T-1木塑复合材料特性及对比

T-1木塑复合材料特性及对比
T-1木塑复合材料特性及对比

I 景塑木塑复合材料特性及与其它材料对比

作者:Tiger Huang

一材料说明:

1. 木塑材料的成型是以回收或新的塑料(PE /PP/ PVC)再加上回收的木纤维经一定工艺处理后,再挤压成型的。

2. 具备可回收再制处理的优良特性,在天然木材资源缺乏的今天,木塑材料已备受关注并为世界各国政府大力支持与推广。

3. 国际标准:一般定为50%以上木粉配合率为木材分类,50%以上PP配合率为塑料分类

二.特性说明:

1. 低吸水率(防水),不易开裂,不会发霉,抗老化,拒虫害,易安装,低维护,无需涂漆,抗UV,防滑。

三.与原木比较特性说明:

1. 具有木材的自然外观、质感。

2. 比木材尺寸稳定性好,无木材节笆。

3. 不会产生裂紋、跷曲、不易变形,产品可制成多种形状,表面无需上保护漆,但也可依使用者喜好,漆上任何喜欢之色彩。

4. 另原木因使用年限之要求,须在切割后安裝前做防腐浸泡处理,以抵御白蚁和其它微生

物的浸泡。

5. 因原木经客户使用后,通常会在短期内便释放出剧毒(防腐剂),造成人体接触及流入土壤,形成环境二次污染及人体危害

6. 不须担心多年后因腐朽而降低结构力,造成危险因素。

7. 施工安装特别简单,可以采用最普通的木工工具进行切割,钻孔,刨等。

四.材料特性对比表:

发布: 2008-11-06 11:19 | 作者:Tiger Huang

1、材积差别:空心结构的木塑材料一吨大约为2-2.5 m3(30-35m2),可用材积接近100%;普通木材的圆木可用材积不足50%,方木最高仅为70%左右。

2、使用寿命:从理论上讲,木塑材料的使用寿命可达到50年,目前国外报道木塑材料使用寿命已达10-15年;而目前采用国内使用的未经特殊处理的普通木材户外制品使用年限一般超不过3年。

3、价格比较:木塑制成品的市场价格平均在1万元RMB/吨左右,按比重、体积折算后价格为5000元/m3左右;而目前中等材质的木材市场价格在6000-8000元/ m3左右。若以型材计算,木塑国内报价最高为350元/m2,而木材型材普遍报价亦在300元m2上下。

4、环境评价:以防腐木材为例,现在最大的问题在于对环境和人体的危害,目前中国国内采用ICQ技术(即低毒害性防腐)的企业屈指可数,大部分产品出口国外;采用CCA

技术(即有害性防腐)的产品越来越受到限制,比如美国就禁止使用采用CCA技术的防腐木材。而使用木塑材料装修,则完全可以达到“零时间入住”,实现绿色环保的目的,对环境的负面影响几乎为零。

* 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规范。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年木塑总产量达到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发展方向和质量水平。中国国产木塑制品在单项比较上亦已能够与欧美等发达国家鼎足而立

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发布: 2008-8-06 11:15 | 作者: Tiger Huang

木塑复合材料是以木屑、竹屑、麦秸、谷糠、花生壳、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、形态结构多样的基础性材料。目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、塑美木或保利木,其标准英文名称为:Wood & Biofiber Plastic Composites,业内通称为WPC。国内现研发出的木塑材料/制品计有结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型,包括线材、型材、板材、片材和异型材等多种系列,其适用范围几乎可以涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它相似复合材料现在的使用领域,已开始进入建筑、家装、家具、物流、包装、园林、市政、环保、军事、体育等行业,市场潜力非常深厚。从总体上分析,木塑复合材料具有五大特点:1、原料资源化,其原材料实现了资源的综合利用和有效利用。2、产品可塑化,可根据使用要求生产出不同性能和形状的制品。3、使用环保化,木/塑基材、常用助剂以及产成品均安全环保。4、成本经济化,实现了低价值材料向高附加值产品的转移。5、回收再生化,其报废产品及回收废料均可100%的再生利用。

由于木塑复合材料充分体现了资源利用、健康环保、节约替代、循环经济、可持续发展等一系列的先进理念,近年来逐渐引起了政府和公众的重视。早在2002年国家科技部“863”项目和国家林业局“948”计划就将其列入了生物质重组课题;2001——2007年国家发改委(包括原国家经贸委)均将木塑复合材料项目列入“国家高技术产业化新材料专项”;在国家发改委公布的《产业结构调整指导目录(2005本)》中,有关或涉及到生物质开发利用项目的产业高达18项之多;2006年1月国务院发表的《国家中长期科学和技术发展纲要》,列入优先发展的68项主题中,生物质复合材料与五个领域的5个主题相关联,在前沿技术和基础研究中分别占有一席之地;木塑材料亦被列入国家“十一五规划”;其专用挤出设备日前也被列入《2007国家鼓励发展的环保设备(产品目录)》。目前,北京2008年奥运会组委会已经选用木塑材料作为部分场馆、设施建设的专用材料。一个新兴产业能够与国家提倡支持和鼓励发展的项目有着如此之多的联系,不仅说明了生物质复合材料发展的多样化优点,更表现了新型木塑复合材料强大的生命力和发展前景。

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IV北京奥运会适用木塑复合材料应用分类简介

发布: 2009-4-06 11:21 | 作者: Tiger Huang

1、按使用塑料区分:可分为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS塑料等,填入不同塑料可获得不同性能的产品。

2、按使用场所区分:可分为户外园林系列和室内装饰系列两大分支,以及一些特殊制品,亦依实际需要而定。

3、按实际用途区分:可分为结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型,不同用途其工艺、原料、成本等因素会有较大差异。

4、按产品形态区分:可分为线材、片材(厚1.5-5mm)、板材(宽500-1200mm 厚12-30mm)、普通型材、异型材和复合材等多种系列。

5、按成型工艺区分:可分为挤出成型、模压成型、注塑成型和吹塑成型等,目前以挤出工艺最为成熟。

6、按制造工艺区分:可分为低发泡、中发泡、空心结构及实心材料等,依使用需要决定制造工艺。木塑制品分类简表——

注:木塑制品系人工合成产品,其规格可按使用要求决定;模具费用按其尺寸,一般是越大越复杂制作费用越高,普通型材模具费用为5-8万元/套;建议先可选定几类用量较大的型材,以保证产品数量;小批量特型材料可选择专门厂家生产,保证产品性能的可靠。

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V 上海世博芬兰馆的外墙采用木塑材料

上海世博会芬兰馆的外墙铺用2.5万块雪白的“冰块”。据芬兰馆方面透露,目前芬兰馆的建设正按计划顺利进行,建筑外表面木塑复合板的安装即将开始,不久以后一个洁白的“冰壶”就将现身世博园区。

位于世博园区C片区的芬兰馆面积3000平方米,形如冰壶,它的灵感来源于芬兰经强急流冲击数百年才能形成的壶穴和中国“福建永定土楼”,中空设计使得芬兰馆的外形中可以找到几分中国文化的影子。整个芬兰馆的垂直承重结构由钢材制成,水平结构由木质框架元件组成,而外部则使用了富有现代气息的鳞状花纹纸塑复合板。

从远处看,芬兰馆的外墙就像由许多冰块堆砌而成,而制作这2.5万块“冰”的主要原料是废纸(主要成份为木质纤维)和塑料。芬兰馆方面透露,芬兰馆外墙使用的鳞状装饰材料是由木塑复合材料制成,是一种特殊环保建筑材料,它由废纸和塑料制成,十分坚硬,不会褪色,移动或者拆卸也很方便,而且全部材料都可以被回收,这种新型环保建筑材料也是通过芬兰馆首次向世界展示。

