木塑復(fù)合材料生態(tài)學(xué)效應(yīng)

木塑復(fù)合材料的生態(tài)學(xué)效應(yīng)池冰專業(yè)：林學(xué)院林業(yè)碩士學(xué)號(hào)：S20216511指導(dǎo)教師：操國(guó)興摘要：木塑復(fù)合材料(WPC)具有比單獨(dú)的植物纖維和塑料產(chǎn)品的雙重優(yōu)勢(shì)，是木質(zhì)資源材料的理想代用品，具有顯著的生態(tài)學(xué)效應(yīng)。從固體廢棄物中分離出木材和塑料進(jìn)行復(fù)合，不僅能夠減緩廢棄木材和塑料對(duì)城市環(huán)境的潛在污染，同時(shí)能夠?qū)G色生態(tài)系統(tǒng)的成立及林業(yè)可持續(xù)進(jìn)展起到推動(dòng)作用。本文對(duì)木塑復(fù)合材料的原料、特點(diǎn)及戶外應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)地論述，提出了實(shí)現(xiàn)木塑復(fù)合材料生態(tài)建設(shè)的方法。關(guān)鍵詞：木塑復(fù)合材料；原料；生產(chǎn)工藝；產(chǎn)品種類；生態(tài)學(xué)建設(shè)Effectofecologyonwood-plasticcompositesAuthor:ChiBingMajor:CollegeofforestryMasterofForestry

StudentNumber:S20216511Adviser:CaoGuoxingAbstract:Woodplasticcomposites(WPC)isbetterthansingleplantfibersandtheadvantagesofplasticproductsandanidealsubstituteforwoodresourcematerialsduetothesignificanteffectofecology.Woodplasticcompositesiscompoundedbythesolidwasteoutofthewoodandplasticcomposite,itcannotonlyslowdownthewastewoodandplasticpotentialofurbanenvironmentalpollution,aswellastotheestablishmentofagreenecologicalsystemandpromoteforestrysustainabledevelopment.Therawmaterialofwoodplasticcompositescharacteristicsandoutdoorapplicationaspectsareelaborated,theimplementationmeasuresofwoodplasticcompositeabouttheecologicalconstructionareproposed.Keywords:woodplasticcomposites;s;outdoorapplications;ecologicalconstruction隨著人們對(duì)環(huán)境資源重視程度的提高，以廢舊物資回收和資源綜合利用為核心的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)進(jìn)展模式已成為世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的趨勢(shì)。大力開(kāi)發(fā)資源循環(huán)利用技術(shù)，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展、生態(tài)環(huán)境、林業(yè)可持續(xù)進(jìn)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)阻礙。而利用廢舊塑料和木制纖維生產(chǎn)的木塑復(fù)合材料制品是最近幾年來(lái)才顯現(xiàn)的新型綠色環(huán)保材料。木塑復(fù)合材料(Wood-PlasticComposites，簡(jiǎn)稱WPC)要緊由利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性樹(shù)脂，代替通常的樹(shù)脂膠粘劑，與木粉、竹粉、農(nóng)作物秸稈等植物纖維按必然比例混合，并加入適當(dāng)?shù)奶盍虾吞砑觿?，再?jīng)擠出、模壓、注射成型等加工工藝，生產(chǎn)而得板材或型材［1］。1木塑復(fù)合材料的原料1.1植物纖維.1木材加工廢料最近幾年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，人民生活水平的提高，在建筑、裝修等行業(yè)中產(chǎn)生了大量的木材廢料。