木塑复合材料挤出技术研究
施桢蓉1 张中元2 陈 方3
(1.连云港杰瑞模具技术有限公司,连云港 222006; 2.南京航空航天大学机电学院,南京 210016;
3.中船重工第七一六研究所,连云港 222006)
摘要 在传统聚氯乙烯(P VC)异型材配方、挤出工艺和模具设计的基础上,对生产木粉填充P VC复合材料的挤出技术进行了研究,归纳出适合木塑复合材料的合理配方和工艺条件;提出了新的口模和干湿定型装置的设计参数,并利用Fl ow2000软件对口模方案进行分析。
关键词 木塑复合材料 挤出技术 配方 模具
由于全球森林资源日益紧缺,国内外木塑制品的技术开发和应用发展迅速。木塑复合材料具有坚硬、强韧、持久、耐磨、尺寸稳定等优点。一般来说,木塑复合材料的硬度较未处理的木材高出2～8倍,耐磨性高出4～5倍,各种添加剂的应用还赋予其许多特殊的性能。它还是一种环保材料,可回收重复使用,且原料廉价丰富,在减少环境污染、保护森林资源、促进经济发展方面都有良好的效益,受到了众多研究者关注。此外,木塑复合材料还具有二次加工性,制作的各种产品外形美观。是木材理想的替代品之一。
国外对木塑复合材料早已开始研究,但高含量的木粉填充近几年才有较大发展。如在日本有著名的“爱因木”;奥地利辛辛那提公司及PPT模具公司开发出了各种木塑板材制品;美国一些公司也正在积极开发和推广这类产品。在国内,唐山塑料研究所、国防科技大学、广东工业大学等曾在低含量木粉改性填充树脂体系中进行过一些研究。北京化工大学也在进行木塑产品专用设备的开发。
木塑复合材料挤出技术是在传统塑料异型材配方的基础上,加入木屑、刨花、边角废料及农作物纤维等填料,得到低成本的绿色材料,并设计出和该种配方相适应的模具,应用先进独特的挤出加工方法制成木塑制品。在此笔者探讨了聚氯乙烯(P VC)/木粉复合材料的挤出技术。
1 实验部分
1.1 原料选择[1]
木粉主要是使用木制品加工行业的边角余料和木屑,经机械粉碎、研磨制得。P VC选择K值为57～60(平均分子量650～750)的原料。另外还应加入发泡剂、偶联剂、助发泡剂、增塑剂、成核剂、润滑剂、着色剂、紫外线稳定剂等助剂。1.2 试样制备
试样制备流程见图1
。
图1 试样制备流程
挤出机各段温度设置见表1。
表1 挤出机温度设置1)℃ 螺杆
料筒
ⅠⅡⅢⅣ
合流芯
加热
口模
ⅠⅡ101～
105
172～
175
171～
172
168～
178
168～
169
168.0～
168.5
190～
192
188.5～
188.8
注:1)主机电流40A,加料电流4.2A。
2 配方及工艺参数确定
2.1 配方确定
配方设计的依据是制品的性能、原辅材料、成型工艺及其设备。这是一种复杂而繁琐的工作,为了稳妥起见,通常只是在原有成熟配方的基础上根据经验作些小改革,然后再通过试验来确定其中符合要求的最优方案。笔者是以普通P VC门窗异型材的配方为基础,加入木粉、发泡剂、助发泡剂、着色剂等,再根据正交试验确定不同原辅材料的用量[2-3]。
木粉的加入一般会使材料的流动性能变差。随着木粉含量的提高,塑化时间延长,流动性也会越来越低。若材料的流动性太差,木粉将受到较大的剪切作用力,增加在挤出机中的停留时间,使木粉容易烧焦,不利于挤出;反之,如果流动性过大,不能形成足够的挤出压力,也会造成制品的强度缺陷和表面缺陷。所以,在挤出过程中,体系的流变特性对加工 收稿日期:2007206213
过程和最终制品的各种性能都有较大的影响。表2示出不同木粉含量时复合材料的加工性能。
表2 P VC/木粉复合材料的加工性能
木粉含量/份塑化时间/m in塑化温度/℃
0 2.1180.6
10 2.3180.6
20 2.4180.6
30 2.7180.6
40 3.0181.7
50 3.3182.4
由于试验所使用的木粉粒径较大、密度小,随着填充量的增加,木粉填料在体系中所占体积比增大,对润滑剂、增塑剂、加工助剂等吸附量大。加工过程中虽能产生较大的摩擦热使塑化速度加快,但不足以抵消由于增塑剂、加工助剂等被吸附而使塑化速度减慢致使塑化时间增加的影响,从而使P VC的塑化延迟。而木粉含量越大,吸收的加工助剂越多,这样会使塑化时间增长,加工性能变差。最终确定选择木粉含量为30份。
其它原料用量为P VC100份、三盐基性硫酸铅3份、二盐基性硫酸铅1.5份、硬脂酸铅0.5份、硬脂酸钙0.4份、硬脂酸0.8份、聚乙烯蜡0.3份、丙烯酸酯类共聚物5份、氯化聚乙烯6份、CaCO
3
15份、AC发泡剂0.9份、Z B5305份、铁黄0.31份、铁棕0.15份。
2.2 螺杆转速对挤出成型的影响
从固体输送理论公式和粘性流体输送理论公式[4]可知生产能力与转速成正比。
提高转速可以有效地增加挤出产量、降低成本和提高生产效率,是工业化生产的需要。但转速的提高受到功率、塑化质量和挤出温度的限制。从粘性流体输送理论中的功率计算公式可知,随着转速的提高,功率消耗增加。
试验中还发现当螺杆转速逐渐提高的过程中有如下现象:①螺杆转速很小时,物料以层流向前推进,挤出物出口模后制品表面光滑,只是产量很低;
②螺杆转速增加,物料在口模中逐渐向滑流过渡,如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题。所以随着螺杆转速的不断提高,物料的受热历程缩短及其在口模中的融合效果变差而产生内应力,出口模后造成制品表面粗糙甚至破裂;其次,螺杆转速的升高会使物料在挤出机内停留时间缩短,物料的混合质量有所降低,影响最终产品的强度;再次,P VC和木粉都是热敏性材料,过高的螺杆转速容易导致物料的降解和糊化;最后,针对木塑挤出模具,在口模的出口段设计一段冷却板,若用较高的螺杆转速时,物料来不及冷却就被顶出来,这样会使制品冷却不均匀造成制品表面出现波纹,影响制品外观和挤出成型的质量,严重时造成制品不成型,使生产间断,不能连续生产。因此,只有在满足物料的挤出温度、混合质量及生产线设计的经济指标的前提下,才能最大限度地提高转速以提高生产率。最终确定加料转速为8.2r/m in;主机转速为8.8r/m in。
2.3 挤出温度对挤出成型的影响
由于木粉的吸水率高,一般含水率在40%以上,这容易使材料在受热或长时间放置时变形,特别是在成型加工过程中水分的蒸发和木质素等成分的分解,在180℃以上时易发生“烧伤”而成褐色,使制品外观不良、弯曲强度和冲击强度下降。所以挤出机的温度控制十分重要。
试验发现,木塑复合体系的粘度对温度非常敏感。随着温度的升高,复合体系的熔体表观粘度大为降低。在同一剪切速率下,160℃的熔体粘度要比200℃的熔体粘度高一个数量级。从分子运动的角度来看,粘度与物料流动时分子的内摩擦扩散和取向等因素有关,当温度升高时,分子链段的活动能力增加,体积膨胀,分子间的相互作用力减弱,流动性增加,粘度降低。
木塑复合材料在挤出加工过程中常受机筒温度和口模温度的影响。
