世界上最贵的木材森林的面积更大区域减少, 人们。现在开始使用其他材料替代木材你知道哪些木材的替代品?提出20

教科版三年级科学上册第三单元第五课材料在水中的沉浮PPT(含课堂作业)_图文_百度文库
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教科版三年级科学上册第三单元第五课材料在水中的沉浮PPT(含课堂作业)
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  拉丁美洲和加勒比海地区由47个国家和地区组成(图26),拥有世界森林面积的22%,世界土地面积的14%,以及世界人口的7%(图27)。该区域拥有世界上最大面积且毗连成块的热带雨林——亚马逊盆地热带雨林。
  拉丁美洲和加勒比海地区由47个国家和地区组成(图26),拥有世界森林面积的22%,世界土地面积的14%,以及世界人口的7%(图27)。该区域拥有世界上最大面积且毗连成块的热带雨林——亚马逊盆地热带雨林。
变化的驱动因素
  2005年,该区域总人口为4.5亿多,据预测,到2020年将增加至5.4亿(图28)。这里人口密度低,2006年平均每平方公里25人。这一数字受南美洲影响较大,南美洲每平方公里只有21人。在中美洲和加勒比海地区,每平方公里分别有79人和179人。到2020年,该区域人口密度预计每平方公里将超过30人(联合国,2008d)。该区域人口最多的国家是巴西,占该区域人口总数的41%,但人口密度每平方公里只有22人;而百慕大是另一个极端,每平方公里有1280人。
  城市人口占总人口的78%,2020年预计将达到83%。14%的城市人口居住在四个大城市(1000万居民及以上)。许多南美洲国家鼓励人们移居边缘地区,以解决城市化及随之而来的社会和经济问题(联合国,2008d)。
  几乎该区域的所有国家都是中等收入国家,并且居民收入增长迅速,但许多国家的增长不平衡(图29)。与其他发展中区域相比,人均收入较高(一些国家已超过每年5000美元),但收入分配不均。在一些国家中,最富有的十分之一人口拥有近50%的总收入,而最贫穷的十分之一却拥有不到2%的总收入。
  全球化将继续给该区域带来变化。有重要影响的是双边和多边贸易协定,以及与亚洲新兴经济体(尤其是中国和印度)不断增多的投资和贸易联系。鉴于出口导向型工业化政策,全球持续性的农业、畜牧业、林产品需求,以及日益增加的生物燃料需求,将给森林带来更大的压力。
  越来越重视出口带动的增长,意味着经济绩效将受到全球市场变化和竞争力的影响。自由化政策带来了投资的大量增加,促进了经济增长率的提高。预测表明,经济仍将保持较高增长(世界银行,2007a;联合国,2008b),但全球市场变化和来自亚洲新兴经济体日益激烈的竞争可能会改变这一趋势。
  在大多数国家,由于制造业和服务业的快速发展,农业在国内生产总值中所占份额(2005年仅为7%)和在就业中所占份额已经减少。由于进口自由化,小农经济的生存能力已经下降,然而以出口为主的大规模商品农业(包括畜牧业)则以惊人的速度扩张(如大豆、生物燃料作物、肉类、水果、蔬菜和鲜切花)(世界银行,2007b),成为造成该区域大部分森林砍伐的重要原因(图30)。
  该区域资源丰富国家越来越多地作为工业产品和初级产品生产者而与世界各国联系日益紧密,然而,其他一些人口密度高、资源有限的国家正经历着另一种类型的全球化,主要以提供服务业为主(如旅游业)。
政策和制度
  在过去的二十年里,该区域民选政府在很大程度上取代了独裁政权。政治变革没怎么影响到追求经济增长的主要政策,只是再分配的侧重点有所不同。
插文14:土著社区的森林所有权
 过去20年里,一些国家已承认了土著社区合法拥有的森林所有权:其中包括森林在内的土地在玻利维亚为1200万公顷;巴西1.03亿公顷;哥伦比亚2700万公顷;厄瓜多尔450万公顷;圭亚那140万公顷。
 尽管森林所有权保障了社区可持续利用森林资源的权利,然而所有权纠纷(有时是暴力的)及规章制度执行不力使得大面积森林遭到非法侵占和采伐。
资料来源:国际热带木材组织,2006。
  政府、私营部门和民间社会组织都在森林资源管理中发挥着重要作用,形成了多元化的制度环境。涉及到林业的是:
权力下放,特别是承认地方和当地社区管理自然资源的权利(插文14);
天然林和人工林经营中私人投资增加;
大量的激励措施,促进了人工造林的快速增长,其中包括低息贷款和税收减免;
地方、国内和国际民间社会组织在森林问题上日益发挥重要作用,包括维护当地社区的权利,森林认证和打击非法采伐与毁林。由于亚马逊森林对全球保护生物多样性和减缓气候变化具有重要意义,特别侧重于保护亚马逊森林。
科学与技术
  该区域多数国家的研发投资低于国内生产总值的0.5%,但研发投资不断增加。该区域的引领者巴西在研发上的投资为国内生产总值的1%(仍然低于2-3%的国际平均水平),并建立了科技投资的法律框架(2004年的《创新法》)。科学技术筹资的制度安排得到了完善,特别是致力于加强研究机构与产业界的联系(deBritoCruz和deMello,2006)。
  该区域特别涉及林业研究的领域包括:信息和通信技术,监测森林面积变化的遥感技术,提高人工林生产力的技术,精准采伐技术和生物燃料技术(特别是纤维素生物燃料)。巴西已经拥有全球领先的以甘蔗为原料的乙醇生产技术。
  该区域国家有可能采取两种主要发展模式:
自然资源依赖型的经济发展:人口密度低和森林资源丰富的国家将充分利用全球对粮食、燃料和纤维制品需求日益增加的有利机会。面临的主要挑战将是权衡不同的选择。尽管努力致力于保护资源,但短期内注重眼前经济利益的选择很可能会占主导地位,如大规模扩大粮食、燃料和纤维制品的生产。
不再依赖自然资源的经济发展:人口更为稠密、资源相对贫乏的国家将强调以人力资源为基础的发展。城市化和新出现的替代性收入来源(包括在国外就业者的汇款)能够有助于减轻土地压力。小农场的经济活力将继续下降,从而减少了集约性耕作,甚至放弃了经营。收入的增加也将导致人们更愿意改善环境。
  在森林覆盖率相对较高但处于工业化初期阶段的国家,森林十分脆弱。1990年至2005年间,该区域减少了约6400万公顷的森林,占森林总面积的7%(表14)。年,该区域占全球年森林面积减少的三分之一以上。
插文15:加勒比海地区的旅游业
 加勒比海地区的旅游市场需求占全球总需求的5.1%;旅游业对该分区域国内生产总值贡献份额为16.5%,并且预计至少到2014年前其贡献份额会保持稳定。旅游业直接就业人数占总人口的15%,间接就业人数约占总人口的一半。鉴于依赖于沿海地区吸引游客,全球变暖和自然灾害(如飓风)正日益引起人们对环境保护问题的关注。
资料来源:Griffin,2007。
  2000年至2005年,除智利和乌拉圭(由于拥有大规模的工业人工林项目,森林呈现净增长)外,所有南美洲国家森林都呈净减少趋势。随着全球对粮食、燃料和纤维制品需求的日益增加,这些森林资源丰富的南美国家仍然依赖于自然资源,将会继续失去森林来发展大规模的产业化农业和经营大牧场(只要这些还有竞争力)。新增的工业利用的人工林,尤其在阿根廷、乌拉圭,也可能包括哥伦比亚,可部分抵消天然林的减少,尽管这些新造林不是为了生态保护。
  在大多数中美洲国家,与前十年相比,年森林的净损失下降了,哥斯达黎加还实现了森林面积的净增加。然而,以百分率计算,中美洲森林损失率是世界上分区域中最高的之一,年,每年超过1%。这个比例预计将下降,因为小规模农业经营已不经济,而且可供选择的获得收入的途径越来越多,加上都市化的进一步发展,人们不再愿意耕种贫瘠的农田。该分区域一些国家的森林面积将稳中有升。
插文16:巴西的森林特许经营权
《公有林可持续生产管理法》概述了巴西联邦所有的森林木材特许经营权的分配制度。这部法律突出的特点包括:
成立巴西林务局;
设立国家森林发展基金;
通过透明和公开招标的方式分配森林特许经营权;
优先考虑非盈利组织、社区和非政府组织;
把20%的特许经营权收入分配给巴西林务局、巴西环境与再生自然资源研究院。
法律的重点是保护森林的环境、社会、经济价值。只有在澄清特许经营区域内的经营活动对环境影响最小,产生的直接社会效益最大,产品和服务的附加值最多之后,才能进行投标评标。
未来10年里,私人采伐特许经营预计达1300万公顷,最终将扩大到5000万公顷左右。
资料来源:Schulze、Grogan和Vidal,2007;Tomaselli和Sarre,2005。
  2000年至2005年,加勒比海地区的森林面积小有增加,主要是在古巴。贸易自由化使得传统的农产品出口(如糖和香蕉)失去了竞争力,致使放弃了农业土地利用,还为次生林(Eckelmann,2005)。此外,为了支持日益增长的旅游产业发展(插文15),自然环境保护得到更多的重视。因此,在大多数加勒比海地区国家,森林面积预计将稳中有升。
