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1、木塑复合材料的性能特点及发展,北京化工大学 蔡建臣 博士,目录介绍,木塑复合材料的生产原理,木塑复合材料的性能特点,木塑复合材料的应用范围,木塑复合材料显著的低碳效益,木塑新农村的展望,木塑产品生产原理介绍,木塑产品的基本生产原理和流程,破碎,破碎,挤出加工,各种木塑产品,混合,混合,废塑料,植物纤维,木塑产品生产原理介绍,木塑产品的基本生产原理和流程,生产过程无任何工业胶及有毒有害气体的排放，安全环保，低能耗，操作简单，同时木塑制品使用报废后可百分之百粉碎循环再利用,木塑产品十大特点-源于木而优于木,阻燃耐火部分木塑产品可以达到B1级防火,100%防水真正的永久性100%防水。,表面颜色自然
2、生成无需再次刷漆，色泽多样,防虫防蛀防腐,生产过程与成品均无毒无害100%零甲醛产品，真正绿色环保,可以如木头一样进行随意加工切割,可以用钉子进行连接固定,可以用木工工具进行再加工制作其他形状,其表面可以用胶与其他材料进行粘合,可以根据需要制作出任何形状，配出任和颜色的产品,木塑产品的六大特性,实用性：可锯、可钉、可刨、可加工成任何几何形状，具备实木的 安装性能功能性：防虫蛀、耐碱、防腐、隔音、防潮耐水、有较好的尺寸稳定 性和耐侯性节约性：边角料及材料本身均可回收利用；安装简便，降低工程成本 环保性：替代木材、保护生态；关注健康，建筑和装修中无污染。耐用性：抗老化、不变形、不收缩、不开裂、不褪
3、色。装饰性：木质感强，可调配出各种木种的颜色，表面光洁。,木塑复合材料的应用范围,建筑工程类,户外景观类,室内装饰类,门窗板材类,特定产品与工业配套,第一步 木塑复合托盘在中国拉开帷幕,发展和销售木塑托盘在1999年2月加拿大的Dura国际（FTI前身）出口中国运输木塑托盘。从2000年开始，中国的木塑企业开始规模生产塑木托盘。成功:制造出木塑产品，在中国市场上出售问题:产品单一,造价高,低附加值,性能低.,第二阶段：PE木塑复合材料室外装饰 PVC微发泡木塑复合材料室内装饰,PE户外地板 园林景观,成功:木塑复合材料的中国市场包括一些较大的项目，例如2008年的奥运会，世博会和亚运会,普通中
4、国人都知道木塑.,户外景观类产品,防水、防潮、防老化、阻燃、防火、防虫机械性能高耐腐蚀能力强、抗酸碱无需维修与护养、便于清洁无污染、无公害 可循环再利用,市场应用最为成熟的一类木塑产品市场认知度高，配套及相关产业多，我国多气候带分布的天气适宜此类产品的推广产品质量标准的制定与完善至关重要。,木塑户外产品的优点与特点,室内装饰类产品,防水，防火，零甲醛，无污染，装修后可马上入住，抗老化，抗酸碱，耐腐蚀，易清洗，不龟裂，不变形，不翘曲，不霉变，防虫蚁，机械性能高，可曲线造型，设计发挥空间大，柔韧度好，导热系数低，表面无需上漆，直接的天然木纹质感。,室内装饰产品的优点与特点,第三阶段,结构型木塑复合
5、材料,二亿五千万城市人口年建筑面积16亿20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。预计到2015年底，全国房屋建筑面积为519亿平方米，2020年底达到686亿平方米 塑木在中国室内建材上的应用有着更大的市场和空间中国在室内塑木建材的大力发展领先世界其他地区中国建筑节能市场潜力巨大按照“十二五”规划，未来5年内，节能建筑总面积将超过21.6亿平方米，其中新建建筑16亿平方米(接近全球年建筑总量的一半)改造现有建筑5.6亿平方米(是美国节能改造面积的4.5倍).在2020年前，用于节能建筑项目的投资至少是1.5万亿中国建筑保温市场潜力巨大,增强结构型塑木材料基础研究 Fundament
6、al research for structural WPC,1、采用有机纤维与无机纤维增强 2、采用交联技术3、与金属、玻璃纤维制品复合（共挤出、嵌件）4、添加增强树脂（包括工程塑料）5、纳米级填料增强WPC6、采用层压技术7、采用自增强技术,木塑复合材料强化建筑模板研究 R&D for WPC enhanced Building Templates,高强度：特别是韧性和弯曲弹性模量,4GPa以上,现代建筑模板的要求及设计难点,低成本：价格低廉,冻融性能：线膨胀系数低，抗高低温,研究者通常采用传统的挤出成型方法制备模板产品，由于挤出法几乎无法解决产品的韧性与刚性、性能与低成本的矛盾，导致市场
