木塑地板的發展現狀概述

張 燕，宋魁彥

(東北林業大學生物質材料科學與技術教育部重點實驗室，哈爾濱150040)

木塑復合材料 (Wood-Plastic Composite，簡稱WPC)是一種環保的新型材料［1］，主要是將木粉或竹粉等與塑料顆粒混合經過造粒設備制成木塑復合材料，再經過擠出或熱壓等工藝形成不同規格、不同形狀的產品［2－4］。木塑地板是木塑復合材料產品的一種，由于木塑復合材料具有防水、防潮、防蛀、耐腐蝕、尺寸穩定性能好等優點［5－7］，所以木塑地板受到廣泛關注。

1 木塑行業發展概述

1.1 國外木塑行業的發展概述

國外木塑行業發展速度較快，技術水平較為成熟，其中北美和歐洲有較大的木塑市場，相關數據顯示，2002年北美和歐洲消費的木塑復合材料產品達到68萬t，2010年北美和歐洲分別以14%和19%的發展速度增長［8］。北美木塑產品以建筑類產品為主，用于戶外建筑的木塑地板和欄桿約占木塑市場的2/3份額。歐洲的木塑制品主要集中在門窗類和家具類兩大領域，用量較大且一直在增長。

日本的木塑產業發展也走在世界先列，以墻板、地板、百葉窗、家具為主，日本的研發技術較為強勁，除知名的“愛因木”外，已研究出抗菌性較強的木塑產品用于醫院等特殊公共場所。

韓國木塑產品起步較晚，市場相對較少，但仍在以每年20%以上的速度增長，韓國市場的優勢在于其始終處于新產品設計的不斷開發研究。

1.2 國內木塑行業的發展概述

2005年起，中國的木塑行業進入高速發展時期，企業和產量增長平均速度超過20%［9］。目前中國擁有木塑生產企業約210家，年產值超過24億元人民幣。其中約130家企業生產木塑地板。但是受到技術、設備和資金等方面的限制，國內木塑行業的工藝技術比較薄弱，生產成本較高，產品附加值低，多數產品的生產仍然處在起步階段。

國內木塑產品的現有生產工藝主要包括擠出成型、熱壓成型和注塑成型三種［10－11］。擠出成型是目前發展較快的生產工藝，其特點是加工周期短、生產效率高和成型工藝簡單等，但是擠出工藝同時存在著成本高、產品密度較小和硬度較低等問題。熱壓成型的特點是可獲得任意尺寸的板材，制出的板材質地致密，表面塑料含量高。注塑成型是加工方法中出現較晚的一種，尚處于起步階段，但發展迅猛。特點是產品設計自由度大，適用于形狀復雜的產品的生產，且注塑成型的木塑產品質量要由于另外兩種工藝產出的產品。

2 木塑地板的發展歷程

2.1 國外木塑地板的發展歷程

木塑地板在國外的生產較早，早在1961年，木塑復合材料就作為工業用途出現，但是由于生產技術和生產工藝的限制，木塑材料并沒有得到較好的推廣［12］。到1983年，美國一家企業首次采用意大利的擠壓注塑技術生產了木塑復合材料的汽車內襯板，這使木塑復合材料的應用擴展到新的領域，但是這種材料并未占有很大的市場份額。直至1990年，國外木塑復合材料的研究達到一定水平，鋪蓋板、園林景觀、戶外餐桌和地板等形式的實體木塑復合材料產品相繼出現，并逐步應用到各個領域，木塑復合材料的使用進一步擴大，木塑地板的生產研究開始出現，其后美國、加拿大和日本等國家均對木塑地板進行了不同程度的研究。

2.2 國內木塑地板的發展歷程

木塑復合材料在20世紀90年代從北美引入我國，當時正值我國地板產業的成長期 (1992－1996年)，當時由于相關國外貿易的促進，我國的地板種類極大豐富，實際上在這個時期，木塑地板在中國就已經出現，但由于當時的技術等問題，木塑地板的生產推廣并沒有達到理想的效果。直到2008年，木塑地板在北京奧運會會館建設中亮相，木塑地板首次受到關注，到2010年上海世博會、廣州亞運會等大型公共活動場所中木塑地板的頻頻出現，極大地推動了木塑復合材料和木塑地板的發展［13］。現在我國對于木塑產業的發展提出了一系列的政策支持，我國的木塑復合材料產業正飛速發展。

3 國內木塑地板的國家標準及相關標準借鑒

3.1 現有木塑材料的國家標準

我國現有的木塑材料相關國家標準分別為《GB/T 24508－2009 木塑地板》［14］，《GB/T 24137 －2009木塑裝飾板》［15］等，從分等、外觀質量 (素面、涂飾、貼面木塑地板正面外觀質量，木塑地板背面外觀質量)、規格尺寸及偏差、長度重量、理化性能、有害物質限量、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等八個方面規定標準。

3.2 可借鑒的相關國家標準

由于我國木塑行業的發展尚處于起步階段，因此相關的檢測評價標準并不完善，在生產檢測過程中可以通過借鑒其他相關的國家標準進行檢測［16］。《GB/T15102－2006 浸漬膠膜紙飾面人造板》［17］的國家標準中，外觀質量、理化性能檢測、檢驗方法以及檢驗規定都可以進行借鑒。 《LY/T 1330－2011抗靜電木質活動地板》［18］中，對于木塑地板的特殊使用要求，可以進行借鑒，包括理化性能檢測、試驗方法及檢驗規定等。《GB/T 24509－2009阻燃木質復合地板》［19］中可從通用技術要求、燃燒性能等級、可燃性要求等方面進行木塑地板的防火阻燃的相關研究檢測。

