ES2861273T3 - Procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana - Google Patents

Procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana, que se cultiva en un recipiente de cultivo en la superficie límite de un medio nutriente que se encuentra en éste e inoculado con un cultivo de bacterias con respecto al aire, a continuación se extrae y tras la extracción del recipiente de cultivo se expone a la acción de un medio de tratamiento que destruye bacterias, caracterizado - por que en cada caso la parte de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivada en la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias con respecto al aire en el espesor definido sin separación de la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada se saca como banda a modo de material no tejido o lámina plana coherente en el plano de la superficie del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias de un recipiente de cultivo a modo de tina, permaneciendo la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada de esta banda en cada caso aún en el recipiente de cultivo, cultivándose posteriormente allí de manera ininterrumpida por la extracción de la parte de la banda con la celulosa recién cultivada o bien el material que contiene celulosa y extrayéndose tras conseguir el espesor definido, sin separar la parte ya extraída de la banda de celulosa recién cultivada o bien material que contiene celulosa recién cultivado así como sin separar otra parte de la banda que permanece en el recipiente de cultivo de celulosa aún no recién cultivada o bien material que contiene celulosa aún no recién cultivado, en la misma banda posteriormente del recipiente de cultivo, - por que en cada caso la parte de la banda con la celulosa sintetizada de manera bacteriana recién cultivada o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la extracción del recipiente de cultivo se expone en cada caso al medio de tratamiento que destruye bacterias, mediante el cual se impide un proceso de cultivo posterior de la celulosa o bien del material que contiene celulosa de esta parte de la banda, - por que la parte de la banda extraída del recipiente de cultivo con la celulosa sintetizada de manera bacteriana en cada caso recién cultivada o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la acción del medio de tratamiento que destruye bacterias se separa en la longitud deseada del material a modo de material no tejido o lámina plano del resto de la banda, extrayéndose la banda con la parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado de manera continua o gradualmente del recipiente de cultivo y llevándose a contacto en una zona inicial de la banda no prevista para el uso de la celulosa o bien del material que contiene celulosa con un dispositivo de extracción que agarra esencialmente por arriba y/o por debajo a la banda.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana
La invención se refiere a un procedimiento para la generación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa, para poder preparar ésta en forma plana de manera homogénea así como con longitud y espesor seleccionable de manera variable.
De manera convencional se obtiene celulosa sintetizada de manera bacteriana (también celulosa bacteriana, de manera abreviada: BC) en cultivo en sitio con un medio nutriente y se evacúa el material formado en la superficie límite entre el aire y el medio nutriente. A este respecto depende, sin embargo, el tamaño del material no tejido obtenido del tamaño del recipiente de cultivo y por consiguiente está limitado.
Se han conocido también ya soluciones que deben evitar esta dependencia de la forma del material de celulosa bacteriana del recipiente de cultivo.
Así se han descrito por Tokura et al. (S. Tokura, H. Tamura, M. Takai, T. Higuchi, H. Asano: Continuous harvest of cellulosic filament during cultivation of Acetobacter xylinum, Cellulosic Pulps, Fibres and Materials, International Cellucon Conference (on) PuIp for Papermaking: Fibre and Surface Properties and Other Aspects of Cellulose Technology, 10th, Turku/Abo, Finland, 2000, Meeting Date 1998), Tamura et al. (H. Tamura, Y. Tsuruta, S. Tokura: Shallow pan cultivation to enhance the yield of bacterial cellulose, Preprints of Symposia - American Chemical Society, Division of Fuel Chemistry, 1999, 44(2), 320-323), Sakairi et al. (N. Sakairi, H. Asano, M. Ogawa, N. Nishi, S. Tokura: A method for direct harvest of bacterial cellulose filaments during continuous cultivation of Acetobacter xylinum, Carbohydrate Polymers, 1998, 35(3-4), 233-237), Asano et al. (H. Asano, T. Kawai, H. Kawahara, N. Sakairi, N. Nishi, S. Tokura: Dependence of purification process on the property of bacterial cellulose obtained by direct filamentation from culture media, Kobunshi Ronbunshu, 1998, 55(4), 207-211) así como Ogawa et al. (JP 10195713) en cada caso una preparación de fibras de BC en una tina plana con cultivo en sitio con arrollamiento continuo de los filamentos de BC sintetizados en la superficie del medio de cultivo.
