木塑材料在我国的发展
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国内外木塑复合材料的研究进展摘要:阐述了木塑复合材料在21世纪的研究进展,涉及国内外在近几年的主要研究成果,介绍了包括界面相容性的改善方法、加工工艺的改进以及木塑复合材料的相关性能探讨,并提出了我国木塑复合材料今后的发展方向。
关键词:木塑;复合材料;研究进展木塑复合材料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。
1 国内木塑复合材料研究进展木塑复合材料这种新兴的环保材料产品在世界范围得到越来越多的关注和认可,其生产量和使用量都在逐年快速增加。
我国在木塑复合材料方面的研究也一直处于进步状态,进行了大量有益的试验并取得不少成果。
2001年贺德留[1]等在低温和中温环境中进行两个阶段的化学反应引发聚合固化,实验中以速生劣质材杨木为基材,以有机单体甲基丙烯酸甲酯作为浸滞剂,并着以适当颜色,在真空状态下作浸滞处理,处理件在石蜡包围下,制造出木塑复合材料。
该技术实际应用中出现的问题有很多,但在此工艺基础上,通过制作杨木木塑复合材料地板试验已基本解决。
研究得出相关结果有:木材的含水率需要达到一定的指数才可以进行浸注;采用甲基丙烯酸甲酯为浸注液时,偶氮二异丁腈的有机单体量也有一定规定,而且把偶谈二异丁腈作为化学引发剂;微量加入还原剂亚铁离子的方法可以改变和强化复合材料的性能,但须注意要定期往循环浸注液中补加亚铁离子和化学引发剂;制作高硬度的木塑地板时可以在有机单体中加入色素(而且加入量是有一定的规定),这样既改变了复合材料颜色,同时增强了复合材料的性能;浸注过程的真空度尽可能保持不变,当浸注真空度和浸注时间达到要求的数值时可以制作木塑复合材料地板同时也满足材料的硬度要求很大时的情况;最后一步一定要及时进行石蜡包裹,石蜡油温度在一定数值时才能达到理想的包裹效果;有机单体在木材内的聚合固化程序时间也在实验中得到验证。
2024年木塑建筑模板市场前景分析摘要本文旨在对木塑建筑模板市场的前景进行全面分析。
首先,本文简要介绍了木塑建筑模板的概念和特点;接着,从市场需求、技术发展、政策支持等多个方面进行分析,阐述了木塑建筑模板市场的发展趋势和前景;最后,本文提出了一些建议和展望。
1. 引言1.1 研究背景木塑建筑模板是一种以木材和塑料为原料制成的建筑模板,它具有重量轻、防潮防腐等优点,在建筑工程中得到了广泛应用。
随着人们对环保材料的要求不断提高,木塑建筑模板的市场前景备受关注。
1.2 研究目的本文旨在通过对木塑建筑模板市场前景的分析,探讨其发展趋势和未来发展方向,以期为相关企业和投资者提供参考和决策依据。
2. 木塑建筑模板的特点与优势2.1 木塑建筑模板的定义木塑建筑模板是由天然木材与塑料等材料进行合理混合后经挤压加工制成的一种模板。
它综合了木材和塑料的优点,具有轻质、防潮、防霉、耐用等特点。
2.2 木塑建筑模板的优势•环保性:木塑建筑模板采用可再生资源,不含有害物质,符合环保要求。
•重量轻:相较于传统木质模板,木塑建筑模板的重量更轻,便于施工操作。
•防潮防腐:木塑建筑模板具有较好的防潮性能和防腐蚀性能,可以有效延长使用寿命。
•耐用性:木塑建筑模板不易变形,具有较高的抗压强度和抗震性能。
3. 木塑建筑模板市场的发展趋势3.1 市场需求的增长随着国家对新型环保材料的推广和应用,木塑建筑模板作为一种绿色产品,其在建筑工程中的需求量不断增加。
