DE3130502A1 - Cellulose-derivate, deren herstellung und diese cellulose-derivate enthaltende sorptionselemente - Google Patents

Cellulose-derivate, deren herstellung und diese cellulose-derivate enthaltende sorptionselemente

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DE3130502A1 DE19813130502 DE3130502A DE3130502A1 DE 3130502 A1 DE3130502 A1 DE 3130502A1 DE 19813130502 DE19813130502 DE 19813130502 DE 3130502 A DE3130502 A DE 3130502A DE 3130502 A1 DE3130502 A1 DE 3130502A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

1 Die Erfindung betrifft Sorbentien für die Bildung von Einschlußkomplexen auf Cellulosebasis mit Struktureinheiten der Formel (I) (Cell Glucoserest, m 1 bis 3, CD °C-, kleines Alpha- und/oder kleines Gamma-Cyclodextrinrest, n 1 bis 5, p 0 oder 1, Wert kann innerhalb einer Kette schwanken), die durch Umsetzung von a) in Wasser vorgequollener oder regenerierter Cellulose oder Cellulosematerial in Gegenwart von Wasser und Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan zu einem festen Produkt, das in Gegenwart von Alkali- oder Erdalkalihydroxyd und Wasser mit Cyclodextrin zur Reaktion gebracht wird, oder von b) in Wasser vorgequollener oder regenerierter Cellulose oder Cellulosematerial und Cyclodextrin in Gegenwart von Wasser und Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan erhalten werden. Die neuen Produkte weisen die Eigenschaften der Cellulose und die der Cyclodextrine, Einschlußkomplexe zu bilden, auf. Sie können zum Reinigen von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft zur Bildung von Einschlußkomplexen geeignete Sorbentien auf Cellulosebasis. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Sorbentien.
Die erfindungsgemäßen Sorbentien weisen Struktureinheiten der allgemeinen Formel I auf,
I,
worin
Cell eine von der Glucoseeinheit der Cellulosekette durch Entfernen von m Hydroxylgruppen ableitbare
Gruppe bedeutet,
m eine ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist,
CD eine von dem kleines Alpha-, kleines Beta- oder kleines Gamma-Cyclodextrin-Molekül durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe bedeutet,
n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 steht und
p 0 oder 1 bedeutet und sich dieser Wert gegebenenfalls auch innerhalb einer Kette ändern kann.
Es ist bekannt, daß die sich aus den Molekülen der D-Glucose durch kleines Alpha-1,4-Glycosid-Bindungen aufbauenden Cyclodextrine fähig sind, aus Lösungen, Gasen oder Dämpfen dafür geeignete Verbindungen in Form von Einschlußkomplexen reversibel zu binden. Die kranzförmigen Cyclodextrin-Moleküle sind von außen leicht hydratisierbar, während in ihren inneren - apolaren - Hohlraum in erster Linie hydrophobe Moleküle eingebaut werden können. Die Möglichkeit zur Bildung von Einschlußkomplexen hängt in hohem Maße von der Große des "Gastmoleküls" und von den Maßen des inneren Hohlraumes des Cyclodextrinmoleküls ab. Die Größe des inneren Hohlraumes wird dadurch bestimmt, aus wieviel Glucoseeinheiten sich das Cyclodextrin aufbaut. Daher sind mittels geeignet gewählter Cyclodextrine einzelne Verbindungen in Form von Einschlußkomplexen aus Gemischen isolierbar.
Die adsorptiven Eigenschaften der Cellulose, beziehungsweise der Cellulose enthaltenden, unterschiedlich zusammengesetzten Stoffe (Pflanzenfasern, faserige Präparate, Papier usw.) sind bekannt und werden für zahlreiche praktische Zwecke genutzt.
