塑木复合材料技术梗概(共11页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上摘要：介绍了用木粉或植物纤维填充、增强的塑料塑木复合材料的发展、性能、制备和加工、市场和应用前景，重点讨论和比较了配混和加工用的二种重要设备同向平行双螺杆挤出机和异向锥型双螺杆挤出机的特性和优缺点。 关键词：塑木复合材料 双螺杆挤出机 配混 填充塑料 1 塑木复合材料的发展和背景 塑木复合材料（wood-plastics composites,简称WPC）是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的优点，经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品，替代木材和塑料。木纤维塑料配混料研究已有80多年历史，但一直未能工业化，15年前左右，才很小量用于低值的吸声制品。由于环境观念的加强，美国建筑工业寻找象木一样的替代材料（不腐蚀、不翘曲、维修方便，外观与木材相似），而韩国和日本的纸、木材加工厂为寻找锯木粉、废木屑等的应用，都推动和加速了WPC的研究和应用开发。把木粉填充配混料加工成建筑和结构用型材是目前挤出行业最活跃的部门之一，新应用开发也层出不穷，所以尽管已有几十年的研究历史，但由于WPC巨大的潜在应用市场，使其象一种新产品受到人们普遍关注。不少国家投入力量加快开发和应用步伐，尤其是型材的生产，被称为是一个“热门”市场。 美国著名塑料配混机生产厂Farrel公司认为发展WPC是受越来越被重视的环境观念的结果,以往废木屑、边角料只能燃烧或作为固体垃圾处理，工业咨询家认为发展推动力来自合理利用地球有限资源的要求，减少原始木材用量，保护森林，回收再利用旧木粉和塑料。木纤维和植物纤维来源丰富、价廉、质轻，对设备磨损小，尺寸稳定性良好，电绝缘性优，无毒，可反复加工，能生物降解。木纤维有废木粉、刨花、锯木，植物纤维为粉碎处理过的稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等。热塑性塑料主要为PE、PP、PS等聚烯烃和PVC，包括新料、回收料和二者混合料。中国是一个木材资源不丰的国家，储量小，产量满足不了市场的需求。另外，自1998年2月开始，美国、加拿大和欧盟国家相继对我国出口货物的木质包装材料实施新的检疫标准，要求采取薰蒸或高温消毒处理，否则将拒绝入境，促进和推动我国采用塑木型材做包装用托盘为代表的制品发展。 2 塑木材料性能 木纤维和植物纤维最初作为低成本、提高塑料刚性的改性填充材料，塑木塑料可充利用资源，而且可回收利用，而材料能否回收利用已成为工业界选材的重要考虑因素，因而前景看好，主要特点可归结如下： 耐用、寿命长，有类似木质外观，比塑料硬度高； 具有优良的物性，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品； 具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加工设备或稍加改造后便可进行成型加工，加工设备新投入资金少，便于推广应用； 有类似木材的二次加工性，可切割、粘接，用钉子或螺栓连接固定，可涂漆，产品规格形状可根据用户要求调整，灵活性大； 不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，不会吸湿变形； 能重复使用和回收再利用，环境友好； 维修费用低。缺点是韧性低于塑料母体树脂，加工设备、下游装置、模具均需作相应调整和改造。3 配混和加工 世界塑木制品生产和应用的最大国家是美国，其最大制品是铺板（decking），生产工艺为挤出成型，可以先配混成中间塑木粒料，然后再经单螺杆挤出机加工成制品。然而可能的话，也可越过造粒阶段，配混（包括脱挥）、挤出型材（板材）在一个设备或一组设备内连续完成。塑木材料（包括制品）的制备过程（历程）对WPC的性能影响很大，研究早就表明不合适的加工会引起不良的纤维分散和浸润，而过分的配混则会使纤维严重破损，都会导致降低WPC力学性能。