DE4225185A1

DE4225185A1 - Umwandlung von Pflanzenabfällen

Info

Publication number: DE4225185A1
Application number: DE4225185A
Authority: DE
Inventors: Charles L Capps
Original assignee: Biofoam Industries Inc
Current assignee: Biofoam Industries Inc
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-03
Also published as: US5366594A

Description

Die Erfindung betrifft die Umwandlung von Pflanzenabfällen in Produkte, die zur Herstellung von expandierten, porigen (zel ligen) Produkten wie locker füllenden, aus geformten Körpern bestehenden Verpackungs-, Isolations- und Filtrationsmaterialien und dergleichen sowie zur Herstellung von Beschichtungsfolien, ungewebtem, z. B. vliesartigem, fasrigem Material und dergleichen geeignet sind. Insbesondere betrifft sie Verfahren zur Extrak tion und Veränderung von Cellulose aus Siliciumdioxid-reichen Pflanzenabfällen wie Reishülsen und dergleichen und zur Umwand lung des Celluloseprodukts in Endprodukte mit einer großen Viel falt von Anwendungen.

Viele Abfallprodukte werden während des Wachstums, der Ernte und Herstellung von Produkten aus landwirtschaftlichen Erzeugnissen produziert. Beispielsweise werden bei der Herstellung von Korn produkten wie Weizen, Mais, Reis, Gerste, Hafer und dergleichen große Mengen an Pflanzenhalmen und -hülsen erzeugt, die von dem Kornprodukt als Abfall abgetrennt werden. Einige solcher Abfall produkte werden für Dünger, Füllstoffe, pflanzliche und tieri sche Nahrungsmittel verwendet. Einige dieser Abfallprodukte wer den jedoch in so großen Mengen erzeugt und haben einen so gerin gen Nährwert, daß sie in der Abfallproduktform keinen Wert haben und in der Tat einen Mißstand bilden und ein Entsorgungsproblem hervorrufen. Reishülsen und -halme sind typische Beispiele für 5 solche Produkte und werden in so großen Mengen erzeugt, daß das Meiste davon auf die schnellstmögliche und billigste Weise ent sorgt wird. In den meisten Fällen werden die Reishülsen einfach verbrannt. Verbrennen ist jedoch teuer und erzeugt unakzeptable Nebenprodukte wie Rauch und Asche.

Reishülsen und -halme sind unter den landwirtschaftlichen, pflanzlichen Abfallprodukten in mehrerer Hinsicht einzigartig. Beispielsweise enthalten Reishülsen und -halme typischerweise etwa 65% bis etwa 75% Cellulose, etwa 10% Lignine und etwa 20% Siliciumdioxid. In der vorliegenden Erfindung wird die natürli che Pflanzenzusammensetzung physikalisch und chemisch verändert, um ein polymeres Produkt herzustellen, das für eine große Viel falt von Anwendungen brauchbar ist. Anders als die vielen syn thetisch hergestellten Polymere, von denen die meisten sich von auf Erdöl basierenden Produkten ableiten, ist das erfindungs gemäße Produkt biologisch abbaubar und kann viele der heutigen Anwendungen von auf Erdöl basierenden synthetischen Produkten erfüllen, ohne die damit verbundene Toxizität und Nicht-Abbau barkeit solcher Produkte aufzuweisen.

Es ist bekannt, daß zu Körpern mit geringem Gewicht geformte Produkte, die kettenartig miteinander verknüpfte, zellige Lin sen enthalten, eine gute Pufferwirkung zeigen, wenn sie als Ver packungsmaterialien verwendet werden. Solche Produkte zeigen außerdem gute thermische Isolationseigenschaften, da einge schlossene Gaszellen als thermische Barrieren fungieren, und sol che Produkte sind ausreichend leicht, um einen akzeptablen Ge wichtsabzug bei isolierten Behältern zu liefern. Typischerweise werden solche Verpackungs- und Isolationsmaterialien herge stellt, indem synthetische Polymere wie Polystyrol, Polyethylen und dergleichen expandiert werden. Während diese Produkte lange als Verpackungs- und Isolationsmaterialien verwendet worden sind und alle gewünschten Qualitäten und Eigenschaften aufweisen, sind sie in erster Linie Erdölprodukte. Die Kosten von auf Erdöl basierenden Produkten steigen daher bei Abnahme des Weltvorrats an gewinnbaren Erdölprodukten und Zunahme des Energieaufwands für Erdölprodukte an. Ferner sind auf Erdöl basierende Produkte im allgemeinen nicht biologisch abbaubar und stellen daher eine ökologische Gefahr dar. Sogar wenn sie verbrannt werden, erzeu gen solche Produkte schädliche oder toxische Nebenprodukte und setzen oft Gase wie Fluorkohlenstoffe frei, die umweltschädlich sind. Zu guter Letzt müssen daher alternative Materialien zur Verwendung als billige, biologisch abbaubare, nicht-toxische und unschädliche Verpackungs- und Isolationsmaterialien entwickelt werden. Die Erfindung betrifft insbesondere die Erreichung die ses Ziels.