  尽管由于人工林的增加,天然林木材生产的作用在下降,但在一些国家,天然林仍然是一个木材的重要来源。天然用材林主要由私人长期特许经营,在玻利维亚、圭亚那和苏里南,经营面积达20万公顷;中等规模的森林特许经营分布于危地马拉、秘鲁和委内瑞拉共和国;小规模的森林特许经营分布于哥伦比亚、厄瓜多尔、洪都拉斯和特里尼达岛和多巴哥(国际热带木材组织,2006)。在巴西,几乎所有的木材生产都来自私有林,但2005年批准的、目前已开始付诸实施的《公共森林可持续生产管理法》,放开了亚马逊国有林的采伐特许权,目的是为了鼓励可持续的经营,以及有助于避免非法占有及采伐(插文16)。
  择伐是该区域大多数森林特许经营的首要关注点,很少考虑伐后的造林问题及无节制的采伐将导致森林退化。该区域天然用材林可持续管理的障碍包括:
插文17:森林认证
  2007年,拉丁美洲和加勒比海地区大约有1200万公顷经过认证的森林,约占世界所有认证森林的4%。尽管经过认证的森林面积仅占该区域森林的1.2%,但这相对于2002年的0.4%已是一个明显的增加。几乎80%的森林都经由森林管理委员会来认证,余下的20%由国家认证体系进行认证,如巴西的森林认证体系和智利的森林认证体系,这两个体系都隶属于森林认证制度认可方案。巴西的森林认证体系对天然林和人工林有不同的认证标准。
资料来源:国际热带木材组织,2008。
由于激励措施薄弱,很少采用减少环境影响的采伐方式;
由于森林认证成本高及没有认证补贴,特别是可以低价购得非法砍伐的木材,导致经过认证的森林面积有限(插文17);
土地所有权重叠导致所有权纠纷,违法的采伐资格加剧了非法采伐和土地逆转,特别是在亚马逊河流域;
小规模的社区森林特许经营因规模小而不赢利,尤其是那些远离市场的森林;
非正式部门占有优势(特别是非法采伐和木材加工单位)。
  考虑到相互矛盾的需求,天然林多用途经营仍然是一个复杂的问题。这些困难将阻碍私人的长期投资,大多数采伐仍将是投资者的短期投资行为。
插文18:智利和乌拉圭人工造林的激励措施
  在智利,政府几十年来一直实施鼓励植树造林和私人投资的政策,现在已经形成了强大而且多样化的森林工业以及面积超过200万公顷的人工林。国家的发展战略促进了对工业人工林的财政支持。法律文书所确定的补贴和采伐标准有利于土地退化地区中小规模的土地所有者和种植园。目前智利林业部门产品出口约占出口总额的20%,国内生产总值的4%。
  在乌拉圭,政府自1987年以来就一直支持人工造林,通过税收优惠政策,在林业重点发展地区营造人工林(扩大到250万至300万公顷以上)。价格低廉的土地,平坦的地形,优越的气候和土壤环境为人工造林提供了理想的条件。2005年,乌拉圭有80万公顷人工林,年造林速度是5万公顷。
资料来源:普华永道,2007。
  拉丁美洲和加勒比海地区约有1250万公顷的人工林。这仅仅是全球人工林面积的5%(粮农组织,2006b),但该区域的人工林生产力高,居全球领先地位。阿根廷、巴西、智利和乌拉圭的人工林约占该区域的78%。以私营部门为主导的人工林的发展,得到了政府政策和财政激励的有利支持。这些措施包括补偿部分成本,税收减免和给小业主低息贷款(插文18)。这些因素促使南美洲成为全球和区域纸浆、纸张生产商的投资目的地,最近也吸引了北美洲投资者的投资,包括林木投资管理组织(TIMO)。
  该区域人工林的主要特点包括:
投资于提高生产力的技术,特别是无性繁殖技术,在某些情况下生产力达到每年每公顷50多立方米;
集约经营短轮伐期的树种,诸如桉树,放射松(Pinusradiata),火炬松(Pinustaeda)和南部黄松(Pinuselliottii);
人工林经营与木材加工的一体化,特别是与纸浆、纸张和纸板生产的一体化。
  目前的预测表明,该区域人工林面积将增长,从2006年的1250万公顷增至2020年的1730万公顷(见插文31)。适宜土地的可获性和有利的投资环境将使该区域(主要是南美洲)保持其人工林经营的竞争优势。由于大部分生产是面向全球市场,人工林的未来发展将取决于全球的需求,尤其是对纸浆和纸张、人造板产品和生物燃料原料的需求。可能增加的运输成本或许是一个主要问题,特别是在木材产品是为满足亚洲新兴经济体的需求而生产的情况下。
木材产品:生产、消费和贸易
  虽然工业材生产量在中美洲或加勒比海地区并不大,但其在南美洲正迅速增加,主要是由于南美洲南锥体有人工林投资所致。1990年,该区域占全球工业原木产量的7%,2006年增至10%。该区域主要产品(特别是纸浆和纸张)的生产量自1990年以来一直保持增长;考虑到人工造林和加工投资量大的因素,这一增长趋势很可能会持续下去(表15)。
  国内木材产品的消费量基本保持稳定(图31)。收入增加可能会刺激一些国家的消费;尽管面对建筑材料替代品的竞争,但住房项目也将促使国内木材消费量增加。不过,大多数产品的国内市场预计仍将很小,巴西除外。
  大多数生产面向出口。2005年,所有产品的净出口额超过70亿美元。然而,由于南美洲各国的货币相对于美元增值,而且面对中国产品日益激烈的竞争(特别是家具和人造板产品),净出口额近来已经下降(图32)。
  出口促进计划将继续鼓励纸张和包装材料的生产。该区域占全球纸浆和纸产品市场的份额将会增加,特别是在欧洲和北美的持续性撤资、木制品产业陆续搬迁到具有竞争优势区域的情况下。南美洲的优势包括稳定的投资环境,人口密度低,有利的林木生长条件和强大的技术能力。因此,南美洲有着一些世界上成本最低的木材纤维(普华永道,2007b)。
  家庭木质燃料的使用在南美洲不断下降(主要是由于城市化和更多地使用矿物燃料和生物燃料所致),在加勒比海地区保持稳定,在中美洲地区继续增加。总体而言,过去10年里,该区域木质燃料生产在逐步增长,这种趋势预计将继续下去(图33),这主要是巴西工业木炭利用造成的(插文19)。未来的需求也将取决于矿物燃料的供应和可再生能源技术的发展状况。
非木质林产品
  该区域多数非木质林产品主要是供当地生活自给所需,但也有一些作为保健、美容产品和药品的原料销往国内和国际市场。在玻利维亚、巴西和秘鲁,巴西坚果(Bertholletiaexcelsa)是当地居民重要的收入来源,也是最重要的商业性非木质林产品;其供应链提供直接就业1.5万人。巴西坚果出口占玻利维亚相关林产品总出口的45%(超过了所有木材产品),每年为国民经济贡献7000多万美元的收入(国际林业研究中心,2008a)。
插文19:钢铁工业中的木炭
  巴西除率先实施了最广泛的将生物燃料(乙醇)纳入能源利用框架的全球计划外,还在钢铁工业中大量使用木炭,2006年大约消耗了830万吨。钢铁企业和其他从事木炭供应的企业拥有约120万公顷的人工林,2005年共生产了近1000万吨木炭。
资料来源:联合国,2008f。
  在亚马逊地区,为了减少依靠采集非木质林产品为生的当地居民与伐木者和牧场主之间的冲突,巴西已建立了专有保留地,用于采集非木质林产品。这种模式保证了采集者在公共森林中从事可持续活动的长期权利,正在该区域蔓延开来。有民间社会组织和政府支持的举措,加上来自认证和公平贸易组织的支持,非木质林产品的采集、附加值和市场营销都得到了改善和提高。
  随着经济的增长和城市化,有利可图的赚钱机会更多了,对用于维持生计的非木质林产品的依赖程度预计将下降。加工和销售已广为人知的产品,将会有所增加。本地价值链将在很大程度上被全国和全球的价值链取代(常常通过公平贸易的动议和有机产品的标签)。
林业对收入和就业的贡献
  1990年以来,林业对国内生产总值的贡献从300亿美元增至400亿美元(图34)。大多数总附加值的增加来自原木生产。木材加工以及纸浆和纸张生产的附加值保持稳定,但后者预计将随着对纸浆和纸张生产能力投资的增加而变化。林业部门的就业人数也有所增加(图35)。相对于其他区域,该区域林业在总附加值和就业中的份额已保持相对稳定。
森林环境服务
  毁林对该区域提供的全球及区域性环境服务(生物多样性、水量调节、减缓气候变化和自然旅游)所造成的影响正在引起人们特别的关注。虽然非市场干预(通过政策和立法)一直是该区域环境保护的主要手段,但在采用市场措施方面,特别是环境服务支付计划,该区域也处于领先地位。在大多数情况下,这些都不是严格意义上的市场化手段,而主要是政府管理的利用税收支付土地所有者的计划,环境服务的卖家与买家之间没有直接联系(Kaimowitz,2007)。
  巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁跻身于世界十大生物多样性最丰富的国家,而安第斯山脉东坡也是世界上生物多样性最丰富的地区。十个国家每个都拥有1000个以上的不同树种。然而,该区域经过认定的濒危或易于灭绝的树种数量在世界上也最多(粮农组织,2006a)。此外,加勒比海地区有40%的植物已经绝迹(美国国际开发署,2006)。
  建立保护区对该区域环境保护至关重要。1990年至2007年间,保护区面积从2.13亿公顷增加至4.51亿公顷(占世界保护区总面积的24%)(联合国,2008c)。然而,许多政府用于加强保护区保护措施的人力和财力有限。保护往往陷入与采矿、石油开采、农业和采伐之间的冲突,特别是在产权界定不清的地方。
  维持和改善流域服务的未来发展前景也取决于土地利用的改变;但考虑到森林砍伐快速增加,这个前景似乎很暗淡。安第斯山脉地区和一些加勒比岛屿缺水特别严重。该区域已率先实施流域服务支付计划。大多数情况下,该计划由中介组织管理,政府机构通常负责管理灌溉和家庭供水设施,然后资金从水用户转移到土地所有者手中。有些动议还有待改进,有些可以推广使用。然而,更广泛地采用这些机制措施,将需要克服一些障碍。这些障碍包括:产权界定不清;农民担心他们的资源被没收;水资源供应的私有化得不到信任;上游土地利用与下游利益之间的技术联系信息不足(Dillaha等人,2007)。
  该区域毁林速度快,因此,在通过减缓森林砍伐和退化的速度来减少温室气体排放量方面,该区域具有巨大的潜力。
  在一些国家,特别是在加勒比海地区,生态旅游是一项重要的收入来源。非常多样的生态系统使该区域成为最热门的生态旅游胜地之一。例如,哥斯达黎加已经充分利用其自然景观,使生态旅游成为其经济的支柱。厄瓜多尔从加拉帕戈斯群岛的自然旅游业中每年获取的收益超过1亿美元。尽管对碳足迹及生态系统进一步退化的关注可能会遏制生态旅游的发展,但行业门槛低以及获利丰厚,可能会导致该区域生态旅游的持续增长。越来越多的人担忧游客数量的增加会威胁到生物多样性。旅游业的可持续经营和使穷人从中不断受益将仍然是主要的挑战。
  环境服务支付机制,包括在减少森林采伐和森林退化造成的碳排放动议框架下提出的那些措施,将一定取得强势。然而,这些机制措施能否在改变毁林者行为方面奏效,尚有待观察。森林环境服务支付在土地利用机会成本较低的地方似乎特别有效。
  拉丁美洲和加勒比海地区森林和林业未来的发展前景,将受到经济多元化步伐和对土地依赖变化的影响(粮农组织,2006c)。
  在大部分中美洲和加勒比海国家,人口密度高;随着城市化程度的提高,将有大量人口从农业及与农业相关的活动中转移出来,尤其在小农经济不再有利可图的情况下。旅游和在国外就业者的汇款正在成为重要的收入来源。与农业相关的森林砍伐正在减少,一些曾遭砍伐的林地也将还林,这已是很明显的变化了。
  虽然南美洲人口密度低,但食品和燃料价格高将迫使人们继续砍伐森林以扩大牲畜养殖和农作物生产来满足全球对粮食、饲料和生物燃料的需求,尤其当南美洲与亚洲新兴经济体的经济联系增加时。
  受私人投资和全球对木材产品需求持续增加的推动,特别是受亚洲新兴经济体需求的影响,人工林种植将增加。然而,人工林种植速度的提高无法抵消持续性森林砍伐所带来的损失。
  总之,在不久的将来,森林采伐的速度在南美洲不可能下降。森林资源非常丰富的国家正在利用全球对初级产品需求日益增加的机会,推动经济快速发展;它们将发现要降低森林减少的速度是极其困难的。全球公共产品供给——例如碳信用额——可能一定程度上有助于减缓森林减少的速度。然而,还需要建立一个有效的机制来提供足够的激励措施,抑制森林砍伐。教科版三年级科学上册第三单元第五课材料在水中的沉浮PPT(含课堂作业)_图文_百度文库
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环境学概论——论森林面积减少.doc
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3秒自动关闭窗口wood-plastic&composites(WPC)木塑复合材料的应用与性能测试
木塑复合材料(wood-plastic
composites,缩写为WPC)是一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料制成的复合材料。纤维部分最初是以木粉为主要原材料,近几年逐渐向其他植物纤维材料拓展,如竹粉、稻壳、麦秸和棉秆等资源丰富的天然植物纤维材料。塑料部分使用的是热塑性塑料,主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚苯乙烃(PS)、聚氯乙烯(PVC)包括新料、回收料以及二者的混合料。将各种植物纤维和各种不同塑料为主要原料,通过一定的工艺而制成的一种可逆性循环利用的多用途绿色环保型材料。木塑复合材料在实际应用中,可根据用户和市场需求生产出不同性能和形状的制品。从20世纪90年代开始,木塑复合材料被作为替代实木材料应用在各个领域。
一、木塑复合材料的分类及性能和用途
&木塑复合材料按使用不同塑料可分为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS塑料及塑化木质材料等;按产品不同形态可分为线材、型材、板材、片材和异性材等;按不同制造工艺可为低发泡、中发泡、空心结构及实心材料等;按不同的使用性能分结构型、装饰型、专用型等。
由于木塑复合材料兼有木材和塑料的特点,因而具有以下优良特性:
(1)耐虫蛀、耐腐蚀、耐老化、吸水性小、不会吸水变形、寿命长;
(2)外观类似木质材料、比木材尺寸稳定性好,不会产生裂缝、翘曲等缺陷,且无木材疤痕;有类似木材的二次加工性,可切割、粘贴、可用五金连接件固定;
(3)制品表面光滑、平整、坚固,并可压制出立体图案和其他形状要求,加入各种着色剂或覆膜,能够生产绚丽的各种制品,装饰效果好。
(4)比塑料硬度高,具有热塑性塑料的加工性,能重复使用和回收再利用,也可生物降解,对环境友好(附表木塑复合材料物理性能表)。
木塑复合材料用途广泛,适用于建筑产品方面,如地板、护墙板、建筑模板、门窗型材、护栏、百叶窗和屋面板等;汽车工业领域,如车门内装饰板、司机用杂物箱、备胎盖、座椅靠板、车顶内衬等;包装及运输业、家具业、、室内装潢、办公室设备和体育设备等诸多领域。
木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身,不仅有像天然木材那样的外观,而且克服了其不足,具有防腐、防潮、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲等优点,比纯塑料硬度高,又有类似木材的加工性,可进行切割、粘接,用钉子或螺栓固定连接,可涂漆。正是凭借成本和性能上的双重优势,近年来木塑复合材料不断扩大应用领域,进入新的市&场,越来越多地替代其他传统材料。&
  北美是目前世界上木塑复合材料市场最大的地区,其中美国在开发和应用上走在最前列,美国Pricipi&aPartner咨询公司的专题报告《2001&年木塑复合材料用作建筑的板材———充满活力的室外建筑应用》指出,&2001年仅北美市场用量就达32万吨,预计2005年前需求以两位数速率递增,2005年用量将增加为2001&年的两倍。其中板材需求量最大,占总需求量60%以上。&
  木塑复合材料主要应用于护墙板、壁板、装饰板、建筑模板、高速公路噪音隔板、海边路板、铁路轨枕、包装和物流用组合托盘、仓储架,还可做装饰边框、栅栏、楼梯扶手、舶船座舱隔板、办公室隔板、室外露天桌和长凳、存储箱、花箱、活动架、汽车内饰件(门内装饰板、底板、备用轮罩、座椅靠背、仪表板、手套箱、遮光板、头枕插件等),&正在开发中的材料还有披叠板、百叶窗、屋顶板等。&
  住宅和商用建筑板材是木塑复合材料的最大用户,且呈上升势头,因此木塑复合材料加工建筑和结构用板材(&包括异型材)也是塑料挤出行业最活跃的部分,需求增长率为两位数,其他工业/农业用和海边路板、码头站台板等设施用板材比较稳定。由于木板不耐海水腐蚀,易开裂和翘曲、寿命短,用木塑复合材料做的制品有明显的优势,美国海军每年用于维修、更换木板费用达2.5亿美元,因此启动了一个为期5年、总金额达1000万美元的木塑复合材料替代木材开发项目,由华盛顿州立大学承担。此外,在研究中还发现,木塑复合材料做建筑用屋面板性能超过木板,而成本为木材原料的85%~95%。&
