專家建議出臺塑木復合材料相關標準
我國目前擁有塑木復合材料生產企業170家，年產值超過12億元人民幣，是世界第二大生產國。據專家預測，今后幾年我國塑木復合材料產業規模將會以年均30%—50%的速度增長，最終市場容量將達每年1000萬噸，年產值超過500億元。但是這一行業的標準目前仍是空白，導致一些企業為降低成本，將具有毒性的廢舊塑料聚氯乙烯(PVC)作為主要的生產原料，使原本綠色環保的塑木產品變成了有毒產品。有關部門應該盡快出臺相關政策和標準。據介紹，塑木復合材料是將回收廢舊木材和甘蔗渣等廢料，與回收廢舊塑料以一定比例混合，再添加特殊的加工助劑，經高溫擠壓而成的一種環保復合型材料。它同時兼具木材和塑料的雙重特性，無毒環保，在正常戶外環境中的使用壽命是一般天然木材的5-10倍。塑木復合材料被許多國家如美國、加拿大、澳大利亞、德國等列入綠色節能環保產品，受到大力扶持。美國塑木市場2005年產量達40多萬噸，是全球塑木生產與消費頭號大國。目前，北美塑木復合材料年需求量約70萬噸，預計未來幾年年均增幅將超過15%。歐洲塑木產業近年來也有加快趨勢。德國2004年到2005年之間就翻了一倍。據不完全統計，我國每年回收的廢舊塑料超過250萬噸，城市每年產生的建筑、裝潢等木材廢料在800萬噸以上，林木采伐和木材加工產生的枝杈、碎片等廢物超過1000萬噸，農村每年產生的秸稈約2億噸、稻殼約3500萬噸，因此廢物回收和資源化利用的任務相當艱巨。而以廢舊木材和廢舊塑料為主要原料的塑木復合材料，正好可以在廢物資源化利用領域大顯身手。據粗略估計，每生產一噸塑木復合材料，相當于少砍伐1.5棵30年樹齡的桉樹、減少6萬個廢棄塑料袋的污染、減少114畝農田的地膜殘留隱患，具有非常顯著的生態環境效益，是一個名副其實的低碳產業。但是，和大多數行業一樣，我國塑木行業產品技術研發不足。大多數塑木生產企業工藝技術薄弱，缺乏創新能力。國有研發機構與塑木企業缺乏溝通、協調和合作機制，科研成果難以轉化。調查表明，我國塑木復合材料研發2000年以來公開發表的期刊文獻約200篇，發明專利約80項，實用新型專利約50項，但是大部分成果尚未產業化，且產品標準滯后。目前國內塑木產品正處在一個既無國家標準又無行業標準的真空地帶，僅有的塑木托盤和地板標準，還是參照木制托盤和地板的標準制訂的。這也造成了我國的塑木產品基本上以托盤、鋪墊板等中低檔產品為主，缺乏性能良好、做工精細、形態復雜、表面美觀的型材及成套產品。各方建議，應迅速制訂統一的塑木產業國家標準或行業標準，規范塑木材料及制成品的原料來源、生產和銷售，而且應該制定措施鼓勵這一行業的技術研發力度，支持鼓勵企業成為自主技術創新主體。
美國木塑復合材料市場研究與分析
就像他們吹捧的原材料性能一樣，木塑復合材料（WPC）①生產線在經濟處于最嚴重低迷的時候，仍舊充分顯示了其旺盛的生命力。美國的市場需求幾乎覆蓋了各類WPC產品（占總WPC產品三分之二份額），有可能該需求到2013年，年需求量將從2.2％降至1％，但是弗里多尼亞集團②（位于美國俄亥俄州克里夫蘭市）2009年的市場分析報告卻顯示，WPC的需求將每年上升9.5個百分點。該報告表示，“壽命更長，低維護費用和尺寸穩定性高，不開裂、不翹曲等優點”無疑使得越來越多的消費者關注此種材料。 隨著美孚石油公司對舊塑料袋回收方法的研究，該公司能夠將回收聚乙烯和鋸末結合起來，生產一種可以用作裝飾板的復合材料。該部門后來發展為Trex，成為北美木質復合材料的領先者。也是在九十年代的早中期，Strandex公司提供WPCs預制型材，擠出后無需另外的磨銑，公司現在繼續提供這個技術的許可。耐用和低維護的特性已成為WPC甲板，欄桿、柵欄、窗戶和其它WPC產品最大的賣點。上述兩點優勢對于WPC產品來說是至關重要的，因為比起其競爭對手：常規生產的壓力處理木材產品，顧客通常要為WPC產品多支付10％~20％的費用。目前，WPC已經發展成為一個十億美元的產業，僅北美市場就有超過30多家極具競爭力的生產商。許多WPC產品已進入第二個十年服務期，然而其高韌性和低維護最近面臨新的挑戰，WPC產品的先驅Trex在2009年7月經歷了一場訴訟官司：兩名消費者起訴Trex公司，稱其WPC板材類產品表皮脫落，而公司并未采取適合的補救措施。