Erfindungsgemäß werden Abfallprodukte pflanzlichen Ursprungs in Cellulosprodukte umgewandelt, die in Pack- und Verpackungsmate rialien, Isoliermaterialien, Beschichtungsmaterialien, Filtra tionsmaterialien und anderen ungewebten Produkten wie Vliesstof fen umgewandelt werden können. In der bevorzugten Ausführungs form besteht das verwendete, spezielle pflanzliches Material aus Reishülsen. Wie oben angegeben sind Reishülsen ein in extremen Massen auftretendes Nebenprodukt der landwirtschaftlichen Reis produktion und sie werden in solchen Mengen produziert, daß ein Entsorgungsproblem auftritt. Daher fallen für das bei dem erfin dungsgemäßen Verfahren zur Zeit verwendete Hauptrohmaterial keine Herstellungskosten an. Ferner sind die Verfahrensschritte, die Verfahrensausrüstung und andere Rohmaterialien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, leicht verfügbar oder können durch Modifizierung von bestehender Ausrüstung und Verfahren, die auf hiermit nicht-verwandten Gebieten benutzt werden, leicht verfügbar gemacht werden.

Erfindungsgemäß werden Siliciumdioxid-reiche Pflanzenabfälle wie Reishülsen und/oder Reishalme in einem Aufschlußverfahren, das in etwa demjenigen ähnelt, das bei der Herstellung von Holzpulpe bei Papierherstellungsverfahren verwendet wird, zu einer Pulpe umgewandelt. Die Pulpenaufschlämmung wird jedoch chemisch ver ändert, um ein Celluloseprodukt mit einzigartigen polymeren Eigenschaften herzustellen. Die resultierende Aufschlämmung kann anschließend geschäumt und verfestigt werden, um ein homogenes, zelliges Produkt mit geringem Gewicht zu erzeugen, das in seiner physikalischen Erscheinung und seinen physikalischen Eigenschaf ten expandiertem Polystyrolschaum ähnelt. Wegen der einzigarti gen polymeren Eigenschaften des Celluloseprodukts kann es jedoch in unexpandiertem Zustand verwendet werden, um eine große Viel falt von anderen brauchbaren Endprodukten wie Folien, Schutzbeschichtungen usw. herzustellen.

Bei der bevorzugten Durchführung der Erfindung werden rohe Reis hülsen als Hauptrohstoffquelle verwendet. Jedoch können Reishal me, die geeignet zerkleinert sind, ebenfalls oder in Kombination mit Hülsen verwendet werden. Dementsprechend soll der hier ver wendete Ausdruck "Reishülsen" so verstanden werden, daß er so wohl Reishalme als auch Reishülsen umfaßt. Ahnlich können andere Pflanzenprodukte, die geeignete Konzentrationen an Cellulose und Siliciumdioxid enthalten, anstelle von Reishülsen verwendet werden.

Bei dem bevorzugten Verfahren der Durchführung der Erfindung werden Reishülsen (oder andere geeignete Pflanzenmaterialien) in einem zweistufigen Sulfit-saures Bisulfit-Kochaufschlußverfahren zersetzt. Das bevorzugte Verfahren ist eine Modifikation der als Stora-Verfahren und Billerud-Verfahren bekannten Verfahren, die zur Herstellung von Holzpulpe für die Papierindustrie verwendet werden. Während das genau beschriebene Verfahren in erster Linie ein Satzverfahren ist, ist klar, daß bei einem umweltbetonten Herstellungsverfahren die Wirtschaftlichkeit und Qualitätskon trolle ein kontinuierliches Verfahren vorschreiben können. Ein solches kontinuierliches Verfahren kann leicht durchgeführt werden, indem die pH-Werte während des Aufschlußverfahrens ge eignet verfolgt und eingestellt werden, ohne das gewünschte Endergebnis zu verändern. Der Einfachheit der Beschreibung hal ber wird ein Satzverfahren, bei dem ein zweistufiger Kochvorgang abläuft, im Detail beschrieben.

