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1、纳米无机物-酯化木复合材料试生产 可行性报告翁皓珉 刘雨人摘要 本文介绍了纳米无机物-酯化木复合材料的特性,市场需求，成本核算,设备投资回收率,以及试生产必要性和可行性。一、 概述纳米无机物-酯化木复合材料是指用速生木材或有明显缺陷的常用木材如桐木、杨木和榆木等，通过无机溶液和有机单体浸渍处理得到的一种新型木基复合材料。简称纳米酯化木。它是在塑-木二合一的塑合木（WPC）的基础上发展出的纳米无机物-聚酯-木材三合一复合材料。它保留了原木材特点克服了存在的缺点，并具有纳米无机物和有机物聚酯的特点。它可以制出不同档次的材料。其高档的主要性能如下：1、物理力学性能明显提高。密度可达标.1.00g/m
2、l以上，是沉到水底不吸水酯化木材，其抗冲击强度比原木大包大5-8倍，静曲强度提高4-5倍，抗压强度，抗剪强度均有大幅度他高。这些特性与木材的种类、浸渍液的配方和浸渍程度有关。2、纳米酯化木的尺寸稳定性好，因为它的吸湿性比原木低很多，不因空气潮湿而变形，不因空气干燥而开裂。3、纳米酯化木具有很好的阻燃性，注入的无机纳米材料，改善了阻燃性，提高了闪火点，若再加入磷化物阻燃性更好。4、纳米酯化木提高了表面性能，使木材粗糙的表面光滑锃亮，天然纹理更加美观。若添加色母，表面可免涂油漆，为高级建材和室内高级装饰材料，在免维护应用中前景十分诱人。5、纳米酯化木提高了耐候性。适合远程贸易交流，不受气候的影响，
3、可在-1050保持稳定。它并有很好耐腐性，不受虫蛀和水腐蚀。6、纳米酯化木有很高的硬度和密度，用合适的刀具可以进行加工，并可在固化前，利用热压法进行加工二、试生产工艺流程。原木预処理 加工成毛料入釜真空干燥保持正压浸渍真空干燥加压浸渍排出3号余液加热引发缩合聚合胶凝后减压开釜取料加压浸渍加压浸渍注入1号液排出1号余液注入2号液排除2号余液高频热压加工固化成型 组装产品 精细加工注入3号液排出3号余液三、纳米酯化木的应用方面1、户外建筑材料：户外桌椅、凉亭小桥和栅栏等公园户外建筑。2、室内装饰材料：高级耐磨地板,高级门窗和屏风等。3、家具制品：高挡家具,阻燃和防水防潮家具等。4、特殊用途：实验室
4、防腐蚀台面、药架、船舶舱板甲板，枪拖、体育用品以及铁道枕木等。四、纳米酯化木成本估算纳米酯化木产品品种不同成本亦不相等。现以制造每立方高档的桦木纳米酯化木地板为例估算如下：1、桦木四面刨光地板基材 4200元/立方2、有机处理液 30010=3000元3、无机处理液 2004=800元4、处理耗电 15*1=15元5、精细加工 500元6、设备折旧费 100元 合计：8615元/立方五、市场预测纳米酯化木是一类新型的涵功能性品种的复合材料。是塑合木（WPC）的重要发展。它在国防、建筑、铁路、市政和民生等各个方面都会有广泛的用途。早在1961年美国利用伽玛射线辐照技术研制成功了塑合木，并用于军事
5、方面做抢托、子弹箱等。新闻界把这项技术誉为当年世界十大科技成果之一。曾引起世界各国的重视和研究。1965年改进了伽玛射线辐照法生产塑合木的工艺，而采用了化学引发剂热固化法生产塑合木，大幅降低了成本，在美国开始了工业化生产，用于制造台球球杆，、高尔夫球球杆、高档地板和门窗等。目前，很多国家都在研究生产塑合木。在过去的二十年间，我国有些木材研究所和林业大学都有过对塑合木研究成果的报道，但是因初始投资大、成本高以及在工艺流程中有缺陷，至今未能实现成规模的工业化生产。这是我国新材料研究生产方面的差距，为此国家十二五国民经济与社会发展规划纲要中的第十章第一节中指出：“加强重点发展新型功能性材料、先进均质