Trex總裁兼CEORonKaplan在一份聲明中表示，最好的解決辦法是避免這場昂貴和費時的訴訟，而不是承認這些指控。 雖然通過此案能夠多多少少為評價產品的優缺點提供一些參考，但實際上該案例是值得我們深思的。消費者始終對生產商的索賠期望很高。來自俄勒岡州立大學JefferyMorrell教授表示，“如果WPC產品開始出現一些耐候性問題的時候，這個行業將在未來不得不改變其營銷策略。”在這個過程中，生產商和相關研發人員也不是無所事事的。目前，針對提高WPC產品耐久性的研究工作主要集中在四個方面：不退色性；防劃性；抗污性；防霉性。另一個目標，是提高WPC板材產品的剛度。實現這一目標將有利于擴大銷量及市場份額。 如何提高防水防霉性能 由于WPC產品大多數被用于戶外環境（需長期經歷日曬、雨淋和冰凍的氣候變化考驗），因此在研究人員進行產品開發的過程中，通常要考慮產品要適應最惡劣的氣候環境，尤其在產品使用壽命內，要保證產品不出現氣候變化造成的質量問題。WPC產品是一種具有一定吸水性的材料（木屑）和疏水性材料（塑料）與各類顏料和添加劑在一起混合而成的復雜材料。在WPC行業標準中，木材填料添加比例通常為40％~60％。這樣能夠增加產品的剛度和抗蠕變性。木材填料的價格在大致0.1美元/磅，但是從整體生產考慮，WPC還是比同類全塑產品降低了生產成本。木屑的類型（硬木或軟木）能夠最終影響WPC產品的耐候性能，每個降解聚合物都有其自身的特性。WPC中75％是由聚乙烯（PE）制成。目前少數但是將是未來的趨勢是，生產商采用聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）代替原有的聚乙烯原料，這樣的產品更為堅固耐用，加工過程更為復雜。但同時也存在缺點：聚丙烯和聚氯乙烯卻比聚乙烯更容易表面受到氧化。 Morrell說，“WPC產品防潮性能非常好，特別是與木材相比。但是隨著時間的推移，其防潮性能會打折。”目前，她的實驗室正在進行商用WPC板材產品水分循環（濕/干）周期研究。該種板材由Strandex集團公司生產。該種板材60％由木屑組成，40％由高密度聚乙烯（HDPE）組成。試驗結果表明，每個水分循環周期之后，板材含水量都會有一定程度的上升。在經歷了四個周期之后，其含水量竟然達到2.6％。這項試驗結果表明，經歷了水分循環周期測試后，木材和塑料之間的空隙體積增加了。 “WPC產品的構成是非常復雜的，”阿特拉斯材料測試技術公司高級顧問AllenZeilnik說，“聚合物和生物纖維都有自己單獨的降解機理”“由于降解聚合物在復合材料表面，位于纖維的兩端，因此濕氣會經由材料表面被深入吸收到內部。”他繼續解釋道。就像一個漏水的水龍頭，這個問題會隨著時間的推移持續惡化。纖維由于吸收了水分而持續膨脹，變干后留下空隙。這樣會導致復材產品內部吸收更多的水分，如此惡性循環。這些空隙，同時為微生物、真菌和霉菌提供了非常有益的生長環境。“我甚至還看到過WPC產品上長出了蘑菇。”Zelinik說。 緬因大學AEWC先進復合材料結構中心，木材科學與技術研究教授Douglas Gardner認為，WPC產品發生霉變情況不單由生產原理決定，同時也和地理位置，即工作環境有關。例如，WPC板材產品在佛羅里達州安裝幾年之后，表面出現了紅色真菌。這意味著木材仍易受生物降解影響。其它熱帶、潮濕環境也被報告出現同樣情況，例如夏威夷。 由于水分通過木材纖維被吸收到復合材料內部，簡單的方式是減少木材填料量。Gardner表示，目前很多的商業板材生產中加入了60％~65％的木材填料。“有時候，甚至生產商加入的木屑原料太多了。”他說。 另一項防止WPC產品發生霉變的方法可以在生產過程中使用其它類型的木屑。Morrell說，試驗顯示，有一種真菌，白腐菌，更喜歡硬木。而硬木是WPC產品生產中木粉的主要來源。解決方法可以使用西部紅柏的木屑作為替代品。因為西部紅柏是軟木的一種，切具有高度的防腐性能。還有一些研究人員表示，可以在WPC產品的木屑加工過程中加入殺菌劑，例如硼酸鋅。