专利名称：纸渣污泥与无机聚合物的复合材料及其制法的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种复合材料，特别涉及一种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料及
其制造方法。
背景技术：
纸渣污泥是造纸厂在制造过程中所产生的废水，经浓泥槽沉降与带滤机(或压滤
机)脱水处理后产生的污泥，其通常含有有机木纤维、粘土质及大量的水分，目前一般的处
理方式以掩埋为主，或者待纸渣污泥中的木纤维腐化后应用于复合肥料中。 目前使用木纤维的复合材料通常是利用水泥结合纸浆木纤维形成纤维水泥板，应
用于建筑材料中。首先将废纸与纸浆混合的纤维材料或是纸渣污泥以盘磨式解纤机处理，
使得互相缠绕的木纤维磨开解离，接着放入具有水与水泥混合的散浆机中，以刮刀式搅拌
机分散成浆体，再经过高压成型、裁切与养护后，形成纤维水泥复合板材成品。 无机聚合物是一种以硅氧铝结构为基础的聚合材料，可于常温下固化成型，且强
度与物性都优于水泥，因此可替代水泥作为胶结剂。然而，由于无机聚合物的形成方式属于
溶胶-凝胶制备工艺(sol-gel process)，而传统纤维水泥板的制造方法是利用高倍率的
水与纸渣污泥混合搅拌制成浆体，这种方法无法适用于无机聚合物，因为其会导致无机聚
合反应物的浓度过低，而无法固化形成复合基材。此外，在已知无机聚合物的溶胶_凝胶制
备工艺中混入纸渣纤维，则会因为有机纤维与无机聚合物的比重及表面张力等差异，以及
无机聚合物浆体的粘稠性太高，而使得纤维易互相缠绕形成纤维团，无法均匀地单离分散
在无机聚合物中，造成复合材料中纸渣纤维的韧性功能无法发挥，并易导致复合材料的内
应力不均而龟裂。 因此，业界亟需一种纸渣污泥_无机聚合物复合材料的制法，其可以使纸渣污泥 中的纤维单离分散在无机聚合物中，以形成性能优异的纸渣污泥_无机聚合物复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以使纸渣污泥中的纤维单离分散在无机聚合物中 的制造方法，从而提供一种性能优异的纸渣污泥_无机聚合物复合材料。
本发明提供一种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，包括提供纸渣污 泥，纸渣污泥是由木纤维互相缠绕的纤维团所形成；将碱液与纸渣污泥混合，以对纤维团进 行浸润分散处理，使得纤维团中的纤维易于单离分散，形成纸渣污泥的纤维单离浆体；将硅 酸盐溶液与纸渣污泥的纤维单离浆体混合，形成纸渣污泥_无机聚合物前驱物复合浆体； 以及将高温相富氧化铝质粉体与纸渣污泥-无机聚合物前驱物复合浆体混合反应，以形成 纸渣污泥与无机聚合物的复合材料。 此外，本发明还提供一种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，包括无机聚合物，其 是由硅酸盐溶液与高温相富氧化铝质粉体聚合而成；以及纸渣污泥与无机聚合物均匀混 合，以形成纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中该纸渣污泥中具有多条纤维，且这些纤
5维是各自独立地分散于无机聚合物中。 本发明的优点在于本发明结合了纸渣污泥的纤维特性与无机聚合物的性能而形 成了性能更佳的复合材料，该复合材料具有轻质性、隔热性、隔音性、调湿性及防火性等多 重性能，且为符合环保需求的绿建材产品。 为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合附图，作详细说 明如下
图1为依据本发明一实施例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的制造方法流程 图，其中S100-S116为实施例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的制造方法的各制备工艺 的步骤； 图2为依据本发明一比较例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的制造方法流程 图；其中，S200-S216为比较例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的制造方法的各制备工 艺的步骤； 图3和图4分别为本发明实施例3与比较例1所制得的复合材料的电子显微镜照 片，其中图3的照片的放大倍率约为170倍，图4的照片的放大倍率约为20倍。
具体实施例方式
