复合硬化体及其生产方法以及使用此复合硬化体的板状建材和复合建材的制作方法

专利名称：复合硬化体及其生产方法以及使用此复合硬化体的板状建材和复合建材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用作各种工业材料的复合硬化体及其生产方法以及使用此复合硬化体的板状建材和复合建材，更具体地涉及可加工性和生产能力极好、能降低成本并适用于环保的复合硬化体及其生产方法以及使用此复合硬化体的板状建材和复合建材。
背景技术：
近年来，从保护地球环境出发研究有效利用各种工业废料。例如，大规模消耗森林资源的建筑业提出由工业废料提供建材可减少森林资源的消耗量，而且可使常用无机板如硅酸钙板、珍珠岩板、矿渣石膏板、木制水泥板、石膏板等的成本降低，功能改善。
例如，JP-A-7-41350公开了有效地用造纸后产生的纸浆糟粕(糟粕)作建筑板。按此技术，使所述糟粕燃烧所得无机物如氧化硅、氧化铝等与水泥、纤维和水混合，然后在加压下与多孔铁板接触。
JP-A-10-218643中公开了一种包含废液浆的水泥混合物。
然而，在JP-A-7-41350所公开的技术中，使用铁板和水泥，因而存在可加工性差和因需要进行水泥的固化导致生产能力低的问题。
在JP-A-10-218643所公开的技术中，压缩强度极好，但存在弯曲强度低的问题，因而该技术用于柱状构件、板状构件等建材时，需要提高弯曲强度。
此外，所有这些技术中都使用水泥，因而不能钉入钉子等，即使被迫钉入钉子，也有导致出现裂缝的缺点。
因此，本发明的目的之一是解决上述问题，提供能有效地利用工业废料且在不损害可加工性和生产能力的情况下改善弯曲强度的复合硬化体，及其生产方法以及使用此复合硬化体的板状建材和复合建材。
此外，在建材中在覆盖建筑物外侧的外用板中使用所述复合硬化体时，要求有极好的防水性，在寒冷地区防止冻裂也很重要。
为此，本发明的另一目的是提供在不损害可加工性和生产能力的情况下弯曲强度改善、而且作为建材所需的耐水性改善且防止冻裂的复合硬化体，及使用此复合硬化体的复合建材。
发明公开本发明的要点和构造如下(1)一种复合硬化体，包括两或多种氧化物的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
(2)根据第(1)项的复合硬化体，其中所述氧化物为Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3或ZnO。
(3)一种复合硬化体，包括Al2O3-SiO2-CaO体系的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
(4)一种复合硬化体，包括Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
(5)根据第(4)项的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
(6)根据第(3)或(4)项的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
(7)根据第(1)至(6)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(8)根据第(1)至(7)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(9)根据第(1)至(8)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(10)一种复合硬化体，通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
(11)一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在两或多种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙(harrow)。
(12)一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
(13)一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
(14)根据第(11)至(13)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(15)根据第(11)至(14)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(16)根据第(11)至(15)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(17)根据第(11)至(16)项之任一的复合硬化体，其中所述非晶形体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
(18)根据第(11)至(17)项之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
(19)根据第(1)至(17)项之任一的复合硬化体，其中还包含粘合剂。
(20)根据第(1)至(9)项之任一或第(11)至(17)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。此外，所述纤维材料是定向的特征意指每个纤维的纵向对准特定方向。
(21)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(1)至(20)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(22)一种复合硬化体，包括无机非晶形体和分散于其中的由多糖组成的有机纤维材料。
此外，可使所述由多糖组成的有机纤维材料沿特定方向取向，因为沿特定方向取向可改善弯曲强度。
(23)根据第(22)项的复合硬化体，其中所述复合硬化体中还包含粘合剂。
(24)根据第(22)或(23)项的复合硬化体，其中所述复合硬化体中包含卤素。
(25)根据第(22)至(24)项之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体中包括结晶体。
(26)一种复合硬化体，包含无机粉末和由多糖组成的有机纤维材料。
(27)一种复合硬化体，包含无机粉末、由多糖组成的有机纤维材料和粘合剂。
(28)根据第(23)或(27)项的复合硬化体，其中所述粘合剂是热固性树脂或无机粘合剂。
(29)根据第(26)或(27)项或从属于第(27)项的第(28)项(即(27)包含(28)的主题)的复合硬化体，其中所述无机粉末为无机工业废料粉末。
(30)根据第(29)项的复合硬化体，其中所述无机工业废料为选自造纸淤泥、造纸淤泥的燃烧粉、玻璃抛光废屑和硅砂粉化废屑中所含无机物的硬化体至少之一。
(31)根据第(22)至(30)项之任一的复合硬化体，其中所述有机纤维材料是纸浆或纸浆糟粕。
(32)将包含第(22)至(31)项之任一中所述复合硬化体的材料制成板得到的板状建材。
(33)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材由包含第(22)至(31)项之任一中所述复合硬化体的材料构成。
(34)一种板状建材，包括无机工业废料粉末和有机纤维材料。
(35)根据第(34)项的板状建材，还包含粘合剂。
(36)根据第(35)项的板状建材，其中所述粘合剂是热固性树脂或无机粘合剂。
(37)根据第(34)项的板状建材，其中所述有机纤维材料为工业废料。
(38)根据第(37)项的板状建材，其中所述工业废料是造纸淤泥的未燃烧物质。
(39)根据第(34)项的板状建材，其中所述有机纤维材料是纸浆或纸浆糟粕。
(40)根据第(34)或(35)项的板状建材，其中所述无机工业废料粉末为至少一种选自造纸淤泥、造纸淤泥的燃烧粉、玻璃抛光废屑和硅砂粉化废屑中所含无机物的硬化体的粉末。
(41)一种复合建材，包括在第(34)至(40)项之任一中所述板状建材的至少一个表面上形成的由树脂和纤维物质组成的增强层。
(42)一种复合硬化体，在其中包含纤维材料的无机非晶形体中包含无机晶体。
此外，希望所述无机晶体含Ca。
(43)一种复合硬化体，在其中包含纤维材料的无机非晶形体中包含CaCO3。
(44)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
(45)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
(46)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体为Al2O3-SiO2-CaO体系的无机非晶形体。
(47)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体为Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的无机非晶形体。
(48)根据第(47)项的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
(49)根据第(45)、(46)或(47)项的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
(50)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体包含两或多种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
(51)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述无机非晶形体包含Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
(52)根据第(42)或(43)项的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述无机非晶形体包含Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述无机非晶形体还包含至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
(53)根据第(42)至(52)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(54)根据第(42)至(52)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(55)根据第(42)至(54)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。此外，所述纤维材料是定向的特征意指每个纤维的纵向对准特定方向。
(56)通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的包括无机晶体的复合硬化体。
(57)通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的包含CaCO3的复合硬化体。
(58)根据第(42)至(57)项之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
(59)根据第(42)至(58)项之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
(60)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(42)至(59)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(61)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中第(42)至(59)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(62)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中第(42)至(59)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(63)一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中第(42)至(59)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(64)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
(65)根据第(64)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体中包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
(66)根据第(64)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
(67)一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO体系无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
(68)一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
(69)根据第(68)项的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
(70)根据第(67)或(68)项的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
(71)根据第(64)至(70)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(72)根据第(64)至(71)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(73)根据第(64)至(72)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(74)通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的比重为0.2-2.2的复合硬化体。
(75)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
(76)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
(77)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
(78)根据第(75)至(77)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(79)根据第(75)至(77)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(80)根据第(75)至(77)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(81)根据第(75)至(77)项之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
(82)根据第(64)到(81)项之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
(83)根据第(64)至(82)项之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
(84)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(64)至(83)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(85)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中第(64)至(83)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(86)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中第(64)至(83)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(87)一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中第(64)至(83)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(88)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
