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文档简介

木质塑料复合材料WoodPlasticComposite-WPC行业现状与发展目录TOC\o"1-5"\h\z简介1塑木的原材料与生产工艺1制造塑木的原材料来源1木塑复合材料的生产工艺1注入单体聚合法1挤出成型2压制成型2非气流铺装成型2辐射法制备木塑复合材料2塑木复合材料微发泡研究3木塑复合材料加工过程中的难点3塑木的种类、性能、优缺点4木塑复合材的种类、性能4实体木材一塑料复合材料4木纤维(木粉)一塑料复合材料4木材一塑料合金复合材料4塑木的优点4塑木的缺点5塑木复合材料的应用5木塑复合材料的发展趋势6木塑发展中的问题6木塑复合材料发展趋势6向生态环境材料方向发展6向结构和功能复合材料方向发展6纳米技术在木塑复合材料中的应用6强化废旧塑料的回收管理7改善木塑复合界面相容性7新材料在木塑复合材料中的应用7木塑复合材料成型技术和装备的发展方向7国内外木塑产业发展过程、现状8国外木塑产业概况8国内木塑产业发展现状8木塑复合材料产业发展“十二五”规划纲要9总论9前提条件10发展方向10存在问题10产业发展不甚规范10研发投入总量不足10技术整合亟待完成11品种开拓创新不足11产品技术标准缺位11市场推广不到位11具体措施11宏观产业目标12工作建议12塑木材料的市场需求预测13国内企业格局14国内企业格局图14领导企业群组14弘泰(中国)14南京聚锋新材料有限公司15深圳市格林美高新技术股份有限公司15差异化企业群组15加拿大凯帝集团15马士基集装箱工业有限公司15湖北黄石格茵环保木业有限公司15格茵公司15总结16#简介木质塑料复合材料(WoodPlasticComposite-WPC)是一类新兴的材料,现在引起了人们越来越多的关注。在最通常的意义上讲,首字母缩写WPC代表了范围相当宽的一类复合材料,这些材料是用纯净的或者回收的塑料与天然的纤维填料制成的,其中的塑料可以是聚乙烯(PE)高密度聚乙烯(HDPE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)以及聚氯乙烯(PVC)等各种塑料,而天然纤维则包括了锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维。通常情况下,木制塑料复合材料简称木塑复合材料,也称作塑木复合材料,也有的称作“生态木”。为了解决塑木复合材料加工过程中的问题,生产出具有良好性能的塑木复合材料制品,通常在加工过程中需要加入一些加工助剂,这些助剂包括改善塑木界面相容性的偶联剂或相容剂;为了减小材料密度得到微泡孔结构复合材料所需的发泡剂、助泡剂及成核剂;改善熔体流动性的增塑剂、润滑剂;有助于木粉在塑料基体均匀分布的分散剂;增强材料力学性能的抗冲击改性剂;赋予塑木复合材料其他功能的抗紫外线吸收剂、交联剂、阻燃剂、防菌剂、着色剂等。作为一种介于木材与塑料之间的新型材料,塑木复合材料具有一系列优于木材和塑料的特殊性能:有木质外观以及类似木材的二次加工性,而且吸水性小、不怕虫蛀、不会像木材那样产生裂缝和翘曲变形;具有热塑性材料的加工性,但硬度要比塑料高、耐磨、耐老化、耐腐蚀。各种助剂的加入可以赋予其更多特殊性能:如不生真菌、阻燃性好、抗强酸强碱等。加入着色剂、覆膜或复合表层可制成具有各种美观色彩和花纹的制品。尤其值得一提的是,不但塑木复合材料的加工原料可采用回收的废塑料和废木材,而且其本身也可回收再利用,对减少环境污染、保护森林资源意义重大。塑木的原材料与生产工艺制造塑木的原材料来源生产塑木的主要原料92%以上均可采用废弃塑料和农业下脚料(稻糠、麦秸杆、锯木粉、竹粉等植物纤维素),解决了废弃塑料而造成的环境污染和农业秸杆焚烧造成的大气污染。植物纤维素来源广泛,国内农业纤维包括稻糠、各种秸秆等,每年的产量都在几千万吨以上,木粉应有100万吨以上,其他天然纤维也有500到1000万吨。这些资源的价值在几百亿以上,它们是中国的宝贵资源之一。据统计,我国各大城市废弃塑料物已占垃圾总量的3-5%,我国城市人口产生的废旧塑料每年在100万吨左右。这个数字还在不断的增加,从我国塑料发展的总体情况看,可用于塑木复合材料生产的废旧聚烯烃原料也是及其丰富的。我国从事塑料再生的企业有10000多家;年回收处理废弃塑料1000多万吨;2008年废弃塑料产生量约为1100万吨,进口约为707万吨废塑料。木塑复合材料的生产工艺根据木塑复合材料中的木材与塑料的重量比例(简称木塑比),以及木材和塑料的不同形态,归纳起来大概有以下几种:注入单体聚合法该工艺的历史相对较早。它是将化学单体注入木材,然后再用高能辐射或加热催化等方法制成木塑复合材料,如图1所示。单板或木材-干燥-注入树脂单体-高频辐射或加热催花聚合-成品图1注入单体聚合工艺流程挤出成型这种成型工艺主要是采用传统的塑料制品生产工艺,如图2所示。塑料-清洗-分离干燥-造粒I木材-干燥-配方混合-混炼-挤出f成品图2挤出成型工艺流程压制成型这种工艺采用类似于普通刨花板或干法MDF生产工艺,通常适合于木塑比较高的复合材料的生产,如图3所示。