雖然硼酸能夠很好的控制真菌的生長，但卻不能有效的防霉。 如何生產更好的WPC板材 最終，唯一行之有效的既能防止發霉和真菌的生長，又能提高WPC板材整體性能的方法提前讓WPC板材達到合理含水量。為此，一些公司已經引入（或正在引入），具有擠壓層的WPC產品。涂層或其它新特點旨在發展木材復合材料共擠技術的優勢，這樣做是為了使得WPC板材保持合理的水分同時，提高耐候性。 目前市場上有兩類這樣的產品：GAFDecking系統的CXline和AZEK建筑產品公司的Deck Harvest Collectiondecking系統。CXline板材包含一個共擠聚丙烯表面層和WPC芯材。聚丙烯外涂層能夠將板材端部的木纖維“封裝”起來。GAF的副總裁兼總經理MartinGrohman認為，這樣處理表面層，能夠有效解決消費者對WPC產品三個關注的方面：褪色，防霉性，和著色性。通過擠壓的表面層能夠增加紫外線保護和抗菌添加劑，考慮到生產成本，這些是不能添加到整塊板材中。CXline板材有6種可選顏色，并且有長達25年的質保期。 AZEK公司公共關系顧問Maureen Murray表示，公司在2007年購進了ProcellDecking系統，并應用這項專有的PVC生產技術制成了DeckHarvestCollection型原材料。該板材不含有任何木纖維。取而代之的是亞麻纖維或其它農作物纖維。在制造過程中，上述原料添加比例不到10％。她說，亞麻與木材不同，前者本質上來講是不可降解的。將亞麻纖維加入到WPC板材中，不僅能夠增加板材的強度，而且能夠減輕熱膨脹和收縮的影響。Murray說，“通常WPC板材之間的間隙為6.35毫米。應用我們公司最新技術生產的板材，能將這部分間隙縮小到1.6毫米。”AZEK公司應用ProcellDecking系統同時還生產裝飾板和門廊版。DeckHarvestCollection型原材料提供6種可選顏色和終身質保服務。Murray表示，“我們認為蜂窩PVC板材在目前同類產品中性能最為優越。能夠充分滿足消費者對產品高期望值。即對復合材料產品，塑料板材和其它WPC產品耐久性的要求。” BASF公司（密歇根州Wynadotte）目前已與華盛頓州立大學下屬木質材料工程實驗室（WMEL）合作開發一種新型的多重擠壓WPC板材，充分提高了耐候性的特點。BASF公司目前正與一些WPC板材生產商合作開拓此種新產品的銷售市場。該新品包括由HDPE和48％~68％松木木屑制成的WPC夾芯；LurabondGA101連接層；LuranSQ440ASA聚合物表層。BASF公司產品技術經理Greg Anderson認為，這種多重擠壓WPC板材可以使用公司現有的擠壓設備生產。 Anderson說，“我們產品的表面材料對于WPC芯材具有很好的附著力。”他同時表示，這種多重擠壓工藝具有簡易操作和易于監控的特點。而且，與蜂窩PVC板材比較，該種新型板材具有更多的色彩選擇方案，更高的生產能力和更少的原材料成本投入。 其他方面，AEWC的研究人員公布了泡沫-苯乙烯WPC板材更多的商業價值。DouglasGardner教授表示，他的員工目前正著手測試NovaChemicals化學品公司提供的苯乙烯馬來酸酐聚合物樣本。測試內容為該原料能否應用于WPC產品。聚合物多年前已經被廣泛應用于汽車工業。當木屑被加入到擠壓機后，會出現發泡現象。Gardner說，“這項發現是意料之外并且是令人激動的。”在聚合物反應過程中，水在高溫下變成水蒸氣，導致發泡現象。“我們有能力進行一些技術上和生產配方上的調整，控制這項反應變化，生產出發泡板材。”Gardner表示應用此技術生產的發泡板材會比傳統的聚烯烴WPC板材重量更輕，更堅固耐用。他說，AEWC研究的的發泡苯乙烯木屑板材技術，據他所知，目前是獨一無二的。Gardner同時表示，目前該技術即將投入商業市場。前期在我們接近研究尾聲的時候，NovaChemicals化學品公司卻由于一些原因停止了該種聚合物的生產。“目前我們正在積極的申請該項技術的專利，同時正在尋找一些新的能夠生產該聚合物的公司合作。” 推動WPC行業積極發展背后的力量，是生產商和客戶對于更耐用、更優質產品的不懈追求。現在看來，人們在這條道路上應該已取得了一些成績。