(89)根据第(88)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体中包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
(90)根据第(88)项的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
(91)一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO体系无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
(92)一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
(93)根据第(92)项的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
(94)根据第(91)或(92)项的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
(95)根据第(88)至(94)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(96)根据第(88)至(95)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
(97)根据第(88)至(96)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(98)根据第(88)至(97)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(99)根据第(88)至(98)项之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
(100)通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的5-60％孔隙率的复合硬化体。
(101)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
(102)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
(103)一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
(104)根据第(101)至(103)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(105)根据第(101)至(104)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
(106)根据第(101)至(103)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(107)根据第(101)至(103)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(108)根据第(101)至(103)项之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
(109)根据第(88)到(108)项之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
(110)根据第(88)至(108)项之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
(111)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(88)至(110)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(112)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(88)至(110)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(113)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中第(88)至(110)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(114)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中第(88)至(110)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(115)一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中第(88)至(110)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(116)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
(117)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体至少包含Al、Si、和Ca。
(118)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体包含Al、Si、和Ca，还包含至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
(119)根据第(116)至(118)项之任一的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
(120)根据第(116)至(119)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
(121)根据第(116)至(120)项之任一的复合硬化体，还包含卤素。
(122)根据第(116)至(121)项之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
(123)根据第(116)至(122)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。在此情况下，所述纤维材料是定向的特征意指每个纤维的纵向沿特定方向取向。
(124)通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的复合硬化体。
(125)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(116)至(124)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(126)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中第(116)至(125)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(127)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中第(116)至(126)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(128)一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中第(116)至(127)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
(129)由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括使造纸淤泥干燥和硬化。
(130)根据第(129)项的复合硬化体的生产方法，其中在施加压力的情况下使所述造纸淤泥干燥和硬化。
(131)根据第(129)或(130)项的复合硬化体的生产方法，其中在施加10-300kg/cm2的压力下使所述造纸淤泥干燥和硬化。
(132)根据第(129)项的复合硬化体的生产方法，其中在施加压力的情况下使所述造纸淤泥脱水，然后干燥和硬化。
(133)根据第(132)项的复合硬化体的生产方法，其中给所述造纸淤泥施加10-100kg/cm2的压力，然后干燥和硬化。
(134)根据第(129)至(133)项之任一的复合硬化体的生产方法，其中所述造纸淤泥中包含无机颗粒。
(135)根据第(129)至(133)项之任一的复合硬化体的生产方法，其中在脱水的同时施加所述压力。
(136)由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括通过抽吸使造纸淤泥脱水，然后使之干燥和硬化。
(137)由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括通过抽吸和施加压力使造纸淤泥脱水，然后使之干燥和硬化。
(138)一种复合硬化体，包括无机硬化体和防吸水剂(包括抗水剂)，其中所述无机非晶形体中包含纤维材料。
(139)一种复合硬化体，包括由两或多种氧化物组成的无机硬化体和防吸水剂，其中所述无机非晶形体中包含纤维材料。
(140)根据第(138)或(139)项的复合硬化体，其中所述防吸水剂的含量在0.1-3.0％(重量)的范围内。
(141)根据第(138)或(139)项的复合硬化体，其中所述防吸水剂为硬脂酸钙、脂肪酸衍生物或石蜡。
(142)一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，其中在其表面上形成防吸水剂层。
(143)根据第(142)项的复合硬化体，其中所述防吸水剂层是热固性树脂层。
(144)根据第(138)至(143)项之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。在此情况下，所述纤维材料是定向的特征意指每个纤维的纵向沿特定方向取向。
(145)一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第(138)至(144)项之任一的复合硬化体用于所述芯材。


图1示出本发明复合硬化体的基本结构。复合硬化体1包括由两或多种氧化物组成的非晶形体2，所述非晶形体2中包含纤维材料3。
本发明一实施方案中，复合硬化体1的特征在于所述无机非晶形体2中存在无机晶体，所述无机非晶形体2中还包含纤维材料3。
存在无机结晶体使压缩强度、弯曲强度和抗裂性得到改善。虽然原因尚不清楚，但推测所述结晶体阻碍裂缝生长，改善硬度和密度从而难以产生裂缝，并起承载压缩力的作用。
作为所述结晶体，有下列物质的晶体硅酸氢铝、高岭石、沸石、钙黄长石、syn、钙长石、黄长岩、合成钙黄长石、tobermorite、硬硅钙石、钙矾石；氧化物如SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO等；CaCO3(方解石(calsite))等。
要求所述结晶体的含量为所述复合硬化体总重的0.1-50％(重量)。因为结晶体太少时，不能获得上述作用，而太多时，强度降低。
顺便提及，Al2O3-SiO2体系的晶体化合物为硅酸氢铝、高岭石或沸石，Al2O3-CaO体系的晶体化合物为铝酸钙，CaO-SiO2体系的晶体化合物为硅酸钙，Al2O3-SiO2-CaO体系的晶体化合物为钙黄长石或钙长石，Al2O3-SiO2-CaO-MgO体系的晶体化合物为黄长岩或合成钙黄长石。
此外，碳酸钙(方解石)也可以晶体形式加入。虽然碳酸钙本身不是产生强度的物质，但据信碳酸钙被无机非晶形体包围起防止裂缝生长的作用从而使强度得到改善，还推测它起承载压缩力的作用。要求碳酸钙含量不大于所述复合硬化体总重的48％(重量)。因为超过48％(重量)时，弯曲强度降低。还希望不低于0.1％(重量)。此含量低于0.1％(重量)时，不能使强度得到改善。
本发明另一实施方案中，所述复合硬化体1主要包括由两或多种氧化物组成的无机非晶形体2，其中所述无机非晶形体2中包含有机纤维材料3。
本发明另一实施方案中，所述复合硬化体主要包括无机非晶形体2，其中所述非晶形体2中包含由多糖组成的有机纤维材料3。
本发明再另一实施方案中，所述复合硬化体1的特征在于所述无机非晶形体2中包含纤维材料3，比重为0.2-2.2。
在此情况下，所述比重意指4℃的水密度为1时物质的密度。通过测量硬化体的体积和重量，按(重量/体积)/0.999973计算，进行所述比重的测量。
所述比重低于0.2时，孔太大，则复合硬化体的强度降低；而比重超过2.2时，无机硬化体本身对强度的影响太大，纤维材料的增强作用相对降低，最终强度降低。即，当比重在0.2-2.2的范围内时，获得切实可行的压缩强度和弯曲强度。此范围是获得所述强度的特有范围。
特别地，优选比重为0.5-1.8，最优选为0.7-1.4。在此范围内，可在钉入钉子的过程中奇特地控制开裂。即当比重低于0.5时，孔数大大而促使开裂，而超过1.8时，无机非晶形体本身的影响太大，纤维材料的增强作用相对降低，因而断裂韧度值降低易导致开裂。因此将比重调至0.5-1.8，从而可控制开裂。
此外，据推测能控制开裂的比重范围比获得所述强度的范围窄的原因在于与弯曲强度等相比断裂韧度值受孔和纤维材料的影响更大。
本发明复合硬化体的另一实施方案中，所述复合硬化体1的特征在于无机非晶形体2中包含纤维材料3，孔隙率为5-60％。
孔隙率这样计算100％-(表观比重/真实比重)×100％。
所述比重意指4℃的水密度为1时物质的密度。通过测量硬化体的体积和重量，按(重量/体积)/0.999973计算，进行所述比重的测量。
所述真实比重由理论密度和组分的组成比通过加权平均计算。
孔隙率超过60％时，所述复合硬化体的强度降低，而孔隙率低于5％时，无机硬化体本身对强度的影响太大，纤维材料的增强作用相对降低，最终强度下降。
孔隙率的最佳范围是10-50％。这是能控制开裂的范围。
本发明复合硬化体的另一实施方案中，所述复合硬化体1主要包括由两或多种氧化物组成的非晶形体2和防吸水剂(包括抗水剂)(未示出)，所述非晶形体2中包含纤维材料3。
所述无机非晶形体2无特殊限制，但可使用选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的至少两种元素的氧化物，使用由两或多种氧化物组成的非晶形体特别理想。
由两或多种氧化物组成的非晶形体意指氧化物(1)-氧化物(2)…-氧化物(n)体系的非晶形体(其中n为自然数，氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)是不同的氧化物)。
这种非晶形体很难恰当地定义，但认为它是使两或多种氧化物经历固体溶解和水合反应等产生的非晶形化合物。
这种无机非晶形化合物中，构成所述氧化物的元素(至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通过荧光X-射线分析确定，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。此耙是X-射线强度的轻度波动，在X-射线图中为宽隆起。此外，所述耙的半宽值为2θ不小于2°。
所述复合硬化体1可改善弯曲强度和耐冲击性，因为首先所述非晶形体2是产生强度的物质，纤维材料3分散在所述非晶形体2中使断裂韧度值得到改善。而且，与结晶体相比，所述非晶形体更易有孔和调节比重。
此外，所述非晶形体没有强度各向异性，从而提供均质硬化体。而且，所述非晶形体具有在低密度下提供足够强度的优点。
另外，所述非晶形体是产生强度的物质的原因尚不清楚，但据推测与结晶体的结构相比可阻碍裂缝生长。而且，认为所述非晶形体与结晶体对比时，所述纤维材料易于均匀分散使断裂韧度值得到改善。因此，即使钉入钉子或形成通孔，也不产生裂缝，因而所述复合硬化体作为建材等工作所需材料是最佳的。
本发明再另一实施方案中，用由多糖组成的有机纤维材料作为所述纤维材料。由于由多糖组成的有机纤维材料中存在OH基，通过氢键与所述无机非晶形体中存在的OH基结合，据信可显著提高所述复合硬化体的断裂韧度值，从而改善抗裂性和弯曲强度。
因此，即使钉入钉子或形成通孔，也不产生裂缝，因而所述复合硬化体作为建材等工作所需材料是最佳的。