塑料f清洗分离f干燥f造粒f施胶f铺装f热压f冷却f成品木材(刨花或纤维)f干燥f改性图3压制成型工艺流程非气流铺装成型该工艺是将木纤维与塑料或树脂在常温下混合,木材纤维、束或其它纤维状材料经混合后通过一个针刺工段,用薄型无纺布衬托而制成纤维相互缠绕的低密度板坯,再根据最终产品的需求和要求,将一块或数块板坯热压成最终产品,如图4所示。木纤维f施胶f干燥f纤维混合f模压f成品图4非气流铺装成型工艺流程辐射法制备木塑复合材料工艺流程如下:地下贮罐f单体运送二段真空原木搬运f货架贮存f药剂贮存f浸渍槽f装袋辐射f制品贮存图5辐射法制备木塑复合材料的工艺流程浸渍有机单体的木制品,经电离辐射处理后,可制成一种新型材料-—木塑复合材料。辐射法制备木塑复合材料的生产技术可利用速生、易得的木材如桦木、杨木等低档木材经过辐射塑化处理来代替昂贵的优质木材,有助于解决优质木材缺乏的难题,应用前景广阔。塑木复合材料微发泡研究通过微发泡,塑木复合材料可以形成良好的泡孔结构,这些泡孔可以钝化裂纹尖端,并有效阻止裂纹的扩展,从而显著提高材料的冲击性能喝延展性,并且大大降低制品的密度,不仅节省原料,简化后加工程序,而且制品隔音、隔热性能也较好,其应用领域更为广阔。近年来,塑木复合材料的微发泡成型得到国内外学者的广泛关注和研究,是当前研究热点之一。通常不发泡的木塑复合材料一是密度都比较大,并且相同体积的制品树脂用量也比发泡材料多。如木粉/PE复合材料的密度是木材的一倍,比纯聚乙烯塑料也要高1/3左右。承载一吨的1.2mXl.2m的托盘纯塑料仅20kg,而木塑托盘要30kg以上,发泡木塑制品与传统木塑相比,密度可降低20%〜45%,更接近于木材。一般树脂成本要占材料成本的80〜90,采用发泡技术可节省近2倍的成本。二是刚性和冲击性差。为了增加刚性就要增加型材截面积或改变型材截面形状来解决。提高冲击性能则需要提高木粉与聚烯烃界面的亲和性和相容性。三是生产效率低,一般单机产量低于l00kg/h,形成一定规模就要增加挤出生产线,需增大固定资产。所以近几年微发泡木塑复合材料作为塑料加工换代产品迅速发展起来。微发泡挤出成型需经历三个阶段,即气泡核生产阶段、气泡成长阶段和泡体固定成型阶段。要获是泡体塑化优良,泡孔数量多、直径小、分布均匀、外表结皮效果好,且平整光滑的型材,选择优质的发泡剂是决定型材质量的关键。对于木粉/PVC微发泡复合材料,加工过程中因聚氯乙烯属于热敏性聚合物,要求加工温度范围很窄,温度过高会造成聚合物热分解,在发泡过程中要严格控制发泡剂的分解温度和分解时间。因此要选择发泡剂的分解温度相匹配。通常微发泡塑料使用的AC发泡剂也不适于木粉/PVC复合体系。因为AC发泡剂分解产生的气体同时还放出大量热量,如不采取得力措施,极易造成温度升高使材料内部孔隙大小不均或者制品表面出现鼓泡、塌陷等缺陷。廊坊市神龙金海公司自主研发的吸放热均衡复合发泡剂可以将放热型发泡剂分解时放出的热量吸收并促进吸热型发泡剂的分解,二者适当的匹配可以优势互补,攻克了木粉/PVC复合材料微发泡工艺的技术难关,使产品性能达到国外同类产品的先进水平。可以替代德国进口的发泡剂,实现国产化,价格仅为进口的一半。木塑复合材料加工过程中的难点在木塑复合材料逐渐推广使用之际,生产厂家也遇到了一系列的加工难点:不仅仅是聚合物和木粉的批次不同造成的质量波动问题,还有木粉含量直接影响到最终产品的强度,并且与挤出加工工艺有很大的关系;另外,设计制品的牵引速度必须与挤出速率、熔融温度和压力相匹配等问题;大多数的木塑制品都需着色,这也是影响工艺的一大因素;木质纤维中含有大量水分,容易在制品中产生泡孔,从而降低制品机械强度;由于木质纤维的体积密度低,存在流动性差以及颗粒尺寸大小不均等问题,在挤出过程中通常难于喂料;由于组成木质材料的纤维素、半纤维素和木素等主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基官能团,其表面表现出很强的化学极性,因此,在进行木质纤维—塑料体系木塑复合材料的研制过程中,需要解决的最大问题是如何使亲水的极性木质表面与疏水的非极性塑料基材界面之间具有良好的相容性,从而使这两种不同性质的材料复后生产出比原来单一材料性能更加优良的新材料。目前进行的研究是寻找一种比SBS更好的融合剂,以改善木材与聚乙烯之间的粘合性能。塑木的种类、性能、优缺点木塑复合材的种类、性能木塑复合材料的制造方式目前主要有两种:一种是将塑料单体或者低聚合度树脂浸入到实体木材中,通过加热或辐射引发塑料单体或者低聚合度树脂在木材中进行自由基聚合,所得复合材料称为塑合木。这种复合方式可以提高木材的尺寸稳定性、耐腐性、防蛀性,以及木材的物理、力学性能。所浸注的单体一般采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等单体。另一种是将木材以刨花、纤维和木粉的形态作为增强材料或填料添加到热塑性塑料中,并通过加热使木材与熔融状态的热塑性塑料进行复合而得到的复合材料,称为木塑料复合材料(简称WPC)。