本发明是利用纸渣污泥的纤维特性与无机聚合物结合形成复合材料，无机聚合物 具有优异的物性与化性，包括绝热、耐热、不燃、不发烟、耐震、耐候、抗浸蚀等，然而无机聚 合物属于硬脆性材料，因此若能与纸渣污泥结合，利用纸渣污泥的纤维的韧性补强，则可以 产生性能更佳的复合材料，并使其应用范围更广。 纸渣污泥是纸厂制造过程的含纤维废水，经浓泥槽沉降与压滤机脱水处理后产生 的污泥，纸渣污泥的主要成分为有机木纤维、无机粘土及大量水分，其含水率约为30至80 重量％，纸渣污泥中的木纤维是以互相缠绕的纤维团形式呈现。 本发明通过改进无机聚合物的制备工艺技术，以克服在无机聚合反应的溶胶_凝 胶制备工艺(sol-gel process)中，互相缠绕的纸渣纤维无法有效单离分散，以及有机木纤 维与无机聚合物的界面间不易完全复合的问题，使得纸渣污泥可以作为再生的纤维原料， 与无机聚合物形成复合材料。 请参阅图l，其为显示依据本发明一实施例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的 制造方法的流程图。首先，在步骤SIOO中提供纸渣污泥，接着，针对纸渣污泥的纤维容易交 互缠绕形成纤维团，以及纤维不易单离分散的特性，在步骤S102中使用苛性碱液处理纸渣 污泥，由于纸渣污泥的木纤维为有机多孔质，而碱液则可以进入木纤维的多孔质内部，因此 可以快速地达到完全浸润的效果，并让交互缠绕的纤维团易于单离分散。上述的苛性碱液 可以是氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其浓度范围可以为O. 1N ION，较佳为1N 5N。另外， 苛性碱液与纸渣污泥混合的液/固重量比范围可以为1至IO，较佳为1至3。在步骤S102 中，纸渣污泥与苛性碱液混合后可置入高扭力的混拌机中，进行高速的混拌分散处理，直到 纸渣污泥的木纤维团完全解离分散成均匀的浆体，也即在此浆体中木纤维团均已被有效单 离分散，木纤维是以未缠绕的状态存在浆体中。
接着，在步骤104中，于木纤维单离分散浆体中添加具粘稠性的硅酸盐水溶液，以 高扭力的混拌机进行混合分散处理，形成纸渣污泥与无机聚合物前驱物的复合浆体，其中 无机聚合物前驱物属于氧化硅质活性化材料。由于木纤维多孔质内部的碱液可引导硅酸盐 水溶液渗入木纤维的多孔质内部，因此在扩散混拌后，无机聚合物前驱物可充分渗入木纤 维的多孔质内部，以促进无机聚合物与木纤维胶结形成复合材料，并降低木纤维内的有机 多醣体素对复合材料的强度的负面影响。 上述硅酸盐水溶液可以是硅酸钠或硅酸钾水溶液，硅酸盐溶液的硅氧/碱氧摩尔 比，也即水玻璃系数范围可以为2.4至3.6，较佳为2. 5至3.0。硅酸盐水溶液的液/固重 量比范围可以为1至IO，较佳为2至5。 所述纸渣污泥的纤维单离浆体与所述硅酸盐溶液的混合重量比范围为1至10，优 选2至5。 然后，在步骤106中，将前述的纸渣污泥与无机聚合物前驱物的复合浆体与高温 相富氧化铝质粉体混合，在高扭力的混拌机进行高速混拌处理，直到形成均匀的浆体，此时 产生无机聚合反应，以形成纸渣污泥与无机聚合物的复合基材的浆体。上述纸渣污泥_无 机聚合物前驱物复合浆体与高温相氧化铝质粉体的浆/固混合重量比范围可以为1至10， 较佳为2至4。 上述的高温相富氧化铝质粉体例如为经高温焙烧处理的高岭土粉体，其高温焙烧 处理的温度可以是500至800°C。除了高温焙烧处理的高岭土之外，还可以添加活性添加 物、惰性添加物或前述的组合，活性添加物具有波索兰材料特性，其为经高温处理产生的富 含氧化铝或氧化硅的再生粉体材料，例如为炉石、飞灰、脱硫渣或前述的组合；惰性添加物 则是未经高温处理的无机粉体材料，例如石材污泥、废硅藻土或前述的组合的无机粉体废 弃物。由于活性添加物具有波索兰材料特性，其对于无机聚合物的物性会产生影响，因此可 依据复合材料特性的需求去改变活性添加物的添加量。 接着，对所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料进行一加工处理程序，所述加工 处理程序包括在步骤108中，将纸渣污泥与无机聚合物的复合基材的浆体填充入模具中。 在步骤110中，进行常温或高温养护处理，使得所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料固 化成型。在步骤112中，等待复合基材的浆体固化成型，接着，在步骤114中，进行脱模处理。 之后，在步骤116中，得到符合模具形状的纸渣污泥与无机聚合物复合材料产品。
