木塑復(fù)合材料是用木纖維或植物纖維填充、增強(qiáng)的改性熱塑性塑料復(fù)合材料。
木塑復(fù)合材料的商業(yè)應(yīng)用起始于20世紀(jì)中期。20世紀(jì)80年代意大利研制出50%的木粉和50%的PP混合而制成的木塑復(fù)合材料。之后，加拿大的協(xié)德公司、奧地利的辛辛那提公司、韓國(guó)的大山株式會(huì)社，以及美國(guó)及日本等國(guó)的公司也推出木塑制品，典型的產(chǎn)品是汽車內(nèi)襯件。
中國(guó)對(duì)木塑復(fù)合材料的研究起步較晚。中國(guó)木塑制品主要用于建筑領(lǐng)域的門框、模板、地板、公園座椅、護(hù)欄、吊頂和屋面板等，包裝領(lǐng)域的搬運(yùn)墊板和托盤等。但在木塑復(fù)合材料的改性技術(shù)和在汽車工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用與國(guó)外相比差距還很大。
經(jīng)過(guò)科技人員多年的努力，在國(guó)家科技支撐計(jì)劃的資助下，木塑復(fù)合材料的改性技術(shù)已有很大創(chuàng)新，取得了可喜進(jìn)展。
(1)原料來(lái)源廣泛
廢舊塑料種類很多，如PE、PP、PS、PVC和ABS都可做為原料;木質(zhì)纖維有木粉、刨花、鋸木、木材下腳料等;植物纖維有稻殼、秸桿、花生殼、椰殼、甘蔗、亞麻、澤麻、黃麻、大麻等。
隨著木材資源日益匱乏，價(jià)格越來(lái)越高，所以木塑復(fù)合材料近來(lái)大多以生物資源——植物纖維(農(nóng)作物廢棄物)做為原料。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物廢棄物非常豐富。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，2010年 中國(guó)的秸桿總量達(dá)到7.26億噸。過(guò)去大量剩余秸桿被遺棄在田間地頭，或直接焚燒，現(xiàn)在通過(guò)改性技術(shù)可以廢物利用，制成高性能的木塑復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于建筑、交通、家電、汽車、景觀等領(lǐng)域。
(2)植物纖維粉除濕處理
除濕是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，除濕不徹底將嚴(yán)重影響木塑制品的性能。傳統(tǒng)的一次除濕方法不能滿足木塑制品的工藝要求。新的工藝采取木纖維高速混合除濕、恒溫除濕和排氣除濕三段除濕方法，攻克木纖維難以除濕的瓶頸，使其水份含量達(dá)到擠出要求。
(3)木粉活化處理技術(shù)
木粉不加處理，直接與回收塑料共混，由于界面附著力小使得產(chǎn)品力學(xué)性能差，所以必須加入助劑將木粉活化后才能與塑料很好粘合。但采用單一助劑也達(dá)不到要求。新技術(shù)采用加入偶聯(lián)劑、接枝劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑等5種組成復(fù)合助劑也能提高產(chǎn)品性能。
(4)低溫固相加熱技術(shù)
采用低溫固相加熱技術(shù)，根據(jù)增容劑用量、擴(kuò)鏈劑、PE類型和增容劑類型對(duì)共混物結(jié)構(gòu)與性能影響，采用前區(qū)低溫固相擠出，后區(qū)高溫快速反應(yīng)擠出工藝。減少了共混物在擠出過(guò)程中的水解和熱降解，使聚烯烴交聯(lián)結(jié)構(gòu)形成多重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，限制聚合物在擠出過(guò)程中的再結(jié)晶。在聚合物的熔點(diǎn)下，玻璃化溫度以上擠出，在接近聚合物熔點(diǎn)的溫度下擠出，節(jié)約能源明顯。
(5)加工設(shè)備創(chuàng)新
新型木塑擠出成型機(jī)組的特點(diǎn)：1)擠壓螺桿螺棱外表面上具有階梯式防漏流溝槽，可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性、提高產(chǎn)品質(zhì)量。2)采用新型合流芯技術(shù)：合流芯上具有導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔的孔腔中具有導(dǎo)流裝置。這種結(jié)構(gòu)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。3)擠出模具在口模和芯棒上都必須串水以達(dá)到溫度均勻并定型;機(jī)頭流道適當(dāng)加長(zhǎng)，約為普通塑料模具的1.5倍，流道太短會(huì)造成出料不均勻，定型不冷，過(guò)長(zhǎng)則容易造成木質(zhì)纖維烤焦;壓縮比略小，約為普通塑料型材模具的70%。
采用新技術(shù)，以廢舊塑料生產(chǎn)的木塑制品已在四川棠湖公司景觀、寧波舟山魯家峙水上平臺(tái)護(hù)欄及青島城陽(yáng)棘洪灘、一品街等工程中應(yīng)用。青島與美國(guó)合資建廠以廢舊塑料生產(chǎn)的木塑鐵道枕木產(chǎn)品已出口到美國(guó)。
這種新型木塑擠出設(shè)備已大量出口，如出口俄羅斯PE木塑地板生產(chǎn)線、西班牙RC2工程有限公司PE木塑寬板生產(chǎn)線、法國(guó)沙灘房和涼亭生產(chǎn)線、澳大利亞棧道板、日本護(hù)欄等。