Die Wasserunlöslichkeit der Cyclodextrine machte es bisher nicht möglich, auf festen Trägern gleichmäßig verteilt, aktive Cyclodextrineinheiten enthaltende Sorbensfüllungen oder papierartige Folien großer Oberfläche herzustellen, die ohne Minderung ihrer Aktivität eine beliebige Anzahl von Regenerierungscyclen aushalten und für säulen- und schichtchromatographische Zwecke, beziehungsweise zur Lösung spezieller Auf- gaben auf dem Gebiet der Molekularfiltration verwendet werden können.
Bei der Untersuchung der Eigenschaften der Cellulose und der Cyclodextrine wurde nun gefunden, daß die Kapazität der Adsorbentien auf Cellulosebasis bedeutend erhöht werden kann und die Eigenschaften dieser Adsorbentien vorteilhaft modifiziert werden können, wenn man an sie durch chemische Bindung, mit Hilfe von gegebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituierten Oxaalkylketten Cyclodextrinmoleküle koppelt. In dem auf diese Weise entstandenen Produkt sind die vorteilhaften Eigenschaften der Cellulose - adsorptive Kapazität, große spezifische Oberfläche, Benetzbarkeit, hohe Quellfähigkeit - mit der Fähigkeit der Cyclodextrine, Einschlußkomplexe zu bilden, vereinigt.
Im Sinne der Erfindung werden die die Struktureinheiten der allgemeinen Formel I enthaltenden Cellulose-Derivate hergestellt, indem man
a) eine Gewichtseinheit in Wasser vorgequollener Cellulose, regenerierter Cellulose oder sonstigen cellulosehaltigen faserigen Materials in Gegenwart von 10-65 Gewichtseinheiten Wasser und 1,5-5 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit 5-30 Gewichtseinheiten Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan umsetzt und das erhaltene feste Produkt in Gegenwart von 1-40 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd und 10-100 Gewichtseinheiten Wasser mit 1-2 Gewichtseinheiten Cyclodextrin zur Reaktion bringt, oder
b) eine Gewichtseinheit in Wasser vorgequollener Cellulose, regenerierter Cellulose oder sonstigen cellulosehaltigen faserigen Materials und 1-2 Gewichtseinheiten Cyclodextrin in Gegenwart von 40-65 Gewichtseinheiten Wasser und 10-30 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit 15-40 Gewichtseinheiten Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan umsetzt.
Die Cyclodextrine werden erfindungsgemäß mit polyfunktionellen Reagentien, genauer: mit Epichlorhydrin oder Diepoxyden an die Cellulose gekoppelt. Sowohl bei der Cellulose wie auch beim Cyclodextrin reagieren die alkoholischen Hydroxylgruppen, und die Verbindung entsteht über Ätherbindungen.
Mit Epichlorhydrin verläuft die Kopplung in alkalischem Medium. Im ersten Schritt wird die Cellulose mit Epichlorhydrin umgesetzt:
Aus dem entstehenden Chlorhydrin bildet sich in Gegenwart konzentrierter Lauge unter HCl-Abspaltung ein Epoxyd-Derivat, welches dann mit Cyclodextrin in Reaktion treten kann:
Außerdem kann das Epoxyd mit Wasser reagieren, wobei vicinale Diol-Endgruppen entstehen. Diese können mit Epichlorhydrin weiterreagieren, und auf diese Weise werden längere Ketten an die Cellulose gekoppelt, beziehungsweise die Cellulose und das Cyclodextrin werden durch längere Brücken miteinander verbunden. Als Nebenreaktion kann auch eine Raumvernetzung der Cellulose eintreten.
Gemäß einer anderen zweckmäßigen Lösung wird als Kopplungsreagens 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan verwendet. In diesem Falle reagiert - in alkalischem Medium - die eine Epoxygruppe mit der Cellulose, die andere mit dem Cyclodextrin:
Auch in diesem Falle können freie Seitenketten mit Diol-Endgruppen sowie längere Seitenketten und Verbindungsbrücken entstehen.