Bei der Herstellung von Reishülsenpulpe wird eine trockene La dung von Reishülsen mit bekanntem Gewicht in einem Einschluß aufschlußkessel angeordnet. Eine Lösung von etwa 20% Natriumsul fit in Wasser werden in den Aufschlußkessel gegeben, bis der pH- Wert der Lösung ungefährt 6 bis 8 beträgt, und die Masse wird auf etwa 140°C erhitzt. Der Druck wird in dem Aufschlußkessel (Zellstoffkocher) auf etwa 4,82×10⁵ bis 10,3×10⁵ Pa (70 bis etwa 150 psia) gehalten. Naheliegenderweise können niedrigere Drücke und Temperaturen verwendet werden, aber dann sind längere Kochzeiten erforderlich. Entsprechend erfordern höhere Drücke und Temperaturen kürzeren Kochzeiten. Die Verwendung einer Koch temperatur von etwa 140°C, wobei die Drücke bei etwa 4,82×10⁵ bis 10,3×10⁵ Pa (70 bis etwa 150 psia) gehalten werden, wird ein anfänglicher Aufschluß in etwa drei Stunden erreicht. Bei dem anfänglichen Aufschlußprozeß wird das Reishülsenmaterial in seine grundlegenden zellulären Komponenten aus Cellulose, Ligni ne und Siliciumdioxid zersetzt. Der Druck wird dann nachgelassen und der pH-Wert der Flüssigkeit nachjustiert, um den pH-Wert der Masse auf etwa 6 bis etwa 8 zu bringen, wobei eine 20%ige Lösung von Natriumbisulfit verwendet wird. Anschließend wird eine 1%ige Lösung von Schwefelsäure zugesetzt, um den pH-Wert der Masse auf etwa 3 zu bringen. Die Masse wird dann erneut erhitzt, wobei der Originaldruck und die Originaltemperatur für ungefähr drei Stun den hergestellt werden.

Während des zweiten Kochvorgangs tritt Hydrolyse auf, wobei Polysaccharide und Glukose in Form von reiner Cellulose erzeugt werden. Das bei dem Aufschlußverfahren erzeugte Produkt ist jedoch eine Aufschlämmung oder Pulpe mit einem extrem hohen Gehalt an Cellulose und Siliciumdioxid, in der die Cellulose thermochemisch verändert worden zu sein scheint, und eine poly mere Molekülanordnung bildet, die mit Siliciumdioxid vernetzt ist. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenom men, daß mit der Cellulose eine ionische Silikatbindung gebildet worden ist, die die molekulare Verkettung ergänzt und eine Ver netzung der Cellulosemoleküle hervorruft, wodurch die Eigen schaften der Cellulose verändert werden. Die chemische und phy sikalische Analyse zeigt, daß die Aufschlämmung in erster Linie eine Wasserlösung eines mit Silikat vernetzten Cellulosepolymers mit einer Molekülzusammensetzung entsprechend der Formel C₇H₁₂O₇(OCH_3,2NaHSiO₃) ist. Auf jeden Fall erzeugt die thermochemi sche Behandlung ein Celluloseprodukt, das physikalische Eigen schaften zeigt, die von denen reiner Cellulose verschieden sind. Beispielsweise werden wesentliche Unterschiede bei den Eigen schaften der erfindungsgemäßen Celluloseprodukte und natürlicher Cellulose hinsichtlich der Absorption von Wasser, der Pufferwir kung, der Bindungsfestigkeit, dem Elastizitätsmodul und der thermischen Stabilität festgestellt.

