Beiträge zur technischen Rohstofflehre; von Dr. Fr. v. Höhnel in Wien. (Fortsetzung der Abhandlung Bd. 246 S. 465.) F. v. Höhnel, Beiträge zur technischen Rohstofflehre. Die Unterscheidung der pflanzlichen Textilfasern. Wer öfter in die Lage kommt, Textilfasern in verschiedenen Zuständen genau und sicher bestimmen zu müssen, wird die Erfahrung gemacht haben, daſs trotz der anscheinenden und zum Theile auch thatsächlichen Einfachheit der Aufgabe die vorhandene und zwar speciell die deutsche Literatur durchaus nicht hinreicht, um in allen Fällen zum Ziele zu gelangen. Der Grund liegt u.a. gewiſs darin, daſs man bisher die technische Mikroskopie mehr als eine beschreibende, als eine vergleichende Wissenschaft aufgefaſst hat, andererseits aber in dem Umstände, daſs man den sofort erkennbaren mikroskopischen Eigenschaften der Rohstoffe eine zu groſse Leistungsfähigkeit zumuthet. Da aber z.B. alle vegetabilischen Rohstoffe aus wesentlich denselben histologischen Elementen aufgebaut sind, so müssen die Kennzeichen tiefer liegenden, durch einen zielbewuſsten oft mühsamen Vergleich festzustellenden, anatomisch und scheinbar oft ganz unwesentlichen Eigentümlichkeiten entlehnt werden. Man hat bisher zweifellos die Aufgaben der technischen Mikroskopie als einfache, leicht zu lösende betrachtet, während sie thatsächlich oft sehr schwierige sind. Viele derselben können freilich mit einem Blick ins Mikroskop gelöst werden; die eigentlichen Aufgaben derselben aber fordern Scharfsinn und Geduld, sowie gründliche anatomische und histologische Kenntnisse in gleicher Weise heraus. Viele Aufgaben scheinen durch Berücksichtigung der absoluten Gröſsenverhältnisse gelöst, während letztere thatsächlich nur in wenig Fällen einen besonderen Werth besitzen und meist nur als secundäre, bestätigende Merkmale dienen sollten, weil die Gröſsenverhältnisse der histologischen Elemente innerhalb sehr weiter, oft unerwarteter Grenzen schwanken. Daraus erklären sich theilweise die so sehr abweichenden Gröſsenangaben verschiedener Untersucher. Auch die mikrochemischen Verhältnisse sind aus mehreren Gründen unverläſsliche Führer beim Studium z.B. der Fasern, zunächst weil die Literaturangaben meist ohne Berücksichtigung der Concentrationsverhältnisse der Reagentien gemacht werden, und dann, weil die Farbenreactionen bei gefärbten oder stark gebleichten Fasern im Stiche lassen. Mit Jod und Schwefelsäure lassen sich beispielsweise je nach der Concentration bei Baumwolle alle Farbentöne von hellrosa bis dunkelblau erzeugen, bei Hanf von gelb bis grünlichblau u.s.f. Wer kennt nicht das Verhalten des Auſsenhäutchens (Cuticula) der Baumwolle in Kupferoxydammoniak? Gut gebleichter Baumwollzwirn zeigt aber oft weithin gar keine Cuticula! Was nutzt die Angabe, daſs Leinen-, Hanf- und Jutefaser durch Phloroglucin und Salzsäure leicht unterschieden werden können, wenn man gefärbte oder gut gebleichte Jute, oder gefärbte Leinenfaser vor sich hat? Es sind also bloſs die Formverhältnisse – und zwar nur gewisse – durch geeignete Studien ausfindig gemachte, welche einen durchgreifenden technisch-mikroskopischen Werth besitzen. Die Gröſsenverhältnisse und mikrochemischen Eigenschaften sind von nebensächlicher Wichtigkeit; es sollen ihnen immer morphologische zur Seite stehen. Ich habe es im Folgenden versucht, selbstverständlich mit Berücksichtigung der vorhandenen Literatur, zumeist aber auf Grund eigener Untersuchung und durchgängig mit gewissenhafter Nachprüfung der bereits bekannten Merkmale, eine praktisch brauchbare analytische Uebersicht der wichtigsten