En este contexto se ha informado también de un aumento de la biosíntesis mediante una alimentación de oxígeno simultánea (S. Tokura S., H. Tamura, M. Takai, T. Higuchi, H. Asano: Continuous harvest of cellulosic filament during cultivation of Acetobacter xylinum, Cellulosic Pulps, Fibres and Materials, International Cellucon Conference (on) PuIp for Papermaking: Fibre and Surface Properties and Other Aspects of Cellulose Technology, 10th, Turku/Abo, Finland, 2000, Meeting Date 1998).
En un procedimiento de este tipo no se produce, sin embargo, ninguna celulosa bacteriana en forma plana, sino que se generan únicamente filamentos condensados con estructura interna irregular.
También se conoce una preparación de celulosa bacteriana mediante un biorreactor lineal, que está dotado de una cinta transportadora y se conduce de manera continua por el medio nutriente existente, o por un reactor de disco giratorio (documento US 6071727).
En ambos casos se obtienen láminas de BC parcialmente secadas a partir de una película de gel de BC. Sin embargo, con este planteamiento se produce un material no homogéneo sin dimensiones definidas (altura, longitud, anchura).
Se conoce también arrollar biopelículas de celulosa bacteriana con tensión para dar láminas delgadas.
Según Tokura y Tamura (documento JP 2005082704), el arrollamiento de biopelículas de BC cultivadas en la superficie límite entre el aire y medio nutriente para dar BC plana. En este sentido se expone, sin embargo, la BC a una fuerza mecánica y se modifica su estructura. Además se realiza la agregación de la biopelícula para dar láminas delgadas no durante la biosíntesis en el reactor, sino mediante una disposición predeterminada de las capas sintéticas durante el proceso de arrollamiento. Por consiguiente, de esta manera no pueden conseguirse materiales no tejidos con estructura de red 3-dimensional homogénea.
El cultivo en sitio tiene además el inconveniente de que requiere mucha superficie y por consiguiente no es adecuado para una producción a gran escala. Además de este modo no puede garantizarse ningún suministro óptimo, constante de medio nutriente. La eficacia de los procedimientos de este tipo es por consiguiente más baja que en el caso del suministro continuo de medio nutriente con disponibilidad óptima de las sustancias constitutivas de medio nutriente.
Ante este hecho se conocen primeros planteamientos de una preparación semi-continua.
Así se conoce un aumento de los rendimientos de BC mediante una alimentación continua de medio nutriente por debajo del material no tejido de BC durante la biosíntesis en condiciones de cultivo estáticas (documento JP 06253877). El material no tejido obtenido se corresponde sin embargo con la geometría del reactor. Otras dimensiones de material no tejido no son posibles con ello.
Se conoce también una separación continua de la celulosa bacteriana sintetizada en el contexto de un proceso de fermentación, de manera que la concentración en el reactor se mantenga baja (documento JP 08033495).
Se ha planteado también ya un aislamiento constante de celulosa bacteriana del medio de cultivo de un termentador por medio de separación por flotación y separación a través de un filtro (documento JP 08033494).
En el documento JP 11018758 se divulga un tanque de cultivo giratorio con ruedas de rodadura intercaladas de manera distinta, de manera que se garantizara adicionalmente un buen suministro con oxígeno. En ninguna de las variantes propuestas se produce, sin embargo, un producto plano, homogéneo.
En el documento WO 2004050986 se plantea un método, en el que el medio nutriente se prepara por medio de una mezcladora mecánica, se proporciona en cajas y se inocula con cultivo previo reciclado o no reciclado. La temperatura de la instalación se mantiene constante mediante un revestimiento. El conjunto de aparatos sirve para la preparación de láminas de celulosa bacteriana.