从木塑复合材料的基体与功能体结合方式考虑,可将其分为以下三类:实体木材一塑料复合材料此类材料以基体与功能体之间或功能体在基体内部的化学合成反应为主要特征。木纤维(木粉)一塑料复合材料此类材料以木质纤维材料为基体与高分子量塑料直接复合,其结合方式以两种材料表面(或界面)物理结合为主。此种材料的制造工艺是将木纤维或木粉与塑料充分混合,在混合过程中塑料熔化形成制品。当木材组分低于50%时,称为木质填料塑料;而木材组分高于60%时,则称为热塑性树脂增强型复合材料。该种复合材料的某些物理力学指标优于纯木材制品,可再成型为各种模压制品,在包装、家具、房屋建筑及汽车内饰件等领域具有广泛的应用前景。木材一塑料合金复合材料将实体木材或单板用一种聚合物的单体或预燃物浸注,然后再使其在木材中聚合。一般来说,这种聚合物不能进入木材的细胞壁,而是存在于细胞腔内。此种聚合材料比原有材料具有更高的强度、刚度、耐磨性及其它一些优良的物理性能。可制成地板、乐器、运动设备及装饰材料等。木材一塑料合金复合材料要求木材高分子与塑料的完全融合,具有类似于金属材料以及共混高分子材料所达到的那种状态。该种复合材料首先要对木材的化学组分进行改性,使其能溶于某些溶剂之中或与高分子塑料之间相互均匀分散。塑木的优点1)强度高,耐用性好、寿命长,类似木质外观。具有与硬木相当的抗压、抗冲击等物理机械性能,其耐用性明显优于普通木质材料;2)可调整性强。通过加入不同的助剂,热塑性树脂可以发生聚合、发泡、固化、改性等变化,从而改变木塑材料的密度、强度、抗老化、防静电、阻燃等性能[3];3)具有优良的物性,比木材稳定性好,不会产生裂缝、翘曲、无木材竹疤、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;4)具有热塑性塑料的加工性,容易成型,用一般塑料加功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;利于装潢、装饰,可涂漆美化,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,可以生物降解,保护环境;会经济性好,可持续发展,特别适于我国“天然林保护”的国策;利于环境保护,可用废弃木材、农作物纤维和废弃塑料作材料;资源丰富,费用低廉,成本低。塑木的缺点尽管广大的科研和工程人员做了不懈努力,但木塑复合材料在各种使用场合中仍存在着一些不足,主要表现为:密度高,通常为木材的2~4倍;产品的安装费用相对较高(由于复合材料的密度较大,在组装时需要使用射钉枪或自攻螺钉);耐热性和耐紫外线能力较差;制品的硬度和载荷能力较木材差。塑木复合材料的应用木塑复合材料的应用领域木塑材料应用于包装行业主要是托盘、包装箱、集装器具等。因而在国内有很大的市场需求。木塑材料具有耐潮、防虫蛀等特点,适用于仓储行业使用的货架铺板、枕木、铺梁、地板等。木塑材料制成的凉亭、座椅、花盆、垃圾桶等具有防水、防潮、防腐的特点,而且寿命长、价格低;用木塑复合材料制作房屋、室外地板阳光房码头、护栏等产品已在国外开始起步。近几年来,由于木塑复合材料的木质材料组成部分正在向各种其它植物纤维材料发展,因此,从更广泛意义上讲,木塑复合材料实质上已成为以各种植物纤维材料为基体,与各种不同塑料形成的一类新型复合材料。它的出现有利于缓解目前木材资源紧缺和废弃物回收利用困难的问题,提高产品的附加值,可以广泛应用于汽车工业、建筑行业、室内装饰、家电和运输等行业方面。研究木塑复合材料是木材工业史上的革命性发展,是现代材料工业发展的主要方向之一。概括地说,在国内,木塑复合材料的应用领域包括:包装、运输类:托盘、军品和民品包装箱、玻璃包装箱、周转箱,插车货板、仓储垫板、铁路枕木等;园林景观类:凉亭、座椅、栅栏、铺板等市政产品;车辆船舶类:汽车等内装材、风扇罩、仪表架等部件、船舶内装和隔热材等;家装及建筑类:活动房屋,窗框,门板,门褴,混凝土模板,楼梯拍手,墙壁,天棚,装饰各种异型材,地板、家具等建材用品;其它类:农用大棚支架及用桶、钓鱼用舢板、水产箱、教学用品、枪托、球拍、滑雪板、高尔夫球棒、舞台用品以及各种模型等;随着挤出设备和挤出技术的发展,人们通过木塑复合微孔发泡技术制得木塑复合微孔发泡材料,它比不发泡材料具有更高的冲击强度、更高的韧性、更长的疲劳寿命、更好的热稳定性和更低的密度(降低密度达75%或更高),从而进一步拓宽了木塑复合材料制品的应用范围。木塑复合材料的发展趋势木塑发展中的问题近年来,人们对废旧塑料回收利用的日益重视,同时木材资源的日益匮乏。用木粉或其他天然植物纤维来填充塑料再生料,经专用设备制成的塑木材料及制品,因其兼具塑料和木材的双重特性,近年来崭露头角,并逐渐成为世界各国关注和开发的热点。但在我国,经过几年的开发,塑木材料的生产应用情况并不乐观,一方面研究成果产业化困难,而另一方面塑木材料生产企业销售也不畅。为什么塑木材料这种颇具潜力的新型环保材料会出现这种不利局面呢?一方面,塑木材料的加工要比普通塑料制品难度大,要求高。目前国内的技术大多来自于国外技术信息的消化、吸收,虽然取得了一定成绩,但工业化应用还有许多工作要做。