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專題報告

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一文了解木塑復合材料及其應用

木塑復合材料(wood-plastic composites,WPC)是一種以植物纖維填充熱塑性塑料并通過擠出等加工成型的復合材料。目前,國內外對它稱謂不一,也有將其稱之為塑木,環保木,科技木,再生木,聚合木等。

一文了解木塑復合材料及其應用

WPC具有很多明顯的優點:與相應的塑料相比,WPC具有更好的拉伸強度、拉伸模量、硬度、彎曲性能和抗蠕變性能,以及更自然的外觀;與木材相比,WPC具有更好的尺寸穩定性、耐水性、維護性和加工性能;有一定的生物降解性和可回收性,環保性較好;可大量利用廢舊塑料和木粉、秸稈、稻糠等農業和林業的廢棄物,成本低廉,并可減少白色污染。

目前已經制得了PE、PP、PVC、PS 和 PUR基等類型木塑發泡復合材料,其中,PVC基木塑發泡復合材料由于具有化學穩定性強、強度高、耐酸堿腐蝕、耐水浸泡、阻燃及成本低等優點,已被廣泛應用。典型的木塑復合材料生產工藝是利用熱攪拌技術將木質纖維和熱塑性塑料充分混合,再以擠出、層壓、模壓或者注塑的方式成型得到木塑復合材料。

木塑復合材料既有熱塑性塑料的易成型性,又有類似木材的二次加工性,如可切割乳、能粘接、可涂飾,且具有抗蟲蛀、耐老化、吸水性小、可重復利用等優點,故被廣泛應用于各個領域。

一、包裝行業

木塑復合材料目前在國際上應用最廣的產品是托盤。近年來,中國托盤市場總體是向上發展的趨勢,托盤年產量大概為3億片,托盤市場保有量達到14.5億片左右。

一文了解木塑復合材料及其應用

二、鐵路軌枕

目前,木塑復合材料鐵路軌枕因成本偏高而用量不大,但卻很有前景。如何進一步降低成本,已成為能推廣應用的關鍵。

一文了解木塑復合材料及其應用

三、建筑行業

木塑復合材料在建筑行業主要用作回廊板、窗戶和門板、混凝土水泥模板等,其中發展最為迅速的是回廊板。雖然這種回廊板比加壓處理的木材價格高,但它不需要太多維護,不易開裂,有良好的環境親和性。建筑門窗是另一個重要應用領域,木塑異型材在隔熱保溫、防腐、裝飾等方面都優于傳統建材。

一文了解木塑復合材料及其應用

四、園林庭院

園林庭院方面主要用于制造室外桌椅、庭院扶手及裝飾板、露天地板、廢物箱等。

一文了解木塑復合材料及其應用

五、汽車內裝飾件

在汽車內裝飾方面,福特、奔馳、奧迪、寶馬、豐田、雪鐵龍、沃爾沃等名牌轎車的裝飾件基材,均使用了木塑復合材材料。從近幾屆國際汽車博覽會推出的轎車等零部件產品看,采用木塑復合材料制造轎車內裝飾基材,已經成為此類產品發展的趨勢。

一文了解木塑復合材料及其應用

木塑復合材料作為一種理想的環保型代木新材料,順應全球提倡綠色環保、低碳節能的發展趨勢,能高效循環利用廢棄塑料及廢棄生物質資源,解決白色污染,減少森林砍伐,助力國家“雙碳”目標實現。近年來,木塑復合材料得到國家產業政策的大力支持。

從細分市場看,我國塑木復合材料在建材行業中應用情況良好。木塑材料生產中新技術的應用將使其獲得更大的拓展空間,按照目前可以應用的木塑工藝,木塑材料可從建筑領域擴充到交通、鐵路、航運、汽車、電器、包裝等更廣泛的層面,成為木材、金屬、塑料、陶瓷、水泥、玻璃等傳統材料的有力競爭者,在資源利用中最大限度地實現低值化材料向高值化應用領域的轉移和推進。

國內是世界上木材資源相對短缺的國家之一,木材供需結構性矛盾突出,森林擁有量、木材消耗量與經濟快速發展之間的沖突不可避免。據統計,每生產1噸木塑復合材料,用于替代天然木材可以實現減排二氧化碳7.5噸,間接增加森林碳匯,木塑產業能帶來顯著的生態環境效益,是一個典型的低碳產業。

國內木塑產業發展現狀及展望在國家循環經濟政策的鼓勵和企業潛在效益需求的雙重推動下,全國性“木塑熱”逐漸興起。木塑企業集中分布在珠三角和長三角地區,東部遠遠超過中、西部。東部個別企業工藝水平較為領先,南方企業則占有產品數量和市場的絕對優勢。行業內主要技術代表企業的試驗樣品已達到或超過國際先進水平。

木塑復合材料是理想的代木代塑新材料,在全球“綠色環保、低碳節能” 發展趨勢下,全球木塑復合材料市場需求穩定增長。相比歐美市場,國內木塑復合材料應用尚未廣泛普及,在“雙碳”目標及國內木材自給率偏低的背景下,國內木塑行業未來市場前景廣闊。


參考文獻:
[1]《2022-2027年中國木塑復合材料行業發展趨勢及投資風險研究報告》.中研普華產業研究院, 2022
[2]復合材料學. 張以河 -2版. 北京:化學工業出版社,2022.


此文由中國復合材料工業協會搜集整理編譯,部分數據來源于網絡資料。文章不用于商業目的,僅供行業人士交流,引用請注明出處。

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