Cellulosehydrat

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Bedruckte Cellophantüte und klare Cellophanverpackung

Cellulosehydrat oder auch Zellglas, bekannt unter dem Namen Zellophan sowie dem früheren Markennamen Cellophan (der Kalle & Co. AG, Wiesbaden, bzw. der Muttergesellschaft Hoechst AG, Frankfurt)[1], ist einer der ältesten Kunststoffe für Verpackungen, die direkt mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Es handelt sich um eine dünne, farblose und transparente Folie aus einem Celluloseregenerat mit dem charakteristischen „Cellophangriff“ und Knistereffekt.

Zellglas ist weder besonders plastisch noch elastisch verformbar und nur in geringen Maßen dehnbar. Jedoch ist Zellglas ein Kunststoff, der voll aus nachwachsenden statt fossilen Rohstoffen hergestellt werden kann. Die stoffliche Zusammensetzung ähnelt der einer Viskosefaser.

Zellglas ist undurchlässig für Flüssigkeiten, lässt jedoch Wasserdampf passieren. Dadurch verhindert eine entsprechende Verpackung, dass sich im Inneren Kondenswasser bildet. Um die Wasserdampfdurchlässigkeit des Zellglases zu senken, wird es nicht selten noch mit anderen Kunststoffen beschichtet. Zwar gewinnt damit die Zellglasfolie zusätzliche gewünschte Eigenschaften, verliert aber an Umweltverträglichkeit. Denn reines Zellglas kann man sowohl kompostieren als auch zum Altpapier geben oder verbrennen. Die beschichtete Folie hingegen ist nicht mehr vollständig biologisch abbaubar und sollte auch nicht mehr im Altpapier entsorgt werden.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zellglas wurde 1908 von dem Schweizer Jacques E. Brandenberger erfunden und unter der Marke Cellophan auf den Markt gebracht. Der Name ist vom Rohstoff Cellulose und altgriechisch διαφανής diaphanés („durchscheinend“, „durchsichtig“) abgeleitet. Bis in die 1950er Jahre war Zellglas praktisch die einzige Verpackungsfolie. Die Tatsache, dass die verpackte Ware sichtbar blieb, verhalf dem Pionierkunststoff zum großen Erfolg. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg folgte eine Reihe von Kunststofffolien, deren Eigenschaften noch wesentlich marktgerechter für ihre jeweilige Aufgabe zu bestimmen waren, darunter insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS). Heute sind auch Polyesterfolien, etwa aus PET verbreitet.

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schema der Herstellung von „Viscose-Lösung“ aus Cellulose (oben). Im Beispiel sind alle Hydroxygruppen verestert.
Beim Verspinnen von „Viscose-Lösung“ in ein Säurebad (Schwefelsäure) erhält man Viscosefasern (Kunstseide), beim Verpressen durch einen engen Spalt erhält man Cellophan.[2]

Zur Herstellung des Cellulosehydrats wird Chemiezellstoff aus der sogenannten Holzpulpe, einem Cellulosebrei, in Natronlauge (NaOH) und Schwefelkohlenstoff (CS2) aufgelöst. Die dabei erhaltene Viskose (dickflüssige Masse) wird mittels Filterpressen gereinigt und durch eine Spaltdüse in ein Fällbad aus verdünnter Schwefelsäure gegossen, wobei die Cellulose ausfällt. Die entstandene Folie wird im weiteren Verlauf noch in mehreren Bädern gewässert, um Reste des im Fällbad gebildeten Glaubersalzes (Natriumsulfat) zu entfernen. Nach Durchlaufen des letzten Bades, dem Glycerin als Weichmacher zugegeben ist, wird die Folie auf beheizten Walzen getrocknet und anschließend aufgewickelt.

Die Herstellungskosten von Zellglas sind relativ hoch; nur wenige Betriebe stellen es heute noch her. Die Folie kann bedruckt oder auch lackiert werden, sie lässt sich kleben und auch thermisch verbinden (schweißen).

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der Verpackungsindustrie wird für bestimmte Waren und Güter – wegen der besonderen Mikroklima-Eigenschaften – das teurere Zellglas den billigeren Plastikfolien vorgezogen. Bis heute werden Zigaretten und Tabakwaren, Süßwaren, Backwaren, Käse, Fleischwaren und manche andere Lebensmittel, aber auch bestimmte Papierwaren, Medikamente, Bekleidung und Blumen bevorzugt in Zellglas statt in Kunststofffolie verpackt. Auch in der Elektroindustrie wird Zellglas als Isolation (Kondensatoren, Kabel, Spulen) nach wie vor verwendet.

