木塑材料開辟新材料產(chǎn)業(yè)資源化新道路
——訪北京化工大學(xué)“木塑復(fù)合材料”工程領(lǐng)域相關(guān)專家

□記者/羅貞禮/

木塑材料開辟新材料產(chǎn)業(yè)資源化新道路
——訪北京化工大學(xué)“木塑復(fù)合材料”工程領(lǐng)域相關(guān)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(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院徐日煒副教授（中）、牛茂善博士（右）和科技開發(fā)公司廖延君高工（左）。

《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）明確提出，在“十二五”期間，將集中力量組織實(shí)施一批重大工程和重點(diǎn)項(xiàng)目，突出解決一批應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的共性關(guān)鍵材料品種，提高新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，加快創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化和示范應(yīng)用，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，帶動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。其中“新型節(jié)能環(huán)保建材示范應(yīng)用專項(xiàng)工程”是10類重大專項(xiàng)工程之一，界定的主要內(nèi)容為“組織推廣400MPa以上高強(qiáng)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(jī)改性塑料、木塑等復(fù)合材料、Low-E中空/真空玻璃、涂膜玻璃、智能玻璃等建筑節(jié)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(chǎn)業(yè)發(fā)展，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，推動(dòng)傳統(tǒng)建材向新型節(jié)能環(huán)保建材跨越”。為更好地了解《規(guī)劃》確定的重大專項(xiàng)工程相關(guān)組織實(shí)施情況，記者選取“新型節(jié)能環(huán)保建材示范應(yīng)用專項(xiàng)工程”中的“木塑復(fù)合材料”，特意采訪了北京化工大學(xué)“木塑復(fù)合材料”研究領(lǐng)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(guān)專家。

記者：隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，能源消耗和污染排放總量居高不下，已成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙，應(yīng)運(yùn)而起的木塑復(fù)合材料已進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，請(qǐng)徐教授先介紹一下國內(nèi)外木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

徐日煒：木塑復(fù)合材料作為一種節(jié)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(fù)合材料，具有原料資源化、產(chǎn)品可塑化、環(huán)保可再生等優(yōu)勢(shì)，可以在一定程度上解決廢棄塑料與廢棄木材的環(huán)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(huán)保用材，幾乎可以完全替代原木、塑料、塑鋼等。隨著技術(shù)水平的提高和加工工藝的創(chuàng)新，我國對(duì)木塑復(fù)合材料的發(fā)展也更為重視。2001-2007年，國家發(fā)展和改革委員會(huì)（簡(jiǎn)稱“國家發(fā)改委”）（包括原國家經(jīng)貿(mào)委）連續(xù)7年將木塑復(fù)合材料項(xiàng)目列入“國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化新材料專項(xiàng)”；2002年，國家科學(xué)技術(shù)部“863”項(xiàng)目和國家林業(yè)局“948”計(jì)劃將木塑復(fù)合材料列入了生物質(zhì)課題；2007年，國家發(fā)改委又將木塑復(fù)合材料的專用擠出設(shè)備列入《當(dāng)前國家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備（產(chǎn)品）目錄（2007年修訂）》。木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)這樣一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，能夠與國家提倡、支持和鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目存在如此之多的關(guān)聯(lián)性，足見其潛在的應(yīng)用價(jià)值，也預(yù)示了它強(qiáng)大的生命力和良好的發(fā)展前景。

北美是世界上木塑產(chǎn)品發(fā)展最快、市場(chǎng)最大、應(yīng)用最多的地區(qū)。近幾年，美國的木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)發(fā)展完整，年產(chǎn)量超萬噸的企業(yè)已逾50家，其研發(fā)機(jī)構(gòu)也不在少數(shù)。歐洲生產(chǎn)木塑制品的時(shí)間較早，但整體水平落后于北美地區(qū)，基于所擁有的先進(jìn)研發(fā)能力和生產(chǎn)設(shè)備，近幾年歐洲木塑制品的增長(zhǎng)勢(shì)頭也十分強(qiáng)勁，其應(yīng)用多集中在窗戶、門板、家具生產(chǎn)制造上，尤其在汽車工業(yè)領(lǐng)域，歐洲更處于領(lǐng)先地位。日本的木塑產(chǎn)品以品質(zhì)優(yōu)良著稱，被認(rèn)為是國際上質(zhì)量最高的木塑產(chǎn)品之一，其使用范圍包括室外建材、室內(nèi)門板、地板和樓梯等。

