木塑复合材料加工工艺与设备的研究.pdf

人造板通讯研究与探讨
木塑复合材料加工工艺与
设备的研究

薛平1，王哲1，贾明印1，武志怡2
（1.北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所，北京100029；2.化工出版社，北京100029）

摘要：介绍了木塑复合材料的发展趋势和成型方法，并针对木塑复合材料成型中的关键问题，详述了木塑复合
材料挤出成型过程中原料及助剂选择和工艺参数的设定，以及其特殊的成型设备。
关键词：木塑复合材料；挤出；相容性；偶联剂；成型设备
中图分类号：TS653.5文献标识码：A文章编号：1009-850X（2004）11-0009-05

StudyonProcessingTechnologyandEquipmentsofWoodPlasticComposites
（1.InstituteofPlasticMachineryofBUCT，Beijing，100029Chian；2.PubishingHouseofChmicalIndustry，Beijing
100029，China）
Abstract：Thedevelopmenttrendandformingmethodsofwoodplasticcomposites(WPC)werebrieflyintroduced.Aiming
atthekeypointsintheformingprocessofWPC,properlyselectingtherawmaterialandadditives,settingofprocessing
parametersandusingspecialequipmentinextrusionprocessingofWPCwereintroducedindetails.
KeyWords：woodplasticcomposites；extrusion；compatibility；couplingagent；formingequipment

木塑复合材料兼有木材和塑料的双重特性。它有着短、效率高、成型工艺简单,它在工业化生产中与其它
天然木材的外观，可锯、可钉、可粘结、可上漆。同时，加工方法相比有着更广泛的应用。
它防虫，防腐，吸水性小，不易变形，不开裂，机械性木塑复合材料的挤出成型可分为一步法[2]和多步法。
能好，具有坚硬、强韧、持久、耐磨、尺寸稳定等优点。一步法是木塑复合材料的配混、脱挥及制品挤出在一个
一般来说，木塑复合材料的硬度较未处理的木材高2~8设备或一组设备内连续完成。多步法是木塑复合材料的
倍，耐磨性高4~5倍，甚至比大理石还高。而各种添加配混、脱挥和制品挤出在不同设备中完成，可以先将原
剂的应用，又赋予它许多特殊的性能，比如向木塑复合料配混制成中间木塑粒料,然后再挤出加工成制品。采
材料的原料中加入发泡剂进行发泡挤出，可以降低产品用一步法时,若脱挥、脱水不佳将使产品因有气泡而力
密度，提高其韧性和抗冲击性能。此外，它还是一种环学性能大幅度降低；同时，它要求制品的结构不能太复
保材料，可回收重复使用，且原料廉价丰富，它在减少杂。所以，实际加工过程中一步法常常由于木粉含水量
环境污染、保护森林资源、促进经济发展方面都有良好高和制品结构复杂而受到限制。目前国内外工业化生产
的效益，因而它受到了众多研究者关注。20世纪90年代所采用的主要是多步法。北京化工大学塑机所在这方面
以来，北美、欧洲的许多国家对木塑复合材料已进行了已进行了多年研究，并有多条生产线已投入了工业化生
大量的研究，近年来国内对它的研究也日益增多。同时产。
它的生产和应用也得到了迅速增加，北美和欧洲2002年2需解决的关键问题
消费的木塑复合材料达到68万t，并预计到2010年前将木塑复合材料加工的关键技术是保证木粉在高填充
以14％和19％的速度增长，远远高于同期塑料工业的总量的前提下如何确保材料有高的流动性和渗透性，从而
体增长率[1]。能促使塑料熔体能充分地粘接木粉，达到共同复合的力
1木塑复合材料的发展趋势与成型方法学性能及其他方面的使用性能，最终用较低的生产成本
根据木塑复合材料的研究与应用的进一步发展，可生产出具有较高的使用性能的制品。因此在挤出成型过
以预计其加工技术主要有如下发展趋势：（1）原料多样程中需解决以下三个方面的问题[3]：
化；（2）木粉填充量超高化；（3）设备工艺专业化；（4）（1）原材料—如何提高塑料与木粉之间界面的相容
产品高档化。性；
目前其工业化生产中所采用的主要成型方法有：挤（2）制品的成型设备及成型工艺—如何保持稳定加
出成型、注射成型和热压成型。由于挤出成型加工周期料、进行有效脱挥、提高木粉在体系中共混分散、设定

2004/119
人造板通讯研究与探讨

合适的挤出温度及建立足够的成型压力保证产品的性3.1.2.2增塑剂
能；对于一些