DE2727552B1 - Verfahren zur Herstellung von Glucose enthaltenden Produkten durch Abbau von cellulosischen Substanzen mittels Trifluoressigsaeure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Glucose enthaltenden Produkten durch Abbau von cellulosischen Substanzen mittels Trifluoressigsaeure

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    • C13K1/00Glucose; Glucose-containing syrups
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Description

  • Dadurch lassen sich einzeln oder in jeweiligen Abmischungen Celluloseregenerate mit einem Alphacellulosegehalt von 80 bis 90 Gew.-* und/oder native Cellulose, gegebenenfalls in Faserform, mit einem Alphacellulosegehalt von 90 bis 98 Gew.-% und/oder Zellstoffsubstanzen mit einem Alphacellulosegehalt von 90 bis 96 Gew.-%, die in Form von Flächengebilden vorliegen, mit Hilfe des erfindungsgemäßen mehrstufigen Normaldruckabbaus unter Benutzung von Trifluoressigsäure so in Glucose überführen, daß nach einer Vorquellzeit in Trifluoressigsäure von 5 bis 30 Minuten die Einwirkungsdauer der stufenweise verdünnten erhitzten Trifluoressigsäure in der ersten Stufe 5 bis 90 Minuten und in der zweiten und gegebenenfalls dritten Stufe je 10 bis 30 Minuten beträgt Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun möglich geworden, selbst Celluloseregenerate mit einem relativ hohen Alphacellulosegehalt, nämlich 80 bis 90 Gew.-Yo und/oder native Cellulose (gegebenenfalls in Faserform) mit einem Alphacellulosegehalt von 90 bis 98 Gew.-O/o und/oder Zellstoffsubstanzen mit einem Alphacellulosegehalt von 90 bis 96 Gew.-% allein oder in beliebiger Abmischung untereinander erfolgreich abzubauen.
  • Darüber hinaus läßt sich dieses neue, technisch fortschrittliche und überraschend verwirklichte Verfahren nun, was ebenfalls nicht zu erwarten war, nicht nur zum schonenden Abbau von üblichen alphacellulosehaltigen makromolekularen Substanzen zu Glucose verwenden, sondern auch ohne wesentliche Änderung der Verfahrensschritte zusätzlich zu einem entsprechenden Abbau von Cellulosederivaten einsetzen. So sind z. B. in gleich guter Weise Cellulosederivate allein oder in Abmischung mit nativen oder umgefällten cellulosischen Substanzen ebenfalls zu Glucose abzubauen, auch wenn diese Cellulosederivate modifizierte Alphacellulosenanteile aufweisen. Von marktwirtschaftlicher Bedeutung sind hierbei insbesondere mit Nitrocellulose überzogene celluloseregenerathaltige Flächengebilde, die in großen Mengen industriell mit und ohne Faseranteil von nativen Cellulosen z. B. in Form von Abfall bisher unverwertbar anfallen und die nun mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels mehrstufiger Einwirkung von Trifluoressigsäure im Rahmen eines einheitlichen Stufenverfahrens so behandelt werden, daß die Gesamtheit der vorgenannten cellulosischen Ausgangssubstanzen zu wenigstens 90 Gew.-O/o, bezogen auf atro cellulosische Ausgangssubstanzen, in Glucose übergeführt werden.
  • Nachdem bisher unbekannt war, wie sich weitere industriell in großen Mengen anfallende nichtcellulosische makromolekulare Substanzen. wie sie z. B. in mit Polyvinylidenhalogenid-Copolymerisat beschichteten Celluloseregenerat-Substanzen vorliegen, unter der wie im vorstehenden erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Art der Einwirkung durch Trifluoressigsäure verhalten, war es weiterhin unerwartet, daß diese mit Trifluoressigsäure nicht abgebauten Polyvinylidenhalogenidcopolymerisat-Substanzen als ungelöste Rückstandsstoffe ohne weiteres von der gelösten Glucose mit Hilfe üblicher einfacher Trennungsverfahren abgeschieden und gegebenenfalls wieder eingesetzt werden können.