與北美地區(qū)等發(fā)達(dá)國家市場(chǎng)相比，木塑復(fù)合材料制品在我國還沒有得到大面積推廣，還有相當(dāng)大的增長(zhǎng)空間。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國木塑復(fù)合制品年產(chǎn)量已接近10萬噸（其中，50%用于地板、15%用于門窗、15%用于護(hù)欄、20%為其他產(chǎn)品），產(chǎn)值可超過8億元。預(yù)計(jì)到2015年，木塑復(fù)合材料的需求將以年均13%的速度增長(zhǎng)。無論是從產(chǎn)品規(guī)模還是從產(chǎn)品質(zhì)量層面分析，我國木塑復(fù)合材料已經(jīng)開始從成長(zhǎng)階段向成熟階段過渡，正處于加快發(fā)展與不斷提升的新階段。

受益于廢木屑、刨花、經(jīng)粉碎處理的稻稈、花生殼、椰子殼等植物纖維得天獨(dú)厚的天然優(yōu)勢(shì)，以及國家出臺(tái)的一系列鼓勵(lì)生物質(zhì)材料發(fā)展的政策優(yōu)勢(shì)，木塑復(fù)合材料已發(fā)展成為一個(gè)能充分承載資源節(jié)約、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等諸多先進(jìn)理念的新材料范本。

記者：木塑復(fù)合材料作為一種真正意義上的新型綠色環(huán)保材料，性能顯著，請(qǐng)牛博士對(duì)其突出特性及木塑復(fù)合材料產(chǎn)品性能做一簡(jiǎn)要描述。

牛茂善：就木塑復(fù)合材料的突出特性來說，主要可概括為以下4個(gè)方面：一是對(duì)環(huán)境友好，無任何化學(xué)排放和污染，使用再生材料（木粉與塑料），產(chǎn)品木質(zhì)感強(qiáng)，親近自然。二是產(chǎn)品性能可靠，維修簡(jiǎn)單。產(chǎn)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(zhuǎn)印裝飾等），具備所需的美觀效果。三是無需日常維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)。木塑復(fù)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(yīng)冷、熱環(huán)境變化。四是木塑原材料成本較低，產(chǎn)品可100%回收利用。

木塑復(fù)合材料產(chǎn)品的性能，體現(xiàn)在多個(gè)方面：一是環(huán)保性，零甲醛，無污染、安全環(huán)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(zhì)感強(qiáng)、可調(diào)配出各種木質(zhì)顏色，可轉(zhuǎn)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(wěn)定性；五是耐用性，抗老化、不易變形和收縮、不開裂；六是節(jié)約性，安裝簡(jiǎn)便、省工省時(shí)，材料可回收利用、降低工程成本；七是實(shí)用性，能依據(jù)客戶要求，定制多種不同規(guī)格、尺寸、形狀的產(chǎn)品等。

記者：隨著技術(shù)水平的提高和加工工藝的創(chuàng)新，木塑復(fù)合材料憑借其優(yōu)良特性幾乎可以替代原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其他類似復(fù)合材料，成為當(dāng)今一種新型主導(dǎo)材料，木塑復(fù)合產(chǎn)品也將由此不斷走向高端化、優(yōu)質(zhì)化和多元化，其應(yīng)用前景十分看好。請(qǐng)廖延君高工分領(lǐng)域談?wù)勀舅軓?fù)合材料的主要應(yīng)用情況。

廖延君：作為一種新型綠色環(huán)保材料，木塑復(fù)合材料憑借其優(yōu)良的特性，開始在建筑、園林、家具、汽車、軍事等多個(gè)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用，市場(chǎng)前景極為樂觀。

一是在建筑類產(chǎn)品中的應(yīng)用。作為一種替代木材的新型環(huán)保節(jié)能材料，木塑復(fù)合材料制成的建筑類產(chǎn)品主要有：木塑別墅、報(bào)亭、電話亭、崗?fù)?、公園活動(dòng)中心、小高層建筑；混泥土建筑模板、建筑結(jié)構(gòu)支撐、模壓板等建筑模板類產(chǎn)品；室內(nèi)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(chǎn)品中的應(yīng)用。木塑復(fù)合材料在園林景觀方面的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在戶外園林景觀方面具有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，其本身的特點(diǎn)也得到了極致的發(fā)揮。木塑園林景觀類產(chǎn)品主要有棧道、護(hù)欄、橋板、景觀長(zhǎng)椅、垃圾箱、花盆等。

三是在家具類產(chǎn)品中的應(yīng)用。木塑家具用于室內(nèi)裝飾無毒、無害、不含甲醛及對(duì)人體有害元素；產(chǎn)品防潮、防水，料。韌皮纖維是植物纖維中強(qiáng)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(gè)優(yōu)勢(shì)是汽車質(zhì)量可減少10%～30%，成本也會(huì)有所下降。

五是在軍事類產(chǎn)品中的應(yīng)用。迄今為止，木塑復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用還不多，但是其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用極具發(fā)展?jié)摿Γ瑖鴥?nèi)外都在積極進(jìn)行這方面的研究。在軍事領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料可充分發(fā)揮其優(yōu)良性能，用于軍用物質(zhì)的包裝與防護(hù)，用于軍用物流托盤、軍品倉儲(chǔ)隔離枕木，用于軍港碼頭設(shè)施建設(shè)，用于營房設(shè)施建設(shè)等。