而現(xiàn)今，木材資源的欠缺已經(jīng)開(kāi)始制約我國(guó)木材工業(yè)的進(jìn)一步進(jìn)展。因此，合理有效地對(duì)回收的木材廢料進(jìn)行重加工是節(jié)約木材的有效途徑之一。木塑復(fù)合材料的顯現(xiàn)，不但使木材加工廢料取得合理利用，而且大大節(jié)約了木質(zhì)資源⑵。關(guān)于創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)、進(jìn)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。.2竹材由于全世界叢林資源銳減，世界各國(guó)出于環(huán)保目的，紛紛限伐、木材的產(chǎn)量逐年降低，迫使各國(guó)盡力尋求木材的替代品，爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)非木質(zhì)板材。而且隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，科技技術(shù)日新月異，我國(guó)的木材工業(yè)取得了飛速的進(jìn)展，但叢林資源的嚴(yán)峻不足與蓬勃進(jìn)展的市場(chǎng)需求這一矛盾顯得加倍的突出和明朗。為了能夠有效地緩減這一供需矛盾，加速我國(guó)竹材產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展，能夠有效地緩減這一矛盾。.3農(nóng)作物秸稈我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大、散布廣、種類多，長(zhǎng)期以來(lái)一直是農(nóng)人生活和農(nóng)業(yè)進(jìn)展的寶貴資源。于旻等［3］利用麥秸稈纖維與聚丙烯基體復(fù)合，采納復(fù)合處置法對(duì)麥秸稈纖維進(jìn)行表面處置，用熔融共混、模壓成型方式制備麥秸和廢棄PP木塑復(fù)合材料。利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)出高性能的木塑復(fù)合材料，為提高農(nóng)作物秸稈利用率開(kāi)辟了新的途徑［4-5］。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物秸稈的利用，不僅有效減少生態(tài)環(huán)境的污染，同時(shí)能夠?yàn)檗r(nóng)人增加收入，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。.4花生殼我國(guó)是花生生產(chǎn)大國(guó)，年副產(chǎn)花生殼400萬(wàn)t，占花生果的30%左右，除少部份用作飼料和燃料外，大部份被白白扔掉，造成資源的極大浪費(fèi)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，花生殼的最大成份是粗纖維，含量65.7%?79.3%［6］。對(duì)花生殼綜合開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行了多領(lǐng)域研究，如農(nóng)用肥料、飼料、食物、膠粘劑、活性炭等，其中將花生殼作為復(fù)合材料的原料也取得了可喜的進(jìn)展。1.2廢舊塑料1.2.1塑料本錢的操縱塑料要緊分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩種，生產(chǎn)中常將熱塑性塑料用于木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)。與一般的人造板生產(chǎn)工藝相較，木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝多樣且操作簡(jiǎn)單，可采納擠出、模壓、注塑等生產(chǎn)工藝。在實(shí)際生產(chǎn)工程中，原料的生產(chǎn)本錢是作為產(chǎn)品利潤(rùn)率評(píng)估的重要因素。為了操縱原料本錢，要緊通過(guò)增大原料中植物纖維的含量、減小木塑復(fù)合材料的密度、合理利用廢舊塑料等方式來(lái)加以改善［7-11］。.2廢舊塑料供過(guò)于求，環(huán)境問(wèn)題突出據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)塑料制品年產(chǎn)量為2500萬(wàn)噸，按20%可回收量計(jì)算，一年應(yīng)回收廢棄塑料約500萬(wàn)噸，而2021年的實(shí)際回收量只有200萬(wàn)噸，廢舊塑料制品的回收任重道遠(yuǎn)。目前，要緊采納燃燒和填埋的方式來(lái)處置廢舊塑料，這兩種方式存在著較大的缺點(diǎn)。