Erfindungsgemäß wird die Cellulose beziehungsweise das als Ausgangsmaterial gewählte cellulosehaltige Material vorher zweckmäßig in einer wäßrig-alkalischen Lösung vorgequollen und danach mit dem Epichlorhydrin beziehungsweise dem 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan umgesetzt. Im ersten Kopplungsschritt wird zweckmäßig in verdünnterer Lauge gearbeitet (zum Beispiel durch Zusatz von 0,4-7,2 Vol.-% einer 40 Gew.-%igen Natronlauge). Das Molverhältnis zwischen Celluloseglucoseeinheiten und Epichlorhydrin liegt bevorzugt zwischen 1:10 und 1:55. Nach dem ersten Kopplungsschritt wird mit konzentrierter Lauge, zum Beispiel 40 %iger Natronlauge, in der Seitenkette die Epoxydgruppe ausgebildet und dann an diese das Cyclodextrin-Molekül gekoppelt.
Erfindungsgemäß können als Dextrin kleines Alpha-, kleines Beta- oder kleines Gamma-Cyclodextrin sowie deren beliebige Gemische eingesetzt werden, abhängend davon, wie groß die aktiven Hohlräume des Produktes sein sollen. Den kleinsten Hohlraum hat das kleines Alpha-Cyclodextrin, den größten das kleines Gamma-Cyclodextrin, während die Größe des inneren Hohlraumes des kleines Beta-Cyclodextrins in der Mitte liegt. Im einzelnen sind die inneren Hohlräume von folgender Größe: kleines Alpha-Cyclodextrin 0,6 nm, kleines Beta-Cyclodextrin 0,8 nm, kleines Gamma-Cyclodextrin 1,0 nm.
Als cellulosehaltige faserige Stoffe können die unterschiedlichsten natürlichen oder künstlichen cellulosehaltigen Materialien verwendet werden, so zum Beispiel Watte, Zellstoff, Industriewatte, Werg, Holzmehl, Sägespäne, Hobelspäne, aber auch sonstige cellulosehaltige Stoffe, sogar Abfallstoffe. Der cellulosehaltige Ausgangsstoff wird zweckmäßig so gewählt, daß man für anspruchsvollere Zwecke (z.B. Chemie,
Hygiene) reinere Ausgangsstoffe verwendet, für industrielle Zwecke (z.B. Abwasserreinigung) weniger reine.
Der Reaktionsablauf kann durch Erhöhung der Temperatur beschleunigt werden. Die Reaktionstemperatur sollte jedoch zweckmäßig 80°C nicht übersteigen, weil auch die Geschwindigkeit der Nebenreaktionen größer wird. Die Reaktion ist exotherm. Die optimale Temperatur des Reaktionsgemisches kann durch die Dosiergeschwindigkeit der Reagentien, durch entsprechende Kühlung des Gemisches oder auch mittels Thermostat eingehalten werden. Die Reaktionstemperatur ist zweckmäßig nicht geringer als 40°C.
Die erfindungsgemäßen Cellulose-Derivate sind gut quellende Stoffe lockerer Struktur und großer spezifischer Oberfläche. Sie können zur Lösung der unterschiedlichsten Adsorptionsaufgaben verwendet werden. Als Anwendungsmöglichkeiten seien beispielhaft genannt: Filtermundstücke für Zigaretten, Abwasserreiniger (Entgifter), Filtereinlagen zum Entfernen von Lösungsmitteldämpfen, Spezialfilter zum Fraktionieren nach Molekülgröße usw.