Für kosmetische Zwecke können Bleichverfahren verwendet werden, die typischerweise zu denen gehören, die in der Papier herstel lenden Industrie verwendet werden, um die Aufschlämmung wirksam aufzuhellen ohne nachteilige Effekte hervorzurufen. Die Pulpe kann gebleicht werden, indem mit typischen Bleichmitteln wie einer Wasserlösung von Magnesiumsulfat, Natriumsilikat, Wasser stoffperoxid oder dergleichen gespült wird. Die Bleichschritte dienen jedoch in erster Linie kosmetischen Zwecken und können weggelassen werden, ohne das Verfahren oder die einzigartigen Eigenschaften des Endprodukts zu beeinflussen.

Die resultierende Reispulpe umfaßt eine nasse Pulpenmasse in Form einer dicken Aufschlämmung. Diese Aufschlämmung kann zu großen oder kleinen Körpern von expandiertem Produkt geformt werden, indem mit einem geeigneten Schäumungsmittel geschäumt wird oder indem aufgeschäumt und Hitze angewendet wird, um zur Verfestigung den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern. Schäumungs mittel, die zur Expandierung von Polystyrol verwendet worden sind, sind im allgemeinen akzeptabel. Beispielsweise kann das geschäumte Produkt gebildet werden, indem aus einer externen Quelle ein inertes Gas wie Stickstoff, Kohlendioxid oder der gleichen in Gegenwart von Hitze eingeführt wird. Das geschäumte Produkt kann bei einer Temperatur von etwa 130°C gegossen, ge formt oder extrudiert werden, um zu einer starren Masse verfe stigt zu werden. Höhere Backtemperaturen führen natürlich dazu, daß mehr Wasser ausgetrieben wird, und führen zu einer brüchige ren Masse.

Das Celluloseaufschlämmungsprodukt kann auch chemisch expandiert werden. Beispielsweise wird, wenn die Pulpenaufschlämmung mit einer Lösung von Natriumsulfit, Natriumaluminiumsulfat, Calcium carbonat und Phosphorsäure gemischt wird, Kohlendioxid (sowie andere Gase) freigesetzt, welches das Produkt auf schäumt. Solche Schäumungsmittel reagieren in der Aufschlämmung autogen, und bilden Zellen mit eingeschlossenem Gas. Das Endprodukt ist ein expandierter, zelliger, starrer Körper, der selbsttragend aber zerbrechlich und etwas flexibel ist. Die Gaszellen können wäh rend eines anschließenden Erhitzens zerrissen werden, wodurch das eingeschlossene Gas und jeglicher Wasserdampf entweichen kann. Das resultierende Produkt ist daher ziemlich porös und weist eine extrem niedrige Dichte auf, aber zeigt strukturelle, physikalische Eigenschaften, die denjenigen von geschäumten Polystyrol sehr ähnlich sind.

Da die chemische Schäumungsreaktion üblicherweise exoterm ist, kann das Endprodukt einfach luftgetrocknet werden und ist ge brauchsfertig. Falls gewünscht, kann das Endprodukt von außen ausreichend erhitzt werden, um überschüssiges Wasser auszutrei ben. Das Erhitzen kann auch die Verfestigung des geformten Mate rials beschleunigen. Unabhängig von dem verwendeten Expansions verfahren ist das resultierende Produkt ziemlich porös und weist eine niedrige Dichte auf, die direkt mit der physikalischen Zuführung von Gas beim Schäumungsvorgang verbunden ist. Es sind Dichten so gering wie 0,0384 g/cm³ (2,4 pounds per cubic foot) erreicht worden.

Während des chemischen Schäumungsvorgangs oder des Schäumungs vorgangs durch Gaseinleitung kann das Produkt unter Verwendung herkömmlicher Techniken extrudiert werden, um kontinuierliche Längen, oder kleine Individualkörper aus expandiertem Produkt zu bilden. Wahlweise kann die Aufschlämmung auch gegossen oder ge formt werden, um gewünschte Formkörper zu bilden.

Wegen der ungewöhnlichen Qualitäten des polymeren Aufschläm mungsprodukts kann es durch Sprühen, Eintauchen oder dergleichen aufgebracht werden, um eine haftende Folie oder Beschichtung mit Eigenschaften zu bilden, die denjenigen von herkömmlichen Acryl verbindungen ähnlich sind. Auf ähnliche Weise kann das polymere Produkt zu dünnen, kontinuierlichen Folien extrudiert werden, die beim Verpackungsanwendungen, Anwendungen mit Feuchtigkeits sperren und dergleichen brauchbar sind. Das polymere Produkt kann sogar gesprüht oder anderweitig aufgebracht werden, um dünne Folien auf Papierprodukten aufzubringen, um Papierprodukte mit ungewöhnlichen Eigenschaften wie Wasserfestigkeit, Reißfe stigkeit usw. herzustellen.