pflanzlichen Textilfasern zu geben. Baste (wie Ulmenbast, Cubabast, sogen. Raphiabast u.s.w.), Sparterie und Flechtrohstoffe (Holzwolle, Bambus u. dgl.), Stopfmaterialien (Wollgras, Crin végétal, Pulu u.a.), Bürstenfasern (Gomuto, Piassaba), sowie Fasern, welche nur in der Papierfabrikation dienen, haben in der Uebersicht keine Berücksichtigung gefunden. Die Mehrzahl der in der Tabelle aufgenommenen Fasern werden zu gröberen oder feineren Geweben, Garnen oder Seilen verwendet. Nur wenige (z.B. einige der Pflanzenseiden und Dunen, ferner vielleicht die Urena-Faser) haben bisher keine nennenswerthe technische Verwerthung gefunden. Des Weiteren ist noch Folgendes zur Tabelle zu bemerken. Unter „Jod“ verstehe ich eine Lösung von 1g Kaliumjodid in 100g destillirtem Wasser, in welches man überschüssige Mengen von Jod gibt. Die angewendete Schwefelsäure besteht aus 2 Raumtheilen reinstem concentrirtem Glycerin, 1 Th. Wasser und 3 Th. concentrirter Schwefelsäure. Mit der Zeit ändern diese Lösungen ihre Concentration und Zusammensetzung. Die Jodlösung wird erneuert, die Schwefelsäurelösung durch Zusatz von etwas concentrirter Schwefelsäure wieder brauchbar gemacht. Diese Reagentien werden in der Art angewendet, daſs man die Faser oder deren Querschnitte mit der Jodlösung benetzt, letztere kurze Zeit darauf einwirken läſst und dann den Ueberschuſs mit einem Stückchen Filtrirpapier wegnimmt und nun einen Tropfen Schwefelsäure zum Objecte gibt. Dasselbe färbt sich, wenn es stark verholzt ist, rein gelb, wenn es aus reiner Cellulose besteht, blau. Verholzte Objecte färben sich mit Phloroglucin und Salzsäure roth, mit Indol und Salzsäure roth, mit Anilinsalzen gelb, während aus reiner Cellulose bestehende Fasern farblos bleiben. Die Cuticula färbt sich in Jod und Schwefelsäure gelb bis braun und mit den Holzstoffreagentien nicht. Mit der angegebenen Jod- und Schwefelsäurelösung muſs sich eine reine Flachsfaser sofort und ohne bemerkbare Quellung rein blau färben; tritt Quellung ein, so ist die Schwefelsäurelösung zu concentrirt und umgekehrt zu schwach, wenn die rein blaue Färbung nicht sofort erscheint. Will man die Bestandtheile eines Faserbündels (Bastfasern, Gefäſse, Stegmata) feststellen, so ist die Maceration desselben nothwendig; diese geschieht durch kalte Chromsäurelösung auf dem Objectträger, oder durch kurzes Kochen mit verdünnter Salpetersäure in dem Proberöhrchen, oder am vorsichtigsten durch ein halbstündiges Kochen in 10 procentiger Sodalösung. In allen 3 Fällen wird die behandelte Faser ausgewaschen und durch Drücken mit dem Deckglase oder zwischen den Fingern zertheilt. Der Holzstoff sowie Oxalatkrystalle (s. Pita) werden bei der Behandlung mit Säuren gelöst. Unter Phloroglucin, Indol, Anilinsalzen sind gesättigte wässerige Lösungen verstanden und unter Salzsäure gewöhnliche concentrirte Lösung. Kupferoxydammoniak bereitet man sich durch Auflösen von frisch gefälltem reinem Kupferoxydhydrat, welches durch Pressen zwischen Filtrirpapier vom Wasser möglichst befreit wird, in concentrirtem Ammoniak; dabei muſs die Lösung möglichst gesättigt sein. Ein μ bedeutet 0mm,001. Gefäſse, Stegmata, Faserenden, Cuticula u. dgl. sind nicht immer ohne weiters zu sehen, sondern müssen gesucht werden; ebenso sind die inneren Längsleisten der vegetabilischen Seiden oft schwer zu sehen. Fast immer ist zu einer völlig sicheren Bestimmung der Querschnitt nöthig. Dieser enthält oft die bemerkenswerthesten Kennzeichen der Fasern. Um Querschnitte zu erhalten, bereitet man sich eine möglichst dicke Gummilösung und gibt in dieselbe etwas Glycerin. Nun richtet man sich ein kurzes Bündel der Faser her und tränkt es mit der Gummilösung und läſst dann trocknen; hierauf spannt man es zwischen zwei halbe Korke ein und kann mit einem scharfen Rasirmesser feine Querschnitte selbst von den dünnsten Fasern erhalten. Bestimmungstabelle der pflanzlichen Textilfasern. 