意大利木塑復合材料加工技術新進展
木塑復合材料（WPC）市場近年來發展異常迅猛。意大利制造商在業界率先開始制造用於WPC加工的定制擠出生產線，其技術研發的腳步也一直沒有停歇過。本文介紹意大利BAUSANO公司和ICMASANGIORGIO公司在塑木加工領域的技術發展。 以木粉作為填料/增強材料的塑料有幾種名稱，最常用的是“木塑復合材料（WPC）”。木塑復合材料作為較新的品種，成功地滿足了用戶的要求。據BCC（商務通訊公司）發布的報告，估計北美木纖維和天然纖維塑料復合材料以及塑木材料的市場為22億磅，并以9.5%的年均增長率增長，預計2009年可達到約36億磅。建筑產品、柵欄、汽車內飾產品預計將是迅速增長的幾個市場。 BAUSANO是WPC行業中的專業公司。該公司最近推出了木塑復合材料共擠型材生產線―Poliwood系列。木塑復合材料共擠型材生產線采用異向雙螺桿擠出機(L/D=36)。由於該擠出機配備有特殊的混合料斗系統，能夠直接加入單個組分，在PVC和聚丙烯中分別可混入最高60%和80%的木粉。該系統可以加工不同類型的木粉、木屑和植物纖維（包括米殼），不需要固定在特定的范圍內。全球已有幾條不同配置的生產線正用於生產室內外地板、游泳池和預制建筑（車庫、浴室等）。 基於該技術開發的木粉乾燥系統對於保證材料水分含量達標是極為重要的，要求水分含量盡可能低。配備有MD125-30擠出機的最大的生產線每小時產量超過500kg。 ICMASANGIORGIO公司致力於提供木塑復合材料方面的服務。該公司早在1974年就注冊了其第一個國際專利，至今仍用於生產汽車用板材。 為了順應不斷變化的市場需求，公司提出了更為先進的解決方案（在1992年獲專利權），利用同向旋轉雙螺桿擠出機來生產木塑復合材料，其特點是每種配方組分單獨喂入。 木粉在沿機器軸向較前的位置喂入，此處聚合物已完全熔化。其優點是生產率高（螺桿轉速高），混合質量好（較大剪切能力），復合材料降解的可能性小（因為熔體聚合物向木粉傳遞的應力較低）。 MCM11240D是該公司推出的一種新型同向旋轉雙螺桿擠出機，其比扭矩達8.1Nm/cm3，自由容積為876cm3，螺桿最高轉速為150rpm。視所喂入的材料，其WPC產量最高可達1000kg/h。 造粒單元是液環型，可以快速冷卻復合材料，避免從模板擠出後木粉產生燃燒現象。冷卻水和粒料被送入一個罐中，之後泵送到離心乾燥器中進行液/固分離。粒料最後被輸送到振動冷卻單元，進行分級，并進一步冷卻。 木塑復合材料可將建筑用木材和塑料兩種材料的優點充分地結合在一起，同時又減弱了兩材料的不利方面。最終所獲得的復合材料并非是木材的一種簡單副產物，而是一種具有特殊性能的獨特材料，可以節約重要的天然資源。
木塑復合材料將成為未來的發展趨勢
我國木塑復合材料的研發工作肇始于上世紀90年代，比國外木塑復合材料的研發晚了10多年。自上世紀90年代末期開始，隨著美國率先對來自中國的木質包裝進行限制，中國木塑材料的研發及其技術轉化進入了一個快速發展時期。至本世紀初，中國木塑產業雛形漸成。木塑復合材料是一類涵蓋面廣、產品種類多、形態結構多樣的基礎性材料，在它身上充分體現了循環經濟、資源利用、健康環保、節約替代等可持續發展經濟的先進理念，由于它的多數產品都具有資源綜合利用以及由此帶來的保護環境的功能，所以近年來逐漸引起了社會的重視。當前我國政府“循環經濟”和“建設節約型社會”理念的提出更是給我國木塑行業的發展增添了強大的推動力量。隨著木塑材料的優點逐漸被發掘，2002年該項研究工作被列入中國科學院《2002高技術發展報告》；2003年，國家發改委將木塑復合材料列入“國家高技術產業化新材料專項項目”；2005年6月，國務院下發了《關于做好建設節約型社會近期重點工作的通知》，該《通知》就完善資源綜合利用和廢舊物資回收利用的稅收優惠政策等方面提出了一系列具體的指導性意見。借國家新經濟政策東風，全國性的“木塑熱”正在興起。據不完全統計，截至2007年年底，全國直接從事木塑復合材料研發、生產的企事業單位已逾160家，從業人員10余萬人，生產能力大幅度提高，木塑制品年產量已接近15萬噸，年產值可達20億元人民幣。