作为所述氧化物可使用金属和/或非金属的氧化物，要求选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。特别地，Al2O3-SiO2-CaO体系或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的无机非晶形体或这些无机非晶形体的复合物是最佳的。此外，后一无机非晶形体中的氧化物是一或多种除Al2O3、SiO2和CaO之外的金属和/或非金属氧化物。
首先，所述Al2O3-SiO2-CaO体系的非晶形体是使Al2O3、SiO2和CaO之全部或一部分经固体溶解或水合反应等产生的有非晶形结构的化合物。即包括使Al2O3和SiO2，SiO2和CaO，Al2O3和CaO，或Al2O3、SiO2和CaO的混合物经固体溶解或水合反应等产生的各种化合物。
所述无机非晶形化合物中，Al、Si和Ca通过荧光X-射线分析确定，通过X-射线衍生分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。此耙是X-射线强度的轻度波动，在X-射线图中为宽隆起。此外，所述耙的半宽值为2θ不小于2°。
除Al2O3、SiO2和CaO之外还加有至少一种氧化物的体系即Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的非晶形体包括使除Al2O3-SiO2-CaO体系的上述组合之外还使Al2O3和氧化物，SiO2和氧化物，CaO和氧化物，Al2O3、SiO2和氧化物，SiO2、CaO和氧化物，Al2O3、CaO和氧化物，或Al2O3、SiO2、CaO和氧化物的混合物经固体溶解或水合反应等产生的各种化合物。
此外，在两或多种氧化物或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物(1)…-氧化物(n)(n为不小于2的自然数)的非晶形体的情况下，认为它包括使这些氧化物的混合物例如选自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(其中n为不小于2的自然数，n值不同时氧化物(n)意指不同的氧化物，不包括Al2O3、SiO2和CaO)的至少两种氧化物经固体溶解或水合反应等产生的各种化合物，使选自Al2O3、SiO2和CaO的至少两种氧化物的混合物经固体溶解或水合反应等产生的化合物，还包括使选自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(n为不小于2的自然数)的至少一种氧化物和选自Al2O3、SiO2和CaO的至少一种氧化物的混合物经固体溶解或水合反应等产生的化合物。
所述无机非晶形化合物中，构成所述氧化物的Al、Si、Ca和其它元素(两或多种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通过荧光X-射线分析确定，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
在此情况下，与Al2O3、SiO2和CaO组合的氧化物可以是一或多种，可使用除Al2O3、SiO2和CaO以外的金属和/或非金属氧化物。例如可选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。可基于所述复合硬化体的预期性能进行选择。
例如，可用碱等除去Na2O或K2O，电镀处理之前进行所述去除处理时，可使欲电镀的复合硬化体表面变粗糙起锚定作用。
MgO作为与Al2O3、SiO2和CaO的固溶液有助于提高强度使弯曲强度和耐冲击性显著改善。
用作生物材料(牙齿植入物、人造骨)时，P2O5特别适用以有助于与骨头粘结。
SO3适用作抗菌建材，因为它有抗菌性。
TiO2是白色颜料，起光氧化催化剂的作用，从而可仅通过光照迫使粘附的有机污染物氧化而净化。因此，它具有能用作可自净建材或各种过滤器或反应催化剂的特殊作用。
MnO适合用作浅黑色颜料，Fe2O3适合用作增亮颜料，ZnO为白色颜料。
此外，这些氧化物可单独存在于所述非晶形体中。
上述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO优选为Al2O3占所述复合硬化体总重的3-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的5-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的6-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
因为Al2O3的含量低于3％(重量)或超过51％(重量)时，所述复合硬化体的强度降低，而SiO2的含量低于5％(重量)或超过53％(重量)时，所述复合硬化体的强度降低。CaO的含量低于6％(重量)或超过63％(重量)时，所述复合硬化体的强度也降低。
此外，所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO更优选为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
进一步地，为获得有更高强度的硬化体，换算成氧化物时有利的是分别将CaO/SiO2之比调至0.2-7.9，CaO/Al2O3之比调至0.2-12.5。
包含Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO之一或多种作为除Al2O3、SiO2和CaO之外的氧化物时，每种氧化物的优选含量如下。不必说，这些氧化物的总含量不超过100％(重量)。
Na2O占所述复合硬化体总重的0.1-2.4％(重量)MgO占所述复合硬化体总重的0.3-22.0％(重量)P2O5占所述复合硬化体总重的0.1-14.6％(重量)SO3占所述复合硬化体总重的0.1-7.0％(重量)K2O占所述复合硬化体总重的0.1-2.4％(重量)TiO2占所述复合硬化体总重的0.1-17.4％(重量)MnO占所述复合硬化体总重的0.1-3.0％(重量)Fe2O3占所述复合硬化体总重的0.2-35.6％(重量)ZnO占所述复合硬化体总重的0.1-3.6％(重量)这些氧化物的含量限于上述范围的原因在于它们超出上述范围时，所述复合硬化体的强度降低。
此外，上述各氧化物的更优选含量如下。不必说，这些氧化物的总含量不超过100％(重量)。
Na2O占所述复合硬化体总重的0.1-1.2％(重量)MgO占所述复合硬化体总重的0.3-11.0％(重量)P2O5占所述复合硬化体总重的0.1-7.3％(重量)SO3占所述复合硬化体总重的0.1-3.5％(重量)K2O占所述复合硬化体总重的0.1-1.2％(重量)TiO2占所述复合硬化体总重的0.1-8.7％(重量)MnO占所述复合硬化体总重的0.1-1.5％(重量)Fe2O3占所述复合硬化体总重的0.2-17.8％(重量)ZnO占所述复合硬化体总重的0.1-1.8％(重量)所述化合物是否有非晶形结构可通过X-射线衍射确定。即，当X-射线衍射在2θ15°-40°的区域内观察到耙时，所述化合物有非晶形结构。本发明中，除完全非晶形结构之外，所述非晶形结构中还可包含结晶体。具体地，可包含硅酸氢铝、高岭石、沸石、钙黄长石、syn、钙长石、黄长岩、合成钙黄长石、tobermorite、硬硅钙石或钙矾石的结晶体；氧化物如SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO等的结晶体；CaCO3(方解石)等的结晶体。
虽然据信这些结晶体本身不是产生强度的物质，但相信它们具有提高硬度和密度以改善压缩强度或控制裂缝生长等作用。此外，要求所述结晶体的含量占所述复合硬化体总重的0.1-50％(重量)。因为所述结晶体太少时，不能获得上述作用，而太多时，强度降低。
顺便提及，所述Al2O3-SiO2体系的晶体化合物为硅酸氢铝、高岭石或沸石，Al2O3-CaO体系的晶体化合物为铝酸钙，CaO-SiO2体系的晶体化合物为硅酸钙，Al2O3-SiO2-CaO体系的晶体化合物为钙黄长石、syn或钙长石，Al2O3-SiO2-CaO-MgO体系的晶体化合物为黄长岩或合成钙黄长石。
此外，希望所述结晶体含Ca，可包含钙黄长石、Syn(Ca2Al2O7)、合成黄长石(Ca2(Mg0.5Al0.5)(Si1.5Al0.5O7))、合成钙黄长石(Ca2(Mg0.25Al0.75)(Si1.25Al0.75O7))、有序的钙长石(Anorthite，ordered)(Ca2Al2Si2O8)或碳酸钙(方解石)。因为含Ca化合物有高强度。
本发明复合硬化体中，由至少两种氧化物组成的非晶形体中可加入卤素。此卤素在形成固溶液或水合物的反应中起催化剂的作用，也可作为控制燃烧的物质。要求含量为0.1-1.2％(重量)。因为此含量低于0.1％(重量)时，强度较低，而超过1.2％(重量)时，燃烧产生有害物质。作为所述卤素，氯、溴和氟是理想的。
类似地，可加入碳酸钙(方解石)。碳酸钙本身不是产生强度的物质，但据信由于碳酸钙被非晶形体包围防止裂缝生长等从而有助于提高强度。要求碳酸钙含量不大于所述复合硬化体总重的48％(重量)，因为超过48％(重量)时，弯曲强度降低。还希望不低于0.1％(重量)。此含量低于0.1％(重量)时，不能起提高强度的作用。
此外，有利的是添加粘合剂进一步提高强度，改善耐水性、耐化学性和耐火性。所述粘合剂为热固性树脂或无机粘合剂或两者是理想的。作为所述热固性树脂，至少一种选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和脲醛树脂的树脂是理想的。作为所述无机粘合剂，至少一种选自硅酸钠、硅胶和氧化铝溶胶(zol)的无机粘合剂是理想的。
此外，所述热固性树脂例如至少一种选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和脲醛树脂的热固性树脂可涂于所述表面上。
本发明一实施方案中，所述非晶形体中所含纤维材料可以是有机或无机的。作为有机纤维材料，可使用选自化学纤维如维尼纶、聚丙烯和聚乙烯等和由多糖组成的有机纤维材料至少之一，但由多糖组成的有机纤维材料是理想的。因为所述多糖有OH基，容易通过氢键与形成无机粉末的各种化合物如Al2O3、SiO2、CaO等键合。
所述多糖理想的是选自氨基糖、糖醛酸、淀粉、糖原、旋复花粉、地衣淀粉、纤维素、壳多糖、脱乙酰壳多糖、半纤维素和果胶的至少一种化合物。作为由这些多糖组成的有机纤维材料，适合采用纸浆、纸浆糟粕、废纸如报纸或杂志等的粉碎物。
顺便提及，除纤维素之外，所述纸浆还包含约10-30％(重量)的木质素。
另一方面，可用选自氧化铝须晶、SiC须晶、氧化硅-氧化铝基陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和金属纤维至少之一作为无机纤维材料。
此外，所述纤维材料的含量理想的是2-75％(重量)。此含量低于2％(重量)时，复合硬化体的强度降低，而超过75％(重量)时，有防火性、耐水性、尺寸稳定性等下降的危险。
另外，所述纤维材料的平均长度理想的是为10-3000μm。平均长度太短时，不导致缠结，而太长时，易产生间隙使所述无机硬化体的强度降低。
本发明复合硬化体的另一实施方案中，重要的是包含防吸水剂(包括抗水剂)。即在所述复合硬化体中添加防吸水剂(包括抗水剂)时，首先抑制所述复合硬化体的吸水能力，从而可避免因吸水导致强度降低。而且，控制吸水量可防止因吸收水重复冻冰和融化导致开裂。
为产生这些作用，有利的是在所述复合硬化体中加入不少于0.1％(重量)的防吸水剂(包括抗水剂)，但超过10.0％(重量)时导致所述复合硬化体的强度降低，因而添加量为0.1-10％(重量)，优选0.2-4.0％(重量)。
所述防吸水剂具有防止水渗入复合硬化体内的功能和作用，具体地可使用松香类、石蜡类(石蜡)、硅氧烷类、脂肪酸类(脂肪酸衍生物)、丙烯酸类、卵磷脂类、胶乳类、反应性胶粘剂、硬脂酸类(硬脂酸钙)、改性石油树脂类、粉蜡(microwax)类、硅烷类、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、环氧树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯类、甲基丙烯酸类、淀粉类、聚酰亚胺类、聚酯类、酚醛树脂类、琥珀酸类等。
而且，所述抗水剂均匀地加入所述复合硬化体中，也可仅加至所述复合硬化体的表面层。即(1)在配混起始原料中混合并均匀加入给定量的抗水剂使所述防吸水剂分散以成形。或者(2)将给定量的抗水剂刷涂、辊涂或喷涂等在复合硬化体的表面层上，干燥、加热硬化和固化等形成薄膜。
作为上述复合硬化体，推荐使工业废料干燥、聚集和硬化得到的硬化体，特别优选使造纸淤泥(糟粕)干燥、聚集和硬化得到的硬化体。即所述造纸淤泥是含无机物的纸浆糟粕，用工业废料作为起始原料成本很低，有助于解决环境问题。而且，造纸淤泥本身有粘合剂的作用，具有能与其它工业废料捏合制成要求形状的优点。
此外，所述防吸水剂通过以下方法施加(i)在配混起始原料的过程中将所述防吸水剂直接加入或用水或溶剂等稀释后加入起始原料中，然后均匀混合；或(ii)在所述复合硬化体成形后通过刷涂、辊涂或喷涂等将给定量的防吸水剂涂于复合硬化体表面，干燥或加热硬化或固化形成涂膜或薄层。特别地，可通过方法(ii)在复合硬化体表面上形成防吸水剂层。涂布量理想地为10-200g/m2。低于10g/m2时，没有防吸水的作用，而超过200g/m2时，因树脂本身吸水导致复合硬化体降解。
一般地，所述造纸淤泥除纸浆之外还包含水和选自卤素、碳酸钙和Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的氧化物或氢氧化物例如Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的晶体或溶胶物质，作为氧化物前体，或复合物中的至少一种。特别地，所述高级纸的废纸包含大量钙基晶体如高岭土或碳酸钙等，因而包含大量所述废纸的淤泥适合用作所述造纸淤泥。此外，所述卤素优选氯、溴和氟。
而且，所述造纸淤泥的水含量优选为20-95％(重量)。此水含量低于20％(重量)时，所述淤泥太硬而难以成形，超过95％(重量)时，所述淤泥变成泥浆而难以成形。
更优选地，所述造纸淤泥的水含量为20-80％(重量)。
此外，有关使用造纸淤泥的硬化体的技术有许多，但它们与本发明不同。
例如，JP-A-49-86438公开了通过将纸浆糟粕(纤维素组分)与石灰渣(碳酸钙)混合和热压获得的硬化体，但所述纸浆糟粕意指纤维素，与利用本发明所定义的造纸淤泥中的无机组分和使纤维分散在无机非晶形体中不一致。因而在石灰渣颗粒边界产生裂口或不能防止裂缝生长，弯曲强度和压缩强度较差。而且所述石灰渣是晶体而不是本发明所定义的非晶形体。
JP-A-5-270872、JP-A-6-293546、JP-A-7-47537和JP-A-7-69701是水泥和无机增强纤维的复合技术，与本发明定义的使纤维材料分散于无机非晶形体中不同。
JP-A-10-15923是使纸浆糟粕与结晶石膏混合的技术，与本发明定义的使纤维材料分散于无机非晶形体中不同。
JP-A-51-30088是使废纸浆和轻质无机材料的燃烧灰成形的技术，但未描述燃烧条件等，不能获得非晶形燃烧灰。
JP-A-49-2880是针对所述废纸浆中的纤维的技术，与本发明定义的使纤维材料分散于无机非晶形体中不同。
JP-A-53-81388公开使纸浆糟粕中的纤维(纤维20％，土和沙子0.01％)与木屑混合成形，与本发明定义的使纤维材料分散于无机非晶形体中不同。
JP-A-8-246400是用废纸浆本身(仅纤维素)代替造纸淤泥的技术。
JP-A-48-44349是使含有机物和无机物的废纸浆与高聚物乳液等混合的技术。所述无机物意指氧化硅、氧化铝和氧化铁，基本上指结晶金属氧化物的单体，与本发明定义的通过两或多种金属氧化物键合构造的复杂非晶形体系不同。
JP-A-49-99524是陶瓷形成物(多晶体)，与本发明所定义的非晶形体系不同。
所述复合硬化体1中，如图2所示包含无机颗粒或无机粉末4更有利。包含无机颗粒或无机粉末4有利于改善耐火性或通过与非晶形体反应形成产生强度的物质提高强度。通过调节所述无机颗粒或无机粉末的量，可调节所述复合硬化体的比重和孔隙率。
如图2所示，所述复合硬化体1包括无机粉末4和由多糖组成的有机纤维材料3，需要时可加有粘合剂。在图2的情况下，所述无机非晶形体2也起粘合剂的作用。
由于所述无机粉末和由多糖组成的有机纤维材料中存在OH基，所述无机粉末和所述有机纤维材料、或所述有机纤维材料之间通过氢键复杂地相互缠结而相互复合和结合成一体。从而可在不使用水泥或加固板如铁板等的情况下确保所述强度，改善可加工性和生产能力。而且，所述有机纤维材料使断裂韧度值增加，所述无机粉末阻碍裂缝生长，从而改善抗裂性。
此外，所述无机粉末有利于改善耐火性或如上所述与所述非晶形体反应形成产生强度的物质而提高强度，因而可通过调节所述无机粉末的量来调节所述复合硬化体的比重和孔隙率。
