木塑复合材料的生产工艺技术及未来发展趋势

史建伟

（吉林省林业勘察设计研究院，吉林 长春 130024）

木塑复合材料是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性塑料作为基体材料，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废弃植物纤维，采用相应的生产工艺技术进行混合，生产出的板材或型材。由于木塑复合材料的技术、经济、环保优势较为突出，因此在今后必将得到更为广泛的应用。

1 木塑复合材料的生产工艺技术

1.1 生产工艺技术流程

木塑复合材料的常规生产工艺技术流程为：林木废弃物、废塑料、秸秆等——分选与粉碎烘干等处理——混合——成型——冷却——牵引——切割——表面处理——成品。

1.2 生产工艺技术控制措施

1.2.1 螺杆的转速控制 在木塑复合材料的生产过程中，螺杆的转速与其生产能力之间成正比关系，所以，通过有效的生产工艺技术措施，不但提高了螺杆的转速，而且增加了挤出成型中的生产能力。但是在木塑复合材料的实际生产过程中，由于受到各种因素的影响和限制，螺杆的转速很难进行控制，例如：在PVC木粉复合材料的挤压成型中，PVC与木粉都具有明显的热敏性特征，如果螺杆的转速过高，有可能导致物料出现降解或糊化的问题。因此，在螺杆转速的控制中，一定要结合物料的性质和生产环境，转速过快或过慢都将对挤出成型的效果造成不利影响。

1.2.2 挤出机的温度与压力控制 在木塑复合材料的生产中，挤出机的温度与压力必须进行严格的监控，如果挤出机的温度过高，物料的降解加快，熔体的粘度也会随之降低，而挤出压力过小，将导致产品出现强度低、表面粗糙等质量问题。反之，则有可能出现产品的强度小、塑料塑化不良及木粉包裹不充分等质量问题。因此，在木塑复合材料的生产中，应适当的降低挤出机的实际温度，并相应的提高机头的压力，通过降低螺杆的转速，改善木塑复合材料的挤出加工性能。在木塑复合材料的加工中，各段的标准温度大体为：Ⅰ段150～170℃；Ⅱ段160～190℃；Ⅲ段 170～195℃；Ⅳ段180～195℃；机头口模段180～205℃，各段的温度要尽量保持稳定，总停留时间应≥15min。

2 木塑复合材料的未来发展趋势

随着国内外木塑复合材料生产技术的不断创新与发展，以及在各行业、各领域中的广泛应用，为其今后的发展提供了有力的条件。在木塑复合材料的未来发展中，其发展趋势主要表现在以下几个方面：

（1）木塑复合材料生产原料的选用范围将不断拓展，例如：回收 PVC、PE、PP、ABS 等废旧塑料后，根据材料的性质进行分组与清洗后，适量加入特定的改性剂，即可进行木塑复合材料的加工制造，这样不但有利于提升加工制造的效率，而且保证了各类物料的科学应用。

（2）结合国内外木塑复合材料的生产现状，特别是各种新型工艺技术的出现，必须及时研发更为精密、高效的专用设备，目前，传统的加工方式以单一的螺杆挤出成型为主，其生产效率相对较低，而且对于温度、压力的控制要求也较为严格，不适于今后的大规模、专业化生产。在今后研发的木塑复合材料生产设备中，应加强空气冷却成型生产工艺技术的应用，促进生产中由单一挤出型材逐步向复合共挤与包裹共挤的方向发展。

（3）在木塑复合材料的生产中，要注重加工工艺技术的创新和研究，特别是要注重发泡生产工艺技术的引入，由高泡逐步向低泡、微发泡的方向发展。

（4）在今后的木塑复合材料研发与生产中，应注重提高产品的附加值，例如：仓储地板、木塑托盘等产品应向高档的方向发展，进一步提高其质量和经济效益。

综上所述，在林木资源日益紧缺的情况下，木塑复合材料的研发与应用符合我国的基本国情，有利于促进木材资源的节约和可持续发展，对于构建资源节约型社会具有重要的意义和作用。从国内外木塑复合材料的生产现状而言，生产工艺技术方面尚存在一定的缺陷，其总体生产效率和质量相对较低。因此，在今后的木塑复合材料生产中，应将其作为一种新型环保材料大力推广，而且要尽量通过生产工艺技术措施的升级与完善，达到生产成本不断降低，生产效率和质量不断提升。

［1］ 王正，鲍甫成.木塑复合材料界面特性及其影响因子的研究［D］.北京：中国国家图书馆，2001.

［2］ 朱晓群，周亨近.木粉/HDPE复合材料的力学性能与流动性能［J］.北京化工大学学报，2001，（1）：56-58.