Zum Gegenstand der Erfindung gehören ferner die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Cellulose-Derivate hergestellten unterschiedlichen Sorptionselemente und Sorbentien. Die Sorbentien können, abhängend von der Art ihrer Anwendung, unterschiedliche Formen haben. Sie können als Platten oder Blätter (zum Beispiel in der Art von Filz oder Papier), aber auch als Zylinder oder Tabletten hergestellt werden. Die Platten und Flächengebilde können zum Beispiel für die Chromatographie oder als einen geringen Widerstand aufweisende "Molekularfilter" für Gase oder Flüssigkeiten eingesetzt werden. Aus zylinder- oder tablettenförmigen Sorptionselementen können Zigarettenfiltermundstücke oder deren Teile gefertigt werden. Auch besteht die Möglichkeit, das Sorbens in Form von Pulvern oder Körnern in Flüssigkeiten einzumischen, um aus diesen unerwünschte Komponenten zu entfernen. Nachdem die zu entfernende Komponente an dem Sorbens gebunden ist, kann dieses durch Filtrieren aus der Flüssigkeit entfernt werden. Die ge- bundenen Komponenten können auf einfache Weise mittels Wasserdampf aus dem Sorbens ausgetrieben werden, so daß dieses mehrmals verwendet werden kann. Die Sorbentien können aus den erfindungsgemäßen Cellulose-Derivaten in an sich bekannter Weise, zum Beispiel mit den Verfahren der Papierindustrie, hergestellt werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert, ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
10 g kurzfaserige Cellulose (Viskosefasern) werden in 250 ml Wasser eine Stunde lang gequollen. Dann werden 300 ml Wasser, 300 g Epichlorhydrin und 40 ml 40 Gew.-%ige Natronlauge zugegeben, und das Gemisch wird auf dem Wasserbad bei 60°C 2,5 Stunden lang gerührt. Dann wird das Gemisch abgenutscht. Der Filterrückstand wird mit der Lösung von 11 g kleines Beta-Cyclodextrin in 500 ml 40 %iger Natronlauge bei 60°C weitere 2,5 Stunden lang gerührt. Nach erneutem Abnutschen wird das faserige Endprodukt mit Wasser laugefrei gewaschen, abgesaugt und dann bei 105°C 2 Stunden lang getrocknet.
10,3 g eines weißen Produktes werden erhalten, das 48 Gew.-% kleines Beta-Cyclodextrin enthält.
Beispiel 2
Man arbeitet auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise mit dem Unterschied, daß statt 10 g kurzfaseriger Viskose 10 g zerrupfter Zellstoff verwendet werden. 10,2 g eines weißen Produktes faseriger Struktur werden erhalten. Gehalt an kleines Beta-Cyclodextrin: 32 %.
Beispiel 3
Ein kleines Beta-Cyclodextrin enthaltendes, faseriges Produkt wird auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß als Ausgangsmaterial 10 g gemahlene Eichenrinde verwendet werden. 8 g Produkt werden erhalten, das 26 % kleines Beta-Cyclodextrin enthält.
Beispiel 4
10 g körnige Zellulose werden in 250 ml Wasser vorge- quollen und dann mit 300 ml Wasser, 300 g 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan und 40 ml 40 Gew.-%iger Natronlauge versetzt. Das Reaktionsgemisch wird bei 60°C 10 Minuten lang gerührt, dann wird die Lösung von 11 g kleines Beta-Cyclodextrin in 700 ml 1,7 Gew.-%iger Natronlauge zugegeben. Das Gemisch wird bei 60°C weitere 2,5 Stunden lang gerührt. Danach wird das Gemisch abgekühlt, die feste Phase wird abfiltriert, mit Wasser laugefrei gewaschen und dann bei 105°C getrocknet. 12,5 g eines körnigen Produktes werden erhalten, das 26 % kleines Beta-Cyclodextrin enthält.
Beispiel 5
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird ein faseriges, kleines Alpha-Cyclodextrin enthaltendes Produkt hergestellt, indem man die Viskose mit kleines Alpha-Cyclodextrin koppelt. Ausgehend von 10 g Viskose und 11 g kleines Alpha-Cyclodextrin werden 10,5 g trockenes Produkt erhalten. Gehalt an kleines Alpha-Cyclodextrin: 41 %.
