木塑材料開辟新材料產業資源化新道路
——訪北京化工大學“木塑復合材料”工程領域相關專家

□記者/羅貞禮/

木塑材料開辟新材料產業資源化新道路
——訪北京化工大學“木塑復合材料”工程領域相關專家

□記者/羅貞禮/

WPC Has Opened a New Road for the New Materials Industry

圖片人物：北京化工大學材料科學與工程學院徐日煒副教授（中）、牛茂善博士（右）和科技開發公司廖延君高工（左）。

《新材料產業“十二五”發展規劃》（以下簡稱《規劃》）明確提出，在“十二五”期間，將集中力量組織實施一批重大工程和重點項目，突出解決一批應用領域廣泛的共性關鍵材料品種，提高新材料產業創新能力，加快創新成果產業化和示范應用，擴大產業規模，帶動新材料產業快速發展。其中“新型節能環保建材示范應用專項工程”是10類重大專項工程之一，界定的主要內容為“組織推廣400MPa以上高強度鋼筋、高效阻燃安全保溫隔熱材料、新型墻體材料、超薄型陶瓷板（磚）、無機改性塑料、木塑等復合材料、Low-E中空/真空玻璃、涂膜玻璃、智能玻璃等建筑節能玻璃。提高建筑材料抗震防火和隔音隔熱性能，加快綠色建材產業發展，擴大應用范圍，推動傳統建材向新型節能環保建材跨越”。為更好地了解《規劃》確定的重大專項工程相關組織實施情況，記者選取“新型節能環保建材示范應用專項工程”中的“木塑復合材料”，特意采訪了北京化工大學“木塑復合材料”研究領域及組織推廣方面的徐日煒副教授、牛茂善博士和廖延君高工等相關專家。

記者：隨著國民經濟持續高速增長，能源消耗和污染排放總量居高不下，已成為經濟可持續發展的重大障礙，應運而起的木塑復合材料已進入一個快速發展時期，木塑復合材料產業的優勢逐漸顯現，請徐教授先介紹一下國內外木塑復合材料產業現狀及發展前景。

徐日煒：木塑復合材料作為一種節材代木新材料，是指任何包含植物（包括木材和非木材）纖維和熱固性或熱塑性塑料的復合材料，具有原料資源化、產品可塑化、環保可再生等優勢，可以在一定程度上解決廢棄塑料與廢棄木材的環境污染及再生利用等問題，是一種真正意義上的新型綠色環保用材，幾乎可以完全替代原木、塑料、塑鋼等。隨著技術水平的提高和加工工藝的創新，我國對木塑復合材料的發展也更為重視。2001-2007年，國家發展和改革委員會（簡稱“國家發改委”）（包括原國家經貿委）連續7年將木塑復合材料項目列入“國家高技術產業化新材料專項”；2002年，國家科學技術部“863”項目和國家林業局“948”計劃將木塑復合材料列入了生物質課題；2007年，國家發改委又將木塑復合材料的專用擠出設備列入《當前國家鼓勵發展的環保產業設備（產品）目錄（2007年修訂）》。木塑復合材料產業這樣一個新興產業，能夠與國家提倡、支持和鼓勵發展的項目存在如此之多的關聯性，足見其潛在的應用價值，也預示了它強大的生命力和良好的發展前景。

北美是世界上木塑產品發展最快、市場最大、應用最多的地區。近幾年，美國的木塑復合材料產業鏈條已經發展完整，年產量超萬噸的企業已逾50家，其研發機構也不在少數。歐洲生產木塑制品的時間較早，但整體水平落后于北美地區，基于所擁有的先進研發能力和生產設備，近幾年歐洲木塑制品的增長勢頭也十分強勁，其應用多集中在窗戶、門板、家具生產制造上，尤其在汽車工業領域，歐洲更處于領先地位。日本的木塑產品以品質優良著稱，被認為是國際上質量最高的木塑產品之一，其使用范圍包括室外建材、室內門板、地板和樓梯等。