Este procedimiento se ha desarrollado posterior por Farah etal.. A este respecto ya no es necesario renovar el medio de cultivo en las cajas. El material no tejido de celulosa bacteriana obtenido se deshidrata a través de la correspondiente caja y se continúa el cultivo. Esto puede realizarse hasta que el volumen presenta tan solo el 15-25 % del volumen de partida. Después de esto debe alimentarse nuevo medio nutriente (documento WO 2006066377).
Sin embargo sigue existiendo el inconveniente de que la superficie obtenida de celulosa sintetizada de manera bacteriana depende de la forma de los recipientes de reacción usados y por consiguiente por un lado está limitada en el tamaño y por otro lado no es variable. Además oscila la concentración del medio nutriente en el transcurso del procedimiento. Debido a ello no se proporciona ninguna disponibilidad de medios nutrientes constante, óptima.
Además se conoce un proceso de preparación continuo a base de un procedimiento de aerosol (documento DE 100 22 751). A este respecto no se alimentan los nutrientes como en otros procedimientos por debajo de las bacterias, sino mediante pulverización fina desde arriba. Así es posible producir material no tejido de celulosa bacteriana en gran espesor. Sin embargo, también en este método, el tamaño del material no tejido obtenido depende del tamaño del recipiente de cultivo. Además, el material no tejido no tiene propiedades de material homogéneas.
La invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento que puede aplicarse de manera universal y adecuado para una producción a escala técnica, que permita una preparación eficaz de celulosa sintetizada de manera bacteriana plana, homogénea así como materiales que contienen celulosa en una longitud y un espesor definidos independientes de la geometría del reactor así como que pueden seleccionarse de manera discrecional.
La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana, que se cultiva en un recipiente de cultivo en la superficie límite de un medio nutriente que se encuentra en éste e inoculado con un cultivo de bacterias con respecto al aire, a continuación se extrae y tras la extracción del recipiente de cultivo se expone a la acción de un medio de tratamiento que destruye bacterias, caracterizado
• por que en cada caso la parte de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivada en la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias con respecto al aire en el espesor definido sin separación de la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada se saca como banda a modo de material no tejido o lámina plana coherente en el plano de la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias de un recipiente de cultivo a modo de tina, permaneciendo la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada de esta banda en cada caso aún en el recipiente de cultivo, cultivándose posteriormente allí de manera ininterrumpida por la extracción de la parte de la banda con la celulosa recién cultivada o bien el material que contiene celulosa y extrayéndose tras conseguir el espesor definido, sin separar la parte ya extraída de la banda de celulosa recién cultivada o bien material que contiene celulosa recién cultivado así como sin separar otra parte de la banda que permanece en el recipiente de cultivo de celulosa aún no recién cultivada o bien material que contiene celulosa aún no recién cultivado, en la misma banda posteriormente del recipiente de cultivo,
• por que en cada caso la parte de la banda con la celulosa sintetizada de manera bacteriana recién cultivada o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la extracción del recipiente de cultivo se expone en cada caso al medio de tratamiento que destruye bacterias, mediante el cual se impide un proceso de cultivo posterior de la celulosa o bien del material que contiene celulosa de esta parte de la banda,
• por que la parte de la banda extraída del recipiente de cultivo con en cada caso la celulosa sintetizada de manera bacteriana recién cultivada o bien el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la acción del medio de tratamiento que destruye bacterias en la longitud deseada del material a modo de material no tejido o lámina plano se separa del resto de la banda, extrayéndose la banda con la parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado de manera continua o gradualmente del recipiente de cultivo y llevándose a contacto en una zona inicial de la banda no prevista para el uso de la celulosa o bien del material que contiene celulosa con un dispositivo de extracción que agarra esencialmente por arriba y/o por debajo a la banda.
Para ello se cultiva la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana en un recipiente a modo de tina (reactor), cuya anchura se corresponde preferentemente con la dimensión de anchura de la “banda” a modo de material no tejido o lámina que va a obtenerse, de modo que ésta no debe recortarse forzosamente en la anchura.
La parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana se extrae mediante estirado y/o elevación desde el inicio de dicha banda de esta celulosa o bien del material que contiene celulosa del recipiente de cultivo (reactor), transportándose posteriormente la parte aún no recién cultivada de la celulosa o bien del material que contiene celulosa como partes constituyente de dicha “banda” en cada caso en el recipiente de cultivo mediante la extracción de la “banda” coherente, sin embargo permaneciendo aún en el recipiente de cultivo y cultivándose posteriormente allí de manera ininterrumpida por la extracción hasta que también esta parte en el proceso de cultivo haya conseguido su espesor de capa predeterminado de celulosa o bien del material que contiene celulosa.
A este respecto se forma en el extremo de la banda (inicio del reactor) mediante el proceso de cultivo siempre nueva celulosa o bien material que contiene celulosa, de manera que se alarga la “banda” continuamente y sin interrupción.
Entonces se extrae la “banda” con esta parte recién cultivada en lo sucesivo temporalmente de la celulosa o bien del material que contiene celulosa sin separar la parte de la banda restante, permaneciendo la parte aún no recién cultivada de la “banda” a su vez en el recipiente de cultivo para la continuación del proceso de cultivo, hasta que no se haya conseguido aún la longitud de banda deseada de la celulosa que va a obtenerse o bien del material que contiene celulosa.
De esta manera se extrae del recipiente de cultivo gradual o continuamente una “banda” consistente con en cada caso celulosa recién cultivada plana o bien material que contiene celulosa, cuya longitud puede ser bastante más grande que la longitud del recipiente de cultivo y tampoco se limita de ninguna manera por su longitud de recipiente. Tampoco se limita en gran parte el espesor de la celulosa o bien del material que contiene celulosa por la geometría del recipiente de cultivo.
Para el proceso de cultivo posterior ha de ocuparse únicamente de que las condiciones de cultivo se conserven. O bien está presente para todo el proceso de cultivo de toda la longitud de banda (deseada) de manera suficiente medio nutriente y oxígeno o se alimenta o bien se intercambia durante el proceso de cultivo de manera continua o discontinua nuevo medio nutriente o bien sus componentes usados y/o nuevo aire.
La parte de la “banda” con la celulosa sintetizada de manera bacteriana en cada caso recién cultivada o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana se expone, a pesar de la parte de la banda que queda en el recipiente de cultivo para el cultivo posterior, en cada caso tras la extracción del recipiente de cultivo a un medio de tratamiento que destruye bacterias (por ejemplo un líquido sumamente calentado o medio gaseoso, tal como vapor de agua), mediante el cual se impide un proceso de cultivo posterior de la celulosa o bien del material que contiene celulosa de esta parte de la “banda”. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante pulverización, siempre que a este respecto no pueda llegar el medio de tratamiento al recipiente de cultivo, o la “banda” se sumerge tras la extracción del recipiente de cultivo en el medio de tratamiento (por ejemplo con extensión por una tina prevista para ello).
Si la “banda” con la celulosa sintetizada de manera bacteriana plana que va a obtenerse o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana se cultiva de manera acabada en total en la longitud deseada (independientemente de la longitud del recipiente de cultivo), se separa la “banda” preferentemente tras la acción del medio de tratamiento que destruye bacterias en la longitud deseada de la “banda” a modo de material no tejido o lámina plana de la banda restante y por consiguiente se divide en la longitud que, tal como se ha descrito ya, puede ser bastante mayor que el recipiente de cultivo, en el que se cultiva la celulosa o bien el material que contiene celulosa en la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias con respecto al aire de estructura homogénea en la anchura de banda predeterminada.