  • Da auch das Abbaumittel in Form der Trifluoressigsäure während des Verfahrens chemisch nicht verändert wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft unter kontinuierlicher Verwendung dieses Agens so durchzuführen, daß nach Überführung der cellulosischen Anteile der Ausgangssubstanzen in Glucose die verfahrensbedingt mehrstufig verdünnte Trifluoressigsäure sich mittels Abdampfen vollständig vom so trifluoressigsäurefrei zurückbleibenden Reaktionsprodukt abtrennen läßt und anschließend mittels üblicher einfacher Manipulationen in zur sofortigen Wiederverwendungsform geeigneten Konzentration überführt wird Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn man zur Durchführung des erfindungsgemäßen Glucose-Herstellungsverfahrens eine Trifluoressigsäure verwendet, die einen Siedepunkt von 72,4°C, einen Schmelzpunkt von - 15"C, ein Molekulargewicht von 114, eine Dichte von 1,49 und einen sogenannten Aktivgehalt von 99 Gew.-o/b aufweist Natürlich ist es auch möglich, eine andere als die vorgenannte Trifluoressigsäureverbindung zu verwenden. Ebenso ist es genausogut möglich, die Glucose statt aus Flächengebildeabfällen der vorgenannten Art auch aus den verschiedensten anderen denkbaren alphacellulosehaltigen cellulosischen Flächengebilden oder auch Profilen herzustellen.
  • Entscheidend ist nur die Einhaltung der Verfahrensbedingungen, die aus bisher noch unbekannten Gründen für die fast vollständige Überführung auch der Alphacelluloseanteile dieser cellulosischen Substanzen in Glucose verantwortlich sind. Besonderer Wert ist hierbei auf die Einhaltung mehrstufiger Verfahrensschritte unter Verwendung dabei abnehmender Konzentration von Trifluoressigsäure zu legen.
  • Hierbei sei nur am Rande vermerkt, daß unter anderem wegen der physiologischen Unbedenklichkeit der aus diesem erfindungsgemäßen Verfahren hervorgehenden Anteile an Polyvinylidenhalogenidcopolymerisat-Substanzen (auch Homopolymerisate sind selbstverständlich hier eingeschlossen) ausnahmsweise die erste Verfahrensstufe nicht drucklos, sondern unter einem derartigen Druck durchgeführt wurde, daß der Kochpunkt bei 1200C lag und die Kochzeit nicht weniger als 150 Minuten betrug. Auch unter diesen, zur Erzeugung der Glucose gar nicht erforderlichen scharfen Bedingungen blieben die Polyvinylidenhalogenid-Substanzen praktisch unverändert, d. h. sie wurden nicht angegriffen.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein.
  • Die zur Offenbarung des Erfindungsgegenstandes notwendigen einleitenden Behandlungen des Ausgangsmaterials, wie z. B. die an sich bekannte Auflösung von Cellulose in Trifluoressigsäure als Voraussetzung für die sich anschließende erfindungsgemäße Abbaubehandlung wie auch die Bestimmungen des fertigen Abbauproduktes in Form des qualitativen und quantitativen Nachweises der entstandenen Glucose werden zunächst vorab behandelt: So ist die Auflösung von Cellulose in konzentrierter Trifluoressigsäure ausführlich beschrieben durch Valdsaar, H. und Dunlap, R., 1952: »Some observations on the behavior of cellulose in trifluoracetic and heptafluorobutyric acids«; 122nd ACS-Meeting, Atlantic City, New Jersey, Sept. 1952, Abstracts of Papers, S. 3D. Dabei tritt kein Abbau der Cellulose ein, sondern es entsteht wahrscheinlich eine lösliche Additionsverbindung zwischen der Cellulose und der Trifluoressigsäure von quasi stöchiometrischer Zusammensetzung.
  • Die Glucosebestimmung im Hydrolysat wird bei allen in folgenden Beispielen angeführten Substanzen enzymatisch nach der bekannten Methode vorgenommen, wie sie in der Druckschrift der Firma Boehringerl Mannheim: »Methoden der Enzymatischen Lebensmittelanalytik 76/77«, Arbeitsvorschrift Nr. 776.1257.3: »Glucose/Fructose« veröffentlicht ist. Hierbei wird die bei der enzymatischen Reaktion gebildete, in dieser Vorschrift beschriebene NADPH-Menge, die der Glucosemenge äquivalent ist, colorometrisch aufgrund ihrer Absorption bei 334, 340 oder 365 nm bestimmt (eine Kopie dieser Analysenmethoden-Vorschrift liegt diesem Anmeldungstext bei).