另外，要防止过分剪切或高温产生糊料、烧焦等问题，一步法连续工艺若脱挥（主要脱水）不佳将影响工艺的连续性和使产品因有气泡而性能大幅降低。目前主要的加工设备为双螺杆挤出机，物料在加工中停留时间比较窄，使塑木材料的加工热历史尽可能相近。可分为同向平行双螺杆挤出机和异向锥型双螺杆挤出机。 3 1 同向平行双螺杆挤出机 塑木材料加工业称同向平行双螺杆挤出机为高速、高能耗“配混”型设备，一般为组合式螺杆，可调节螺杆长径比和构型（捏合块角度及其块数、不同捏合块组合方法），灵活设置脱气口，可以直接加工木粉或植物纤维，完成木粉干燥后与熔融的树脂混合再连续挤出，即木粉干燥和树脂熔融分开进行，因此往往是由双阶挤出机组成。但一般要求废木屑含水量为4%7%，这种工艺要求有大量符合要求水含量的木粉，并在严格条件下运输和贮存，这种双阶挤出机称之为“木材用挤出机”。与此相类似的方法还有用含水6%8%木粉加入挤出机主料口，挤出机前段作为脱水、脱挥装置，然后通过侧加料器加入塑料树脂、添加剂，因此挤出机相对长，长径比（L/D）可达4448，其中2/3用于除水和脱挥。美国Strandex公司在塑木复合材料建筑和结构加工设备方面居材料领先地位，已经进行了近10年的工作，已在美国、加拿大、日本发放了8个专利许可证，并看好在欧洲的应用前景，已与18家以上未来欧洲用户洽谈技术转让许可事宜。意大利ICMA公司有其挤出三层板的专利技术，美国Davis-Standard、Krupp W&P等公司也生产塑木加工用同向双螺杆挤出机。 32 异向锥型双螺杆挤出机 与“配混”型设备比，异向锥型双螺杆机被称之为低速、低能耗“型材”型设备，非组合式螺杆。与一般锥型双螺杆机比，为适应热敏树脂加工要求，有许多新的特点和要求，要求螺杆设计适应的加工范围宽，对木纤维切断少，树脂少时仍能均匀分散和物料完全熔融。由于木粉、植物纤维比重小、填充量大，加料区体积比常规型号的大和长。若木粉、植物纤维加入量大，熔融树脂刚性大，要求耐高背压齿轮箱，螺杆推动力强，采用压缩和熔融快、计量段短的螺杆，确保木纤维停留时间短，防止其断裂和劣化。 生产这种设备的主要为Cincinatti Milacron 公司，包括在美国的Extrusion Tek Milacron公司，在德国的SMC公司Cincinatti分公司。据称前者在WPC挤出机设计和工程化方面很有经验，实际投放使用的设备已超过100台,拥有世界最大的机型,加工能力为770kg/h。德国Cincinatti 挤出机公司已公开展示其WPC用锥型双螺杆挤出机“Titan”系列产品。 另外,据称意大利Bausano 公司和ICMA San Giorgio 公司在上世纪70年代便开始从事木粉填充塑料配混料加工设备工作，而且ICMA公司用异向锥型双螺杆机生产50%木粉和50%PP的能热成型的板材。 除此之外，德国SMS塑料技术分公司Battenfeld公司在德国的K2001展览会展出了塑木材料加工用新的设备组合方法，扩大服务和应用范围，组合二台行星滚轮式挤出机（或其中一台为双螺杆挤出机），即从一台行星滚轮式挤出机出料到下一台行星滚轮式挤出机或双螺杆机，利用行星滚轮式挤出机的有效控制冷却作用，最佳化热敏性塑料配混料的冷却。4 应用和前景 北美是目前世界塑木复合材料市场最大的地区，据美国Pricipia Partners 咨询公司的专项报告“2001年塑木复合材料用作建筑用铺板充满活力的室外建筑应用”中指出，2001年仅北美市场用量就达32万t，预计2005年前需求以两位数速率递增，2005年用量将比2001年翻番，其中铺板（包括平台、路板、站强台、垫板）用量就占总用量的60%以上。因其不开裂、翘曲，维修容易，外观好，耐用。除铺板外，还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、防潮板，还可做装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘，家俱包括室外露天桌椅，船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架，开发中的制品有披叠板、百页窗等。