Reishülsen liefern eine bisher unerkannte, reichlich vorhandene und billige Quelle von leicht verfügbarer Cellulose. Wegen des hohen Cellulosegehalts können sie wie oben beschrieben wirt schaftlich aufgeschlossen werden, um Zusammensetzungen herzu stellen, die wenig Lignine, aber viel Polysaccharide und Glukose in Form von Cellulose enthalten. Wegen des hohen Cellulosege halts von Reishülsen müssen die Lignine vor der Bildung eines geschäumten Produkts nicht entfernt werden. Jedoch können, falls gewünscht, andere Komponenten des Rohmaterials, die durch den Aufschlußvorgang abgetrennt worden sind, entfernt werden, um eine billige Quelle an reiner Cellulose für verschiedene Anwen dungen zu erhalten.

Es ist klar, daß das Produkt des Aufschlußverfahrens im wesent lichen ein Celluloseprodukt mit einem relativ hohen Siliciumdi oxidgehalt ist. Daher ist es relativ stabil aber nicht chemisch inert und dementsprechend biologisch abbaubar. Es ist auch klar, daß akzeptable Inktizide, Petizide, Fungizide und dergleichen in die polymere Aufschlämmung eingeführt werden können, um Produkte mit gewünschten biologischen Schutz- und Konservierungseigen schaften zu ergeben. Solche Additive können auch auf die äußere Oberfläche des Endprodukts gesprüht oder der Oberfläche ander weitig zugeführt werden, um Schutzbeschichtungen zu bilden. Wahlweise können hydrophobe Beschichtungen auf das Endprodukt aufgebracht werden, um gegen Feuchtigkeitsabsorption zu schüt zen. Jedoch bleibt es, da das Grundprodukt Cellulose ist, in Mülldeponien biologisch abbaubar und kann sogar vergraben wer den, wobei erheblich weniger toxische oder anderweitig zu be anstandende Nebenprodukte freigesetzt werden als bei auf Erdöl basierenden Polymeren.

Während das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere unter Be zugnahme auf Reishülsen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann klar, daß das Verfahren wegen des ungewöhnlich hohen Cellulosegehalts, des inhärenten hohen Siliciumoxidgehalts und des niedrigen Ligningehalts von Reishülsen, die in anderen land wirtschaftlichen Abfallprodukten oder in Holzprodukten nicht zu finden sind, insbesondere auf Reishülsen anwendbar ist. Es ist jedoch einsichtig, daß, obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, die gezeigten und genau beschriebenen Ausführungsformen nur als bevorzugte Ausführungsformen anzusehen sind und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Erfindungsbereich, der durch die angefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer Aufschlämmung, die eine relativ hohe Konzentration an Polysacchariden und Glukose in Form von Cellulose enthält, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, während der pH-Wert der gebildeten Aufschlämmung bei etwa 6 bis etwa 8 gehalten wird,
b) die gebildete Flüssigkeit von der gebildeten Pflanzen materialpulpe abgezogen wird und
c) die Pulpe unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.

2. Das Produkt, daß nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 herge stellt worden ist.

3. Zusammensetzung, die eine Lösung von Wasser und einem mit Silikat vernetzten Cellulosepolymer umfaßt.

4. Zusammensetzung mit einer molekularen Zusammensetzung der Formel C₇H₁₂O₇(OCH_3,2NaHSiO₃).

5. Verfahren zur Bildung einer Aufschlämmung, die eine relativ hohe Konzentration an Polysacchariden und Glukose in Form von Cellulose enthält, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, um eine Auf schlämmung von Flüssigkeit und Pflanzenpulpenmaterial, das in seine grundlegenden zellulären Komponenten zer legt ist, zu bilden,
b) mindestens ein Teil der Flüssigkeit aus der Aufschläm mung abgezogen wird und
c) die restliche Pulpe unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der pH-Wert der während des Erhitzens des Pflanzenmaterials in Gegenwart von Natri umsulfit gebildeten Aufschlämmung zwischen etwa 6 und etwa 8 gehalten wird.

