
发布日期:2026-04-06 来源: 网络 阅读量()
一.根本介绍: 什么是WPC 木塑复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料,它集木材和塑料 的优点于一身,不仅有像天然木材那样的外观,而且克服了其缺乏,具有防腐、防潮、防虫 蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点,比纯塑料硬度高,又有类似木材的加工性,可 进行切割、粘接,用钉子或螺栓固定连接,可涂漆。 WPC术语中英对照 稻壳粉:wooden flour 木塑复合材料:wood-plastic composites 界面:interface 相容性:compatibility 粘度:viscosity 挤出:extrude 助剂:additives 二目前局限性: WPC用途广泛,价格廉价,但是要生产出各方面性能优异的产品却不太容易。主要原因是: 〔1〕因含有大量的亲水性基团一羟基,植物纤维具有很强的极性,而常见树脂基体通常为 非极性、不亲水的,故植物纤维和树脂基体间的相容性很差,界面粘结强度低,影响TWPC 的机械性能;〔2〕由于羟基间可形成氢键,植物纤维之间有很强的相互作用,使得其在树脂 基体中的分散极差,要到达均匀分散较为困难;〔3〕成型加工时植物填料易降解变色,不适 合的配混和加工工艺会导致WPC的性能下降。所以生产WPC制品的关键技术是在保证植 物纤维高填充量的前提下,如何确保WPC的高加工流动性,树脂与木粉之间的良好相容性, 以到达最正确力学性能,最终用较低的生产本钱生产出具有较高使用性能的WPC制品。 因此聚合物基WPC的生产需解决以下三个方面的问题:〔1〕原料的处理一以提高高 分子材料与植物纤维之间的界面相容性为主要目的;〔2〕配方设计一以改善木塑成型物料 的加工流动性为目的;〔3〕制品的成型设备及成型工艺一如何通过成型机械、成型模具的 设计和设定适宜的工艺条件〔成型温度和压力〕,以保持稳定加料、进行有效脱挥、提高木粉 在体系混分散、保证产品的性能为主要目的。 因此,木塑材料的加工难度大。目前国内实现工业化应用还有许多工作要做。另外,一 些企业的加工设备、工艺技术等均达不到要求,产品档次上不去。随着应用领域的拓展,木 塑材料生产工艺的改良、专用设备的开发及添加剂的选择,也需要进一步加强研究。 而标准问题也一直是木塑产业的开展之惑。不仅缺乏行业标准,国家标准更是无处找寻。 如何界定木塑材料一直是行业的一大难题。另外,企业也希望国家能进一步加大扶持力度。 在日本,每收集、使用1吨废旧塑料,国家补助5万日元。目前,国务院已发布?开展循环 经济的意见?以及?关于节约木材的规定?,但具体的支持政策还需尽快制订。 市场认知度不够。欧美等兴旺国家的木塑行业经历了 20年,但国内的木塑行业从开发 到制造出产品还不到10年,因此市场认知度低对于木塑行业来说是最大的困难。现在,木塑 材料在我国的应用仍处于较为初级的阶段。这主要表现在:第一,企业数量太少,不能形成 一定规模的产业集群和群体拉动效应。第二,全国总体生产能力不够,生产线配置不理想, 成套产品尤其短缺。第三,多数木塑产品品质不高,且种类单一,不少产品尚属于粗笨、简 单的低端材料,缺乏市场竞争力。第四,诸多相关研发机构、辅助厂商缺乏与企业的协调, 不能相互提供支持。 三国外木塑制品技术开展情况 在加拿大 加拿大多伦多的Onyx公司在多伦多建成一座门窗型材生产厂,占地3700平方米,预计年销 售额将达2000万美元〔1.533亿元人民币〕。生产50多种PVC和木塑复合型材。 该公司正将在华的挤出工厂从上海迁至辽宁省大连市。该厂配备了 63条复合材料挤出生产 线。成为目前中国最大的木塑复合产品生产商。