而一些生产企业只看到以塑代木的前景,而忽视了其他问题,加工设备、工艺技术等均达不到要求,产品档次上不去;少数企业生产模压压制的木塑包装材料,因木质填量比例小,成本较高,缺乏市场竞争力。因此,随着应用领域的拓展,如何进一步提高塑木材料的性能已成为科研人员开发的重点,塑木材料生产工艺的改进、专用设备的开发及添加剂的选择,也需要进一步加强研究。另一方面,解决废旧材料的回收问题是实现塑木材料加工技术产业化、规模化的关键。我国回收塑料的处理缺少专业机构,不仅塑料品种不分类,改性料、二次循环甚至多次循环料以及多元组分料更是无法细分,在这种情况下,利用废旧回收塑料加工的产品质量会有较大差异。国内一些企业在加工塑木材料和制品时,往往忽视了这一问题,无论什么回收塑料都用相同的配方和工艺加工,产品质量和稳定性当然无法保证。长此以往,用户也就对塑木制品失去了信心。木塑复合材料发展趋势向生态环境材料方向发展木材与塑料复合所得的产品要能够作为生态环境材料必须有三大特点:①要能满足使用上的性能要求;必须考虑尽可能节约资源和能源,尽可能减少对环境的污染;在研究、设计制备材料及使用废弃材料和生产的各个环节中,材料或产品在整个寿命周期中必须满足对环境的协调性要求。向结构和功能复合材料方向发展木塑复合材料兼有木材和塑料的双重性质,加入一定量的功能材料,可使其具有耐磨、阻燃,耐老化性能以及可降解等功能。应使材料从低级到高级、从单功能向多功能的方向发展。通过调节其复合度、选择其连接形式和改变其对称性等因素,以达到功能材料所追求的高价值。在进行功能木质复合材料的研究过程中应考虑各组成的物理及化学性质,以避免各组成之间的冲突。要充分提高其主要力学性能,使其能够作为结构材料使用。纳米技术在木塑复合材料中的应用纳米科技是一门多学科交叉、基础研究与应用开发紧密联系的高技术,如:纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等。组成相或晶粒结构控制在100纳米以下长度尺寸的材料称为纳米材料。将纳米科技导入木材科学与技术领域,可把木材科学、木材一无机、有机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段。木材在变成纳米尺寸后,其材料特异性质、尺寸效应及变化机理,以及木材改性的显微结构关系可能使木材改性出现突破性的进展。木材本身存在着宏观空隙、微观空隙和介质空隙。其中的介质空隙是指三维、两维或一维尺度在纳米量级(1—100nm)的空隙,因此可称为纳米空隙。木材中存在纳米尺度空隙意味着木材本身可以容纳纳米微粒(粉体)、纳米管和纳米棒等,由此可见,木材制造成纳米粉体或是将纳米材料填充到木材的纳米空隙、或是通过纳米材料的加入改善木材与其它材料的性质是完全可能的。强化废旧塑料的回收管理大量废旧塑料制品(薄膜、包装袋、快餐盒等)被抛向人类赖以生存的自然环境,而造成“白色污染”,这给回收治理带来难度。因此,进一步提高人们的环境保护意识,制定相应的法规来规范塑料制品市场尤其重要。对于生活垃圾,应逐步实施垃圾袋装化以及垃圾分类的措施。加大执法力度,严格控制“白色污染”的出现,以便于有效地对废塑料制品进行回收利用。改善木塑复合界面相容性可利用物理或化学的方法,对木纤维的表面进行预处理,改变木纤维表面的状态,以达到改善表面相容性的目的。木质材料是由纤维素、半纤维素、木素以及抽提物等组成的天然高分子材料,它是一种不均匀的各向异性材料,因此界面特性十分复杂。同时,组成木质材料的纤维素、半纤维素、木素等主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基等官能团,其表面表现出很强的化学极性,因而在木材纤维表面主要是通过对极性官能团进行酯化、醚化、接枝共聚等改性处理,使其生成疏水的非极性化学官能团并具有流动性,使木材纤维表面与塑料表面的溶解度相似,以降低塑料基材与木质材料表面之间的相斥性,达到提高界面粘合性的目的。这可从物理改性与化学改性两个方面着手进一步研究。新材料在木塑复合材料中的应用随着玻纤材料、空心微珠材料及纳米材料等技术的发展,将其加入到木塑复合材料中来提高木塑复合材料的力学性能是完全可行的。木塑复合材料成型技术和装备的发展方向近年来木塑复合材料成型技术和装备的研究正在快速地发展。这项技术的发展具有以下8个特点:1)提高木塑复合材料表面相容性依然是研究的热点之一;2)聚合物基体由单组分再生料向多组分再生料方向发展,使回收的多组分废旧塑料(PE、PP、PVC、ABS等)原料和经过表面改型的植物纤维进行混合成型,制出木塑复合材料制品;3)植物纤维份数由低份数(50份以下)向高份数(100份以上)发展,进一步降低材料成本,增强产品的市场竞争力;4)木塑复合材料微发泡技术、大型宽幅较厚的板材制品技术等成套设备及制品成型技术的开发,改善木塑制品应用中存在的诸如密度大、尺寸不能满足实际需要等问题,不断扩大木塑制品的应用领域;5)木塑复合材料填充有植物纤维和其它填料(比如玻璃纤维等),以不断的创新,开拓木塑复合材料的应用领域;6)设计新型的混炼设备和专用模具,以进一步解决木塑复合材料难混合、难成型等缺点和提高生产效率。