7. Verfahren zur Umwandlung von Siliciumdioxid-reichem Pflan zenmaterial zu brauchbaren Produkten, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, wodurch das Siliciumdioxid-reiche Pflanzenmaterial in seine grund legenden zellulären Bestandteile zerlegt wird und eine Aufschlämmung gebildet wird, und
b) diese Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird, wodurch Hydrolyse bewirkt wird, um thermochemisch veränderte Cellulose zu bilden, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet.

8. Das Produkt, das nach dem Verfahren gemäß Anspruch 7 herge stellt worden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die in Stufe (a) gebilde te Aufschlämmung bei einem pH-Wert von etwa 6 bis etwa 8 gehalten wird, während das Siliciumdioxid-reiche Material unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Siliciumdioxid-reiche Material aus Reishülsen besteht.

11. Verfahren zum Aufschließen von Siliciumdioxid-reichem Pflan zenmaterial zur Bildung einer Aufschlämmung, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer enthält, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiche Pflanzenmaterialien unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt werden, um eine Aufschlämmung herzustellen, und
b) diese Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.

12. Verfahren zur Bildung eines expandierten, porigen Körpers mit geringem Gewicht, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial aufgeschlossen wird, um eine Aufschlämmung zu bilden, indem
i) das Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, wodurch das Pflanzen material in seine grundlegenden, zellulären Kompo nenten zerlegt wird und eine erste Stufe einer Aufschlämmung gebildet wird, und
ii) diese erste Stufe der Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird, wodurch Hydrolyse bewirkt wird, um thermochemisch veränderte Cellulose zu erzeugen, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet,
b) die Aufschlämmung durch Einblasen von Gas aufgeschäumt wird und
c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.

13. Verfahren zur Bildung eines expandierten, porigen Körpers mit geringem Gewicht, bei dem:

a) eine Aufschlämmung gebildet wird, indem Siliciumdioxid reiches Pflanzenmaterial in einer ersten Aufschlußstu fe, in der Pflanzenmaterial in seine grundlegenden, zellulären Komponenten zerlegt wird, und einer zweiten Aufschlußstufe, in der Hydrolyse auftritt, um thermo chemisch veränderte Cellulose herzustellen, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet, aufge schlossen wird
b) die Aufschlämmdung durch Einblasen von Gas aufgeschäumt wird, und
c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Gas aus einer exter nen Quelle in die Aufschlämmung eingeblasen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Gas durch chemische Reaktion von Mitteln, die mit der Aufschlämmung vermischt sind und bei Reaktion ein Gas freisetzen, in die Auf schlämmung eingeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Siliciumdioxid-rei che Pflanzenmaterial in einem Einschlußgefäß unter Druck bei einer erhöhten Temperatur in Gegenwart von Natriumionen und Sulfit aufgeschlossen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Aufschlämmung vor dem Schäumen zusätzlich gebleicht wird.

18. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die geschäumte Auf schlämmung zusätzlich erhitzt wird und die erhitzte, ge schäumte Aufschlämmung durch einen Extruder gezwungen wird, um einen Formkörper zu bilden.

19. Verfahren zur Herstellung eines expandierten, porigen Kör pers mit geringem Gewicht, bei dem:

a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial aufgeschlossen wird, um eine Aufschlämmung zu bilden, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer enthält, indem:
i) das Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, um eine erste Stufe einer Aufschlämmung zu erzeugen, und
ii) diese erste Stufe der Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird,
b) die Aufschlämmung durch Einblasen von Gas geschäumt wird und
c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Aufschlämmung vor dem Schäumen zusätzlich gebleicht wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die geschäumte Auf schlämmung zusätzlich erhitzt wird und die erhitzte, ge schäumte Aufschlämmung durch einen Extruder gezwungen wird, um einen Formkörper zu bilden.

22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Gas aus einer exter nen Quelle in die Aufschlämmung eingeblasen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Gas durch chemische Reaktion von Mitteln, die mit der Aufschlämmung vermischt sind und bei Reaktion ein Gas freisetzen, in die Aufschläm mung eingeführt wird.