截至目前,芬兰馆的多数合同已被标中,基础结构的钢材组装基本完成,馆顶即将完工,建筑外表面木塑复合板的安装即将开始。

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VI —访木塑材料专家,教授级高级工程师吴正元

我国木塑复合材料工业近几年得到

快速的发展,应用领域也越来越广,

在这样情况下,都迫切需要有统一

的标准出台,这已成为行业的热点

问题之一,为了更好地促进木塑标

准化工作,《中国塑木网》记者就

相关的问题走访了木塑材料专家吴

正元教授,现将访谈纪录发表于下:

问:在前些时候举行的中国第二届

国际塑木高峰论坛上,您发言呼吁

“中国塑木行业急盼国家标准加以规范发展”,我们了解到国家去年国标委已下达了制定《耐水塑木地板》(后被改为《木塑地板》)国家标准和《木塑复合型材》行业标准的计划、今年又在全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会下设了木塑复合材料分技术委员会,您认为这些安排是否能满足行业发展的需要?

答:我认为不能,不仅不能在某种意义上还可能会走些弯路。

问:为什么?

答:这三项工作的对象都是塑木(或称木塑)复合材料,而分别在人造板、塑料制品和建材三个不同的行业实施;同一个产品归口在三个标准化技术委员会,运作过程中肯定会产生麻烦。在《木塑复合型材》中明确包括了《木塑地板》,如果这两个标准都颁布,那么执行那一个?

在轻质与装饰装修建筑材料标准化委员会下设木塑复合材料分技术委员会这是无可非议的,地板是装修建材,那么木塑地板应归口在这个分技术委员会,而现在却归口在人造板标准化技术委员会,另外,这个分技术委员会也无法解决其它应用领域的标准问题,如物流的托盘、包装箱等。因此这三项工作不能满足目前行业快速发展的需要,而且还可能产生不协调的情况。

问:为什么会产生这样情况?

答:我认为这是因为木塑工业在大力提倡资源综合利用和环境保护的形势下,得到了快速发展(尤其木塑地板和建材发展得更快),于是产生对标准统一规范的迫切需求,同时由于职能部门对这个新行业的认识要有一个过程,因此造成在没有完成统一规划的情况下,根据相关行业的迫切诉求下达了计划,形成了上述问题。

问:目前在没有统一的木塑专业标准的情况下,性能测试方法大都根据各自的习惯套用塑料、木材、建材等标准,使生产企业和用户都无所适从,您认为应该从何处着手解决这个问题?答:木塑行业在我国发展的历史较短,产业的形成情况也比较复杂:有的是自主研发后建厂的、有的是国外公司带技术来合资的、也有国外投资者来国内设厂的等等,因此造成了对木塑复合材料的概念有不同的理解,还出现了名称上的混乱,有的叫“塑木”,有的称“木塑”,但都简称为WPC(Wood-Plastic Composite),而WPC在国内也没有一个明确的定义,而大部分都搬用美国ASTMD7031标准中的定义,这个定义是非常笼统的,不能解决目前的问题,主要原因是对名词中的塑料(plastic)没有界定其含义,究竟是热塑性塑料还是热固性塑料,或者两者均包括。而从D7032标准的内容来看,并没有涉及到热固性塑料的产品,目前行业中普遍的、自发的认识也是认为WPC中的塑料是仅限于热塑性塑料。如果这个根本问题没有解决,最基本的名词术语没有统一,就无法顺利地开始制标工作。因此我认为首先应确定木塑复合材料的概念,这样也有助于标准的主管部门统一进行规划。

问:您对WPC的定义有什么建议?

答:我建议定义为“是由天然纤维素与热塑性塑料经配混而成的复合材料或进一步成型加工成型的制品”。这与美国标准中的定义相比主要有两点差异,一是明确了塑料仅限于热塑性塑料,如果不明确这一点,WPC就不具备可回收利用的特点;二是明确了“配混”是复合的工艺方法,这样就排斥了用其它方法制成的,像过去也曾被称为复合材料的聚合木之类的产品。根据这样的定义可以反映木塑复合材料的内部结构特征是塑料呈连续相纤维素呈分散相。这定义也参考了去年6月29日欧洲标准化委员会(CEN)出版的《木塑复合材料(WPC)的技术规范》欧洲试行标准中的定义。我希望这个建议能起到抛砖引玉的作用。

问:您对木塑复合材料的制定标准工作有什么意见或建议?

答:我认为木塑的制标工作在对塑木定义认识一致的前提下,标准的主管部门首先根据木塑产品的特征落实归口部门,负责统一名词术语,制定统一的试验方法标准和生产过程各阶段

有关的控制、试验、检测等方法及规范。至于具体的各种木塑产品的标准,则由相关的标准化技术委员会或分技术委员会组织制定。例如,木塑装饰板的标准可由全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会下设的木塑复合材料分技术委员会负责制定等。

问:据了解美国、欧洲、日本等国的WPC标准都是制定性能的统一测试规范,而没有制定具体的性能指标,这是为什么?

答:这主要有两个原因:

一、木塑复合型材的应用范围极为广泛,目前已应用的领域有:园林景观、装饰材料、活动房屋、物流设施、港口及码头设施、市政设施、建筑工程、汽车零件、家具、铁路、娱乐设施……,如此众多用途不同的木塑产品,用一个或几个性能指标来控制是不可能的,因此都先制定了统一的试验方法。

二、根据GB/T20000和ISO/IEC指南2对“标准”定义的理解,制订标准的对象必须是共同使用和重复性使用的事物,而标准产生的客观基础是“科学、技术和经验的综合成果”。由于木塑是一种新材料,而且品种繁多,因此只能在先规范试验方法的前提下,对其中比较稳定重复的产品制定标准,如美国在2004年仅对产量最大的铺板和围栏颁布了D7032“塑木复合材料铺板和围栏体系(护栏或扶手)性能等级建立的标准规范”,随着产量的增加、重复程度的提高不断进行修订,从2005年至2008年分别进行了6次修订,至今美国已生产和销售了上百万吨铺板和围栏,也仅仅制定了等级建立的规范,还没有确定具体的性能指标,这是因为目前客观基础的成熟度未能达到正确、科学、适用制定标准的要求。

记者:这次我们就谈到这里,谢谢!

吴正元:应该感谢您对木塑标准化工作的关心。

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VII 木塑专委会访德代表团载誉归来

发布: 2009-12-16 09:02 | 作者: Tiger Huang

今年中国木塑产业的最后一场盛大演出,临近年终在欧洲,在德意志拉开大幕。以中国资源协会副秘书长兼木塑专委会秘书长刘嘉为团长的中国木塑专委会访德代表团结束在德国的访问,于12月11日载誉回到北京,圆满完成中德木塑业界第一次大规模专业交流。

这次中国木塑专委会访德代表团应“德国可回收资源市场调查与经济研究所”

(Nova-Institute GmbH)邀请,代表中国木塑业界专程前往德国科隆出席12月2—3日举行的“第三届德国木塑大会”。本次会议是近年来欧洲木塑业界最大规模的聚会,参加会议的专业人士超过300人。应会议邀请,刘嘉作了《木塑产业在中国的发展》的专题演讲,受到与会人士高度评价。会议期间,主办方还应中方要求,举办了“中国木塑产业新闻发布会”专场,木塑专委会代表团全体人士出席新闻发布会,并回答与会人士提出的问题,第一次近距离与欧洲同行面对面进行专业交流,对宣传、推广中国木塑产业成就起到了非常积极的作用。本次会议还进行了木塑产品创新奖评比,经评委提名并经全体与会者投票,评选出三个创新奖产品,由中国木塑专委会推荐的”保温型外挂墙板”荣获创新奖荣誉,成为唯一的一个非欧籍获奖企业。会议期间,不少与会人士前来与中方代表磋商洽谈,对与中方合作或在中国开拓市场表现出了极大的积极性。