其中，燃燒法處置對(duì)燃燒爐要求較高，而且在燃燒進(jìn)程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒的氣體而對(duì)大氣環(huán)境造成二次污染。填埋也有明顯的缺點(diǎn)，如塑料廢棄物由于密度小占用空間體積大；塑料廢棄物難以降解，填埋后將成為永久垃圾；塑料中的添加劑析出后還會(huì)污染土壤和水體資源。為了從全然上防治廢舊塑料的污染，科技人員已經(jīng)研制出可降解塑料。.3廢舊塑料回收途徑新嘗試可降解塑料要緊有光降解塑料、生物降解塑料、光生物聯(lián)合降解塑料［12］?？墒怯捎诋a(chǎn)量有限且價(jià)錢較高，不可能在短時(shí)刻內(nèi)普遍推行利用，因此如何綜合利用廢舊塑料，防治廢舊塑料污染的研究便成了熱點(diǎn)［13］。在2021年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，東北林業(yè)大學(xué)主持完成的一項(xiàng)新技術(shù)可將它們變廢為寶，制成耐水、耐腐、無(wú)甲醛的“生態(tài)木”，用來(lái)做地板、家具，由東北林業(yè)大學(xué)王清文教授領(lǐng)銜申報(bào)的“木塑復(fù)合材料擠出成型制造技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目取得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這一重大的研究沖破，為廢舊塑料的回收利用提高了重要的途徑，且可有效減緩因資源結(jié)構(gòu)不合理致使的生態(tài)環(huán)境污染。2木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝在木塑復(fù)合材料工業(yè)化生產(chǎn)中，要緊通過(guò)熱壓、擠出、注塑等生產(chǎn)木塑復(fù)合材料。2.1熱壓成型工藝此工藝可生產(chǎn)必然規(guī)格的不持續(xù)板材，加工工藝類似于中密度纖維板的成型工藝。熱壓成型工藝進(jìn)程，如以下圖。塑料顆粒一清洗一干燥-］A施膠一鋪裝一熱壓一冷卻一成品植物纖維一干燥一改性」2.2擠出成型工藝擠出機(jī)和壓機(jī)聯(lián)用的一種擠出和加壓的同步工藝。其成型的板材長(zhǎng)度要大于熱壓成型的板材，制品綜合性能優(yōu)于擠出工藝的板材制品，如以下圖。塑料顆粒一清洗一干燥七A配方混合一混煉一擠出一熱壓一成品植物纖維一干燥一改性J2.3注塑成型工藝這種成型工藝是將原料加熱到固化狀態(tài)然后經(jīng)壓力由注塑機(jī)注入到模具，從而取得產(chǎn)品。注塑成型工藝進(jìn)程，如以下圖。塑料顆粒一清洗一干燥-廣配方混合一混煉一注塑一成品植物纖維一干燥一改性-，3木塑復(fù)合材料與一般人造板材的區(qū)別隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們的健康意識(shí)慢慢增強(qiáng)，同時(shí)也對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品提出了更高的要求。一樣來(lái)講，人造板材主若是指利用木質(zhì)纖維、刨花或單板等與膠黏劑（脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等）復(fù)合，經(jīng)熱壓成型工藝制備而成［14。其實(shí)，嚴(yán)格意義上講，木塑復(fù)合材料屬于人造板的一種。可是，一般的人造板多采納含甲醛類的樹(shù)脂膠進(jìn)行生產(chǎn)，會(huì)存在甲醛殘留乃至超標(biāo)，而木塑復(fù)合材料生產(chǎn)進(jìn)程中那么可不能產(chǎn)生甲醛。3.1一般人造板的最大缺點(diǎn)是釋放甲醛甲醛的釋放不僅對(duì)環(huán)境有污染，同時(shí)會(huì)嚴(yán)峻危害人體健康。當(dāng)甲醛濃度在每立方米空氣中達(dá)到m3時(shí)，兒童就會(huì)發(fā)生輕微氣喘；當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛達(dá)到m3時(shí)，就有異味和不適感；甲醛達(dá)到m3時(shí)，可刺激眼睛，引發(fā)流淚；甲醛達(dá)到m3,可引發(fā)咽喉不適或疼痛。濃度更高時(shí)，可引發(fā)惡心嘔吐，咳嗽胸悶，氣喘乃至肺水腫；甲醛達(dá)到30mg/m3時(shí)，會(huì)當(dāng)即致人死亡。3.2木塑復(fù)合材料本錢低利潤(rùn)空間大木塑復(fù)合膠合板生產(chǎn)與一般膠合板超級(jí)近似，因此在基建投資和設(shè)備投資上相差無(wú)幾，其生產(chǎn)本錢的不同要緊體此刻膠粘材料上，前者利用塑料作為膠粘材料，而后者利用膠粘劑。