文 献 综 述

1. 引言

由于经济与环保的优点，近些年在国内木塑复合材料（Wood plastic composites，WPC）快速发展。一方面，我国是一个木材资源贫乏的国家，森林覆盖率仅为 12.7%，只相当于世界森林覆盖率的 61.3%，人均森林蓄积量为 10m³，只有世界人均蓄积量的 12.5%。而木材利用率却很低，在木材加工和使用过程中有20%～30%的木粉和边角余料未被有效利用。另一方面，我国的城市垃圾中塑料废弃物已占到垃圾总量的25% ~ 35%，据了解，我国每年废弃塑料的总量高达7 000万t 以上，废弃塑料在填埋后需要上百年才能分解完毕，且分解过程会对土质造成破坏。因此木塑复合材料的开发为废弃生物质材料和塑料的有效合理利用开辟了新的途径 ^[1]。

在国外，木塑复合材料的产业化推广始于20世纪80年代。目前，各类木塑制品在美国、加拿大、德国、英国、荷兰、日本和韩国等国家已得到较为广泛的应用，形成了比较规范的产业和市场。其中美国已形成一个从研发、原材料收集、设备制造、模具、成品到市场营销的完整产业链。几家最大的木塑复合材料公司， 如 TREX公司等都在纽约证券交易所上市，TREX的年营业额已超过5亿美元。WPC 产业在欧洲的突出特点是应用于汽车工业，2005年欧洲汽车工业消费的 WPC 达到7万 t。日本拥有WPC 产业化的成套生产技术和设备，产品精细、质量较高，广泛应用于水产养殖设施和运输业，特别是住宅建材领域。2004 年，日本全国的生产量已经超过 10 万 t ^[2]。

WPC 替代部分实木材料，可有效地缓解森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾，体现绿色环保的理念。在全球森林资源日益枯竭和生态环境严重恶化的背景下，低碳减排的要求日益严峻的背景下，WPC 作为一个新兴的绿色环保的产业，各国政府都出台了一些文件和指导性意见，将发展循环经济、加快 WPC 产业的建设列为可持续发展的重要方向。

2. 木塑复合材料的定义及组分

2.1. 木塑复合材料的定义

木塑复合材料在美国材料试验协会（ASTM）中给出的定义是”一种主要由木材或纤维素为基础材料与塑料（也可以是多种塑料）制成的复合材料”。主要是将木屑、竹屑、稻壳、麦壳、麦秸、花生壳、大豆壳、甘蔗渣等低值或废弃的生物质材料破碎后，以纤维或粉末的形态作为填料添加到高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等热塑性塑料中，利用传统的塑料加工工艺，通过挤出、热压、注塑等加工方法制备的一种新型材料，具有实木材料的木质感和塑料基体的耐候性、耐微生物性的优点，而且成本低廉、可回收再次加工，目前 WPC 仿木材料制品在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面都有广泛的应用^[3]。

2.2. 木塑复合材料的组分

制造木塑复合材料的原料主要有4种：①热塑性塑料；②木材纤维/木粉/刨花；③偶联剂；④添加剂。木材组分是最常见的植物类填料，不过其他农业植物纤维也有大量应用。偶联剂有时也被归类为添加剂，它们在WPC构成中虽然用量很少但已经成为不可或缺的重要成分，对WPC的加工过程和成品性能都有显著影响。如果纤维含量较高，有时还需添加少量的热固性树脂^[4]。