  用木塑复合材料制造铁路轨枕目前虽然用量不大,但却是一个上升较快的应用领域,其市场份额从1998年的不到1%上升为2000年的2%~&4%,最近更是有向传统的木质轨枕发动挑战的势头。传统的轨枕要选用优质木材用杂酚油处理,不仅寿命短(5~10年),污染环境,而且成本高,而塑料轨枕保质期长达50年。因此美国芝加哥运输局估计10年内塑料轨枕在其轨枕份额将上升至25%~30%。美国大量运输系统和主要运输干线正在大量安装这种新轨枕。北美目前每年更换轨枕1200万根,未来2~5年会进一步提高为万根/年。塑料轨枕可以采用木质轨枕同样的紧固件,也能与木质轨枕混合使用,推广方便,成本低。塑料轨枕用原料50%以上是可回收HDPE&。&
  著名的美国咨询公司Freedonia集团预计2006年前美国木塑复合材料需求年均增长率为13%,&2006年总产值将达20亿美元,增长较快的市场为各种板材、窗框、门框和栅栏、围墙市场。其中用量最大的板材市&场从2001年的4.10亿美元增加为2006年的9亿美元,靠不断改进性能和公众对高压处理木材利弊认识的提高,栅栏和围墙同期从1.63亿美元提高为3.15亿美元,而窗框和门框也将从2001年仅0.65亿美元,提高到20&06&年1.35亿美元。
二、木塑复合材料在家具中的应用
  近几年随着人们环保意识的加强和能源短缺问题的加剧,木塑复合材料开始逐渐成为家具制造的材料之一,受到了全球的关注。但由于木塑产业与家具行业还缺乏必要的沟通和了解,所以木塑家具的大面积推广尚有待时日。尽管如此,木塑家具的发展已经是势在必行,探究木塑复合材料自身特点及其目前在家具市场应用主要集中在以下几个领域:
1)户外家具
由于木塑复合材料有很好的耐候性,较强的耐老化性,从而使木塑家具在户外有较长的使用寿命。从经济角度分析,木塑复合材料损耗低、免油漆、可以做到免维护,因此,木塑户外家具得到了很多国家的认可,正在逐步替代木材在户外家具的使用。
2)卫浴家具
木塑复合材料具有优良的防水和防虫蛀性能,决定了其在潮湿的环境下具有独特的性能。日本EIN
Engineering公司还研制了具有抗菌作用的木塑复合材料,这些特点这大大地加快了木塑卫浴家具的脚步。目前木塑复合材料主要使用在桑拿房、浴缸架、脸盆架、换衣柜和换衣凳等卫浴家具上。随着卫浴家具的大量使用,木塑卫浴家具还有着更为广泛的市场。
3)厨柜家具
木塑复合材料优良的防水性能、耐阻燃性、表面耐油污、易清理和无毒害等特点,使其在目前高价位的整体厨房中赢得了一席之地。目前已有厂家开始生产木塑厨柜,随着人们开始大量使用,可以预言,木塑厨柜将成为未来厨柜家具的发展趋势。
4)桌、凳类家具
木塑复合材料具有天然木材的质感和美丽的木纹,较木材低的弯曲变形温度,可比较容易地得到弯曲的造型,并且可用五金件连接,这些都使木塑获得了更大的空间。
1 木塑材料在家具行业应用的限制因素
1.1 生产方式
目前木塑材料的生产主要采用挤出成型,即把木粉和熔融的塑料混合后挤出模孔得到各种型材与板材,型材成长率远远高于板材。为了减少原料用量,企业多采用微发泡技术降低材料的密度和通过模具技术在型材中产生细小通孔。表面可采用喷漆或油墨印刷技术进行装饰和保护,其中印刷技术不仅可以得到非常逼真的木材、石材纹理,而且由于油墨渗透到材料内部,一定范围内的表面划伤不会对外观产生较大影响。
木塑材料的生产方式对于家具设计制造有以下限制:
(1)造型自由度低
由于是挤出成型,木塑材料大多数情况下只能呈现直线状态,几乎没有曲线造型和圆滑的转折,因此难以体现出家具应有的亲和感和舒适感,用于家具生产的造型设计自由度大打折扣。
  从目前的状况来看,用木塑材料开发家具产品可采用的生产方式更接近于板式家具,外观也很类似,但成本稍高因而市场竞争力较弱。所以,如果外观不能具备实木家具的主要特征,木塑家具的开发就会受到很大的市场阻力。
(2)端面处理要求高
型材的通孔可以减轻重量、节约用材,是木塑材料使用成本较低的主要原因。但是,型材的端面部位强度较低,易遭受碰撞或局部受力产生破损,而家具的受力节点又往往在材料的端部,因此需要对其端部进行特殊的处理以增加强度,提高了成本和技术难度;另外,消费者在欣赏家具时对细节的要求较高,要求端面处理不仅考虑受力,还必须考虑形式的美观和变化、使用过程的清洁和舒适要求,这都为木塑材料在家具领域的使用带来困难。
(3)联结方式有限
目前木塑材料常用的联结方式是通过企口卡接,钉合、粘结。企口卡接可以很好的限制材料间两个维度的活动,结构可靠,但用途仅限于面的拼合,难以用作支撑结构;钉合要求有足够的铰钉深度,一般需要在中空的型材内部填充木块,生产效率偏低;粘结对接触面有较高要求,生产难以实现自动化,胶水可能流到表面影响美观。
1.2 表面质量
(1)面平整度是家具质量的一个重要因素,无论实木家具还是板式家具对此都要求很高,对木塑材料来说,这个要求显得尤为苛刻。木塑材料从型孔挤出后会因内应力产生局部变形,虽然环境湿度的变化对木塑材料产生的影响微乎其微,但较大的温差却会导致平面薄板的翘曲变形。目前用木塑材料制做的办公隔断在出口时碰到的难题就是产地和出口国的温差导致的产品变形。
(2)木塑材料的表面硬度低也是影响其在家具行业应用的不利因素。家具在安装、运输和使用过程都可能会遭到各种冲撞,如果家具的表面硬度低,很容易就会产生表面缺陷。木塑型材的表面用钥匙甚至指甲就能划出痕迹,虽然印刷木纹可以起到掩饰作用,但作为家具材料毕竟是一个较大的不足。
(3)采用印刷面饰的材料表面纹理受印刷辊轮直径限制形成规律性重复,大面积使用时影响其真实感。有些木材如榉木的纹理呈点状分布,没有大的图案化纹理,重复出现后不会有明显的人工化痕迹,而花梨木、酸枝木则有明显的线状纹理,同样的纹理重复出现后感觉很不自然。
1.3 消费价值观念
现在大多数消费者都认为实木家具比板式家具高档,一方面是因为板式家具的大批量机械化生产使得其成本下降,市场价格远远低于实木家具,另一方面,由于森林资源危机造成人们对木材的价值判断提高,实木家具的身价也就不断增长。另外,一些企业为了提高自身的市场身价,将名贵木材和能师巧匠的超凡雕刻技艺结合,生产出几套镇店之宝,标出几十万的天价,引导消费者的价值判断。相比之下,密度板、胶合板等人造板材的价值感明显偏低,这种价值观决定了木塑家具很难以较大的利润空间挤进家具市场。没有较大的利润,新材料是很难进入市场的。
2 应对方案的提出
2.1 采用二次加工技术和适用塑料、五金件设计弥补生产技术的不足
(1)木塑型材的弯曲试验证明木塑型材的单一直线风格可以得到改观,曲线造型和弯折都可以在木塑家具上出现。试验方法和过程如下:
根据试点企业资料和初步测试,确定且变形温度范围在155度左右,参考金属弯管工艺和初步试验,确定选用填充热砂,在模具内弯曲的方法;根据设计目标确定弯曲半径和角度范围;根据前阶段试验确定最佳变形温度;根据每次试验结果调整弯曲技术;根据试验纪录分析得出结论。
本次试验共弯曲型材39次,有记录价值的37次(部分试验样本照片附后)。经过分析得出结论:实心材料的最佳变形温度在摄氏155度左右;空心材料的最佳变形温度在摄氏162度左右;90度转角时的最小弯曲半径极限:JF11020为20mm,JF7040为40mm;45度转角时的最小弯曲半径:JF11020为31mm。  从实验结果来看,木塑型材用于家具设计和生产的造型自由度和转角问题可以解决,弯曲工艺有利于产生造型特色。
(2)发泡成型技术是试点企业已经成熟运用的生产技术,目前用于木塑房门的制造,基本原理是在两块木塑博板中间充入发泡剂,利用发泡剂产生的热量和压力使木塑板材紧压在模具内表面产生拉伸变形,冷却后自然粘结为整体门板。这样生产的门板可以预埋铰链、拉手、垫木和电路及锁具的管道,生产效率高、成本低廉、具有实木门的外观品质。
这项技术稍加改进就可用于生产有预埋件的家具门板、面板、整体靠背椅等部件,不但成本低、效率高、便于安装,而且可以利用模具得到不同的浮雕图案,使家具造型和表面装饰形式的选择更多。
(3)借助专用五金件和塑料件解决木塑型材的封口和联结问题。通常铝合金型材制品是通过着色或电镀塑料扣件封闭端口的,木塑型材不仅可以借鉴这种方法,而且可以利用材料的弹性使扣件与型材结合的更紧密,从而起到更整体的视觉效果。一个较好的例子是木塑装饰绒的安装方式:装饰钱上开有一个带封条的钉槽,用钉子固定好装饰线后再把封条卡在槽上,这样钉孔就不会影响美观了。
木塑件专用联结件设计要考虑以下因素:木塑型材内孔尺寸没有铝合金型材精确,联结件要有较大的适应性;薄壁强度较金属材料小,五金件和木塑型材的固定要有足够大的接触面积;利用型材的内腔空间安装微妙的机构从而实现某些特殊功能;利用发泡技术可以把五金件预埋在型材内部。
2.2 用设计手段提高表面质量
(1)材料变形轻则影响家具外观,重则影响家具的使用,无论实木家具还是板式家具都面临这个问题。目前通常采用油漆或贴面的方法保持材料内部水分含量的稳定防止变形,或在较大面积的家具部件上用色彩或雕刻纹样来掩饰变形并起到装饰作用。由于木塑材料变形的主要原因是温度变化所以用油漆隔离的方法无济于事,这就使得表面装饰设计成为非常重要的一项工作。除了雕花、镶嵌、分割、质感变化等常用表面装饰手法外,木塑材料还有其独特的装饰手法,如印刷、拼接、模压等等。
