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Verfahren zur Herstellung von Chitinxanthogenat
Es wurde gefunden,
daß man auf einfache Weise Chitinxanthogenat herstellen kann, wenn man Chitin und
bzw. oder chitinhaltige Stoffe mit starkem Alkali in Alkalichitin überführt und
dieses in zerkleinertem bzw. feinverteiltem Zustand mit Schwefelkohlenstoff umsetzt.
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Als Ausgangsstoff des Verfahrens dient Chitin, das bekanntlich als
Acetaminoderivat eines Polysaccharids aufzufassen ist. Es wird in üblicher Weise
aus Krebs- oder Hummerschalen, Makropilzen, wie Steinpilzen, Flügeldecken von Insekten
u. dgl. gewonnen.
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Oft kann man vorteilhaft statt des Chitins chitinhaltige Stoffe verwenden.
Solche sind beispielsweise von Eiweiß befreite und gegebenenfalls entfettete Rückstände
von mycelbildenden Mikroorganismen, z. 1X. von tskomyceten, wie Aspergillus-, Penicillium-
und Fusariumarten, Phykomyceten, wie Mucorarten, Rhizopusarten, Tammidium, Phykomyces
u. dgl., und von sogenannten Fungi imperfecti, wie Oospora. Auch kann man Rückstände
von Chytridiaceen, Blastocladiaceen, Zygomyceten oder von gewissen Formen von Sproßhefen,
die Chitin enthalten, verwenden.
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In den mycelbildenden Mikroorganismen z.B. liegt das Chitin in Form
eines Simplexes vor, in dem ein Kohlenhydratrest ziemlich fest an das Chitin gebunden
ist. Diesen Simplex gewinnt man durch Befreien der Mycelien von Eiweiß durch mehrmaliges
Behandeln mit verdünnter Alkalilauge bei Temperaturen bis zu 1100, gegebenenfalls
unter Druck, dem, je nach dem Fettgehalt der Mycelien, eine Entfettung vorausgehen
kann. Diese kann z. B. so ausheiührt werden, daß nach einer Vorbehand-
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mit niedermolekularen Alkoholen eine Extraktion mit bekannten Fettlösungsmitteln
stattfindet.
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Nach dem vorliegenden Verfahren werden nun Chitin und bzw. oder chitinhaltige
Stoffe zunächst mit starkem Alkali in Alkalichitin übergeführt.
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Unter starkem Alkali sind Kali- und Natronlauge zu verstehen. Beispielsweise
darf die Stärke von Natronlauge hierbei nicht unter 300/0 betragen, doch verwendet
man zweckmäßig eine solche mit einem Atznatrongehalt von 40 bis 500/0 Wesentlich
ist ferner bei dem Prozeß der Alkalichitinbildung, daß die Reaktionstemperatur 250
nicht wesentlich übersteigt. Zweckmäßig wird man dafür sorgen, daß die Temperatur
unterhalb 250 hleibt.
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Die Menge an Natronlauge soll ein Mehrfaches des angewandten Chitins
betragen. Zum Beispiel wird man bei Verwendung einer 4o0/oigen Natronlauge mindestens
die zehnfache Menge des Chitins an Lauge verwenden.
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Die Zeitdauer der Alkalichitinherstellung richtet sich nach der Stärke
der Natronlauge und der angewendeten Temperatur, jedoch beträgt sie auf jeden Fall
mehrere Stunden, beispielsweise zwischen 2 und 4 Stunden.
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Das so erhaltene Alkalichitin wird nun in zerkleinertem bzw. feinverteiltem
Zustand mit Schwefelkohlenstoff umgesetzt. Zu diesem Zweck wird es durch Abpressen
von überschüssiger Lauge befreit, zweckmäßig, bis das Verhältnis Alkalichitin: Lauge
1 : 4 oder weniger beträgt. Gegebenenfalls kann eine Vorreife des Alkalichitins
durch Stehenlassen bis zu go Stunden stattfinden.
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Darauf wird das Alkalichitin fein zerkleinert.
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Dies ist sehr wichtig, da sonst die Umsetzung mit Schwefelkohlenstoff
nicht schnell genug oder gar nur oberflächlich verläuft.