Beispiel 6
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird ein faseriges, kleines Gamma-Cyclodextrin enthaltendes Produkt hergestellt, indem man mittels Epichlorhydrin 11 g kleines Gamma-Cyclodextrin an 10 g Viskose koppelt. Das getrocknete faserige Produkt wiegt 10,6 g und enthält 50 % kleines Gamma-Cyclodextrin.
Beispiel 7
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird ein faseriges, kleines Beta-Cyclodextrin enthaltendes Produkt hergestellt, indem man 1 g kurzfaserige Viskose in 25 ml Wasser eine Stunde lang quillt, dann mit 30 ml Wasser, 30 g Epichlorhydrin und 20 ml 40 Gew.-%iger Natronlauge versetzt und das Gemisch bei 60°C auf dem Bad 2,5 Stunden lang rührt. Dann wird das Gemisch abgenutscht und unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen mit 1,1 g kleines Beta-Cyclodextrin umgesetzt. Das laugefrei gewaschene, getrocknete Endprodukt wiegt 1 g und enthält 9,6 % kleines Beta-Cyclodextrin.
Beispiel 8
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird ein fase- riges, kleines Beta-Cyclodextrin enthaltendes Produkt hergestellt, indem man 1 g kurzfaserige Viskose in 25 ml Wasser eine Stunde lang vorquillt, dann mit 30 ml Wasser, 30 g Epichlorhydrin und 1 ml 40 Gew.-%iger Natronlauge versetzt und das Gemisch bei 60°C 2,5 Stunden lang rührt. Das abgenutschte Produkt wird auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise mit 1,1 g kleines Beta-Cyclodextrin umgesetzt. Das laugefrei gewaschene, trockene Produkt wiegt 1 g und enthält 18,7 % kleines Beta-Cyclodextrin.
Beispiel 9
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird ein faseriges, kleines Beta-Cyclodextrin enthaltendes Produkt hergestellt, indem man 1 g Viskosefasern in 25 ml Wasser eine Stunde lang vorquillt, dann mit 55 ml Wasser, 5 g Epichlorhydrin und 4 ml 40 Gew.-%iger Natronlauge versetzt und das Gemisch bei 60°C 2,5 Stunden lang rührt. Nach dem Abnutschen wird das Produkt mit 1,1 g kleines Beta-Cyclodextrin umgesetzt. Das laugefrei gewaschene und getrocknete Produkt wiegt 1 g und enthält 29,6 % kleines Beta-Cyclodextrin.
Beispiel 10
Zu 1 g in 25 ml Wasser vorgequollenen Viskosefasern werden 30 g Epichlorhydrin und die Lösung von 1,1 g kleines Beta-Cyclodextrin in 34 ml 40 %iger Natronlauge gegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 60°C 2,5 Stunden lang gerührt. Das faserige Produkt wird abfiltriert und auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise gewaschen und getrocknet. 1 g trockenes Produkt wird erhalten. Kleines Beta-Cyclodextringehalt: 5 %.
Beispiel 11
0,5 g des gemäß Beispiel 8 hergestellten, 18,7 % kleines Beta-Cyclodextrin enthaltenden faserigen Produktes werden in Wasser vorgequollen und in eine chromatographische Säule des Durchmessers 1,4 cm eingefüllt. Durch die Säule wird mit Benzol gesättigtes Wasser (0,7 mg/ml) durchgelassen (1 ml/min), und die Konzentration des Benzols in der abfließenden Lösung wird bestimmt. Daraus läßt sich errechnen, daß sich das in der Säule gebundene Benzol zu dem kleines Beta-Cyclodextringehalt wie
0,15:1 verhalten. Durch Auskochen kann das Benzol verlustfrei zurückgewonnen beziehungsweise die Säulenfüllung regeneriert werden.