(2)木塑材料的表面硬度可以通过涂饰高硬度漆层提高,一些企业已经开发出了木塑地板,其硬度虽然不能和强化复合地板相比,但用作家具表面却是不成问题的。
(3)通过增加印刷辊轮的直径来解决表面纹理的重复成本高但效果有限,可以考虑用喷墨印刷机取代现有辊印方式。目前德国爱克发公司生产的喷墨印刷机可以印刷大幅面海报、广告牌及招牌,通过技术改进和模仿使之适应板材的表面印刷能够使木塑板材的表面质量大幅提高。
2.3 选准产品开发方向
按照传统标准看木塑材料可以得出一个结论,即处在实木家具的高品质和板式家具的低价格这个夹缝中的木塑家具很难在客厅和卧室占有一席之地,但是木塑材料优良的防水性能决定了它独特的使用价值。卫浴装修风潮和整体厨房的高价位给木塑材料提供了进军家具市场的契机,以卫浴家具为木塑家具开发的突破口是让消费者认识和接受木塑材料的捷径。
户外家具对材料的耐侯性要求较高,木塑材料能够满足这一要求。阳光中的紫外线使大多数塑料制品加速老化,但是木塑材料中的木粉能够有效遮挡紫外线进入材料内部,从而使木塑材料可以在户外有较长的使用时间。从经济因素分析,木塑材料比木材和金属材料的生产成本和维护成本都要低,因此,用它来开发户外家具很有发展前途。
在木塑材料的针孔注射成型技术成熟以前,二次加工技术是解决单件和小批量家具造型和结构问题的有效手段,发泡填充成型技术可用于大批量制做外观较为复杂的装饰部件或预埋联结件生产组合家具的部件;通过专用五金件和塑料件设计可以解决型材的封口和联结问题;用模压、高硬度漆和喷墨印刷技术能够提高板材的表面质量;最重要的是选准产品开发方向,卫浴家具、橱柜和庭院家具是木塑材料进军家具市场的突破口。
三、木塑复合材料在室内装饰中的应用
目前,人们对室内装饰的要求越来越高,木质材料已不局限于客厅、卧室的地面,为了满足人们崇尚自然、返朴归真的心理需求,木塑复合材料在室内装饰中应用也日趋多样化,这里介绍几种木塑室内装饰材料的应用:
1)木塑装饰线条、装饰板
木塑装饰线条和装饰板,具备木制装饰板、条的所有安装性能,并且不含有甲醛是一种绿色环保性材料,已通过国家环保部门的检测,彻底解决了装修污染、有毒气体的问题。装饰性木质感强,可出各类树种的材色及木纹,免除色差的烦恼。
2)木塑地板
在国际上被视为21世纪创新科技的高分子木塑地板,将居住健康舒适、绿色环保、时尚美观、装修便捷等集于一身,崭露头角就受到了装饰企业和户主的欢迎,成为的主角。木塑复合地板性能良好,防潮耐水,耐酸碱,无味,抑真菌,抗静电,防蛀,免漆,不仅用在家居,也使用在一些公共场所。
3)木塑门窗
木塑门窗型材的生产,在木塑复合材料使用上占有重要的地位。木塑门窗具有快装结构,安装省时省力,并可在木塑门表面印上各种木纹膜,有樱桃木、椐木、水曲柳等多种木材,可配以不同。其产品既有逼真的实木感,又有耐水耐腐、防蛀防霉、隔音隔热、保温阻燃、环保(不含甲醛)等特性。
以上只是木塑复合材料作为在家具和室内装饰行业运用的一角。作为一种新型复合材料,它已经给家具和室内装饰行业带来了新的契机,由于木塑复合材料对人体和环境无不良影响、满足可持续发展的要求,将成为发展的主流和方向。但是,我们也注意到木塑复合材料还有一些问题有待解决,如表面耐划痕、抗蠕变性和木塑复合材料的专用连接件等,这需要多学科、多专业的人士共同合作完成。
随着人们对木塑复合材料的逐渐认识和使用,把新型木塑复合材料环保材料应用于家具和中,赋予产品的新功能与内涵,那么它将具有更加广阔的应用前景。
四、木塑复合材料耐老化性能
美国材料实验协会(ASTM)开发了世界上第一个木塑复合材料铺板的质量标准。ASTM
D7031,测试方法的概要,在2004年获得批准作为WPC制造商的指南。2008年又公布了ASTM
D7032,它设定了建筑规范所接受的WPC铺板和护栏的产品规格。目前ASTM正致力于制定更多的标准,扩展木材和天然纤维复合材料在更高级建筑领域的应用。据CTBA的研发经理Gilles
Labat介绍,欧洲工作者也在解决老化和耐候问题,包括测试吸水性、重量损失、耐候性、老化性、颜色坚牢度、防霉菌、防藻类、防昆虫的需要。
人们对全球市场木材和天然纤维复合材料期望很高,Principia公司估计2003年消耗量为17亿磅,假定年增长率达到15%,则2005年消耗量高达21亿磅。美国市场占了总用量的接近85%,Principia的高级合伙人James
Morton说。
因此主要兴趣集中于耐候试验方法和结果。首先,近期数据显示木质纤维的类型、长度、纤维组合、着色剂、偶合剂、润滑剂和其他添加剂间的相互作用非常复杂。木塑复合材料表现中组分作用的方式并不简单,也无法预测,并且看起来它们对风化、潮湿老化、霉菌和颜色损失都有影响。
木材和天然纤维复合材料的市场和技术在北美和在欧洲大不相同。北美市场的一半是铺板或与铺板相关的部件,剩下的大多数也是挤出型材-从船桩到铅笔。另外还有一些压缩成型的汽车和建筑部件,注塑成型只占非常小的一部分。而且大多数复合材料都使用木纤维,填充量很少超过50%,农用纤维的使用很有限。
但在欧洲,木材和天然纤维复合材料的使用更为多样化,技术也更先进。据德国Nova-Institut的最新研究结果,汽车部件是一个大市场,包括注塑和压缩成型,2003年消耗了3.5亿磅。其它大市场包括家具和橱柜的面板。欧洲主要使用农用纤维如剑麻、洋麻、亚麻、大麻纤维、黄麻、棉线,木纤维用得相对较少。欧洲的纤维填充量也高得多-从70%到85%(在汽车部件中最高达50%)。
1)面板的带式成型法
最近两次会议中介绍了一种新型加工方法,无需挤出用木质复合材料生产平板。Pallmann
Maschinenfabrik公司(美国Pallmann
Pulverizers的德国母公司)与德国的Schilling-Knobel公司共同努力,开发了双带式木质复合材料加工方法,并在法国的CTBA会议上展示。在这种加工方法中,Pallmann的Palltruder机第一步先用木粉或纤维、加上原生或再生HDPE造粒。然后这些被称作Pallwood的粒料分散到Schilling-Knobel公司提供的PFIX加热双带成型机(以前常用于制造PVC地板)下面一个皮带上。Schilling-Knobel公司也在为一家大型美国层压公司和世界其他客户开发其他木质复合材料产品。它的双带成型生产线经过测试,可以将60%木材粒料加工为2米宽、8至10毫米厚的片材。
在去年Principia公司举办的WPC会议上,Verset
Technologies公司介绍了另一种加热皮带技术,应用于平板部件如板壁的成型。经过十余年的开发,Verset专利的Pressaire加工方法将制材业原来用于压制粗纸板的设备进行改进,并于2003年安装在华盛顿州Elma的Boise
Cascade专业工厂制造面墙板,但是由于Boise Cascade工厂的重新规划,墙板还没有商业化。
Verset加工开始是将回收聚乙烯薄膜和未干燥的木箔或木片在室温下混合。然后热空气通过混合物,一秒左右熔化塑料。混合物开始厚度约为7英寸,经过加热后成为一个2至3英寸厚的热垫块。热垫块通过皮带输送到一个冷压机,通过它成型为0.25至0.75英寸厚带内成型木材纹理的平板,随之墙板打底准备油漆。Boise
Cascade的在线加工可以连续运转。
2)泡沫状木纤维
添加剂、润滑剂、填料、纤维的类型和尺寸都会影响复合材料的刚性、耐候性、吸水性和颜色坚牢度,但它们之间的相互作用非常复杂,通常不能预计。在Madison会议上,多伦多大学的微孔塑料制造实验室报道说,例如木纤维的尺寸就会影响生成均匀细密泡孔的能力。
该大学用HDPE复合材料和CO2成泡,使用了120至200目(25至125微米粒子)、20至60目(250至850微米)等三种尺寸的木纤维。预期最小的纤维会生成最高的熔融粘度,因为最小的纤维表面面积最大,但是却没有。相反,中等尺寸的纤维获得了最大粘度。研究者认为可能是小纤维较大的表面面积使其可以释放更多的挥发物,这帮助其降低了粘度。另外,较小的木纤维有利于更精细的泡孔结构-可能是因为小纤维更能增强成核作用。
据位于East
Lansing的密歇根州立大学森林系在Madison会议上报道,分批将木-PVC复合材料和CO2成泡时,抗冲改性剂会加速气体损失的速率。抗冲改性剂也会阻止体积膨胀(粗略估计20%的木质复合材料可以成泡,大多数以PVC为基础)。
3)老化预测
预测天气已经够难了,但预测木纤维的老化反应却更为困难。Madison会议展示了两项耐候性老化研究,比较了标准实验室测试条件和天然或模拟老化条件下的吸湿性,并发现了一些令人费解和惊奇的结果。