7)加工工艺的开发。单一挤出型材向复合共挤、包裹共挤方向发展;引入发泡工艺技术,从高泡向低泡、微发泡方向发展。8)木塑复合材料生产设备系统集成:系统集成是木塑复合材料生产的关键国内外木塑产业发展过程、现状国外木塑产业概况木塑材料的产业化推广源于上世纪80年代的美国,最初是作为改性塑料应用的。随着技术水平的提高,木塑逐渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的优点,成为自成体系的新型材料。目前,各类木塑制品在美国、加拿大、德国、英国、荷兰、日本和韩国等国已得到较为广泛的应用,形成了比较规范的产业和市场。北美是世界上木塑材料发展最快、用量最大的地区,主要用于风格粗犷的户外建筑。美国木塑市场1990至2000年的增长率都在10%以上,近5年增长尤快。美国现有约50家木塑企业,年产量大都在万吨以上,其中最大的几家公司已在纽约证券交易所上市。美国的木塑材料研发机构也超过50家,形成了一个从产品研发、原料收集、设备制造、模具开发、制成品生产到市场营销的完整产业。加拿大安大略省的材料和制造中心坚持与美国国家森林实验室合作主办木塑材料会议并资助研究人员和公司。经过10多年的努力,在加拿大也形成了以10多家企业为主体,年产量超过5万吨的木塑产业。欧洲木塑产业总体发展不如北美地区,但近年来有加快趋势。木塑企业不多,产量和技术水平与国内企业相当,但其拥有强大的装备制造能力,发展潜力不可小视。欧洲人对木塑材料的要求比较细腻,对品种花色的需求也高于北美,室内装修装饰和户外建筑齐头并进,但应用技术和商品市场还不甚成熟,有高速增长的空间。日本由于地理原因和环保意识,木塑材料的应用比较普遍,产品质量亦较优良。日本的木塑研究机构,经过十多年的努力开发出高品质的木塑材料。其产品具有自然的木材色泽和质感,已在房屋建设和内装饰领域得到广泛使用,是目前国际上品质最高的产品之一,代表了木塑材料替代天然木材的质量水平和发展方向。国内木塑产业发展现状在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下,全国性“塑木热”逐渐兴起。我国的天然木材资源日益减少,木质制品的市场需求量却与日俱增。巨大的市场需求和技术突破必然会不断拓宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析,木塑最有可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。据不完全统计,全国直接或间接从事塑木研发、生产和配套的企事业单位已逾150家,包括国有、民营,独资、合股和合资等多种类型,国有或国有控股企业占有一定的优势。塑木企业集中分布在珠三角和长三角地区,东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先,南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。行业内主要技术代表企业的试验样品已达到或超过国际先进水平。一些行业外的大型企业和跨国集团也在密切关注我国塑木产业的动态。在国家循环经济政策的鼓励和企业潜在效益需求的双重推动下,全国性“木塑热”逐渐兴起。据不完全统计,截至2005年年底,全国直接或间接从事木塑研发、生产和配套的企事业单位已逾150家,包括国有、民营,独资、合股和合资等多种类型,国有或国有控股企业占有一定的优势。现有木塑产业从业人员数万人,木塑制品年产销量已接近10万吨,年产值超过8亿元人民币。木塑企业集中分布在珠三角和长三角地区,东部远远超过中、西部。东部个别企业工艺水平较为领先,南方企业则占有产品数量和市场的绝对优势。行业内主要技术代表企业的试验样品已达到或超过国际先进水平。一些行业外的大型企业和跨国集团也在密切关注我国木塑产业的动态。我国的天然木材资源日益减少,木质制品的市场需求量却与日俱增。巨大的市场需求和技术突破必然会不断拓宽木塑材料的市场通道。从市场需求角度分析,木塑最有可能在建筑材料、户外设施、物流运输、交通设施、家具用品等领域开始规模性拓展。结合国外木塑产业发展的经验,我国木塑材料的合理发展方向是:原料通用化。根据木塑制品的原料分类、使用性能和用途,制订一个通用的木塑原料适用性标准。装备专业化。尽快改变当前沿用塑料设备进行生产的状况,改进、完善木塑制品的生产装备,使其专业化、系列化、规范化和标准化。产品高端化。以木塑材料的良好加工性能为依托,生产性能良好、做工精细、形态复杂、表面美观的型材以及成套产品和组合产品。研发市场化。市场需要性能有特色、价格有优势的产品,应推进科研成果的迅速转化,促进木塑新产品的市场接轨。使用广泛化。木塑制品在品种、质量上突破后应大面积推广和使用,使之常态化,普遍化,为广大消费者乐意接受。木塑复合材料产业发展“十二五”规划纲要总论生物质复合材料是指以木本、禾本和藤本植物及林产品废弃物等可再生生物质资源为原材料,通过物理、化学和生物工程学等高技术手段,加工制造为性能优异,环境友好,品种多样,附加值高,用途广泛并能替代石化、矿产资源产品,具有现代科技特点的一类新型材料。