机筒温度对复合材料的混炼塑化效果具有决定性的影响,而口模温度则对挤出成型有重要的影响[5]。由于挤出机各段职能及粘流状态不同,片面地采用全冷却或全加热的方式都是不适宜的,必须适当地选择挤出机各段温度范围。从固体输送理论中摩擦系数的分析,并结合试验体会可以发现,加料段温度的高低会影响物料与机筒的摩擦系数的大小,摩擦系数随加热温度的变化而变化。生产时,机筒与螺杆的温度应根据不同的物料作相应的选择和控制,保证物料与机筒有较大的摩擦力,以满足固体输送的需要。对塑化段而言,由于它是加料段向挤出段的过渡区,对生产能力的影响不十分明显,但由于此段是起塑化作用的,它的加热温度必须保持在物料的粘流温度范围内,以保证满足塑化温度及挤出段起始温度的要求。挤出段的温度受到前两段温度的影响,一般根据不同的物料可选择在其相应的粘流温度与分解温度之间的某一范围内。
口模温度过高或过低都会造成熔体破裂。如果温度过低,则会加大熔体与流道之间的摩擦作用,影响滑移,造成熔体破裂;还会增大木塑复合材料的粘度,造成流动困难,使流道壁面处的料流过早冷却固化,不能充满机头流道,难以挤出成型;还会使物料塑化不良,不能充分包裹木粉,使制品的强度受到影响。若将温度升高,则挤出制品的表面质量会有很大改善,物料通过过渡段进入定型段流道时呈熔融状态。为保证挤出顺利进行,机头的温度应分段控制,即温度逐渐降低。
2.4 挤出压力对挤出成型的影响
挤出机的挤出压力和温度有密切的关系。挤出温度高,机头压力低,使挤出的型材不密实,因此导致制品性能缺陷,破坏木粉作为填充剂的优良性质,并且严重影响外观。当机头压力较低时,制品表面出现条纹,并产生分段现象,挤出不成型,出现物料堆积现象,得不到连续的外观质量好的制品,影响生产的连续性。在压力许可范围内,挤出压力越高,挤出制品越密实,挤出质量就越好。对排气挤出机而言,机头压力与第二计量段的充满长度有关。该段充满程度取决于供料量,当充满长度超过排气口时,挤出机的螺杆扭矩上升并且从排气口冒料,影响挤出的稳定,则挤出制品出现“波纹状”,即不稳定的压力使物料不能均匀地流过机头流道,这种时快时慢的熔体流动造成了挤出成型制品中存在着一段一段的裂纹,严重影响了制品的物理力学性能。
当机头温度下降时,机头压力升高,这时挤出物成型性较好,制品表面较光滑。但机头压力很大时,机头挤出的物料得到很好的冷却,制品较硬,后面还没冷却的物料较软,顶不动前面的硬制品,导致物料大部分在排气口溢出,使机头处供料不均匀,挤出不稳定,制品表面出现分段的条纹,影响制品外观质量。
所以,合理地增加挤出机的挤出压力,使得熔融物料平稳顺利挤出,既可保证制品的外观质量又可使制品致密、强度高。
3 模具设计
3.1 口模设计
口模是和挤出机接口相连的部件,其主要作用是使熔融物料由旋转运动变为直线运动,产生必要的成型压力,成型出所需截面形状的塑料制品[6]。木塑复合材料模具除以上作用外,还必须在模具的平直段以前给熔融物料提供足够的压力,以保证物料在挤出机、合流芯、机头等模具入口部分不发泡,在口模出口部分将机头压力缓慢释放,出口模前在成核剂周围形成均匀的微泡。
异型材机头的流道结构一般分为过渡段、分流段、压缩段和定型段4个部分。
3.2 定型装置设计
定型装置是用来将物料由高弹态按制品要求最终成型到固态。应考虑到出口模后物料的温度还很高,在定型模内发泡并未完全停止,物料仍继续膨胀;木塑复合材料冷却收缩率较差,后期收缩较大。
定型装置分为干湿定型两部分。其中干定型部分即通常所说的定型模,湿定型部分则是指水箱。型材通过定型模时是靠真空吸附使型材与定型模紧密接触,冷却水流经水孔带走热量,与型材完成热交换,使型材冷却,但是型材本身不与水接触。湿定型部分采用浸浴式真空涡流水箱,最大限度地对制品进行冷却和定型。图2、图3分别为定型模和水箱的总装图
。
图2
定型模总装图
图3 水箱总装图
3.3 软件分析
Fl ow2000是Compu Plast国际公司专为塑料挤
出工业开发的工业应用软件。该系统共有12个模块(包括三维流动、挤出机、型材模头、型材冷却等)。现利用异型材模头系统分析口模设计方案。异型材口模系统是基于有限元方法的任意形状异型材模头的设计和分析,适用于P VC门框窗框型材。现以口模出口处的断面(图4)进行分析,分析过程为:①输入。将断面图存为dxf格式并输入;②有限元划分。在编辑几何图形的环境下将断面图划分成小单元,并自动生成网格;③计算。输入材料、设备挤出量、挤出速度等参数,进行计算。计算结果见图5。
3.4 模具方案确定
从图5可看出,由于边界效应,物料靠近模腔外壁和内壁的部分流速较慢,中心部分流速较快,在内筋与主壁的交汇处及拐角处物料流速也较快。
从Fl ow2000的分析结果看,采用最初的设计方案,料流基本均匀,能够符合挤出要求,确定该方案为最终方案。如在调试过程中制品仍有缺陷,可以在调试过程中予以修整。4 结语
挤出加工是改性塑料的重要成型方法之一,在挤出加工过程中必然要涉及到加工对象性能的问题。加工物料的性能不仅对制品的使用性能起着决定性的作用,而且对挤出质量、产量有极大的影响。因此,研究改性塑料的性能与挤出过程的关系有着重要的现实意义。木塑复合材料挤出技术的挤出过程是非常复杂的,影响因素很多,工艺、配方和模具的综合作用造成了变量之间的不确定性[7]。木塑复合材料挤出技术的关键问题是:①原材料的选择(如木粉的品种)及如何提高塑料基体与木粉之间的界面结合力;②成型设备和成型工艺选择;③成型模具设计。木塑复合材料挤出技术是未来最为重要的发展方向之一,其挤出产品具有很大的市场潜力,但在最终生产出窗用型材之前,还需要很多人的辛勤工作。
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STU DY O N EXTRUS I O N TECHN I QUE O F WOOD2F I BER F I LL E D PVC COM P O S I TE
Shi Zhenr ong1,Zhang Zhongyuan2,Chen Fang3
(1.L ianyungang Jari T ooling Technol ogy Co.L td.,L ianyungang 222006,China;
2.College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University of Aer onautics and A str onautics,Nanjing 210016;
3.I nstitute716of China Shi pbuilding I ndustry Cor porati on,L ianyungang 222006,China)
ABSTRACT Based on the for mula,extrusi on p r ocess and mould design of traditi onal P VC p r ofile,the extrusi on technique of wood2fiber filled P VC composite is studied.Pr oper for mula and technical conditi onswhich suitwood2fiber p lastics composite are discov2 ered.Ne w para meters of designing die,calibrater and tank are put f or ward,and the die design p r oject is analyzed by s oft w are fl ow2000.
