Das Celluloid

Das Celluloid, aus dem eine Menge nützlicher sowie zierlicher und niedlicher Sachen hergestellt wird, so jung seine Erfindung auch ist, hat dennoch schon seine Geschichte und – wenn man so sagen darf – seinen Stammbaum, worunter Namen von bestem wissenschaftlichem Ruf. Stehen doch Boettger und Schönlein, die Erfinder des Pyroxylin (Schießwolle) obenan. Dann war es Seely, der zuerst die Beobachtung gemacht haben soll, dass Pyroxylin in einer alkoholischen Campherlösung sich auflöst; denn gerade hiervon hängt die Erfindung des Celluloids ab. Aber auch auf einer der Londoner Weltausstellungen ward von einem gewissen Parkes ein nach ihm ›Parkesin‹ genannter Stoff nebst daraus gefertigten Artikeln ausgestellt, der viele Ähnlichkeit mit unserem Celluloid hat, so dass man dieses ›Parkesin‹ fast als seinen Vorgänger betrachten könnte. Sodann gehört sicherlich das ebenfalls in England unter dem Namen ›Xylonit‹ aus Holzfaser gewonnene Produkt zu derselben Familie. Während aber die Fabrikation des Parkesin eingestellt wurde, weil dessen Herstellungskosten zu hoch kommen, fand das Xylonit nur laue Aufnahme, da es zu mangelhaft und unansehnlich war. Erst den Gebrüdern Hyatt zu Newark gelang es nach langjährigem Experimentieren, einen Stoff herzustellen, der von ihnen Celluloid genannt wurde, der sich beinahe jetzt die halbe Welt erobert hat.

Die Geschichte des Celluloids mahnt, so weit es den letzten Punkt betrifft, an die Geschichte der Erfindung des (vulkanisierten) Kautschuks. Denn diese Erfindung, wie jene des Celluloids, verschaffte den verschiedensten Industriezweigen, ein Verarbeitungs-Material, dessen Eigenschaften in den bisher zur Verfügung gestandenen Rohstoffen, entweder gar nicht, oder nur teilweise in solcher Vollendung vorhanden waren. Leider war es Goodyear, dem Erfinder des vulkanisierten Kautschuks und Gründer der großen Gummi-Industrie, der mit den größten Schwierigkeiten zu kämpfen hatte, nicht vergönnt, die Früchte seiner Arbeit in dem Maß zu genießen, wie es den Gebrüdern Hyatt gelungen ist, die schon seit 5 Jahren die ausschließliche Fabrikation des Celluloids in ihrer Fabrik in Newark in großartigstem Maßstab betreiben. Durch den glänzenden Erfolg der Erfinder des Celluloids angespornt, verlegten sich auch andere Erfinder auf die Herstellung von Materialien, denen eine ähnliche Verbreitung wie dem Celluloid prophezeit wurde, wie das aus Ochsenblut erzeugte ›Hemacit‹ und das jüngst an den Markt gebrachte ›Crystalline‹; doch vernimmt man verhältnismäßig wenig von ihnen. Das Celluloid hingegen macht, nebst dem Papier und dem Kautschuk, den Eroberungszug durch die Welt, trotz aller Anfeindungen, die es von missgünstigen und alles Neue bemängelnden Federn zu erleiden hatte. Das Celluloid ist nach Dr. Wahls Definition nichts anderes als eine Art solid gemachten Collodiums, hervorgebracht durch Auflösung von Pyroxylin in Campher mittels Wärme und Druck. Was die dazu passenden oder notwendigen Materialien betrifft, so dienen zur Fabrikation des Celluloids eigentlich alle Körper, die den Holzfaserstoff die Cellulose besitzen. Doch wird hauptsächlich verwendet: Papier, Baumwolle (Abfall der Baumwollfabriken), Leinen, Hanf, Lumpen, die sehr fein und vollkommen frei von fettigen Bestandteilen sein müssen; ferner gewisse weiße Holzarten, die Stängel faseriger Pflanzen, wie z. B. des Ginsters, die zum größten Teil aus Pflanzenzellen bestehen usw. Wird nun diese vegetabilische Faser, Cellulose, einige Minuten lang in eine konzentrierte Mischung von Schwefelsäure (5 Teile) und Salpetersäure (2 Teile) gelegt, dann aber herausgenommen, ausgewaschen und getrocknet, so erhält man eine Art Pyroxylin, das nunmehr in gewissen Auflösungsmitteln löslich ist, während solche auf die Cellulose nicht die geringste Einwirkung ausübten. Wird aber Pyroxylin in einer Mischung von Alkohol und Äther aufgelöst, so erhält man eine schleimige, dicke, durchsichtige Flüssigkeit, aus der das Collodium gewonnen wird, welches den Fotografen zur Herstellung ihrer Bilder ganz unentbehrlich ist. Dadurch aber, dass man herausfand, Pyroxylin löse sich in Campher ebenso gut auf, ward der Erfindung des Celluloids der Weg gebahnt; denn es unterscheidet sich von Collodium nur durch sein Auflösungsmittel. Pyroxylin in Alkohol und Äther aufgelöst gibt das Collodium, während es in Campher aufgelöst, unser Celluloid erzeugt. Nur muss das Pyroxylin vor der Auflösung fein zerschnitten oder gemahlen werden, und der dasselbe lösende Campher durch Einfluss von Wärme und Druck, und zwar in einem abgeschlossenen Apparat, unterstützt werden, um die Verflüchtigung des Camphers zu verhindern.