美国将生物质能源、生物质材料和生物基产品等三类生物质誉为生物经济的三大支柱,作为未来20年重点发展目标。在幅员辽阔生物物种多样,生物质材料极其丰富,且人力富足的中国,发展生物质复合材料具有极大优势。生物质(木塑)复合材料就是具有鲜明产品特色,近年来在生物质复合材料领域中最为活跃的一个分支,代表了生物质复合材料的一个重要发展方向。加快生物质复合材料的研究和应用,对缓解我国经济与会可持续发展的资源与环境两大“瓶颈”压力,具有重要的现实价值和深远的历史意义。生物质(木塑)复合材料在上世纪70年代中期开始在北美地区进行商业化推广,中国木塑材料的应用虽比国外晚了20多年,但在可持续发展的经济大潮中得天独厚独树一帜,现已成为一个基本不附着于其它产业而自成体系的新兴行业。得力于循环经济理念的支撑和国家环境保护与资源节约策的大力推行,在科学发展观的引领和府有关部门支持下,以木塑复合建筑材料参与北京奥运会和上海世博会建设为标志,木塑产业在国内进入了一个快速发展时期,近几年来企业和产量的平均增长率超过20%,现年总产量仅次于美国,世界排名第二位。截止到2009年底,国内集结在木塑产业链上的主流企业已达300余家。特别重要的是,在各方力量的共同努力下,国内木塑材料/制品的制造水平已跃居世界前列,完全可以与欧美发达国家进行平等对话,并从木塑复合阶段进入发展空间更大的生物质塑化领域,成为全球生物质复合材料产业领域一支举足轻重的力量。鉴于在“十一五”期间国家策对资源综合利用产业的大力支持,凭借木塑产业奠定的前期基础及所获成果,“十二五”期间中国木塑产业理应有一个革命性飞跃,成为环境保护与资源节约的最佳实践者。前提条件从木塑复合材料所具备的特质看,它是目前最能够体现循环经济、低碳经济、生态环保、资源节约、节能减排等可持续发展先进理念,并最具活力的新型生物质复合材料,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中被明确列为“优先主题”的“农林生物质综合开发利用”和“基础原材料”领域的研究项目;也是“前沿技术•生物技术”领域中“新一代工业生物技术”的载体之一;亦为目前为数不多的、同时名列国家三大鼓励发展的环境资源产业目录的发展类项目,迄今为止已有超过50个项目获国家发改委、科技部、农业部、国家自然基金等部委的课题、项目和资金支持。在持续发展的热潮中,国内木塑材料经历了从量变到质变的过程,产业群体不断扩大,研发机构/人员逐渐增多,市场拓展前景向好,经济总量连年上升,不少企业的自主创新技术已具备一定基础。从国家策、产业动态及投资关注等几大要素观察分析,生物质(木塑)复合材料已经开始从成长阶段向成熟阶段过渡,实现产业跨越和升级已初具条件。发展方向生物质(木塑)复合材料研发制造作为一个横跨多个领域的新兴产业,其设备、技术和工艺涉及到木材化学、精细化工、液压传动、精密机械、热力传导、流体力学、传感技术、电子自控、微机编程和高分子工程等诸多专业、学科,具有较高的科技含量和鲜明的产业特点,现已在新材料领域自成一体。由于其不依赖于不可再生的矿物资源等,而主要采用可以大量循环再生的生物质原料制成,所以具有巨大的发展空间。以目前可以掌握的的技术水平,从交通设施、活动房屋、建筑墙体、汽车部件、电器外壳,到室内装修、儿童玩具、装饰摆件、家庭用品、包装材料等,木塑材料/制品都在积极尝试进入。“十二五”期间,还要深化木塑复合材料具有的五大优点,即:原料多样化;制备可塑化;产品环保化;应用经济化和再生低碳化,充分挖掘木塑材料环保性、资源性的潜在优势,并使之向更加广阔的生物质塑化材料领域发展,成为一个具有战略意义的科技材料,在新材料创新领域开辟一条前所未有的资源化道路。存在问题产业发展不甚规范已有10余年历史的中国木塑产业由于多种原因,至今仍呈“小、散、乱”的状态,能够形成产业化、规模化的企业数量还太少,尤其缺少大型骨干企业,与国外动辄几万吨、十几万吨的木塑产业集群相比,很难形成有效的力量迅速扩张,集中度的不足大大阻滞了木塑产业的自身发展。研发投入总量不足目前国内木塑企业不仅研发投入不足,而且技术人才奇缺,技术创新经常出现青黄不接的现象。诸多国有研发机构没有建立与木塑企业的有效沟通、协调和合作机制,相互间的交流较少,科研成果转化进程甚缓,如果不建立技术创新的联动机制,则这类问题很难得到满意解决。技术整合亟待完成目前多数木塑生产企业工艺技术薄弱,缺乏创新手段。要实现中国木塑产业的品质提升和整体进步,必须进行国内木塑产业集群的技术整合,积聚已有的木塑产业力量,推动木塑产业集群的发展进程,突出科技创新和先进技术对木塑产业发展所起的提升作用。品种开拓创新不足目前全国木塑材料的总体设计生产能力可,但生产线配置不够理想,产品品种规格杂乱,集约化的高值成套产品尤其短缺,导致实际产销量大大低于设计产能,规模效益、附加效益无从体现,使木塑材料及其制品面对市场时,经常是仅有优势倾向而不能确立决定性的胜势。产品技术标准缺位木塑复合材料目前处于既无行业标准,又无国家标准的境况,多数企业实际上是在“摸着石头过河”。