與北美地區等發達國家市場相比，木塑復合材料制品在我國還沒有得到大面積推廣，還有相當大的增長空間。據不完全統計，我國木塑復合制品年產量已接近10萬噸（其中，50%用于地板、15%用于門窗、15%用于護欄、20%為其他產品），產值可超過8億元。預計到2015年，木塑復合材料的需求將以年均13%的速度增長。無論是從產品規模還是從產品質量層面分析，我國木塑復合材料已經開始從成長階段向成熟階段過渡，正處于加快發展與不斷提升的新階段。

受益于廢木屑、刨花、經粉碎處理的稻稈、花生殼、椰子殼等植物纖維得天獨厚的天然優勢，以及國家出臺的一系列鼓勵生物質材料發展的政策優勢，木塑復合材料已發展成為一個能充分承載資源節約、循環經濟、環境保護和可持續發展等諸多先進理念的新材料范本。

記者：木塑復合材料作為一種真正意義上的新型綠色環保材料，性能顯著，請牛博士對其突出特性及木塑復合材料產品性能做一簡要描述。

牛茂善：就木塑復合材料的突出特性來說，主要可概括為以下4個方面：一是對環境友好，無任何化學排放和污染，使用再生材料（木粉與塑料），產品木質感強，親近自然。二是產品性能可靠，維修簡單。產品具備與天然木材相同的加工工具和工藝（鉆孔、切割、砂光、打磨、噴漆、著色和轉印裝飾等），具備所需的美觀效果。三是無需日常維護，使用壽命長。木塑復合材料具備塑料的特性，不怕潮濕，防腐、防蟲，不開裂、不易變形，適應冷、熱環境變化。四是木塑原材料成本較低，產品可100%回收利用。

木塑復合材料產品的性能，體現在多個方面：一是環保性，零甲醛，無污染、安全環保；二是易加工性，可刨、可釘、可鋸，可加工成任何幾何形狀；三是裝飾性，表面木質感強、可調配出各種木質顏色，可轉印貼膜、上漆等；四是功能性，防蟲蛀、耐酸堿、防腐、隔音、防潮耐水、有較好的尺寸穩定性；五是耐用性，抗老化、不易變形和收縮、不開裂；六是節約性，安裝簡便、省工省時，材料可回收利用、降低工程成本；七是實用性，能依據客戶要求，定制多種不同規格、尺寸、形狀的產品等。

記者：隨著技術水平的提高和加工工藝的創新，木塑復合材料憑借其優良特性幾乎可以替代原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其他類似復合材料，成為當今一種新型主導材料，木塑復合產品也將由此不斷走向高端化、優質化和多元化，其應用前景十分看好。請廖延君高工分領域談談木塑復合材料的主要應用情況。

廖延君：作為一種新型綠色環保材料，木塑復合材料憑借其優良的特性，開始在建筑、園林、家具、汽車、軍事等多個領域得到推廣應用，市場前景極為樂觀。

一是在建筑類產品中的應用。作為一種替代木材的新型環保節能材料，木塑復合材料制成的建筑類產品主要有：木塑別墅、報亭、電話亭、崗亭、公園活動中心、小高層建筑；混泥土建筑模板、建筑結構支撐、模壓板等建筑模板類產品；室內吊頂、各種裝飾板、踢腳線、裝飾線條等裝飾材料；木塑成品門、窗、隔熱條、扣條等門窗型材。

二是在園林類產品中的應用。木塑復合材料在園林景觀方面的應用越來越廣泛，尤其是在戶外園林景觀方面具有其得天獨厚的優勢，其本身的特點也得到了極致的發揮。木塑園林景觀類產品主要有棧道、護欄、橋板、景觀長椅、垃圾箱、花盆等。

三是在家具類產品中的應用。木塑家具用于室內裝飾無毒、無害、不含甲醛及對人體有害元素；產品防潮、防水，料。韌皮纖維是植物纖維中強度最高的，汽車中首先使用了韌皮纖維，使用韌皮纖維的另一個優勢是汽車質量可減少10%～30%，成本也會有所下降。