Mediante el proceso de preparación de acuerdo con la invención, sobre la celulosa o bien el material que contiene celulosa no actúan condiciones externas, por ejemplo efectos de presión, que alteren el crecimiento y el mantenimiento de la celulosa plana generada o bien del material que contiene celulosa, de modo que se conserva la estructura de celulosa homogénea, que ha crecido de manera natural también con longitudes muy grandes de dicha “banda” de ala celulosa o bien del material que contiene celulosa. Con geometrías distintas de los recipientes de cultivo o bien con anchuras ajustables de la zona de cultivo del recipiente de cultivo son posibles también anchuras de banda que pueden seleccionarse de manera discrecional en grandes límites.
Además es ventajoso que mediante el procedimiento propuesto con la extracción del recipiente de cultivo se excluye la unión desventajosa, conocida por el estado de la técnica de la preparación de BC semicontinua a continua, de distintas capas colocadas una encina de otra y por consiguiente la formación de un material de BC no homogéneo con propiedades de material irregulares. Con ayuda del procedimiento propuesto puede obtenerse celulosa bacteriana plana o bien material que contiene celulosa, por el contrario, en una calidad muy alta y sobre todo reproducible, que hasta ahora podía conseguirse solo a través de un cultivo en el sitio, que sin embargo está adherido a los inconvenientes mencionados anteriormente.
Con la invención puede generarse de manera tecnológicamente ventajosa y de manera económicamente eficaz así como también de manera adecuada para producciones a escala técnica, celulosa o bien material que contiene celulosa a modo de material no tejido o lámina planos con dimensiones que pueden seleccionarse de manera discrecional y no obstante estructura de material homogénea.
Preferentemente tras o también antes de la división en porciones de la “banda” se limpia la celulosa o bien el material que contiene celulosa recién cultivados y expuestos al medio de tratamiento para la dicha destrucción de las bacterias (de nuevo por ejemplo uno o varios procesos de pulverización y/o inmersión).
En las reivindicaciones independientes se han mencionado características de configuración ventajosas del procedimiento, por ejemplo posibilidades para la extracción de la banda del recipiente de cultivo.
Así puede influirse y controlarse también de manera muy ventajosa con la velocidad de extracción de la “banda” del recipiente de cultivo el espesor de la celulosa cultivada o bien del material que contiene celulosa.
La invención se explicará en más detalle a continuación por medio de un ejemplo de realización representado en el dibujo.
La figura muestra en representación esquemática el desarrollo del procedimiento de cultivo para la obtención de celulosa sintetizada de manera bacteriana en forma plana con longitud y espesor que pueden seleccionarse de manera variable.
En primer lugar se cultiva previamente de manera en sí conocida una solución de cultivo de bacterias con la bacteria que forma celulosa de la cepa Gluconacetobacterxylinus, de modo que ésta esté a disposición en cantidad suficiente (100 - 2000 ml, preferentemente 400 - 600 ml, de solución de cultivo de bacterias, con respecto a 10 l de medio nutriente que va a inocularse).
Además se realizan (igualmente de modo conocido) la preparación y la esterilización de un medio nutriente según Hestrin-Schramm (20 g de D-(+)-glucosa, 5 g de bactopeptona, 5 g de extracto de levadura, 3,4 g de dihidrogenofosfato de disodio dihidratado, 1,15 g de ácido cítrico monohidratado por litro de medio nutriente, rellenado con agua desionizada) así como la esterilización de todos los recipientes necesarios y de los accesorios (no representados en el dibujo por motivos de claridad).
Si esto se ha realizado, se conecta un recipiente de cultivo 1 a modo de tina como reactor de material resistente a la corrosión, estable frente a productos químicos y frente al calor a través de una bomba 2 con un recipiente de almacenamiento 3 para la alimentación posterior de medio nutriente fresco y se conecta con un recipiente colector 4 para la recogida del medio nutriente usado.
Se ponen en marcha las unidades y aparatos eléctricos, igualmente no representados en el dibujo por motivos de claridad, para garantizar las condiciones de cultivo adecuadas. En particular se ajustan una temperatura de cultivo de 20 °C - 32 °C, preferentemente 28 °C - 30 °C y una alimentación de aire de 1 - 200 l/min.