1) In den meist dicken Faserbündeln finden sich auch Gefäſse (monocotyle Fasern) 2. Gefäſse fehlen; die Fasern sind Bündel von Bastfasern, daher Querschnitte meist zu zwei bis vielen zusammenhängend (meist echte dicotyledone Bastfasern) 13.Gefäſse fehlen. Querschnitte stets vereinzelt; rund, nierenförmig bis flach zusammengepreſst; Fasern mit einer äuſsersten, sehr dünnen, in concentrirter Schwefelsäure unlöslichen und auch nicht quellenden Membranschicht (Cuticula) versehen (Pflanzenhaare) 7. 2) Lumen sehr schmal, linienförmig, viel dünner als die Wandung 3. Lumen wenigstens an den dickeren Fasern fast so breit, oder breiter als die Wandung, ganz verholzt 4. 3) Querschnitte polygonal, geradlinig begrenzt, mit scharfen Ecken, ganz verholzt, 10 bis 20 μ dick Yucca. Querschnitte abgerundet bis polygonal, häufig abgeplattet oder eiförmig, nicht verholzt, 4 bis 8 μ dick Ananasfaser von Ananassa sativa. 4) Auf den Faserbündeln sitzen hier und da, oft sehr spärlich, ganz kurze bis lange Reihen von dicken, stark verkieselten Plättchen (Stegmata); diese sind länglich viereckig, solid, haben gezackte Ränder und eine runde, helle, durchsichtige Grube in der Mitte; sie sind nach Maceration der Faserbündel in Chromsäure leicht zu sehen und gegen 30 μ lang.In der Asche der mit Salpetersäure vorher etwas ausgezogenen Faser erscheinen sie in Form von in Salzsäure unlöslichen perlschnurartigen, oft langen Strängen; diese haben längliche Glieder. (Die Fasern sind dickwandig ohne spaltenförmige Poren, 3 bis 12mm lang, die Faserbündel gelblich, glänzend) Abaca bez. Manila von Musa textilis.Stegmata vorhanden, oft spärlich, oft massenhaft; sie sind linsenförmig, klein, (etwa 15 μ breit), sitzen den Randfasern der Bündel in durch Zacken getrennte Buchten auf und schmelzen beim Veraschen der Faser zu blasigen Kugeln zusammen. Kocht man aber vorher die Faser mit etwas Salpetersäure, so erscheinen sie in der Asche wie Hefezellen zusammenhängend in runden Kieselskeletten (Faser oft dünnwandig, mit reichlichen Poren, höchstens 1 bis 2mm lang; die Rohfaser braun, matt) Coir.Stegmata fehlen, also Faserbündel nicht von verkieselten Elementen begleitet 5. 5) Querschnitte meist rund, nicht eng an einander schlieſsend, Lumen meist schmäler als die Wandung (aber nie einfach linienförmig), im Querschnitte rund oder oval. Neuseeländischer Flachs (Phormium tenax).Querschnitte wenigstens einseitig scharfeckig polygonal; Lumen im Querschnitte mehr oder weniger scharfeckig polygonal, meist so breit oder breiter als die Wandung 6. 6) Faserbündel auſsen hier und da mit bis über 0mm,5 langen, glänzenden, im Querschnitte quadratischen, an den Enden meiſselartig zugeschärften (dick nadeiförmigen) Krystallen von oxalsaurem Kalke belegt; diese stehen, wenn zahlreich vorhanden, in Langsreihen und sind oft schon mit freiem Auge sichtbar, immer leicht im Mikroskope (besonders in der Asche) nachzuweisen. Faserbündel meist dick, die äuſseren Fasern derselben (in Folge der Bearbeitung) häufig mit Querspalten oder Rissen versehen. Wanddicke oft sehr ungleich; Lumen in der Mitte der Faser oft auffallend breiter: Pite, Sisal, Tampico, Matamoros u.a. von Agave americana.Ohne Krystalle, meist dünn (im Querschnitte meist unter 100 Fasern in einem Bündel), Wanddicke und Lumen mehr gleichmäſsig Sanseveriafaser, Aloëfaser. 