上述所提供的模具可以是任意形状，视最终产品所需形状而定。常温养护可以在 10至40°C的室温下静置进行，而高温养护则可以在40至150°C的烘干温度下，或是在40至 15(TC的蒸汽室中静置进行。 上述各制备过程步骤中所使用的混拌机可以是锚状式或刮刀式混拌机，并结合高 扭力马达构成。 经由上述方法所得到的纸渣污泥与无机聚合物复合材料具有轻质性、隔热性、隔 音性、调湿性及防火性等多重性能，且为符合环保需求的绿建材产品。 以下列举本发明各实施例与比较例的纸渣污泥与无机聚合物复合材料的制造方 式及其材料特性，其中实施例1 3的复合材料是依据图1的制造方法制作，而比较例1的 复合材料则是依据图2的制造方法制作。比较例的制造方法与实施例的制造方法的差别在 于步骤S200 S206，首先在步骤200中提供硅酸盐溶液，接着，在步骤S202中加入碱液，形
7成硅质的无机聚合物前驱物溶液。在步骤S204中，将高温相富氧化铝质粉体加入无机聚合
物前驱物溶液，形成无机聚合物浆体。接着，在步骤S206中，将纸渣污泥加入无机聚合物浆
体中混拌，形成纸渣污泥与无机聚合物复合基材。在比较例的复合材料中，纸渣污泥的纤维
是以交互缠绕成纤维团的形式存在，纤维无法有效单离分散在无机聚合物中，因此比较例
的复合材料的物性不佳。实施例1
取1. 5公斤纸厂产生的纸渣污泥(含水率约52重量％ ，干基木纤维占总容积率约 78% )，加入3公斤ION氢氧化钠溶液，搅拌至纸渣污泥均浸泡在碱液中，经隔夜浸润后，置 入锚状式高扭力混拌机中，以高扭力混拌分散1小时后，确定纸渣纤维已充分解离，无纸渣 颗粒存在。之后再加入5公斤水玻璃溶液，其比重为50波美度(Be—)，再继续以高扭力分散 混拌1小时，完成纸渣污泥_无机聚合物前驱物复合浆体。 接着，取2公斤经高温焙烧(80(TC，2小时)处理的高岭土，以及4公斤飞灰(燃煤 火力电厂静电除尘产出，比重为0. 92)，分别先后置入前述纸渣污泥-无机聚合物前驱物复 合浆体中，以高扭力分散混拌1小时，形成均匀的浆状体后，直接将浆体充填到特定的板形 或柱状的测试样品模具中，进行常温养护，经隔夜固化成型后脱模，放入烘箱中进行90°C 、 12小时养护，得到纸渣污泥-硅铝无机聚合物复合材料产品。 经物性检测结果，实施例1的复合材料测试样品的比重为1. 1、吸水率为34%、抗 压强度为468kgf/cm^抗弯强度为102kgf/cm2。另外使用检测仪(A卯liedPrecision， Ltd 公司的ISOMET 2104型)进行实施例1的复合材料测试样品的热传导性能检测，其热传导 系数为O. 21kcal/mht:，显然较一般无机聚合物(热传导系数约为O. 9kcal/mh，比重约2. 0)
具有更佳的隔热性与轻质化功能。
实施例2
在取2公斤纸厂产生的纸渣污泥(含水率约74重量％ ，干基木纤维占总容积率约 78% )，加入2. 5公斤5N氢氧化钠溶液，搅拌至纸渣污泥均浸泡在碱液中，经隔夜浸润后，置 入锚状式高扭力混拌机中，以高扭力分散混拌1小时后，确定纸渣纤维已充分解离，无纸渣 颗粒存在。之后加入2.5公斤水玻璃溶液(比重50Be—)，再持续高扭力分散混拌l小时，完 成纸渣污泥_无机聚合物前驱物复合浆体。 取2公斤飞灰(燃煤火力电厂产出)与l公斤炉石粉，分别置入前述纸渣污泥-无 机聚合物前驱物复合浆体中，以高扭力分散混拌1小时，行成均匀的浆体后，直接将浆体充 填到特定的板形或柱状测试样品模具中，进行常温的养护，经隔夜固化成型后脱模，在室温 下静置一周完成常温养护后，再放入9(TC烘箱中加温与烘干，得到纸渣污泥_无机聚合物 复合材料产品。 经物性检测结果，实施例2的复合材料测试样品的比重为1. 05、吸水率为32% 、抗 压强度为320kgf/cm2、抗弯强度为98kgf/cm2。另外使用检测仪(A卯lied Precision, Ltd 公司的ISOMET 2104型)进行实施例2的复合材料测试样品的热传导性能检测，其热传导 系数为0. 23kcal/mh。C。
实施例3
取2公斤纸厂产生的纸渣污泥(含水率约74. 5重量％ ，干基木纤维占总容积率约 78. 5% )，加入3公斤1N氢氧化钠溶液，搅拌至纸渣污泥均浸泡在碱液中，经隔夜浸润后，置入锚状式高扭力混拌机中，以高扭力分散混拌1小时后，确定纸渣纤维已充分解离后，加入 2公斤水玻璃溶液(比重50Be—)，再持续高扭力分散混拌1小时，完成纸渣污泥_无机聚合 物前驱物复合浆体。 将前述纸渣污泥-无机聚合物前驱物复合浆体与2公斤经高温焙烧处理(700°C ， 2小时)的高岭土置入高扭力分散混拌机中，以高扭力分散混拌l小时，形成均匀的浆体后， 直接将浆体充填到特定的板形或柱状测试样品模具中，进行常温的养护，经隔夜固化成型 后脱模，放入9(TC烘箱中加温与烘干，得到纸渣污泥_无机聚合物复合材料产品。
