毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1. 引言

随着经济发展与能源供求、生态环境之间的矛盾不断激化，人们正致力于寻求社会经济可持续发展与环境保护、资源开发的平衡点。这一矛盾在材料开发和利用领域尤其突出。一方面，全球森林资源日渐枯竭，而木制品的需求却不断增长。我国木材利用率很低，在木材加工和使用过程中有20%～30%的木粉和边角余料未被有效利用。由于废木材和植物纤维以前都是焚烧处理，产生的气体对地球有温室效应，因此木材加工厂也在努力寻求将其转化为高附加值新产品的有效方法。塑料回收再利用也是塑料工业技术重点开发的方向，塑料能否回收利用已成为塑料加工业选材的重要依据之一。在这种情况下，木塑复合材料应运而生^[1]。

近年来，国外木塑板材制品的技术开发和应用发展迅速。木粉填充改性塑料国外早已开始研究，高份额的木粉填充则是近几年才有较大发展。在日本，有名的爱因木就是该类产品（采用挤出工艺）；已开发出类似的木塑制品（采用挤出或热压工艺）；模具公司开发出各种木塑板材制品（采用挤出工艺）；韩国的大山株式会社（利用挤压联用工艺）开发出了木塑板材制品；美国一些公司也正积极开发和推广这类产品。加拿大ONYX公司1997年在多伦多首批建立了3条生产线，1998年扩展位13条，1999年达到43条。美国TIMTECH公司由原生产木塑托盘转产高附加值的建筑隔音板，并增加投资3564万美元，拟建66条生产线用于隔音板生产。俄罗斯伊莫埃特公司开发有30余条高填充量木塑制品生产线，并推广到白俄罗斯、乌克兰、保加利亚等国家^[2]。

在国内，唐山塑料研究所、防科技大学、广东工业大学在低份额添加木粉或植物纤维方面已取得成绩，北京化工大学和北汽福田也进行了这方面的设备开发，此外无锡、杭州及安徽蒙城等地也有企业和个人进行过这方面的研究。北京化工研究院在1988年就木粉填充废旧塑料进行了大量的研究工作。在配方、专用设备、制品模具设计等方面已取得初步成效。安徽蒙城县铝塑型材有限公司与铝塑研究所合作，研制成的木塑材料是将废旧塑料和锯末按一定比例添加特别粘合剂，经高温、高压连接制成结构型材料（面板、纵梁和底板）。采用电子控温及变频调速技术生产。这种木塑材料的原料充足，价格便宜，废旧材料利用率达99%，其产品可100%回收再生，有机环保，是高附加值的木材替代品^[2]。

2. 木塑复合材料的定义

木塑复合材料（Wood-Plastic Composites，缩写为WPC）^[3]在美国材料试验协会（ASTM）中给出的定义是一种主要由木材或纤维素为基础材料与塑料（也可以是多种塑料）制成的复合材料^[4]。由于其兼具木材和塑料的优点，使得木塑复合材料及其制品具有一系列独特的优良性质，既有木材美观的质感和可以二次加工，又有塑料的耐久性和可重复加工性能。木塑复合材料广泛利用农林废弃物（如废弃木材、农作物秸秆等）有利于保护森林资源，还可以将产生环境污染的废旧塑料充分利用起来，很好地解决了使用塑料产品废弃后所带来的一系列社会和生态问题。

2.1. 木塑复合材料的原料

制造木塑复合材料的原料主要有4种：①热塑性塑料；②木材纤维/木粉/刨花；③偶联剂；④添加剂。木材组分是最常见的植物类填料，不过其他农业植物纤维也有大量应用。偶联剂有时也被归类为添加剂，它们在WPC构成中虽然用量很少但已经成为不可或缺的重要成分，对WPC的加工过程和成品性能都有显著影响。如果纤维含量较高，有时还需添加少量的热固性树脂^[4]。

2.1.1. 热塑性塑料