木塑材料在我國的發(fā)展

1、.：.；關于木塑資料的知識人們對木材有親和性，家居裝潢離不開木材。但木材本身也有缺陷，易收縮開裂，遇水易變型，遇濕易發(fā)霉，遇火易熄滅，假設用膠合板制成的木門，其中甲醛還會對室內呵斥污染。有沒有一種“只需木材優(yōu)點、沒有木材缺陷，“不是木材、勝似木材的新型資料？如今有了。這就是用木粉和PVC塑料加工而成的木塑復合資料WPC。 破解木塑復合資料高值利用的關鍵 在國外，經過十多年的研討、開發(fā)和工業(yè)運用，木塑復合資料已構成一個新興產業(yè)。木塑復合資料以木粉、農業(yè)秸稈粉等植物纖維和塑料為主要原資料，采用先進工藝加工而成，且產品可反復回收再利用。從感觀上看，木塑資料具有良好的木質感，耐濕，著色性良好，隔熱絕緣

2、防腐，機械性能比單純的木質資料高10倍，成為天然木材的理想替代品。僅在北美，年產量多萬噸，產值億美圓。歐洲各工業(yè)興隆國家、日本、澳大利亞等，也都在開展木塑和天然纖維復合資料產品。主要以廢舊塑料和樹枝樹杈粉、農業(yè)秸稈粉等植物纖維為原資料，制成的產品廣泛用于包裝、園林、運輸、建筑、車船內飾等領域。 我國 “九五期間就開場開展木塑新資料，還提出2021年“以塑代木、以塑代鋼、節(jié)約資源、維護環(huán)境遠景目的規(guī)劃。作為國內最早研討木塑新資料并擁有兩項國家發(fā)明專利的單位，一山集團下屬山達木業(yè)該工程方案總規(guī)模到達年產萬噸，分三期建立。2005年上半年，山達曾經有三批木塑產品分別出口到日本和美國，國內不少城市也已

3、用上國產的木塑資料產品。 HYPERLINK 0512wpc/ 綠可木復合資料的運用被國家發(fā)改委列為2004年艱苦產業(yè)技術開發(fā)工程。PVC木粉復合資料開展很快，以其高韌性、本錢低等優(yōu)勢正逐漸取代傳統(tǒng)的木質品；但由于PVC木粉復合資料是木粉的復合，使其延展性和耐沖擊性降低，資料脆性大，密度也比傳統(tǒng)木質品大近2倍，限制了它的廣泛運用。為了消除這些缺陷，通常采用添加沖擊改性劑的方法提高其沖擊性能，但對改善延展性和降低密度幾乎無效。 近幾年，在國內，木塑的開展也有了詳細的運用。上海奔奔門業(yè)與北京化工大學，經過攻關與研討，開場用發(fā)泡成型的方法消除延展性和耐沖擊性降低等缺陷。經發(fā)泡后的PVC木塑復合資料，

4、 HYPERLINK 0512wpc/ 生態(tài)木由于存在良好的泡孔構造，可鈍化裂紋尖端并有效阻止裂紋的擴張，同時對木粉進展了外表處置，使其能被PVC 樹脂很好地潤濕，到達最正確結合界面。此舉顯著提高了資料的抗沖擊性能和延展性，大大降低了制品的密度。擠出微發(fā)泡法以其本錢低，效率高、耗時短和易于實現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點，使PVC木塑復合資料的附加值大大提高，成為21世紀裝潢資料的理想替代品。 奔奔門業(yè)，經過三年多的自主開發(fā)，把木塑新資料勝利地運用到室內裝飾資料領域，最近研制出國內首套木塑門消費工藝，已申報國家發(fā)明專利。據(jù)中科院上海科技查新咨詢中心查證，該工程到達國內技術領先、國際技術先進程度，在國內尚屬首家

5、。日前， HYPERLINK 0512wpc/ 博為生態(tài)木該公司木塑室內門加工技術，獲上海市高新技術成果轉化工程證書。該工程符合國家“以塑代木、“以塑代鋼的產業(yè)政策和建節(jié)約型社會的長期國策，滿足了市場的需求。 木塑復合資料是在PVC塑料原料中，添加30-50%的木質纖維填料木粉，和相關穩(wěn)定劑、改性劑、光滑劑和發(fā)泡劑等，利用高速混合機混合后，經公用造粒機制備成不同規(guī)格及等級的木塑顆粒。然后運用成型擠出機、模具及相關工藝，消費出各種外形的PVC木塑復合微發(fā)泡裝飾型材。令人稱奇的是，最后一道工藝是經過特殊處置，在木塑門外表印上各種木紋膜，有櫻桃木、椐木、水曲柳等十余種，可配以不同顏色。其產品既有逼真