KE YWO RD S wood2fiber p lastics composite,extrusi on technique,f or mula,mould
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木塑复合材料 摘要：木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质，是实木的理想替代品，它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染，也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势，并对木塑复合材料的优缺点进行了分析，充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词：木塑；性能；加工工艺；分类；应用；发展趋势 随着森林资源的减少，木材供应量逐渐下降，已不能满足人们的生产生活需要。同时，塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料，添加部分相关改性剂，经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品，人们由此可节约大量的森林资源，处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉，故可大大有利于保护并改善生态环境，是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料，目前国内外对此称谓不一，也有将其称之为：塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木，英文名称：Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来，以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料，或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料，均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点： (1)原料资源化，其生物质材料部分基本分为废弃物利用，来源广泛，价值低廉；塑料组分要求不高，新、旧料或混合料均可，充分体现了资源的综合利用和有效利用； (2)产品可塑化，木塑产品为人工整体合成制品，可根据使用要求随机调整产品工艺和配方，从而生产出不同性能和形状的材料，其型材利用率接近100%； (3)应用环保化，木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全，无毒无害，其生产加工过程中也不会产生副作用，故对人体和环境均不构成任何危害； (4)成本经济化，即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移，不仅维护费用极低，而且产品寿命数倍于普通天然木材，综合比较具有明显的经济优势； (5)回收再生化，即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用，且不会影响产品使用性能，能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。
木塑复合材料 一，木塑复合材料定义 以木材为主要原料，经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生成的高性能、高附加值的新型复合材料。又称WPC. 木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 如下图所示
二，木塑复合材料的主要特点 1）良好的加工性能。木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。 2）良好的强度性能。木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。 3）具有耐水、耐腐性能，使用寿命长，木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。 4）优良的可调整性能，通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。 5）具有紫外线光稳定性、着色性良好。6）其最大优点就是变废为宝，并可100%回收再生产。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。 7）原料来源广泛。生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
8）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。随着对木塑复合材料的研发，生产木塑复合材料的塑料原料，除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外，还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机，再到由平行双螺杆挤出机初步造粒，再由锥形螺杆挤出成型，可以弥补难以塑化，抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点，徐州汉永塑料新材料有限公司在这方面取得了显著的成果。所制造的WPC材料完全可以达到GB/T24137和ASTM D7031；ASTM D7032；BS DD CEN/TS15534-3的要求 三，木塑复合材料适用范围 木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品总量的75%。 塑木板材产品具有广阔的应用前景和市场前景，其应用场合非常广泛。根据材料性能的应用范围和国内外的有关报道，目前已经开发的用途及使用场合如下：公园、球场、街道等场合，特别适合露天桌椅；建筑材料、吊板、屋顶、高速公路噪音隔板等；市政交通方面标记牌、广告板，格栅板，汽车装饰板材等；包装材料、搬运垫板、托盘和底盘；家庭围墙、花箱、篱笆、走道、地板、防潮隔板；各种体育馆装饰板材、地板;铁路枕木、矿井坑木;军事用具、武器附属品；计算机、电视机、洗衣机、冰箱等家电物品的外壳；汽车配件等。将来使用最大市场是逐步替代塑钢、铝合金建材市场
C/C复合材料的制备及方法 地点：山西大同大学炭研究所 时间：5.31——6.3 学习内容： 一、C/C复合材料简述 C/C复合材料是以碳纤维及其织物为增强材料，以碳为基体，通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料。 优点：抗热冲击和抗热诱导能力极强，具有一定的化学惰性，高温形状稳定，升华温度高，烧蚀凹陷低，在高温条件下的强度和刚度可保持不变，抗辐射，易加工和制造，重量轻。 缺点：非轴向力学性能差，破坏应变低，空洞含量高，纤维与基体结合差，抗氧化性能差，制造加工周期长，设计方法复杂。 二、C/C复合材料的成型技术 化学气相沉积法 气相沉积法（CVD法）：将碳氢化合物，如甲烷、丙烷、液化天然气等通入预制体，并使其分解，析出的碳沉积在预制体中。 技术关键：热分解的碳均匀沉积到预制体中。 影响因素：预制体的性质、气源和载气、温度和压力都将影响过程的效率、沉积碳基体的性能及均匀性。 工艺方法：温度梯度法 温度梯度法 工艺方法：将感应线圈和感应器的几何形状做得与预制体相同。接近
