塑木概述

塑木调研

前言

本文主要介绍了塑木复合材料的研究进展和发展趋势。其研究焦点主要包括：塑木复合材料成型方法研究、塑木复合材料微发泡研究、塑木合金材料研究和赋予塑木复合材料各种特殊性能的研究。这些塑木复合材料的塑料基材主要有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯。塑木复合材料的发展趋势主要包括：塑木制品类别向多样化、高附加值方向发展、材料向功能化发展、塑木产品表面处理后技术向多种类发展。

一、塑木简介

塑木复合材料是指采用含有木纤维获其他植物纤维类材料来填充及增强改性热塑性塑料的一种复合材料，主要成分是塑料和木质粉。其中含有木纤维类的材料包括废木粉、竹粉、锯末、刨花及废弃木材等；其他植物纤维包括农作物秸秆、稻壳、花生壳及各种麻杆等。热塑性材料通常采用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）以及聚苯乙烯（PS)等，即可采用新料，也可采用回收料，或两者并用。

为了解决塑木复合材料加工过程中的问题，生产出具有良好性能的塑木复合材料制品，通常在加工过程中需要加入一些加工助剂，这些助剂包括改善塑木界面相容性的偶联剂或相容剂；为了减小材料密度得到微泡孔结构复合材料所需的发泡剂、助泡剂及成核剂；改善熔体流动性的增塑剂、润滑剂；有助于木粉在塑料基体均匀分布的分散剂；增强材料力学性能的抗冲击改性剂；赋予塑木复合材料其他功能的抗紫外线吸收剂、交联剂、阻燃剂、防菌剂、着色剂等。 助剂 应用 举例 酚醛树脂（主要）和亚磷酸盐 (次要) HALS (阻胺光稳定剂); 紫外光吸收剂 热稳定剂 防止加工过程中聚合物降解 光稳定剂 防止紫外光对聚合物的伤害 偶联剂 润滑剂 色素 杀虫剂 发泡剂

改善木塑界面结合，提高强度，减少吸水，马来酸酐改性聚烯烃 保持机械性能 改善流动性能，提高生产效率，减少边缘磨硬脂酸锌、乙烯基而硬脂酰胺 损 美化制品表面，并有一定紫外防护能力 防止细菌真菌侵蚀 减小材料密度和制品重量 混合染料 异噻唑类物质 放热型(偶氮碳胺), 吸热型（碳酸氢钠). 作为一种介于木材与塑料之间的新型材料，塑木复合材料具有一系列优于木材和塑料的特殊性能：有木质外观以及类似木材的二次加工性，而且吸水性小、不怕虫蛀、不会像木材那样产生裂缝和翘曲变形；具有热塑性材料的加工性，但硬度要比塑料高、耐磨、耐老化、耐腐蚀。各种助剂的加入可以赋予其更多特殊性能：如不生真菌、阻燃性好、抗强酸强碱等。加入着色剂、覆膜或复合表层可制成具有各种美观色彩和花纹的制品。尤其值得一提的是，不但塑木复合材料的加工原料可采用回收的废塑料和废木材，而且其本身也可回收再利用，对减少环境污染、保护森林资源意义重大。

二、木塑复合材料的分类

木塑复合材的制造方式目前主要有两种：一种是将塑料单体或者低聚合度树脂浸入到实体木材中，通过加热或辐射引发塑料单体或者低聚合度树脂在木材中进行自由基聚合，所得复合材料称为塑合木。这种复合方式可以提高木材的尺寸稳定性、耐腐性、防蛀性, 以及木材的物理、力学性能。所浸注的单体一般采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等单体。另一种是将木材以刨花、纤维和木粉的形态作为增强材料或填料添加到热塑性塑料中，并通过加热使木材与熔融状态的热塑性塑料进行复合而得到的复合材料，称为木塑料复合材料（简称WPC）。

从木塑复合材料的基体与功能体结合方式考虑，可将其分为以下三类：

1) 实体木材一塑料复合材料；此类材料以基体与功能体之间或功能体在基体内部的化学合成反应为主要特征。

2) 木纤维(木粉)一塑料复合材料；此类材料以木质纤维材料为基体与高分子量塑料直接复合，其结合方式以两种材料表面(或界面)物理结合为主。

此种材料的制造工艺是将木纤维或木粉与塑料充分混合，在混合过程中塑料熔化形成制品。当木材组分低于50％时，称为木质填料塑料；而木材组分高于60％时，则称为热塑性树脂增强型复合材料。该种复合材料的某些物理力学指标优于纯木材制品，可再成型为各种模压制品，在包装、家具、房屋建筑及汽车内饰件等领域具有广泛的应用前景。