木塑復(fù)合膠合板的目標(biāo)是室內(nèi)用膠合板，因此與相同用途的UF樹(shù)脂膠合板進(jìn)行對(duì)照，前者幾乎無(wú)甲醛的膠合板材料能夠作為高級(jí)室內(nèi)裝飾材料、家具材料及包裝材料。3.3木塑復(fù)合材料的缺點(diǎn)木塑復(fù)合板解決了塑料、木材行業(yè)廢棄物資源再利用的問(wèn)題，其要緊特點(diǎn)是原料資源化、產(chǎn)品可塑化、利用環(huán)保化、本錢經(jīng)濟(jì)化、回收再生化、耐水性好、強(qiáng)度高。相關(guān)于一般人造板，木塑復(fù)合板具有更好的尺寸穩(wěn)固性及表面強(qiáng)度大、材質(zhì)均勻?？墒悄舅軓?fù)合材料也有缺點(diǎn)：（1）密度高，一樣為木材的2~4倍；（2）產(chǎn)品的安裝費(fèi)用相對(duì)較高（由于復(fù)合材料的密度較大，在組裝時(shí)需要利用射釘槍或自攻螺釘）；（3）耐熱性和耐紫外線能力較差；（4）制品的硬度和載荷能力較木材差。4木塑復(fù)合材料的產(chǎn)品種類4.1建筑木塑復(fù)合材料有必然力學(xué)強(qiáng)度，而且防潮、防侵蝕、防霉性能與塑料相似、聚氯乙烯木塑材料的密度較大，實(shí)心WPC的密度也較高。而且，它的全方位環(huán)保特性，能夠大量在建筑上利用，比如：建筑外墻、公共場(chǎng)合的地板等等。4.2物流木塑復(fù)合材料采納回收塑料，可有效減緩廢棄塑料對(duì)環(huán)境造成的“白色污染'。該產(chǎn)品廢棄后能夠回收利用，作為木塑復(fù)合刨花板及擠出型木塑復(fù)合材料的原料。因此，該產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展是有利于環(huán)境愛(ài)惜和我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)進(jìn)展。木塑復(fù)合材料良好的加工性能、良好的強(qiáng)度性能而且具有耐水、耐腐性能，利用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，被普遍應(yīng)用于物流上，比如：托盤等。4.3交通木塑復(fù)合材料有優(yōu)良的可調(diào)整性能、耐寒、隔熱、絕緣且具有紫外線光穩(wěn)固性、著色性良好，在交通領(lǐng)域取得迅速進(jìn)展，比如人造小廊橋、路面、欄桿等。實(shí)木在戶外受到的環(huán)境阻礙因素有：真菌或白蟻等的侵蝕；紫外線和濕度的侵襲，氣候如冰凍解凍等的阻礙［15］，相較之下，木塑復(fù)合材料的耐久性能更好。主若是由于木塑材料加工進(jìn)程中，塑料能較好的包覆植物纖維表面，從而有效地阻隔氧氣、水分、真菌等對(duì)木質(zhì)部份的破壞，從而提高材料的耐久性［16,17］。在自然環(huán)境中，例如紫外線和濕度等，對(duì)木塑材料本身具有必然的侵蝕作用，通常加入一些抗菌劑、紫外光穩(wěn)固劑等來(lái)改善其性能［18-22］。4木塑復(fù)合材料生態(tài)建設(shè)的方法木塑復(fù)合材料作為一種理想的環(huán)保型材料，不僅本錢低，而且能重復(fù)利用和回收利用，正在慢慢替代一些對(duì)環(huán)境造成污染的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)外對(duì)木塑復(fù)合材料已有連年研究，且在實(shí)際中也有較大的應(yīng)用，但尚存在一些待解決的問(wèn)題。4.1相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)的制定國(guó)家制定相關(guān)的政策，加大對(duì)廢舊資源回收的扶持力度，而且成立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)僅有的木塑托盤和地板的標(biāo)準(zhǔn)大多是參照木制托盤和地板的標(biāo)準(zhǔn)制訂的，缺乏木塑材料特色。因此要盡快成立一套木塑復(fù)合材料性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)全面的對(duì)木塑復(fù)合材料的性能進(jìn)行測(cè)試4.2標(biāo)準(zhǔn)木塑復(fù)合材料市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；钠髽I(yè)數(shù)量少，尤其缺乏大型骨干企業(yè)，不能形成必然規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群，無(wú)法產(chǎn)生群體拉動(dòng)和市場(chǎng)推行效應(yīng)。