会议期间及结束后,木塑专委会代表团先后在科隆、卡塞尔、纽伦堡和慕尼黑拜访了莱芬豪森、莱梅特亨息尔、汉斯伟柏和克劳斯玛菲等名闻木塑业界的资深德企。这些具有世界级水平的塑料加工设备制造企业近年来一直关注木塑产业的发展,并不同程度地进行了产业研发投入。对中国同行的访问,各个企业均表现出了极大热情,有的企业甚至由总裁亲自出面接待,每次会谈结束后德方都主动邀请中方人士共同进餐,以示合作友好。以德国人的严谨以及他们取得的成就,中国制造业及其产品在德国受到如此礼遇,出乎中方人士意外。行前木塑专委会代表团十分认真地做了各种准备,包括系列木塑礼品、纪念品,宣传资料,仅是发言稿就有文字版和幻灯版的中英两个语种。中方代表还对德国多家建材超市和汽车内装行业进行了综合考察。在国外,在世界制造业强国的德意志,木塑专委会系列访问活动取得圆满成功,再次证明中国木塑产业这些年来孜孜不倦地努力已经得到世界承认。对于年轻的中国木塑来说,这是一个极具影响力的信号。

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VIII 景塑木塑材料安装指南1——地板

以下安装方法可能会根据实际情况及安装工艺的改进而发生变化

一.要实现景塑木塑产品的安装须注意:

√安装前咨询当地建筑法规。

√熟悉安装操作指南。

√确保拥有指示表上所列的一切所需工具及原料。

●对每一种产品都要参阅安装指南以获得提示。

●运送景塑木塑地板时,为取得更好支撑效果请支撑到边缘。

●放置于平面上且用不透明的原料覆盖。

●卸放景塑木塑材料时不要任意堆放。

二.地板的维护和处理指南

为避免刮擦,裂痕及沟槽度达到最低,以保护景塑木塑地板的美观,请遵循以下准则:

在摊动地板材时避免相互滑擦,从整堆中摊出,应抬起来再放置。

在铺设地板时不要让工具或拖曳设备在地板面上滑动。

避免地板面与建筑废料的接触。

重要信息

运用景塑木塑产品或任何建筑材料进行工作都要保证穿着恰当,设备安全。

符合标准的木工工具对景塑木塑产品都是可用的

碎片可以和一般的建筑废料一同丢弃。

景塑木塑地板有内建的隐藏卡扣系统且容易安装

用最小号#8X2-1/2"高质量的自攻镀铬或不锈钢螺丝钉,预先钻孔不大于自攻累丝孔径的3/4,且在木板末端的1-1/2"之内预钻

不要用胶水或堵缝物去牢固景塑木塑地板或密封地板及其他任何表面的连接处。因为这将不利于地板的自然的热胀冷缩,并会有碍于地板排水。

恰当的通风方法也是必需的

为了降低地板下面的潮气度,沿地板三侧必须用一个最小为12“高度无阻碍的连续空域留出十字通风道路,这种必备需放置在地板龙骨的正下方。在一些使用有限的情况下包括抵内棱角建筑的木板在内,为使地板满足建筑需要,额外的通风设备是必需的。通风不当将会导致地板表面的毁坏也将使保证无效.

重要信息

特殊情况下会需要工程检查和/或缩减的跨度,请常参询当地建筑法规。

景塑木塑地板安装指南:

不锈钢卡扣安装

根据施工意图进行设计方案,通过制定一个设计方案来预算所需的材料,从而节省施工时间和费用。由于景塑木塑可选品种较多,可根据客户意愿进行选材。景塑木塑施工时,可利用木工机械进行切割、锯、钻孔等。

1. 在地板安装时,首先要对地面进行硬化预处理,然后将龙骨固定在已硬化的地面上。龙骨间距我们推荐为35-40cm。龙骨间距也可根据要求进行缩短。

2. 地板安装时,要考虑与建筑物有3cm 的间距。

3. 景塑木塑地板的连接件可以选择不锈钢卡扣,为增加自攻螺丝的握钉力,钻孔的直径应小于螺丝直径的3/4

4.在具体施工中应用橡皮锤对地板进行轻轻敲打,以保证间隙的均匀和整个施工面的美观。

5. 由于施工面积较大,影响板材长度,需有截面时,截面间距推荐为5mm.

6. 在龙骨和地板无法用卡扣连接时,可用自攻螺丝在地板槽与龙骨之间进行连接。

7. 施工完毕后,根据地板和龙骨的型材尺寸,选用相辅的封边板进行封边。

塑料卡扣安装

1. 在地板安装时,首先要对地面进行硬化预处理,然后将龙骨固定在已硬化的地面上。龙骨间距我们推荐为35-40cm。龙骨间距也可根据要求进行缩短。

2. 地板安装时,要考虑与建筑物有3cm 的间距。

3. 景塑木塑地板的另一连接件是塑料卡扣,为增加自攻螺丝的握钉力,钻孔的直径应小

于螺丝直径的3/4

4. 在具体施工中应用橡皮锤对地板进行轻轻敲打,以保证间隙的均匀和整个施工面的美观。

5. 于由施工面积较大,影响板材长度,需有截面时,截面间距推荐为5mm.

6. 在龙骨和地板无法用卡扣连接时,可用自攻螺丝在地板槽与龙骨之间进行连接。

7. 施工完毕后,根据地板和龙骨的型材尺寸,选用相辅的封边板进行封边。

实心地板的安装

1. 在地板安装时,首先要对地面进行硬化预处理,然后将龙骨固定在已硬化的地面上。龙骨间距我们推荐为35-40cm。龙骨间距也可根据要求进行缩短。

2. 实心板在安装时应考虑与建筑物有3cm 的间距。实心板安装时需用明钉进行安装,钉子位置应与板的边缘为2cm

.3. 根据第2 步的施工要求,依次进行铺装。

4. 施工完毕后,根据地板和龙骨的型材尺寸,选用相辅的封边板进行封边。

上海景塑实业有限公司

木塑复合材料

***公司 年产1万吨木塑复合材料技改项目资金申请报告

编制时间:2011年11月 第一章项目单位基本情况及财务状况 1.1项目单位基本情况 ***公司是***人民政府2007年重点招商引资的一家以发展红椿木种植及林产品精加工的涉林企业。企业于2009年入住***工业园区,注册资金1000 万元。主要从事林地流转,发展红椿木种植基地和林产品精加工。公司于2009年被增补授予“***林业产业化龙头企业”称号。 企业现在拥有木材加工厂两座,一座是位于***的木材粗加工厂,一座是位于***木材精加工厂。厂区占地面积总计21938.4平方米。至2010年底公司已投入资金2000余万元,建设宿舍楼及钢结构厂房9446.71平方米,引进先进的木材精加工设备35台套。 企业现阶段主要产品是出口包装箱的围板,连接板及托盘,通过采取销售联盟合作方式产品远销欧美市场,公司已与***木业包装、江苏***木业、江苏***木业签订10年的产业基地、技术、销售三联盟合作协议。通过不断的技术革新,公司已形成年加工2万方的木材加工能力。公司2010年完成销售2561万元。 企业现有职工136人;其中工程技术人员19人。公司领导班子共7人,其中总经理1人,副总经理3人,经理助理1人,工会主席1人,监事会人员1人,公司管理层平均年龄35岁,全部具有大专及以上学历。 企业通过现代社会先进的管理模式与经验,企业管理正步入科学化、人性化。企业有严谨的人、财、物、生产、技术、经营、管理制度,产品生产成本核算可以量化、细化到每一道细小环节,为独成本核算提供科学、切实可行的依据。 ***公司拟在现在现有厂区设备基础上,进行年产1万吨木塑复合材料项目技改,截止2011年11月,已初步完成地坪整理及钢结构厂房建造,项目进度完成40%。 1.2项目单位财务状况 ***公司经过不断的连续投入与飞速发展,截止2010年底公司总资产已达到3946万元。各类财务数据详见下表:

木塑复合材料

木塑复合材料 一,木塑复合材料定义 以木材为主要原料,经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生成的高性能、高附加值的新型复合材料。又称WPC. 木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 如下图所示

二,木塑复合材料的主要特点 1)良好的加工性能。木塑复合材料内含塑料和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木工器具即可完成,且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。 2)良好的强度性能。木塑复合材料内含塑料,因而具有较好的弹性模量。此外,由于内含纤维并经与塑料充分混合,因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高,一般是木材的2——5倍。 3)具有耐水、耐腐性能,使用寿命长,木塑材料及其产品与木材相比,可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀,并且不繁殖细菌,不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长,可达50年以上。 4)优良的可调整性能,通过助剂,塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变,从而改变木塑材料的密度、强度等特性,还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。 5)具有紫外线光稳定性、着色性良好。6)其最大优点就是变废为宝,并可100%回收再生产。可以分解,不会造成“白色污染”,是真正的绿色环保产品。 7)原料来源广泛。生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯,木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维,另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。

8)可以根据需要,制成任意形状和尺寸大小。随着对木塑复合材料的研发,生产木塑复合材料的塑料原料,除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外,还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机,再到由平行双螺杆挤出机初步造粒,再由锥形螺杆挤出成型,可以弥补难以塑化,抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点,徐州汉永塑料新材料有限公司在这方面取得了显著的成果。所制造的WPC材料完全可以达到GB/T24137和ASTM D7031;ASTM D7032;BS DD CEN/TS15534-3的要求 三,木塑复合材料适用范围 木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用,其中运用最广泛的是在建筑产品方面,占木塑复合用品总量的75%。 塑木板材产品具有广阔的应用前景和市场前景,其应用场合非常广泛。根据材料性能的应用范围和国内外的有关报道,目前已经开发的用途及使用场合如下:公园、球场、街道等场合,特别适合露天桌椅;建筑材料、吊板、屋顶、高速公路噪音隔板等;市政交通方面标记牌、广告板,格栅板,汽车装饰板材等;包装材料、搬运垫板、托盘和底盘;家庭围墙、花箱、篱笆、走道、地板、防潮隔板;各种体育馆装饰板材、地板;铁路枕木、矿井坑木;军事用具、武器附属品;计算机、电视机、洗衣机、冰箱等家电物品的外壳;汽车配件等。将来使用最大市场是逐步替代塑钢、铝合金建材市场

木塑复合材料概述汇总

木塑复合材料 摘要:木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质,是实木的理想替代品,它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势,并对木塑复合材料的优缺点进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词:木塑;性能;加工工艺;分类;应用;发展趋势 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要。同时,塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料,添加部分相关改性剂,经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品,人们由此可节约大量的森林资源,处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉,故可大大有利于保护并改善生态环境,是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来,以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料,或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料,均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点: (1)原料资源化,其生物质材料部分基本分为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新、旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用; (2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%; (3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害; (4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势; (5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。

最新版木塑复合材料(WPC)可行性研究报告

木塑复合材料(WP)C 项 目 建 议 书 二0 一一年九月

二、项日提出的背景和发展概况 三、项目研究的依据 四、项日建设的必要性和意义 五、项目建设的有利条件 六、产品市场预测和项目建设规模 七、工程技术方案 八、环境保护与劳动安全 九、项目进度安排 十、投资估算和资金筹措 H^一、经济效益和社会效益分析十二、财务与敏感性分析 十三、结论及建议

第一章项目概况 一、项目名称:木塑复合材料(WPC )项目 二、承办单位:** 木业有限公司 三、项目负责人:** 四、项目性质:新建 五、建设地址:** 六、建设规模: 项目占地8000 平方米。新建厂房4200 平方米,办公楼1600 平方米,宿舍900 平方米,仓库1800 平方米,购进先进设备。建设年产1.5 万吨木塑复合材料生产线。 七、项目总投资与资金筹措: 项目总投资人民币3600 万元,固定资产投资2800 万元,流动资金800 万元。资金为企业自筹。 项目分二期实施,计划第一期(2011 年12 月-2012 年 5 月)投资800 万元,在** 经济区内规划整理土地15 亩,进行基础设施的建设。第二期(2012 年6 月-2013 年5 月)投资1800 万元完善基础设施建设和购进设备进行试生产。 八、项目经济效益分析: 该项目顺利投产后预计年销售额5000 万元,生产成本投入2840 万元。销售税金及附加560 万元。年实现利润2040 万元。项目投资回收期为 2.45 年,投资利润率为40.8% 。 九、合作方式:独资或合资 第二章项目提出的背景和发展概况 一、项目建设背景和意义 随着人们环保意识的加强,要求保护森林资源,减少利用新木材的呼声日趋高涨,回收利用成本低的废旧木材和塑料成为工业界和科学界普遍关注的问题,促进和推动了对木塑复合材料WPC (Wood Plastic Composite)的研究和开发工作,并取得了实质性进展,其应用也呈加速发展态势。 众所周知,废木材和农业纤维以前都只能焚烧处理,产生的

木塑复合材料及其材料配方

木塑复合材料及其材料配方 木塑复合材料是采用热熔塑胶,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂,用木质粉料如木材、农植物秸杆、农植物壳类物粉料为填充料,经挤压法成型或压制法、注塑法成型所形成的复合材料。其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料,木粉也可以采用木材加工的下脚料、小径材等低品质木材。从生产原料的角度而言,木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染,也免除了农植物焚烧给环境带来的污染。复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面: 1.聚合物 用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料,热固性塑料如环氧树脂,热塑性塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚氧乙烯(PVC)。由于木纤维热稳定较差,只有加工温度在200℃以下的热塑性塑料才被广泛使用,尤其是聚乙烯。塑料聚合物的选择主要依据有:聚合物的固有特性、产品需要、原料可得性、成本及对其熟知的程度。如:聚丙烯主要用于汽车制品和日用生活品等,聚氯乙烯主要用于建筑门窗、铺盖板等。此外,塑料的熔体流动速率(MFI)对复合材料性能也有一定影响,在相同加工工艺条件下,树脂的MFI较高,木粉的总体浸润性较好,木粉的的分布也越均匀,而木粉的浸润性和分布影响复合材料的机械性能,尤其是冲击强度。 2.添加剂 由于木粉具有较强的吸水性,且极性很强,而热塑性塑料多数为非极性的,具有疏水性,所以两者之间的相容性较差,界面的粘结力很小,常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面,以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力。而且,高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差,常以某种聚集状态的形式存在,使得熔体流动性差,挤出成型加工困难,需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型。同时,塑料基体也需要加入各种助剂来改善其加工性能及其成品的使用性能,提高木粉和聚合物之间的结合力和复合材料的机械性能。常用的添加剂包括如下几类: a)偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合;同时能降低木粉的吸水性,提高木粉与塑料的相容性及分散性,所以复合材料的力学性能明显提高。常用的偶联剂主要有:异氰酸盐、过氧化异丙苯、铝酸酯、酞酸酯类、硅烷偶联剂、马来酸酐改性聚丙剂(MAN-g-PP)、乙烯-丙烯酸酯(EAA)。一般偶联剂的添加量为木粉添加量的1wt%~8wt%,如硅烷偶联剂可以提高塑料与木粉的粘结力,改善木粉的分散性,减少吸水性,而用碱性处理木粉只能改善木粉的分散性,不能改善木粉的吸水性及其与塑料的粘结性。需注意的是马来酸盐偶联剂与硬脂酸盐润滑剂会发生相斥的反应,一起使用时导致产品质量和产量降低。 b)增塑剂对于一些玻璃化温度和熔融流动粘度较高的树脂如硬度PVC,与木粉进行复合时加工困难,常常需要添加增塑剂来改善其加工性能。增塑剂分子结构中含有极性和非极性两种基因,在高温剪切作用下,它能进入聚合物分子链中,通过极性基因互相吸引形成均匀稳定体系,而它较长的非极性分子的插入减弱了聚合物分子的相互吸引,从而使加工容易进行。在木塑复合材料中常要加入的增