Beispiel 12
Auf die im Beispiel 11 beschriebene Weise wird eine zum Binden des Benzols aus verdünnten Lösungen geeignete Säule bereitet mit dem Unterschied, daß man als Füllung das gemäß Beispiel 6 hergestellte, 50 % kleines Gamma-Cyclodextrin enthaltende faserige Produkt verwendet. Das Molverhältnis zwischen dem auf der Säule gebundenen Benzol und dem kleines Gamma-Cyclodextrin beträgt 0,14:1.
Beispiel 13
Aus dem gemäß Beispiel 5 hergestellten, 41 % kleines Alpha-Cyclodextrin enthaltenden Produkt (0,5 g) wird auf die im Beispiel 11 beschriebene Weise eine Säule hergestellt, durch die man mit der Geschwindigkeit von 1 ml/min eine wäßrige Phenollösung der Konzentration von 1 mg/ml durchlaufen läßt. Das Molverhältnis zwischen dem gebundenen Benzol und dem kleines Alpha-Cyclodextrin beträgt 0,2:1. Durch Auskochen oder durch Eluieren mit Alkohol kann das Phenol zurückgewonnen und die Säulenfüllung regeneriert werden.
Beispiel 14
Aus 0,5 g des gemäß Beispiel 9 hergestellten, 29,6 % kleines Beta-Cyclodextrin enthaltenden faserigen Produktes wird auf die im Beispiel 11 beschriebene Weise eine Säule bereitet. Durch diese läßt man mit der Geschwindigkeit 1 ml/min eine wäßrige Phenollösung der Konzentration von 20 mg/ml fließen. Das Molverhältnis zwischen dem gebundenen Phenol und dem kleines Beta-Cyclodextrin beträgt 4:1.
Beispiel 15
Aus 0,5 g des gemäß Beispiel 8 erhaltenen, 18,7 % kleines Beta-Cyclodextrin enthaltenden faserigen Produktes wird auf die im Beispiel 11 beschriebene Weise eine Säule bereitet. Durch diese läßt man mit der Geschwindigkeit 1 ml/min eine wäßrige Lösung von p-Kresol der Konzentration 1 mg/ml fließen. Das
Molverhältnis zwischen gebundenem p-Kresol und kleines Beta-Cyclodextrin beträgt 0,25:1.
Beispiel 16
Aus einer wäßrigen p-Kresollösung der Konzentration 18 mg/ml wird mit der chromatographischen Säule gemäß Beispiel 15 das p-Kresol entfernt. Das Molverhältnis zwischen gebundenem p-Kresol und kleines Beta-Cyclodextrin beträgt 1,6:1.
Beispiel 17
Aus einer pro ml 1 mg p-Kresol enthaltenden wäßrigen Lösung wird das p-Kresol gemäß Beispiel 14 entfernt mit dem Unterschied, daß als Säulenfüllung das gemäß Beispiel 6 hergestellte, 50 % kleines Gamma-Cyclodextrin enthaltende Produkt in einer Menge von 0,5 g verwendet wird. Das Molverhältnis zwischen gebundenem p-Kresol und kleines Gamma-Cyclodextrin beträgt 0,4:1.
Beispiel 18
Aus einem 50 % kleines Gamma-Cyclodextrin enthaltenden faserigen Produkt werden Zigarettenfilter der Maße 0,8x1,6 cm hergestellt. Mit diesen Filtern werden Zigaretten der Marke Symphonia (Tabakfabrik Eger) bestückt. Die Wirksamkeit der Filter wird gemäß ungarischem Standard Nr. 20519-73 geprüft. Ein Filter bindet im Durchschnitt 6 mg Teer und 2,8 mg Nikotin, was einer Filterwirksamkeit von 55 % für Teer, 90 % für Nikotin entspricht.
