

測(cè)試種子實(shí)施例1和2以及對(duì)比種子實(shí)施例1和2的重量損失、顏色變化和發(fā)芽率，結(jié)果描述于下表1中。

表1

為測(cè)試種子發(fā)芽率，將皮氏皿用一片Whatman#3纖維素6μm濾紙襯墊，將10顆剝絨棉子置于濾紙上，將另一片濾紙置于剝絨棉子上，并將濾紙用6g DI水潤(rùn)濕。然后將皮氏皿及其內(nèi)容物在81.5°F(27.5℃)下或者作為選擇在86°F(30℃)下培育24小時(shí)。在24小時(shí)以后，再將2g水加入皮氏皿中，并將皮氏皿及其內(nèi)容物在81.5°F(27.5℃)下或者作為選擇在86°F(30℃)下培育另外48小時(shí)。如果發(fā)生下胚軸和根發(fā)育，則認(rèn)為種子發(fā)芽。

現(xiàn)在參考表1，種子實(shí)施例1和2不像對(duì)比種子實(shí)施例1和2一樣變色。另外，種子實(shí)施例2顯示出比對(duì)比種子實(shí)施例2更高的發(fā)芽率和更強(qiáng)力的種子生長(zhǎng)和下胚軸長(zhǎng)度。

實(shí)施例3

實(shí)施例3為生產(chǎn)規(guī)模剝絨試驗(yàn)。種子實(shí)施例3根據(jù)本申請(qǐng)的方法形成。實(shí)施例3的生產(chǎn)規(guī)模剝絨試驗(yàn)在棉子剝絨設(shè)備中完成。種子實(shí)施例3通過(guò)將2000lbs棉絨種子用MSA(12％濃度)處理而形成。在處理時(shí)，將種子實(shí)施例3攪拌并干燥。在干燥時(shí)，將種子實(shí)施例3用CaCO₃處理。

對(duì)比種子實(shí)施例3通過(guò)將棉絨種子用硫酸(10％濃度)處理形成。在處理時(shí)，將對(duì)比種子實(shí)施例3攪拌并干燥。在干燥時(shí)將對(duì)比種子實(shí)施例3用CaCO₃處理。

測(cè)試種子實(shí)施例3和對(duì)比種子實(shí)施例3的pH、重量損失、顏色變化和發(fā)芽率，結(jié)果描述于下表2中。

表2

在將棉子剝絨時(shí)，大于3.5的最終pH是想要的。剝絨棉子的最終pH影響發(fā)芽。一般而言，剝絨棉子的pH越高，發(fā)芽率越好?，F(xiàn)在參考上表2，種子實(shí)施例3的剝絨棉子具有2.1(2以上)的初始pH，而對(duì)比種子實(shí)施例3的剝絨棉子的初始pH為1.7(遠(yuǎn)低于2)。重要的是，大于2的初始pH意指不需要用CaCO₃的預(yù)中和步驟，即大于2的初始pH意指可刪除本領(lǐng)域中已知的剝絨方法中所需的初始CaCO₃處理步驟。另外，用6oz CaCO₃每100lbs種子處理的種子實(shí)施例3的剝絨棉子具有3.9(遠(yuǎn)高于3.5)的pH，而用6oz CaCO₃每100lbs種子處理的對(duì)比種子實(shí)施例3的剝絨棉子的pH為1.8(遠(yuǎn)低于3.5)。重要的是，認(rèn)為大于3.5的最終pH提供較高的發(fā)芽率和/或隨時(shí)間過(guò)去較高的種子活力。

種子實(shí)施例3的剝絨棉子在上表2中所述所有三種條件下具有比對(duì)比種子實(shí)施例3的剝絨棉子更低的pH。顯著地，種子實(shí)施例3的剝絨棉子具有大于2(不經(jīng)CaCO₃處理)的初始pH并僅要求對(duì)比種子實(shí)施例3的剝絨棉子所需的CaCO₃處理量的75％。用于提高剝絨棉子的pH的CaCO₃處理量的降低，和較高的剝絨棉子最終pH是想要的。出乎意料地，種子實(shí)施例3要求比對(duì)比種子實(shí)施例3更少的CaCO₃，且具有比對(duì)比種子實(shí)施例3更高的最終pH。

應(yīng)當(dāng)理解所附權(quán)利要求書(shū)不限于表述詳細(xì)描述中所述的任何特定化合物、組合物或方法，其可在落入所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的特定實(shí)施方案之間變化。關(guān)于本文描述各個(gè)實(shí)施方案的特定特征或方面所依賴(lài)的任何馬庫(kù)什組，應(yīng)當(dāng)理解不同的、專(zhuān)門(mén)的和/或出乎意料的結(jié)果可不依賴(lài)于所有其它馬庫(kù)什成員而由各馬庫(kù)什組的各成員得到。馬庫(kù)什組的各個(gè)成員可獨(dú)立地和或組合被依賴(lài)，并提供對(duì)所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的具體實(shí)施方案的充分支持。

還應(yīng)當(dāng)理解在描述本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)實(shí)施方案中所依賴(lài)的任何范圍和子范圍獨(dú)立和集合地落入所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，并且應(yīng)當(dāng)理解描述和預(yù)期所有范圍，包括其中的整數(shù)和/或分?jǐn)?shù)值，即使這類(lèi)值在本文中沒(méi)有明確地書(shū)寫(xiě)。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，所列范圍和子范圍充分地描述并賦予本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)實(shí)施方案，且這類(lèi)范圍和子范圍可進(jìn)一步描述成相關(guān)二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等等。僅舉一個(gè)實(shí)例，“0.1-0.9”的范圍可進(jìn)一步描述為下三分之一，即0.1-0.3，中間三分之一，即0.4-0.6，和上三分之一，即0.7-0.9，其單獨(dú)和集合地在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，并且可單獨(dú)和/或集合地依賴(lài)并提供對(duì)所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的具體實(shí)施方案的充分支持。另外，關(guān)于限定或修飾范圍的語(yǔ)句，例如“至少”、“大于”、“小于”、“不多于”等，應(yīng)當(dāng)理解這類(lèi)語(yǔ)句包括子范圍和/或上限或下限。作為另一實(shí)例，“至少10”的范圍固有地包括至少10至35的子范圍、至少10至25的子范圍、25-35的子范圍等等，且各個(gè)子范圍可單獨(dú)和/或集合地依賴(lài)并提供對(duì)所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的具體實(shí)施方案的充分支持。最后，可依賴(lài)于所公開(kāi)的范圍內(nèi)的單獨(dú)數(shù)字并提供對(duì)所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的具體實(shí)施方案的充分支持。例如，“1-9”的范圍包括各單獨(dú)整數(shù)，例如3，以及包括小數(shù)點(diǎn)的單獨(dú)數(shù)字(或分?jǐn)?shù))，例如4.1，其可依賴(lài)并提供對(duì)所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的具體實(shí)施方案的充分支持。

本公開(kāi)內(nèi)容在本文中以說(shuō)明性方式描述，并且應(yīng)當(dāng)理解所用術(shù)語(yǔ)意欲為描述性而不是限制性措辭的性質(zhì)。鑒于以上教導(dǎo)，本公開(kāi)內(nèi)容的許多改進(jìn)和變化是可能的。本公開(kāi)內(nèi)容可在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)不同于具體描述的而實(shí)踐。