3) 木材一塑料合金复合材料。

将实体木材或单板用一种聚合物的单体或预燃物浸注，然后再使其在木材中聚合。一般来说，这种聚合物不能进入木材的细胞壁，而是存在于细胞腔内。此种聚合材料比原有材料具有更高的强度、刚度、耐磨性及其它一些优良的物理性能。可制成地板、乐器、运动设备及装饰材料等。

木材～塑料合金复合材料要求木材高分子与塑料的完全融合，具有类似于金属材料以及共混高分子材料所达到的那种状态。该种复合材料首先要对木材的化学组分进行改性，使其能溶于某些溶剂之中或与高分子塑料之间相互均匀分散。

三、塑木复合材料的特点

1、木塑复合材料的优点

①社会经济性好，可持续发展，特别适于我国“天然林保护”的国策； ②耐用、寿命长，类似木质外观，比塑料硬度高；

③具有优良的物性，比木材稳定性好，不会产生裂缝、翘曲、无木材竹疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品；

④具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加功设备或稍加改造后便可进行成型加工。加工设备新投入资金少，便于推广应用；

⑤有类似木材的二次加工性，可切割，粘接，用钉子或螺栓连接固定；

⑥利于装潢、装饰，可涂漆美化，产品规格形状可根据用户要求调整，灵活性大； ⑦不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小、不会吸湿变形； ⑧能重复使用和回收再利用，可以生物降解，保护环境； ⑨利于环境保护，可用废弃木材、农作物纤维和废弃塑料作材料； ⑩资源丰富，费用低廉，成本低。

2、木塑复合材料的缺点

尽管广大的科研和工程人员做了不懈努力，但木塑复合材料在各种使用场合中仍存在着一些不足，主要表现为：

1)密度高，通常为木材的2~4倍；

2)产品的安装费用相对较高(由于复合材料的密度较大，在组装时需要使用射钉或自攻螺钉)；

3)耐热性和耐紫外线能力较差；

4)制品的硬度和载荷能力较木材差 。

3、国产塑木复合材料质量上存在的主要问题

a、制品抗冲击性能差，脆性大，易损坏断裂。

其原因：废旧塑料及木粉（天纤）质量不合格，选择不当，配方及工艺条件不合理，原料含水量高，加工时产生气泡，水解或热分解，使树脂分子量降低所致。

b、制品结构不密实，有气孔，蜂窝，剥离或分层。

其原因：原料混合不均匀，混炼效果不好，没有应用塑料改性技术，使两种极性不同的物质（塑料/天纤）不相容，不能牢固粘结的结果。

c、制品表面不平整，有斑孔，翘曲，变形。

其原因：螺杆、料筒有伤痕缺陷，引起物料滞留或碳化，原料不符合规格要求，含有杂质，没有选用流动性适宜，收缩率和各向异性小的基体树脂，对定型模冷却控制不好。 由于木塑复合材料具有比单纯的木材和塑料无法比拟的诸多优点，已受到国内外的广泛关注。该材料是绿色环保材料，可以回收利用低成本的废弃木材和塑料，用此技术生产出来的木塑复合材料可取代木材使用，有力地缓解我国因森林资源贫乏而木材供应紧缺的矛盾。木塑复合材料生产技术既符合国家经济形势发展的需要，也衬合国家的产业，而且产品使用范围广。因此，可以相信木塑复合材料是一种极具发展前途的材料，也是一项有生命力、有市场开发前景的创新技术，具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。

四、研究焦点

1、成型方法研究

塑木复合材料的主要成型方法有：挤出成型、注射成型和模压成型。由于挤出成型加工周期短、效率高、工艺简单，其在工业生产中与其他加工方法相比有着较广泛的应用，可加工各种片、板材类制品、型材类制品、吹塑类制品。但是随着大型宽幅壁厚塑木板材及新型塑木制品的开发与应用，模压成型的优势逐渐凸显，是当前塑木复合材料成型方法的研究热点，开发适合塑木复合材料规模化生产的连续模压设备迫在眉睫。注射成型主要加工各种零配件与挤出制品应用相配套制件，如汽车零配件、园林制件等。随着塑木制品应用范围的扩展，注射成型正得到广泛关注与研究。

塑木复合材料的挤出成型可分为一步法和多步法。一步法是塑木复合材料的配混、拖挥及制品挤出在一台设备或一组设备内连续完成，而多步法则是不同设备中分步完成，可以现将原料配混制成中间塑木复合颗粒料，然后挤出加工成制品。采用一步法连续工艺时，若脱挥（主要脱水）不佳及塑化不良将影响工艺的连续性，产品力学性能将大幅度下降。所以，一步法常常由于实际加工过程中原料的问题而受到。目前国内外工业化生产所采用的主要方法是多步法。