7、上的挤出模板均难以满足实际工程要求。因此，需要在产品设计与成型方法上创新。,产品进行层状结构设计，充分利用各层材料自身的特性，实现逐项补强。,产品方案设计,外层为增强塑料片，使模板既具有韧性，还易于保证板面的平整、光滑、与混凝土不粘连。,次外层为具有较高的模量玻璃纤维网毡层，赋予该产品所要求的刚性。,中间为混杂塑料和木质纤维废弃物构成的塑木复合材料层,设备设计：多层多工位专用模压设备的开发,十层多工位专用模压设备的开发,产品层状结构的设计、混杂塑料原材料的特点以及模板大尺寸截面的要求，决定了模板产品需要采用模压成型技术。,主要靠上下两个平板的加压加热实现热固性塑料的固化反应,传统的人造板模压机
8、的缺点,无熔融塑化过程,一般无需成型模具，不涉及开模、脱模问题,1-阴模;2-铺料机;3-传送带，4-模具，5-合模机构，6-送料机，7-热压机，8-冷压机，9-出料机，10-冷压后的模具，11-成型板材，12-脱模机构，13-阳模，14-控制系统,图 全自动流水线化生产工艺流程,全自动流水线生产工艺的开发,研发的木塑强化模板与胶合板的性能对比,木塑墙板配方体系的难点,木塑墙板研究难点：,原料多相、多组分、互不相容,低成本与环保要求,防火抑烟功能要求,木塑墙体及应用研究R&D for WPC walls and applications,制品截面宽而厚成型问题,发展木塑墙体是适应国家墙板材料革
9、新和节能利废推广政策的需要。,WPC墙板挤出设备的开发,各种尺寸WPC墙板及组件,WPC墙板防火性能,WPC墙体应用研究 组装示意,WPC墙体外墙与内墙装饰方案,WPC墙体正在建造的房屋,WPC墙体建造的房屋,绿色环保、节能、防火、抗震、高效,木塑窗户汽车内部零件高铁系统注塑零件家具电子行业 音响板,手机壳等。下水管,木塑复合材料在中国新发展,低碳产业背景,我国政府于2009年11月26日，正式对外宣布了控制温室气体排放的目标，决定到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降4045，这是一项非常艰巨的任务。不同于世界上大多数发达国家，中国虽然已经是发展中的工业大国，但同时还是一个农业大
10、国。据统计，我国每年有7亿多吨的秸秆需要处理，而处理方式大都是焚烧；完全焚烧后会产生3.5亿多吨的CO2排放量，对环境造成了严重的空气污染和温室气体效应。如何低成本，高效率，无污染，切合实际的处理好秸秆，变废为宝成为农村根本性节能减排的最严峻课题。同时也是中国能否达到碳排目标的重要研究方向。,秸秆木塑产业的低碳效益明显,600KG 秸秆,400KG 废塑料,1 吨木塑产品,2.5立方木材,1吨标准煤,235kg标准煤,70kg标准煤,木塑/吨,水泥/吨,钢铁/吨,这些森林会吸收4.5吨CO2/年,燃烧会产生0.3吨CO2,其他方法处理会产生1.5吨CO2,可替代,木塑低能耗加工成本,(破碎需要
11、消耗50kg标准煤/吨)相当于/吨木塑产品生产会释放0.32吨CO2,综上所述：每吨木塑制品会减排CO2 6吨左右，而且木塑产品节省下的木材每年都会对减排CO2做出巨大贡献，同时木塑替代钢材水泥也同样会因降低生产能耗达到节能减排的目的。倘若我国每年只将15%的秸秆用于生产木塑1亿吨，那就会直接减排1.48亿吨，替代的森林可吸收4.5亿吨CO2，已经相当于09年中国总碳排量的10%。,用木塑产品建设绿色新农村,废塑料,秸秆,木塑产品,建筑模板,木塑房屋,木塑大棚,矿渣地板,木塑门窗，装饰，基础体育设施,石塑产品,在新农村大力推广木塑产业将会消除白色污染，保护生态环境，节约森林资源，发展循环经济，增加农民收入，带动就业岗位，节能减排环保，造福千秋万代。,木塑低碳新农村的深远意义,谢谢观赏 THANK YOU,