作为所述无机颗粒或无机粉末，可使用选自碳酸钙、氢氧化钙、石英砂、石英砂球、珍珠岩、氢氧化铝、氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙和工业废粉末的至少一种。作为所述工业废粉末，特别优选使用选自造纸淤泥中所含无机物(上述非晶形体)的燃烧粉末、造纸淤泥的燃烧粉末、玻璃抛光灰尘和硅砂粉碎灰尘的至少一种工业废粉末。因为使用这些工业废粉末可降低成本，还有助于解决环境问题。
所述造纸淤泥的燃烧粉末有与所述非晶形体近似相同的组成。但理想的是有以下组成(按Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO计算)Na2O占所述复合硬化体总重的0.1-2.4％(重量)MgO占所述复合硬化体总重的0.3-22.0％(重量)P2O5占所述复合硬化体总重的0.1-14.6％(重量)SO3占所述复合硬化体总重的0.1-7.0％(重量)K2O占所述复合硬化体总重的0.1-2.4％(重量)TiO2占所述复合硬化体总重的0.1-17.4％(重量)MnO占所述复合硬化体总重的0.1-3.0％(重量)Fe2O3占所述复合硬化体总重的0.2-35.6％(重量)ZnO占所述复合硬化体总重的0.1-3.6％(重量)此外，所述通过燃烧造纸淤泥得到的无机粉末是在300-1500℃下对所述造纸淤泥进行热处理得到的。如此所得无机粉末为非晶形的，强度和韧性极好，且密度低，因而分散在复合硬化体中可减轻重量。而且，在不低于300℃但低于800℃的温度下燃烧所述造纸淤泥时，或在300-1500℃下加热然后迅速冷却时，所得无机粉末必然包含非晶形体，是有利的。
所述无机颗粒或无机粉末的比表面积理想的是为0.8-100m2/g。低于0.8m2/g时，所述非晶形体与所述无机粉末之间的接触面积变小，强度降低，而超过100m2/g时，防止裂缝生长或提高硬度的作用减小，最终强度降低。
所述无机颗粒或无机粉末的比表面积更优选为1.6-100m2/g。
进一步地，希望所述无机粉末包含至少一种选自氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠和五氧化二磷的无机物。这些无机物是化学稳定的，耐侯性极好，具有作为工业材料如建材等所要求的性能。
所述无机颗粒或无机粉末的平均粒度太小或太大时，不能获得足够的强度，因而希望在1-100μm的范围内。而且，所述无机颗粒或无机粉末的含量优选为10-90％(重量)。即当所述无机粉末太小时，强度降低，而所述无机粉末的含量太大时，产生脆性，也使强度降低。
本发明复合硬化体用于各种工业中，可用于新型建材代替硅酸钙板、珍珠岩板、胶合板和石膏板等，以及用于医用材料如假肢、人造骨、牙齿植入物，和电子材料如印刷电路板的芯物质、层间树脂绝缘层等。
下面作为所述复合硬化体的应用实例，针对建材描述本发明。
本发明的板状建材可通过将本发明复合硬化体制成的芯材制成板获得。
本发明的复合建材这样构造如图3所示在芯材5的至少一个表面(所示实施方案中在其两个表面)上形成增强层6，其中本发明的复合硬化体1用于所述芯材5。即当芯材5由本发明复合硬化体1制造时，即使向所述芯材施加拉力，也不易导致破裂，因为所述芯材本身的弯曲强度极好，而且增强层6置于所述芯材的表面上。而且即使向所述表面局部施压，也不产生凹痕或凹陷。
使用本发明复合建材中，通过上漆或通过装饰板、饰面板等在所述增强层6上形成装饰层，从而改善耐冲击性，不易出现损伤如凹痕等，所述损伤不损坏装饰面因而不降低设计性能。
而且，所述增强层6有在树脂6a中包埋有纤维基材料6b的结构。作为树脂6a，特别优选使用热固性树脂。因为热固性树脂的耐火性极好，甚至在比热塑性树脂更高的温度下也不软化，不损失作为增强层的作用。作为所述热固性树脂，酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、脲醛树脂等是适用的。为使增强层具有足够的硬度和耐冲击性和更高的耐火性，所述增强层中热固性树脂的含量优选在10-65％(重量)的范围内。
另一方面，优选用无机纤维作为所述纤维基材料6b。因为它们可提高增强层6的强度，降低其热膨胀系数。作为所述无机纤维，可使用玻璃纤维、矿物纤维和陶瓷纤维，它们的成本低且耐热性和强度极好。作为所述纤维基材料，可使用不连续纤维的垫状(matt-shaped)产品、将连续的长纤维切成3-7cm形成的垫状产品(所谓碎绳垫)、分散在水中后的片状产品、螺旋形层压连续长纤维所得垫状产品、或连续长纤维的织品。
此外，所述增强层的厚度优选为0.2-3.5mm。设置在上述范围内时，获得足够的硬度和耐冲击性，并可保持很高的可加工性。此外，所述增强层中可加入阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等和常用的无机粘合剂如硅溶胶、铝溶胶、水玻璃等。
所述增强层优选包含弹性高聚物。在此情况下，甚至在钉钉时，在钉子周围也不产生开裂，所述弹性高聚物还可确保钉子表面的摩擦力以改善钉子的固着力。
为获得固钉力优选用由热固性树脂和弹性高聚物组成的树脂组合物作为所述树脂。即，它是使弹性高聚物的乳液分散于未固化的热固性树脂溶液中所得产品。使该树脂固化，所述弹性高聚物的“岛”分散在热固性树脂基体的“海”中，从而确保所述树脂的强度，提供所述韧性。
所述弹性高聚物优选为橡胶胶乳、丙烯酸乳胶、丙烯酸酯胶乳、或聚氨酯胶乳。因为它们可以液体形式分散于未固化的热固性树脂溶液中。而且，所述热固性树脂和弹性高聚物为液体，具有易渗入多孔基质或纤维基质中的优点。
作为所述橡胶胶乳，有利的是使用丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)。作为所述热固性树脂，有利的是使用酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。
作为固含量的热固性树脂与弹性高聚物之重量比优选为95/5-65/35。热固性树脂含量太高时，韧性降低，易产生裂缝，固钉力降低；而弹性高聚物含量太高时，树脂强度下降，固钉力下降。因此，作为固含量的热固性树脂与弹性高聚物之重量比为95/5-65/35时，固钉力最佳。
本发明中，用所述复合硬化体作芯材，其至少一个表面上可设有装饰层。
作为所述装饰层，可使用选自三聚氰胺树脂漆、三聚氰胺树脂浸渍纸、聚酯树脂漆、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂浸渍纸、紫外线固化树脂漆、氯乙烯树脂薄膜、氨基甲酸酯树脂薄膜、聚丙烯酰氨基甲酸酯、氟乙烯树脂膜的至少一种树脂基装饰层以及装饰板、天然木材单板(玫瑰、柚木、松木、搁板、橡木、日本柳杉)、天然石材、人造石材、地毯、氯乙烯瓷砖、布地毯、装饰胶合板和榻榻米垫等。
作为所述装饰板，可使用由酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的三层结构的装饰板，以及由三聚氰胺树脂浸渍的背衬层、酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的四层结构的装饰板。特别地，有酚醛树脂浸渍的芯层作为芯层的装饰板可用于地面构件等，因为表面强度相当高。所述装饰板的厚度优选为0.1-10mm。
此外，本发明的建材中，优选在所述芯材和所述装饰层之间形成由树脂和纤维材料制成的增强层。因为耐冲击性可得到更多的改善，可用于对耐用性的要求更严格的地面构件。作为构成所述增强层的树脂，热固性树脂是理想的。所述热固性树脂的耐火性极好，与热塑性树脂相比，甚至在更高的温度下也不软化且不损失作为增强层的功能。
此外，本发明复合硬化体，通过在其至少一个表面上附着防水纸改善耐水性和强度可用于复合建材。
而且，代替形成所述增强层，可将所述热固性树脂例如选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和脲醛树脂的至少一种热固性树脂涂于所述复合硬化体的表面上。
另一方面，本发明板状建材的厚度优选为3-30mm。低于3mm时，强度降低，而超过30mm时，不能获得相应的强度。
下面描述本发明复合硬化体生产方法的各种实施方案，和使用本发明复合硬化体的板状建材和复合建材生产方法的各种实施方案。
首先，所述复合硬化体的生产方法举例如下。
即，用造纸淤泥作为所述复合硬化体的起始原料。作为所述造纸淤泥，优选使用新闻印刷纸、牛皮纸、钛纸、面巾纸、棉纸、手纸、卫生纸、餐巾纸、各种工业用纸或各种民用纸的造纸过程中排放的造纸淤泥。作为可商购的造纸淤泥，可使用Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”和“Green sludge”等。
可使用下述方法将造纸淤泥制成要求的形状倒入要求的模塑框或设有类似过滤器的底板的模塑框中，加压除水至一定程度；或者在传统已知的改良型长网造纸机或滚筒型造纸机中用造纸淤泥的浆液造纸；等等。然后，将经成形体放在常用基板或类似过滤器的基板上，用常用加压件或过滤器状加压件施加压力在10-300kgf/cm2的压力下压紧，进行加压、脱水和干燥，并在20-160℃的加热温度下硬化，得到复合硬化体1。所述加热温度太高时，导致变形或裂化等，而加热温度太低时，干燥所需时间长，生产能力下降。此外，术语“压紧”意指在施加压力的同时保持所述成形体。
通过此压紧，使所述纤维材料沿垂直于所述加压方向的方向取向。由于施加压力可除去水，可防止因捕获水导致结晶过度发展从而适当地形成非晶形体。而且，此取向可提高弯曲强度。
另外，如前面所述可添加或施用防吸水剂。
特别地，将所述复合硬化体制成板作为所述板状建材或复合建材的芯材时，通过传统方法如压榨脱水法、滚筒造纸法、改良型长网造纸法、或挤压成形法等将所述造纸淤泥制成板材然后干燥；或在通过传送带传送的同时辊压所述造纸淤泥形成板状体，然后在80-160℃的加热温度下加热，同时如前面所述在基板上压紧进行压榨和脱水形成板状芯材。在此情况下，压力适合为1-400kgf/cm2，优选1-300kgf/cm2。通过适当地改变所述压力可调节比重。例如在350kgf/cm2下所述比重为约1.4。
作为比重的调节方法，除改变所述压榨中的压力之外，还有添加无机粉末法、添加各种发泡剂以在无机非晶形体中形成气泡的方法等。
此外，根据本发明的方法，可加入无机颗粒4，与造纸淤泥混合，然后压紧，加热硬化同时进行加压和水合作用。这样，所述无机颗粒4可分散在复合硬化体1中。
而且，根据本发明的方法，将所述造纸淤泥的板状体压紧进行加压和水合作用之后，使所述成形体干燥和加热硬化。
甚至在这些情况下，也可通过压紧取向来提高弯曲强度。
根据本发明复合硬化体的生产方法，如上所述在高压下压榨所述成形体，从而可使所述成形体迅速进行水合作用，可促进无机非晶形体的生成反应。
如果所述硬化在不加压的情况下进行，则产生畴(domain)，为所述无机非晶形体以致密态特别聚集的部分，从而易于导致开裂，除非分开地添加粘合剂。相反，在加压下进行硬化时，可避免因出现畴所致不便。
此外，加压可降低所述复合硬化体的孔隙率以增加强度，而除去水可防止所述无机非晶形体完全结晶，从而所述硬化体的一部分为结晶体形式，可防止裂缝生长，提高压缩强度。
另外，通过加压进行水合作用后，可在施加压力的状态下进行干燥和硬化，或者可在施加压力的同时进行。
本发明复合硬化体中，除所述造纸淤泥之外还可用金属醇盐或金属氢氧化物作为起始原料。例如，使Al、Si、Ca的醇盐或氢氧化物的混合物与粉碎的废纸料混合，在酸或碱存在下经历水解和聚合反应形成溶胶，然后通过干燥和硬化使所述溶胶凝胶化。
据推测如此所得凝胶与使Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO等氧化物经固体溶解或水合反应所得化合物相同。
例如，也可如下生产所述复合建材。
首先，通过传统的已知方法如滚筒造纸法、改良型长网造纸法、压榨脱水法、或挤压成形法等将造纸淤泥制成板材，或在通过传送带传送的同时辊压所述造纸淤泥或混合物形成板状体。另一方面，将树脂浸渍在纤维材料中，在25-70℃下进行热处理，干燥形成增强板。然后，将所述板状体和所述增强板层压、压紧和加热，同时进行压榨和脱水，形成由芯材5(复合硬化体)和增强层6组成的复合建材。在此情况下，所述加热温度为80-200℃，压力为1-400kgf/cm2，优选约1-300kgf/cm2。
如前面所述通过压紧使纤维材料定向，从而可提高弯曲强度，同时通过压榨除去水，可防止因捕集水导致结晶过度发展。
将造纸淤泥的板状体等压紧同时进行压榨和脱水然后使成形体干燥和硬化时，用于脱水的压力适合为约10-100kgf/cm2。低于10kgf/cm2时，脱水不完全而结晶，超过100kgf/cm2时，所述纤维材料的取向作用过度，在干燥和硬化过程中形成层状剥离。
此外，代替上述生产方法，可采用以下方法将树脂组合物浸渍在无机纤维垫中，干燥和热压使热固性树脂固化，从而形成增强层，然后用粘合剂使所得增强层粘附于预先硬化的芯材。
也可采用以下方法分开地将热固性树脂如酚醛树脂等涂于纤维如玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维的表面上，将由这些纤维组成的纤维材料层压在板状体上，然后热压。在分开的步骤中将热固性树脂涂于纤维表面的方法中，与浸渍树脂的粘合性改善，而且所述纤维容易相互粘合，可有利地改善树脂的浸渍率。
所述涂布方法包括使未固化的热固性树脂浸入纤维材料中然后干燥；使玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维的初熔体通过喷嘴排出，通过吹制法或离心法纤化，同时将热固性树脂如酚醛树脂等的溶液喷于其中。
此外，用玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维作为构成所述纤维材料的物质时，有利的是涂布硅烷偶联剂。可在所得复合建材的正反面上漆，或者可通过粘合剂与装饰板或单饰面板等粘结。
所述上漆通过刷涂或喷涂各种颜料或油墨等进行。作为所述装饰板，可使用由酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的三层结构的装饰板，和由三聚氰胺树脂浸渍的背衬层、酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的四层结构的装饰板。特别地，有酚醛树脂浸渍的芯层作为芯层的装饰板因表面强度相当高可用于地面构件等。
作为所述单饰面板，可使用日本柳杉和柏树等高级木材。
此外，如前面所述，代替形成增强层，可将所述热固性树脂例如选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和脲醛树脂的至少一种热固性树脂涂于所述复合硬化体的表面上。
而且，本发明复合硬化体可包含各种油墨和颜料。
附图简述图1为本发明复合硬化体一实施方案的示意图。
图2为本发明复合硬化体一实施方案的示意图。
图3为本发明复合硬化体一实施方案的示意图。
图4为实施例1的复合硬化体的X-射线衍射图。
图5为实施例5的复合硬化体的X-射线衍射图。
最佳实施方式(实施例1-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆 51.4wt％MgO1.4wt％SiO2 24.2wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O5 0.2wt％CaO 8.0wt％ Cl 0.2wt％TiO2 1.0wt％ ZnO0.1wt％其它 微量此外，利用光学显微镜(50倍)观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例1-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆46.0wt％TiO2 1.0wt％Al2O314.0wt％SO31.0wt％Al2O314.0wt％SO31.0wt％CaO8.0wt％ P2O5 0.2wt％Na2O 0.2wt％ Cl 0.3wt％K2O 0.2wt％ 其它微量Fe2O30.2wt％(实施例1-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例1-1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO2 34.1wt％MgO 6.0wt％Al2O320.7wt％P2O5 2.7wt％Fe2O312.4wt％TiO21.0wt％CaO21.3wt％SO3 0.5wt％Cl 0.2wt％ZnO 0.1wt％其它 微量此外，平均粒度为11.0μm，真实比重为2.756，比表面积为19.0m2/g。
然后，通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-4)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于芯材的正反面，在80℃的温度下干燥20分钟。