  • Die übrigen zum Verständnis der Beispiele für den Durchschnittsfachmann notwendigen Angaben beruhen auf den üblichen, dem Fachmann geläufigen Bestimmungsmethoden. Lediglich die Glucosebestimmung mittels Zuckeranalysator ist über den Hinweis aus der vorgenannten Veröffentlichung von D. F e n g e 1 »Das Papier« 30/1976, Nr.6, Seite 241, rechte Spalte oben der Vorschrift Biotronik ZA 5100 zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäßes B e is p i e 1 1 50 mg unlackierte Zellglasschnitzel, die einen Cellulosegehalt von 75,8 Gew.-Yo, eine Wasserfeuchte von 9,8 Gew.-% und einen Weichmachergehalt von 14,4 Gew.-% enthalten, werden in einem 50-ml-Schliffkolben mit 4 ml entsprechend 6,0 g konzentrierter Trifluoressigsäure (Parameter siehe oben) versetzt und die Mischung 15 Minuten bei Raumtemperatur zwecks Vorquellens stehen gelassen. Danach wird die Substanz in dieser konzentrierten Trifluoressigsäure am Rückfluß unter Erhitzen auf 72"C gekocht, bis die Substanz nach 15 Minuten vollständig in lösung gegangen ist. Danach wird durch Zugabe von 1,5 ml Wasser die Konzentration der Trifluoressigsäure auf 80 Gew.-OJo gesenkt und die Reaktonskomponenten weitere 15 Minuten bei Siedetemperatur des Flüssigkeitsgemischs geführt.
  • Danach wird die 80gew.-4bige Trifluoressigsäure durch Zugabe von weiteren 12,4 g Wasser auf eine Konzentration von 30 Gew.-* gesenkt und die Reaktionskomponenten 30 Minuten bei Siedetemperatur des Flüssigkeitsgemischs am Rückfluß weiterbehandelt. Danach ist der Abbau der cellulosischen Ausgangssubstanz zu Glucose beendet, worauf die Trifluoressigsäure aus dem wäßrigen Reaktionsgemisch durch Erhitzen abgedampft und mittels üblicher Destillation konzentriert wieder zurückgewonnen wird. Der trifluoressigsäurefreie Rückstand wird dann mittels dem Fachmann geläufiger Maßnahmen, zum Beispiel durch Umkristallisation und anschließendes Eindampfen, schonend gewonnen. Von der gewonnenen Substanz wird der Glucosegehalt auf zuckeranalytischem bzw. auf enzymatischem Wege bestimmt Es werden folgende Werte erhalten: 1. Nach der zuckeranalytischen Methode: Glucose: 88,3% bezogen auf atro Substanz: 105,190 bezogen auf atro Cellulose; 94,79b bezogen auf theoretische Ausbeute.
  • Obwohl dem Fachmann sicherlich geläufig, soll hier das Phänomen einer über 100Yoigen gew.-%igen Glucosegehaltausbeute bezogen auf atro Cellulose (nämlich 105,1%) erklärt werden: Der hydrolytische Abbau der Cellulose unter der Einwirkung von Säure vollzieht sich grundsätzlich nach folgender Summengleichung: (C6HloOs)" + n ' H20 b n H1 Anhydroglucose Molekulargewicht - 162,14 Glucose Molekulargewicht = 180,16 Theoretisch wird also an jede in der Cellulosekette ehemals gebundene Anhydroglucose-Einheit ein Molekül Wasser angelagert Dabei entsteht D-Glucose, Dextrose oder Traubenzucker. Das Molekulargewicht der Monomereinheit erhöht sich von 16514 auf 180,16, d h. die theoretische Glucose-Ausbeute beträgt 111%, bezogen auf die eingesetzte Cellulose.
  • Die nach diesem erfindungsgemäßen Beispiel 1 erhaltene Glucose wird nunmehr auch nach der enzymatischen Boehringer-Methode bestimmt, wobei, bezogen auf atro Substanz, an Gew.-% Glucose 81,7; bezogen auf atro Cellulose: 97,3 Gew.-016 und bezogen auf theoretische Ausbeute: 88,7% Glucose erhalten wurden.