感应器的预制体外表面是温度最高的区域，碳的沉积由此开始，向径向发展。 温度梯度法的设备如下图：
三、预制体的制备 碳纤维预制体是根据结构工况和形状要求，编织而成的具有大量空隙的织物。 二维编织物：面内各向性能好，但层间和垂直面方向性能差；如制备的氧化石墨烯和石墨烯 三维编织物：改善层间和垂直面方向性能；如热解炭 四、C/C的基体的获得 C/C的基体材料主要有热解碳和浸渍碳两种。 热解碳的前驱体：主要有甲烷、乙烷、丙烷、丙烯和乙烯以及低分子芳烃等；大同大学炭研究所使用的是液化天燃气。 浸渍碳的前驱体：主要有沥青和树脂 五、预制体和碳基体的复合 碳纤维编织预制体是空虚的，需向内渗碳使其致密化，以实现预制体和碳基体的复合。 渗碳方法：化学气相沉积法。 基本要求：基体的先驱体与预制体的特性相一致，以确保得到高致密和高强度的C/C复合材料。 化学气相沉积法制备工艺流程： 碳纤维预制体→通入C、H化合物气体→加热分解、沉积→C/C复合材料。 六、碳碳复合材料的机械加工和检测 可以用一般石墨材料的机械加工方法，对C/C制品进行加工。对C/C
***公司 年产1万吨木塑复合材料技改项目资金申请报告
编制时间：2011年11月 第一章项目单位基本情况及财务状况 1.1项目单位基本情况 ***公司是***人民政府2007年重点招商引资的一家以发展红椿木种植及林产品精加工的涉林企业。企业于2009年入住***工业园区，注册资金1000 万元。主要从事林地流转,发展红椿木种植基地和林产品精加工。公司于2009年被增补授予“***林业产业化龙头企业”称号。 企业现在拥有木材加工厂两座，一座是位于***的木材粗加工厂，一座是位于***木材精加工厂。厂区占地面积总计21938.4平方米。至2010年底公司已投入资金2000余万元，建设宿舍楼及钢结构厂房9446.71平方米，引进先进的木材精加工设备35台套。 企业现阶段主要产品是出口包装箱的围板，连接板及托盘，通过采取销售联盟合作方式产品远销欧美市场，公司已与***木业包装、江苏***木业、江苏***木业签订10年的产业基地、技术、销售三联盟合作协议。通过不断的技术革新，公司已形成年加工2万方的木材加工能力。公司2010年完成销售2561万元。 企业现有职工136人；其中工程技术人员19人。公司领导班子共7人，其中总经理1人，副总经理3人，经理助理1人，工会主席1人，监事会人员1人，公司管理层平均年龄35岁，全部具有大专及以上学历。 企业通过现代社会先进的管理模式与经验，企业管理正步入科学化、人性化。企业有严谨的人、财、物、生产、技术、经营、管理制度，产品生产成本核算可以量化、细化到每一道细小环节，为独成本核算提供科学、切实可行的依据。 ***公司拟在现在现有厂区设备基础上，进行年产1万吨木塑复合材料项目技改，截止2011年11月，已初步完成地坪整理及钢结构厂房建造，项目进度完成40%。 1.2项目单位财务状况 ***公司经过不断的连续投入与飞速发展，截止2010年底公司总资产已达到3946万元。各类财务数据详见下表：
金属基复合材料的制备技术 摘要：现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词：复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文： 一：复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二：金属基复合材料简介 (1)定义：金属基复合材料是以金属或合金为基体，以高性能的第二相为增强体的复合材料。它是一类以金属或合金为基体, 以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物, 其共同点是具有连续的金属基体。 (2)分类：按增强体类型分为：1.颗粒增强复合材料；2.层状复合材料；3.纤维增强复合材料 按基体类型分为：1.铝基复合材料；2.镍基复合材料；3.钛基复合材料；4.镁基复合材料 按用途分为：1.结构复合材料；2.功能复合材料 （3）性能特征：金属基复合材料的性能取决于所选用金属或合金基体和增强物的特性、含量、分布等。综合归纳金属基复合材料有以下性能特点。 A．高比强度、比模量 B. 良好的导热、导电性能 C．热膨胀系数小、尺寸稳定性好 D．良好的高温性能和耐磨性
物流管理1班 木塑复合材料 木塑复合材料是以废旧塑料、木粉为原料，按一定比例混合，并添加特制的助剂，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料。其性能优良、用途广泛、利于环保，并有广阔的发展远景，值得大力研发推广。 木塑复合材料的加工工艺：木塑材料的技术特点是把两大类差异较大的不同材料相互混合在一起，即将木材塑料合二为一成复合材料。 木粉作为塑料的一种有机填料，具有来历广泛、价格低廉、密度低、绝缘性好等许多其他无机填料所无法相比的优良性能。但它并没有像无机填料那样得到广泛应用，主要原因在于：一是与基体树脂的相容性较差；二是在熔隔的热塑性塑猜中分离效果差，造成活动性差和挤出成型加工困难。由于木粉中主要成份是纤维素，含有大量的羟基，这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键，使木粉具有吸水性，且极性很强。而热塑性塑料多数为非极性，具有流水性，所以二者之间的相容性较差，界面的粘接力很小，需要通过使用添加剂改性塑料和木粉的表面，进步它们之间界面的亲和力。改性的木粉具有加强性质，能够很好地传递填料与塑料之间的应力，从而到达加强复合材料强度的作用。 挤出成型、热压成型、注射成型是加工木塑复合材料的主要成型方法。由于挤出成型加工周期短、效率高，因此挤出成型方法是一种较为常用的工艺线路。 从木塑复合材料工艺技术特点来看，主要有以下几类：从原料使用方面来看，一类使用的塑料原料为纯塑料或贸易级塑料；另一类是使用具有一定特性的单组分废旧塑料。从加工工艺方法来看，一类是二步成型法，即塑料与木粉造粒后再进行成型加工；另一类是一步成型法，即塑料与木粉混合后直接进行成型加工。 从成型机理方面来看，一类是物理成型，即使用热隔性粘合剂，在成型过程中将塑料与木粉粘合在一起；另一类是物理化学成型，即通过加入添加剂，在压力和温度的控制下，使原料混合物同相对低分子的添加剂一起转变为高分子状态的网状纤维材料。采用这种工艺制成的材料，内部结构完全是融合后重生的网状分子结构，比其他工艺生产出的木塑产品的抗弯、抗压、抗冲击强度要好。木塑复合材料的性能特点与应用： 木塑复合材料具有如下优点：易于加工。木塑材料内含聚酯和纤维，因此具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木匠工具便可完成，且握钉力明显优于其他合成材料；强度高、耐用性好。木塑复合材料具有较好的弹性模量。