7) Faser meist seilförmig gedreht; auſsen längsstreifig, meist mit feinen Körnchen und Strichelchen versehen, also rauh; dünn bis sehr dickwandig. Querschnitte zusammengepreſst, rundlich bis nierenförmig, also die Faser mehr oder weniger, oft stark flachgedrückt. Lumen im Querschnitte mehr oder weniger gebogen linienförmig, häufig mit gelblichem Inhalte. Aus reiner Cellulose bestehend, mit Ausnahme der sehr dünnen Cuticula; in Kupferoxydammoniak stark quellend und schlieſslich gelöst: Baumwolle. Faser nicht gedreht, auſsen glatt und ohne Längsstreifen; Faser nicht flach. Querschnitt rund, Wandung meist sehr dünn, oft aber auch dick, verholzt, in Kupferoxydammoniak nicht quellend Pflanzendunen (Bombaceen-Wolle) und Pflanzenseide 8. 8) Fasern innen 2 bis 5 oft sehr auffallende, zuweilen kaum bemerkliche, im Querschnitte halbkreisförmige bis ganz flache, der Länge nach verlaufende, dabei breite Verdickungsleisten besitzend, weshalb die Wandung ungleichmäſsig dick erscheint; wenn die Verdickungsleisten in Mehrzahl vorhanden, so sind sie stellenweise netzförmig anastomisirt. Maximaldicke meist über 35 μ Pflanzenseiden 9. Fasern ohne Längsleisten und Maximaldicke 30 bis 35 μ: Pflanzendunen 12. 9) Gröſster auffindbarer Durchmesser 50 bis 60 μ und Faser 3,5 bis 4cm,5 lang: 10. Gröſster auffindbarer Durchmesser 35 bis 45 μ und Faser 1,5 bis 4cm lang: 11. 10) Fasern am unteren Ende verschmälert, unmittelbar darüber bauchig angeschwollen, hier bis 80 μ dick; unterhalb der Anschwellung reichlich mit Porenkanälen versehen; federartig, aber allseitig auf einer geraden Spindel stehend Strophantus. Seide vom Senegal. Nicht so, dagegen Faser pappusartig von einem Punkte entspringend, auffallend und stark bogig gekrümmt, sehr fest: Beaumontia grandiflora, Indien.Wie Beaumontia, aber Faser steif gerade, schwach, spröde Calotropis procera, Senegal. 11) Verdickungsleisten sehr auffallend, im Querschnitte häufig halbkreisförmig vorspringend, deutlich netzartig verbunden: Calotropis gigantea, Indien.Verdickungsleisten undeutlich, im Querschnitte wenig vorspringend: Vegetabilische Seiden von Asclepias curassavica, Cornutii (= syriaca), Hoya viridiflora und Marsdenia sp. 12) Rohfaser gelblich, am unteren Ende verbreitert (bis 50 μ breit), daselbst quer netzförmig verdickt (oder quer gestreift); Wandung 1 bis 2 μ dick: Bombaxwolle von Eriodendron aufractuosum, orientale, malabaricum. Rohfaser braun, am unteren Ende verschmälert, daselbst nicht netzförmig verdickt, dafür aber dickwandig, Wandung 1 bis 7 μ dick. Bombaxwolle von Ochroma Lagopus.Rohfaser gelblich, am unteren Ende verschmälert, daselbst nicht netzförmig verdickt; Faser fast ganz dünnwandig, unmittelbar am unteren Ende aber dickwandig Cochlospermum Gossypium. 13) Dicke Faserbündel, denen auſsen hier und da Reihen von dicken, verkieselten, viereckigen, mit einer runden Vertiefung versehene, gezackte Plättchen aufsitzen. Das Nähere siehe unter Nr. 4 Abaca, Manilahanf. Verkieselte Plättchenreihen fehlen. Im Längsverlaufe zeigt das Lumen häufig auffallende Verengerungen, weil die Wandung sehr ungleichmäſsig dick ist; hier und da wird daher das Lumen fast oder ganz unterbrochen. Verschiebungen, Querspalten durch die Faser, Querstreifen und Linien, welche etwa zonen- oder knotenartig auftreten, fehlen gänzlich oder sind sehr spärlich und undeutlich. Ganz verholzt, daher mit Jod und Schwefelsäure gelb gefärbt 14.Verkieselte Plättchenreihen fehlen; ebenso auffallende Verengerungen. Wandung der Länge nach gleichmäſsig dick, Verschiebungen, Querspalten durch die Faser, Querstreifen und Linien häufig; hierdurch erscheinen die Fasern oft wie gegliedert, oder mit angeschwollenen Knoten versehen. Unverholzt oder nur die äuſserste Membranschicht (Mittellamelle) verholzt, daher der Länge nach mit Jod und Schwefelsäure blau, violett oder grünlich, oder höchstens stellenweise gelb gefärbt: 17. 