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木塑材料浮出水面 |
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| http://cn.newmaker.com
6/25/2006 3:19:00 PM
佳工机电网
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 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？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。
木塑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，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，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。
我国是一个木材资源贫乏的国家，森林覆盖率仅12.7%，人均木材消耗水平不足0.05立方米/年，分别低于世界平均值22%，每年要进口木材1000-3000万立方米。要解决这一问题，一方面是鼓励木材进口，另一方面就是通过新材料的研究开发，寻求木材的代用品，因而利用木材的下脚料、锯末、木粉等，来生产的PVC木塑复合制品就成为首选品。同时我国是农业大国，每年的秸秆就有上亿吨，除少部分做饲料外，大部分烧掉或做肥料。仅上海，就有170万吨，当前约有三分之一作柴灶燃料,五分之二粉碎还田。如果回收部分制成秸秆粉，与木粉混合后，用于生产木塑复合材料的原料，那更能降低生产成本，并增加农民的收入。
木塑新材料的创新应用，必将带来巨大的商机，并将改变人们现有生活方式。上海塑料行业协会的专家们建议，我国科技部门应加大对这种新型绿色材料的研发力度，扩大产学研合作，开发出更多具有高附加值的新产品，同时政府有关部门要在回收秸秆、废枝方面制定相关鼓励政策，引导企业积极发展木塑复合材料，在推动回收初级原材料、木塑粒子生产、木塑制品制造上形成产业链。
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