发泡木塑复合材料浅谈

发泡木塑复合材料浅谈 赵倩 河北农业大学林学院木材科学与工程0802班 摘要:本文简述了发泡木塑复合材料的独特优点,归纳总结了木粉处理、配方、成型工艺、及成型设备等关键技术,并就当前的发展情况,提出了发泡木塑复合材料的发展方向。 关键词:木塑复合材料;发泡;pvc 1 为何而来——发展背景 木塑复合材料(WPC)是以木材为主要原料(形式有锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等),经过适当的处理使其与各种塑料(用于木塑复合材料的热塑性塑料主要有聚氯乙烯(PVC},聚乙烯PEA ,聚丙烯(PPS) ,聚苯乙烯(PST) ,聚甲基丙烯酸甲酷(CPMM),以及聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等)按一定比例混合并添加特制的助剂,如偶联剂、分散剂、增塑剂、润滑剂等加工助剂,经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料,是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料。所选用的塑料可以是新料,也可以是回收的废旧塑料,添加的植物纤维来源丰富,价格低廉,并且可以回收利用。 木塑复合材料兼具木材和塑料的双重特性:易于进行二次加工,无毒,不怕虫蛀,耐水,可重复利用等。而相对于塑料来说,其韧性、冲击强度和弯曲强度等都会有所降低;而相对天然木材,密度又通常是木材的好几倍。因此它的应用领域受到了一定的限制。为了改善木塑复合材料的力学性能、降低复合材料的密度和成本, 微孔发泡木塑复合材料近年来成为当前木塑复合材料研究的热点。目前已经制得PE、PP、PVC、PS、PUR基等类型木塑复合发泡塑料,其中PVC基木塑复合发泡塑料以其化学稳定性强、强度高、耐酸碱腐蚀、耐水浸泡、阻燃及成本低等优点而被广泛应用。 2 是什么——发泡木塑复合材料的概念 发泡木塑复合材料是在木塑复合材料的基础配方上按一定质量比例混合入发泡剂、成核剂、发泡助剂等,同样经塑料成型设备加热熔融成为一种带连续均匀分布发泡微孔的复合材料。 3 怎么造——发泡木塑复合材料生产工艺 3.1 木粉处理 木粉的选择对木塑复合材料的发泡性能有重要影响。木粉粒径减小,发泡容易;但是颗粒过小

热塑性木塑复合材料

热塑性木塑复合材料 木塑复合材料( WoodPlast ic Composite, WPC)是指采用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。与木材相比, WPC 能够连续挤出, 能够获得任意横截面; 尺寸稳定性和精确性良好, 几乎不产生废料; WPC 可以采用与木材一样的方法进行加工, 因此其户外维修的费用非常低; 为了更美观, 可以给WPC 上漆, 这一点比绝大部分塑料都要容易; 另外WPC 的户外耐久比软木要好, 使用时间预期为25~ 30 年。 热塑性塑料基体主要为PE、PP、PS 等聚烯烃和聚氯乙烯, 包括新料、回收料以及二者的混合料; 木纤维有废木粉、刨花、锯木; 其他植物纤维有粉碎处理过的稻秆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。废木可以从倒塌或坏死的树木获得, 也可以从传统木材加工过程中回收。木纤维和植物纤维对成型设备磨损小, 尺寸稳定性良好,电绝缘性优, 无毒, 可反复加工, 能生物降解。可见, 进行WPC 制备、加工的研究有巨大的环保意义和经济效益, 其应用有广阔的前景。 虽然木塑复合材料力学性能比木材要好,但目前TWPC大都作为非结构材料。对施工和建筑应用来说,能否在各种环境下保持所需力学性能非常重要。有人对在海水环境中腐蚀2年的TRIMAX木塑材料(HDPE类)做性能测试,没有发现翘曲等变形或开裂,尺寸变化也在生产厂商标明的允许范围内,材料的模量和强度只有很小的变化。疲劳测试中,由于木成分会升温,而塑料对温度敏感,所以木塑材料的疲劳性能难以测试。木塑材料的螺钉联结强度随温度的降低而增加。 木材是极性亲水性物质, 大多热塑性聚合物为非极性憎水性物质, 因此必须采取各种措施来提高木- 塑界面相容性。前目采用的方法主要有: 对木材进行乙酰化或硬脂酸化处理、聚甲基丙烯酸甲酯处理、马来酸酐处理等。另外由于绝大多数木材是以粉末或短纤维态与热塑性塑料复合的, 它们不易混合而易生成毛团状, 同时极性纤维与非极性塑料难以相容胶合, 造成复合体力学性能低劣。因此, 木塑复合材料在生产中的最大问题除了相容性之外还有分散性问题。相容剂可以改善木纤维在聚烯烃树脂中的分散性, 而偶联剂可以改善木纤维与树脂之间的粘结, 因而可以提高木纤维塑料复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度; 降低木纤维塑料复合材料的吸水率; 提高热塑性木纤维复合材料在湿态条件下的力学性能的保 留率以及热变形温度。用于WPC 的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。 通常认为乙酰化处理原理是纤维组分的羟基与乙酸酐的酰基反应。由于木纤维中排列紧密, 有强交联键的结晶区的羟基完全不可接触到, 因此参与反应的羟基只是纤维组分( 木质素、半纤维和无定形纤维) 的小部分。乙酰化作用能降低木材在水中的膨胀, 大大减少天然纤维的吸水, 提高界面剪切强度, 增加纤维表面自由能。纤维含量80~ 90w t%时, 乙酰化可提高尺寸稳定性。硬脂酸作为胶粘剂可对纤维表面改性。利用羧基COOH 与纤维的羟基发生酯化反应, 从而减少与水键合的羟基数量。此外, 硬脂酸的长烃链是憎水基团, 能为纤维提供特别保护。 用硅烷偶联剂对木纤维处理后, 再接枝甲基丙烯酸甲酯单体, 同时使MMA 适当聚合, 也是一种木纤维改性的方法。通常认为, 将MMA 单体在常温真空浸渍木纤维要比在非真空条件下的浸渍效果好。但若采用甲醇作为MMA 的膨胀溶解剂, 能极大提高接枝率、拉伸强度、弯曲强度和压缩强度, 并可以获得与真空条件相似效果。 马来酸酐处理后制得的WPC 硬度大大提高, 并且可以限制样品膨胀, 阻止水及蒸汽的吸收, 这方面对硬木的效果最为明显。