另外，由于内含木质纤维并经树脂固化，因而具有与硬木相当的抗压、抗冲击等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料；耐水、耐腐蚀。木塑材料及其产品可抗强酸碱，耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不容易被虫蛀，不长真菌；可调整性强。通过加入不同的助剂，聚酯可以发生聚合、发泡、固化、改性等变化，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，符合抗老化、防静电、阻燃等特殊要求；原料来历广泛。木塑材料除了使用一定数目的助剂以外，95%以上的原料均为聚酯和木质纤维，其来历广，价格低廉。 木塑复合材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装用具等。仅以托盘为例，目前，北美地区托盘用量每一年高达 2 亿多个；日本托盘用量每一年约 600 万个；据预测，往后几年内我国木托盘的年均匀使用量可能会突破 2000 万个。因而在国内外有很大的市场需求。 木塑材料因具有耐潮、防虫蛀等特点，适用于仓储行业使用的货架铺板、枕木、铺梁、地板等。在我国，仓储行业应用木塑材料虽刚开始，但需求量却在迅速增加。
木塑复合材料在景观中的应用 摘要：人们需求的提高促进了我国景观园林的快速发展，对景观园林也提出了更高的要求。园林绿化建设的飞速发展迫使需要大量新技术，新材料。木塑复合材料属于新型材料之一，在园林景观设计中也得到了广泛的应用。 关键词：园林；新型；材料；木塑复合材料；应用
1.引言 随着我国经济持续高速发展, 我国的城市建设再次成为了全球注目的焦点, 而园林建设逐步被人们重视起来, 其在两型社会建设中的多重功能也越来越受到社会的关注。高质量、高速度、低能耗、低成本的开展园林绿化, 是当前城市建设的迫切需要,也是园林绿化施工养护单位必须追求的目标。但是园林行业飞速发展使原来便用的施工技术和施工材料的缺点及不足逐渐显露出来, 所以园林绿化建设的快速发展迫切需要大量引进新技术、新材料、新工艺和新理念, 来提高绿化建设的水平和速度, 同时也符合节约、环保的要求。近些年来, 一些新的园林施工技术及新的材料逐步被研发出来, 这些新的技术及新的材料必将主导今后的园林绿化建设。 城市景观伴随着近现代城市的兴起与发展已经有近两个世纪的历史,城市景观中材料的发展见证了城市景观在这两个世纪的发展历程。城市景观的“材料”是构成景观的物质主体,是设计构想转化为现实景观的直接承载者。在城市景观发展过程中,景观材料的运用也是在不断发展。每一个历史阶段材料的运用与选择都有显著的时代特征。 2.定义 新型装饰材料是一种绿色、环保、节能、保温防火性能优越的新型大板墙体可与国内、外的框架结构、钢结构、异形柱结构体系配合。大大降低了生产工人的劳动强度。 木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。 在美国ASTMD7031-04《评价木塑复合材料制品物理力学性能的标准指南》中木塑复合材料被定义为：主要由木基或纤维素基材料与塑料制成的复合材料。在由中国资源协会木塑复合材料专业委员会组织撰写的《中国木塑产业蓝皮书No.1》中，木塑复合材料被这样定义：木塑复合材料是以初级生物质材料为主要原料，配混一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的复合材料。 前我国军用弹药外包装仍然以木箱为主，每年不仅耗费大量木材，而且木包装箱性能存在很大局限性，如强度较低、易霉腐、易虫蛀、不密封等。因此，研究性能更为优越的新型包装材料和包装结构形式极其重要。木塑复合材料具有塑料与木材的双重特性，其某些性能指标甚至优于塑料和木材，除断裂伸长率、冲击强度较低外，其他各项性能均已达到现用军用包装材料的性能指标范围。通过进一步研究改进木塑复合材料的物理机械性能，并通过合理的包装箱结构设计来提高箱体的整体强度，这种材料用于某些军品包装完全是有可能的。国内在这方面已作了一些尝试，提出一种全新的拼接方式，从结构设计和结构部件的选材两个方面来保证木塑包装箱的密封性和整体强度。 3.木塑复合材料的主要特点 木质纤维和植物纤维最初作为低成本、提高塑料刚性的改性填充材料, 而现今高性能木塑复合材料是通过不同的复合工艺生产制造,解决传统木材制品的易腐朽、虫蛀、开裂、生物降解, 以及尺寸稳定性差的问题, 且该种材料没有游离甲醛等毒性物质释放, 其产品主
金属基复合材料的制备方 法 Newly compiled on November 23, 2020
金属基复合材料的制备技术 摘要：现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词：复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文： 一：复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二：金属基复合材料简介
木塑复合材料（WPC） 项 目 建 议 书 **木业有限公司 二0一一年九月
目录 一、项目概况 二、项目提出的背景和发展概况 三、项目研究的依据 四、项目建设的必要性和意义 五、项目建设的有利条件 六、产品市场预测和项目建设规模 七、工程技术方案 八、环境保护与劳动安全 九、项目进度安排 十、投资估算和资金筹措 十一、经济效益和社会效益分析十二、财务与敏感性分析 十三、结论及建议
第一章项目概况 一、项目名称：木塑复合材料（WPC）项目 二、承办单位：**木业有限公司 三、项目负责人：** 四、项目性质：新建 五、建设地址：** 六、建设规模： 项目占地8000平方米。新建厂房4200平方米，办公楼1600平方米，宿舍900平方米，仓库1800平方米，购进先进设备。建设年产1.5万吨木塑复合材料生产线。 七、项目总投资与资金筹措： 项目总投资人民币3600万元，固定资产投资2800万元，流动资金800万元。资金为企业自筹。 项目分二期实施，计划第一期（2011年12月-2012年5月）投资800万元，在**经济区内规划整理土地15亩，进行基础设施的建设。第二期（2012年6月-2013年5月）投资1800万元完善基础设施建设和购进设备进行试生产。 八、项目经济效益分析： 该项目顺利投产后预计年销售额5000万元，生产成本投入2840万元。销售税金及附加560万元。年实现利润2040万元。项目投资回收期为2.45年，投资利润率为40.8%。九、合作方式：独资或合资 第二章项目提出的背景和发展概况 一、项目建设背景和意义 随着人们环保意识的加强，要求保护森林资源，减少利用新木材的呼声日趋高涨，回收利用成本低的废旧木材和塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题，促进和推动了对木塑复合材料WPC(Wood Plastic Composite)的研究和开发工作，并取得了实质性进展，其应用也呈加速发展态势。 众所周知，废木材和农业纤维以前都只能焚烧处理，产生的二氧化碳对地球有温室效应，因此木材加工厂在努力寻