而标准管理体制的不顺畅又加剧了这种混乱的的状况,现在一些行业外的组织加入进“木塑标准”制订的争夺中,十分不利科学标准的制订,对木塑产业的健康发展是一个潜在的危害。市场推广不到位由于木塑复合材料系新兴科技产物,各类资讯又五色杂陈错综复杂,人们对其了解程度较低且乱,仅靠企业自身宣传或行业协会推广力度远远不够。木塑材料市场推广的缺位对其迅速发展扩张极其不利,而市场的不成熟会使相当一部分木塑企业客观上处于孤芳自赏的状态。具体措施1、规范产业发展,防止无序竞争,有条件地扶持骨干企业和企业集群发展。根据中国木塑产业的现状制订《木塑产业投资指南》,逐步提高木塑产业项目建设门槛,努力改变木塑产业“小、散、乱”的状态,使之在“十二五”期间全面实现产业化,培养30个左右具有国际竞争力的大型骨干企业。2、积极利用国家各项策,有效吸引各类投资,大力改变国内木塑产业研发投入不足的状态。在合适的时候成立“产业技术创新联盟”,建立技术创新的联动机制,逐步开放一些技术平台和实用技术,加强科研成果转化进程,增强木塑企业与研发机构的有效沟通、协调和合作,提高木塑产业的科技含量。3、探索建设木塑复合材料创新技术体系,加快产业发展不伐。要从原料配方、塑化工艺、产品成型和质量控制几个关键环节着手,重点研发木塑产品集成化加工技术和自动控制技术。根据生物质塑化材料的特性,进一步丰富木塑产品加工手段,逐步形成挤出、注塑、模压三大主力成型技术体系。4、尽快解决生物质塑化技术中原料专用性和通用性问题。首先解决原料的专用木粉处理技术;再根据产品不同类别的需求,筛选出数种通用型的生物质塑化原料配方,通过行业协会的渠道或技术创新联盟的窗口予以开放,打通长期困扰木塑产业投资和发展的瓶颈。5、丰富木塑产品多元化课题。利用木塑材料制备和应用的多元化优势,把木塑材料从狭隘的“替代模式”中释放出来,将其应用领域从建筑装修、市园林扩充到交通、铁路、航运、汽车、电器、包装等更广泛的层面,强化其性能特色,最大限度地实现低值化材料向高值化应用领域的转移。6、逐步实现木塑装备专业化。要坚持改变木塑生产装备基本由塑料机械改装而成的现状,研发制造符合木塑复合材料生产特点的成套设备,并使其在节能降耗和环境保护方面臻于自动化、专业化、系列化、规范化和标准化。7、利用我国现有的木塑技术优势和与国际同行交流的平等话语权,加快建立木塑材料/产品的质量检测标准体系,力争在质量标准层面提高中国木塑产业的在国际上竞争力和影响力,为中国木塑全面融入业界主流奠定基础。宏观产业目标生物质(木塑)复合材料所具有的各种优点不仅非常符合建筑业、装修业、家具业、交通业、物流业、包装业等领域的使用要求,同时也能部分解决农林副产品和塑料制品废弃资源的再生利用问题。随着木塑产业工艺技术的逐步提升和成熟,各类木塑材料/制品在国内外还在继续渗入建筑、装饰、园林、物流、包装、环保、体育、军事,甚至能源等领域,随着新工艺/产品的不断出现,木塑材料的应用范围还可以不断扩大。根据国家循环经济和产业发展策的导向,在各类投资者的追捧下,具有资源节约和保护环境两大优势的生物质塑化新材料在“十二五”期间必定会有更大的发展,大型产业集团或区域产业集群在国内的出现也可能仅仅是时间问题。根据目前的产业发展态势和市场容量预测,中国木塑产业如果能够在技术和质量上有所突破,其产量完全有把握大幅度超过美国,保守估计“十二五”期间传统木塑复合材料总产量有望达到500万吨左右,产值超过600亿元。如果能够较好地借鉴创新木塑制造新技术,未来的新型生物质(木塑)复合材料完全有可能成为木材、金属、塑料、陶瓷、水泥、玻璃等传统材料的有力竞争者,进而扩展成为产值达数千亿元的新兴产业,不仅可以为国内循环经济和资源节约发展做出贡献,而且还可能为全球材料领域带来一场前所未见的绿色革命。工作建议1、将生物质(木塑)复合材料产业作为国家发展循环经济和资源综合利用的重点支持产业,落实国家生物质复合材料项目的产业化决策,明确地把木塑产业纳入《资源综合利用产业发展“十二五”规划》,大力推进国内木塑企业的产业化进程,扩大木塑产业的规模,扶持木塑产业做大做强。2、保持国家资源综合利用策的稳定性和连续性,在《资源综合利用目录》等策文件中应该明确对木塑复合材料的科学界定,制订具有可操作性的定性、定量标准,改变某些条款中似是而非的提法,改变“一地一策”的不合理状况,让从事木塑产业的企业都能够享受到国家在财税方面给予的优惠待遇。3、按照国家中长期科技规划要求,支持鼓励企业成为自主技术创新主体,积极进行资源整合,在国内有针对性地重点培养、支持几个骨干木塑企业,在此基础上建立国家级木塑产业示范基地,以及组建国家生物质(木塑)复合材料工程研究中心,为木塑产业的发展确立标杆和榜样。4、支持木塑产业拓展国内外市场,为木塑产业的发展壮大提供必要的帮助。在确保产品质量的前提下,利用府采购自主创新产品的协调机制,将木塑制品纳入府采购物品目录,由府部门带头推广应用这类有效利用再生资源,环保功能优异的材料和产品,着力加快木塑产业的市场化进程。5、迅速组织、协调制订有关生物质(木塑)复合材料的国家/行业标准,将其列入国家资源综合利用标准制定计划,规范木塑材料及产品的生产、销售。