木塑復合材料的生產工藝技術及未來發展趨勢

史建偉

（吉林省林業勘察設計研究院，吉林 長春 130024）

木塑復合材料是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性塑料作為基體材料，與超過50%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢棄植物纖維，采用相應的生產工藝技術進行混合，生產出的板材或型材。由于木塑復合材料的技術、經濟、環保優勢較為突出，因此在今后必將得到更為廣泛的應用。

1 木塑復合材料的生產工藝技術

1.1 生產工藝技術流程

木塑復合材料的常規生產工藝技術流程為：林木廢棄物、廢塑料、秸稈等——分選與粉碎烘干等處理——混合——成型——冷卻——牽引——切割——表面處理——成品。

1.2 生產工藝技術控制措施

1.2.1 螺桿的轉速控制 在木塑復合材料的生產過程中，螺桿的轉速與其生產能力之間成正比關系，所以，通過有效的生產工藝技術措施，不但提高了螺桿的轉速，而且增加了擠出成型中的生產能力。但是在木塑復合材料的實際生產過程中，由于受到各種因素的影響和限制，螺桿的轉速很難進行控制，例如：在PVC木粉復合材料的擠壓成型中，PVC與木粉都具有明顯的熱敏性特征，如果螺桿的轉速過高，有可能導致物料出現降解或糊化的問題。因此，在螺桿轉速的控制中，一定要結合物料的性質和生產環境，轉速過快或過慢都將對擠出成型的效果造成不利影響。

1.2.2 擠出機的溫度與壓力控制 在木塑復合材料的生產中，擠出機的溫度與壓力必須進行嚴格的監控，如果擠出機的溫度過高，物料的降解加快，熔體的粘度也會隨之降低，而擠出壓力過小，將導致產品出現強度低、表面粗糙等質量問題。反之，則有可能出現產品的強度小、塑料塑化不良及木粉包裹不充分等質量問題。因此，在木塑復合材料的生產中，應適當的降低擠出機的實際溫度，并相應的提高機頭的壓力，通過降低螺桿的轉速，改善木塑復合材料的擠出加工性能。在木塑復合材料的加工中，各段的標準溫度大體為：Ⅰ段150～170℃；Ⅱ段160～190℃；Ⅲ段 170～195℃；Ⅳ段180～195℃；機頭口模段180～205℃，各段的溫度要盡量保持穩定，總停留時間應≥15min。

2 木塑復合材料的未來發展趨勢

隨著國內外木塑復合材料生產技術的不斷創新與發展，以及在各行業、各領域中的廣泛應用，為其今后的發展提供了有力的條件。在木塑復合材料的未來發展中，其發展趨勢主要表現在以下幾個方面：

（1）木塑復合材料生產原料的選用范圍將不斷拓展，例如：回收 PVC、PE、PP、ABS 等廢舊塑料后，根據材料的性質進行分組與清洗后，適量加入特定的改性劑，即可進行木塑復合材料的加工制造，這樣不但有利于提升加工制造的效率，而且保證了各類物料的科學應用。

（2）結合國內外木塑復合材料的生產現狀，特別是各種新型工藝技術的出現，必須及時研發更為精密、高效的專用設備，目前，傳統的加工方式以單一的螺桿擠出成型為主，其生產效率相對較低，而且對于溫度、壓力的控制要求也較為嚴格，不適于今后的大規模、專業化生產。在今后研發的木塑復合材料生產設備中，應加強空氣冷卻成型生產工藝技術的應用，促進生產中由單一擠出型材逐步向復合共擠與包裹共擠的方向發展。

（3）在木塑復合材料的生產中，要注重加工工藝技術的創新和研究，特別是要注重發泡生產工藝技術的引入，由高泡逐步向低泡、微發泡的方向發展。

（4）在今后的木塑復合材料研發與生產中，應注重提高產品的附加值，例如：倉儲地板、木塑托盤等產品應向高檔的方向發展，進一步提高其質量和經濟效益。

綜上所述，在林木資源日益緊缺的情況下，木塑復合材料的研發與應用符合我國的基本國情，有利于促進木材資源的節約和可持續發展，對于構建資源節約型社會具有重要的意義和作用。從國內外木塑復合材料的生產現狀而言，生產工藝技術方面尚存在一定的缺陷，其總體生產效率和質量相對較低。因此，在今后的木塑復合材料生產中，應將其作為一種新型環保材料大力推廣，而且要盡量通過生產工藝技術措施的升級與完善，達到生產成本不斷降低，生產效率和質量不斷提升。

［1］ 王正，鮑甫成.木塑復合材料界面特性及其影響因子的研究［D］.北京：中國國家圖書館，2001.

［2］ 朱曉群，周亨近.木粉/HDPE復合材料的力學性能與流動性能［J］.北京化工大學學報，2001，（1）：56-58.