★木塑复合材料制造的关键技术

近几年来国内有关科技及工程技术人员经过多年努力在木塑复合材料制造关键技术上有了重大突破，使得木塑复合材料制造技术和产品有性能上都已达到国际先进水平，并迅速走向市场化。其主要关键技术有以下几点： 原料需充分干燥

木粉不同于无机矿物，通常有高达1O%以上的水分，未经干燥使用时易引起加工制品起泡、烧焦、糊料，影响制品外观，同时造成不断停机清洗设备，难以连续生产。首先必须对木粉充分干燥。 对木粉要进行表面处理

木粉表面为多羟基结构是极性亲水性物质，而高聚物一般为非极性亲油性物质，二者很难相容，亲和性极差。如简单的将二者直接共混，制品变脆、力学性能很差，不能实用。如通过接枝反应对木粉进行表面处理，可以将木纤维上的一OH基团接枝上有机基团，使木粉表面变面亲油物质，提高了与高聚物大分子的界面粘着力，同时也使木粉在复合材料中更易分散均匀，形成密实的网状结构，从而提高复合材料的拉伸和冲击强度。研究结果表明，不同的高聚物种类，所适用的表面处理剂也是完全不同的。如木粉／聚丙烯体系，用马来酸酐接枝聚丙烯，处理的效果较好，但对木粉／聚乙烯体系效果并不显著。而使用乙烯一丙烯酸共聚物(EAA)就好得多，即使木粉含量达6O ，复合材料的拉伸强度也接近纯树脂的数值。对于木粉／聚氯乙烯使用铝酸酯偶联剂并不能达到要求，硅烷偶联剂虽然效果较好，但价格贵。廊坊市神龙金海有限公司开发出售活化偶联、提高相容性为一体的复合型表面处理剂效果就更好，有效地解决了木粉表面处理与PVC大分子亲和相容的问题。

加入高效流变润滑剂可提高产品质量和生产效率

研究结果表明，加入流变润滑剂可使木塑复合材料制品表面光滑，外观好，同时也可提高挤出速度，提高生产效率。廊坊市神龙金海有限公司成功地研制出具有内外润滑作用的高效流

变润滑剂，使加工过程中不仅具有初期的润滑作用，而且中后期润滑效果也很好，可以保证挤出加工的快速稳定。

1.1、注入单体聚合法

该方法的历史相对较早些。生产工艺是将化学单体注入木材，然后再用高能辐射或加热催化等方法制成木塑复合材料(如图1)。

高频辐射或加热单板或木材 干燥 注入树脂单体 催化聚合 成品 成品

图1 注入单体聚合工艺流程

1.2、非气流辅装成型

该工艺是将木纤维与塑料或树脂在常温下混合，木材纤维、束或其它纤维状材料经混合后通过一个针刺工段，用薄型无纺布衬托而制成纤维相互缠绕的低

密度板坯，再根据最终产品的需求和要求，将一块或数块板坯热压成最终产品(如图2)。

木纤维 （或加合成纤维）

模压 成品

图2 非气流辅装成型工艺流程 施胶干燥 纤维混合 针刺铺网 1.3、压制成型

这种方法采用类似于普通刨花板或干法MDF的生产工艺(如图3)。 塑料 木材 （刨花或纤维） 施胶 热压 冷却 铺装 成品 干燥 改性 清洗分离 干燥 造粒 图3 压制成型工艺流程

1.4、木塑复合材料平压法成型技术

工艺流程如下：

图4 平压法制备木塑复合材料的工艺流程

将木粉和塑料共同混炼后热压，或将木刨花与预先混炼的塑料混合热压压制成的板材具有很好的力学性能经测试该性能达到刨花板国家标准的要求。在热压过程中，压力一定时，当温度升至 200 ℃时，模具中的物料达到最好的流动性。此时压制的板材性能较好。将塑料预先混炼后再与木刨花混合热压成型时，随着木刨花用量的增加，静曲强度成线性增加，混合的质量比达到 1∶3 或 1∶4时有最大值，此时制得的板材具有最好的力学性能。

1.5 、辐射法制备木塑复合材料

工艺流程如下：

地下贮罐 单体运送 二段真空

原木搬运 货架贮存 药剂贮存 浸渍槽 装袋辐射 制品贮存 图5 辐射法制备木塑复合材料的工艺流程

浸渍有机单体的木制品，经电离辐射处理后，可制成一种新型材料-—木塑复合材料。辐射法制备木塑复合材料的生产技术可利用速生、易得的木材如桦木、杨木等低档木材经过辐射塑化处理来代替昂贵的优质木材，有助于解决优质木材缺乏的难题，应用前景广阔。