现在木塑产业已经面临产品种类增多,品质成熟以及市场不断扩大的实际情况,不能因为缺少统一质量标准而影响到中国木塑产业的国际化步伐。6、生物质(木塑)复合材料项目在国家发改委、科技部等府部门的大力支持下,发展迅速成绩斐然。仅从国债资金项目申报评审数量来看,已从2006年的5、6个发展到2009年的20多个,但由于技术力量和发展进程不均衡等原因,有些项目实施状况并不尽人意,不仅浪费财力物力,反而可能产生负面影响。所以对预算内资金项目的引导监管和统一协调尤显重要。塑木材料的市场需求预测按照塑木复合材料的特点,可以得出以下几点结论:1、塑木可以代替或部分代替木材。2、我国森林蓄积量仅占世界的2.9%,远不能满足占世界人口22%的生产生活的需要。市场急需有一种产品来代替木材的使用。3、我国经济的高速发展对林产品的需求不断增长,供需矛盾日益突出。目前,世界人均年消耗木材0.58立方米,而我国只有0.29立方米,我国每年对林木及其制品的需求折合资源蓄积量为3亿立方米以上,而现有森林资源的年合理供给量仅占需求量的60%左右。4、另一方面,在未来5-10年,全国人口年均净增1100万左右,经济增速每年7%以上,这对本来就已经很贫乏的木材供应,提出了更高的要求,急需一种产品来代替木材,而事实证明,唯塑木莫属。5、世界木材紧缺,澳大利亚、美国的自给率为90%;我国的自给率35%,日本自给率不足20%,木材进口额居世界前三位的是美国、中国和日本。我国更需要木材的代用品。6、目前,国内木材需求量已达到3-3.3亿多立方米,按照国家下达的“十五”期间森林采伐限额,每年只能提供1.4-1.5亿立方米,也就是说我国每年还缺少1.5-1.6亿立方米。7、假设在目前我国木材缺口1.5-1.6亿立方米中,用3%-5%的塑木来代替使用,那么国内塑木材料的使用量应该在450-750万吨左右,而目前我国塑木实际产量生产能力只为20万吨左右。由此可以预见,在目前我国木材缺口的1.5-1.6亿立方米中,通过企业的努力,政府部门的支持,全社会对资源综合利用的宣传,塑木产业将有光明的前途。随着我国塑料制品行业产业结构调整不断加快,作为结构调整的方向之一,废旧塑料的回收再利用问题已经成为整个循环产业链的关键,而且也是目前整个行业技术含量较高、利润较高的一个环节。现阶段,我国废弃塑料及其包装物回收利用率还不到10%,而日本已达到26%。英国《经济学家》统计,目前美国的城市垃圾循环利用率达到了32%,而在奥地利、荷兰等欧洲国家,垃圾循环利用率达60%以上,英国则为27%。WRAP组织通过计算得出,英国的垃圾循环利用工作将每年的二氧化碳排放量减少了1000〜1500万吨。在2005年,循环利用工作将美国的二氧化碳排放量减少了4900万吨。在一些发达国家,有关废旧塑料回收利用的开发研究工作起步早,许多技术已日趋成熟,且产生了很好的效益。在我国,废旧塑料回收行业是个朝阳环保产业,发展潜力很大。从目前废旧塑料回收利用技术来看,主要通过几个方式来提高废旧塑料制品价值,包括塑木复合制造建筑材料、日杂用品、化工产品、土工材料等。在上述领域中,将塑料合金化,用废旧聚氯乙烯、聚苯乙烯制成的建筑材料有防潮、防腐、隔音、不变质等优点,制作河堤与湖边护岸、门窗、墙(芯)隔板等,可代替木材和水泥,是整个行业未来发展重要方向。低碳环保塑木材料(WPC)是进入二十一世纪以来国内外推崇并迅速发展的一种新型环保材料。它是由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等回收的废旧塑料与锯木、秸杆、稻壳、玉米杆等农林废弃物制成,原料中废弃物的利用比例可高达90%,符合国家节能环保的政策导向。由于兼备木材与塑料的双重特性,塑木材料克服了木质材料吸水率高,易变形开裂,易被虫蛀霉变的缺点,具有机械性能高、质轻、防潮、耐酸碱、耐腐蚀、便于清洗等优点,可在很多领域替代原木、塑料和铝合金等使用,是未来替代传统木材的新一代节能环保新产品,目前市场上一个平方米的塑木地板价格在200-300元,比实木地板要高出一截,这是由于塑木比重比木材高得多。当然,要想在市场上尽快替换原木,塑木首先要做到“自降身价”。从目前总体形式上来看,塑木进军室内家装行业还处于起步阶段,首先要改变工艺,降低本钱;另外还要重新建立销售渠道,进行市场推广,必将远景大好。总之,塑木产业的发展前景不但在中国被看好,在全世界都是被看好的。这不仅是因为产品本身的优良特性,更重要的是由其资源循环利用的意义和对环境保护的重要贡献所决定的。塑木复合材料作为一种理想的环保型材料,成本低,而且能重复使用和回收利用,正在逐步替代一些对环境造成污染的产品。同时,我们除了对塑木产品特有的优异性能有足够的了解和信心外,也应该认识到,作为一种新兴的材料,它并不是万能的,一样存在着这样或那样的缺陷。只有我们正确的认识,科学合理的利用,才能更加促进行业健康蓬勃的发展。内企业格局国内企业格局图弘泰(中国)成立于1994年,是新

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