記者：徐教授，從木塑復(fù)合材料相關(guān)工程的組織實(shí)施角度來看，木塑復(fù)合材料的成型工藝技術(shù)，對(duì)提升產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。請(qǐng)問其成型工藝主要分為幾類？生產(chǎn)工藝流程包括哪些主要步驟？

徐日煒：目前適合于木塑復(fù)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(fù)合材料室內(nèi)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(shè)備進(jìn)行模壓成型，如建筑混凝土模板等；注塑成型的木塑復(fù)合材料及其制品還存在一定的局限性，還有待于更進(jìn)一步的開發(fā)和利用。

木塑復(fù)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(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)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(fù)合材料及其制品的生產(chǎn)多選擇一步法生產(chǎn)工藝成型，聚乙烯/聚丙烯（PE/PP）木塑復(fù)合材料及制品的生產(chǎn)多選擇二步法生產(chǎn)工藝成型。對(duì)于PVC木塑室內(nèi)裝飾材料的生產(chǎn)，其表面效果的要求更高，現(xiàn)在更多的生產(chǎn)廠家也選擇二步法的加工工藝，使得所生產(chǎn)出的室內(nèi)裝飾材料達(dá)到更好的表觀效果。

記者：牛博士，請(qǐng)結(jié)合你們的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新成果特點(diǎn)，圍繞加快科技成果產(chǎn)業(yè)化這個(gè)核心問題，簡(jiǎn)單介紹一下目前可供產(chǎn)業(yè)化的木塑復(fù)合材料項(xiàng)目。

牛茂善：簡(jiǎn)單地說，目前可供產(chǎn)業(yè)化的木塑復(fù)合材料項(xiàng)目較多，但從市場(chǎng)與效益等角度進(jìn)行綜合分析，可優(yōu)先考慮選擇以下項(xiàng)目：

一是戶外園林景觀類木塑復(fù)合材料及制品的生產(chǎn)，主要有公園景觀、棧道、護(hù)欄、長(zhǎng)椅、花箱及與公園相配套的其他木塑復(fù)合材料及其制品。

二是木塑復(fù)合材料室內(nèi)裝飾制品的生產(chǎn)，主要有室內(nèi)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(chǎn)品。

三是木塑復(fù)合材料室外裝飾材料的生產(chǎn)，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(fā)公司承擔(dān)了高校技術(shù)轉(zhuǎn)移的重任，在促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化、加強(qiáng)科技和經(jīng)濟(jì)結(jié)合等方面發(fā)揮了重要作用。請(qǐng)廖高工從如何創(chuàng)新區(qū)域科技合作，進(jìn)一步提升我國木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平方面，談?wù)勀慕ㄗh。

廖延君：北京化工大學(xué)一直非常重視科技成果的推廣轉(zhuǎn)化工作，科技開發(fā)公司按照學(xué)校的整體布置，長(zhǎng)期積極組織參加各類科技成果洽談會(huì)，與社會(huì)企業(yè)開展多種形式的科技合作，如技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)咨詢等，促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研的共同發(fā)展。在木塑復(fù)合材料技術(shù)成果推廣應(yīng)用方面，也取得了較好的實(shí)際效果。今后，要想進(jìn)一步提升我國木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展水平，高校的科技開發(fā)部門應(yīng)當(dāng)在學(xué)校與區(qū)域合作當(dāng)中尋求更多科技合作的結(jié)合點(diǎn)，不斷促進(jìn)高校與區(qū)域科技合作的體制創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新的有機(jī)融合和產(chǎn)學(xué)研全面結(jié)合，將更多木塑復(fù)合材料合作項(xiàng)目落到與企業(yè)的長(zhǎng)期合作層面，并取得實(shí)效?！笆濉逼陂g，高校的研發(fā)重點(diǎn)，建議圍繞木塑復(fù)合材料的原料多樣化、制備可塑化、產(chǎn)品環(huán)?；?yīng)用經(jīng)濟(jì)化和再生低碳化等方面加大創(chuàng)新力度，進(jìn)一步挖掘木塑復(fù)合材料環(huán)保性、資源性的潛在優(yōu)勢(shì)，并主動(dòng)對(duì)接大型產(chǎn)業(yè)集團(tuán)或區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì)，不斷加大推廣應(yīng)用力度，使之成為一種具有戰(zhàn)略意義的科技環(huán)保材料，在我國新材料創(chuàng)新領(lǐng)域開辟一條前所未有的資源化道路。本文轉(zhuǎn)載自《新材料產(chǎn)業(yè)》

圖1 木塑復(fù)合材料生產(chǎn)工藝流程

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