Tras el ajuste de dichas condiciones de reacción y cultivo se llena el recipiente de cultivo 1 con la solución de cultivo de bacterias cultivada previamente y el medio nutriente. Con esta inoculación del medio nutriente mediante las bacterias de la cepa Gluconacetobacter comienza la biosíntesis de la celulosa bacteriana y se forma en la superficie límite de esta solución de cultivo preparada (medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias) una capa plana de celulosa sintetizada de manera bacteriana (celulosa bacteriana 5), que durante su proceso de cultivo se limita en sus dimensiones en primer lugar por la geometría de superficie del recipiente de cultivo 1.
A través de la bomba 2 se realiza de manera continua o en caso necesario una alimentación de medio nutriente fresco procedente del recipiente de almacenamiento 3 previsto para ello en el recipiente de cultivo 1. De manera correspondiente a esta alimentación de medio nutriente nuevo en un lado frontal del recipiente de cultivo 1 se descarga en su otro lado frontal opuesto solución nutriente usada por el proceso de cultivo en el recipiente colector 4. Así se garantiza durante todo el proceso de cultivo un suministro óptimo del cultivo de bacterias que se encuentra en el recipiente de cultivo 1 con todos los nutrientes necesarios. La entrada y salida de medio nutriente nuevo y usado están dispuestas en el recipiente de cultivo 1 en los dichos lados frontales opuestos en cada caso por debajo de la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias, en la que se cultiva la celulosa bacteriana. La posición de la salida determina a este respecto la altura de llenado del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias en el recipiente de cultivo 1.
Además del suministro continuo mencionado del cultivo de bacterias con los nutrientes necesarios, la velocidad de alimentación de medio nutriente nuevo garantiza también el cumplimiento de la altura de llenado necesaria para la descarga de la celulosa bacteriana 5 plana. La velocidad de alimentación se encuentra en 0,5 - 20 ml/min.
Tras una duración de cultivo de 10 - 16 días se obtiene celulosa bacteriana 5 plana con un espesor de 0,5 - 1,6 cm, cuya medida se corresponde con la geometría del reactor del recipiente de cultivo 1 en vista horizontal.
Si se ha conseguido el espesor deseado de la celulosa bacteriana 5 cultivada en la superficie límite de medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias con respecto al aire en el recipiente de cultivo 1, se realiza una descarga gradual o continua de esta celulosa bacteriana 5 plana a través de un sistema de transporte no representado por motivos de claridad en la salida del reactor (lado derecho del recipiente de cultivo 1 mostrado en la figura). De esta manera se extrae la celulosa bacteriana recién cultivada como “banda” coherente, plana en el plano de la superficie límite de la solución de cultivo (medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias) del recipiente de cultivo 1 (dado el caso con ligera elevación) de éste. La extracción en sí así como la dirección de transporte de esta “banda” se simbolizan en el dibujo mediante una flecha 6. Para esta extracción, el dispositivo de transporte no representado toca en arrastre de forma y en arrastre de fuerza, por ejemplo por medio sujeción, prensado o mediante enganche de elementos de arrastre, tal como garfios, una zona inicial 7 de la “banda” no prevista para el uso de la celulosa bacteriana 5. Podrían haberse introducido por cultivo también elementos de palpación en esta zona inicial 7 no prevista para el uso de la celulosa bacteriana 5, en la que se engancha el dispositivo de transporte, por ejemplo mediante elementos de retención o de agarre o bien mediante elementos a modo de sujeción con velcro o bien enclavamiento u otros elementos.
Mediante esta extracción se saca en cada caso la parte de la “banda” con la celulosa bacteriana 5 recién cultivada en el recipiente de cultivo 1 del recipiente de cultivo 1. La parte de la “banda” con la celulosa bacteriana 5 aún no recién cultivada si bien se mueve mediante el transporte de la “banda de celulosa” coherente en el recipiente de cultivo 1 hacia la salida del reactor del recipiente de cultivo 1, sin embargo permanece a pesar de la extracción de la parte de la banda con la celulosa bacteriana 5 ya recién cultivada en el recipiente de cultivo 1 y se cultiva posteriormente allí en condiciones de reacción estables, hasta que también esta parte de la banda esté constituida por celulosa bacteriana 5 recién cultivada y presente un espesor de material no tejido o lámina deseado y la “banda” se extrae posteriormente del recipiente de cultivo 1.