然后，按与实施例1-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放于所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
(实施例1-5)将1512重量份实施例1-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-6)将1200重量份实施例1-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-7)在实施例1-1的复合硬化体表面涂布100g/m2酚醛树脂(HP-3000A，Asahi Yukizai Kogyo Co.，Ltd.生产)，在80℃的温度下干燥20分钟。然后将实施例1-1的复合硬化体和用酚醛树脂处理的硬化体(实施例1-7)在水中浸泡24小时测量其弯曲强度。结果，实施例1-1中弯曲强度为137kgf/cm2，实施例1-7中为295kgf/cm2。即证明涂布所述树脂可改善防潮性。
(实施例1-8)该实施例与实施例1-1基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为15％(重量)的浆液，将1500kg此浆液通过传送带传送，同时施加63kgf/cm2(6.17MPa)的压力，通过压榨脱水得到厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例1-9)该实施例与实施例1-2基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为20％(重量)的浆液，将3000kg此浆液通过传送带传送，同时施加52kgf/cm2(5.10MPa)的压力，通过压榨脱水得到厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例1-10)该实施例与实施例1-3基本相同，但将103重量份所述燃烧造纸淤泥、1800重量份实施例1-1的未燃烧造纸淤泥和4500重量份水捏合得到浆液。然后向所述浆液施加25kgf/cm2(2.45MPa)的压力，通过压榨脱水得到厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例1-11)该实施例与实施例1-5基本相同，但将1800重量份实施例1-1的未燃烧造纸淤泥、250重量份酚醛树脂和4500重量份水捏合得到浆液。然后向所述浆液施加20kgf/cm2(1.96MPa)的压力，通过压榨脱水得到厚20mm的板状体。然后在110℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(对比例1-1)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。
将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例1-2)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。SiO2 33.4wt％ MgO 2.4wt％Al2O314.2wt％ P2O5 7.0wt％Fe2O3 5.0wt％ Na2O0.7wt％CaO 33.9wt％K2O 0.7wt％对以上实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表1中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JISA5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
表1

还通过X-射线衍射确定实施例1-1和实施例1-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别示于图4和5中。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
(实施例2-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加10kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热干燥形成用于板状建材的板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆51.4wt％SO30.5wt％SiO2 24.2wt％P2O5 0.2wt％Al2O3 14.0wt％Cl 0.2wt％CaO 8.0wt％ ZnO 0.1wt％MgO 1.4wt％ 其它微量TiO2 1.0wt％此外，利用光学显微镜观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例2-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加10kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热干燥形成用于板状复合建材的板状复合硬化体。此外，实施例2-2中所用造纸淤泥和实施例2-1中所用造纸淤泥的商品名相同均为“Green Sludge”，但是由不同造纸厂排出的。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆 46.0wt％Cl 0.3wt％SiO2 24.2wt％Na2O 0.2wt％Al2O314.0wt％K2O 0.2wt％CaO8.0wt％ Fe2O30.2wt％MgO4.6wt％ P2O5 0.2wt％TiO2 1.0wt％ 其它 微量SO3 1.0wt％(实施例2-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定上述造纸淤泥的所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
测得SiO2 34.1wt％TiO2 1.0wt％CaO21.3wt％SO3 0.5wt％Al2O320.7wt％Cl0.2wt％Fe2O312.4wt％ZnO 0.1wt％MgO6.0wt％ 其它 微量P2O5 2.7wt％此外，平均粒度为11.0μm，真实比重为2.756，比表面积为19.0m2/g。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时施加5 kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例2-4)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在85℃的温度下干燥20分钟得到增强板。
然后，按与实施例2-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7 kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
(实施例2-5)将1512重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加5kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到用于板状建材的板状复合硬化体。
(实施例2-6)将1200重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在120℃下加热得到用于板状建材的板状复合硬化体。
(实施例2-7)在实施例2-1的复合硬化体表面涂布100g/m2酚醛树脂(HP-3000A，Asahi Yukizai Kogyo Co.，Ltd.生产)，在80℃的温度下干燥20分钟得到复合硬化体。
然后将实施例2-1的复合硬化体和实施例2-7的复合硬化体在水中浸泡24小时测量其弯曲强度。结果，实施例2-1中弯曲强度为127kgf/cm2，实施例2-7中为219kgf/cm2。即证明涂布所述树脂可改善防潮性。
(实施例2-8)该实施例与实施例2-1基本相同，但向实施例2-1的造纸淤泥中加水形成固含量为8％(重量)的浆液，利用圆造纸机将8000kg此浆液制成厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例2-9)该实施例与实施例2-2基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为5％(重量)的浆液，利用圆造纸机将5000kg此浆液制成厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例2-10)
该实施例与实施例2-3基本相同，但将103重量份实施例2-1的燃烧造纸淤泥、1209重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥和3000重量份水捏合得到。
然后向所述浆液施加35kgf/cm2(3.43MPa)的压力，通过压榨脱水得到厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例2-11)该实施例与实施例2-4基本相同，但通过与实施例2-10相同的方法得到板状复合硬化体。
(实施例2-12)该实施例与实施例2-5基本相同，但将3500重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。然后通过传送带传送所述捏合物的同时施加5kgf/cm2(0.49MPa)的压力，得到厚10mm的板状体。然后在150℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例2-13)该实施例与实施例2-6基本相同，但将2300重量份实施例2-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂、600重量份燃烧造纸淤泥和350重量份水捏合得到捏合物。然后通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2(0.29MPa)的压力，得到厚10mm的板状体。然后在120℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(对比例2-1)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例2-2)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。CaO 33.9wt％Fe2O35.0wt％SiO2 33.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％Na2O 0.7wt％P2O5 7.0wt％ K2O 0.7wt％对实施例2-1至2-13和对比例2-1和2-2中所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表2中。此外，所述弯曲强度按JISA6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
表2

还通过X-射线衍射确定实施例2-1和实施例2-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
(实施例3-1)提供1510g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加350kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆50.4wt％MgO1.4wt％SiO2 25.2wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O50.2wt％CaO 8.0wt％ Cl 0.2wt％TiO2 1.0wt％ ZnO0.1wt％其它 微量由于所得复合硬化体为矩形板，测量每侧的长度可确定体积，再测量重量则可计算比重。比重为1.5。
此外，利用光学显微镜(50倍)观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例3-2)提供1515g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。纸浆45.0wt％TiO2 1.0wt％Al2O3 15.0wt％SO31.0wt％CaO 8.0wt％ P2O5 0.2wt％Na2O 0.2wt％ Cl 0.3wt％K2O0.2wt％ 其它微量Fe2O3 0.2wt％按与实施例3-1相同的方法测得比重为1.2。
(实施例3-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1210重量份实施例3-1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO2 34.1wt％MgO 6.0wt％Al2O3 20.7wt％P2O5 2.7wt％Fe2O3 12.4wt％TiO2 1.0wt％CaO 21.3wt％SO30.5wt％Cl 0.2wt％ZnO 0.1wt％其它微量平均粒度11.0μm真实比重2.756比表面积19.0m2/g此外，按与实施例3-1相同的方法测得比重为0.8。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时施加5kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例3-4)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于芯材的正反面，在80℃的温度下干燥20分钟。
然后，按与实施例3-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
按与实施例3-1相同的方法测得所述芯材的比重为1.2。
(实施例3-5)将2500重量份实施例3-1的未燃烧造纸淤泥、100重量份酚醛树脂和500重量份水捏合得到捏合物。通过脱水压榨法向所得捏合物施加120kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
按与实施例3-1相同的方法测得比重为1.4。
通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚18μm的铜箔粘于所述复合硬化体的各表面形成电磁波屏蔽层。
(实施例3-6)将1700重量份实施例3-1的未燃烧造纸淤泥、200重量份酚醛树脂、600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclonash”)和7500重量份水捏合得到捏合物。通过压榨脱水向所得捏合物施加65kgf/cm2的压力以形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
按与实施例3-1相同的方法测得比重为1.2。
在所述复合硬化体的两面涂布酚醛树脂，将防水纸粘于两面，在100℃下加热硬化1小时。
(实施例3-7)该实施例与实施例3-1基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为6％(重量)的浆液，将8000kg此浆液在圆造纸机中造纸，同时施加170kgf/cm2(16.7MPa)的压力，制成厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例3-8)该实施例与实施例3-2基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为10％(重量)的浆液，通过压榨脱水使600kg此浆液在55kgf/cm2(5.39MPa)的压力脱水得到厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(实施例3-9)该实施例与实施例3-3基本相同，但将103重量份所述燃烧造纸淤泥和3500重量份实施例3-1的未燃烧造纸淤泥捏合得到。
(对比例3-1)该对比例与实施例3-1相同，但使实施例3-1的造纸淤泥与1N盐酸水溶液混合以分解和除去碳酸钙，施加350kgf/cm2压力的情况下制成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热得到没有晶体的板状复合硬化体。