2、塑木复合材料微发泡研究

通过微发泡，塑木复合材料可以形成良好的泡孔结构，这些泡孔可以钝化裂纹尖端，并有效阻止裂纹的扩展，从而显著提高材料的冲击性能喝延展性，并且大大降低制品的密度，不仅节省原料，简化后加工程序，而且制品隔音、隔热性能也较好，其应用领域更为广阔。近年来，塑木复合材料的微发泡成型得到国内外学者的广泛关注和研究，是当前研究热点之一。

通常不发泡的木塑复合材料一是密度都比较大，并且相同体积的制品树脂用量也比发泡材料多。如木粉／PE复合材料的密度是木材的一倍，比纯聚乙烯塑料也要高1／3左右。承载一吨的1．2m×1．2m 的托盘纯塑料仅2Okg，而木塑托盘要3Okg以上，发泡木塑制品与传统木塑相比，密度可降低2O％～45％ ，更接近于木材。一般树脂成本要占材料成本的8O ～9O ，采用发泡技术可节省近2倍的成本。二是刚性和冲击性差。为了增加刚性就要增加型材截面积或改变型材截面形状来解决。提高冲击性能则需要提高木粉与聚烯烃界面的亲和性和相容性。三是生产效率低，一般单机产量低于lOOkg／h，形成一定规模就要增加挤出生产线，需增大固定资产。所以近几年微发泡木塑复合材料作为塑料加工换代产品迅速发展起来。

微发泡挤出成型需经历三个阶段，即气泡核生产阶段、气泡成长阶段和泡体固定成型阶段。要获是泡体塑化优良，泡孔数量多、直径小、分布均匀、外表结皮效果好，且平整光滑的型材，选择优质的发泡剂是决定型材质量的关键。对于木粉／PVC微发泡复合材料，加工过程中因聚氯乙烯属于热敏性聚合物，要求加工温度范围很窄，温度过高会造成聚合物热分解，在发泡过程中要严格控制发泡剂的分解温度和分解时间。因此要选择发泡剂的分解温度相匹配。通常微发泡塑料使用的AC发泡剂也不适于木粉／PVC复合体系。因为AC发泡剂分解产生的气体同时还放出大量热量，如不采取得力措施，极易造成温度升高使材料内部孔隙大小不均或者制品表面出现鼓泡、塌陷等缺陷。廊坊市神龙金海公司自主研发的吸放热均衡复合发泡剂可以将放热型发泡剂分解时放出的热量吸收并促进吸热型发泡剂的分解，二者适当的匹配可以优势互补，攻克了木粉／PVC复合材料微发泡工艺的技术难关，使产品性能达到国外同类产品的先进水平。可以替代德国进口的发泡剂，实现国产化，价格仅为进口的一半。

2.1、PE/塑木

PE/塑木的发泡成型多用双螺杆挤出机。Doroudiani.S等成功将高密度聚乙烯与牛皮纸浆、木粉进行混合、造粒，并注射成样条。然后向样条中注入CO2达到饱和状态，最后快速加入使其发泡。

Rachtanapun.P等将PE-HD与PP共混后再与木粉复合，结果表明，PP与PE-HD共混有利于降低PE-HD的结晶度，质量比为30/70的PE-HD/PP比50/50的PE-HD/PP有更高的发泡孔隙率。

Denis Rodrigue等研究在PE中以木粉作为成核剂的发泡可能性。研究发现，增加木粉的含量会降低制品的平均泡孔直径，同时也会增大泡孔密度，如果木纤维德尺寸增大，木粉与树脂的界面不会发生明显变化。

2.2、PP/塑木

Bledzki.A.K.等以注射成型方法制得了泡孔大小为10~50um的PP/木纤维孔发泡复合材料。偶联剂的使用对泡孔形态和发泡性能具有改善作用，如Bledzki.A.K.等使用马来酸酐接枝PP作为偶联剂加入木纤含量分别为30%、40%、50%、和60%的树脂基体中，样品密度最高可降低24%。

2.3、PVC/塑木

一般使用锥形异向旋转双螺杆挤出机挤出PVC/木纤复合材料。Matuana L.M.等通过使PVC/木纤维在高压下吸收CO2达到饱和，然后通过升温和降压等方法降低气体在样品中的溶

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解度而制成了一种PVC/木纤微孔复合材料，该复合材料的泡孔密度为105~109cell/cm，泡孔大小为0.1~10um。