木塑复合材料

物流管理1班 木塑复合材料 木塑复合材料是以废旧塑料、木粉为原料,按一定比例混合,并添加特制的助剂,经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料。其性能优良、用途广泛、利于环保,并有广阔的发展远景,值得大力研发推广。 木塑复合材料的加工工艺:木塑材料的技术特点是把两大类差异较大的不同材料相互混合在一起,即将木材塑料合二为一成复合材料。 木粉作为塑料的一种有机填料,具有来历广泛、价格低廉、密度低、绝缘性好等许多其他无机填料所无法相比的优良性能。但它并没有像无机填料那样得到广泛应用,主要原因在于:一是与基体树脂的相容性较差;二是在熔隔的热塑性塑猜中分离效果差,造成活动性差和挤出成型加工困难。由于木粉中主要成份是纤维素,含有大量的羟基,这些羟基形成分子间氢键或分子内氢键,使木粉具有吸水性,且极性很强。而热塑性塑料多数为非极性,具有流水性,所以二者之间的相容性较差,界面的粘接力很小,需要通过使用添加剂改性塑料和木粉的表面,进步它们之间界面的亲和力。改性的木粉具有加强性质,能够很好地传递填料与塑料之间的应力,从而到达加强复合材料强度的作用。 挤出成型、热压成型、注射成型是加工木塑复合材料的主要成型方法。由于挤出成型加工周期短、效率高,因此挤出成型方法是一种较为常用的工艺线路。 从木塑复合材料工艺技术特点来看,主要有以下几类:从原料使用方面来看,一类使用的塑料原料为纯塑料或贸易级塑料;另一类是使用具有一定特性的单组分废旧塑料。从加工工艺方法来看,一类是二步成型法,即塑料与木粉造粒后再进行成型加工;另一类是一步成型法,即塑料与木粉混合后直接进行成型加工。 从成型机理方面来看,一类是物理成型,即使用热隔性粘合剂,在成型过程中将塑料与木粉粘合在一起;另一类是物理化学成型,即通过加入添加剂,在压力和温度的控制下,使原料混合物同相对低分子的添加剂一起转变为高分子状态的网状纤维材料。采用这种工艺制成的材料,内部结构完全是融合后重生的网状分子结构,比其他工艺生产出的木塑产品的抗弯、抗压、抗冲击强度要好。木塑复合材料的性能特点与应用: 木塑复合材料具有如下优点:易于加工。木塑材料内含聚酯和纤维,因此具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木匠工具便可完成,且握钉力明显优于其他合成材料;强度高、耐用性好。木塑复合材料具有较好的弹性模量。另外,由于内含木质纤维并经树脂固化,因而具有与硬木相当的抗压、抗冲击等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料;耐水、耐腐蚀。木塑材料及其产品可抗强酸碱,耐水、耐腐蚀,并且不繁殖细菌,不容易被虫蛀,不长真菌;可调整性强。通过加入不同的助剂,聚酯可以发生聚合、发泡、固化、改性等变化,从而改变木塑材料的密度、强度等特性,符合抗老化、防静电、阻燃等特殊要求;原料来历广泛。木塑材料除了使用一定数目的助剂以外,95%以上的原料均为聚酯和木质纤维,其来历广,价格低廉。 木塑复合材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装用具等。仅以托盘为例,目前,北美地区托盘用量每一年高达 2 亿多个;日本托盘用量每一年约 600 万个;据预测,往后几年内我国木托盘的年均匀使用量可能会突破 2000 万个。因而在国内外有很大的市场需求。 木塑材料因具有耐潮、防虫蛀等特点,适用于仓储行业使用的货架铺板、枕木、铺梁、地板等。在我国,仓储行业应用木塑材料虽刚开始,但需求量却在迅速增加。

木塑复合材料综述

木塑复合材料发展与研究 朱东锋 (浙江工商大学环境学院,浙江杭州310012) 摘要:本文着重阐述了木塑复合材料的发展历史及与研究现状,通过结构特性和影响因素的分析,最后对我国未来发展的趋势,提出了一些针对性的建议。 关键词:木塑复合材料;因素;发展趋势;建议 Abstract: This paper focuses on the development history and the status of wood-plastic composite through analysis of the structural characteristics and. Influencing factors, the last of China’s future developments trends, made a number of specific recommendations Keywords: Wood-plastic composite materials; Factors; Developments trends; Recommendations 1 前言 1.1 木塑复合材料的背景 木塑复合材料(Wood plastic composites,简称WPC)是采用木质纤维或植物纤维填充、增强,经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年来,木塑复合材料引起了科技界和工业界的极大关注,是当今世界上许多国家逐步研究推广应用的新型材料。其原因是:现代生活中人们对塑料的依赖性越来越强,从简单的生活器具到昂贵的家用电器,从办公日用品到尖端的科学仪器,无处不昭示着塑料的存在。然而,人们在享受便利生活、感叹科技发达的同时,又被挥之不去的白色污染所困扰。 为此,目前世界各国都投入人力、物力,开发各种废旧塑料回收利用的技术,致力于降低塑料回收利用的成本和开发其合适的应用领域。此外,目前全球森林资源日渐枯竭,人们已经认识到森林在保护环境,维持生态平衡中的重要作用,限伐、禁伐森林的法令不断颁布,对于木材的利用提出高的要求。一方面尽量减少木材的采伐量,推进寻找木材的替代品,另一方面要提高木材的利用率。传统木材的使用中有25%~30%属于“废料”,如何将这些边角料加以利用,提高木材工业利用效率。WPC产品恰好为废旧塑料的循环利用提供了良好的出路、它的代木作用又对节省木材资源起到了不容忽视的作用[1]。

木塑复合材料的分类及改性

木塑复合材料的分类及改性木塑复合材料(Wood-plastic composites,简称WPC)是采用木材加工剩余物、森林抚育剩余物、废旧木材、农作物秸秆等木质纤维材料和废旧热塑性塑料为主要原料,通过挤出、压制等成型方式形成的复合材料[1]。木塑复合材料既具有木质纤维材料的高强度和高弹性,又具有塑料的高韧性和耐疲劳等优点,是一种既似木材又优于木材的新型代木材料[2]。 2010 年中国国内木材需求总量约为3.6亿m3,供需缺口达到1.2亿m3。随着需求的增加,供需缺口逐年增大,预计2015年达1.5 亿m3,2020年达2亿m3,到2050年接近6亿m3[3]。木材资源供应愈发严重不足的形势将在一定程度上影响我国整个国民经济的发展。速生丰产木材因其生长周期短、成材率高、经济效益好等显著特点而受到越来越多厂商和研究者的青睐。我国人工速生林主要品种有杨木、柳木、桦木、泡桐和桉木等。然而,速生木材与天然针叶木、阔叶木相比,存在着材质差、纤维短、易变形、易腐朽虫蛀等缺点,无法满足高档次木材加工业的要求,缺乏应用价值与经济价值。因此,研究者以基于物理、化学原理的新技术对速生木材进行改性,使其性能得到大幅度提升甚至达到优质天然木材的性能[4],早在20 世纪30 年代,改性后的压缩木就曾用于欧美军用飞机以防雷达探测,目前速生木材改性技术是世界发达国家重点研究的技术领域之一。木塑复合材料(WPC) 就是木材改性的一种。 木屑是木塑复合材料的主要原料之一。目前纳入国家和地方生产计划的林区和大中城市制材加工厂,每年要产生大约250 万吨木屑,其中只有一小部分得到利用,大部分被丢弃,造成一定程度的环境污染和原料浪费。废旧塑料是木塑复合材料的另一主要原料,据我国轻工部门统计,2000年全国塑料制品总产量