经物性检测结果，实施例3的复合材料测试样品的比重为1. 19、吸水率为24%、抗 压强度为576kgf/cm2、抗弯强度为112kgf/cm2。另外使用检测仪(A卯lied Precision,Ltd 公司的IS0MET 2104型)进行实施例3的复合材料测试样品的热传导性能检测，其热传导 系数为0. 26kcal/mh。C。
比较例1
先将3公斤1N氢氧化钠溶液与2公斤水玻璃溶液混合，形成氧化硅质的无机聚合 物前驱物，再与2公斤纸厂产生的纸渣污泥(含水率约74. 5重量％，干基木纤维占总容积 率约78. 5% ) —起置入锚状式高扭力混拌机中，以高扭力分散混拌1小时后，完成纸渣污 泥_无机聚合物前驱物复合浆体，该浆体中纸渣纤维呈颗粒状存在，即使再持续混拌数小 时也无法改善。 将前述纸渣污泥-无机聚合物前驱物复合浆体与2公斤经高温焙烧处理(700°C ， 2小时)的高岭土置入高扭力分散混拌机中，以高扭力分散混拌l小时，形成均匀的浆体后， 直接将浆体充填到特定的板形或柱状测试样品模具中，进行常温的养护，经隔夜固化成型 后脱模，放入9(TC烘箱中加温与烘干，得到纸渣污泥_无机聚合物复合材料产品。
经物性检测结果，比较例1的复合材料测试样品的比重为1. 18、吸水率为28% 、抗 压强度为324kgf/cm^抗弯强度为79kgf/cm2。另外使用检测仪(A卯lied Precision, Ltd 公司的IS0MET 2104型)进行比较例1的复合材料测试样品的热传导性能检测，其热传导 系数为0. 39kcal/mh°C。 本发明各实施例与比较例的复合材料物性比较结果如下表1所示 表l实施例与比较例的复合材料物性比较
比重吸水率 (%)抗压强度 (kgf/cm2)抗弯强度 (kgf/cm2)热传导系数 (kcal/mh°C )
实施例11. 1344681020. 21
实施例21. 0532320980. 23
实施例31. 19245761120. 26
比较例11. 1828324790. 39 由表1可得知，本发明各实施例所制得的复合材料具有轻质性、隔热性、调湿性以 及良好的抗压及抗弯强度。此外，由实施例3与比较例1的复合材料的物性比较结果可得
9知，依据本发明实施例的制法所制得的复合材料具有较佳的抗压及抗弯强度，这表示本发 明的纸渣污泥_无机聚合物复合材料的制造方法对于复合材料的物性具有提升效果。
上述实施例3与比较例1所制得的复合材料的电子显微镜照片分别如图3和图4 所示，其中图3显示依据本发明的制造方法所形成的纸渣污泥-无机聚合物复合材料断面 中，纸渣污泥的木纤维已经被有效的单离分散，并且与无机聚合物充分的复合，可以有效地 将纸渣纤维的韧性补强功能充分发挥。 反观图4，其显示依据比较例的制造方法所形成的纸渣污泥-无机聚合物复合材 料断面中，纸渣污泥的纤维团因无法有效地解离分散，因此在复合材料内有局部的纤维团 存在，此结果会导致纸渣纤维的韧性补强功能无法发挥，并易导致复合材料因内应力不均 而产生龟裂现象。 虽然本发明已公开较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围 当视后附的权利要求书所界定为准。
10
权利要求
一种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，包括提供一纸渣污泥，所述纸渣污泥中具有多个纤维团，所述纤维团是由多条纤维互相缠绕而形成；将一碱液与所述纸渣污泥混合，以对所述纤维团进行一浸润分散处理，使得所述纤维团中的所述纤维各自独立分散，形成一纸渣污泥的纤维单离浆体；提供一硅酸盐溶液，与所述纸渣污泥的纤维单离浆体混合，形成一纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆体；以及提供一高温相氧化铝质粉体，与所述纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆体混合反应，以形成所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料。
2. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
3. 根据权利要求1或2所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述碱液的浓度范围为0. IN 10N。
4. 根据权利要求3所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述碱液的浓度范围为1N 5N。
5. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述碱液与所述纸渣污泥的液/固混合重量比范围为1至10。
6. 根据权利要求5所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述碱液与所述纸渣污泥的液/固混合重量比范围为1至3。
7. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述硅酸盐溶液为硅酸钠水溶液或硅酸钾水溶液。
8. 根据权利要求7所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述硅酸盐溶液的硅氧/碱氧摩尔比范围为2. 4至3. 6。
9. 根据权利要求8所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述硅酸盐溶液的硅氧/碱氧摩尔比范围为2. 5至3. 0。
10. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述硅酸盐溶液的液/固重量比范围为1至10。
11. 根据权利要求10所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述硅酸盐溶液的液/固重量比范围为2至5。
12. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述纸渣污泥的纤维单离桨体与所述硅酸盐溶液的混合重量比范围为1至10。
13. 根据权利要求12所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述纸渣污泥的纤维单离桨体与所述硅酸盐溶液的混合重量比范围为2至5。
14. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆体与所述高温相氧化铝质粉体的浆/固混合重量比范围为1至10。
15. 根据权利要求14所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆体与所述高温相氧化铝质粉体的浆/固混合重量比范围为2至4。
16. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 高温相氧化铝质粉体为一经高温焙烧处理的高岭土粉体，且所述高温焙烧处理的温度为 500至800°C。
17. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，还包括添 加一活性添加物、一惰性添加物或前述的组合至所述纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆 体中，且所述活性添加物是经高温处理产生的一富含氧化铝或氧化硅的粉体材料，所述惰 性添加物是未经高温处理的一无机粉体材料。
18. 根据权利要求17所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 活性添加物为炉石、飞灰、脱硫渣或前述的组合。
19. 根据权利要求17所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 惰性添加物为石材污泥、废硅藻土或前述的组合。
20. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中于所 述碱液与所述纸渣污泥的混合步骤、所述硅酸盐溶液与所述纸渣污泥的纤维单离浆体的混 合步骤以及所述高温相氧化铝质粉体与所述纸渣污泥与无机聚合物前驱物复合浆体的混 合步骤中，包括以一混拌机进行一混拌处理，形成一均匀混合的桨体。
21. 根据权利要求20所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 混拌机为 一锚状式或一刮刀式的混拌机。
22. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，还包括对 所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料进行一加工处理程序，所述加工处理程序包括提供一模具，将所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料填充入所述模具中； 进行一养护处理，使得所述纸渣污泥与无机聚合物的复合材料固化成型；以及 进行一脱模处理，以形成一纸渣污泥与无机聚合物的复合材料产品。