由于WPC是环境友好材料，Strandex公司指出，尽管目前欧洲用量不大，但因为加工厂担心欧洲反对用PVC会由欧共体以法规形式有效地限用PVC，所以塑木窗框替代PVC窗框是个巨大市场和机会，因此有人认为木塑制品替代PVC和其他塑料制品会象以前塑料替代木制品一样，增长会相当快。总之，塑木复合材料是一种前景看好的环保型材料，加工技术日趋成熟和多样化。 米拉克龙：木塑挤出设备市场的领先者 时间：2007-1-16 9:43:04 阅读次数：299 推荐： 米拉克龙：木塑挤出设备市场的领先者 访米拉克龙挤出技术中国区经理刘亚卫先生 作为全球领先的木塑挤出设备提供商，米拉克龙无疑具备丰富的生产经验及对市场的资深把握。但是，米拉克龙进入中国以后，将怎样进行市场的拓展，国内的企业怎样依托全球领先的设备供应商而找到自己的出路以及发展之道呢？为此，笔者采访了米拉克龙挤出技术中国区经理刘亚卫先生，从而一起与大家分享木塑市场及发展前景以及企业发展之道。（左图为米拉克龙挤出技术中国区经理刘亚卫先生） 米拉克龙公司作为世界著名的木塑挤出设备第一供应商，其产品在世界各地深受行业信赖。但是中国市场与众不同，您如何看待中国的木塑挤出设备市场？中国市场在米拉克龙公司全球战略中处于怎样的位置？贵公司是否有计划将挤出技术引入中国？ 就木塑产品市场而言，目前北美占据了全球80以上的市场，其次是欧洲和日本，而相对而言的中国市场，整体规模较小；目前，国内做木塑产品的企业有150到160多家，整体产能在10万吨左右。 当然造成国内市场与国外市场之间差距如此悬殊的另外一个原因是国内设备相对而言比较落后，木塑挤出设备在挤出功率、物料混炼、稳定输出、模具设计等方面都有着特殊的要求，国内的设备厂商在此领域的研究还有很多需要探索的东西，高性能挤出设备是多种因素共同决定的，简单的模仿并不能生产出高性能的设备，因此，对于中国企业而言，设备必须专用化，这也是生产高质量木塑制品的基本前提。 中国这个特殊的国家对于全球而言，无疑是一个全球的制造基地，其劳动力成本和原料成本相对较低，所以，我们对中国市场是充满信心的，同时中国市场也具有很大的发展潜力，因此，我们将利用中国的这些优势，同时也充分利用在北美市场的成功经验，在未来的5到10年里，我们有信心将北美的终端技术引入中国。 作为中国战略的一部分，米拉克龙公司在江苏江阴的合资工厂仅仅生产注塑设备，贵公司与SMS AG公司为期5年的不竞争协议已经于2004年底到期，贵公司在不竞争协议结束之后有什么打算？ 米拉克龙在与SMS AG公司为期5年的不竞争协议结束之后，将在维持北美市场领先者地位的同时，继续大力扩展中国市场和欧洲市场。 在国际市场上，米拉克龙公司的木塑挤出设备一般定位于高端，但高性能和高品质是建立在较高价格的基础上。这些因素对中国市场拓展产生怎样的影响？ 设备的价格反映出设备的价值，同时也说明了设备能为木塑制品生产商带来更多的利益。米拉克龙的设备定位在高端生产领域，相对于同类型的设备而言，使用寿命、生产线速度、设备产能等设备指标都令人惊叹。目前我们木塑挤出机的生产速率是一般设备的10倍以上，产品的质量和设备的可靠性与其他设备比较更为出众。举个例子：我们的锥形双螺杆挤出机TC96的线速度可以达到6米/分钟，产能高达1200公斤/小时，平行双螺杆挤出机TP172每小时产能能达到2200公斤。一条生产线的产能就相当于国内10条普通生产线，而且，高端市场、大产能市场，也是国内木塑发展趋势，木塑制品企业也只有在质量和产量上下功夫才能立足、才能走上世界。 Milacron 平行双螺杆挤出机TP172 对于中国市场，您认为最大的挑战是什么？对此您将如何来迎接这些挑战？ 对于中国市场，我们并不觉得价格是我们最大的挑战。因为我们的产品在全寿命、性价比方面优势明显。我们目前面临的挑战是怎样让企业接收新的生产方式，怎样让企业进行观念的转变，采用国外先进的技术。 因此，我们期望借助于在北美市场的成功丰富经验，将国外先进的生产理念、先进的技术引进中国，而市场的发展趋势也迫使国内的企业必须接受新的理念，才能继续不断向前发展。 