美国农业部森林产品实验室测试了紫外光加上喷水对50%木填充HDPE注塑件的影响。他们发现紫外光加上喷水给木质复合材料造成的损害比单独的紫外光或浸水要大得多。
按照标准的ASTM
测试方式,3000周期的紫外光和喷水——每个周期包括102分钟的紫外光照射,然后是18分钟的紫外光加喷水——使得测试复合材料的颜色浅了87%。而同样周期数,每个周期2小时单独使用紫外光,颜色只浅约28%。单独浸在水中的颜色变化也比紫外光/喷水小得多。通过紫外光加喷水,复合材料的密度也从1.08降到1.05g/cc,而如果是单独紫外光,密度仅降到1.07
g/cc。暴露在紫外光和喷水环境后,复合材料板也变薄了,而单独的紫外光并不会改变厚度。研究得出结论,紫外光加上水实际上会洗掉一层木质素,使木材降解。
这次会议上,位于密苏里州Lamar的Epoch Composite
Products公司讨论了一项正在进行的耐候性研究的初期测试结果(12个月),比较了其EverGrain压缩成型铺板(聚烯烃中加入50%木粉)自然和加速老化的颜色坚实度。Epoch公司比较了自然老化8个月(ASTM
G7)和1200小时的氙弧加速老化(ASTM
G155)。测试涉及了两种铺板颜色,红杉和雪松,标准染料对特殊浓缩颜料,混合金属氧化无机颜料,颜料加抗氧剂和紫外稳定剂。
Epoch公司最初发现浓缩颜料可以提高老化性和颜色坚牢度。紫外/抗氧化剂稳定作用不能防止颜色变化,但肯定可以提高表面完整性和耐候性,混合金属氧化颜料完全不能提高颜色坚牢度。最初的数据也显示在化合前对木粉着色只能提高雪松色的颜色坚牢度,而对红杉色没有作用。使用二次加工的HDPE会引起表面降解,但不会影响颜色老化。
研究也揭示了自然室外使用和标准ASTM实验室测试其吸水性之间的巨大差异。Marek
Gnatowski,加拿大塑料咨询公司Polymer Engineering Co.,的研究总监在Madison报道说,根据ASTM
D1037 24小时浸渍实验铺板样品吸湿仅为1%。但如果是暴露在室外风化21个月,吸水至少为15%。
据称通常木质复合材料的总体水分含量不超过2%。但在板材末端和板表面1至7毫米以下的材料“经常含湿量超过25%”,Gnatowski注意到。25%的含湿量正适合于霉菌来攻击木塑复合材料。较高的木含量会提高这个高度充满湿气的表面区域的深度。Gnatowski发现在铺板化合物中添加硼酸锌作为生物杀灭剂,也可以降低吸水性。“这个功能是不知道,也没有想到的,”他补充道。
在Madison会议上,密歇根州立大学森林系还展示了木-HDPE复合材料在加速冰冻-熔化周期下的耐久性。冰冻和熔化会导致刚性的显著下降,而添加2%的偶合剂就可以避免这种现象。
4)菌类问题
Madison会议上还报道了墨西哥州Guadalajara大学和Corvalis
Oregon州立大学合作的研究结果,研究表明在适当的环境下,木含量超过50%的复合材料,霉菌吃掉的不仅仅是表层。一种是在实验室中用非常薄的样板涂上琼脂——微生物增长介质的凝胶,用这些样品接种不同类型的霉菌,并在潮湿环境下培养12周。另一种试验方法,称作盐块试验(ASTM
D1413),是把铺板样板暴露在湿盐中一段时间。虽然这些方法听起来并不象木塑铺板在真实世界中的情况,树叶和灰尘的聚集就能造成同样的影响。暴露在琼脂中的样板重量损失为10%至25%,而暴露在盐中的失重为12%至18%。
比利时Beologic公司在Madison会议上报道说,在这些试验中复合材料的含湿量飙升到65%至95%。而表面2微米厚的木质复合材料如果湿度超过25%,12周后就足已引起发霉。Beologic公司是聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯木质填充塑料粒子的生产商,已经有五年的历史。他发现两种因素可以有效减少霉菌生长:使用抗霉菌剂或使用更长的木质纤维。
据Houghton密歇根科技大学森林资源学院报道,较高的润滑剂含量也有利于霉菌生长。加入生物杀灭剂,如2%至5%的硼酸锌或1%至1.5%的四氯异苯腈可以抑止霉菌生长。
一项最新的发现是低含量的偶合剂可以大大提高表面的防潮性,而使发霉不再成为一个问题。即使非常低含量(0.5%)的功能性酐聚烯烃偶合剂,如杜邦公司的Fusabond也可以显著降低吸水性。“我本来以为加入偶合剂是为了获得更好的性能,”一个之前销售木质复合材料偶合剂的人士说。“但是他们现在却用于提高抗湿性。”
五、木塑复合材料阻燃性能
由公安部制定的《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》标准将于明年初开始正式施行,其中对塑料制品阻燃性能提出了更高要求。据了解,该标准是公安部为了有效控制公共场所发生火灾时造成人员伤亡和财产损失而制定的,由全国消防标准化技术委员会防火材料分委员会归口管理。该标准明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容,规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能,提出了相应的阻燃标准等级要求。
GB2408-80水平燃烧试验方法
水平试验法是在实验室条件下测试试样水平自支撑下的燃烧性能。
GB2409-84垂直燃烧法&
垂直燃烧法是在规定条件下,对垂直放置具有一定规格的试样施加火焰作用后的燃烧进行分类的一种方法。
GB2406-80氧指数试验法
氧指数(OI)
——指塑料燃烧时,所需混合气体中最低氧的含量。空气中氧气平均浓度为21%。一般氧指数在21以下为可燃性塑料,22-27为自熄性塑料,27以上为阻燃性塑料。该方法比较简单,数字重现性较好,具有以数字表现材料燃烧性能的特点,所以国外普遍采用,(例如美国的氧指数试验标准为
ANST/ASTM D) 。该方法不但适用于具有自支撑型材料,而且对薄膜,泡沫塑料等也适用。
GB8323—87烟密度试验方法
该试验方法是在规定试验条件下测定材料受辐射或燃烧时所产生的比光密度。比光密度是以规定的试验箱容积,光程长度,和试验面积所测定的透光率计算出的比光密度值。最大光密度值用来表示材料的光密度。
阻燃技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。阻燃的途径不外乎以下几种:
  1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。
  2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。
  3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。
  4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。
  一般,阻燃体系要尽量选用无毒、经济和具有协同效应的阻燃材料。常用的阻燃体系有:卤素-氧化锑,磷-氮。但是最常用的还是混合选用的阻燃体系,这样可以确保发挥综合的阻燃效能。
  按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。
阻燃技术是根据可燃性材料的燃烧特性,使其转化为难燃性材料,降低物质燃烧速度,阻止火灾扩大。无论使用无机阻燃剂还是有机阻燃剂,虽然都提高了聚合物的阻燃性能,但阻燃剂本身也存在有一些缺点,在使用过大量的程中带来一些问题,主要表现在:1、放出有毒气体,产生烟雾;2、产生的腐蚀性物质;3、添加量大,影响机械性能;4、对环境有一定的污染。因此,针对阻燃剂的不足之处,开发低毒、低烟雾、无害、高效的阻燃抑烟型阻燃剂成为阻燃剂发展的趋势。
关于材料燃烧性能方面的专业术语,国际标准化组织和国外一些国家都制定有相应的标准,我国有关部门和单位积极采用国际标准也制定了适用于不同领域的材料燃烧性能专业术语标准。下面我们综合国际国内标准将有关材料燃烧性能方面的专业术语作简单介绍。
1.实际热值:在规定的实验条件下,一定量的材料燃烧时释放的热能。
2.续燃:在规定的实验条件下,移开点火源后材料持续的有焰燃烧
3.续燃时间:在规定的实验条件下,移开点火源后材料持续有焰燃烧的时间。
4.阴燃:在规定的实验条件下,当有焰燃烧终止后或者无火焰产生时,移开点火源后,材料持续的无焰燃烧。
5.阴燃时间:在规定的实验条件下,当有焰燃烧终止后或者无火焰产生时,移开点火源后,材料持续的无焰燃烧的时间。
6.面积燃烧速率:在规定的实验条件下,单位时间内材料烧着的面积。
7.灰烬:燃烧所产生的粉末状无机残余物。
8.烧毁面积:在规定的实验条件下,材料因燃烧或热解而受到破坏的面积。
9.燃烧性能:材料或制品置于规定的火源中所发生的所有变化.