建筑行业的快速发展和住房建设需求的提升,进一步推动了木塑建筑模板市场的发展。
3.2 技术发展的推动随着科技的进步和生产工艺的提升,木塑建筑模板的质量和性能得到了显著提升。
新型复合材料的不断研发和应用,为木塑建筑模板市场带来了更多的发展机遇。
3.3 政策支持的力度政府对环保材料的支持和推广,为木塑建筑模板市场创造了良好的政策环境。
相关政策的出台和实施,将进一步促进木塑建筑模板市场的发展。
木塑复合材料是一个年轻的、充满朝气的产业,其成长历史不到50年,落户我国10余年。
经过众多木塑人多年来坚持不懈的努力,特别是在木塑复合材料成功参建北京奥运会场馆后,“木塑材料”更是声名远播,发展势头方兴未艾。
木塑业界的同仁以中国人的智慧,把这个曾经的“舶来品”打造得风生水起,使年轻的木塑材料制造业成为目前我国制造业中为数不多的、能够享有与欧美发达国家制造商平等话语权的产业之一。
木塑材料的发展趋向木塑复合材料起源于北美地区,商业化生产已逾40年,大致经历了3个阶段,即以生产普通木塑物流运输托盘为主的第一阶段;以生产景观建材和装饰材料为主的第二阶段和以结构型部件及集约化成套建筑为主的第三阶段。
利用廉价或废弃资源进行产业开发推广是木塑产业的一大特色和优势所在。
从广义上讲,木塑复合材料实际上已成为以各种天然纤维材料或无机原料为基体,与各种不同树脂材料复合而成的一类新型材料。
它的出现非常有利于缓解目前资源紧缺问题,特别是对森林资源的保护。
初期的木塑复合材料一直是被当作改性塑料的一个种类,但随着生产技术水平的不断提高,其制成品逐渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的诸多优点,产品特色逐步凸现,逐渐成为一类自成体系的新型材料。
它是目前新型生物质复合材料家族中最具活力的一个分支,并逐渐形成了以填充聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为主的结构型产品和以填充聚氯乙烯(PVC发泡)为主的装饰型产品两大分支。
从产业实践和用户需求看,两大类木塑制品的发展方向均趋向于仿木质制品。
而由于木塑复合材料很强的可塑性,为木塑产业与相关产业提供了一条宽阔的共生途径。
木塑复合材料的最大特性在于它同时具备了天然木材和树脂材料两种不同材质的基础材料的双重优点,既具有与木材相似的质感和性能(可锯、可刨、可钉、能弯曲和粘接),克服了木材尺寸稳定性差、易燃、易潮、易腐、易蛀、易滋生霉菌等缺点,又避免了单纯树脂材料高温蠕变、低温易脆等不足。
譬如,合格的木塑材料48小时吸水率一般在0.5%以下,具有非常好的抗水性能。
黧塑笠凰.木塑墙体材料的研究现状及展望高敏(潍坊市工程建设标准定额管理办公室,山东潍坊261031)氆商要】木塑材料是利用再回收的低成本未纤维材料和废弃塑料,用挤压成型等技术生产出来可替代本枋使用的复合材料。
作为—种新型科技环保材料,木塑材料的用途十分广泛,在包装、仓储行业、城建园艺和家庭装饰方面均有应用。
虽然木塑材料在我国开始产业化,仅有几年的历史,但是发展势头强劲。
具有良好的资源性和环保胜特征,符合国家循环经济政策,可以有效缓解我国森林资源贫乏所造成的压力,具有良好的经济效益和社会效益。
本文通过对木塑复合材料的相关文献的参考。
得到若干关于木塑墙体材料的研究现欲及展望的总结。
目蝴]木塑;环保材料;挤压成型1国内外木塑复合材料的发展状况世界木塑制品生产和应用的最大国家是美国,其最大制品是铺板,生产工艺为挤出成型,可以先配混成中间木塑粒料,然后再经单螺杆挤出机加工豌制品。