木塑复合材料的研究进展

木塑复合材料的研究进展 现阶段木塑复合材料的基体主要有PP、PE、PVC、PS以及ABS等,从目前市场上的产品来看,主要是PE基的木塑复合材料制品,而 PP 基和PVC基的木塑复合材料也占一定的比例。目前,木塑复合材料的研究也以这三种塑料基体为基础,但许多研究者已经开始进行新型木塑复合材料的研发。 1. PE基木塑复合材料 聚乙烯(PE)是一种无毒、质轻、具有优异的耐化学腐蚀性和电绝缘性的热塑性聚合物,广泛应用于电器工业、化学工业、食品工业、机器制造业和农业等方面。PE 树脂的产量自20世纪60年代中期以来一直高居世界塑料产量的首位,常见的品种有高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)以及线形低密度聚乙烯(LLDPE),性能各有不同,其中HDPE在木塑复合材料的应用最为广泛。 Cui J.等[1]将丙烯酰胺-甲醛-尿素三元共聚物(AMFU)用于增容植物纤维/HDPE复合材料体系,结果表明AMFU对植物纤维/HDPE复合体系有良好的增容作用,使得复合材料的静态和动态力学性能明显改善,复合材料的吸水率降低。该研究给出了一种增容木塑复合材料的新途径。 Tan H.等[2]研究了MAPE对椰壳纤维/LLDPE复合材料体系力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了复合材料冲击断面的形貌。研究发现,加入MAPE后,复合材料的弯曲强度和冲击强度均高于未加界面改性剂的;SEM照片显示,加入MAPE的复合材料有更好的界面粘接,椰壳纤维和LLDPE树脂基体间的相容性得到了改善,这也是复合材料刚性和韧性提高的主要原因。 2. PP基木塑复合材料 聚丙烯(PP)树脂按结构不同,可以分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯三类,目前作为塑料使用的PP一般均为等规结构的。PP的电绝缘性和耐化学腐蚀性优良,尤其是力学性能和耐热性在通用塑料中是最好的,但其低温脆性大,耐老化性不好。由PP的价格相对低廉,目前其在木塑复合材料中的应用也很广泛。 为了克服PP基木塑复合材料在加工过程出现的缺陷问题,Hristov V.等[3]将热塑性硅胶弹性体(TPSE)引入 PP/木粉复合材料体系加以研究。结果发现,在木粉含量为50wt%,未添加TPSE和MAPP的情况下,挤出物表面粗糙,且有严重的撕裂现象。当加入1wt%TPSE后,上述现象得到缓解甚至消失,提高挤出速度可以获得更加光滑的表面。另外还发现MAPP的加入也能降低表面缺陷的程度。 Danyadi L.等[4]采用两种不同分子量和接枝率的MAPP作为界面改性剂,制备了木粉填充量从0-70wt%变化的PP/木粉复合材料。通过对复合材料力学性能和扫描电镜等测试表明,复合材料的刚性随着木粉含量的增加而提高,并且与MAPP的加入量和接枝率无关。但MAPP的种类对材料的拉伸强度影响很大,高分子量和低接枝率的MAPP对于提高复合材料的拉伸性能和冲击性能更为有效。 Kokta B. V.等[5]系统研究了聚丙烯接枝马来酸酐(MAPP)、过氧化二异丙苯(DCP)和顺丁胶异氰酸盐(PBNCO)的用量对PP/杨木粉复合材料力学性能的影响,并确定了二者的最优含量使得木塑复合材料冲击强度得到维持或提高的同时避免了拉伸强度的降低。此时,复合材料的拉伸强度由纯PP的32MPa提高到60MPa,杨氏模量由700MPa升高到约1700MPa,冲击强度也由52J/m2提高至 60-62J/m2,

纳米复合材料

纳米复合材料 复合材料由于其优良的综合性能,特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域,纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分,近年来发展很快,世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。在纳米聚合物基复合材料方面,主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体,分散水平达到纳米级,得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中,纳米蒙脱土的层间距为1.96nm,处于国内同类材料的领先水平(中国科学院为1.5~1.7nm),蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒,其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀,此材料已经实现了产业化;正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果,纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下,此项技术正在申报发明专利。由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物,本方向还积极开展新的成型方法研究,以促进纳米复合材料产业化的进行。碳纳米管是上个世纪九十年代初发现的一种新型的碳团簇类纤维材料,具有许多特别优秀的性能。我们在碳纳米管取得的研究成果主要包括:1)大规模生产多壁碳纳米管的技术,生产出的碳纳米管的质量处于世界先进水平,生产成本也很低,为碳纳米管的工业应用创造了条件。2)开发了制造碳纳米管为电极材料的双电层大容量电容器的技术。3)开发了制造具有软基底定向碳纳米管膜的技术。钨铜复合材料具有良好的导电导热性、低的热膨胀系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。采用纳米粉末制备的纳米钨铜复合材料具有非常优越的物理力学性能,我们采用国际前沿的金属复合盐溶液雾化干燥还原技术成功制备了纳米钨铜复合粉体和纳米氮化钨-铜复合粉体,目前正在加紧其产业化应用研究。 功能复合材料 功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时,还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。 塑木复合材料 塑木是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料,与塑料合成的一种复合材料。它

1.3 塑木复合材料的应用概述

1.3 塑木复合材料的应用概述 塑木制品的市场化在国外只有20余年历史,在我国也只有十多年时间。随着资源综合利用好环保意识的增强,塑木复合材料越来越世界各国的重视,目前已进入一个高速发展的阶段。新产品不断涌现,应用领域迅速扩大。在我国从上世纪90年代末的塑木托盘进入市场开始,现在已逐步普及到园林景观、室外建材、家具、物流设施、市政设施、码头港口、室内外装饰……等领域,还成功地进入了北京奥运、上海世博会、广州亚运会等工程。现将有关的应用情况分别介绍如下: 1.3.1 塑木铺板(Decking) 由于塑木复合材料与木材相比具有耐水、耐腐蚀、无木刺、不需油漆、使用寿命长等优点,塑木铺板至今仍是塑木产品中应用量最大的产品,大量应用于室外地板,如露台地板、阳台地板、栈桥铺板、室内外游泳池周围的铺地板、室外台阶板等,目前也出现用塑木材料做基层地板,上面复合耐磨或装饰层,应用于室内潮湿区域,如卫生间、厨房等。但由于其抗蠕变性能、刚性、抗弯强度低于实木,因此在使用过程中往往需要根据材料的性能,通过调整龙骨的支撑跨距加以弥补。 在我国塑木铺板类产品是市场销售量最大的产品,前几年出口量(主要是出口到欧美国家)大于内销量,这主要与产品的认知度和市场成熟度有关。 下面图片为塑木铺板的部分应用实例: 1.3.1.1室外塑木地板(图1- 1) 1

图1-1上海世博会工程铺设的塑木室外地板 1.3.1.2露台、阳台的塑木地板 在北美塑木地板在别墅的露台方面的应用是塑木产品的最主要的用途之一。在我国住宅的阳台或露台的应用也开始启动,即用长条形塑木室外地板在龙骨上安装(图1-2a),也有事先制作成各种规格图案的方形块状塑木地板(图1-2b、c),直接在水泥上铺设。小规格的方形地板还可以应用在室内的涉水区域做脚垫,如淋浴房、卫生间、厨房水池前等。 a)安装在阳台的长条地板 2

