Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 205

ganischen Celluloseester von technischer Bedeutung. Sie werden als Lackrohstoffe in großem
Umfang eingesetzt und weltweit in einer Menge von ca. 150.000 t/a hergestellt [31], [68], [71].

Ökologische Aspekte
Angesichts der Tatsache, dass einige petrochemische Kunststoffe mit Weichmachern ausgerüs-
tet werden müssen, um für bestimmte Anwendungen überhaupt anwendbar zu sein (z. B. PVC
für Fensterrahmen oder Weich-PVC-Anwendungen wie Blutbeutel, etc.) ist die Verwendbar-
keit eines biogenen und toxikologisch unkritischen Weichmachers sehr vorteilhaft. Der heute
verwendete Campher ist allerdings überwiegend petrochemischer Herkunft. Bezüglich der
Nutzung von Celluloid statt petrochemischer Kunststoffe gilt eine Argumentation, die für viele
andere Materialien in gleicher Weise gilt: Wenn ein biogenes Material die werkstoffliche Auf-
gabe erfüllt und keine anderen gravierenden Nachteile hat, kann und sollte es genutzt werden.
Bei den lösemittelhaltigen Nitrocelluloselacken, die 60-90 % organische Lösungsmittel enthal-
ten, geht die Entwicklung zu wässrigen Dispersionen [78].

Tabelle 46 Werkstoffprofil Celluloid.

Stärken: Schwächen:

zäh und fest, transparent leicht entzündlich und brennbar

leicht thermoplastisch verarbeitbar

Campher als biogener Weichmacher möglich

historisch: Ersatz für Elfenbein

4.1.6 Methylcellulose
Celluloseether wie Methylcellulose (MC) werden meist in einem mehrstufigen Prozess herge-
stellt [69], bei dem zunächst Cellulose z. B. mit Natronlauge (NaOH) behandelt und dadurch
aktiviert wird (Mercerisierung). NaOH wird bevorzugt, da die Kristallinität der Cellulose redu-
ziert wird und NaOH als Katalysator für die nachfolgende Veretherung dient. Diese sogenannte
Alkalicellulose wird dann mit einem geeigneten Reagenz umgesetzt. Für die großtechnische
Herstellung werden Alkylchloride eingesetzt, im Fall der Methylcellulose also Methylchlorid
[68]. Die Umsetzung erfolgt nach dem Mechanismus der Ethersynthese nach Williamson [5]
unter Druck bei 70-120°C und unter Alkaliverbrauch sowie stöchiometrischer Bildung von
Natriumchlorid (NaCl) [68], [79]. Nach der Veretherung wird mit heißem Wasser gereinigt,
getrocknet, gemahlen und gesiebt. Der Substitutionsgrad DS kommerzieller Methylcellulosen
liegt typischerweise bei 1,6 bis 2,0. Solche Typen sind noch wasserlöslich, während Typen mit
DS = 2,4-2,8 nur in organischen Lösungsmitteln löslich sind [20].

Bild 128 Methylcellulose: β-(1,4)-glykosidisch verbundene Glucose-Moleküle , deren drei Hydroxyl-
Gruppen mit einem Substitutionsgrad von DS = 1,6-2,0 als Methylether vorliegen.