Anfang des 20. Jahrhunderts war die Nudelfabrik Loeser & Richter eine der ersten deutschen Firmen, die ihre Markenprodukte ausnahmslos in Cellophan verpackte. In der firmeneigenen Hausmitteilung „Nach Ladenschluss“ führte man aus: „Cellophan“ und die gute Qualität von Anker waren die beiden Faktoren, die einerseits den Ruf der Marke Anker vergrößerten und verbreiterten, andererseits aber auch dem „Cellophan“ neue Wege wiesen und es im gleichen Umfange am Erfolge teilnehmen ließen.[3]

Seit langem wird Zellglas zusammen mit einem Gummiring als Verschluss für ein Glas hausgemachter Marmelade benutzt. Dazu können Konservengläser mit Gewinde für Blechdeckel verwertet werden. Solche runden Blätter Einmachfolie werden oft im Kombipack mit Gummiringen und Klebeetiketten verkauft. Die Folie ist anzufeuchten, was sie geschmeidig macht und aufquellen lässt, so legt sie sich dichtend an den Glasrand und zieht sich beim Trocknen zusammen. Da der Gasraum über der heißen Marmelade viel Wasserdampf enthält und dieser kondensiert oder durch die (luftdichte) Folie ab diffundiert, und sich die eingeschlossene Luft durch Abkühlung zusammenzieht, wölbt sich die Folie nach innen.[4]

Säckchen (Kreuzbodenbeutel[5]) ganz oder teilweise aus Zellglas werden zum schonenden, das Füllgut zeigenden Verpacken insbesondere von Nüssen und (etwas Wasser enthaltenden) Trockenfrüchten verwendet. Rot eingefärbte sind vielen bekannt als "Krampussackerl".

Typische Folienstärke ist 0,021 mm Dicke (30 g/m2 Flächengewicht) und mehr. Erzeugt wird Zellglas mit 0,007–0,090 mm (= 10–120 g/m2) Stärke. Zellglasstreifen werden auch verwebt oder anderweitig für Textilien verwendet.[6]

Beschichtung von Zellglas mit Lack oder Kunststoffschichten verändert auch Eigenschaften wie Gleitreibungszahl und die Abzugskraft (vom Stapel).[7]

Seit einiger Zeit findet man auch durchsichtiges Zigarettenpapier, das mit dem gleichen Verfahren wie Cellophan hergestellt wird. In den Anfängen des Hängegleiters wurde zu Beginn der 1960er Jahre Cellophan für die Flügelbespannung benutzt. Bis in die 1970er Jahre bestand auch Tesafilm aus Zellglas. Weiterhin wird Cellophan auch als Membranwerkstoff für Dialysatoren verwendet.

Anker-Cellophan- Werbeständer, 1937
Anker-Kisten in Cellophan

Ökologie und Umwelt[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Herstellung von Zellglas erfordert viele Ressourcen wie Holz, Wasser, Energie, Luft. Auch die Entsorgung von beschichtetem Zellglas ist nicht ganz problemlos, da es nicht wie unbeschichtetes Zellglas kompostierbar ist. Einzig und allein die Verwendung ist bisher ohne Probleme, wobei die Anforderungen an die Herstellung von (beschichtetem) Zellglas in der Bedarfsgegenständeverordnung streng reglementiert sind.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Markenregister Cellophan
  2. Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. durchgesehene Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 652, ISBN 3-342-00280-8.
  3. Nach Ladenschluß, Juni 1939.
  4. Deti einmachfolie-1-2-3 Bauhaus, abgerufen 7. November 2011.
  5. Cellophan/Zellglas Kreuzbodenbeutel transbags.de, abgerufen 7. November 2011.
  6. Zellglasbändchen In: Herbert M. Ulrich: Handbuch der chemischen Untersuchung der Textilfaserstoffe, Springer-Verlag, 2013, S. 311.
  7. Riemenabzug (Tabelle) Jochen Hertlein: Untersuchungen über Veränderungen der Barriereeigenschaften metallisierter Kunststoffolien beim maschinellen Verarbeiten, Herbert Utz Verlag, 1998, S. 40 f.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Hans-Josef Endres, Andrea Siebert-Raths: Technische Biopolymere. Hanser-Verlag, München 2009; S. 140. ISBN 978-3-446-41683-3.