木塑行业发展历史及市场前景和应用分析
一 名词解释：木塑是以植物纤维为主要原料，与塑料合成的一种复合材料。是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，主要以废旧塑料和树枝树杈、稻壳、农业秸秆等植物纤维为原材料，制成的产品广泛用于包装、园林、运输、建筑、家装、车船内饰等场所。其融合了“木”与“塑”的双重优点，具有环保、防水、耐腐、防虫、阻燃、可循环利用等多项优势，是一种极具发展前途的“低碳、绿、可循环”材料。
二 国外发展历史：早在几十年前，美国就开始了木塑复合材料的研究和挤出，但由于加工技术不成熟，与塑料和纯木材制品相比，有很多性能缺陷，木塑复合材料一直没有迅猛的发展。随着工业技术水平的突破，新的加工工艺使得木塑复合材料的使用性能大幅度提高，木塑制品的市场迅速打开。大规模的工业化木塑复合挤出始于80年代，随着汽车工业的迅猛增长，汽车内饰件的需求空前加剧，随后木塑复合材料一直保持稳定增长。随着市场的进一步开拓与挖掘，木塑复合材料越来越多的应用于房地产业，公共设施等方面。1991年，国际木塑复合材料会议在美国召开。在90年代的十年间，美国的木塑行业获得了长足的发展，每年的增长都在百分之十以上。经过十多年的发展，美国已经有50多家年产量在万吨以上的木塑
企业，其中最大的几家公司已在纽约证券交易所上市，形成了一个从产品开发、原材料收集、设备制造、模具研发、制成品生产到行情营销的完整工业。欧洲木塑工业总体发展不如北美地区，但近年来有加快走向。木塑企业不多，产量和科技水平与中国企业相称，但其拥有强盛的装备制造能力，发展潜力不可小视。欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建筑齐头并进，但使用科技和商品行情还不甚成熟，有高速增长的空间。日本由于地理原因和环境保护意识，木塑材料的使用比较普遍，产品质量亦较优良。日本的木塑研发机构，经过十多年的努力研发出高品质的木塑材料。其产品具有自然的木材泽和质感，已在房屋建设和内装饰领域得到广泛应用，是目前世界上品质最高的产品之一，代表了木塑材料替代天然木材的质量水平和发展趋势。
国外的发展现状：北美是目前世界上木塑市场最大的地区，据专项报告显示，2001年仅北美地区的年耗材量就在32万吨以上。预计2005年以前会以两位数的速率增长，2005年的用量将是2001年用量的两倍以上。其中，美国在行业研发和市场开拓上一直走在前列。在欧洲，木塑复合材料的发展增长强劲，技术已经达到共挤阶段，在家具制造行业，一直保持持续增长，即将占据主导地位。此外，日本的发展也处于国际领先水平。
三  我国木塑行业的发展历史及现状：在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下，国内木塑行业兴起还不足10年时间。截止2005年止，全国木塑企业在150家左右，这些企业大多技术水平落后，还处于木塑工业的初级阶段。截止到2009年底，国内集结在木塑产业链上的主流企业已达300余家。特别重要的是，在各方力量的共同努力下，国内木塑材料/制品的制造水平已跃居世界前列，取得了与欧美发达国家木塑企业进行平等对话的权利。随着政府的大力推广与社会观念的更新，木塑行业将会越老越热。我国现有木塑工业从业人员数万人，木塑制品年产销量已接近10万吨，年产值超过8亿元人民币。木塑企业集中分布在珠三角和长三角地区，东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先，南方企业则占有产品数量和行情的绝对优势。行业内重要科技代表企业的试验样品已达到或超过世界先进水平。一些行业外的大型企业和跨国集团也在密切关注中国木塑工业的动态。
四 我国木塑行业的市场前景：中国的天然木材资源日益减少，木质制品的行情需求量却与日俱增。巨大的行情需求和科技突破必然会不断拓宽木塑材料的行情通道。从行情需求角度分析，木塑最有可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。
丰田发展史五 木塑产品的应用领域 ：托盘、包装箱等包装制品，铺板、铺梁等仓储制品，凉亭、座椅等城建用品，房屋地板等建材用品，汽车内装饰、管材等其它产品。
六 木塑复合材料应用与研究进展
木塑复合材料是经过预处理的木质纤维或木粉与热塑性塑料树脂和其它材料复合而成的一种新型材料。具有如下优点：（1）耐酸碱、耐化学品、耐盐水性好；（2）可以在低温下使用；（3）耐紫外光；（4）不腐烂、不开裂或翘曲等；（5）机械性能好、价格便宜、加工方便、可回收；（6）无甲醛等有害气体释放等。木塑复合材料是一种应用广泛、附加值高的新型环境友好材料，四现代材料工业发展的主要方向之一。
国外对木塑复合材料的研究起步较早，技术开发和应用发展迅速。为了降低成本，提高可再生资源利用的比例，高比例木质纤维（木粉）的木塑复合材料在近几年发展起来。木质成分含量的增加，给制备工艺和界面相容性的提高增加了难度，所以，如何改善木质填充物与塑料基体间的界面相容性成为该材料的关键技术之一。
国内对木塑复合材料的研究起步较晚，但发展十分迅速，取得了一些阶段性的成果。目前