根據國家經濟政策導向，木塑復合材料及其制品將會成為今后數年內國家重點發展的新材料項目。木塑產業作為一個多方位、大跨度、專業化、邊緣性的新興產業，其設備、技術和工藝涉及到精密機械、精細化工、液壓傳動、真空技術、熱力傳導、流體力學、傳感技術、電子自控和微機編程等學科。目前，行業內以青島遠東公司為主要技術代表，其試驗樣品已接近或達到國際先進水平，南方諸多企業也逐漸凸顯出自己產品的特色。此外，國內數家大型企業長期跟蹤木塑行業發展進程，積極預備進軍木塑行業。據悉，國外杜邦、三菱等強勢集團也在密切關注中國木塑行業動態。目前,國內研發的木塑材料有結構類、裝飾類、包裝類和特型類等幾大類型，包括線材、型材、板材和異型材等多種系列，其適用范圍幾乎可以涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其他相似復合材料現在的使用領域。已開始涉及到的木塑材料應用范圍包括：墻裙、窗臺、套門、樓板、連廊、隔斷、頂棚、護欄、包邊、柵欄、棧橋、洗澡間、門窗套、休息亭、汽車庫、船甲板、家具飾件、水上通道、露天座椅、樓梯踏步、露天平臺、集裝箱鋪板、運動場座椅、輕軌隔音墻、多功能墻隔板、高速公路隔音墻等，并開始滲入建筑、家裝、物流、包裝、園林、市政、環保等行業，年生產總值正逐年提高，市場前景十分廣闊。綜合各方面的情況，我們認為中國木塑復合材料產業已經到了新一輪發展的臨界點。木塑也可以成為循環經濟的新亮點。隨著人們對環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型經濟發展模式已成為世界經濟發展的趨勢。大力開發資源循環利用技術，將對國民經濟發展和環境可持續發展產生深遠影響。而利用廢舊塑料和木制纖維生產木塑復合材料制品正是適應這一要求的好項目。在國內，每年產生的各種廢舊塑料和木制纖維廢料數量可觀。但由于國內市場尚處起步階段，木塑制品在國內市場還沒有大面積推廣。中國市場與北美市場相比，木塑復合材料及制成品的增長還有相當大的空間，預期國內木塑復合材料市場近年內產量將超過百萬噸，產值超過10億元，并形成新型木塑復合制品體系。作為國內目前唯一的木塑行業組織———“中國資源綜合利用協會木塑/復合材料專業委員會”將為行業發展做出貢獻。循環經濟理論的提出，以及近期黨中央、國務院建設節約型社會的決策，為木塑材料的發展開辟了一個廣袤的空間，我們有信心和能力把握機遇順應潮流，與從事木塑材料研發生產的同仁同心同德，攜手并肩，把中國的木塑行業引領上一個新的臺階。
廣州化學公司研制出甘蔗渣木塑復合材料工藝
由中科院廣州化學有限公司和廣西貴港甘化股份有限公司等單位合作開發的“以甘蔗渣/PVC、HDPE為基材的高性能木塑復合材料”項目，于7月5日在廣州通過了廣西科技廳組織的科技成果技術鑒定。 該技術以制糖副產物甘蔗渣為原材料，通過預處理、表面改性增容后與塑料(PVC、HDPE)共混復合，生產出各種形狀的高性能甘蔗渣/PVC、HDPE木塑復合板。蔗渣木塑板兼具木材與塑料的特性，產品主要用于家具家裝、建筑裝飾等領域中的裝飾型材、模板，耐腐裝飾板。目前該項目已建立起年產60噸的甘蔗渣前期預處理中試線和年產150噸的甘蔗渣/PVC、HDPE木塑復合材料中試生產線。 參加此次鑒定會的專家認為，該技術居于國內領先地位，產品性能達到國際同類產品先進水平，具有廣闊的應用前景和推廣價值。
循環經濟新項目棉稈殘膜變木塑復合材料
天山網石河子訊（通訊員馮澤山報道）曾被視為廢物的棉稈、廢舊地膜，現在變成了一種用途廣泛的新型環保材料——木塑復合材料。6月28日，木塑材料生產項目在新疆天玖凱帝復合材料有限公司在石河子建成投產，產品填補了新疆乃至中亞地區空白。 “既像木料，又像塑料”。天玖凱帝公司董事長成玉彪介紹說，“木塑材料是發展循環經濟背景下的產物，它既有木材的堅韌，強度是一般木材的5倍，可以代替木材，又不怕水泡，抗燃阻燃，能替代塑料，是一種環保產品，國內市場售價一般在每噸6500元至7000元之間。” 農八師一四九團參與了該項目投資，該團團長張啟全說，用秸稈、殘膜生產木塑材料，不僅治理了團場日益嚴重的殘膜白色污染，減輕了殘留秸稈對農機作業質量和進度的影響，還能增加職工收入。 據了解，天玖凱帝公司已生產出用木塑材料沖壓成的各型管道、裝飾裝潢和建筑材料、各式家具。公司生產的第一批產品——124噸木塑材料將出口美國，到年底，公司將有3000噸木塑材料出口。