6、的實木感，又有耐水耐腐、防蛀防霉、隔音隔熱、保溫阻燃、環(huán)保不含甲醛等特性，特別適用于廚房、盥洗室門的裝飾。 在奔奔門業(yè)的產品陳列室，可以看到有近百種的家庭裝飾用門、門套、窗套、線條和飾板，特別是各種款式的門，木質感強，外型雍貴，有一扇門剖切后浸泡在大型金魚缸內，門不變形不掉色，魚兒照樣攸哉游木塑復合資料開展前景寬廣 PVC樹脂填充木粉擠出微發(fā)泡制品兼有木材和塑料的優(yōu)良特性，消費的制品到達了真正仿木的效果。消費本錢也低于木制品，它的出現(xiàn)給木制品行業(yè)帶來了一場革命。特別是在資源緊缺、原料價錢飛漲的今天，它給塑料加工行業(yè)帶來了新的活力。由于運用的原料和消費過程沒有運用膠水粘合，成為替代傳統(tǒng)木材的環(huán)保

7、新型資料。 其特點，一是具有防水性。木材本身的吸水性高達8-10%，但木粉經過外表處置后，外表構成一層高分子膜，同時木粉也被高分子資料嚴密包覆，經檢測結果闡明本資料的吸水率小于2%，具有一定的防水性能。二是具有阻燃性。這與資料中聚氯乙烯的分子構造有關，由于PVC分子構造中，氯元素的含量高達56%，而氯元素本身具有離火自熄功能。三是防霉性能好。木粉經過外表處置，同時被高分子資料包覆，霉菌短少繁殖的環(huán)境；同時木粉在處置過程中，外表吸附了防霉劑，也提高了產品的防霉性能。四是木質感強。 由于在本資料中木粉含量可達30-50%，同時經過微發(fā)泡，制品密度可控制在0.6-1.0g/cm之間，與木材的密度非常

8、接近，內部組織較為疏松，具有天然木質感。可調配各種顏色，免除色差煩惱。五是具有耐腐蝕性能。木粉本身的耐腐蝕性較差，但被高分子資料包覆，而聚氯乙烯本身具有很好的酸堿惰性。六是適用性強。PVC木塑資料可根據(jù)不同木種和顏色消費出不同等級、不同規(guī)格、不同顏色的制品。由于消費過程采用擠出成型，可實現(xiàn)自動延續(xù)消費，長度恣意裁定，這是原木所不能及的。 木塑制品現(xiàn)已引起國際上的廣泛注重，被譽為環(huán)保新型資料，具有寬廣的開展前景。業(yè)內專家以為，作為代塑、代木的最正確產品，木塑資料是真正的綠色產品，其意義不僅是變廢為寶，更是契合了目前我國建立節(jié)約型社會的要求。它不僅能使鄉(xiāng)村的枯樹枝樹杈、植物秸稈等得到最充分的利用，

9、添加了農民的收入，同時有效降低了我國出口產品包裝用資料多為天然木材所需的高昂費用。假設用于包裝、園林、運輸、室外產品，木塑復合資料可運用廢舊塑料為原料，處理無法回收呵斥的污染的廢舊塑料出路問題。 我國是一個木材資源貧乏的國家，森林覆蓋率僅12.7%，人均木材耗費程度缺乏0.05立方米/年，分別低于世界平均值22%， HYPERLINK 0512wpc/ 綠可生態(tài)木每年要進口木材1000-3000萬立方米。要處理這一問題，一方面是鼓勵木材進口，另一方面就是經過新資料的研討開發(fā)，尋求木材的代用品，因此利用木材的下腳料、鋸末、木粉等，來消費的PVC木塑復合制品就成為首選品。同時我國是農業(yè)大國，每年的

10、秸稈就有上億噸，除少部分做飼料外，大部分燒掉或做肥料。僅上海，就有170萬噸，當前約有三分之一作柴灶燃料,五分之二粉碎還田。假設回收部分制成秸稈粉，與木粉混合后，用于消費木塑復合資料的原料，那更能降低消費本錢，并添加農民的收入。 木塑新資料的創(chuàng)新運用，必將帶來宏大的商機，并將改動人們現(xiàn)有生活方式。上海塑料行業(yè)協(xié)會的專家們建議，我國科技部門應加大對這種新型綠色資料的研發(fā)力度，擴展產學研協(xié)作，開發(fā)出更多具有高附加值的新產品，同時政府有關部門要在回收秸稈、廢枝方面制定相關鼓勵政策，引導企業(yè)積極開展木塑復合資料，在推進回收初級原資料、木塑粒子消費、木塑制品制造上構成產業(yè)鏈。木塑復合資料消費工藝進展木塑