(对比例3-2)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例3-3)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。SiO2 33.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％P2O5 7.0wt％Fe2O3 5.0wt％ Na2O 0.7wt％CaO 33.9wt％K2O 0.7wt％对以上实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表3中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JISA5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量是否存在裂缝评价。
表3

还通过X-射线衍射确定实施例3-1和实施例3-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ＝15-30°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
(实施例4-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加350kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。在100℃下加热使所述板状体干燥形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆50.4wt％MgO1.4wt％SiO2 25.2wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O50.2wt％CaO 8.0wt％ Cl 0.2wt％TiO2 1.0wt％ ZnO0.1wt％其它 微量由于所得复合硬化体为矩形板，测量每侧的长度可确定体积，再测量重量则可计算比重。比重为1.5。
此外，利用光学显微镜(50倍)观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例4-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。在100℃下加热使所述板状体干燥形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆 46.0wt％TiO2 1.0wt％Al2O3 14.0wt％SO3 1.0wt％Al2O3 14.0wt％SO3 1.0wt％CaO 8.0wt％ P2O50.2wt％Na2O 0.2wt％ Cl0.3wt％K2O0.2wt％ 其它 微量Fe2O3 0.2wt％按与实施例4-1相同的方法测得比重为1.2。
(实施例4-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例4-1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO2 34.1wt％ MgO6.0wt％Al2O3 20.7wt％ P2O5 2.7wt％Fe2O3 12.4wt％ TiO2 1.0wt％CaO 21.3wt％ SO3 0.5wt％Cl 0.2wt％ZnO0.1wt％其它 微量平均粒度11.0μm真实比重2.756比表面积19.0m2/g此外，按与实施例4-1相同的方法测得比重为0.8。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-4)重复与实施例4-1相同的步骤，但压力为400kgf/cm2，比重调至1.9。
(实施例4-5)重复与实施例4-2相同的步骤，但加入0.1g表面活性剂(烷基苯磺酸钠)并搅拌。在此情况下，通过搅拌产生气泡将比重调至0.4。
(实施例4-6)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于芯材的正反面，在80℃的温度下干燥20分钟。
然后，按与实施例4-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
按与实施例4-1相同的方法测得所述芯材的比重为1.4。
(实施例4-7)将1512重量份实施例4-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
按与实施例4-1相同的方法测得比重为1.4。
通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚18μm的铜箔粘于所述复合硬化体的各表面形成电磁波屏蔽层。
(实施例4-8)将1200重量份实施例4-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
按与实施例4-1相同的方法测得比重为1.2。
在所述复合硬化体的各表面涂布酚醛树脂，将防水纸粘于各表面，在100℃下加热硬化1小时。
(实施例4-9)该实施例与实施例4-1基本相同，但向所述造纸淤泥(固含量34wt％，水含量66wt％)中加水形成固含量为15％(重量)的浆液，施加95kgf/cm2的压力通过压榨脱水法将300kg此浆液制成厚10mm的板状体。然后，将所述板状体在100℃下加热得到复合硬化体。
(实施例4-10)该实施例与实施例4-2基本相同，但向所述造纸淤泥(固含量34wt％，水含量66wt％)中加水形成固含量为20％(重量)的浆液，通过传送带传送250kg此浆液的同时施加65kgf/cm2(6.37MPa)的压力，在100℃下加热干燥得到厚10mm的板状复合硬化体。
(实施例4-11)重复与实施例4-1相同的步骤，但压力为500kgf/cm2，比重调至2.2。
(实施例4-12)重复与实施例4-2相同的步骤，但加入0.1g表面活性剂(烷基苯磺酸钠)并搅拌。在此情况下，通过搅拌产生气泡将比重调至0.4。
(对比例4-1)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例4-2)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得SiO233.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％P2O5 7.0wt％Fe2O3 5.0wt％ Na2O 0.7wt％CaO 33.9wt％K2O 0.7wt％对以上实施例和对比例中所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表4中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量是否存在裂缝评价。
表4

还通过X-射线衍射确定实施例4-1和实施例4-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ＝15-30°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
(实施例5-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加350kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆 50.4wt％MgO1.4wt％SiO2 25.2wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O5 0.2wt％CaO 8.0wt％ Cl 0.2wt％TiO2 1.0wt％ ZnO 0.1wt％其它 微量此外，由于所得复合硬化体为矩形板，测量每侧的长度可确定体积，再测量重量则可计算比重。比重为1.4。而且，真实比重为1.8，孔隙率为22％。
(实施例5-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆46.0wt％TiO2 1.0wt％Al2O3 14.0wt％SO3 1.0wt％Al2O3 14.0wt％SO3 1.0wt％CaO 8.0wt％ P2O5 0.2wt％Na2O 0.2wt％ Cl 0.3wt％K2O0.2wt％ 其它 微量Fe2O3 0.2wt％按与实施例5-1相同的方法测得比重为1.2。而且，真实比重为1.68，孔隙率为28.1％。
(实施例5-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO233.1wt％MgO6.0wt％Al2O3 21.7wt％P2O5 2.7wt％Fe2O3 12.4wt％TiO2 1.0wt％CaO 21.3wt％SO3 0.5wt％Cl 0.2wt％ZnO0.1wt％其它 微量上述燃烧淤泥的平均粒度为11.0μm，真实比重为2.756，比表面积为19.0m2/g。
按与实施例5-1相同的方法测得比重为0.8。真实比重为1.2，孔隙率为33％。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例5-4)重复与实施例5-1相同的步骤，但压力为380kgf/cm2，比重调至1.7。真实比重为1.8，孔隙率为5.6％。
(实施例5-5)重复与实施例5-2相同的步骤，但加入0.1g表面活性剂(烷基苯磺酸钠)并搅拌。在此情况下，通过搅拌产生气泡将比重调至0.8。真实比重为1.68，孔隙率为52.4％。
(实施例5-6)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于芯材的正反面，在80℃的温度下干燥20分钟。
然后，按与实施例5-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
按与实施例5-1相同的方法测得所述芯材的比重为1.2。真实比重为1.68，孔隙率为28.5％。
(实施例5-7)将1512重量份实施例5-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
按与实施例5-1相同的方法测得比重为1.4。真实比重为1.8，孔隙率为22.2％。
通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚18μm的铜箔粘于所述复合硬化体的各表面形成电磁波屏蔽层。
(实施例5-8)将1200重量份实施例5-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
按与实施例5-1相同的方法测得比重为1.2。真实比重为1.8，孔隙率为22.2％。
在所述复合硬化体的两面涂布酚醛树脂，将防水纸粘于各表面，在100℃下加热硬化1小时。
(实施例5-9)该实施例与实施例5-1基本相同，但压力为500kgf/cm2，比重调至1.75。真实比重为1.8，孔隙率为2.8％。
(对比例5-1)该实施例与实施例5-2相同，但加入0.1g表面活性剂(烷基苯磺酸钠)并搅拌。通过搅拌产生气泡将比重调至0.4。真实比重为1.68，孔隙率为76.1％。
(对比例5-2)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例5-3)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得SiO2 33.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％P2O5 7.0wt％Fe2O3 5.0wt％ Na2O 0.7wt％CaO 33.9wt％K2O 0.7wt％对以上实施例和对比例中所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表5中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量是否存在裂缝评价。
表5

还通过X-射线衍射确定实施例5-1和实施例5-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ＝15-40°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
(实施例6-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时，施加10-300kgf/cm2的压力进行压榨和脱水，在100℃下加热干燥形成厚10mm的板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆51.4wt％SO3 0.5wt％SiO2 24.2wt％P2O50.2wt％Al2O3 14.0wt％Cl0.2wt％CaO 8.0wt％ ZnO 0.1wt％MgO 1.4wt％ 其它 微量TiO2 1.0wt％(实施例6-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时，在10-300kgf/cm2的压力下进行压榨和脱水，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热干燥形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆46.0wt％Cl 0.3wt％SiO2 24.2wt％Na2O 0.2wt％Al2O3 14.0wt％K2O 0.2wt％CaO 8.0wt％ Fe2O30.2wt％MgO 4.6wt％ P2O5 0.2wt％TiO2 1.0wt％ 其它 微量SO31.0wt％(实施例6-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定上述造纸淤泥的所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO2 34.1wt％TiO2 1.0wt％Al2O3 20.7wt％SO3 0.5wt％CaO 21.3wt％Cl0.2wt％Fe2O3 12.4wt％ZnO 0.1wt％MgO 6.0wt％ 其它 微量P2O5 2.7wt％此外，平均粒度为11.0μm，真实比重为2.756，比表面积为19.0m2/g。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时，在10-300kgf/cm2的压力下进行压榨和脱水，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例6-4)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。
然后，按与实施例6-2相同的方式形成板状体，在所述板状体的正反面涂布酚醛树脂，在80℃的温度下干燥20分钟。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
(实施例6-5)将1512重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时，在10-300kgf/cm2的压力下进行压榨和脱水，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到用于板状建材的板状复合硬化体。
(实施例6-6)将1200重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。通过传送带传送所得捏合物的同时，施加10-300kgf/cm2的压力形成厚10mm的板状体。将所述板状体在80℃下加热得到板状复合硬化体。
(实施例6-7)该实施例与实施例6-1基本相同，但向实施例6-1的造纸淤泥中加水形成固含量为10％(重量)的浆液，将400kg此浆液通过压榨脱水法在10-300kgf/cm2(0.98-29.4MPa)的压力下加压，抽吸脱水，然后在100℃下加热干燥，得到厚10mm的板状复合硬化体。
(实施例6-8)该实施例与实施例6-2基本相同，但向所述造纸淤泥中加水形成固含量为5％(重量)的浆液，将430kg此浆液通过压榨脱水法在10-300kgf/cm2(0.98-29.4MPa)的压力下加压，抽吸脱水，然后在100℃下加热干燥，得到厚10mm的板状复合硬化体。
(实施例6-9)该实施例与实施例6-3基本相同，但将103重量份所述燃烧造纸淤泥、1750重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥和6300重量份水捏合得到。
然后，将所述捏合物通过滚筒式造纸法造纸，经过在50kgf/cm2(4.9MPa)的压力下压榨脱水得到厚10mm的板状体。然后在110℃下加热使所述板状体干燥得到板状复合硬化体。
(实施例6-10)该实施例与实施例6-5基本相同，但将1800重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥、350重量份酚醛树脂和600重量份燃烧造纸淤泥捏合得到捏合物。
通过传送带传送所述捏合物的同时，在10-300kgf/cm2(0.98-29.4MPa)的压力下进行压榨脱水，得到厚10mm的板状体。然后在150℃下加热使所述板状体干燥得到板状复合硬化体。