UPM將推出新的木塑復合材料
芬蘭：uPM的創新產品UJPM ProFi木塑復合材料將于4月份在米蘭的Milano Salone Internationale del Mobile展覽會上推出。這種復合材料主要的原材料是紙和塑料制成的自粘標簽材料，是I_JPM Raflatac的生產剩余物。由這種回收剩余物制成的產品堅韌而耐濕，廢棄后可以燒掉或回收再用。
木塑復合材料 用途廣泛的新型環保包裝材料
木塑復合材料是以廢舊塑料、木粉（如木屑、竹粉、稻殼、秸稈等）為原料，按一定比例混合，并添加特制的助劑，經高溫、擠壓、成型等工藝制成的一種新型復合材料。其性能優良、用途廣泛、利于環保，并有廣闊的發展前景，值得大力研發推廣。 木塑復合材料的加工工藝 木塑材料的技術特點是把兩大類差別較大的不同材料相互混合在一起，即將木材塑料合二為一成復合材料。 木粉（或農作物的纖維粉末）作為塑料的一種有機填料，具有來源廣泛、價格低廉、密度低、絕緣性好等許多其他無機填料所無法比擬的優良性能。但它并沒有像無機填料那樣得到廣泛應用，主要原因在于：一是與基體樹脂的相容性較差；二是在熔隔的熱塑性塑料中分散效果差，造成流動性差和擠出成型加工困難。由于木粉中主要成分是纖維素，含有大量的羥基，這些羥基形成分子間氫鍵或分子內氫鍵，使木粉具有吸水性，且極性很強。而熱塑性塑料多數為非極性，具有流水性，所以兩者之間的相容性較差，界面的粘接力很小，需要通過使用添加劑改性塑料和木粉的表面，提高它們之間界面的親和力。改性的木粉具有增強性質，能夠很好地傳遞填料與塑料之間的應力，從而達到增強復合材料強度的作用。 擠出成型、熱壓成型、注射成型是加工木塑復合材料的主要成型方法。由于擠出成型加工周期短、效率高，因此擠出成型方法是一種較為常用的工藝路線。 從木塑復合材料工藝技術特點來看，主要有以下幾類：從原料使用方面來看，一類使用的塑料原料為純塑料或商業級塑料；另一類是使用具有一定特性的單組分廢舊塑料。從加工工藝方法來看，一類是二步成型法，即塑料與木粉造粒后再進行成型加工；另一類是一步成型法，即塑料與木粉混合后直接進行成型加工。 從成型機理方面來看，一類是物理成型，即使用熱隔性粘合劑，在成型過程中將塑料與木粉粘合在一起；另一類是物理化學成型，即通過加入添加劑，在壓力和溫度的控制下，使原料混合物同相對低分子的添加劑一起轉變為高分子狀態的網狀纖維材料。采用這種工藝制成的材料，內部結構完全是融合后重生的網狀分子結構，比其他工藝生產出的木塑產品的抗彎、抗壓、抗沖擊強度要好。 木塑復合材料的性能特點與應用 木塑復合材料具有如下優點：（1）易于加工。木塑材料內含聚酯和纖維，因此具有同木材相類似的加工性能，可鋸、可釘、可刨，使用木工工具即可完成，且握釘力明顯優于其他合成材料；（2）強度高、耐用性好。木塑復合材料具有較好的彈性模量。此外，由于內含木質纖維并經樹脂固化，因而具有與硬木相當的抗壓、抗沖擊等物理機械性能，并且其耐用性明顯優于普通木質材料；（3）耐水、耐腐蝕。木塑材料及其產品可抗強酸堿，耐水、耐腐蝕，并且不繁殖細菌，不易被蟲蛀，不長真菌；（4）可調整性強。通過加入不同的助劑，聚酯可以發生聚合、發泡、固化、改性等變化，從而改變木塑材料的密度、強度等特性，符合抗老化、防靜電、阻燃等特殊要求；（5）原料來源廣泛。木塑材料除了使用一定數量的助劑以外，95%以上的原料均為聚酯和木質纖維，其來源廣，價格低廉。 木塑復合材料應用于包裝行業主要是托盤、包裝箱、集裝器具等。僅以托盤為例，目前，北美地區托盤用量每年高達 2 億多個；日本托盤用量每年約 600 萬個；據預測，今后幾年內我國木托盤的年平均使用量可能會突破 2000 萬個。因而在國內外有很大的市場需求。 木塑材料因具有耐潮、防蟲蛀等特點，適用于倉儲行業使用的貨架鋪板、枕木、鋪梁、地板等。