木塑复合材料的特点与应用

2016-03-12邓昕玥

大科技 2016年33期

关键词：木粉木塑木材

邓昕玥

木塑复合材料的特点与应用

邓昕玥

（湖南师范大学附属中学湖南长沙 410006）

木塑复合材料既具备木材的性能优势，又克服了木材的缺陷，是一种全新的绿色环保材料，受到了社会的关注，在多个领域都有木塑复合材料的身影，表现出了良好的发展前景。本文主要针对木塑复合材料的特点与应用展开分析。

木塑复合材料；特点；应用

1 木塑复合材料的概述

树木作为可再生植物，由它组成的木材源也就属于可再生资源，它是由多种有机物质组合在一起的一种复合材料，对于国民经济的发展有着巨大的推动作用。但是木材的存放困难，面临着腐蚀、燃烧、虫蛀的危险，另外容易受潮变型，这些都对木材的加工和应用带来了巨大的困难。随着今年来世界森林资源匮乏和人类环保意识的增强，一种天然木材与合成塑料结合而成的木塑复合材料应运而生，并且很快应用到了各行各业。

木塑复合材料主要是通过利用各种塑料和各类木质粉料作为原材料，经过挤压、注塑等方法制成复合材料。且原材料要求较低，只需一些废旧塑料和木材加工下脚料或者农田废弃植物秸秆即可。所以说木塑复合材料产业在废旧塑料处理，治理大气污染方面做出了突出贡献。

由于木塑复合材料具有较高的力学性能，且具有较强的硬度和强度，吸收噪音等特点，在国外被广泛应用到了建筑、汽车、运输和航空的多个行业；木塑复合材料以其较好的耐磨性、抗湿性、绿色环保性，在国内被广泛应用到了军事、铁路、建筑、一次性餐具等方面。

2 木塑复合材料加工工艺和发展现状

木塑复合材料加工技术是对于废旧塑料和木粉，用复合再生工艺原理生产出来的新型材源的工艺。它大体可以分为两种类型：一种类型是利用模压技术，把原料加工成各种形状的产品。另一种类型则是采用热搅拌技术，把各种原料加热溶解，再塑造成各种形状的产品。木塑复合材料由于其具有易加工、可塑性好、抗虫蛀、抗老化、可重复使用的特点，被广泛应用到了社会生产的各个领域。

（1）包装行业。木塑材料应用最广的产品就是托盘，木塑托盘在市场中占所有托盘的一半的比重，据我国的物流与采购联合会预测，在今后几年，中国木托盘的用量将会大幅提高，突破每年八千万个，而木塑托盘将会占领一半的市场。

（2）铁路轨枕。目前木塑轨枕由于其高昂的价格而产量不高，如果能够研发出有效降低成本的方法，那么木塑轨枕将会得以广泛应用。

（3）建筑行业。木塑复合材料在建筑行业应用较为广泛，主要用来制作回廊板、窗户、门板等等，其中要数回廊板的发展迅速。由于用木塑复合材料加工出来的回廊板坚固耐用，不需要太多的维护，所以受到建筑商的欢迎。

（4）园林庭院。木塑复合材料由于其防晒性好，耐磨性好，受到园林建设中的欢迎，它在园林庭院的应用，主要体现在室外桌椅、走廊扶手、装饰板上。

（5）汽车内装饰件。木塑复合材料在各大名牌汽车的内饰方面发挥了重要作用。它广泛应用到了汽车内饰基件当中，并且有良好的发展前景。

3 木塑复合材料表面相容性的预处理

木塑复合材料面临的最大难题就是木材纤维的构成元素具的难相溶胶合性。这一特性使得复合材料的力学性能较差，因此需要对木纤维表面进行一定的预处理，来改善木塑界面的相容性和混合均匀性。对木塑复合材料表面相容性预处理办法可以通过物理方法，也可以通过化学方法来实现，其中利用偶联剂的化学方法较为简单。另外还有接支共聚法、碱金属溶液膨胀法以及对植物纤维浸润法都是加工过程中一些常用的方法。在木纤维与热塑性塑料复合的过程中，由于木材纤维羧基含量较大，且具有一定的亲水性，致使树脂集体和木粉填料之间无法很好的粘合起来，影响了材料的力学性能，且木材纤维中有大量的氢键，在加热时会发生聚合反应，这会影响材料性能。为此，必须要采取合理的措施改善木塑界面的混合均匀性与相容性，针对木质纤维进行表面改性和预处理，并添加适宜的改性剂。

4 木塑复合材料的发展前景

我国相关的研究所和大中专学校对木塑复合材料的研制都非常关注，在其上面投入了大量的财力、物力，并且研发的加工工艺也日趋成熟，在生产方面大体实现了产业化生产。但是就目前各个企业的木塑加工收益来看并不乐观。目前木塑复合材料的加工工艺，主要是对单一的木粉或单一的塑料进行加工。在原料的选择上，如果选用新源料作为原材料则生产成本过高，不能收回足够的经济效益。而如果使用回收的旧源料，则因生产材料复杂而生产的产品质量得不到保障。另外我国企业在木塑复合材料制作过程中，缺乏对旧材料的加工的科学手段，无法保证原材料的单一性。这些都是我国木塑复合材料加工发展缓慢的原因。