  • Da der Alphacellulosegehalt der Ausgangssubstanz über 90<Yo betrug, ist damit bewiesen, daß es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Methode erstmals gelungen ist, durch drucklose Behandlung mit Trifluoressigsäure die Alphacellulose praktisch vollständig zu Glucose abzubauen. Im Hinblick auf die industriell bedingt anfallenden großen Mengen an Zellglasabfällen besitzt das vorstehende erfindungsgemäße Verfahren auch eine erhebliche umweltschutzfördernde Bedeutung, zusätzlich jedoch bietet dieses Verfahren eine kostensparende einfache Gewinnungsmethode für Glucose, bei der darüber hinaus noch das Abbaumittel durch einfache Wiedergewinnung im Dauerverfahren wieder einsetzbar ist Genausogut wie nach dem vorstehenden erfindungsgemäßen Beispiel 1 unlackierter Zellglasabfall abgebaut wird, können natürlich auch lackierte bzw. beschichtete Zellglasabfallsubstanzen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens verwertet und veredelt werden: Erfindungsgemäßes B e is p i e 1 2 Hier werden statt der in Beispiel 1 angeführten unlackierten Zellglasschnitzel nunmehr als Ausgangssubstanz Zellglasschnitzel eingesetzt, die in handelsüblicher Weise mit einer Nitrocelluloselackschicht überzogen sind. Die Ausgangssubstanz hat folgende Zusammensetzung (alle Werte in Gew.-O/o): Zellulose: 72,2; Wasserfeuchte: 9,4; handelsüblicher Weichmacher: 6,4; handelsüblicher Nitrocelluloselack: 12,0.
  • Diese vorstehende Probe wird nach denselben Verfahrensbedingungen und unter Anwendung derselben Verfahrensschritte, wie sie im erfindungsgemäßen Beispiel 1 beschrieben sind, mit Trifluoressigsäure behandelt, mit dem einzigen Unterschied, daß statt einer Auflösungszeit der Ausgangssubstanz in konzentrierter Trifluoressigsäure nicht 15 Minuten, sondern 75 Minuten benötigt werden.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgebaute Produkt besaß folgenden Glucosegehalt in Gew.-O/o: 1. Nach der Zuckeranalysatormethode: a) bezogen auf atro Substanz: 82,5; b) bezogen auf atro Cellulose: 103,5; c) bezogen auf theoretische Ausbeute: 93,1 2. Nach der enzymatischen Methode: a) bezogen auf atro Substanz: 80,1; b) bezogen auf atro Cellulose: 100,5; c) bezogen auf theoretische Ausbeute: 90,5.
  • Erfindungsgemäßes B e is p i e 1 3 Hier wurde zum Unterschied zu den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2 ein Ausgangsprodukt verwendet, welches mit einem handelsüblichen Polyvinylidenchloridcopolymerisat lackiert war. Hieraus ergibt sich folgende quantitative Zusammensetzung der Ausgangssubstanz, jeweils in Gew.-4b: Celluloseanteil: 69,5; Feuchtigkeitsanteil: 9,2; Weichmacheranteil: 8,5; Lackanteil: 12,8.
  • Um festzustellen, ob im Gegensatz zu den in den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2 verwendeten Ausgangssubstanzen, die sämtlich cellulosischer Natur waren, hier die nichtcellulosischen Zusatzsubstanzen in Form von PVDC-Copolymerisaten unter verschiedenen Behandlungsbedingungen mit Trifluoressigsäure rückstandsmäßig einer quantitativen Veränderung unterworfen waren, wurde jeweils dieselbe Menge an Ausgangssubstanzen folgenden verschiedenen Verfahrensbedingungen unterworfen: Beispiel 3a Die Substanz wurde unter Beibehaltung sämtlicher sonstiger Verfahrensschritte (wie Beispiel 2) zwecks Auflösung in konzentrierter Trifluoressigsäure 75 Minuten bei 72"C behandelt (gekocht) Es blieb ein gew.-%iger Rückstand von 12,8wo (bei den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2 blieb ein gew.-%iger Rückstand von 0*y Beispiel 3b Die Auflösung in konzentrierter kochender Trifluoressigsäure wurde nicht über einen Zeitraum von 75, sondern 120 Minuten Dauer durchgeführt. Dabei blieb ein Rückstand (Gew.-%) von 13,5.