2.4、PS/塑木

Chaus Rizvi等利用木纤维中的水分来挤出发泡PS/木纤维复合材料。研究发现，通过控制木粉含水量，设置合适的挤出加工温度可多获得约20%的体积膨胀率，复合材料中的平

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均泡孔量为10~10个/cm。而且水分的凝结不会导致PS/木纤维复合材料终止发泡。他们发现加入少量的矿物油有助于PS/木纤维复合材料的成核，但不会改变体积膨胀率。 Doroudiani S.等以PS塑木样品在室温高压下溶入CO2达到饱和，然后迅速升温的方法，研究了冲压、拉伸性能和发泡过程与纤维分布和泡孔结构的关系。发现纤维含量是控制冲击性能和拉伸模量最重要的参数，当纤维含量达到20%时，冲击强度提高了近3倍。

3、塑木合金研究

塑木复合材料使用的塑料多为废旧塑料，而废旧塑料很难做到准确地分类，因不同塑料之间相容性差，加工工艺也存在很大差异，因此如何把各种废旧塑料混合加工以降低成本是当前塑木复合材料加工行业的研究难题和研究热点。

北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所提出利用异性混容技术制备聚合增强塑木合金。该技术采用两种或两种以上完全不相容不同的聚合物混合形成共连续相结构，得到高强度、高硬度、低成本的新型聚合木材料。并且，可使塑木原料选用向更大范围方向扩展，使目前以单组分废旧塑料进行塑木产品的制造向使用多组分废旧塑料形成塑料合金的方向发展。

五、木塑复合材料的应用

木塑复合材料的应用领域木塑材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装器具等。因而在国内有很大的市场需求。木塑材料具有耐潮、防虫蛀等特点，适用于仓储行业使用的货架铺板、枕木、铺梁、地板等。木塑材料制成的凉亭、座椅、花盆、垃圾桶等具有防水、防潮、防腐的特点，而且寿命长、价格低；用木塑复合材料制作房屋、室外地板阳光房码头、护栏等产品已在国外开始起步。

近几年来，由于木塑复合材料的木质材料组成部分正在向各种其它植物纤维材料发展，因此，从更广泛意义上讲，木塑复合材料实质上已成为以各种植物纤维材料为基体，与各种不同塑料形成的一类新型复合材料。它的出现有利于缓解目前木材资源紧缺和废弃物回收利用困难的问题，提高产品的附加值，可以广泛应用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电

和运输等行业方面。研究木塑复合材料是木材工业史上的性发展，是现代材料工业发展的主要方向之一。

概括地说，在国内，木塑复合材料的应用领域包括：

包装、运输类：托盘、军品和民品包装箱、玻璃包装箱、周转箱，插车货板、仓储垫板、铁路枕木等;

园林景观类：凉亭、座椅、栅栏、铺板等市政产品;

车辆船舶类：汽车等内装材、风扇罩、仪表架等部件、船 舶内装和隔热材等; 家装及建筑类：活动房屋，窗框，门板，门褴，混凝土模板，楼梯拍手，墙壁，天棚，装饰各种异型材，地板、家具等建材用品;

其它类：农用大棚支架及用桶、钓鱼用舢板、水产箱、教学用品、托、球拍、滑雪板、高尔夫球棒、舞台用品以及各种模型等;

随着挤出设备和挤出技术的发展，人们通过木塑复合微孔发泡技术制得木塑复合微孔发泡材料，它比不发泡材料具有更高的冲击强度、更高的韧性、更长的疲劳寿命、更好的热稳定性和更低的密度(降低密度达75％或更高)，从而进一步拓宽了木塑复合材料制品的应用范围。

六、木塑复合材料的研究现状

6.1 国外木塑产业概况

木塑材料的产业化推广源于上世纪80年代的美国，最初是作为改性塑料应用的。随着技术水平的提高，木塑逐渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的优点，成为自成体系的新型材料。目前，各类木塑制品在美国、加拿大、德国、英国、荷兰、日本和韩国等国已得到较为广泛的应用，形成了比较规范的产业和市场。

北美是世界上木塑材料发展最快、用量最大的地区，主要用于风格粗犷的户外建筑。美国木塑市场1990至2000年的增长率都在10％以上，近5年增长尤快。美国现有约50家木塑企业，年产量大都在万吨以上，其中最大的几家公司已在纽约证券交易所上市。美国的木塑材料研发机构也超过50家，形成了一个从产品研发、原料收集、设备制造、模具开发、制成品生产到市场营销的完整产业。加拿大安大略省的材料和制造中心坚持与美国国家森林实验室合作主办木塑材料会议并资助研究人员和公司。经过10多年的努力，在加拿大也形成了以10多家企业为主体，年产量超过5万吨的木塑产业。欧洲木塑产业总体发展不如北美地区，但近年来有加快趋势。木塑企业不多，产量和技术水平与国内企业相当，但其拥有强大的装备制造能力，发展潜力不可小视。欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花色的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建筑齐头并进，但应用技术和商品市场还不甚成熟，有高速增长的空间。