木塑材料商業(yè)化推行嚴(yán)峻缺位，信息通道不通暢。木塑復(fù)合材料在擠出成型進(jìn)程中，除應(yīng)有合理的工藝配方外，成型機(jī)的工藝操縱極為重要，生產(chǎn)中常因機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)工藝等問(wèn)題而顯現(xiàn)型材缺點(diǎn)的情形。因此要標(biāo)準(zhǔn)木塑復(fù)合材料市場(chǎng)，使得企業(yè)生產(chǎn)正規(guī)化，同時(shí)協(xié)同好市場(chǎng)與生產(chǎn)企業(yè)之間的供需關(guān)系。4.3成立完整的產(chǎn)-學(xué)-研生產(chǎn)體系產(chǎn)品研發(fā)處于起步時(shí)期，研究力量分散、經(jīng)費(fèi)不足。大多木塑生產(chǎn)企業(yè)工藝技術(shù)薄弱，缺乏創(chuàng)新能力，產(chǎn)品種類單一，生產(chǎn)本錢高，附加值低。國(guó)有研發(fā)機(jī)構(gòu)與木塑企業(yè)缺乏溝通、和諧和合作機(jī)制，科研功效難以轉(zhuǎn)化。因此要成立完整的產(chǎn)-學(xué)-研生產(chǎn)體系，使研究功效能過(guò)及時(shí)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品，同時(shí)用市場(chǎng)來(lái)適當(dāng)引導(dǎo)研究方向，為社會(huì)制造更多的價(jià)值。5結(jié)語(yǔ)2021年11月，黨的十八大從頭的歷史起點(diǎn)動(dòng)身，做出“大力推動(dòng)建設(shè)”的戰(zhàn)略決策，建設(shè)生態(tài)文明，是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族以后的久遠(yuǎn)大計(jì)［23。木塑復(fù)合材料的顯現(xiàn)能夠從源頭上扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)，對(duì)綠色生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)及林業(yè)的可持續(xù)進(jìn)展的起到了龐大的推動(dòng)作用，為人民制造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全世界生態(tài)平安做出奉獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：［1］錢晨，楊斌，夏茹，等.木塑復(fù)合材料界面改性研究進(jìn)展［J］.塑料工業(yè),2021,41(5):16-19.［2］楊文斌，劉一星，李堅(jiān).再生木塑復(fù)合材料的研究進(jìn)展［J］.世界林業(yè)研究,2001,14(5):26-30.［3］于旻，何春霞,劉軍軍，等.不同表面處置麥秸稈對(duì)木塑復(fù)合材料性能的阻礙［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2021,28(9):171-177.［4］宋新南，房仁軍,王新忠，等.油菜秸稈資源化利用技術(shù)研究［J］.自然資源學(xué)報(bào),2020,24(6):984-991.［5］王偉宏，王清文,宋永明.木塑復(fù)合材料老化性能研究進(jìn)展［J］.林業(yè)科學(xué),2020,44(5):143-149.［6］馬力,陳永忠.茶油的功能特性分析［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2020,25(8):82-84.［7］葛正浩，元慶凱,田普建,等.聚丙烯/高密度聚乙烯混煉對(duì)竹木塑復(fù)合材料性能的阻礙［J］.塑料,2020,40(1):43-45.［8］王豐,何慧,陳繼尊,等.廢PCB粉增強(qiáng)改性聚乙烯基木塑復(fù)合材料［J］.高分子材料科學(xué)與工程,2021,28(8):174-177.［9］關(guān)蘇軍,萬(wàn)春風(fēng)，汪麗娜,等.玄武巖纖維增強(qiáng)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能［J］.復(fù)合材料學(xué)報(bào),2020,28(5):162-167.［10］高華，王清文,王海剛，等.馬來(lái)酸酐接枝PP/PE共混物及其木塑復(fù)合材料［J］.林業(yè)科學(xué),2020,46(1):107-111.［11］伍波，張求慧,王永波.木塑復(fù)合材料界面化學(xué)改性研究進(jìn)展［J］.2020,38(5):28-30.［12］唐賽珍，陶欣.我國(guó)可降解塑