  • Beispiel 3c Die Auflösungsbedingungen für die Ausgangssubstanz wurden nochmals in der Weise verschärft, daß nicht 120 Minuten bei Normaldruck, sondern 150 Minuten abgekocht wurde, wobei durch entsprechende Druckanwendung die Kochtemperatur der Trifluoressigsäure von 72 auf 1200C erhöht wurde. Es blieb ein gew.-Yoiger Rückstand von 12,1.
  • Aus vorstehender Übersicht der Beispiele 3a bis 3c ergibt sich, daß trotz verschärfter Auflösungsbedingungen der Ausgangssubstanz der gew.-%ige Rückstand innerhalb der Fehlergrenzen etwa konstant blieb, woraus von der Menge her entnehmbar ist, daß die PVDC-Copolymerisatsubstanzen auch bei verschärften Auflösungsbedingungen in konzentrierter Trifluoressigsäure unverändert bleiben. Dies wurde bestätigt durch die üblichen, weiter unten wegen ihrer Allgemeingültigkeit für vorstehende erfindungsgemäße Beispiele erst später angeführten allgemeinen Untersuchungsmethoden für die Ausgangssubstanzen.
  • Für die vorstehenden erfindungsgemäßen Beispiele 3a bis 3c, deren übrige Verfahrensschritte qualitativ und quantitativ unverändert blieben, wurde die Menge an erhaltener Glucose gew.-%ig nach der enzymatischen Methode bestimmt und folgende Ergebnisse, jeweils in Gew.-%,erhalten: Glucose, bezogen auf atro Substanz: Beispiel 3a: 69,2 Beispiel 3b: 70,7 Beispiel 3c: 75,6 Glucosegehalt, bezogen auf atro Cellulose: Beispiel 3a: 90,5 Beispiel 3b: 92,4 Beispiel 3c: 98,8 Glucose in % der theoretischen Ausbeute: Beispiel3a: 81,5 Beispiel 3b: 83,3 Beispiel 3c: 89,0 Für sämtliche in den vorstehenden Beispielen 1, 2, 3a, 3b und 3c verwendeten Ausgangssubstanzproben wurde die quantitative Zusammensetzung dieser Proben in folgender Weise ermittelt: Atro Cellulose und Feuchte der Cellulose wird mit Hilfe der üblichen Trocknungsmethode, nämlich 3 Stunden Trocknung der Proben bei 1050 C ermittelt Der Gehalt an handelsüblichem Feuchthaltemittel (Weichmacher) wurde durch erschöpfende Extraktion des Weichmachers mit dem Fachmann geeigneten Mitteln und anschließende bekannte refraktometrische Bestimmung anhand einer Eichkurve ermittelt.
  • Der Lackauftrag der Ausgangssubstanzen für die erfindungsgemäßen Beispiele 2 und 3 wurde durch Ablösen des Lacks in einem geeigneten Lösungsmittel, nämlich Butylacetat für Nitrolacke und Tetrahydrofuran für PVDC und Rückwage dieser Substanzen nach bekannter Art bestimmt. Der Cellulosegehalt wird dann wieder nach der Trocknungsmethode bzw. mittels Differenzberechnung ermittelt.
  • Im übrigen ist aus den vorstehenden Beispielen zu ersehen, daß der Glucosegehalt bei Anwendung des erfindungsgemäßen Abbauverfahrens auf unlackiertes und nitrocelluloselackiertes Zellglas bzw. cellulosische Substanzen etwa gleich ist, während der Cellulosegehalt, gewonnen aus Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat-lackierten cellulosischen Substanzen, erst unter verschärften Auflösungsbedingungen (Beispiel 3c) eine Ausbeutehöhe erreicht, wie sie aus den Beispielen 1 und 2 ersichtlich ist. Andererseits ist auch bei nur 75 Minuten dauernder Auflösungsbehandlung der Ausgangssubstanz mittels kochender Trifluoressigsäure ohne Druckanwendung die enzymatisch bestimmte Glucoseausbeute in Form von über 90 Gew.-4b bezogen auf atro Cellulose, so gut, insbesondere wenn man an den erheblichen Alphacellulosegehalt der Ausgangssubstanzen denkt, daß im Rahmen einer technisch interessanten Verwertung vorstehender Erfindung von einer Auflösung PVDC-haltiger cellulosischer Substanzen unter verschärften Bedingungen in konzentrierter Trifluoressigsäure abgesehen werden kann.