La variación del espesor del material no tejido de BC obtenido (o dependiendo del espesor de la lámina de BC) se realiza por medio de la velocidad de transporte, con la que se extrae la “banda” del recipiente de cultivo 1.
Inmediatamente tras la descarga de la respectiva parte de la banda con la celulosa bacteriana 5 recién cultivada del recipiente de cultivo 1 se expone la respectiva parte de la banda a un medio de tratamiento que destruye bacterias, que se encuentra en un recipiente de tratamiento 8 en forma de tina directamente a la salida del reactor del recipiente de cultivo 1. Como medio de tratamiento puede usarse preferentemente agua con una temperatura de más de 60 °C. Para este tratamiento se extiende la “banda” extraída del recipiente de cultivo 1 inmediatamente tras la extracción por el dispositivo de transporte no representado en el dibujo con correspondientes elementos de transporte por el recipiente de tratamiento 8, en el que se sumerge la “banda” en el medio de tratamiento que destruye bacterias. Como alternativa podría pulverizarse la parte de la banda en cada caso extraída del recipiente de cultivo 1 también con el medio de tratamiento, debiéndose garantizar sin embargo que el medio de tratamiento pulverizado no llegue hacia atrás en el recipiente de cultivo 1 y no altere allí el medio de cultivo para el cultivo de la celulosa bacteriana 5.
Adicionalmente puede realizarse para la separación de los residuos bacterianos así como de partes constituyentes del medio nutriente una limpieza de la celulosa bacteriana 5 plana, preferentemente mediante ebullición en una solución de limpieza ligeramente alcalina (0,1 N) (no representado en el dibujo).
El proceso de extracción de la “banda”, en el que se descarga en cada caso la parte de la banda con la celulosa bacteriana 5 recién cultivada del recipiente de cultivo 1 y la parte de la banda con la celulosa bacteriana 5 aún no recién cultivada permanece en cada caso en el recipiente de cultivo 1, formándose en la zona inicial del reactor (en la representación del reactor a la izquierda) del recipiente de cultivo 1 siempre nueva celulosa bacteriana 5 y “alargándose” debido a ello la “banda” continuamente sin interrupción, se continua hasta que se haya conseguido una longitud de banda con la longitud deseada de la celulosa bacteriana a modo de material no tejido o lámina plana utilizable. En este caso se divide en porciones de manera libremente seleccionable la banda (preferentemente tras el tratamiento con el líquido de tratamiento que destruye bacterias y dado el caso tras la realizar la limpieza) con separación de la “banda” de la banda restante.
La invención no está limitada a la síntesis de celulosa bacteriana pura. Con el mismo desarrollo de procedimiento descrito pueden prepararse también materiales que contienen celulosa bacteriana en forma plana con longitud y espesor seleccionables de manera variable, alimentándose para la formación del material compuesto únicamente durante y/o tras la biosíntesis correspondientes agentes formadores de material compuesto adecuados.