日本由于地理原因和环保意识，木塑材料的应用比较普遍，产品质量亦较优良。日本的木塑研究机构，经过十多年的努力开发出高品质的木塑材料。其产品具有自然的木材色泽和质感，已在房屋建设和内装饰领域得到广泛使用，是目前国际上品质最高的产品之一，代表了木塑材料替代天然木材的质量水平和发展方向。

6.2 国内木塑产业发展现状

在国家循环经济的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下，全国性“塑木热”逐渐兴起。我国的天然木材资源日益减少，木质制品的市场需求量却与日俱增。巨大的市场需求 和技术突破必然会不断拓宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析，木塑最有可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。据不完全统 计，全国直接或间接从事塑木研发、生产和配套的企事业单位已逾150家，包括国有、民营，独资、合股和合资等多种类型，国有或国有控股企业占有一定的优势。塑木企业集中分布在珠三角和长三角地区，东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先，南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。行业内主要技术代表企业的试验样品已达到或超过国际先进水平。一些行业外的大型企业和集团也在密切关注我国塑木产业的动态。

在国家循环经济的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下，全国性“木塑热”逐渐兴起。据不完全统计，截至2005年年底，全国直接或间接从事木塑研发、生产和配套的企事业单位已逾150家，包括国有、民营，独资、合股和合资等多种类型，国有或国有控股企业占有一定的优势。现有木塑产业从业人员数万人，木塑制品年产销量已接近10万吨，年产值超过8亿元人民币。木塑企业集中分布在珠三角和长三角地区，东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先，南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。行业内主要技术代表企业的试验样品已达到或超过国际先进水平。一些行业外的大型企业和集团也在密切关注我国木塑产业的动态。 我国的天然木材资源日益减少，木质制品的市场需求量却与日俱增。巨大的市场需求和技术突破必然会不断拓宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析，木塑最有可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。结合国外木塑产业发展的经验，我国木塑材料的合理发展方向是：

1) 原料通用化。根据木塑制品的原料分类、使用性能和用途，制订一个通用的木塑原料适用性标准。

2) 装备专业化。尽快改变当前沿用塑料设备进行生产的状况，改进、完善木塑制品的生产装备，使其专业化、系列化、规范化和标准化。

3) 产品高端化。以木塑材料的良好加工性能为依托，生产性能良好、做工精细、形态复杂、表面美观的型材以及成套产品和组合产品。

4) 研发市场化。市场需要性能有特色、价格有优势的产品，应推进科研成果的迅速转化，促进木塑新产品的市场接轨。

5) 使用广泛化。木塑制品在品种、质量上突破后应大面积推广和使用，使之常态化，普遍化，为广大消费者乐意接受。

6.3我国木塑产业发展存在的主要问题

我国木塑产业前景广阔，但目前的投资有过热倾向。受技术、资金、设备和市场推广能力的，木塑产业整体发展状况不理想。问题表现为：

1) 产品研发处于起步阶段，研究力量分散、经费不足。大多木塑生产企业工艺技术薄弱，缺乏创新能力，产品种类单一，生产成本高，附加值低。国有研发机构与木塑企业缺乏沟通、协调和合作机制，科研成果难以转化。

2) 企业弱小、分散，市场化程度较低。产业化、规模化的企业数量少，尤其缺乏大型骨干企业，不能形成一定规模的产业集群，无法产生群体拉动和市场推广效应。木塑材料商业化推广严重缺位，信息通道不通畅。 3)产品标准滞后。国内仅有的木塑托盘和地板的标准大多是参照木制托盘和地板的标准制订的，缺乏木塑材料特色。

七、木塑复合材料的发展趋势

7.1 木塑发展中的问题

近年来，人们对废旧塑料回收利用的日益重视，同时木材资源的日益匮乏。用木粉或其他天然植物纤维来填充塑料再生料，经专用设备制成的塑木材料及制品，因其兼具塑料和木材的双重特性，近年来崭露头角，并逐渐成为世界各国关注和开发的热点。但在我国，经过几年的开发，塑木材料的生产应用情况并不乐观，一方面研究成果产业化困难，而另一方面塑木材料生产企业销售也不畅。为什么塑木材料这种颇具潜力的新型环保材料会出现这种不利局面呢？