木塑复合材料及其材料配方 木塑复合材料是采用热熔塑胶，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂，用木质粉料如木材、农植物秸杆、农植物壳类物粉料为填充料，经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料，木粉也可以采用木材加工的下脚料、小径材等低品质木材。从生产原料的角度而言，木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染，也免除了农植物焚烧给环境带来的污染。复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面： 1.聚合物 用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料如环氧树脂，热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。由于木纤维热稳定较差，只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用，尤其是聚乙烯。塑料聚合物的选择主要依据有：聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。如：聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等，聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等。此外，塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响，在相同加工工艺条件下，树脂的MFI较高，木粉的总体浸润性较好，木粉的的分布也越均匀，而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能，尤其是冲击强度。 2.添加剂 由于木粉具有较强的吸水性，且极性很强，而热塑性塑料多数为非极性的，具有疏水性，所以两者之间的相容性较差，界面的粘结力很小，常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力。而且，高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差，常以某种聚集状态的形式存在，使得熔体流动性差，挤出成型加工困难，需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型。同时，塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能，提高木粉和聚合物之间的结合力和复合材料的机械性能。常用的添加剂包括如下几类： a)偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合；同时能降低木粉的吸水性，提高木粉与塑料的相容性及分散性，所以复合材料的力学性能明显提高。常用的偶联剂主要有：异氰酸盐、过氧化异丙苯、铝酸酯、酞酸酯类、硅烷偶联剂、马来酸酐改性聚丙剂(MAN-g-PP)、乙烯-丙烯酸酯(EAA)。一般偶联剂的添加量为木粉添加量的1wt%～8wt%，如硅烷偶联剂可以提高塑料与木粉的粘结力，改善木粉的分散性，减少吸水性，而用碱性处理木粉只能改善木粉的分散性，不能改善木粉的吸水性及其与塑料的粘结性。需注意的是马来酸盐偶联剂与硬脂酸盐润滑剂会发生相斥的反应，一起使用时导致产品质量和产量降低。 b)增塑剂对于一些玻璃化温度和熔融流动粘度较高的树脂如硬度PVC，与木粉进行复合时加工困难，常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基因，在高温剪切作用下，它能进入聚合物分子链中，通过极性基因互相吸引形成均匀稳定体系，而它较长的非极性分子的插入减弱了聚合物分子的相互吸引，从而使加工容易进行。在木塑复合材料中常要加入的增
木塑复合材料在建筑模板中的应用 摘要：木塑复合材料具备良好的环保性能和物理力学性能，它的推广使用可以 缓解优质木材资源的耗用量，对保护木材资源具有重要作用。本文介绍了木塑复 合材料进行概述，重点介绍了木塑复合材料在建筑模板中的应用。 关键词：木塑复合材料；建筑模板； 1木塑复合材料概述 木塑复合材料（WPC）是指含有木屑或木质颗粒等木质组分形成的聚合物复 合材料。例如人们常见的木材、胶合板、纤维或粒子聚合物结合形成的材料均为WPC。它有非常广泛的应用，木质元素可以和热固性或热塑性聚合物结合，所以WPC也被称为木质聚合物复合材料。木质材料可以在一些户外装饰的结构性和非 结构性框架中得到良好的应用。然而，建筑和汽车领域却是WPC应用最广泛的 地方。WPC既可以应用在户外装饰也可以应用在室内，其中普遍应用的是在建筑 材料中，如花园和别墅院墙等产品，家居用品，建筑模板等。人们之所以广泛使 用WPC的主要原因在于，该材料可以极大降低生产成本，循坏使用的同时对人 类的生存环境造成较低的影响。在国外，建筑物使用WPC作为外墙或内墙装饰 变得尤为普遍，最重要的原因在于使用WPC替代传统纯净木材，既可以提高房 屋的耐久性，也能够使房屋易于维修和保养，在艺术审美价值上，WPC也比传统 木材表现出更多可设计性和美感，提升了房屋使用价值。与固体塑料相比，材料 中掺杂木素的成分可以大大减少生产成本，在WPC中使用的木头大部分来自于 传统木材加工过程中产生的木屑，或回收一些废旧木头产品，与塑料产品相比， 这种WPC的替代物价格更便宜，因此也受到了广大消费者的欢迎。目前，WPC 在建筑物原材料市场中已经占据了较大的市场份额。尽管为了维持经济的持续增长，人们对那些由化石能源生产的塑料产品仍然具有较大的依赖性。然而，考虑 到工业生产的成本，消费者的承受能力以及环保方面的需求，实际生产生活中对WPC的需求一直在不断增加。 2在绿色建筑中的应用 2.1WPC在建筑模板中的应用 建筑模板是建筑结构工程建设施工中使用量广、面大的周转材料，其费用占 总造价的20%~30%。目前，市场上广泛应用的建筑模板主要包括金属类模板（主 要为钢模板和铝合金模板）、胶合板模板（主要为木质胶合板和竹胶合板）和塑 料类模板（主要为WPC）。金属模板虽然存在尺寸稳定性好、平均成本低等优点，但存在拼缝多、自重大、前期投入大及不适用于地下室等问题，限制了金属模板 的使用。胶合板模板虽然具有幅面大、加工较灵活、强重比高等优点，但循环使 用次数有限，回收利用率低，造成资源的严重浪费，因而胶合板模板应用也受到 很大限制。据统计，胶合板模板循环利用3次的占23.5%、循环利用2次的占 41.7%、循环利用1次的占9.8%，通常循环使用3~6次之后完全报废。随着我国 可持续发展政策的实行，WPC建筑模板应运而生。综合考虑成本、性能、环境影 响及工艺等因素，WPC建筑模板具有独特的优势，应用前景广阔：WPC建筑模板采用废旧塑料和废弃木质纤维为原料，成本低廉；WPC建筑模板能够缓解木材、 钢材等资源紧缺的现状，符合可持续发展战略；WPC建筑模板强度高、尺寸稳定 性好，多次使用均能保持表面平整；WPC建筑模板加工性能好，固定方便；最为
