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木塑復合材料 用途廣泛的新型環保包裝材料
- 評論:0 瀏覽:3628 發布時間:2006/11/20
- 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。{TodayHot}
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。{HotTag}
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。
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