Das Verfahren, wie es im Allgemeinen in der Fabrik zu Newark in New Jersey ausgeführt wird, ist in kurzem Folgendes: Pyroxylin wird in einer Maschine, ähnlich wie man sie in der Papierfabrikation anwendet, unter Wasser zu einer feinen Ganz­zeug­masse gemahlen. Diese Masse wird dann in einem durchbrochenen Gefäß einem kräftigen Druck unterworfen, um den größeren Teil der Flüssigkeit herauszupressen. Diese Masse wird dann gründlich mit fein gestoßenem Campher gemischt, im Verhältnis von 1 Gewichtsteil Campher auf 2 Gewichtsteile Pyroxylin. Dieser Masse werden, je nach den Erfordernissen der Artikel, die daraus gefertigt werden sollen, gleich die nötigen Farben oder andere Materialien, die ihr eine größere Festigkeit oder sonst eine besondere Eigenschaft geben sollen, beigegeben und auf das Innigste verbunden. Nachdem diese Mischung geschehen, wird die Masse einem starken Druck ausgesetzt, um die etwa noch in ihr zurückgebliebene Feuchtigkeit vollends auszutreiben und dabei gleich die innigste Vermengung des Camphers mit dem Pyroxylin zu erreichen.

Die gut getrocknete und kompakte Masse wird sodann in ein offenes Gefäß, eine Art von Form mit Dampfmantel, gebracht, in welches ein solider Kolben oder Stößer passt und unter hydraulischem Druck bis zu einer Temperatur von 150° C erhitzt. Bei diesem Hitzgrad schmilzt das Campher, und da er sich nicht verflüchtigen kann, löst er die Pyroxylin­masse auf. Dies geht, sobald der erforderliche Hitzegrad erreicht ist, äußerst rasch vonstatten, und erhält dann als Produkt das Celluloid. Nachdem die Masse hierauf aus der Presse genommen, wird sie hart, bleibt aber doch dabei elastisch und lässt sich auch wieder leicht erweichen. Darin bestehen eben die charakteristischen Eigenschaften dieses merkwürdigen Stoffes. Ein großer Teil des Camphers, der in demselben enthalten ist, scheint gebunden zu sein, so dass seine Neigung, sich zu verflüchtigen, wenn er der Luft ausgesetzt, praktisch vollständig aufgehoben ist. Abweichend von dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Celluloids sind jedoch in der Fabrik zu St. Denis bei Paris einige Neuerungen eingeführt worden, die hauptsächlich in der Behandlung der Cellulose bei der Bildung des Pyroxylins bestehen. Dort dienen zur Wiederherstellung des Pyroxylins Behälter, die ganz oder zum Teil aus Glas oder Ähnlichem, Säure widerstehenden Materiale gefertigt sind. Durch eine Wasserkühlung im Boden wird die Temperatur auf 20 – 25° C. erhalten. Im ersten Behälter befindet sich schon gebrauchtes Säuregemisch. In diesem wird Cellulose 10 – 15 Minuten lang umgerührt, darauf ausgepresst und in dem zweiten Behälter in frisches Säuregemisch gelegt. Letzteres besteht aus einer Mischung von 3 Teilen hochkonzentrierter Schwefelsäure und 2 Teilen gewöhnlich konzentrierter Salpetersäure. Die noch mit Säure imprägnierte Masse wird tüchtig gewaschen und ausgepresst und dann auf 100 Teile Pyroxylin mit 42 – 50 Teile Campher vermischt. Diese Substanzen werden sehr innig miteinander vermengt mit einem sehr widerstandsfähigen Gewebe umgeben und dann in einem Haar-Pressbeutel eine Stunde oder länger dem Druck einer Presse ausgesetzt. Die in den Presstüchern sich bildenden Kuchen werden dann in eine heiße Zylinderpresse zu dünnen Platten gepresst und hierauf in einem luftleeren Raum in Gegenwart von Feuchtigkeit absorbierenden Substanzen, wie geschmolzenes Chlorcalcium, konzentrierte Schwefelsäure usw. getrocknet.

Diese erhaltenen dünnen Platten können durch Wärme oder Druck, sowie Benetzung mit Alkohol, Äther vereinigt, sowie mit harzigen und anderen Substanzen, Farbstoffen usw. gemengt werden, bis eine Masse von gleichmäßiger oder marmorierter Färbung erzeugt wird. Bemerkenswert hierbei ist besonders, dass die Nicht- oder Schwerentzündbarkeit des Pyroxylins dadurch bewirkt wird, dass man das Pyroxylin in einer Lösung von kieselsaurem Natron auswäscht und dann phosphorsaures Ammoniak oder Natron, borsaures Blei, oder endlich Flussmittel, die in der Porzellan- oder Glasmalerei angewendet werden, beisetzt.