一方面，塑木材料的加工要比普通塑料制品难度大，要求高。目前国内的技术大多来自于国外技术信息的消化、吸收，虽然取得了一定成绩，但工业化应用还有许多工作要做。而一些生产企业只看到以塑代木的前景，而忽视了其他问题，加工设备、工艺技术等均达不到要求，产品档次上不去；少数企业生产模压压制的木塑包装材料，因木质填量比例小，成本较高，缺乏市场竞争力。因此，随着应用领域的拓展，如何进一步提高塑木材料的性能已成为科研人员开发的重点，塑木材料生产工艺的改进、专用设备的开发及添加剂的选择，也需要进一步加强研究。

另一方面，解决废旧材料的回收问题是实现塑木材料加工技术产业化、规模化的关键。我国回收塑料的处理缺少专业机构，不仅塑料品种不分类，改性料、二次循环甚至多次循环料以及多元组分料更是无法细分，在这种情况下，利用废旧回收塑料加工的产品质量会有较大差异。国内一些企业在加工塑木材料和制品时，往往忽视了这一问题，无论什么回收塑料都用相同的配方和工艺加工，产品质量和稳定性当然无法保证。长此以往，用户也就对塑木制品失去了信心。

7.2 木塑复合材料发展趋势

1）向生态环境材料方向发展

木材与塑料复合所得的产品要能够作为生态环境材料必须有三大特点： ①要能满足使用上的性能要求；

②必须考虑尽可能节约资源和能源，尽可能减少对环境的污染； ③在研究、设计制备材料及使用废弃材料和生产的各个环节中，材料或产品在整个寿命周期中必须满足对环境的协调性要求。

2）向结构和功能复合材料方向发展

木塑复合材料兼有木材和塑料的双重性质，加入一定量的功能材料，可使其具有耐磨、阻燃，耐老化性能以及可降解等功能。应使材料从低级到高级、从单功能向多功能的方向发展。通过调节其复合度、选择其连接形式和改变其对称性等因素，以达到功能材料所追求的高价值。在进行功能木质复合材料的研究过程中应考虑各组成的物理及化学性质，以避免各组成之间的冲突。要充分提高其主要力学性能，使其能够作为结构材料使用。

3）纳米技术在木塑复合材料中的应用 纳米科技是一门多学科交叉、基础研究与应用开发紧密联系的高技术，如：纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等。组成相或晶粒结构控制在100纳米以下长度尺寸的材料称为纳米材料。将纳米科技导入木材科学与技术领域，可把木材科学、木材一无机、有机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段。木材在变成纳米尺寸后，其材料特异性质、尺寸效应及变化机理，以及木材改性的显微结构关系可能使木材改性出现突破性的进展。木材本身存在着宏观空隙、微观空隙和介质空隙。其中的介质空隙是指三维、两维或一维尺度在纳米量级(1—100 nm)的空隙，因此可称为纳米空隙。木材中存在纳米尺度空隙意味着木材本身可以容纳纳米微粒(粉体)、纳米管和纳米棒等，由此可见，木材制造成纳米粉体或是将纳米材料填充到木材的纳米空隙、或是通过纳米材料的加入改善木材与其它材料的性质是完全可能的。

4）强化废旧塑料的回收管理

大量废旧塑料制品(薄膜、包装袋、快餐盒等)被抛向人类赖以生存的自然环境，而造成“白色污染”，这给回收治理带来难度。因此，进一步提高人们的环境保护意识，制定相应的法规来规范塑料制品市场尤其重要。对于生活垃圾，应逐步实施垃圾袋装化以及垃圾分类的措施。加大执法力度，严格控制“白色污染”的出现，以便于有效地对废塑料制品进行回收利用。

5）改善木塑复合界面相容性

可利用物理或化学的方法，对木纤维的表面进行预处理，改变木纤维表面的状态，以达到改善表面相容性的目的。木质材料是由纤维素、半纤维素、木素以及抽提物等组成的天然高分子材料，它是一种不均匀的各向异性材料，因此界面特性十分复杂。同时，组成木质材料的纤维素、半纤维素、木素等主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基等官能团，其表面表现出很强的化学极性，因而在木材纤维表面主要是通过对极性官能团进行酯化、醚化、接枝共聚等改性处理，使其生成疏水的非极性化学官能团并具有流动性，使木材纤维表面与塑料表面的溶解度相似，以降低塑料基材与木质材料表面之间的相斥性，达到提高界面粘合性的目的。这可从物理改性与化学改性两个方面着手进一步研究。

