鄧昕玥
木塑復(fù)合材料的特點(diǎn)與應(yīng)用
鄧昕玥
(湖南師范大學(xué)附屬中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410006)
木塑復(fù)合材料既具備木材的性能優(yōu)勢(shì),又克服了木材的缺陷,是一種全新的綠色環(huán)保材料,受到了社會(huì)的關(guān)注,在多個(gè)領(lǐng)域都有木塑復(fù)合材料的身影,表現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。本文主要針對(duì)木塑復(fù)合材料的特點(diǎn)與應(yīng)用展開(kāi)分析。
木塑復(fù)合材料;特點(diǎn);應(yīng)用
樹(shù)木作為可再生植物,由它組成的木材源也就屬于可再生資源,它是由多種有機(jī)物質(zhì)組合在一起的一種復(fù)合材料,對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。但是木材的存放困難,面臨著腐蝕、燃燒、蟲(chóng)蛀的危險(xiǎn),另外容易受潮變型,這些都對(duì)木材的加工和應(yīng)用帶來(lái)了巨大的困難。隨著今年來(lái)世界森林資源匱乏和人類(lèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),一種天然木材與合成塑料結(jié)合而成的木塑復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生,并且很快應(yīng)用到了各行各業(yè)。
木塑復(fù)合材料主要是通過(guò)利用各種塑料和各類(lèi)木質(zhì)粉料作為原材料,經(jīng)過(guò)擠壓、注塑等方法制成復(fù)合材料。且原材料要求較低,只需一些廢舊塑料和木材加工下腳料或者農(nóng)田廢棄植物秸稈即可。所以說(shuō)木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)在廢舊塑料處理,治理大氣污染方面做出了突出貢獻(xiàn)。
由于木塑復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能,且具有較強(qiáng)的硬度和強(qiáng)度,吸收噪音等特點(diǎn),在國(guó)外被廣泛應(yīng)用到了建筑、汽車(chē)、運(yùn)輸和航空的多個(gè)行業(yè);木塑復(fù)合材料以其較好的耐磨性、抗?jié)裥?、綠色環(huán)保性,在國(guó)內(nèi)被廣泛應(yīng)用到了軍事、鐵路、建筑、一次性餐具等方面。
木塑復(fù)合材料加工技術(shù)是對(duì)于廢舊塑料和木粉,用復(fù)合再生工藝原理生產(chǎn)出來(lái)的新型材源的工藝。它大體可以分為兩種類(lèi)型:一種類(lèi)型是利用模壓技術(shù),把原料加工成各種形狀的產(chǎn)品。另一種類(lèi)型則是采用熱攪拌技術(shù),把各種原料加熱溶解,再塑造成各種形狀的產(chǎn)品。木塑復(fù)合材料由于其具有易加工、可塑性好、抗蟲(chóng)蛀、抗老化、可重復(fù)使用的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到了社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。
(1)包裝行業(yè)。木塑材料應(yīng)用最廣的產(chǎn)品就是托盤(pán),木塑托盤(pán)在市場(chǎng)中占所有托盤(pán)的一半的比重,據(jù)我國(guó)的物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè),在今后幾年,中國(guó)木托盤(pán)的用量將會(huì)大幅提高,突破每年八千萬(wàn)個(gè),而木塑托盤(pán)將會(huì)占領(lǐng)一半的市場(chǎng)。
(2)鐵路軌枕。目前木塑軌枕由于其高昂的價(jià)格而產(chǎn)量不高,如果能夠研發(fā)出有效降低成本的方法,那么木塑軌枕將會(huì)得以廣泛應(yīng)用。
(3)建筑行業(yè)。木塑復(fù)合材料在建筑行業(yè)應(yīng)用較為廣泛,主要用來(lái)制作回廊板、窗戶(hù)、門(mén)板等等,其中要數(shù)回廊板的發(fā)展迅速。由于用木塑復(fù)合材料加工出來(lái)的回廊板堅(jiān)固耐用,不需要太多的維護(hù),所以受到建筑商的歡迎。
(4)園林庭院。木塑復(fù)合材料由于其防曬性好,耐磨性好,受到園林建設(shè)中的歡迎,它在園林庭院的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在室外桌椅、走廊扶手、裝飾板上。
(5)汽車(chē)內(nèi)裝飾件。木塑復(fù)合材料在各大名牌汽車(chē)的內(nèi)飾方面發(fā)揮了重要作用。它廣泛應(yīng)用到了汽車(chē)內(nèi)飾基件當(dāng)中,并且有良好的發(fā)展前景。
木塑復(fù)合材料面臨的最大難題就是木材纖維的構(gòu)成元素具的難相溶膠合性。這一特性使得復(fù)合材料的力學(xué)性能較差,因此需要對(duì)木纖維表面進(jìn)行一定的預(yù)處理,來(lái)改善木塑界面的相容性和混合均勻性。對(duì)木塑復(fù)合材料表面相容性預(yù)處理辦法可以通過(guò)物理方法,也可以通過(guò)化學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn),其中利用偶聯(lián)劑的化學(xué)方法較為簡(jiǎn)單。另外還有接支共聚法、堿金屬溶液膨脹法以及對(duì)植物纖維浸潤(rùn)法都是加工過(guò)程中一些常用的方法。在木纖維與熱塑性塑料復(fù)合的過(guò)程中,由于木材纖維羧基含量較大,且具有一定的親水性,致使樹(shù)脂集體和木粉填料之間無(wú)法很好的粘合起來(lái),影響了材料的力學(xué)性能,且木材纖維中有大量的氫鍵,在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng),這會(huì)影響材料性能。為此,必須要采取合理的措施改善木塑界面的混合均勻性與相容性,針對(duì)木質(zhì)纖維進(jìn)行表面改性和預(yù)處理,并添加適宜的改性劑。
我國(guó)相關(guān)的研究所和大中專(zhuān)學(xué)校對(duì)木塑復(fù)合材料的研制都非常關(guān)注,在其上面投入了大量的財(cái)力、物力,并且研發(fā)的加工工藝也日趨成熟,在生產(chǎn)方面大體實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。但是就目前各個(gè)企業(yè)的木塑加工收益來(lái)看并不樂(lè)觀。目前木塑復(fù)合材料的加工工藝,主要是對(duì)單一的木粉或單一的塑料進(jìn)行加工。在原料的選擇上,如果選用新源料作為原材料則生產(chǎn)成本過(guò)高,不能收回足夠的經(jīng)濟(jì)效益。而如果使用回收的舊源料,則因生產(chǎn)材料復(fù)雜而生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障。另外我國(guó)企業(yè)在木塑復(fù)合材料制作過(guò)程中,缺乏對(duì)舊材料的加工的科學(xué)手段,無(wú)法保證原材料的單一性。這些都是我國(guó)木塑復(fù)合材料加工發(fā)展緩慢的原因。
總之,木塑復(fù)合材料是一種節(jié)能、清潔的現(xiàn)代化新材料,對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著積極促進(jìn)的作用,我國(guó)必須針對(duì)加工過(guò)程中的實(shí)際困難,研究出科學(xué)有效的加工手段,開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的加工技術(shù),達(dá)到既能廢物利用,又能保護(hù)環(huán)境的目的。
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TQ320.6
A
1004-7344(2016)33-0284-01
2016-10-8