(实施例6-11)该实施例与实施例6-6基本相同，但将2400重量份实施例6-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂、600重量份燃烧造纸淤泥和350重量份水捏合得到捏合物。
然后，通过传送带传送所述捏合物的同时，在10-300kgf/cm2(0.98-29.4MPa)的压力下进行压榨和脱水，得到厚10mm的板状体。然后在150℃下加热使所述板状体干燥得到复合硬化体。
(对比例6-1)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例6-2)将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得CaO 33.9wt％Fe2O35.0wt％SiO2 33.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％Na2O 0.7wt％P2O5 7.0wt％ K2O 0.7wt％(对比例6-3)该例与实施例6-3相同，但所述干燥通过在不加压的情况下于100℃加热进行。
X-射线衍射的结果证实所得复合硬化体是由钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石和碳酸钙(方解石)组成的复杂结晶体。
如下表6中所示，弯曲强度为48kgf/cm2，压缩强度为580kgf/cm2。
对这些实施例和对比例中所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表6中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
表6

还通过X-射线衍射确定实施例6-1和实施例6-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。
此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由该图(对应于图5)的这些峰确定为钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石和有序钙长石。
(实施例7-1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时，施加3kgf/cm2的压力，所述造纸淤泥中加有4.1重量份石蜡类防吸水剂(固含量50重量份，水含量50wt％)，充分混合，使之均匀地分散于其中，通过传送带形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆51.4wt％MgO1.4wt％SiO2 22.8wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O50.2wt％CaO 8.0wt％ Cl 0.2wt％TiO2 1.0wt％ ZnO0.1wt％石蜡0.3wt％ 其它 微量此外，利用光学显微镜(50倍)观察所述复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于施压方向的方向取向。
(实施例7-2)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力，所述造纸淤泥中加有206重量份脂肪酸类防吸水剂(固含量25wt％，水含量75wt％)，充分混合使之均匀地分散于其中，形成厚l0mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定所得复合硬化体有以下组成(按氧化物计)。此外，纸浆量由在1100℃下燃烧后的重量减少量测量。
测得纸浆55.0wt％ TiO2 1.0wt％SiO2 8.9wt％SO3 1.0wt％Al2O3 14.0wt％ SO3 1.0wt％CaO 8.0wt％P2O5 0.2wt％Na2O 0.2wt％Cl 0.3wt％K2O0.2wt％脂肪酸 9.9wt％Fe2O3 0.2wt％其它 微量(实施例7-3)将103重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)与1209重量份实施例1的未燃烧造纸淤泥一起捏合。在此情况下，加52重量份硬脂酸防吸水剂。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定上述造纸淤泥的所述燃烧淤泥的组成(按氧化物计)如下。此外，平均粒度为11.0μm，真实比重为2.756，比表面积为19.0m2/g。
(造纸淤泥的燃烧产品)SiO2 30.1wt％ TiO2 1.0wt％Al2O3 20.7wt％ SO3 0.5wt％Fe2O3 12.4wt％ Cl 0.2wt％CaO 21.3wt％ ZnO0.1wt％MgO 6.0wt％硬脂酸 3.8wt％P2O5 2.7wt％其它 微量然后，通过传送带传送所述捏合物的同时施加5kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例7-4)使加有固化剂的酚醛树脂溶液浸入玻璃纤维的板状体中(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。在芯材的正反两面涂布酚醛树脂，在80℃的温度下干燥20分钟。
然后，按与实施例7-2相同的方式形成板状体。再将所述增强板放在所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉单饰面板粘于所述复合建材的正面。
(实施例7-5)将1512重量份实施例7-1的未燃烧造纸淤泥和378重量份酚醛树脂捏合得到捏合物。在此情况下，加入103重量份石蜡类防吸水剂(固含量50wt％，水含量50wt％)。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
(实施例7-6)将1200重量份实施例7-1的未燃烧造纸淤泥、600重量份酚醛树脂和600重量份燃烧过的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Cyclon ash”)捏合得到捏合物。在此情况下，加入201重量份石蜡类防吸水剂(固含量50wt％，水含量50wt％)。通过传送带传送所得捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃下加热得到板状复合硬化体。
(实施例7-7)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热得到复合硬化体。然后将酚醛树脂(HP-3000A，Asahi Yukizai Kogyo Co.，Ltd.生产)分别以50、100和150g/m2涂布在三个复合硬化体的正反两面，在80℃的温度下干燥20分钟得到复合硬化体。
(实施例7-8)提供1000重量份未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。然后分别向所述造纸淤泥中加入20、60和100重量份石蜡类防吸水剂(PeltolPA-406，Kindai Kagaku Kogyo Co.，Ltd.)，充分混合使所述防吸水剂均匀地分散于其中，然后通过传送带传送，同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体加热至100℃形成板状复合硬化体。
(实施例7-9)提供1000重量份未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。然后分别向所述造纸淤泥中加入20、60和100重量份脂肪酸衍生蜡类防吸水剂(Peltol CS-104，Kindai Kagaku Kogyo Co.，Ltd.)，充分混合使所述防吸水剂均匀地分散于其中，然后通过传送带传送，同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(对比例7-1)使60重量份燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例7-2)将石灰基污泥的烧结决(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在球磨机中磨碎。使5重量份比表面积为0.35m2/g(blaine value3500cm2/g)的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得SiO233.4wt％MgO2.4wt％Al2O3 14.2wt％P2O57.0wt％Fe2O3 5.0wt％ Na2O 0.7wt％CaO 33.9wt％K2O 0.7wt％(对比例7-3)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。通过传送带传送所述造纸淤泥的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热得到复合硬化体。
对实施例7-1至7-6和对比例7-1和7-2中所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性、受钉性和冻裂情况。结果示于表7中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。湿态的弯曲强度在所述复合硬化体按JIS A1437吸水后按JIS A6901测量。
所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量是否存在裂缝评价。此外，所述冻裂情况按JIS A1435测量。
表7

此外，将实施例7-1至7-10和对比例7-3中所得复合硬化体在水中浸泡24小时进行浸泡试验(吸水试验)，测量试验前后的尺寸变化、变化率和弯曲强度。结果示于表8中。从表8可见，含有防吸水剂或设有防吸水剂层的复合硬化体不易吸水，弯曲强度和尺寸变化率的下降较小。
表8

还通过X-射线衍射确定实施例7-1和实施例7-3的复合硬化体的晶体结构。所述X-射线衍射图分别与图4和5中所示相同。此外，所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为碳酸钙(方解石)晶体、高岭石和SiO2晶体。按换算值计，所述碳酸钙的含量占所述复合硬化体的9.8％(重量)。
工业实用性如前面所述，本发明复合硬化体是可加工性和生产能力极好而且弯曲强度高的便宜材料，因而可有利地应用于各领域。特别地，由于可钉入钉子，本发明可提供最适用于建材的低成本原材料。
使用本发明复合硬化体的板状建材和复合建材中，可低成本地提供可加工性和生产能力极好而且弯曲强度高并能钉钉的建材。
此外，本发明复合硬化体是可加工性和生产能力极好而且在干态和湿态的弯曲强度都很高的便宜材料，因而可有利地应用于各领域。特别地，由于防水性极好且能钉钉，最适用于建材的外部构件。
权利要求
1.一种复合硬化体，包括两或多种氧化物的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
2.权利要求1的复合硬化体，其中所述氧化物为Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3或ZnO。
3.一种复合硬化体，包括Al2O3-SiO2-CaO体系的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
4.一种复合硬化体，包括Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的非晶形体，所述非晶形体中包含纤维材料。
5.权利要求4的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
6.权利要求3或4的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
7.权利要求1至6之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
8.权利要求1至7之任一的复合硬化体，还包含卤素。
9.权利要求1至8之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
10.一种复合硬化体，通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
11.一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在两或多种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
12.一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
13.一种复合硬化体，包括非晶形体和混入所述非晶形体中的纤维材料，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
14.权利要求11至13之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
15.权利要求11至14之任一的复合硬化体，还包含卤素。
16.权利要求11至15之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
17.权利要求11至16之任一的复合硬化体，其中所述非晶形体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
18.权利要求1至17之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
19.权利要求1至17之任一的复合硬化体，其中还包含粘合剂。
20.权利要求1至9之任一或11至17之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
21.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求1至20之任一的复合硬化体用于所述芯材。
22.一种复合硬化体，包括无机非晶形体和分散于其中的由多糖组成的有机纤维材料。
23.权利要求22的复合硬化体，其中所述复合硬化体中还包含粘合剂。
24.权利要求22或23的复合硬化体，其中所述复合硬化体中包含卤素。
25.权利要求22至24之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体中包括结晶体。
26.一种复合硬化体，包含无机粉末和由多糖组成的有机纤维材料。
27.一种复合硬化体，包含无机粉末、由多糖组成的有机纤维材料和粘合剂。
28.权利要求23或27的复合硬化体，其中所述粘合剂是热固性树脂或无机粘合剂。
29.权利要求26或27或从属于权利要求27的权利要求28的复合硬化体，其中所述无机粉末为无机工业废料粉末。
30.权利要求29的复合硬化体，其中所述无机工业废料为选自造纸淤泥、造纸淤泥的燃烧粉、玻璃抛光废屑和硅砂粉化废屑中所含无机物的硬化体至少之一。
31.权利要求22至30之任一的复合硬化体，其中所述有机纤维材料是纸浆或纸浆糟粕。
32.一种板状建材，通过将包含权利要求22至31之任一所述复合硬化体的材料制成板得到。
33.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材由包含权利要求22至31之任一所述复合硬化体的材料构成。
34.一种板状建材，包括无机工业废料粉末和有机纤维材料。
35.权利要求34的板状建材，还包含粘合剂。
36.权利要求35的板状建材，其中所述粘合剂是热固性树脂或无机粘合剂。
37.权利要求34的板状建材，其中所述有机纤维材料为工业废料。
38.权利要求37的板状建材，其中所述工业废料是造纸淤泥的未燃烧物质。
39.权利要求34的板状建材，其中所述有机纤维材料是纸浆或纸浆糟粕。
40.权利要求34或35的板状建材，其中所述无机工业废料粉末为至少一种选自造纸淤泥、造纸淤泥的燃烧粉、玻璃抛光废屑和硅砂粉化废屑中所含无机物的硬化体的粉末。
41.一种复合建材，包括在权利要求34至40之任一所述板状建材的至少一个表面上形成的由树脂和纤维物质组成的增强层。
42.一种复合硬化体，在其中包含纤维材料的无机非晶形体中包含无机晶体。
43.一种复合硬化体，在其中包含纤维材料的无机非晶形体中包含CaCO3。
44.权利要求42或43的复合硬化体，其中所述无机非晶形体包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