11、復合資料最先運用的消費工藝是混煉，再熱壓(或發(fā)泡壓制)成平板或模壓成型材。如今的消費工藝以擠出成型為主,并輔以注射成型。擠出可以單擠或復合共擠，消費工藝也實現(xiàn)了延續(xù)化，提高了消費效率，降低了成木。為獲得較輕目_覺得極似真木的木塑復合資料，且可接受螺釘和釘子，采用發(fā)泡技術產生的內壓可以提供比非發(fā)泡資料更佳的外表明晰度和更光滑的外表輪廓。微孔發(fā)泡擠出技術的運用，大大節(jié)約了資料成木，且密度一也降低了20%一35% ;其中可采用化學發(fā)泡和物理發(fā)泡，并以物理發(fā)泡為佳:即在機頭模具注入超臨界氣體(如CO2而實現(xiàn)發(fā)泡。如今可以實現(xiàn)發(fā)泡料與外表層復合料的共擠，使資料具有優(yōu)良的運用性能。另外，以聚苯乙烯/纖維為

12、主材，由水作為發(fā)泡劑的木塑復合資料正在研討開發(fā)中。微孔發(fā)泡抑制了木塑復合資料延展性和沖擊強度缺乏之缺陷，且本錢降低。木塑制品中木粉用量的提高，由于流動性問題，需求對消費設備進展改良，現(xiàn)己開發(fā)出木粉含量達85%的同向平行雙螺桿擠出機。日前為提高消費效率和制備高性能產品，擠出速度己達3m/ min，進一步改良后將達4m/thin; N,在機頭處設置了取向安裝,可消費高取向、力學性能優(yōu),與木材類似的各種板材或型材。近年來值得留意的動向是,在木塑復合資料的成型工藝方而,注射成型得到了迅速開展,木塑復合資料將逐漸廣泛用于注射產品中。木塑復合資料添加劑的最新進展Crompton公司最近開發(fā)出的Polybo

13、nd 3029MP是一種添加了小粒徑馬來酸酐接枝HDPE的交聯(lián)劑，具有良好的分散性能。聽說，僅僅添加了2該交聯(lián)劑的木塑復合資料，其抗彎曲性能就提高了一倍，拉伸強度提高了60。Crompton公司也同時推出了馬來酸處置的PP，其交聯(lián)性能更加優(yōu)越，與馬來酸酐的結合才干更強。運用這種添加劑獲得的實驗資料擁有更高的拉伸強度、抗沖擊性能，受光滑劑的影響更小，并且吸水性也降低了40。Equistar化學公司推出了一系列馬來酸酐接枝PE交聯(lián)劑，這是專門為PE基木塑復合資料開發(fā)的交聯(lián)劑。該公司聲稱，采用這種添加劑，PE基木塑復合資料的靜曲抗彎強度提高了50，靜曲彈性系數(shù)提高了20。杜邦公司的馬來酸酐接枝的Fu

14、sabond MB-226D和MD-353D分別適用于PE基木塑復合資料和PP基木塑復合資料。實驗闡明，添加了MB-226D的HDPE基木塑復合資料的拉伸強度比未經交聯(lián)的資料提高了200300。目前，杜邦也在開發(fā)新的交聯(lián)劑產品替代以功能性酸酐單體為主要原料的接枝型交聯(lián)劑?？藖矶鞴就瞥隽藘煞N增容劑。Cesa-mix 8611是一種功能型共聚物，運用在PE或PP基木塑復合資料上，而Cesa-mix 8468在提高PP基木塑復合資料外表性能方面具有更大的優(yōu)勢?？藖矶鞴咀罱谘兄七m用于PVC基木塑復合資料的交聯(lián)劑。和聚烯烴不同，木纖維和PVC都是極性的，但是木纖維外表具有的酸性會引起PVC樹脂的

15、降解，PVC降解產生的HCl將會對木纖維呵斥腐蝕。其中一種處理方案是在復合資料加工之前用穩(wěn)定劑處置木纖維。Mark W15就是這樣一種木纖維膠粒，該產品可以作為增容劑和熱穩(wěn)定劑運用，并可以顯著改善資料的拉伸強度和彎曲強度。 光滑劑的重要性光滑劑可以改善木塑復合資料的外表性能并且可以提高消費效率。木塑復合資料通常運用的光滑劑有乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)、硬脂酸鋅、石蠟和氧化聚乙烯等。EBS和硬脂酸鋅廣泛運用于HDPE基木塑復合資料上，但是由于硬脂酸鹽的存在將減弱馬來酸酐的交聯(lián)作用，交聯(lián)劑和光滑劑的效率都會因此而下降，所以，更多新型的光滑劑相繼被開發(fā)出來。普通說來，木塑復合資料的光滑劑用量是普通塑

