塑木复合材料的技术进步及应用

摘 要：文章介绍了新型塑木材料在国内外的发展、生产工艺流程、生产技术特点以及理化性能，并为我国有关部门如何加快塑木材料的研发速度提出了建议。

关键词：塑木材料；木粉；塑料；植物纤维

中图分类号：TQ321.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0022-02

与单纯的木材相比，塑木复合材料这种复合材料具有非常优异的环保性能以及加工性能，很容易着色。越来越受到人们的亲睐，具有很大的开发和应用前景。

1 木塑复合材料的生产新工艺及性能特点

近年来塑木材料的生产工艺发展方向是：塑木复合材料成型工艺中采用的注射成型技术得到了飞速的发展，塑木复合材料的使用性能随着生产技术的革新而得到充分的发挥，并逐渐得到广泛的应用。

1.1 微孔发泡挤出技术在塑木产品中的应用

为获得在从表面上看类似真木的塑木复合材料，在加工或者使用过程中能够经受的起螺钉和钉子，利用微发泡挤压技术通过挤压生产的产品其表面的清晰度和光滑度都比没有利用其他方法获得的塑木产品。通过利用微孔发泡挤出技术，材料的生产成本大大得到节约，且材料密度也降低了20% ～40%。微孔发泡可分为物理发泡和化学发泡，主要是以物理发泡位置主，即在机头模具注入超一定量的临界气体（比如二氧化氮）。目前我国研发的微发泡料和表面层复合料进行共挤的技术已经实现，就能够充分的发挥材料的使用性能。

1.2 新工艺对塑木材料的发展

聚苯乙烯和木料复合材料是我国正在研究开发的材料，发泡剂采用的是普通的水。微孔发泡技术具有很好的克服塑木复合材料的所能承受的冲击强度不足以及延展性等缺点，且还能够降低成本。需要对生产设备进行改进才能够提高塑木产品中的木粉用量，克服流动性的问题，目前已经研制出了木粉含量高达85%的且能够同向平行的双螺杆挤出机。当前要提高产品的生产效率和产品的性能，挤出速度由3 m/min改进到4 m/min，在机头处设置了取向装置，就能获得取向高、高于木材的力学性能但和木材材料有着非常相似性能。

1.3 塑木材料的性能特点

塑木材料一些主要特征有以下几点：使用寿命长，耐用，和纯木质的外观相似，硬度比塑料的高，比木材材料的物理性能稳定性更好，在实际的使用过程中不会出现裂缝，挠曲的现象也不会有和木材一样的疤痕或者斜纹，如果想获得不同颜色的产品可以在生产过程中加入一定量的覆膜、着色剂或复合表层，其热塑性能和塑料相似，很容易进行加工，比较容易成型，只需采用一般的塑料加工工艺就能够将产品加工成型，设备投资少，有利于推广应用，具有木材的二次加工性能，可进行将产品进行切割、相互之间的粘接、连接固定使还可以采用钉子或螺栓，可进行喷漆保护，产品规格以及外形的调整可以根据用户的需求来进行，灵活性能不较大，较强的抗虫蛀性能、较强的抗老化性能、将强的抗腐蚀性能、较小的吸水性，不会因为过多的吸收空气中的水分而产生严重的变形。用于产品维护保养的费用比较低。其最大的缺点就是其韧性相比母材显得格外的低，同时有较大的耗能性能。

塑木材料的物理化性能、机械性能和自然生长的木材性能相似，其价格和木材的市场价也越来越接近。传统的木质托盘与新型的塑木复合托盘的综合性能比较如表1所示，从表中的相关数据我们可见，用塑木材料制成的一些低端产品的生产成本和木材的市场价格相近，而其他的一些使用性能要比木材强。可见，随着时代的进步，在很大方面将会取代木材的应用。塑木材料机械性能如表2所示。

2 塑木材料的技术要点分析

①温度对木塑复合材料加工成型性能的影响。机筒温度和机头温度对塑木复合材料在挤出加工过程中的影响很大。对塑木复合材料的混炼塑化效果起着决定性影响的是机筒温度。机头的温度对塑木复合材料挤出成型有着至关重要影响。在满足物料塑化质量的前提上下，应将挤出机的机头温度尽量降低。机头温度对塑木复合材料的挤出成型是非常关键的，它对挤出成型的质量上起着控制性作用。

②木塑复合材料在加工成型的过程中转速造成的影响。提高螺杆的转速，可增加塑木材料的挤出产量，提高生产效率和降低生产成本是现代工业化生产所追求的目标。当采用较高的转速时，使物料在被顶出来后还没有得到充分的冷却，这样就使产品的冷却不均匀，造成产品表面出现不同程度的波纹，产品的外观和质量就会受到影响，有时造成产品不能成型，使生产被迫间断，生产的连续性受到破坏。当转数很低时，物料向前推进时是以层流的形势，物料在定型前就能够得到充分冷却，产品出口模后其表面非常的光滑，外观质量非常好，但这样会使产量降低。

2 塑木材料当前的市场发展分析

随着人们对环境资源更加重视，人们越来越注重对旧废物料的回收，特别关注以利用为核心的循环型经济发展模式的发展。我国最大的一个特点是人口纵多，人均自然资源量和西方发达国家的人均量相比较低。对资源的循环利用技术的大力开发能够促进我国的国民经济发展和环境的可持续发展。将废旧的塑料和木质纤维进行复合加工压制而成的塑木复合材料产品，能够很好的缓解我国当代环境可持续发展问题以及资源的节约。

3 结 语

塑木材料制成的产品将是新世纪的新型环保产品，它在环境的保护和合理利用森林资源方面都将起到非常积极的促进作用。企业尽早对塑木材料的研制开发将会给企业带来非常可观的利益，特别是我国的很多包装企业以及建筑材料生产企业，更应该加快对塑木材料的研发生产，对塑木材料的各种实用性能进行研发以及制定出比较先进的塑木复合材料生产工艺流程，同时我国相关部门还需要制定一些与塑木材料有关的国家标准，促进我国塑木材料的快速发展，使其尽快的走在世界的前列。

参考文献：

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