Beispiel 19
Man geht auf die im Beispiel 18 beschriebene Weise vor, verwendet als Sorbens jedoch das gemäß Beispiel 1 hergestellte, 48 % kleines Beta-Cyclodextrin enthaltende Produkt. Ein Filter bindet im Durchschnitt 6 mg Teer und 1,1 mg Nikotin, d.h. die Filterwirksamkeit ist für Teer 55 %, für Nikotin 35 %.

Claims (15)

1. Cellulose-Derivate, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Struktureinheiten der allgemeinen Formel I
I,
worin
Cell eine von der Glucoseeinheit der Cellulosekette durch Entfernen von m Hydroxylgruppen ableitbare Gruppe bedeutet,
m eine ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist,
CD eine von dem kleines Alpha-, kleines Beta- oder kleines Gamma-Cyclodextrin-Molekül durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe bedeutet,
n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 steht und
p 0 oder 1 bedeutet und dieser Wert gegebenenfalls auch innerhalb einer Kette unterschiedlich sein kann.
2. Cellulose-Derivate gemäß Anspruch 1, in denen CD für die von kleines Alpha-Cyclodextrin durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe steht.
3. Cellulose-Derivate nach Anspruch 1, in denen CD für die von kleines Beta-Cyclodextrin durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe steht.
4. Cellulose-Derivate gemäß Anspruch 1, in denen CD für die von kleines Gamma-Cyclodextrin durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe steht.
5. Cellulose-Derivate nach Anspruch 1, in denen CD gemischt für die von kleines Alpha-, kleines Beta- und kleines Gamma-Cyclodextrin durch Entfernen je einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe steht.
6. Sorptionselemente, hergestellt unter Verwendung der Cellulose-Derivate nach den Ansprüchen 1-5.
7. Verfahren zur Herstellung von Cellulose-Derivaten, enthaltend Struktureinheiten der allgemeinen Formel I
I,
worin
Cell eine von der Glucoseeinheit der Cellulosekette durch Entfernen von m Hydroxylgruppen ableitbare Gruppe bedeutet,
m eine ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist,
CD eine von dem kleines Alpha-, kleines Beta- oder kleines Gamma-Cyclodextrin-Molekül durch Entfernen einer Hydroxylgruppe ableitbare Gruppe bedeutet,
n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 steht und
p 0 oder 1 bedeutet und dieser Wert gegebenenfalls auch innerhalb einer Kette unterschiedlich sein kann,
dadurch gekennzeichnet, daß man
a) eine Gewichtseinheit in Wasser vorgequollener Cellulose, regenerierter Cellulose oder sonstigen cellulosehaltigen Materials in Gegenwart von 10-65 Gewichtseinheiten Wasser und 1,5-5 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit 5-30 Gewichtseinheiten Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan umsetzt und das erhaltene feste Produkt in Gegenwart von 1-40 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd und 10-100 Gewichtseinheiten Wasser mit 1-2 Gewichtseinheiten Cyclodextrin zur Reaktion bringt, oder b) eine Gewichtseinheit in Wasser vorgequollener Cellulose, regenerierter Cellulose oder sonstigen cellulosehaltigen Materials und 1-2 Gewichtseinheiten Cyclodextrin in Gegenwart von 40-65 Gewichtseinheiten Wasser und 10-30 Gewichtseinheiten Alkali- oder Erdalkalihydroxyd mit 15-40 Gewichtseinheiten Epichlorhydrin oder 1,2-bis-(2,3-Epoxy-propoxy)-äthan umsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7a) oder b), dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei 40-80°C ausführt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Cyclodextrin kleines Alpha-Cyclodextrin verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Cyclodextrin kleines Beta-Cyclodextrin verwendet.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Cyclodextrin kleines Gamma-Cyclodextrin verwendet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß man als cellulosehaltiges Material Viskosefasern verwendet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß man als cellulosehaltiges Material zerrupften Zellstoff verwendet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß man als cellulosehaltiges Material Eichenrinde-Mahlgut verwendet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß man als cellulosehaltiges Material körnige Cellulose verwendet.
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