6、结构高性能纤维及其复合材料的研究和生产”。这也说明我们的研究工作正是符合国家需要的。试生产后如有实物展出，一定会引起社会的强烈反响，可以考虑先从工艺要求较为简单的公园露天座椅、小桥梁、高尔夫球杆、地板和枕木等做起，然后逐步做其他大型的家具等。虽然纳米酯化木价格略高一些，但它的性能优良耐用，外表美观，能反映中国传统风格，因此，必有更多的人接受这类具有木材特点，又有高于原木材性能的新材料。从而影响更多的人改变对这类新材料不正确的和怀疑的看法和态度，接受这类新材料。因此市场的前景是美好和广阔的。六、试生产投资规模与工业生产投资回收率1、试生产投资预算(1)厂房与设备费厂房 面积 300平米 年租费3
7、6000元高压容器 800*2000毫米 200000元贮液容器 800*1000毫米 2个 6000元搅拌器 500W 3000元电热器 2000W 3个 6000元智能温控仪（含传感器） 0-300 2部 2000元高频热压机 5 kW 18000元移液泵 小型 2台 600元超声波发生器 振动棒式 2部 18000元无油真空泵 WX型 2部 40000元无油空压机 中型 4000元鼓风干燥箱 台式 3000元电子称 台面式 500元邵氏硬度计 数字式 2000元电动工具（含砂磨 锯 钻等） 4000元五金工具 1000元电礠阀门 10个 350元电脑和三用电表等 6000元合计： 350
8、450元（2）生产试验费 包括人工 原料 电耗 信息 测试等费 300000元（3）付科研补偿费 200000元（4）小试验费 100000元共计投资总额： 950450元 2、工业生产投资回收率根据以上情况欲建立年产量200立方桦木酯化木地板的现代化工厂总投资额约为400万元。 年产值：20080200=320（万元） 年税后净利润：320-172-15=133（万元）投资回收率：133/400=33%/年投资回收期: 3年. 3、试生产研发人员4-6人(包括2名顾问). 4、试生产预期结果和产品达到的技术指标. 试生产完成后将提出工业生产完整的工艺流程和控制条件的各种参数,以及浸渍液的配方
9、预计产品应达到按国标测试的技术指标:密度： 0.9g/ml邵氏硬度(径切面)：70耐磨性（弦切面）：0.2mm(磨500转厚度减少量)吸水率：5%七、结语通过以上分析和论证可以认为目前开展纳米酯化木的试生产（中间试验）是可行的和必要的。但是也存在一定的风险。问题不在科学技术上。而在市场的接受和改变人们观念上。在初期阶段必须做到物美价廉，薄利多销。这个项目存在很高的性价比，根据价值法则迟早会占领应有的席位。在以前的研究中，已经率先制成纳米无机物-聚酯-木材三合一的涵功能性品种的新型复合材料，并取得适合现代化自动化的生产工艺流程，为试生产打下了良好基础。可以相信在试生产（中间试验）完成之后，会使这
10、项研发工作更上一层楼。参考文献 1 中华人民共和国国民经济和社会十二五规划纲要2 Meger.J.A.”Wood-polymer Composites and Their industrial Applications,”ACS Symposium Series,NO.43,1977,pp301-325.3 王清文等 木塑复合材料与制品 北京：化学工业出版社 290-298 20074李坚等 木材科学研究 北京：科学出版社 217-233 20095 中国科学院2002高技术发展报告 80-876 沈开猷 不饱和聚酯树脂及其应用 北京化学工业出版社 1996 7 A.E.Witt,Radiat,Phys.Chem.Vol.9,1977 p271-2888 辐照增强实木制品，科技成果与新产品鉴定证书 编号：（98）工经鉴字001号
