木塑生產的原料選擇與技術開發

今天，我讀到了兩年前別人寫的這篇文章。我覺得還是很不錯的。所以就拿來分享吧。

利用廢木材和廢塑膠製成 「人造木材 」的時代已經來臨，木塑板就是這樣一種結合了木材和塑料優點的新型複合材料。從木塑板的名稱本身就已經可以看出，它是一種原材料種類繁多的複合材料，從聚丙烯到高分子材料，從木粉到亞麻布，再到添加劑，不一而足。木塑板的出現拓展了傳統木材加工技術中的壓縮板概念。壓縮板已從刨花板和中密度纖維板擴展到木塑板。

木塑材料在環境保護和資源節約方面具有非常廣闊的市場潛力，特別是在公共場所和社會基礎設施方面。這種廣闊的市場潛力來自於木塑板材本身的良好性能。良好的性能主要體現在室外圍欄、門窗、旅遊度假村和碼頭等方面的應用。木塑複合板除了具有木材的優良性能外，還具有耐腐蝕、抗昆蟲侵蝕等特性。例如，木塑板在碼頭上的大規模應用，主要是因為人們發現純木材是用來做防腐處理的。防腐材料含有毒物質，對海洋生物影響較大。有了木塑板，這些問題都迎刃而解。同時，木塑板的強度和硬度都比塑膠高。這些木塑結合的優點，確保了木塑複合板的應用優勢和市場前景。

據統計，僅在歐美市場，木塑複合材料的市場需求量就已達到萬噸。其中，主要集中在美國和加拿大以上，主要用於碼頭、鐵路和建築門窗，而其他領域則主要體現在工業和民用方面，尤其是交通運輸方面。預計這方面的需求仍將保持一定的增長速度。在亞洲，木塑複合板的應用主要集中在經濟相對發達的國家，尤其是日本，在碼頭建築、地板和城市傢俱等方面通常使用木塑複合板。

作為一個資源短缺、經濟高速發展的國家，中國應用木塑板將具有更特殊的意義和作用。在文章中，筆者重點介紹了國外木塑板生產的原料選擇和技術發展方向，這對國內木塑板生產的發展是有益的。

1. 原材料的選擇

根據不同的應用，木塑板的生產通常分為三種類型：中空、實心和結構。空心的可以用在承重的木棧道表面和圍欄上。普通實心木塑板可用於重型安裝。

使用木材生產木塑板也有一定的限制，例如溫度處理和含水率問題。但是，與其他基材（如礦物材料）相比，加工處理過的設備損耗較小。與傳統木制品相比，木塑板具有以下多項優點：可根據需要任意上漆。耐水性強，經久耐用，再生材料製成的木塑板不易回收、破損、斷裂。環保材料具有與木制品相同的加工能力和較低的維護工作量。缺點是與其他材料相比，成品板的生產成本約為木材重量的兩倍，木塑板的密度為0.95-1.46，而實木的密度為0.35-0.59；木材的含量決定了木塑板。的耐腐蝕程度，即木材含量越多，耐腐蝕程度越高。與純木制品的生產相比，不足之處體現在以下幾個方面：能耗是結構材料的兩倍。

為了確保木塑板符合使用和使用者的標準，原料的選擇和準備變得非常重要。值得注意的是，並沒有規定任何特殊原料是木塑板的必要原料。原材料的選擇必須取決於產品的可用性、經濟因素和市場需求。例如，木塑板的聚合物可以是高密度或低密度聚乙烯或聚丙烯，木材可以是木粉或不同材質的纖維。但木材與塑膠的穩定性非常重要，如清潔度、物理性質及含水率等。使用乾淨原料和廢棄原料生產木塑板時所遇到的技術問題會有所不同，因為原料的性能受其種類、廢棄物的處理方式和年齡的影響很大。

1.1 木材選擇

木塑板的木材原料可以是鋸屑、木粉、木纖維。木粉是將鋸屑烘乾研磨而成，依顆粒大小分為不同等級。由粗到細，含水率較低。木纖維可利用回收的木漿纖維。

廢木材也可用作木塑板的原材料。廢棄木材主要包括製革廠產生的工業後木材廢料。二次加工產生的木材廢料是指在工業生產過程中，家具和門窗製造過程中產生的木材殘渣消耗木材廢料。

在選擇廢棄木材作為生產原料時，必須根據標準和規範制定規範和選擇原料。在一些發達國家，消費性廢棄木材已被排除在木塑板生產的原料來源之外，主要依賴上述材料。廢棄木材作為原料的清潔度非常重要。如果橡膠、油漆和木皮的含量沒有超標，一般是可以接受的。美國華盛頓清潔中心制定了廢舊木材的腐蝕、金屬和塑料含量、污垢含量等標準。

1.2 塑膠選擇

塑料的選擇和處理取決於幾個因素。當木材在高溫下降解時，塑膠仍可在℃下處理和使用。木塑板使用的聚合物主要是聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。任何可在木材℃降解點以下熔融加工的塑膠都適用於木塑板的生產。為了進一步改善性能和控制成本，也會使用可回收的樹脂和原料。根據目前的木塑板生產技術，木塑板的不同應用決定了對不同塑膠的選擇。例如，戶外應用的木塑板主要使用聚乙烯作為原料。

HDPE：高密度聚乙烯。通常用於生產牛奶瓶。這種半透明的材料在市場上更有價值。

LDPE：低密度聚乙烯。用途廣泛，常用作包裝薄膜。外國某公司每年都會用低密度聚乙烯廢膜生產木塑板棧板。

PVC: 聚乙烯。消費者聚集的聚乙烯通常用作日用包裝材料和食用油包裝材料。由於用量較少，因此無法規模化地用於生產木塑板。

PP: 聚丙烯。生活和工業用途最廣泛的通用塑料之一，廣泛用於汽車內飾和家具。雖然聚丙烯是木塑板的主要原料，但以原聚丙烯塑膠製造木塑板的產量遠大於回收聚丙烯的產量。

塑膠的加工決定了細小、均勻的顆粒更有利於材料的送料、彎曲和深加工。目前，高分子塑料的回收方法主要是通過機械手段完成的。廢塑膠被分解成小顆粒和小球，再用於新產品的生產。塑料的清洗是重要的一環。對於一些回收成本高、不適合進一步加工的廢塑膠，往往會將其掩埋。

1.3 添加劑的應用

作為木塑板生產過程中的重要元素，添加劑對木塑板的品質和應用有不同的影響。這些添加劑包括水泥、穩定劑、顏料、潤滑劑、殺真菌劑和發泡劑。

木粉和塑料的有機結合使材料變得堅硬，但比未混合的塑料要脆得多。由於使用了發泡劑等，木塑板的強度和硬度、彎曲強度都比同規格的實木製品低。然而，木塑板的低吸水性抵消了這些不足，進而使木塑板更耐腐蝕。吸收紫外線的能力進一步降低了板材暴露在陽光下曝曬的程度。

2. 木塑板生產技術的發展方向

隨著木塑板生產和應用範圍的不斷擴大，特別是以回收廢木材和廢塑料為主要生產材料的生產工藝和技術日趨成熟。目前的技術主要集中在泡沫木質板材的生產上，主要原因是泡沫木質板材重量輕、外觀與實木無異。

為了改善木塑板產品的性能，未來的研究重點應放在以下幾個方面：含水率和乾燥過程中的耐水性以及防紫外線和顏色的穩定性。木材和塑料含水率之間的關係及存在的問題，以提高耐腐蝕性、防火性能，評估揮發性有機物和改善木塑板在建築中的結構性能。

在我看來，以上所述仍有實際的參考價值。