年产5000吨PE木塑型材生产线可行性论证文献综述
2020-06-30 21:51:39
文献综述
我国在推进工业化进程的同时也在大力的推行生态文明建设,为保护生态环境我国从1998年起已明令禁止对天然森林进行砍伐。同时美国、加拿大、欧盟等相继对我国出口货物的木质包装材料实施新的植物检疫标准,并要求采取熏蒸或高温消毒处理否则将拒绝入境。在这种背景下急需采用一种新型材料来替代木质包装材料,于是木塑材料应运而生。
木塑型材是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料,与塑料合成的一种复合材料。它同时具备植物纤维和塑料的优点,适用范围广泛,几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域,同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。木塑型材,拥有和木材一样的加工特性,使用普通的工具即可锯切、钻孔、上钉,非常方便,可以像普通木材一样使用。木塑制品可代木、节木具有保护森林资源、维护生态平衡的功能,具有传统木材所不及的优良性能,无木材制品的缺陷,如木节疤、斜纹理、腐朽等。木塑制品是均质性材料,不存在顺纹、横纹的异向力学性能和径向、弦向的不同收缩率。木塑制品无论是压制、 挤压、 注射成型,只要有定型的模具和容样器即能一次成型。无加工剩余物。最有效地利用原材料且加工效率高。制品表面光滑、 平整、坚固,并可压制出立体图案和其它要求形状,不像木材还需复杂的二次加工。加入各种着色剂或覆膜能制得色彩绚丽的各种制品。木塑制品的抗水性、 抗虫蛀性、 防腐性和抗污染性远优于木材制品,采用低品质的木材能制成具有优质木材性能的制品。
虽然木塑制品的前景一片大好,但是对木塑挤出技术的研究及生产厂家的实际情况来看,挤出技术仍有不少问题有待解决。由于目前木塑制品市场的炙手可热, 新老厂家纷纷上出于成本考虑,很多厂家直接将挤出聚氯乙烯异型材的挤出机改用于挤出木塑型材,一般来说基本上也能正常运行,但仍存在一些问题。如设备的损耗。由于植物纤维的存在,原料中会存在一定的有机酸及水分,同时购进的原料及回收的木塑制品中都有可能混进异物,这些对设备的腐蚀及磨损都是可见的。排水汽问题是由于原料中植物纤维的吸水性,挤出时会产生一定的水汽,若水分含量过多,对制品的物理性能外观质量就会有影响。木塑挤出模具设计的难点主要体现在口模上,制品成型是在口模出口的冷却段,定型模对成型作用甚小。在辅机方面无需牵引,由于木塑制品出口模时刚性已经很强,牵引快则易断,慢则易堵,当定型模有阻力时也易堵。后续加工不能在线生产,为增加产品竞争力,木塑制品往往有一些后续加工手段,如打磨、烫印等,由于木塑挤出无牵引,无法消除后续加工时产生的阻力,故不能在线后续加工,降低了生产效率,增加了成本。木塑型材的基本配方主要有基料、纤维、添加剂。基料对制品的影响主要体现在物理性能、外观质量、加工工艺等方面。助剂的使用对木塑挤出制品性能的改善是显而易见的,但是目前的木塑制品在物理性能、光稳定性、吸水性上都还不尽如人意,化学发泡剂用量与木粉填充率有冲突,在降低成本的同时也降低了可回收性。因此对木塑制品用助剂的研究还有很长的路要走。对于木塑挤出技术的发展可以开发更适于木塑复合材料加工的专用设备,开发发泡工艺技术, 以降低材料成本,扩展材料使用范围。开发专用添加剂,如着色剂 、光稳定剂、抗菌剂等。
木塑复合材料的应用领域非常广泛,凡是以木材或木质材料为主材料的应用领域都可用木塑复合材料来取代如建筑结构材料,室内外各种铺板、栅栏、建筑模板、防潮隔板、楼梯板、扶手、门窗框、水上建筑、路板等。利用废旧塑料和木屑为主要原料,经适当复合工艺生产出木塑复合材料,用它为面板加木框架结构生产出一种建筑模板。其性能比普通模板抗湿性、耐磨性都要高。汽车制造中门内装饰板、底板、座椅靠背、仪表板、扶手、座位底座、顶板等。物流中各种规格的运输托盘和出口包装托盘,仓库铺垫板、运输玻璃货架等。塑木复合托盘兼备木材与塑料的双重优点,各项性能指标可与硬木产品媲美。同时还提高了产品的刚度和韧性,其价格性能明显优于其它塑料或木质产品。它既不同于铁制托盘易生锈、易腐蚀、自重大,又克服了塑料托盘易变形、易老化、高温蠕变、冷脆性,木托盘易腐烂变质、耐用性差、不耐酸碱等缺陷。塑木复合托盘 99%原料为废旧材料,可加工成各种尺寸的托盘,100%回收利用,而且完全阻燃,可降低运输、仓储火险,是非常理想的代木托盘。室内装潢方面中的各种装饰条、装饰板、镜框产品由低附加值(如木塑托盘、仓储地板)向高档方向(如室内装饰材料)发展。应用领域也由比较简单的低附加值产品向相对复杂的高附加值产品如房屋、建筑、管材等方向发展。木塑复合材料技术也因市场的发展而日趋成熟,特别是在混料、成型、温控、速度、切割、配方等方面进行了大幅度的革新和改进,并有效地提高了材料强度,降低了成本。在全球性木材资源的严重紧张的情况下,为木塑提供了广阔的发展空间。
我国的木塑产业在高速的发展中也暴露出许多问题。在这一产业中缺少集团企业和大型骨干企业,国内木塑企业很难型成有成效的力量进行扩张,行业集中度的不足大大阻滞了木塑产业向规模化和纵深度发展。目前国内木塑企业不仅研发力量投入不足,而且技术骨干奇缺,技术创新严重缺乏领军人物,青黄不接的现象比比皆是,诸多国有研发机构和高校与木塑企业没有建立有效地沟通、协调和合作机制,相互间的技术和创新交流很少,科研成果转化进程甚缓。木塑行业不仅要探索建设木塑复合材料创新技术体系,更重要的是应该创新技术转让机制。有关研究机构和高校院系要和木塑企业,特别是骨干企业建立以契约带、经济利益为基础的密切联系,要使各种新的研究成果尽快作用于生产、作用于市场,要让研发人员和他的研发成果在最短、最便捷的时间内见到成效。
参考文献
[1] 刘嘉.中国木塑产业发展方向及应对策略[J].中国学术期刊电子出版社,2012,30(10):62-64.
[2] 邵世佩等.国内外木塑制品的生产及发展[J].中国学术期刊电子出版社,2004,1(15):6.
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