木塑复合材料的关键原材料概况_高华

木塑复合材料的关键原材料概况 高 华1,黄海兵2,吕蕾2,高鹏2 (1.贵州民族大学信息工程学院,贵州贵阳550025;2.黑龙江省林业科学院木材科学研究所,黑龙江哈尔滨150081) 摘要:介绍了木塑复合材料关键原料植物纤维、塑料和相容剂的概况及特性,在此基础上阐述了国内外近年来各类木塑复合材料的发展现状。 关键词:植物纤维;塑料;相容剂;复合材料中图分类号:TS612 文献标识码:A 文章编号:2095-2953(2015)06-0011-03 Overview of Key Raw Materials of Wood/Plastic Composites GAO Hua 1,HUANG Hai-bing 2,LV Lei 2,GAO Peng 2 (1.CollegeofInformationEngineering, GuizhouMinzuUniversity,GuiyangGuizhou550025,China;2.HeilongjiangInstituteofWoodScience,HeilongjiangAcademyofForestry,HarbinHeilongjiang150081,China) Abstract :Thebriefinformationandfeaturesofthekeyrawmaterialsofwood/plasticcomposites,i.e.plantfiber,plasticsandcompatibilizer,areintroduced,basedonwhich,thedevelopmentstatusofvariouskindsofwood/plasticcompositesathomeandabroadissummarized. Key words :plantfiber;plastics;compatibilizer;composites 我国森林覆盖率低,人均森林面积少,木材资源相对短缺,但木材消费量却在不断增加,木材供需矛盾日益突出。木塑复合材料(Wood Plastic Composites ,WPC )是以木粉、稻壳、秸秆等植物纤维(通常含量大于50%)与各种塑料通过热压、挤出等加工方法制成的一种新型复合材料[1]。该材料兼具植物纤维和塑料两种材料的优点,是一种极具发展前途的低碳环保材料。由木塑复合材料来弥补国内木材供应的一部分缺口,可有效缓解木材供需矛盾,实现木材资源的可持续利用。 1植物纤维 植物纤维质轻、价廉、长径比大,具有比强度高、对设备磨损小、可再生及可生物降解等优点[2],因而在木塑复合材料领域具有广阔的应用前景。 1.1 木纤维 自然界中木纤维资源最丰富,用于木塑复合材料 的木材以木粉和木纤维居多,不同的生产工艺对木材的形态要求也不同。由于木纤维中含有大量的极性亲水基团羟基,导致木纤维与非极性树脂基体之间的界面相容性差,即两者之间的界面结合能力较弱。当复合材料受到外力作用时,不能有效地将应力从基体传递给木纤维,所以复合材料的力学强度较低[3-4]。目前主要研究仍集中在木纤维含量较高情况下,提高木塑复合材料的界面相容性,制备性能优良、符合要求的复合材料等方面。1.2麻纤维 我国麻纤维资源丰富、品种繁多,如苎麻、亚麻、剑麻、洋麻、大麻和黄麻等。麻类纤维具有价廉、质轻、比强度和比模量高、耐摩擦、耐腐蚀等优点,因此利用麻纤维增强塑料制备复合材料发展潜力很大。目前,科研人员正致力于在完全掌握纤维特性的基础上,最大程 度地采用物理或化学等方法对纤维进行改性,以提高 纤维自身的性能及改善纤维和树脂之间的界面相容 第43卷第6期林业机械与木工设备 Vo143No.62015年6月 FORESTRY MACHINERY &WOODWORKING EQUIPMENT Jun.2015 收稿日期: 2015-04-09基金项目:贵州民族大学引进人才科研项目;贵州省科学技术基金项目(黔科合LH 字[2014]7389号)第一作者简介:高 华(1982—),女,黑龙江哈尔滨人,副教授,博士,主要从事木塑复合材料研究。 DOI:10.13279/https://www.360docs.net/doc/6b1784738.html,ki.fmwe.2015.0100

木塑复合材料(WPC)的特点及应用简介

木塑复合材料(WPC)特点及应用简介 木塑复合材料是以锯末,木屑,竹屑,稻壳,谷糠,花生壳,棉秸秆等低植生物质纤维为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,混配一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用,涵盖面广,产品种类多,形态结构多样的基础性材料。目前,国内外对此称谓不一,也有将其称之为塑木,环保木,科技木,再生木,聚合木等,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。它具备木材加工的所有特性。 这种新型材料具有五大特点: 1.原料资源化:其生物质材料部分基本为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新,旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用。 2.产品可塑化:木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%。 3.使用环保化:木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均安全环保,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生毒副作用,故对人体和环境均不构成任合危寄存器。 4.成本经济化:木塑制品实现了低价植材料抽高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于然木材,综合比较具有明显的经济性优势。 5.回收再生化:木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化,再生化,资源化”的循环给济模式。 木塑复合材料的应用领域: 1.建筑材料:包括基材,整体门板,墙板,地板和装饰材系列; 2.户外设施:包括栅栏,地板,立柱,扶手等几大类产品; 3.物流运输:主要有包装箱,集装箱板,轻,重型托盘等; 4.交通设施:主要有隔栏,隔板,护墙,标示牌等; 5.家俱用品:主要有衣柜,橱柜,茶几,花架等。 随着天然木材资源的日益减少,而对木质制品的市场需求量却与日俱增,假以时日,一个巨大的需求终究会使国内木塑材料的市场大门洞开。这是未来的必然趋势。 泽琦塑机公司从2000年开始,联合大专院校,模具生产厂家,专注于木塑设备和木塑工艺技术的研究和研发。先后研制出建筑装饰类,户外景观类等木塑生产设备及配方工艺。其主导产品——木塑生产设备已荣登国家发改委颁布鞋的《当前国家鼓励发展的环保产业设备2007目录》,其生产的木塑设备已装备国内众多知名木塑生产企业。 木塑产业作为国家发展循环经济和资源综合利用的重点支持产业,落实国家生物质复合材料项目的产业化决策,明确地把木塑产业纳入《国家“十一五”资源综合利用规划》大力推进国内木塑企业的研发和进步。让我们一起携手迎接木塑产业春天的到来!

纳米复合材料的研究及应用

纳米复合材料的研究及应用 纳米复合材料的定义: 纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相,以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相,通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中,形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系,这一体系材料称之为纳米复合材料。 复合材料由于其优良的综合性能,特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域,纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分,近年来发展很快,世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料,纳米钨铜复合材料。 在纳米聚合物基复合材料方面,主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体,分散水平达到纳米级,得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中,纳米蒙脱土的层间距为1.96nm,处于国内同类材料的领先水平(中国科学院为1.5~1.7nm),蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒,其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀,此材料已经实现了产业化;正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果,纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下,此项技术正在申报发明专利。 由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物,本方向还积极开展新的成型方法研究,以促进纳米复合材料产业化的进行。 常见的几种纳米复合材料: 1,天然硅酸盐蒙脱土 简介: 纳米蒙脱土系蒙皂石粘土(包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙粘土)经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成,平均晶片厚度小于25nm,蒙脱石含量大于95%。具有良好的分散性能,可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂,提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等,从而起到增强聚合物综合物理性能的作用,同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加,也可以在熔融时共混添加(通常采用螺杆共混)。 蒙脱土主要成分蒙脱石,是由两层Si—O四面体和一层Al-O八面体,组成的层状硅酸盐晶体,层内含有阳离子主要是钠离子,镁离子,钙离子,其次有钾离子,锂离子等。蒙脱土的纳米有机改性目的是为了:将层内亲水层转变为疏水层,从而使高聚物与蒙脱土有更好的界面相容性。 化学成分: Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2}又称微晶高岭石。上式中E为层间可交换阳离子,主要为Na+、Ca2+,其次有K+、Li+等。x为E作为一价阳离子时

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