WPC木塑复合材料培训资料

1Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.©byARTCOMPTAllrightsreserved.塑木复合材料培训教材竹木地板部采购专员2Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.一、WPC材料的定义范畴z二、WPC材料的性能z三、WPC材料的应用z四、WPC材料的生产工艺流程z五、WPC材料国内外发展概况z六、国标z七、附录3Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.一、WPC材料的定义范畴1.WPC材料定义利用聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚氯乙烯PVC等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。2.WPC材料主要组分2.1由于天然纤维在高温加工过程中容易焦化，现有的WPC产品大都选用熔点在230℃以下的热塑性树脂，如：PE、PP、PVC、ABS等。2.2WPC中还含有偶联剂、环境稳定剂及加工润滑剂。2.3为了配合顾客对产品颜色的特殊要求而加入色粉，如白色WPC产品需加钛白粉4Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.二、WPC材料的性能5Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.二、WPC材料的性能z1、WPC材料特点z优点：z①良好的加工性能木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。z②良好的强度性能木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。z③具有耐水、耐腐性能，使用寿命长木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。z④优良的可调整性能通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。z⑤具有紫外线光稳定性、着色性良好。z⑥WPC昀大优点就是变废为宝，并可100％回收再生产。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。z⑦原料来源广泛生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。z⑧可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。6Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.二、WPC材料的性能z2、WPC材料特点z缺点：z①机械性能：因含有大量的亲水性集团-羟基（-OH)，职务纤维具有很强的极性，而常见树脂基体通常为非极性、不亲水的，故植物纤维和树脂基体的相容性很差，界面粘结强度低，影响了WPC的机械性能。z②基团分布不均：由于羟基间可形成氢键（H﹢），植物纤维之间有很强的相互作用，使得其在树脂体中的分散极差，要达到均匀分散较为困难。z③材料易降解：成型加工时植物填料易降解变色，不适合的配混合加工工艺会导致WPC的性能下降。z④市场认知度：欧美等发达国家的木塑行业经历了20几年，但国内的木塑行业发展不足十年，因此市场认知度低，多数木塑产品品质不高缺乏市场竞争力，而且诸多相关研发机构、辅助厂商缺乏与企业的协调不能相互提供支持7Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.二、WPC材料的性能z3、WPC材料与其他材料性能对比8Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.三、WPC材料的应用z1、WPC材料应用范围木塑地板因其免维护、免油漆、不惧风雨、不会开裂、亲近自然等优点而适用于要求高品质的场所，尤其在水岸建筑、潮湿环境中，木塑产品有明显的优势：z室外：草坪甬道、游泳池、露天连廊；z花箱板：花箱、树池、篱笆、垃圾桶；z装饰板：外墙装饰板、遮阳板、百叶窗条；z板凳条：坐凳、椅条、靠背条；z标志牌：标志牌、指示牌、宣传栏；z结构材：立柱、横梁、龙骨；z亲水铺板：码头、水上通道、近水建筑；z型材：栈道、步道、桥板、扶手、护栏、栅栏、围栏z其他：花架走廊、户外凉亭、露天平台、停车房、顶板9Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.三、WPC材料的应用z2、WPC材料应用图集10Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、WPC材料的生产工艺流程zWPC材料生产流程图11Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、WPC材料的生产工艺流程zWPC材料车间流程图12Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、WPC材料的生产工艺流程zWPC材料生产加工技术分析z木塑制品的成型加工包括几种形式：挤出成型、压延成型、注射成型、压制成型等。