国内工业化生产PP/木粉和PE/木粉复合材料技术已趋成熟，生产PVC/木粉复合材料技术也处于起步阶段。但如何在保证拉伸、弯曲和冲击强度等物理机械性的同时，降低生产成本，扩大原材料的供应范围，满足大规模工业生产的需要等技术方面的课题，还没有得到很好解决。
七 木塑复合材料应用与研究进展—木塑复合材料的应用现状
木塑复合材料的应用现状
木塑复合材料既具有热塑性塑料的易成形性，又有类似木材的二次加工性，如可切割、能粘接、可涂饰，且具有抗虫蛀、耐老化、吸水性小、可重复利用等优点，故应广泛应用于各个领域。
1.1    包装行业
木塑复合材料目前在国际上应用最广的产品是托盘。北美地区托盘用量每年高达2亿多个，日本托盘用量每年约600万个，其中木塑托盘产品已经占到近一半市场。中国物流与采购联合会托盘专业委员会预测，近几年内，我国木托盘的平均使用量将会突破8000万个/年，木
塑托盘也将占据一定市场份额。
1.2    铁路轨枕
目前，木塑复合材料铁路轨枕因成本偏高用量不大，但却很有前景。如何进一步降低成本，已成为是否能推广应用的关键。
1.3    建筑行业
木塑复合材料在建筑行业主要用做回廊板、窗户和门板、混凝土水泥模板等，其中发展最为迅速的是回廊板。虽然这种回廊板比加压处理的木材价格高，但它不需要太多维护，不易开裂，有良好的环境亲和性。
建筑门窗是另一个重要应用领域，木塑异型材在隔热保温、防腐、装饰等方面都优于传统建材。PVC是生产窗户构件最常用的热塑性原料，也有用其他塑料的，如Certain-teed公司将PVC的芯子与填充了木材的PVC表层一起挤出，产品表层可涂饰或染；国内一家木塑门窗企业生产的木塑门窗采用了ACR改性PVC和国际先进的软硬复合成塑挤出技术，产品充分体现了木材与塑料两种材料的优点。
1.4    园林庭院
园林庭院方面主要用于制造室外桌椅、庭院扶手及装饰板、露天地板、废物箱等。
1.5    汽车内装饰件
在汽车内装饰方面，美国“福特”，德国“奔驰”、“奥迪”、“宝马”，日本“丰田”，法国“雪铁龙”，瑞典“沃尔沃”等名牌轿车的内装饰基材，均在不同程度水暖工使用了木塑复合材料。从近几届国际汽车博览会推出的轿车零部件产品看，采用木塑复合材料制造轿车内装饰件基材，已经成为此类产品发展的趋势。
木塑复合材料应用与研究进展—木塑复合材料加工工艺与配方
八 木塑复合材料加工工艺与配方
木塑复合材料的加工成型要求主辅材料品质良好，工艺配方和模具设计合理，挤出设备及其辅助设备具有优良的性能。其工艺条件随着挤出机的结构、主辅材料质量、材料配比等的不同而不同。塑料基料在成型过程中受热和剪切力的作用，容易发生老化而引起材料降
解，致材料脆性增大，强度下降；木质填料在成型过程中易被烧焦，也会使材料失去使用价值。因此，木塑复合材料成型的工艺条件以及原料的处理是工艺技术的关键。
1.1加工工艺
目前，工业化生产中所采用的主要成型方法有：挤出成型、注射成型和热压成型。由于挤出成型加工周期短、效率高、工艺简单，因此应用更广泛。挤出成型工艺由单螺杆或双螺杆挤出机挤出成型，可连续挤出任意长度的板材。该工艺又可分为单一挤出和复合挤出两种。复合挤出是在木塑板材的外表同步挤出一层纯塑料表层，成为特殊场合使用的木塑板材。
1.2工艺配方
配方是决定木塑复合材料性能的关键。根据塑料和木粉木纤维的特点以及木塑复合材料的使用要求及其成型加工工艺要求，设计配方时主要考虑：（1）木粉/木纤维：提高复合材料的刚度，并使之有木质感；（2）加强剂：提高复合材料的强度；（3）偶联剂：提高木粉/木纤维和基体树脂之间的界面结合力；（4）稳定性和抗氧化剂：减缓塑料和木粉/木纤维在加工过程中的降木塑复合材料应用与研究进展—改善复合界面相容性的方法
1.3改善复合界面相容性的方法
木质材料主要是由纤维素、半纤维素和木素组成的不均匀、各向异性的天然高分子复合材料，同时含有多种抽提物等成分，因此界面特性十分复杂。由于纤维素、半纤维素和木素等含有大量的极性。因此，在研制木质纤维—塑料复合材料时，需要解决是最大问题是如何使亲水的极性木质表面与疏水的非极性塑料基材界面之间具有良好的相容性，从而使木质材料的表面层与塑料的表面层之间达到分子间融合，产生比原来单一材料更加优良的性能。为达到这一目的，国内外在这方面开展了很多研究工作。
2.1 界面融合剂处理
改进两种不同性质的界面融合性的一种方法是加入界面融合剂。其原理是界面融合剂中的一些组份与其中的一种聚合物相融，另一些组份与另一种聚合物相融，最终达到两聚合物之间的融合。这种方法同样可以用在木塑复合材料体系中，以改善木材填充物与聚合物基材之间的粘和性能。虽然用这种方法不能使两种材料达到完全的融合，但可以降低界面的能量，从而使木材与塑料聚合物之间的界面间达到较好粘和。
2.2 对塑料表面进行预处理
对塑料基材进行的化学改性方法有，在自由基存在条件下用顺丁烯二酸酐（MA）对聚乙烯进行加成反应，将MA上的极性基团引入到非极性的聚乙烯分子中，使改性后的聚乙烯具有一定的极性。在与木材复合时，用这种改性聚乙烯可提高木塑复合材料的力学强度。但这种改性方法在聚乙烯分子链上极性基团的接枝率较低，并在改性过程中容易产生MA或聚乙烯的自聚，在接枝共聚反应中存在许多反应，从而影响改性效果。