Pyroxyline

Pyroxyline, Sammelname für alle noch die ursprüngliche Struktur aufweisenden Einwirkungsprodukte der Salpetersäure auf Baumwolle und ähnliche Fasermaterialien, während die durch Auflösen dieser Rohstoffe in Salpetersäure und darauffolgendes Fällen dieser Lösungen mit Wasser erhältlichen Präparate als Xyloidine bezeichnet werden. Von der Voraussetzung ausgehend, daß die den Hauptbestandteil der Baumwolle u.s.w. bildenden Cellulosemoleküle in Berührung mit Salpetersäure unter Wasserabspaltung esterifiziert werden, ohne eine sonstige Veränderung zu erleiden, nennt man die Pyroxyline auch Cellulosenitrate oder noch häufiger Nitrocellulosen. Ob jedoch die Pyroxyline Salpetersäureester der unveränderten Cellulose oder der Hydro- bezw. Oxycellulose sind, ist noch nicht endgültig festgestellt.

Die die Umwandlung der Baumwolle in Pyroxylin bezweckende Operation, das sogenannte Nitrieren, wird in der Weise ausgeführt, daß man das zuvor sorgfältig gereinigte und getrocknete Fasermaterialien eine auf einer bestimmten Temperatur gehaltene Mischung von Salpetersäure, Schwefelsäure und Wasser einträgt, worauf man das ganze einige Zeit (2–8 Stunden) sich selbst überläßt. Dann wird das Nitriergut von der Abfallsäure getrennt, mit kaltem Wasser gewaschen, im Mahlholländer zerkleinert und so oft mit Wasser ausgekocht, bis es frei von die Lagerbeständigkeit des fertigen Produkts beeinträchtigenden Substanzen ist. Schließlich wird das dem Pyroxylin anhaftende Wasser durch Alkohol verdrängt oder durch Abpressen und Trocknen bei ca. 45° entfernt. In Berührung mit einer Flamme oder mit einem glühenden Gegenstand, durch den elektrischen Funken und beim Erhitzen auf 180° sowie unter Umständen auch durch Stoß oder Schlag entzünden sich die Pyroxyline und verpuffen dann im losen Zustand und an der Luft mehr oder weniger lebhaft, ohne einen nennenswerten Rückstand zu hinterlassen. Entzündet man Pyroxylin im komprimierten Zustand und innerhalb eines geschlossenen Gefäßes, so findet unter den Erscheinungen der Explosion ein Zerfall in Kohlensäure, Kohlenoxyd, Stickgas und Wasserdampf statt und kann der dabei auftretende Gasdruck bis auf ca. 15000 Atmosphären ansteigen.

Außer in Wasser und in verdünnten Säuren sind die Pyroxyline auch in Aether, Benzol, Benzin u.s.w. unlöslich. Dagegen lösen sie sich ausnahmslos in Aceton, Essigäther und Amylacetat auf, wobei mehr oder weniger viskose Flüssigkeiten entstehen. Bei Gegenwart geringerer Mengen eines Lösungsmittels findet nur ein Aufquellen der Fasern unter Bildung einer Gelatine statt. Nach dem Verflüchtigen des Lösungsmittels hinterbleibt eine zusammenhängende, amorphe, durchsichtige oder weiße Masse, in welcher sich die von einer Stelle aus eingeleitete Entzündung sehr viel langsamer fortpflanzt als in dem ursprünglichen Pyroxylin, wiewohl die Zerstörung der organisierten Struktur keine Veränderung der chemischen Zusammensetzung zur Folge hat.

Je nach dem Konzentrationsgrad der Nitriersäure und den beim Nitrieren eingehaltenen Temperaturen resultieren Pyroxyline von verschiedenem Stickstoffgehalt und von verschiedenem Verhalten gegen bestimmte Lösungsmittel, insbesondere gegen eine Mischung von 1 Teil Alkohol mit 2–10 Teilen Aether.

Diejenigen Pyroxyline, welche zwischen 11–12,5% Stickstoff enthalten und dabei in der Aether-Alkoholmischung ganz oder doch größtenteils löslich sind, nennt man in der industriellen Praxis Kollodiumwollen; die stickstoffreicheren und in der Aether-Alkoholmischung größtenteils unlöslichen Pyroxyline stellen dagegen die Schießbaumwolle im engeren Sinn des Wortes dar.

Pyroxyline werden in allen Kulturstaaten fabrikmäßig erzeugt und beziffert sich die jährliche Totalproduktion auf mehrere Millionen Kilogramm zum Preis von 3–4 ℳ. pro 1 kg. Wenn auch die eigentliche Schießwolle heute nur noch zum Laden von Seeminen und Torpedos benutzt und daher in beschränkten Quantitäten hergestellt wird, so ist dagegen der Bedarf an Kollodiumwollen ein um so größerer, indem diese einer sehr vielseitigen Verwendung fähig sind und außer auf Kollodium und Zaponlack hauptsächlich auf rauchlose Pulver, auf Kunstseide nach dem Verfahren von de Chardonnet, auf photographische Films, auf Sprengstoffe verschiedener Art sowie auf Celluloid verarbeitet werden. S.a. Sprengstoffe.

Literatur: Abel-Pleuß, Untersuchungen über Schießbaumwolle, Berlin 1907; Escales, R., Die Schießbaumwolle (Nitrocellulosen), Leipzig 1905; Bernardou, J., Smokeless Powder, Nitrocellulose and Theorie of the Cellulose Molekul, New York 1901; Plach, Die gepreßte Schießwolle, Pola 1891.

C. Häußermann.