五是在軍事類產品中的應用。迄今為止，木塑復合材料在軍事領域的應用還不多，但是其在軍事領域的應用極具發展潛力，國內外都在積極進行這方面的研究。在軍事領域，木塑復合材料可充分發揮其優良性能，用于軍用物質的包裝與防護，用于軍用物流托盤、軍品倉儲隔離枕木，用于軍港碼頭設施建設，用于營房設施建設等。

記者：徐教授，從木塑復合材料相關工程的組織實施角度來看，木塑復合材料的成型工藝技術，對提升產品質量至關重要。請問其成型工藝主要分為幾類？生產工藝流程包括哪些主要步驟？

徐日煒：目前適合于木塑復合材料的成型工藝主要包括螺桿擠出成型、注塑成型和模壓成型3種。一般情況下，木塑板材和異型材通過螺桿擠出成型，如木塑復合材料室內外地板、墻面掛板、吊頂、門窗異型材等；大型的板材主要通過模壓設備進行模壓成型，如建筑混凝土模板等；注塑成型的木塑復合材料及其制品還存在一定的局限性，還有待于更進一步的開發和利用。

木塑復合材料的加工分為一步法和二步法2種形式，可參見圖1，需要根據產品的材質和不同的性能要求選擇出合適的工藝和成型方法。一般情況下，聚氯乙烯（PVC）木塑復合材料及其制品的生產多選擇一步法生產工藝成型，聚乙烯/聚丙烯（PE/PP）木塑復合材料及制品的生產多選擇二步法生產工藝成型。對于PVC木塑室內裝飾材料的生產，其表面效果的要求更高，現在更多的生產廠家也選擇二步法的加工工藝，使得所生產出的室內裝飾材料達到更好的表觀效果。

記者：牛博士，請結合你們的技術研發創新成果特點，圍繞加快科技成果產業化這個核心問題，簡單介紹一下目前可供產業化的木塑復合材料項目。

牛茂善：簡單地說，目前可供產業化的木塑復合材料項目較多，但從市場與效益等角度進行綜合分析，可優先考慮選擇以下項目：

一是戶外園林景觀類木塑復合材料及制品的生產，主要有公園景觀、棧道、護欄、長椅、花箱及與公園相配套的其他木塑復合材料及其制品。

二是木塑復合材料室內裝飾制品的生產，主要有室內門、窗、房屋吊頂、墻面裝飾板及組件、家具及其他裝飾板系列產品。

三是木塑復合材料室外裝飾材料的生產，包括各種室外裝飾板、指路牌、外墻掛板及整體房屋等。

記者：高校的科技開發公司承擔了高校技術轉移的重任，在促進技術創新與轉化、加強科技和經濟結合等方面發揮了重要作用。請廖高工從如何創新區域科技合作，進一步提升我國木塑復合材料產業整體發展水平方面，談談您的建議。

廖延君：北京化工大學一直非常重視科技成果的推廣轉化工作，科技開發公司按照學校的整體布置，長期積極組織參加各類科技成果洽談會，與社會企業開展多種形式的科技合作，如技術開發、技術轉讓、技術服務和技術咨詢等，促進了產學研的共同發展。在木塑復合材料技術成果推廣應用方面，也取得了較好的實際效果。今后，要想進一步提升我國木塑復合材料產業的整體發展水平，高校的科技開發部門應當在學校與區域合作當中尋求更多科技合作的結合點，不斷促進高校與區域科技合作的體制創新與技術創新的有機融合和產學研全面結合，將更多木塑復合材料合作項目落到與企業的長期合作層面，并取得實效?！笆濉逼陂g，高校的研發重點，建議圍繞木塑復合材料的原料多樣化、制備可塑化、產品環?；?、應用經濟化和再生低碳化等方面加大創新力度，進一步挖掘木塑復合材料環保性、資源性的潛在優勢，并主動對接大型產業集團或區域產業集群優勢，不斷加大推廣應用力度，使之成為一種具有戰略意義的科技環保材料，在我國新材料創新領域開辟一條前所未有的資源化道路。本文轉載自《新材料產業》

圖1 木塑復合材料生產工藝流程

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