Lista de números de referencia
1 - recipiente de cultivo (reactor)
2 - bomba (para la alimentación de solución nutriente nueva desde el recipiente de almacenamiento 3) 3 - recipiente de almacenamiento (para medio nutriente nuevo)
4 - recipiente colector (para medio nutriente usado)
5 - celulosa bacteriana
6 - flecha (dirección de transporte de la extracción)
7 - zona inicial de la “banda”
8 - recipiente de tratamiento (para la destrucción de bacterias)

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la preparación de celulosa sintetizada de manera bacteriana y material que contiene celulosa en forma plana, que se cultiva en un recipiente de cultivo en la superficie límite de un medio nutriente que se encuentra en éste e inoculado con un cultivo de bacterias con respecto al aire, a continuación se extrae y tras la extracción del recipiente de cultivo se expone a la acción de un medio de tratamiento que destruye bacterias, caracterizado
• por que en cada caso la parte de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivada en la superficie límite del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias con respecto al aire en el espesor definido sin separación de la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada se saca como banda a modo de material no tejido o lámina plana coherente en el plano de la superficie del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias de un recipiente de cultivo a modo de tina, permaneciendo la parte de la celulosa o bien del material que contiene celulosa aún no recién cultivada de esta banda en cada caso aún en el recipiente de cultivo, cultivándose posteriormente allí de manera ininterrumpida por la extracción de la parte de la banda con la celulosa recién cultivada o bien el material que contiene celulosa y extrayéndose tras conseguir el espesor definido, sin separar la parte ya extraída de la banda de celulosa recién cultivada o bien material que contiene celulosa recién cultivado así como sin separar otra parte de la banda que permanece en el recipiente de cultivo de celulosa aún no recién cultivada o bien material que contiene celulosa aún no recién cultivado, en la misma banda posteriormente del recipiente de cultivo,
• por que en cada caso la parte de la banda con la celulosa sintetizada de manera bacteriana recién cultivada o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la extracción del recipiente de cultivo se expone en cada caso al medio de tratamiento que destruye bacterias, mediante el cual se impide un proceso de cultivo posterior de la celulosa o bien del material que contiene celulosa de esta parte de la banda,
• por que la parte de la banda extraída del recipiente de cultivo con la celulosa sintetizada de manera bacteriana en cada caso recién cultivada o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado tras la acción del medio de tratamiento que destruye bacterias se separa en la longitud deseada del material a modo de material no tejido o lámina plano del resto de la banda, extrayéndose la banda con la parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado de manera continua o gradualmente del recipiente de cultivo y llevándose a contacto en una zona inicial de la banda no prevista para el uso de la celulosa o bien del material que contiene celulosa con un dispositivo de extracción que agarra esencialmente por arriba y/o por debajo a la banda.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que en la zona inicial de la banda se introducen por cultivo uno o varios elementos de arrastre en la celulosa bacteriana o bien en el material con que contiene celulosa bacteriana.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que los elementos de arrastre pueden tocarse según el principio de la sujeción por velcro por un dispositivo de extracción.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que mediante la velocidad, con la que se extrae la banda del recipiente de cultivo, se determina el espesor de la parte de la banda en el recipiente de cultivo con la celulosa sintetizada de manera bacteriana en cada caso recién cultivada o bien con el material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana recién cultivado.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la banda con la parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana se conduce con el fin del tratamiento con el medio de tratamiento que destruye bacterias tras la extracción del recipiente de cultivo por un recipiente preferentemente a modo de tina, en el que se encuentra el medio de tratamiento.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la banda con la parte en cada caso recién cultivada de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana tras la extracción del recipiente de cultivo y tras la acción de un medio de tratamiento que destruye bacterias se expone a un tratamiento de limpieza.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que el tratamiento de limpieza se realiza mediante una o varias pulverizaciones de la banda con un líquido de limpieza.
8. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que el tratamiento de limpieza se realiza mediante inmersión de la banda en un líquido de limpieza.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que durante el cultivo de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana en el recipiente de cultivo se intercambian, con el fin de que permanezcan constantes las condiciones del proceso de cultivo, en cada caso componentes usados del medio nutriente inoculado con el cultivo de bacterias por componentes correspondientemente nuevos.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que durante el cultivo de la celulosa sintetizada de manera bacteriana o bien del material que contiene celulosa sintetizado de manera bacteriana en el recipiente de cultivo se ajusta la temperatura del medio nutriente y/o del aire dependiendo de la celulosa bacteriana en cultivo y/o del cultivo de bacterias usado para la inoculación del medio nutriente en un intervalo entre 4 °C y 60 °C.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que como cultivo de bacterias para la inoculación del medio nutriente se usa una cepa bacteriana que produce celulosa.
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