木塑复合材料（WPC）特点及应用简介 木塑复合材料是以锯末，木屑，竹屑，稻壳，谷糠，花生壳，棉秸秆等低植生物质纤维为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，混配一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用，涵盖面广，产品种类多，形态结构多样的基础性材料。目前，国内外对此称谓不一，也有将其称之为塑木，环保木，科技木，再生木，聚合木等，英文名称：Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。它具备木材加工的所有特性。 这种新型材料具有五大特点： 1．原料资源化：其生物质材料部分基本为废弃物利用，来源广泛，价值低廉；塑料组分要求不高，新，旧料或混合料均可，充分体现了资源的综合利用和有效利用。 2．产品可塑化：木塑产品为人工整体合成制品，可根据使用要求随机调整产品工艺和配方，从而生产出不同性能和形状的材料，其型材利用率接近100%。 3．使用环保化：木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均安全环保，无毒无害，其生产加工过程中也不会产生毒副作用，故对人体和环境均不构成任合危寄存器。 4．成本经济化：木塑制品实现了低价植材料抽高附加值产品的转移，不仅维护费用极低，而且产品寿命数倍于然木材，综合比较具有明显的经济性优势。 5．回收再生化：木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用，且不会影响产品使用性能，能够真正实现“减量化，再生化，资源化”的循环给济模式。 木塑复合材料的应用领域： 1．建筑材料：包括基材，整体门板，墙板，地板和装饰材系列； 2．户外设施：包括栅栏，地板，立柱，扶手等几大类产品； 3．物流运输：主要有包装箱，集装箱板，轻，重型托盘等； 4．交通设施：主要有隔栏，隔板，护墙，标示牌等； 5．家俱用品：主要有衣柜，橱柜，茶几，花架等。 随着天然木材资源的日益减少，而对木质制品的市场需求量却与日俱增，假以时日，一个巨大的需求终究会使国内木塑材料的市场大门洞开。这是未来的必然趋势。 泽琦塑机公司从2000年开始，联合大专院校，模具生产厂家，专注于木塑设备和木塑工艺技术的研究和研发。先后研制出建筑装饰类，户外景观类等木塑生产设备及配方工艺。其主导产品——木塑生产设备已荣登国家发改委颁布鞋的《当前国家鼓励发展的环保产业设备2007目录》，其生产的木塑设备已装备国内众多知名木塑生产企业。 木塑产业作为国家发展循环经济和资源综合利用的重点支持产业，落实国家生物质复合材料项目的产业化决策，明确地把木塑产业纳入《国家“十一五”资源综合利用规划》大力推进国内木塑企业的研发和进步。让我们一起携手迎接木塑产业春天的到来！
木塑复合材料（WPC）特点及应用简介 日期：2012年2月25日 14:49 木塑复合材料是以锯末，木屑，竹屑，稻壳，谷糠，花生壳，棉秸秆等低植生物质纤维为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，混配一定比例的塑料基料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用，涵盖面广，产品种类多，形态结构多样的基础性材料。目前，国内外对此称谓不一，也有将其称之为塑木，环保木，科技木，再生木，聚合木等，英文名称：Wood-Plastic Composites,缩写 为WPC。它具备木材加工的所有特性。 这种新型材料具有五大特点： 1．原料资源化：其生物质材料部分基本为废弃物利用，来源广泛，价值低廉；塑料组分要求不高，新，旧料或混合料均可，充分体现了资源的综合利用和有效利用。 2．产品可塑化：木塑产品为人工整体合成制品，可根据使用要求随机调整产品工艺和配方，从而生产出不同性能和形状的材料，其型材利用率接近100%。 3．使用环保化：木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均安全环保，无毒无害，其生产加工过程中也不会产生毒副作用，故对人体和环境均不构成任合危寄存器。 4．成本经济化：木塑制品实现了低价植材料抽高附加值产品的转移，不仅维护费用极低，而且产品寿命数倍于然木材，综合比较具有明显的经济性优势。 5．回收再生化：木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用，且不会影响产品使用性能，能够真正实现“减量化，再生化，资源化”的循环给济模式。 木塑复合材料的应用领域： 1．建筑材料：包括基材，整体门板，墙板，地板和装饰材系列； 2．户外设施：包括栅栏，地板，立柱，扶手等几大类产品； 3．物流运输：主要有包装箱，集装箱板，轻，重型托盘等； 4．交通设施：主要有隔栏，隔板，护墙，标示牌等； 5．家俱用品：主要有衣柜，橱柜，茶几，花架等。 随着天然木材资源的日益减少，而对木质制品的市场需求量却与日俱增，假以时日，一个巨大的需求终究会使国内木塑材料的市场大门洞开。这是未来的必然趋势。 木粉的选择和处理 日期：2009年8月31日 14:56 塑木技术中所应用的木粉一般无大的严格要求，各类木材的木粉和各种植物纤维等一般都可使用(木材加工过程中产生的锯末,下脚料粉碎后皆可)，对加工的影响并不大，主要要求各种木粉的粒径一般在20～100目，在此基础上，要保证木粉和塑料在混合前进行烘干处理。一般木粉含水量应控制在3％以内。烘干设备可采用电加热，也可用微波加热烘干或自然干燥。烘干后的木粉应存放在于燥的地方(室内)，不可二次吸潮，否则会对加工影响较大。需要一提的是，在用带排气功能的挤出机，特别是双螺杆挤出机加工塑木材料时，可以不对木粉进行特别的烘干处理，只需日光下自然干燥即可直接进行挤出加工。 对木质部分进行处理 木质的处理主要分化学和物理两大类方法： 化学方法： (1)表面接枝法：接枝是一种有效的改性方法，可以在复合前或复合的同时对植物纤维进行接枝。如可 以用马来酸酐、异氰酸盐等接枝植物纤维。 (2)界面偶合法：用偶联剂与植物纤维形成共价键来改变界面粘合性。如采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等处理纤维，改善纤维与树脂的相容性。偶联剂的最佳用量与偶联剂在木粉颗粒表面的覆盖程度有关。如果偶联剂用量太少，会因为填料表面的包敷不完全，难以形成良好的偶联分子层，起不到理想的偶联和增容作用。用量太多，则偶联剂过剩，在木粉表面会覆盖过多的偶联剂分子，形成多分子
木塑复合材料的分类及改性木塑复合材料（Wood-plastic composites，简称WPC）是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余物、废旧木材、农作物秸秆等木质纤维材料和废旧热塑性塑料为主要原料，通过挤出、压制等成型方式形成的复合材料[1]。木塑复合材料既具有木质纤维材料的高强度和高弹性，又具有塑料的高韧性和耐疲劳等优点，是一种既似木材又优于木材的新型代木材料[2]。 2010 年中国国内木材需求总量约为3.6亿m3，供需缺口达到1.2亿m3。随着需求的增加，供需缺口逐年增大，预计2015年达1.5 亿m3，2020年达2亿m3，到2050年接近6亿m3[3]。木材资源供应愈发严重不足的形势将在一定程度上影响我国整个国民经济的发展。速生丰产木材因其生长周期短、成材率高、经济效益好等显著特点而受到越来越多厂商和研究者的青睐。我国人工速生林主要品种有杨木、柳木、桦木、泡桐和桉木等。然而，速生木材与天然针叶木、阔叶木相比，存在着材质差、纤维短、易变形、易腐朽虫蛀等缺点，无法满足高档次木材加工业的要求，缺乏应用价值与经济价值。因此，研究者以基于物理、化学原理的新技术对速生木材进行改性，使其性能得到大幅度提升甚至达到优质天然木材的性能[4]，早在20 世纪30 年代，改性后的压缩木就曾用于欧美军用飞机以防雷达探测，目前速生木材改性技术是世界发达国家重点研究的技术领域之一。木塑复合材料(WPC) 就是木材改性的一种。 木屑是木塑复合材料的主要原料之一。目前纳入国家和地方生产计划的林区和大中城市制材加工厂，每年要产生大约250 万吨木屑，其中只有一小部分得到利用，大部分被丢弃，造成一定程度的环境污染和原料浪费。废旧塑料是木塑复合材料的另一主要原料，据我国轻工部门统计，2000年全国塑料制品总产量