由于采用不同的加工设备，具体工艺流程会有相应的变化。z压延成型：在压延加工成型后，其过程分为两种：一种是将混合材料放入挤出机中通过模具挤出板材后，再经辊压成型为不同尺寸、规格的板材；而另一种是将混合的物料在开炼机种经开炼、密炼后成片，粉碎后再挤出压延成片。目前，压延成型的方式在我国已有引进的国外生产设备。z挤出成型：在挤出成型加工中，其成型方式和设备与塑料加工中常用的型材、板材加工技术类似。方法为：将混合好的物料放入挤出机中，通过模具挤出不同形状的断面型材或板材。挤出机可分为单螺杆和双螺杆两种形式，根据不同情况可选用不同的挤出机。双螺杆挤出机由于其优异的加工性和产量较高，而越来越多地受到人们的欢迎。但双螺杆挤出机有一个较大的缺陷，就是一次性投入的购置费大于单螺杆挤出机2~3倍以上。在成型加工中，模具的作用非常重要，也可以说在木塑加工技术中，除了配方技术外，模具是第二个关键技术。13Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、WPC材料的生产工艺流程zWPC材料生产加工技术分析在挤出加工中，从模具挤出的异型制品或板材需要冷却定型。通常，定型方式分为干式和湿式两种，还可以有水冷和风冷的形式。选择哪种定型形式，要看其所作制品的情况而定。如果木粉含量较高，在高于塑料比例的情况下，要选择干式定型及风冷形式，反之就选用湿式水冷定型。但由于木塑技术是一种新型的加工成型技术，因此，几种形式的定型有时候需要互换交叉使用，这可视当时情况和自身技术而灵活选定。经过定型的产品（包括型材、板材）一般要经过一牵引装置，使其稳定连续的进行生产，这样就完成了全部挤出生产的过程。14Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、WPC材料的生产工艺流程zWPC材料生产配方分析15Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.五、WPC材料的国内外发展概况zWPC材料国外概况z1.1907年，国外已利用热固性酚醛树脂与木粉复合制得木塑复合材料，受当时技术限制，其产品飞边、毛刺等缺点严重。z2.20世纪90年代，植物纤维/热塑性塑料成了木塑复合材料的首选替代品,其产品也进入世纪应用阶段。美国、加拿大、俄罗斯、德国等国家的公司相继建立木塑复合材料生产线。z3.意大利公司在70年代末开始从事木粉填充塑料配混料加工工作，并用导向锥型双螺杆挤出机生产50%木粉和50%PP的热成型板材，聚成还可以生产70%~80%木粉和20%~30%PP的型材。z4.日本公司经过长达18年的研究，2001年研制出比木屑板、MDF板、胶合板具有更优良性能的大型木塑板材，其弯曲强度达到580kgf/cm2（普通木塑是160kgf/cm2）,开创了木塑材料加工方面的多项领先技术，据称日本独有的木粉干燥技术可使木粉含水率达到0%，其产品可广泛应用于建筑模板、门窗、家居、墙板等16Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.五、WPC材料的国内外发展概况zWPC材料国内概况z1.1999年起，北京化工大学开始研究木塑复合材料一步法挤出成型生产技术。z2.北京化工研究院在木粉填充塑料挤出成型的工艺、配方、专用设备、制品模具设计等方面取得突破。z3.中国林科院木材所，在压制工艺木塑板材制品开发上取得进展。z4.北京工商大学、广东工业大学、唐山塑料研究所、国防科技大学等在木粉改进填充塑料方面进行研究。z5.1998年，加拿大未来技术有限公司将木塑材料技术全面在我国推出，在北京成立了技术研发中心。z6.安徽蒙城县铝塑型材有限公司与蒙城县铝塑研究所合作，研制成功并建设了国内首个木塑生产线，并申请国家专利。z7.其他：江苏、山东、浙江等地企业在对木塑工艺、设备进行研究，如安徽国风。17Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.五、WPC材料的国内外发展概况zWPC材料发展前景z1.北美是目前世界上WPC市场最大的地区。数据显示，2001年，北美市场WPC材料用量为32万吨，2005年前年需求以两位数递增。z2.中国是一个木材资源贫乏的国家，木材资源有限，木塑复合材料正是在这种情况下诞生。它的出现为废旧木材和塑料的有效合理利用找到新途径。z木塑复合材料是绿色环保材料，可以回收利用低成本的废旧木材和塑料，用此技术生产出来的木塑复合材可替代木材。它既符合国家经济形势发展的需要，也符合国家的产业政策，而且产品使用范围广。因此，木塑复合材料是一种极具发展前途的材料，也是一项有生命力有市场开发前景的创新技术，具有广阔的市场前景、良好的经济效益和社会效益。18Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.六、国标：GB/T24508-2009z发布部门：中国人民共和国国家只讲监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会z发布时间：2009-10-3019Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.六、国标：GB/T24508-200920Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.六、国标：GB/T2