6) 新材料在木塑复合材料中的应用。随着玻纤材料、空心微珠材料及纳米材料等技术的发展，将其加入到木塑复合材料中来提高木塑复合材料的力学性能是完全可行的。

7）木塑复合材料成型技术和装备的发展方向。近年来木塑复合材料成型技术和装备的研究正在快速地发展。这项技术的发展具有以下6 个特点： （1）提高木塑复合材料表面相容性依然是研究的热点之一；

（2）聚合物基体由单组分再生料向多组分再生料方向发展， 使回收的多组分废旧塑料（PE、PP、PVC、ABS 等）原料和经过表面改型的植物纤维进行混合成型，制出木塑复合材料制品；

（3）植物纤维份数由低份数（50 份以下）向高份数（1 0 0 份以上）发展，进一步降低材料成本， 增强产品的市场竞争力；

（4）木塑复合材料微发泡技术、大型宽幅较厚的板材制品技术等成套设备及制品成型技术的开发，改善木塑制品应用中存在的诸如密度大、尺寸不能满足实际需要等问题，不断扩大木塑制品的应用领域；

（5）木塑复合材料填充有植物纤维和其它填料（比如玻璃纤维等），以不断的创新，开拓木塑复合材料的应用领域；

（6）设计新型的混炼设备和专用模具，以进一步解决木塑复合材料难混合、难成型等缺点和提高生产效率。

（8）加工工艺的开发。单一挤出型材向复合共挤、包裹共挤方向发展；引入发泡工艺技术，从高泡向低泡、微发泡方向发展。

（9）木塑复合材料生产设备系统集成：系统集成是木塑复合材料生产的关键。

八、塑木的国内生产厂家 1、 安徽红树林新材料科技有限公司

安徽红树林新材料科技有限公司是一家集木塑材料和制品的研发、生产、销售、设计及应用为一体的高科技民营企业。

红树林木塑是一种以天然植物纤维和塑料（主要是高密度聚乙烯）为主要原料，加入必要的化学助剂，在高温高压下挤出成型的，集塑料和木材的优质特性为一身并且可循环利用的新型环保材料。目前广泛应用于：园林景观、室外地板、栅栏、护栏、凉亭、墙板、托盘、货架、工业包装系列、建筑等领域。

2、 安徽森泰塑木新材料有限公司

安徽森泰塑木新材料有限公司是安徽森泰集团旗下于2006年12月份组建的一家高科技民营企业。集团总部位于“中国竹子之乡”安徽省广德县广德经济开发区长安路北段 ,主要生产“户外用木塑环保复合型材”系列产品，也是竹木工艺品生产和出口企业。

森泰塑木是在国家循环经济的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下兴起的项目，倡导的是一种可持续发展的战略。

公司现有职工及技术人员700多人，配套生产线80条，形成年产塑木制品40000吨以上的生产规模，产品涵盖三大系列八十个品种 。公司于2007年6月正式投产，目前已成为这一行业内的先行者。

3、 临沂康亿家生态木业有限公司

临沂康亿家生态木业有限公司成立于1999年，占地60亩，资产6000万元，共有员工及技术工程人员360人，年产量2万吨。是一家集原材料研发、产成品设计、生产、销售于一体的高科技大型民营企业。

4、 广州凯迪林木业有限公司

广州凯迪林木业有限公司是集研发、生产、销售生态木和售后服务为一体的综合型企业。

九、总结

木塑复合板材兼具木材和塑料的成本和性能优点，并且这种材料有耐腐蚀、不翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点，因此，把木粉填充混合加工成为建筑和结构用型材已成为目前塑料挤出行业中最为活跃的领域之一，回收废旧塑料、植物秸杆等是对资源的再利用，可以有效地减少木材用量，保护森林。

木纤维和植物纤维来源充足，质轻价廉，对设备磨损小，制成品尺寸稳定，电绝缘性好，可反复加工，无毒，且能生物降解，对自然环境不会造成污染。热塑性塑料主要为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等聚烯烃，可用新料、回收料或二者的复合材料。利用天然木纤维废料和废旧塑料生产的代木新型材料，与目前市场上流行的含天然木质纤维的复合材料(例如复合地板)相比，不但成本低，且不含甲醛等对人体有害的物质。

以木塑复合材料来代替木材，不仅可减少对木材的需求量，节约森林资源，而且缓解了白色污染日益严重的问题。它通过对废弃资源的综合利用，变废为宝，化害为利，具有很高的经济效益和社会效益，符合科学发展观和可持续发展的要求，符合建设节约型社会和发展循环经济的要求，具有广阔的发展前景。