23. 根据权利要求22所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 养护处理为一常温养护或一高温养护，所述常温养护为在10至4(TC的温度下进行，所述高 温养护为在40至15(TC的温度下进行。
24. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 纸渣污泥包括一有机木纤维、一无机粘土以及一水分，且所述纸渣污泥的含水率为30至80 重量％。
25. 根据权利要求1所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中所述 纤维内具有多个孔洞，且于所述碱液与所述纸渣污泥的混合步骤中，所述碱液渗透入所述 纤维的这些孔洞中。
26. 根据权利要求25所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料的制造方法，其中于所 述硅酸盐溶液与所述纸渣污泥的纤维单离浆体混合步骤中，所述硅酸盐溶液渗入所述纤维 的这些孔洞中。
27. —种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，包括一无机聚合物，所述无机聚合物是由一硅酸盐溶液与一高温相氧化铝质粉体材料聚合 而成；以及一纸渣污泥，与所述无机聚合物均匀混合，以形成所述纸渣污泥与无机聚合物的复合 材料，其中所述纸渣污泥中具有多条纤维，且所述纤维是各自独立地分散于所述无机聚合物中。
28. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述纸渣污泥包 括一有机木纤维、一无机粘土以及一水分，且所述纸渣污泥的含水率为30至80重量％。
29. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述纤维内具有 多个孔洞，且所述硅酸盐溶液渗透入这些孔洞中。
30. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述硅酸盐溶液 为硅酸钠或硅酸钾的水溶液。
31. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述硅酸盐溶液 的硅氧/碱氧摩尔比范围为2. 4至3. 6。
32. 根据权利要求31所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述硅酸盐溶液 的硅氧/碱氧摩尔比范围为2. 5至3. 0。
33. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述硅酸盐溶液 的液/固重量比范围为1至10。
34. 根据权利要求33所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述硅酸盐溶液 的液/固重量比范围为2至5。
35. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述高温相氧化 铝质粉体为一经高温焙烧处理的高岭土粉体，且所述高温焙烧处理的温度为500至S0(TC。
36. 根据权利要求27所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，还包括一活性添加 物、一惰性添加物或前述的组合，且所述活性添加物是经高温处理产生的一富含氧化铝或 氧化硅的粉体材料，所述惰性添加物是未经高温处理的一无机粉体材料。
37. 根据权利要求36所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述活性添加物 为炉石、飞灰、脱硫渣或前述的组合。
38. 根据权利要求36所述的纸渣污泥与无机聚合物的复合材料，其中所述惰性添加物 为石材污泥、废硅藻土或前述的组合。
全文摘要
本发明提供一种纸渣污泥与无机聚合物的复合材料及其制法，该复合材料包括纸渣污泥与无机聚合物均匀混合，且纸渣污泥中的纤维是不结成团状地分散于无机聚合物中。其制法包括以碱液将纸渣污泥中的纤维浸润分散，形成纤维单离浆体，将硅酸盐溶液与纤维单离浆体混合，形成纸渣纤维与无机聚合物前驱物的复合浆体，然后加入高温相富氧化铝质粉体进行聚合反应，形成纸渣污泥与无机聚合物的复合材料。
文档编号B28B11/24GK101745986SQ20081018651
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者周佳静, 赖明柱, 陈清齐, 陈镱夫 申请人:财团法人工业技术研究院