他说,该厂耗资1亿元人民币,预计年产能 将到达12万吨。 3 在北美 木塑复合材料方面的研究已进行了 20年左右,北美也是目前世界上木塑复合材料开展最快的 用量最大的地区,主要用于风格粗暴的户外建筑,虽然由于使用习惯它的木塑制品及其制造技 术尚不精致。 在美国 从1990年至2000年市场的木塑材料增长率都保持在15-20%以上,尤其最近5年的增长特 别快。现在美国大约有50家左右的木塑企业,其特点是规模较大,产量一般都在万吨以上, 其中几家最大的木塑复合材料公司,如TREX公司等都在纽约证券交易所上市,TREX的产 量30万吨,年营业额以超过5亿美国。美国从事之方面研究的机构也超过50家,形成了一 个从产品研发、原料收集、设备制造、模具开发、制成品生产到市场营销的完整产业。具有 关资料2005年统计的数字美国木塑制品的应用量到达25亿美元。 在欧洲 目前的木塑企业不是很多,除个别企业外,木塑产量和技术水平总体上大概与国内企业处于 同一位置。欧洲木塑行业的总体开展及规模均不如北美,但在窗套、门板、板条、家具等制 品生产中,木塑复合材料的应用量一直在增长,开展趋势有加快倾向。但欧洲国家普遍具有 强大的装备制造能力,开展潜力不可小视。据有报告称,2005年德国木塑材料产量预计将从 2004年的5000万吨提升至1万吨。德国NovaInstitut公司称,整个欧洲木塑复合材料市场 规模已从2002年到2003年翻了一番,到达3万吨。据公司预计,未来几年德国木塑复合材 料产量将到达10万吨/年。一般来说,欧洲人对木塑材料的要求比拟细腻一些,品种花色的 需求也高于北美,室内装修装饰和户外建筑齐头并进,但应用技术和商品市场还不十分成熟, 应该说还有高速增长的开展空间。 在日本 由于地理原因和环保意识,木塑材料的应用比拟普遍,产品质量亦较优良。特别是以 EIN WOOD株式会社为代表的木塑复合材料研究机构,经过十多年的努力开发出具有高品 质的木塑复合材料。其产品具有自然的木材色泽和质感,已经在房屋建设和装饰方面得到广 泛使用。该公司生产的木塑制品是目前国际上最高品质的产品之一,代表了木塑复合材料替 代天然木材的开展方向和质量水平。 国外标准 美国目前采用的木塑检测标准:ASTM〔美国材料协会〕D7031-2004木塑复合材料制 品物理力学性能的评价标准指南;ASTM /D7032-2006木塑复合材料装饰板及护栏系统性 能等级标准标准。 全球目前最大的木塑材料/制品生产商是:【美】TREX公司,该公司已在纽约证券交易 所上市。据悉该公司2006年木塑总产量到达30万吨,年营业额超过5亿美元。日本EIN WOOD株式会社生产的木塑制品是目前国际上最高品质的产品之一,代表了木塑复合材料替 代天然木材的开展方向和质量水平。中国国产木塑制品在单项比拟上亦已能够与欧美等兴旺 国家鼎足而立。 原料配方: 1、主要生产原料 木塑复合材料的主要成分;树脂40-80%、木质粉体20-60%、添加剂10%。 制备高性价比的木塑复合材料,须选择好基材树脂。通常选用能在200°C以下熔融加工的热 塑性塑料为基体,以尽量防止在成型加工过程中植物纤维的热降解,日前基材主要为PE, PVC,PP,PS等。采用新的原料其本钱过高,一般采用废弃塑料,做为木塑基材。 1.2木质粉体材料的种类及性能 木塑材料除树脂外的另一主要基材是木质粉体材料。之所以不叫做木纤维而是叫做木质粉体 是因为最终存在于木塑材料的木〃,仍然是呈颗粒状,即使是将稻草,麦草,棉花秸杆等经 揉搓工艺制成纤维特,仍为颗粒物。因此木质粉体材料的本质特性和它们被加工的形态对木 塑复合材料性能和影响极大。 表1. 不同的粉体材料制成的木塑材料性
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