4 木塑地板的設計現狀概述

4.1 現有木塑地板的設計方法

通過查詢木塑地板的42種相關專利，了解到這些專利分別從功能、結構和造型三個方面進行創新設計，其中功能專利8個，結構專利24個，表面裝飾專利7個，其他創新專利3個。這些專利中，功能設計涉及到防水功能、耐磨功能、靜音功能、防滑功能、防潮功能、防靜電功能、太陽能LED燈功能和可移動功能等。

結構設計專利申請最多，主要集中在配件連接的創新和自身結構創新兩個方面。

對于木塑地板的表面裝飾，專利中有涂漆層、表面浮雕、雙面紋理、表面覆實木層和加入裝飾條等方面的創新研究。

4.2 現有木塑地板色彩和紋理

由于木塑材料作為代木產品出現，在色彩及肌理上的研究多是仿木為主。色彩多為仿珍貴木材色彩設計，紋理上多是經過砂光或拉毛處理后通過熱壓仿木材紋理，對木塑地板表面進行處理［20－22］。隨著市場需求擴大，木塑地板的染色技術也得到了一定的發展，形成以仿木材色彩為主的木塑色彩研究，還可以開發出其他的一些艷麗鮮明的色彩以供更多的選擇。

5 結束語

木塑復合材料作為一種新型環保材料，其不僅在資源循環利用方面具有很好的意義，也在低碳環保方面具有較大的貢獻。在未來木塑地板的研究和生產中，應該多考慮木塑地板的價格、多功能性和多領域的應用性。木塑地板雖然在我國尚處于起步階段的研究，但是由于國家的大力扶持和各行業的廣泛關注，木塑地板將會有很好的發展前景。

［1］ Alireza Ashori.Wood － plastic composites as promising green －composites for automotive industries［J］.Bioresource Technology，2008，99(11):4661 －4667.

［2］趙 子，王 瀾，王佩璋.木塑復合材料的研究開發進展［J］.塑料制造，2007，(3):35 －39.

［3］韓 振.PVC基木塑復合結皮發泡地板基材的研究［D］.哈爾濱:東北林業大學，2010.

［4］ Chaharmahali M，Mirbagheri J，Tajvidi M，et al.Mechanical and Physical Properties of Wood － Plastic Composite Panels［J］.Journal of Reinforced Plastics and Composites，2010，29(2):310 －319.

［5］沈凡成，賈潤禮.木塑復合材料的研究進展與發展前景［J］.塑料助劑，2010，1:5 －9.

［6］ Stark N M，Matuana L M.Characterization of weathered woodplastic composite surfaces using FTIR spectroscopy，contact angle，and XPS［J］.Polymer Degradation and Stability，2007，92(10):1883－1890.

［7］ Adhikarya K B，Pang S，Staiger M P.Dimensional stability and mechanical behaviour of wood－plastic composites based on recycled and virgin high － density polyethylene(HDPE)［J］.Composites Part B:Engineering，2008，39(5):807 －815.

［8］王海瑩.室外用木塑地板鋪裝施工規范體系的研究［D］.南京:南京林業大學，2010.

［9］雷 文，余旺旺，任 超，等.幾種木塑復合材料的性能比對［J］.塑料科技，2008，36(3):40 －45.

［10］賀德留，馬小琦.楊木木塑復合材料制作地板的研究［J］.河南林業科技，2001，21(1):9 －12.

［11］韋亞紅，董金華.木塑板市場分析與預測［J］.林業機械與木工設備，2008，36(7):12 －15.

［12］陳智修.PVC木塑復合材料及制品的開發［J］.聚氯乙烯，2004，(4):21 －22.

［13］朱宏宇，徐朝陽，李大綱，等.耐水木塑地板截面結構特征分析［J］.木材工業，2009，23(4):37 －39.

［14］朱宇宏，孫和根，陳維丹，等.GB/T 24508－2009木塑地板［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［15］趙有源，張玉東，陳 堅，等.GB/T 24137－2009木塑裝飾板［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［16］朱宇宏，吳正元，陳 韶.關于我國塑木復合材料與制品標準的研究［J］.能源技術與管理，2008，(4):145 －146.

［17］ 王 正，彭立民，周 月，等.GB/T 15102－2006浸漬膠膜紙飾面人造板［S］.北京:中國標準出版社，2006.

［18］萬 毅，李繼光，羅 炘.LY/T 1330－2011抗靜電木質活動地板［S］.北京:中國標準出版社，2011.

［19］孫和根，陳志林，趙成剛，等.GB/T 24509－2009阻燃木質復合地板［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［20］侯秀英，黃祖泰，楊文斌.改善模壓成型木塑復合材料力學性能的途徑［J］.森林工程，2005，21(1):46 －48.

［21］趙 丹，白永平，劉立洵.新型木塑復合材料成型工藝的研究［J］.森林工程，2003，19(6):13 －15.

［22］蔡紹祥，喻云水.木塑復合材料的應用及其發展前景［J］.西部林業科學，2005，34(2):113 －117.