14) Aeuſsere differentirte Membranschicht, Mittellamelle schmal, mit Jod und Schwefelsäure dieselbe Färbung zeigend wie die inneren Verdickungsschichten, also wie der ganze Querschnitt; Lumen fast nie ganz unterbrochen 15. Mittellamelle breit im Querschnitte, mit Jod und Schwefelsäure auffallend dunkler gefärbt; Lumen oft ganz unterbrochen 16. 15) Lumen im Allgemeinen groſs, durchschnittlich so breit oder nur wenig schmäler als die Wandung, im Querschnitte rundlich oder oval, selten punktförmig Jute, Corchorus capsularis. Lumen im Allgemeinen klein, durchschnittlich viel schmäler als die dicke Wandung, im Querschnitte häufig punktförmig Abelmoschus-Faser. 16) Lumen fast immer auffallend schmäler als die Wandung, Enden meist sehr dickwandig, schmal Urena sinuata. Lumen manchmal so breit oder breiter als die Wandung, (meist aber schmäler), Enden breit und stumpf: Gambohanf von Hibiscus cannabinus. 17) Lumen auch im mittleren Theile der Fasern meist nur linienförmig, viel schmäler als die Wandung. Enden der Fasern nie stumpf, immer scharf zugespitzt. Querschnitte vereinzelt oder in kleinen Gruppen isodiametrisch, scharfeckig und geradlinig polygonal, ohne differentirte Mittellamelle, sich mit Jod und Schwefelsäure ganz blau oder violett färbend. Das Lumen im Querschnitte meist ganz klein, punktförmig, mit Inhalt, welcher sich mit Jod gelb färbt. (Fasern vom untersten Theile des Stengels, wie sie besonders im Werge vorkommen können, sind viel breiter und zeigen ein groſses unregelmäſsiges Lumen mit Inhalt sowie abgerundete Ecken der Querschnitte.) Leinenfaser. Lumen immer wenigstens im mittleren Theile der Faser viel breiter als die Wandung. Im Querschnitte meist mehr oder weniger zusammengedrückt, schmal bis breit, spaltenförmig oder oval. Faserenden stumpf, nie scharf zugespitzt, Querschnitte fast nie scharfeckig polygonal und isodiametrisch, sondern mehr oder weniger oval oder elliptisch und mit abgerundeten Umrissen 18. 18) Faserbreite bis 80 μ, Mittel 50 μ. Faserlänge bis über 200mm. Querschnitte vereinzelt, oder nur in kleinen Gruppen mit losem Zusammenhange. Färbt sich ganz blau oder violett mit Jod und Schwefelsäure, also keine gelbe äuſserste Membranschicht. Enden nie mit Abzweigungen: Chinagras (Ramich), Urtica tenacissima. Faserbreite bis 50 μ, im Mittel 20 bis 30 μ. Maximale Faserlänge 15 bis 60mm. Querschnitte immer in festen Gruppen, welche oft aus vielen Fasern bestehen, mit schmaler oder breiter, mit Jod und Schwefelsäure sich gelb färbender äuſserer Membranschicht, daher sich die Fasern nie rein blau, sondern schmutzig blau bis grünlich, stellenweise gelb färben. Enden manchmal mit einer seitlichen Abzweigung 19. 19) Verholzte äuſsere Membranschicht sehr dünn, vielmals dünner als die inneren unverholzten Schichten; Lumen im Querschnitte schmal, seltener breit, spaltenförmig oder linienförmig, oft verzweigt, ohne Inhalt: Hanf.Verholzte äuſsere Membranschicht oft so breit oder breiter als die inneren Schichten; diese lösen sich, wenn sie dünn sind, von den äuſseren häufig stellenweise ab; Lumen im Querschnitte fast nie schmal, spaltenförmig, sondern breit, oval oder länglich; manchmal mit gelbem Inhalte: Sunn (Crotalaria juncea).