45.权利要求42或43的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
46.权利要求42或43的复合硬化体，其中所述无机非晶形体为Al2O3-SiO2-CaO体系的无机非晶形体。
47.权利要求42或43的复合硬化体，其中所述无机非晶形体为Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的无机非晶形体。
48.权利要求47的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
49.权利要求45、46或47的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
50.权利要求42或43的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体包含两或多种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
51.权利要求42或43的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体包含Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
52.权利要求42或43的复合硬化体，其中通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体包含Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体还包含至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙。
53.权利要求42至51之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
54.权利要求42至52之任一的复合硬化体，还包含卤素。
55.权利要求42至54之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
56.通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的包括无机晶体的复合硬化体。
57.通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的包含CaCO3的复合硬化体。
58.权利要求42至57之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
59.权利要求42至58之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
60.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求42至59之任一的复合硬化体用于所述芯材。
61.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中权利要求42至59之任一的复合硬化体用于所述芯材。
62.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中权利要求42至59之任一的复合硬化体用于所述芯材。
63.一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中权利要求42至59之任一的复合硬化体用于所述芯材。
64.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
65.权利要求64的复合硬化体，其中所述无机非晶形体中包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
66.权利要求64的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
67.一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO体系无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
68.一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系无机非晶形体中的纤维材料，比重为0.2-2.2。
69.权利要求68的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
70.权利要求67或68的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
71.权利要求64至70之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
72.权利要求64至71之任一的复合硬化体，还包含卤素。
73.权利要求64至72之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
74.通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的比重为0.2-2.2的复合硬化体。
75.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
76.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
77.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的比重为0.2-2.2。
78.权利要求75至77之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
79.权利要求75至77之任一的复合硬化体，还包含卤素。
80.权利要求75至77之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
81.权利要求75至77之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
82.权利要求64至81之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
83.权利要求64至82之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
84.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求64至83之任一的复合硬化体用于所述芯材。
85.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中权利要求64至83之任一的复合硬化体用于所述芯材。
86.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中权利要求64至83之任一的复合硬化体用于所述芯材。
87.一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中权利要求64至83之任一的复合硬化体用于所述芯材。
88.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
89.权利要求88的复合硬化体，其中所述无机非晶形体中包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
90.权利要求88的复合硬化体，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
91.一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO体系无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
92.一种复合硬化体，包括包含在Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系无机非晶形体中的纤维材料，孔隙率为5-60％。
93.权利要求92的复合硬化体，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
94.权利要求91或92的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
95.权利要求88至94之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
96.权利要求88至95之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
97.权利要求88至96之任一的复合硬化体，还包含卤素。
98.权利要求88至97之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
99.权利要求88至98之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
100.通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的5-60％孔隙率的复合硬化体。
101.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
102.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
103.一种复合硬化体，特征在于纤维材料包含在无机非晶形体中，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析图中在2θ15°-40°的范围内观察到耙，所述复合硬化体的孔隙率为5-60％。
104.权利要求101至103之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
105.权利要求101至104之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
106.权利要求101至103之任一的复合硬化体，还包含卤素。
107.权利要求101至103之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
108.权利要求101至103之任一的复合硬化体，其中所述复合硬化体是通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成。
109.权利要求88至108之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
110.权利要求88至108之任一的复合硬化体，还包含粘合剂。
111.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求88至110之任一的复合硬化体用于所述芯材。
112.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求88至110之任一的复合硬化体用于所述芯材。
113.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中权利要求88至110之任一的复合硬化体用于所述芯材。
114.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中权利要求88至110之任一的复合硬化体用于所述芯材。
115.一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中权利要求88至110之任一的复合硬化体用于所述芯材。
116.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体包含至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
117.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体至少包含Al、Si和Ca。
118.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，所述非晶形体包含Al、Si和Ca，还包含至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素。
119.权利要求116至118之任一的复合硬化体，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
120.权利要求116至118之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
121.权利要求116至120之任一的复合硬化体，还包含卤素。
122.权利要求116至121之任一的复合硬化体，还具有结晶体。
123.权利要求116至122之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
124.通过硬化作为工业废料的造纸淤泥形成的复合硬化体。
125.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求115至124之任一的复合硬化体用于所述芯材。
126.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的装饰层，其中权利要求116至125之任一的复合硬化体用于所述芯材。
127.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的电磁波屏蔽层，其中权利要求116至126之任一的复合硬化体用于所述芯材。
128.一种复合建材，包括粘附于芯材至少一个表面上的防水纸，其中权利要求116至127之任一的复合硬化体用于所述芯材。
129.由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括使造纸淤泥干燥和硬化。
130.权利要求129的复合硬化体的生产方法，其中在施加压力的情况下使所述造纸淤泥干燥和硬化。
131.权利要求129或130的复合硬化体的生产方法，其中在施加10-300kg/cm2的压力下使所述造纸淤泥干燥和硬化。
132.权利要求129的复合硬化体的生产方法，其中在施加压力的情况下使所述造纸淤泥脱水，然后干燥和硬化。
133.权利要求132的复合硬化体的生产方法，其中给所述造纸淤泥施加10-100kg/cm2的压力，然后干燥和硬化。
134.权利要求129至133之任一的复合硬化体的生产方法，其中所述造纸淤泥中包含无机颗粒。
135.权利要求129至133之任一的复合硬化体的生产方法，其中在脱水的同时施加所述压力。
136.由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括通过抽吸使造纸淤泥脱水，然后使之干燥和硬化。
137.由无机非晶形体和有机纤维材料组成的复合硬化体的生产方法，包括通过抽吸和施加压力使造纸淤泥脱水，然后使之干燥和硬化。
138.一种复合硬化体，包括无机硬化体和防吸水剂，其中所述无机非晶形体中包含纤维材料。
139.一种复合硬化体，包括由两或多种氧化物组成的无机硬化体和防吸水剂，其中所述无机非晶形体中包含纤维材料。
140.权利要求138或139的复合硬化体，其中所述防吸水剂的含量在0.1-3.0％(重量)的范围内。
141.权利要求138或139的复合硬化体，其中所述防吸水剂为硬脂酸钙、脂肪酸衍生物或石蜡。
142.一种复合硬化体，包括包含在无机非晶形体中的纤维材料，其中在其表面上形成防吸水剂层。
143.权利要求142的复合硬化体，其中所述防吸水剂层是热固性树脂层。
144.权利要求138至143之任一的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
145.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求138至144之任一的复合硬化体用于所述芯材。
全文摘要
一种复合硬化材料,特征在于包含由两或多种氧化物组成的非晶形体(2),所述非晶形体2中包含纤维材料(3);及其生产方法,所述复合硬化材料包括通过硬化造纸淤泥形成的复合硬化材料,从而在不损害可加工性和生产能力的情况下改善弯曲强度。
文档编号C04B26/02GK1334890SQ9981615
公开日2002年2月6日 申请日期1999年12月10日 优先权日1998年12月11日
发明者松野吉弥, 小川哲司, 佐藤健司, 野村敏弘 申请人:揖斐电株式会社