北美是目前世界上木塑复合材料市场最大的地区。
美国-%E几十年前就开始了木塑复合挤出,但与塑料挤出和纯木材加工相比较,木塑复合挤出一直没有占大市场份额。
大规模工业化木塑复合挤出始于80年代。
从1990至2000年,在此领域美国市场增长率都保持在10%以上,尤其是近5年增长特别快。
20世纪90年代以来,北美、欧洲的许多国家对木塑复合材料已进行了大量的研究,在欧洲的窗户、门板、板条、家具生产制造中,木塑复合材科的应用量一直在增长,北美和欧洲2002年消费的木塑复合材料达碧J68万吨,并预计到2010年前将以14%和19%的速度增长,远远高于同期塑料工业的总体增长率。
欧洲木塑复合材料的发展和增长强劲,技术已发展到共挤阶段,而目瓮展还在继续。
当前国内木塑复合材料的生产制造主要还是以普通半成品为主,其应用还需依靠用户的选择和专门的安装队伍,因此,产品的大规模应用受到较大制约。
另外,由于目前木塑复合材料尚无国家标准,生产企业的产品质量也无从统—评价,这也是目前木塑复合材料整体质量提升较慢的—个重要原因。
关于木塑材料的知识
人们对木材有亲和性,家居装潢离不开木材。
但木材自身也有缺点,易收缩开裂,遇水易变型,遇湿易发霉,遇火易燃烧,如果用胶合板制成的木门,其中甲醛还会对室内造成污染。
有没有一种“只有木材优点、没有木材缺点”,“不是木材、胜似木材”的新型材料?现在有了。
这就是用木粉和PVC塑料加工而成的木塑复合材料(WPC)。
破解木塑复合材料高值利用的关键
在国外,经过十多年的研究、开发和工业应用,木塑复合材料已形成一个新兴产业。
木塑复合材料以木粉、农业秸秆粉等植物纤维和塑料为主要原材料,采用先进工艺加工而成,且产品可重复回收再利用。
从感观上看,木塑材料具有良好的木质感,耐湿,着色性良好,隔热绝缘防腐,机械性能比单纯的木质材料高10倍,成为天然木材的理想替代品。
仅在北美,年产量40多万吨,产值12亿美元。
欧洲各工业发达国家、日本、澳大利亚等,也都在发展木塑和天然纤维复合材料产品。
主要以废旧塑料和树枝树杈粉、农业秸秆粉等植物纤维为原材料,制成的产品广泛用于包装、园林、运输、建筑、车船内饰等领域。
我国“九五”期间就开始发展木塑新材料,还提出2010年“以塑代木、以塑代钢、节约资源、保护环境”远景目标规划。
作为国内最早研究木塑新材料并拥有两项国家发明专利的单位,一山集团下属山达木业有限公司该项目计划总规模达到年产30万吨,分三期建设。
2005年上半年,山达已经有三批木塑产品分别出口到日本和美国,国内不少城市也已用上国产的木塑材料产品。
绿可木复合材料的应用被国家发改委列为2004年重大产业技术开发项目。
PVC木粉复合材料发展很快,以其高韧性、成本低等优势正逐步取代传统的木质品;但由于PVC木粉复合材料是木粉的复合,使其延展性和耐冲击性降低,材料脆性大,密度也比传统木质品大近2倍,限制了它的广泛使用。
为了消除这些缺点,通常采用添加冲击改性剂的方法提高其冲击性能,但对改善延展性和降低密度几乎无效。
近几年,在国内,木塑的发展也有了具体的应用。
上海奔奔门业有限公司与北京化工大学,经过攻关与研究,开始用发泡成型的方法消除延展性和耐冲击性降低等缺点。
经发泡后的PVC木塑复合材料,生态木由于存在良好的泡孔结构,可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张,同时对木粉进行了表面处理,使其能被PVC树脂很好地润湿,达到最佳结合界面。
此举显著提高了材料的抗冲击性能和延展性,大大降低了制品的密度。
