1. 研究目的与意义
现在木塑最主要的用途之一是代替木材在各个领域中的应用,其中最广泛应用在建筑产品中,木塑墙体是很大的一个比重。发展木塑墙体是适应国家墙板材料革新和节能利废推广政策的需要,能够达到更好的低碳环保效益。
我国是一个木材资源贫乏的国家,森林覆盖率12.7%,人均森林蓄积量10立方米,人均木材消耗水平不足0.05立方米/年,每年要进口木材10003000万立方米。如何解决这一问题,一方面是鼓励木材进口,另一方面就是通过新材料的研究开发,寻求木材的代用品,因而利用木材的下脚料、锯末、木粉等生产木塑板材就成为首选品。现代木结构已受到我国建设部高度重视,正大力推广,集成木结构建筑是今后重要发展方向,在木结构中应用木塑复合材,可以起到优势互补、扬长避短的作用。
通过对木塑复合墙体进行合理的设计和实验,使之结构更加简化并且具有更好的隔热性能,令今后木塑复合墙体的生产效率更高,为企业的经营带来好处,为木塑墙体在木结构中设计应用提供依据。木塑板材彻底抛弃原木的缺点,改进了原木的不足,保留了原木特有的木质感。木塑板材制品现已引起国际上的广泛重视,被誉为绿色环保新型材料,将具有广阔的发展前景。
2. 国内外研究现状分析
世界木塑制品生产和应用的最大国家是美国,其最大制品是铺板,生产工艺为挤出成型,可以先配混成中间木塑拉料,然后再经单螺杆挤出机加工成制品。北美是目前世界上木塑复合材料市场最大的地区。美国早在几十年前就开始了木塑复合挤出,但与塑料挤出和纯木材加工相比较,木塑复合挤出一直没有占大市场份额。大规模工业化木塑复合挤出始于80年代。从1990至2000年,在此领域美国市场增长率都保持在10%以上,尤其是近5年增长特别快。20世纪90年代以来,北美、欧洲的许多国家对木塑复合材料已进行了大量的研究,在欧洲的窗户、门板、板条、家具生产制造中,木塑复合材料的应用量一直在增长,北美和欧洲2002年消费的木塑复合材料达到68万吨,并预计到2010年前将以14%和19%的速度增长,远远高于同期塑料工业的总体增长率。欧洲木塑复合材料的发展和增长强劲,技术已发展到共挤阶段,而且发展还在继续。
当前国内木塑复合材料的生产制造主要还是以普通半成品为主,其应用还需依靠用户的选择和专门的安装队伍,因此,产品的大规模应用受到较大制约。另外,由于目前木塑复合材料尚无国家标准,生产企业的产品质量也无从统一评价,这也是目前木塑复合材料整体质量提升较慢的一个重要原因。中国目前正处于市场经济的初期阶段,在回收塑料的处理上缺少专业机构,缺乏分检、检测手段。由于国内塑料制品企业规模小,其产生的边角废料难以形成数量、性能上的规模化和稳定化,在旧塑料市场上,生活废料、工业废料、改性料、二次循环甚至多次循环料以及多元组分料混杂一起,无法细分,塑料的基本性能和熔融指数更是无从知晓,原料收回的困难造成木塑加工困难,塑/木的相容性(粘接性)和机械强度也有很大影响。目前国内木塑复合材料的设计、制造已经达到国际先进水平,有不少产品已出口国外,中国木塑复合材料已在国际上产生了良好影响。
3. 研究的基本内容与计划
1、木塑复合材基本性能研究;
包括对木塑复合材的抗拉强度、抗弯强度和抗弯弹性模量及握钉力、含水率等方面的研究。
2、木塑复合墙体结构设计;
4. 研究创新点
首次将木塑完全用来制造墙体,做承重用墙,而非只起装饰作用,并且期望通过合理的设计,使之结构更加简化,产生更大的收益。