  • Zusammenfassend kann unter Berücksichtigung der erfindungsgemäß gelösten Aufgabe und der speziellen Ausführung des Erfindungsgedankens in Form vorstehender Beispiele gesagt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl auf Ausgangssubstanzen aus reiner Cellulose wie auch aus Cellulosehydrat bzw. aus Celluloseregenerat wie auch aus anteilig zusätzlich dort enthaltenen Cellulosederivaten, z. B. in Form von Nitrocellulose und sogar auch in Gegenwart nicht-cellulosischer Anteile wie im vorstehenden Beispiel 3 in Form von PVDC-Copolymerisatsubstanzen in jedem Fall zu einer Ausbeute von fast 100wo Umsetzung der cellulosischen Substanz zu Glucose führt. Das angewendete Verfahren ist dabei problemlos und recht einfach, da unter Normaldruckbedingungen gearbeitet werden kann. Das verwendete Abbaumittel ist darüber hinaus recht einfach zu handhaben, weil es aulheizbedingt durch Abdampfen und anschließendes Destillieren jeweils rückstandsfrei aus dem abgebauten Produkt so konzentriert zurückgewonnen werden kann, daß es ohne weitere Bearbeitungsstufe (Zwischenreinigung, Aufkonzentrierung) sofort wieder in konzentrierter Form zum Lösen der nächsten Ausgangssubstanz eingesetzt werden kann.
  • Da neben sogenannten frischen cellulosehaltigen Ausgangssubstanzen auch die in erheblichem Maße Jahr für Jahr von der Industrie produzierten Abfallsubstanzen auf diese Weise nicht nur umweltfreundlich aufgearbeitet, sondern sogar zu sehr vielseitig wiederverwendbaren Produkten, nämlich in diesem Fall zu Glucose abgebaut werden können, ist mit Hilfe vorstehender Erfindung erstmals ein Weg zu einer moglichst einfachen, schonenden, raschen und kontinuierlichen Abfallaufarbeitung mit dem Ergebnis eines veredelten Abbauproduktes erzielt worden.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehenden Darstellungen beschränkt Alle nicht von Trifluoressigsäure unter den erwähnten Verfahrensbedingungen angreifbaren Begleitsubstanzen können cellulosehaltigen Ausgangsprodukten beigefügt sein.
  • Dem Fachmann geeignet erscheinende Zusätze zur Trifluoressigsäure können selbstverständlich auch im Rahmen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt und verwendet werden, vor allem, wenn diese wie die Trifluoressigsäure selbst durch eine Wiederaufarbeitung in kostensparender und die Abwasserentlastung förderlicher Weise mittels einfachen Abdampfens und Destillierens wiederverwendbar gemacht werden können.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Glucose enthaltenden Produkten durch Einwirken von Trifitioressigsäure auf makromolekulare Verbindungen mit überwiegendem Gehalt an cellulosischen Substanzen sowie Abdampfen der Trifluoressigsäure von dem erhaltenen Reaktionsprodukt, d a -durch gekennzeichnet, daß man die in Form von Flächengebilden vorliegenden Verbindungen einer wenigstens zweistufigen überdruckfreien Einwirkung von erhitzter Trifluoressigsäure unterwirft, wobei in erster Stufe konzentrierte Trifluoressigsäure und in den Folgestufen verdünnte Trifluoressigsäure abnehmender Konzentration verwendet wir 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe 5S bis 90gewichtsprozentige Trifluoressigsäure und in der dritten Stufe 10- bis 50gewichtsprozentige Trifluoressigsäure verwendet 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Vorquellzeit in Trifluoressigsäure von 5 bis 30 Minuten die Einwirkungsdauer der stufenweise verdünnten erhitzten Trifluoressigsäure in der ersten Stufe 5 bis 90 Minuten und in der zweiten und ggf. dritten Stufe je 10 bis 30 Minuten beträgt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glucose enthaltenden Produkten durch Einwirkung von Trifluoressigsäure auf makromolekulare Verbindungen mit überwiegendem Gehalt an cellulosischen Substanzen sowie Abdampfen der Trifluoressigsäure von dem erhaltenen Reaktionsprodukt Der Abbau von cellulosischen Substanzen zu Glucose ist schon wegen dieser marktwirtschaftlich interessanten Möglichkeit, aus Cellulose z. B. in Form von Holz, vergärbare Zucker in Form von Glucose zu erhalten, seit langem bekannt Grundsätzliche Abbauverfahren sind z B. zu ersehen aus Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 3.