挤出微发泡法以其成本低,效率高、耗时短和易于实现工业化等优点,使PVC木塑复合材料的附加值大大提高,成为21世纪装潢材料的理想替代品。
奔奔门业有限公司,通过三年多的自主开发,把木塑新材料成功地运用到室内装饰材料领域,最近研制出国内首套木塑门生产工艺,已申报国家发明专利。
据中科院上海科技查新咨询中心查证,该项目达到国内技术领先、国际技术先进水平,在国内尚属首家。
日前,博为生态木该公司木塑室内门加工技术,获上海市高新技术成果转化项目证书。
该项目符合国家“以塑代木”、“以塑代钢”的产
业政策和建节约型社会的长期国策,满足了市场的需求。
木塑复合材料是在PVC塑料原料中,添加30-50%的木质纤维填料(木粉),和相关稳定剂、改性剂、润滑剂和发泡剂等,利用高速混合机混合后,经专用造粒机制备成不同规格及等级的木塑颗粒。
然后使用成型挤出机、模具及相关工艺,生产出各种形状的PVC木塑复合微发泡装饰型材。
令人称奇的是,最后一道工艺是通过特殊处理,在木塑门表面印上各种木纹膜,有樱桃木、椐木、水曲柳等十余种,可配以不同色彩。
其产品既有逼真的实木感,又有耐水耐腐、防蛀防霉、隔音隔热、保温阻燃、环保(不含甲醛)等特性,特别适用于厨房、盥洗室门的装饰。
在奔奔门业有限公司的产品陈列室,可以看到有近百种的家庭装饰用门、门套、窗套、线条和饰板,特别是各种款式的门,木质感强,造型雍贵,有一扇门剖切后浸泡在大型金鱼缸内,门不变形不掉色,鱼儿照样攸哉游
木塑复合材料发展前景广阔
PVC树脂填充木粉挤出微发泡制品兼有木材和塑料的优良特性,生产的制品达到了真正仿木的效果。
生产成本也低于木制品,它的出现给木制品行业带来了一场革命。
特别是在资源紧缺、原料价格飞涨的今天,它给塑料加工行业带来了新的生机。
由于使用的原料和生产过程没有使用胶水粘合,成为替代传统木材的环保新型材料。
其特点,一是具有防水性。
木材本身的吸水性高达8-10%,但木粉经过表面处理后,表面形成一层高分子膜,同时木粉也被高分子材料紧密包覆,经检测结果表明本材料的吸水率小于2%,具有一定的防水性能。
二是具有阻燃性。
这与材料中聚氯乙烯的分子结构有关,因为PVC分子结构中,氯元素的含量高达56%,而氯元素本身具有离火自熄功能。
三是防霉性能好。
木粉经过表面处理,同时被高分子材料包覆,霉菌缺少滋生的环境;同时木粉在处理过程中,表面吸附了防霉剂,也提高了产品的防霉性能。
四是木质感强。
因为在本材料中木粉含量可达30-50%,同时通过微发泡,制品密度可控制在0.6-1.0g/cm之间,与木材的密度非常接近,内部组织较为疏松,具有天然木质感。
可调配各种颜色,免除色差烦恼。
五是具有耐腐蚀性能。
木粉本身的耐腐蚀性较差,但被高分子材料包覆,而聚氯乙烯本身具有很好的酸碱惰性。
六是实用性强。
PVC木塑材料可根据不同木种和颜色生产出不同等级、不同规格、不同颜色的制品。
由于生产过程采用挤出成型,可实现自动连续生产,长度任意裁定,这是原木所不能及的。
木塑制品现已引起国际上的广泛重视,被誉为环保新型材料,具有广阔的发展前景。
业内专家认为,作为代塑、代木的最佳产品,木塑材料是真正的绿色产品,其意义不仅是变废为宝,更是契合了目前我国建设节约型社会的要求。
它不仅能使农村的枯树枝树杈、植物秸秆等得到最充分的利用,增加了农民的收入,同时有效降低了我国出口产品包装用材料多为天然木材所需的高昂费用。
如果用于包装、园林、运输、室外产品,木塑复合材料可应用废旧塑料为原料,解决无法回收造成的污染的废旧塑料出路问题。