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Die Umsetzung findet vorteilhaft mit etwa 35 bis 8o0/o des angewendeten
Ausgangsmaterials an Schwefelkohlenstoff bei normaler Temperatur, z. B. bei 20 bis
300 innerhalb mehrerer, z. B. 4 bis 20 Stunden, im geschlossenen Gefäß statt.
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Das Umsetzungserzeugnis stellt eine goldgelbe, leicht klebende Masse
dar, die beim Eintragen in 70/oige kalte Natronlauge eine fast klare hochviskose
Xanthogenatlösung liefert, die sich erst nach längerem Stehen unter Bildung von
teilweise entacetylierten chitosanartigen Stoffen zersetzt.
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Zur Verarbeitung der Chitinxanthogenatlösung auf Filme oder Fäden
wird sie zweckmäßig, gegebenenfalls unter Druck, filtriert oder zentrifugiert und
in der für Viskose üblichen Weise auf Spinnreife eingestellt. Zwecks Herstellung
von Fäden können Fällbäder verwendet werden, die 4 bis 70/0 Schwefelsäure sowie
Salze der für das Verspinnen von Viskose üblichen Art enthalten.
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Das Verspinnen kann unter Streckung vorgenommen werden.
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Unter Umständen kann es von Vorteil sein, das Alkalichitin in Form
einer wäßrigen Dispersion bei tiefen Temperaturen, z. B. bei oO und darunter, mit
Schwefelkohlenstoff umzusetzen. Es entsteht hierbei direkt eine Chitinxanthogenatlösung,
die nach Filtrieren, gegebenenfalls unter Druck, direkt auf Filme oder Fäden verarbeitet
werden kann.
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Die nach den beschriebenen Arbeitsweisen hergestellten Chitinxanthogenatlösungen
sind in allen Mengenverhältnissen mit Cellulosexanthogenatlösungen mischbar und
lassen sich auch in dieser Mischung zur Herstellung von Filmen, Bändern oder Fäden
verwenden.
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Beispiele 1. Ein von Fett und Eiweiß befreites Naßmycel von Fusarium
sambucinum mit 700/oWasser, welches IOO Gewichtsteile Trockensubstanz enthält, wird
im Fleischwolf zerkleinert und dann mit 2000/ Gewichtsteilen 40°/oiger Natronlauge
im Kneter bei I80 3 Stunden behandelt. Danach werden in einer Spindelpresse IgooGewichtsteileLauge
abgepreßt, worauf das Alkalichitin über Nacht stehengelassen wird. Darauf wird es
fein zerrieben, und im geschlossenen Gefäß mit 40 Gewichtsteilen Schwefelkohlenstoff
IO Stunden bei 280 sulfidiert.
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Es entsteht eine goldgelbe, leicht klebende Masse, die beim Eintragen
in 70/oige kalte Natronlauge eine fast klare hochviskose Xanthogenatlösung liefert,
die nach dem Filtrieren in der für Viskose üblichen Weise auf Filme, Bänder oder
Fäden verarbeitet werden kann.
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2. 5 Gewichtsteile eines nach Entfernung von Fett und Eiweiß getrockneten
Rückstandsmycels von Fusarium sambucinum werden mit IOO Gewichtsteilen einer 43°/oigen
Natronlauge verrührt und bei 200 unter vermindertem Druck sich selbst überlassen.
Nach 4 Stunden wird so abgepreßt, daß 20 Gewichtsteile Alkalichitin in Form eines
Preßkuchens erhalten werden. Dieser wird fein zerkleinert. Das zerkleinerte Material
wird dann mit 60 Gewichtsteilen zerstoßenem Eis im Kneter bei - 5 bis oO zu einer
Dispersion verarbeitet, die bei derselben Temperatur mit 2,5 Gewichtsteile Schwefelkohlenstoff
innerhalb von 4 Stunden umgesetzt wird. Danach wird eine hochviskose Xanthogenatlösung
erhalten, die gegebenenfalls nach Filtrieren auf Filme, Bänder oder Fäden weiterverarbeitet
werden kann.
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PATESTANSPnCCII: 1. Verfahren zur Herstellung von Chitinxanthogenat,
dadurch gekennzeichnet, daß man Chitin und bzw. oder chitinhaltige Stoffe mit starkem
Alkali in Alkalichitin überführt und dieses in zerkleinertem bzw. feinverteiltem
Zustand mit Schwefelkohlenstoff umsetzt.