16、料的2倍。對于木纖維含量在5060的木塑復合資料而言，HDPE基資料的光滑劑用量為45，PP基資料光滑劑的用量為12，PVC基資料光滑劑的用量為510。Struktol公司開發(fā)的TEP113是一種運用在聚烯烴基木塑復合資料上的光滑劑，這是一種新型的非硬脂酸鹽光滑劑。而對于PVC基木塑復合資料而言，Struktol公司的TPW-012 和TR-251是非常適宜的。未添加光滑劑而擠出的木塑復合資料Lonza 公司也推出了性能更加優(yōu)良的光滑劑以取代規(guī)范的EBS和硬脂酸鋅體系。Glycolube WP-2200是一種不含硬脂酸鹽的氨基光滑劑。據(jù)報道，它不但可以運用在HDPE木塑復合資料上，在PP基木塑

17、復合資料以及PVC基木塑復合資料上也具有潛在的運用優(yōu)勢。實驗闡明，假設將該光滑劑添加到復合資料中進展擠出成型，其用量從4.5減少到3，而擠出效率卻提高了2倍。Cesa-process 9102是克來恩公司最新研制勝利的一種專門用在聚烯烴基木塑復合資料的光滑劑，這是一種含有氟彈性體的產品。該公司的另外兩種產品Cesa-process 8593 和 8633也運用在同一領域，只是運用范圍略有不同。Cesa-process 8477那么具有更高的光滑性，適宜于聚烯烴基木塑復合資料的擠出和注射。Ferro聚合物添加劑公司開發(fā)出了兩種新的光滑劑系列。SXT 2000系列是硬脂酸鹽和非硬脂酸鹽的混合物，S

18、XT 3000光滑體系那么完全不含硬脂酸鹽。雖然SXT 3000光滑體系的價錢相對較高，但是該光滑體系的效率也極高。因此，在復合資料的擠出過程中，極低的光滑劑用量就可以獲得良好的效果，從而使該產品具有較高的性價比。Reedy國際公司也推出了三種專門用于發(fā)泡PVC基木塑復合資料的光滑劑。Safoam WSD即是基于此而開發(fā)出來的一種光滑劑和抗氧劑。該產品可以使PP和PVC基木塑復合資料的木粉含量在到達70時，熔體依然可以順利地擠出。據(jù)稱，Safoam WLB是一種獨一無二的以HDPE蠟為主要原料的外部光滑劑，適用于PVC、PP、HDPE基木塑復合資料。它的用量非常低，而且這種光滑體系比傳統(tǒng)的EB

19、S /硬脂酸鹽體系具有更好的光滑性。著色劑著色劑在木塑復合資料的仿木紋外表以及資料的抗紫外線性能方面起著重要的作用。色母粒供應商期望得到永不退色的、高反射率的、強耐候性的顏料，并希望用最低的本錢滿足消費者的要求。為防止退色，顏料的添加量能夠到達13甚至更高，這無形中添加了本錢。因此，專業(yè)的顏色體系也能夠是一個多功能的體系，包括交聯(lián)劑、抗菌劑和抗紫外線劑等。Accel公司是一家專業(yè)的木塑復合資料添加劑公司，為PE基木塑復合資料和PVC基木塑復合資料提供定制化的顏色效力和色母粒。Ferro塑料著色劑公司引入了規(guī)范的聚烯烴木塑復合資料的顏色體系，構成了柚木褐色、雪松色、紅杉色以及其他顏色匹配體系?？?/p>

20、來恩公司提供棕褐色、暗紅色、灰色、橡木色等規(guī)范顏色母粒，運用在PE、PP、PVC、PS基體木塑復合資料上，其木纖維含量可以從30提高到79。 化學發(fā)泡的進展減輕分量、降低本錢、提高外表性能、提高消費效率以及資料在運用過程中易于加工、易于上色等都是木塑復合資料的開展方向。目前，木塑復合資料產品的20被發(fā)泡，這其中的絕大部分產品是PVC基木塑復合資料。目前，吸熱和放熱的發(fā)泡劑都在廣泛的運用。通常，結晶聚合物如PP和PE的發(fā)泡要比PVC等非結晶聚合物難得多。當聚合物基體添加了更多的木纖維后，對于聚烯烴基木塑復合資料而言，發(fā)泡就成為一個重要的挑戰(zhàn)。因此，要想使高含量的木纖維木塑復合資料依然可以得到很好