10.炭化:在热解或不完全燃烧所生成碳质残渣的过程。
11.熔渣:完全燃烧或不完全燃烧所生成的固态结块残余物。
12.燃烧作用:可燃物与氧化剂发生的放热反应,通常伴有火焰,发光和发烟。
13.烧损长度:在规定的实验条件下,材料烧损面积在规定方向上的最大长度。
14.爆燃:以亚音速传播的爆炸。
15.爆轰:以冲击波为特征,以超音速传播的爆炸。
16.爆炸;由于物质急剧氧化或分解产生温度,压力增加或两者同时增加的现象。
17.爆炸极限:可燃的气体,蒸汽或粉尘与空气混合后,遇火会产生爆炸的最高或最低浓度。
18.火:以释放热量并伴有烟或火焰或两则兼有为特征的燃烧现象。
19.火灾荷载:在一个空间里所有物品包括建筑装修材料在内的总潜热能。
20.火焰:发光的气象燃烧。
21.火焰蔓延:火焰前沿的扩展。
22.火焰蔓延速率:在规定的实验条件下,单位时间火焰蔓延的距离。
23.火焰蔓延时间:在规定的实验条件下,火焰在燃烧的材料上蔓延规定距离所需要的时间。
24.易燃性:在规定的实验条件下,材料或制品进行有焰燃烧的能力。
25.无焰燃烧:材料处于固态而没有火焰的燃烧。
26.闪燃:在液体表面上能产生足够的可然蒸汽,遇火能产生一闪即灭的燃烧现象。
27.闪燃温度:在规定的实验条件下,液体表面上方产生足够的可燃蒸汽,遇火能产生闪燃的最低温度。
28.轰燃:一定间内的可燃材料发生火灾时,所有可燃物表面全部卷入的迅速状态。
29.燃烧热:单位质量的物质完全燃烧所释放出的热量。
30.热释放速率:在规定的实验条件下,单位时间内材料燃烧所释放出的热量。
31.用来点燃材料或制品的能源。
32.点着温度:在规定的实验条件下,使材料开始持续燃烧的最低温度。
33.最小点燃时间:在规定的实验条件下,材料暴露于点火源中以获得持续燃烧所需的最少时间。
34.极限氧指数:在规定的实验条件下,材料在氧氮混合气流中刚好能保持燃烧状态所需要的最低氧浓度,以氧的百分数表示。
35.熔滴:熔融材料的滴落物,不论它是否燃烧。
36.不燃性:在规定的实验条件下,材料不能进行有焰燃烧的能力。
37.烟:由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中可见的固体或液体微粒。;
38.无发烟燃烧:材料的一种无可见光通常有烟雾的燃烧。
39.烟灰:有机材料不完全燃烧时所产生并沉积的微粒,主要是碳的微粒。
40.烟雾光密度:材料燃烧时产生烟的阻光度的一种量度,通常以入射光强度与透射光强度之比的常用度对数来表示。
41.自燃:可燃物在没有外部火花,火焰等火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧。
42.表面燃烧:在材料的基本机构未点着的情况下,火焰在其表面迅速蔓延。
43.自熄性;在规定的实验条件下,移开火源后材料停止燃烧的特性。
44.阻燃性:材料所具有的减慢,终止或防止有焰燃烧的特性。,
45.焦化:由于受热造成的有限炭化使材料的表面变质。
六、国内外WPC标准的概况
在20世纪90年代初期,美国创建了少量的小型木塑企业。随着木塑制品的普遍应用,就急需有准确测定木塑产品的理化和力学性能的规范。起初,生产商采用合成树脂的测试方法来测量材料的特性,后来发现这样不能准确的反应产品的性能。因为这些测试都是小试样。
1993年7月,为制定适应木塑产品所需的标准,美国材料试验协会ASTM建立了木塑分技术委员会,先后制定了木塑抗压性能、材料挠性、密度、蠕变、热膨胀线性系数等相关标准。
目前,加拿大还没见到有木塑的国家标准,但其建筑材料中心对木塑产品有2个规范《06522热塑性塑料与木材复合材料的矩形室外铺板(实心截面)的技术规范》和《06525纤维素/聚合物复合材料的室外铺板(空心截面)的技术规范》。
这两个规范中对木塑产品的物理及机械性能的试验方法进行了规范。其中大部分采用了ASTM标准。
欧洲标准化委员会的塑料专业委员会组织起草了《木塑复合材料》的技术规范 。分为三部分:
&& (1)木塑复合材料和产品性能的测试方法
(2)木塑复合材料的性能
&& (3)木塑复合材料制品的性能
国内目前可见的标准有:
LY/T 1613 挤压木塑复合板材&&
林业行业标准
BB/T 0020& 组合型塑木平托盘&
包装行业标准
目前国内企业对于木塑复合材料的性能基本还是参照相关塑料和木材行业的标准,还没有比较合适的标准。
近年来,我国的木塑工业因顺应重视资源循环利用,加强环境保护和节约能源的形势,进入了快速发展的阶段,出口不断扩大,在这样的背景下,尽快制定国家标准的呼声越来越高,通过对木塑标准国内外的分析有几点体会:
(1)对于一个新行业来说,为了有利于行业内外和国际的交流与沟通,首先对木塑相关的名词和术语要有一个统一的规范。
(2)对于木塑产品而言,它有木材和塑料的双重特性,但它的性能不能简单的全部套用塑料或木材的相关标准。必须根据木塑的特点制定相关性能的标准。
(3)目前木塑产品因用途不同,塑料品质不同,木和塑的比例不同,导致木塑复合材料品种繁多,性能要求各异,因此不能用一个塑木型材的标准来涵盖。需制定各种性能试验方法的标准。
目前主要标准
1 .ASTM 7031 《木材-塑料复合产品的机械和物理性能的评估标准指南》
2 .ASTM 7032 《木塑复合材料铺板和围栏体系(护栏或扶手)性能等级建立的标准规范》
3 .《AC109热塑复合木材产品的验收标准》
4.《AC174铺板跨距等级和护栏体系(护栏和扶手)的验收标准》
5. LY/T 1613 《挤压木塑复合板材》&
.BB/T0020& 《组合型塑木平托盘》
7&& .DB44/T 349-2006
《木塑复合材料& 技术条件》
.DB44/T411-2007《木塑复合材料&
检验与实验方法》&
急需提出的标准
(一)针对木塑复合材料的相关标准
1 木塑复合材料的理化性能指标的试验方法
(1)与木塑复合材料相关的标准术语
(2)含水率及吸水率的标准试验方法
(3)线膨胀率的标准试验方法
(4)防腐性的标准试验方法
(5)防白蚁破坏的标准试验方法
(6)阻燃性能的标准试验方法
(7)实验室光源暴露试验方法
(8)硬度的试验方法
(9)密度的试验方法
(10)耐磨性的试验方法
(11)握钉力的试验方法
(12)耐候性的试验方法
2、木塑复合材料力学性能的试验方法
(1)拉伸强度的试验方法
(2)弯曲强度的试验方法
(3)冲击强度的试验方法
(4)压缩强度的试验方法
&&&&&&&&&&&&&
。。。。。。。。
3、木塑复合材料理化性能与力学性能的性能要求
(二)针对木塑制品的相关的标准
1、木塑托盘的性能要求
2、平板玻璃包装箱的性能要求
3、室内装饰装修用木塑材料的性能要求
4、室外装饰装修用木塑材料的性能要求&&&
&&&&&&&&&&&&&&&
。。。。。。。。
七、地方标准概况
& “木塑复合材料”广东省地方标准的制定项目(2003-08DB)于2003年8月立项,
2006年9月发布,同年11月执行;