木塑复合材料发展与研究 朱东锋 （浙江工商大学环境学院，浙江杭州310012） 摘要：本文着重阐述了木塑复合材料的发展历史及与研究现状，通过结构特性和影响因素的分析，最后对我国未来发展的趋势，提出了一些针对性的建议。 关键词：木塑复合材料；因素；发展趋势；建议 Abstract: This paper focuses on the development history and the status of wood-plastic composite through analysis of the structural characteristics and. Influencing factors, the last of China’s future developments trends, made a number of specific recommendations Keywords: Wood-plastic composite materials; Factors; Developments trends; Recommendations 1 前言 1.1 木塑复合材料的背景 木塑复合材料(Wood plastic composites，简称WPC)是采用木质纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年来，木塑复合材料引起了科技界和工业界的极大关注，是当今世界上许多国家逐步研究推广应用的新型材料。其原因是：现代生活中人们对塑料的依赖性越来越强，从简单的生活器具到昂贵的家用电器，从办公日用品到尖端的科学仪器，无处不昭示着塑料的存在。然而，人们在享受便利生活、感叹科技发达的同时，又被挥之不去的白色污染所困扰。 为此，目前世界各国都投入人力、物力，开发各种废旧塑料回收利用的技术，致力于降低塑料回收利用的成本和开发其合适的应用领域。此外，目前全球森林资源日渐枯竭，人们已经认识到森林在保护环境，维持生态平衡中的重要作用，限伐、禁伐森林的法令不断颁布，对于木材的利用提出高的要求。一方面尽量减少木材的采伐量，推进寻找木材的替代品，另一方面要提高木材的利用率。传统木材的使用中有25％～30％属于“废料”，如何将这些边角料加以利用，提高木材工业利用效率。WPC产品恰好为废旧塑料的循环利用提供了良好的出路、它的代木作用又对节省木材资源起到了不容忽视的作用[1]。
Vol. 47 , No. 2Feb. , 2019 第47卷第2期2019年2月聚氯乙烯Polyvinyl Chloride 【综述】 PVC 木塑复合材料研老现状及发展趋势 蒋琨*，贺盛喜，黄东 (新疆天业(集团)有限公司，新疆 石河子832000) ［关键词］PVC ；木塑复合材料；生产工艺；配方体系；发展趋势 ［摘 要〕介绍了木塑复合材料的国内外发展现状，重点阐述PVC 木塑复合材料的应用领域、制品特点、加工 工艺以及配方体系，并对PVC 木塑复合材料的发展趋势进行了预测。 ［中图分类号］TQ325.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1009 -7937(2019)02 -0001 -04 Research status and development trend of PVC wood-plastic composites JIANG Kun, HE Shengxi, HUANG Dong (Xinjiang Tianye ( Group ) Co. Ltd. , Shihezi 832000 , China) Key words : PVC ; wood-plastic composite ； production process ； fbnnulation system ； development trend Abstract : The development status of wood-plastic composites at home and abroad was introduced. PVC wood-plastic composites were described in aspects such as application field, product characteristics , processing technology and fbnnula system. The development trend of PVC wood-plastic composites was forecasted. 木塑复合材料(Wood - Plastic Composites, WPC)是国内外近几年蓬勃兴起的一类新型绿色环 保复合材料，是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余 物、废旧木材、农作物秸秆、锯末、稻壳、花生壳等木 质纤维材料和废旧热塑性塑料(主要为PE 、PP 、 PVC)为主要原料，以一定比例添加特制助剂，通过 挤出、模压、注塑等成型方式形成的复合材料⑴。 木塑复合材料既具有木质纤维材料的高强度和高弹 性，又具有塑料的高韧性和耐疲劳等优点，是一种既 似木材又优于木材的新型代木材料。1木塑复合材料国内外发展状况20世纪90年代以来，北美、欧洲的许多国家对 木塑复合材料进行了大量研究，木塑复合材料的生 产和应用在世界范围内得到了迅速发展。木塑复合 材料是年轻、充满朝气的产业，其成长历史不到50年，而我国为10余年。国外木塑产业以北美为代 表，北美地区是目前世界上木塑复合材料发展最快 和应用最广泛的地区，主要用于户外建筑。近10多 年来，美国木塑市场的增长率都保持在10%以上。 欧洲木塑复合材料的发展在总体上虽不及北美地 区，但近些年来呈现蓬勃发展趋势，其发展潜力不容 轻视。中国木塑复合材料虽说是一个非常年轻的产 业，但是其发展异常迅猛，近年逐渐发展成为国家级 别的战略性新兴产业。2016年国内木塑复合材料 产量达到180万t,中国已经取代美国成为全球第 一大木塑制品生产和出口国，这些年出口增长率超 过30%。北美洲和亚洲是木塑复合材料的两个顶 级消费地区，美国和中国是重要消费国,2014—2019 年的复合年均增长率分别为10. 1%和14. 7%。由 于国内需求量的上升，印度和巴西的消费量也迅速 .［收稿日期］2018-04-08 ［作者简介］蒋琨(1986-),女，硕士，工程师，毕业于北京化工大学材料科学与工程专业，现就职于新疆天业(集团) 有限公司化工研究院塑料加工应用研究中心，从事PVC 及其衍生品的开发工作。1