米拉克龙相信通过20多年的木塑成功经验以及对全球市场的深刻把握，能应对目前在中国市场所面临的挑战，而且我们有信心加速中国木塑市场的发展。 Milacron 锥形双螺杆挤出机TC96 目前，中国小规模企业比较多，但是都比较分散，竞争优势也比较薄弱，根据您在行业内的资深经历，您认为国内木塑企业的出路何在？ 最早的北美市场也和现在的中国市场类似，刚开始也有100多家企业，但是最后出现了大鱼吃小鱼的情况，发展到最后都是一些具有大产能的大企业，一般年产能都能达到几十万吨。中国市场目前处于刚起步阶段，中国的木塑企业也有一个从小到大的成长过程。同时，国内木塑制品的应用领域需要拓展，不仅仅局限于公共设施、木塑托盘等领域，像北美市场，建材市场的需求量很大，而且民用木塑制品占了很大的份额。同时，国内原材料和劳动力与国外相比具有较大的优势；因此，综合来看，我认为国内木塑制品企业的出路就是出口。如果能解决质量和产能的问题的话，就能有立足之地，能长远发展。 技术领先性是米拉克龙公司多年来保持行业前沿位置的重要因素之一，目前为中国市场提供的设备中，有哪些技术是具有创新性的？ 米拉克龙是全球最早生产木塑生产设备的生产商之一，我们具有成功经验，但同时我们一直保持设备本身技术方面的创新：1 我们的设备具有双排气装置；2 我们的设备采用了钨合金的机桶和螺杆；3 螺杆根据木塑熔体流变特性进行了优化设计。 在中国，投资一个规模化的木塑挤出产品工厂需要一笔不菲的资金，而且并不是每一个投资者都是行业专家，米拉克龙在为客户提供产品的同时，是否为客户提供投资咨询、产品开发以及产品配方等一系列的整体解决方案？ 对于客户和投资商而言，帮助他们获得成功是米拉克龙的使命，我们在为客户提供设备的同时，也提供“交钥匙”工程。从上游设备（混配）、中游设备（挤出机）以及下游设备（模具和冷却系统）到原材料的选择、配方的确定、产品质量的控制等一条龙解决方案。 “市场终有饱和之时，但是售后服务不能因为任何理由而停滞”，米拉克龙在为客户提供一流设备的同时，如何提供世界一流的服务？ 任何一个设备生产商对自己产品的售后服务都很重视，米拉克龙当然也不例外。在售后服务这方面，我们成立了专门的分公司，从而为我们的客户提供高质量、高效率的售后服务。 2007年中国木塑复合材料市场调研及技术开发研究报告报告关键词： 发表时间：2008年1月4日 共有18人次浏览 【报告名称】：2007年中国木塑复合材料市场调研及技术开发研究报告【报告类别】：行业年度研究报告 【完成日期】：2007年 【报告格式】：电子版（PDF）6300元 精美印刷版（文本）6800元电子版（PDF）+精美印刷版（文本）7300元 【购买热线】：010 010 【售后服务】：010 特别提示： 此报告为个性定制服务报告，我们将根据您提出的具体要求，重新修订报告内容，在此目录的基础上更多满足您的需求。 请致电：010- 杜小姐详细咨询。 · 第1篇：发展篇 第1章：中国复合材料发展历程 第1节：工业装备发展分析 第2节：原辅材料工业发展分析 1玻璃纤维 2不饱和聚脂及其他树脂 第3节：国内经济发展对复合材料行业的影响 1航空工业 2军工技术 3交通和建筑 4体育用品 · 第2章：中国复合材料市场发展分析 第1节：玻璃纤维 第2节：UPR产业 第3节：手糊产品 第4节：纤维缠绕产品 第5节：挤拉产品 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第1节：塑木复合材料国内外发展动向 第2节：塑木生产技术的基本内容 1利用废旧塑料、木质纤维材料 2选用合适的塑料机械用于生产塑木复合材 3采用计算机辅助塑料模具分析设计软件专门设计制造的挤出模具 第3节：技术特点 1针对不同原料、不同品种和制品的要求而采用不同的原材料配方 2生产工艺科学合理，产品质量稳定，生产过程全自动化。 3复合材料及其制品兼备木材与塑料的双重特性 4废弃的塑木复合材料仍可以百分之百再回收利用 · 第4章：发泡WPC技术 第1节：发泡WPC树脂、木纤维及其制品 第2节：发泡剂的作用和专用母料 第3节：发泡剂及母料产品 第4节：发泡WPC工业化进展 结 论 专心-专注-专业