21、的發(fā)泡，選擇正確的資料、添加劑和加工條件就是一項很重要的研討課題。例如：Safoam公司消費的木纖維含量高達65的木塑復合資料裝飾板材，經過參與化學發(fā)泡劑和光滑劑就可以經過雙螺桿擠出機進展加工。經過發(fā)泡，資料的密度為0.788g/cm3，比未發(fā)泡的木塑復合資料降低了3035?？藖矶鞴镜腍ydrocerol PLC化學發(fā)泡劑系列用在聚烯烴、PVC和PS基木塑復合資料上。據(jù)該公司的商務開展部經理說，其發(fā)泡劑可以使木纖維含量最低到達50，而且依然存在提高的空間。Bergen國際公司開發(fā)了一系列的化學發(fā)泡劑體系，在PVC、聚烯烴和PS基體樹脂木塑復合資料的運用上都可以看到Bergen公司的化學發(fā)泡劑

22、產品。 Crompton公司提供的Celogen放熱型化學發(fā)泡體系可以運用在聚烯烴基木塑復合資料和PVC基木塑復合資料上。Techmer PM也是該公司基于聚烯烴基木塑復合體系開發(fā)的化學發(fā)泡劑，包括三種規(guī)范的化學發(fā)泡體系，而且這個體系還含有顏料和其他一些種類的添加劑。 和霉菌的斗爭空氣的氧化以及紫外線的輻照將會使木塑復合資料的外表發(fā)生降解。當木塑復合板被安裝起來閱歷風吹雨淋時，木纖維構造逐漸變得松散，塑料部分也會逐漸被破壞并導致顏色改動。另外，潮濕的環(huán)境也會逐漸使資料的機械性能下降，并為真菌提供良好的生活環(huán)境。通常，制造商們利用抗真菌的生物殺菌劑來維護木塑復合資料免受霉菌的侵蝕，從而使資料有一

23、個良好的外觀并使木質部分免遭破壞，同時，這也可以降低水分的吸收。汽巴公司的Irgaguard F3000 是一種噻唑基苯并嘧唑類化學品，它對于聚烯烴基和PVC基木塑復合資料具有廣譜抗菌性能，并可以消除或者降低木塑復合板的外表污點。Borax公司提供了一種ZB鋅硼混合鹽作為防腐劑，該產品具有強大的抗菌活性。實驗闡明，在參與熱穩(wěn)定劑、紫外線穩(wěn)定劑后，在4個月內，木塑復合板由于霉菌和白蟻的侵蝕導致分量下降了2040，但是參與了ZB以后，添加了5070木纖維的木塑復合資料分量僅僅下降了1.1。羅門哈斯公司的Vinyzene是一種專門運用在PVC基木塑復合資料上的以二氯辛基異噻唑啉酮(DCOIT)為主要

24、成分的生物殺菌劑，最新的牌號為Vinyzene SB27。最近羅門哈斯公司將10的DCOIT參與到一種三元共聚物中制成了SB27-ELV，其運用的目的是聚烯烴基木塑復合資料。這是一種緩釋性的產品，具有抗紫外線功能，聽說0.040.1的添加量就能獲得明顯的效果。木塑施工需留意什么木塑資料強度大，無形中添加了施工難度。下面以欄桿和地板施工為例，詳細引見一些本人多年施工中總結出的閱歷，僅供參考。欄桿施工要點：部分欄桿可以在地面進展安裝；安裝時要留意維護木塑資料的外表不被劃傷；安裝時要在保證強度的情況下保證美觀，同時留意螺絲的位置；對于有弧度要求的欄桿，需求對榫頭的角度進展計算；欄桿的花牌安裝時要留意美觀，螺絲孔盡量不要外露；安裝帽子時要運用膠水；對于有弧度要求的欄桿要留意勻稱過渡；榫接時要思索木塑熱脹冷縮的特點，留出伸縮活動的余地；柱子與道路地面安裝時可采用鋼板預埋在混凝土里面，柱子底部鋼板再與預埋鋼板焊接、或者用螺栓緊固；當欄桿總長度大于300米時要思索加建變形過渡立柱；欄桿的式樣、選用的型材規(guī)格與欄桿的跨距要嚴密相配。地板施工要點：地板施工前要對承重進展計算；一些需加固的地方可用混凝土聯(lián)絡