在我國，倉儲行業應用木塑材料雖剛開始，但需求量卻在迅速增加。 木塑材料制成的涼亭、座椅、花盆、垃圾桶等具有防水、防潮、防腐的特點，而且壽命長、價格低；用木塑復合材料研發房屋、室外地板、復合管材、汽車內飾、電纜護管等產品已在國外開始起步。相信在不遠的將來，木塑產品的應用領域仍將進一步擴大。 有關專家認為，隨著木塑材料技術的不斷發展，其發展趨勢可能會在以下幾方面突破：（1）原料選用向大范圍方向發展，將回收的單組分廢舊塑料（PE、PP、PVC、ABS 等）清洗后，加入特定的改性劑即可進行木塑產品的加工制造；（2）開發專用設備，加工方式由單一的螺桿擠出向其他傳統塑料加工方向發展，由水冷成型向空氣冷卻成型發展，由單一擠出型材向復合共擠、包裹共擠方向發展；（3）革新加工工藝，引入發泡工藝技術，從高泡向低泡、微發泡方向發展；（4）產品由低附加值（如木塑托盤、倉儲地板）向高檔方向發展，進一步提質增效。
新型塑木復合材料在玻璃包裝上的應用分析
1 平板玻璃包裝的現狀 木箱包裝是平板玻璃最傳統的包裝方法,在平板玻璃的銷售市場中,約80%使用的是木箱包裝(含出口玻璃包裝)。木箱盡管經過了多次改進,仍然存在著強度低、穩定性差、用的輔助材料多、成本高的弊病,加之蟲害等諸多因素使出口玻璃因包裝不善受阻。木材包裝最大的弊端在于對森林資源的破壞。我國的木材資源十分匱乏,近年來保護森林資源、保護生態環境的呼聲也越來越高。作為一個玻璃生產大國,我國現有浮法玻璃生產線超過100條,每天生產玻璃約4·5萬t (以2004年為準),按每箱裝45重箱玻璃計,日需包裝箱2萬只,每只包裝箱需用板材0·15 m3,因此每天單玻璃包裝就要消耗掉3 000 m3的板材,至少需要6 000 m3的原木才能加工出這些板材,約相當于22 222棵樹。這就意味著單獨玻璃包裝這一項,全國每天要把約400畝的森林變成荒地,對森林資源的浪費可謂觸目驚心。這種現狀同時也導致了木材價格的飛漲,玻璃包裝箱成本的提高。因此,木材包裝的前景不容樂觀。 集裝化運輸是平板玻璃的另一種周轉使用的運輸方式,也被一些廠家廣泛應用。但是,鐵制集裝架不但大量使用鋼材,制作成本高,而且在使用時運輸和回空費用都較大,遠距離及出口運輸受限制,操作起來比較困難。致使目前集裝架包裝占不到市場總量的20%。 在這種玻璃包裝形勢下,開發新的代木玻璃包裝箱就是大勢所趨了,也是近幾年來我們玻璃行業的一件大事。近年來在國內外興起的塑木復合材料,順應市場的需要,逐漸在包裝行業嶄露了頭角。 2 塑木復合材料的現狀 傳統的塑木復合材料,其技術大多來自于國外技術信息的消化、吸收,雖然取得了一定成績,但離工業化應用還差得很遠。而國內一些生產小企業只看到以塑代木的前景,卻忽視了加工設備、工藝技術等問題,產品質量不過關。其脆性大,不抗沖擊,始終沒有在市場中得到推廣。 3 新型塑木復合材料的開發 我公司自2003年以來,一直致力于新型玻璃包裝箱的研發工作,目前我們已經成功研制出一種新型的塑木復合材料。既用木粉和再生塑料為主要原料,通過混合、處理和成型等工序,開發出了一種加強型的塑木復合材料,并申請了國家專利。比起國內其它塑木復合材料,我們的新型塑木復合材料因為有了新的配方和工藝,其抗彎、抗擠壓強度都有了很大的提高,力學性能優異。而且其吸水性很小,外觀裝飾效果更好,成型加工容易,從環保上來說,因其主要原料為再生塑料和農作物秸稈,既節省了木材,又減少了白色污染,是一種新型的環境友好材料。 首先,我們對目前塑木復合材料的性能作了進一步的改善。在傳統配方的基礎上,經過多次、反復的試驗,添加不同的添加劑,以增強材料的強度,最終使這種新型塑木材料的各項技術指標達到了國內領先水平。并且此種塑木復合材料,兼有木材和塑料的雙重性能。既具有木材的可鋸、釘、粘結、上漆、緩沖效果好的特點,同時,它又具有塑料的防蟲,防腐,吸水性小,不易變形,不開裂,機械性能好,具有堅硬、強韌、耐磨、尺寸穩定等優點。 另外,從設備的改進上,由于目前國內的塑木技術尚不成熟,對于設備的制造也處于起步階段,許多設備并不十分切合實際。比如絕大部分生產廠家不管使用何種原材料,都采用雙螺桿擠出機,設備投資大,既浪費又不科學,我們公司針對所使用的原材料,果斷采用單螺桿擠出機,既經濟又實用,有效提高了制品質量。 