    Auflage 1957, Seiten 591 bis 599 oder aus Röm p p, Chemie-Lexikon, 7. Auflage 1973, Seiten 1502 und 1503.
    Wegen der dort beschriebenen Glucose-Gewinnungsverfahren aus Holz, Papier, Papierabfällen oder Folienabfällen blieb die Aufgabe bestehen, aus cellulosischen Substanzen auf vorteilhaftere als dort beschriebene Weise vergärbare Zucker in Form von Glucose zu gewinnen.
    Eine derartige vorteilhafte Methode gelang 1975 und wurde in der Zeitschrift »Das Papier« 1976 ausführlich beschrieben (D. Fengel, M. Przyklenk und G.
    W e g e n e r: »Hydrolyse von Polysacchariden mit Trifluoressigsäure«, veröffentlicht in der Zeitschrift »Das Papier«, 30. Jahrgang, Heft 6, 1976, Seiten 240 bis 243> Die Vorteile eines hydrolytischen Abbaues von Cellulosesubstanzen zu Glucose mittels Trifluoressigsäure liegen im Wegfall der Neutralisation für das Abbaumittel, ferner in der schonenden abbauenden Einwirkung auf die cellulosischen Substanzen, in der hohen Ausbeute an Abbausubstanz in Form von Glucose sowie im geringen Zeitaufwand für die Abbaureaktion. Neben wasser- und alkalilöslichen Polysacchariden, die sich mit verdünnter Trifluoressigsäure hydrolysieren lassen, sind auch Cellulose bzw.
    cellulosehaltige Substanzen nach ihrer Lösung in konzentrierter Trifluoressigsäure anschließend in ho mogener Reaktion zu spalten. Nach Beendigung des Abbauprozesses läßt sich die Trifluoressigsäure durch Abdampfen vollständig entfernen.
    Will man jedoch die im Markt sehr verbreiteten cellulosischen Produkte mit hohem Alphacellulosegehalt, wie z. B. Papier, Papierabfälle, Celluloseregeneratfolien mit und ohne Faseranteil bzw. mit und ohne Beschichtung oder zB. Celluloseester sowie entsprechend andere, einen hohen Anteil an Alphacellulose aufweisende cellulosische Substanzen nach der vorstehend beschriebenen Methode abbauen, so lassen sich leider bisher nur etwa 20 Gew.-* der Alphacellulose lösen und ein entsprechend geringer Anteil abbauen (siehe die letztgenannte Veröffentlichung, Seite 242, rechte Spalte, Absatz 2> In der gleichen Veröffentlichung wurde daher dem Fachmann auf Seite 243, linke Spalte, 2. Absatz, der Hinweis gegeben, daß möglicherweise eine Druckbehandlung mit Trifluoressigsäure auch bei alphacellulosehaltiger Cellulose zu einer vollständigen Hydrolyse führt, was durch weitere Untersuchungen zu prüfen wäre.
    Völlig unerwartet und überraschend wurde nun mit Rücksicht auf den vorgenannten Hinweis gefunden, daß entgegen den Erwartungen nicht eine Druckbehandlung, sondern eine drucklose Behandlung in der speziellen Form einer Stufenbehandlung mit Trifluoressigsäure abnehmender Konzentration zu dem marktwirtschaftlichen bedeutenden Erfolg in der Weise führt, daß man die in Form von Flächengebilden vorliegenden Verbindungen einer wenigstens zweistufigen über druckfreien Einwirkung von erhitzter Trifluoressigsäure unterwirft, wobei in erster Stufe konzentrierte und in den Folgestufen verdünnte Trifluoressigsäure abnehmender Konzentration verwendet wird.
    Unter diesen erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen werden die auch Alphacellulose enthaltenden cellulosischen Substanzen zu wenigstens 90 Gew.-9i, bezogen auf atro Cellulose hydrolisiert und zu Glucose abgebaut Im Rahmen einer zweckmäßigen Ausgestaltung des oben angeführten Verfahrens geht man am besten hinsichtlich des stufenweisen Einsatzes von Trifluoressigsäure abnehmender Konzentration so vor, daß man in der zweiten Stufe 50- bis 90gewichtsprozentige Trifluoressigsäure verwendet.
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