從生產工藝上,我們成功借鑒了生產橡膠電纜的工藝技術,在擠出塑木型材之間加上筋片,有效地改善了目前國內外塑木產品脆性大,不抗沖擊的缺點,大大增加了產品的抗拉、抗壓強度及抗彎強度,充分滿足了玻璃包裝對材料強度的要求。最后,我們對由此種材料制作的玻璃包裝箱結構進行了合理的設計,通過對國內外各種玻璃包裝箱的大量調查研究,并充分借鑒了國內外同行對各種木質玻璃包裝箱的設計構想,經過多次的國內、國外試驗,最終確定了一種理想的設計方案。使得這種新型塑木玻璃包裝箱,操作起來非常方便,不需鐵釘封箱,不用打包裝帶來增加其吊裝和儲運安全,省時、省力、節約成本。 4 新型塑木包裝箱與木質包裝箱的成本比較 木箱包裝成本,3m以上規格的平均要在400元/只左右(包括打包帶),3m以下規格的平均要在230元/只左右;而新型塑木包裝箱的單次使用成本在370元左右(3m以上規格)。與木箱相比,3m以上規格包裝箱成本每只降低了30元左右,但塑木包裝箱可以回收使用,再次降低了其使用成本。再者,根據國家質檢總局、海關總署、商務部、林業局2005年第4號公告規定,從2005年3月1日起,出口企業其出境貨物的木質包裝必須經過符合國際植物保護公約組織規定的除害處理過程(如熏蒸處理),并由檢驗檢疫部門檢疫合格后方可出境。對于出口木質包裝箱不但增加了操作環節,還額外增加了熏蒸費用。而我們這種新型塑木包裝箱,就可以免除熏蒸處理,對于出口玻璃來說,既簡化了操作程序,又節約了大量包裝成本。 5 結 語 新型塑木玻璃包裝箱解決了多年來玻璃包裝行業急需解決的大問題,既降低了成本,又免除了木箱包裝需經過開蓋、裝 箱、合蓋以及上釘、打鋼帶等一系列繁瑣程序,便于操作,還免除了這部分人工成本;節能環保,安全可靠,并可以免除熏蒸,使用起來輕便、安全、運輸及回空成本低。當然,在使用過程中,新型塑木包裝也會出現新的問題,最明顯的就是新型塑木包裝與木材包裝以及其他各種包裝的操作方式,給生產廠家及用戶帶來一些不適應,但是這些問題都會隨著操作的日益熟練而消失。我們相信,隨著新型塑木包裝箱的逐漸推廣,一場新的包裝革命將會到來。
我國目前已建立木基復合材料中試和產業化基地
國家863計劃研究單位與企業密切合作，建立了木基復合材料中試和產業化基地，推動了木基復合材料的產業化，取得了較好的社會經濟效益。 研究單位與杭州大莊地板有限公司以及山東淄博同森木業有限公司合作進行LVL產品和竹木復合多功能輕型結構材料的中試以及產業化。完成了由滬東中華造船集團投資的木/竹復合結構材料示范工廠“連云港市東森科技發展有限公司”的建設，在完成了示范工廠的可行性研究、擴初設計、設備按裝調試、試生產等一系列工作后，該示范工廠于2004年10月正式投入生產。 國產化異氰酸酯稻草板制造技術進行了產業化推廣，已經在湖北荊州和江蘇淮安分別建成了年產50000M3秸稈板生產線并已投入生產，年創產值共2億元，每畝地農民增收50-100元。國產化異氰酸酯中密度稻草板制造技術轉讓給河南信陽木工機械有限公司，獲專利技術轉讓費40萬元。農民通過出售秸稈，每畝地可增收150元。開展秸稈綜合利用，可以給廣大農民提供新的就業機會，有利農村社會穩定。秸稈被作為原料得到了工業利用，農民不必焚燒秸稈，有利于保護環境。利用秸稈部分替代木材，既緩解了人造板企業原料緊缺的矛盾，又可以保護森林資源，促進節約型社會的建設。 木基復合裝飾材料課題的“材色仿真裝飾單板制造技術”和“重組裝飾材料制造技術”已經在山東臨沂和浙江嘉善推廣應用，分別建成了年產1000萬m2的產品生產線。其中，2003年3月與浙江裕華木業有限公司簽訂了“仿黑胡桃和仿泰國柚木人造板方材與薄木制造技術”轉讓合同，轉讓費30萬元（不含計算機測配色技術和染液循環利用技術），當年完成了技術交底和生產試驗，該企業根據自身發展和市場情況，建成了部分生產線。2004年在山東生產材色仿真裝飾單板產品580萬m2，其中420萬m2用于該公司內的裝飾單板貼面人造板生產，其余160萬m2銷售國內市場，產值3652萬元，創利稅532萬元，其中利潤406萬元，稅收126萬元。