& 进行了大量的研究和试验;
& 华南农业大学主持;
& 广州赫尔普复合材料科技有限公司参加。
& 主要起草人:李凯夫、游瑞生、戴东花、杨学斌、谢雪甜、江咏梅、闫雪。&
& 概念应统一
& WPC是wood-plastic composites的缩写;
& 在美国材料实验协会的标准中对此是这样定义的:“a composite made primarily from
wood-orcellulose-based materials and
plastic(s)”。如果直译的话“是一种主要由木材或者纤维素为基材与塑料(也可是多种塑料)制成的复合材料”。
& 目前我国生产或研发的基本上都是属于此类材料。
& 它是“recycle plastic lumber”的缩写;
& plastic lumber中plastic是lumber的定语,因此无疑应翻译成“塑木”;
& 它在美国标准中的定义是“一种由50%以上的树脂组成的人造产品,可填充或不填充,也可由单一或混合树脂组成。”
& “WPC”与“RPL”的区别
& (1)填充物
& WPC包括木纤维填充;
& RPL还包括不加填充物。
& (2)塑料类型
& WPC中所用的塑料可以是新的塑料,也可以是可循环利用的回收料,
& RPL中的塑料仅是可循环利用的回收塑料。
& 国内没有统一的规范
& “木塑复合材料”、“木/塑复合材料”、
& “木塑复合材”、“塑木复合材料”、
& “木质纤维复合材料”、“木纤维/塑料纤维复合材料”、
& “木/塑纤维复合材料”、“木质塑料”、
& “木塑材料”、“塑木材料”、
& “塑合木”、“木塑组合物”、“塑木合成板”
& “木纤维塑料复合材料”等。
& 粗略统计,期刊文献中称作“木塑复合材料”的约占67% 。
& 南京聚锋新材料有限公司教授级高级工程师 吴正元
& 定义:“是由天然纤维素与热塑性塑料经配混而成的复合材料或进一步成型加工成型的制品”。
& 这与美国标准中的定义相比主要有两点差异:
& 一是明确了塑料仅限于热塑性塑料,如果不明确这一点,WPC就不具备可回收利用的特点;
& 二是明确了“配混”是复合的工艺方法,这样就排斥了用其它方法制成的,像过去也曾被称为复合材料的聚合木之类的产品。
& 根据这样的定义可以反映木塑复合材料的内部结构特征是塑料呈连续相纤维素呈分散相。
这定义也参考了去年6月29日欧洲标准化委员会(CEN)出版的《木塑复合材料(WPC)的技术规范》欧洲试行标准中的定义。
& 木塑复合材料的定义
& wood-plastic composites
& 木塑复合材料是一种主要由木质纤维材料与塑料复合制成的材料。
& 产品分三类
按用途分为:
& ——普通木塑复合材料;
& ——家具及装修用木塑复合材料;
& ——结构用木塑复合材料。
& 分别制订了技术要求。
根据GB/T20000和ISO/IEC指南2对“标准”定义的理解,制订标准的对象必须是共同使用和重复性使用的事物,而标准产生的客观基础是“科学、技术和经验的综合成果”。
& 由于WPC是一种新材料,而且品种繁多,因此只能在先规范试验方法的前提下,对其中比较稳定重复的产品制定标准。
如美国在2004年仅对产量最大的铺板和围栏颁布了D7032“WPC铺板和围栏体系(护栏或扶手)性能等级建立的标准规范”,
随着产量的增加、重复程度的提高不断进行修订,从2005年至2008年分别进行了6次修订,至今美国已生产和销售了上百万吨铺板和围栏,也仅仅制定了等级建立的规范,还没有确定具体的性能指标,
& 这是因为目前客观基础的成熟度未能达到正确、科学、适用制定标准的要求。
& 木塑复合人造板的性能特点
&O&& 产品无游离甲醛释放
以木塑复合刨花板为例:表1为采用两种方法(穿孔萃取法和干燥器法)测定该种板材的游离甲醛含量。
& 无甲醛释放
表1的结果表明:由于在进行木塑复合刨花板生产时不添加任何含甲醛粘合剂,因此,在该种刨花板中的游离甲醛无论用哪种方法检测的结果都非常低。
&O&& 具有优良的耐水性能
表2是几种木塑复合刨花板和木塑复合纤维板吸水厚度膨胀率指标。从数据中可以看出,木塑复合人造板具有优秀的耐水性能。特别是在经水煮2小时后,该种材料仍然有非常好的结合强度,其性能超过了普通人造板材。例如,木刨花/聚丙烯塑料复合板材24小时的吸水厚度膨胀率在2%以下。由于木塑复合人造板在潮湿环境膨胀率低,材料的尺寸稳定性好,因而,在水泥模板、室外用包装板等室外用途方面将得到应用。
& 木塑复合人造板的性能特点-物理力学性能
表3的数据表明:
木塑复合人造板的各项物理力学性能指标可以达到相应板种国家标准中的性能要求。
在不同的工艺条件下,木塑复合人造板的的强度性能会有数倍的提高,因而使其可以用于对强度和耐水性能都要求较高的水泥模板应用之中。
木塑复合刨花板不但有较高的板面握钉力,而且板边握钉力也很高。这种特性对于握钉力要求较高的厨具板是非常适合的。
&木塑复合人造板材对于薄木贴面和浸渍纸贴面都有良好 的适应性。
& 木塑复合人造板的增值应用
木塑复合人造板的无甲醛释放、高耐水性及尺寸稳定性、高强度等性能特点,使其具有比普通人造板更加广泛的增值潜力。根据对材料性能要求的不同,通过调整复合材料中木材与塑料配比及对板材采取不同的后处理方法,可以使该种复合材料板材具有不同的特殊性能,应用于不同的领域。
& 替代现有普通人造板的增值应用
由于WPC的物理力学性能可以达到现有相应品种普通人造板的性能指标,因此在普通人造板产品(如普通刨花板、纤维板和胶合板等)现有应用领域的各个方面(如家具、建筑装修、地板、包装等),都可以用木塑复合人造板替代现有产品。与普通人造板不同,WPC是一种无甲醛释放的环保型板种,因此其具有比普通人造板更好的增值优势。用该种环保型人造板材替代现有人造板材,有助于解决我国现有人造板中甲醛释放对人体的毒害和对环境的污染问题。
& 建筑用混凝土水泥模板
我国建筑用水泥模板主要以钢模板和木材模板为主。木材模板中包括实木模板、竹材胶合板模板及木材胶合板模板。其中钢模板由于其表面易着水泥或光洁度不高,已经逐步退出建筑市场。对于实木模板,由于天然林资源的减少及禁伐,应用已经很少。而目前作为建筑模板用得较好的是木材胶合板模板和竹材胶合板模板。木(竹)材胶合板模板是以木(竹)胶合板为基材,在胶合板表层覆以酚醛树脂浸渍纸,一方面使板材耐水性增加,另一方面,可以得到非常光洁的表面,适合用作混凝土用清水模板。但是,随着木材资源的日益短缺,木材胶合板的生产成本越来越高,而竹材胶合板由于生产工艺复杂、能源消耗高和生产效率低也难以降低生产成本。
& 建筑用混凝土水泥模板
表4结果表明,木塑复合板制成的混凝土模板的性能完全可以达到并优于相应国家标准的规定值。除比重比桦木胶合板模板大外,静曲强度和耐水性都完全可以达到甚至超过木胶合板模板中性能优异的桦木胶合板模板。根据计算,以木塑复合刨花板作建筑用水泥模板可以比相同性能的胶合板建筑用水泥模板每块板降低成本30-40元,这对于目前竞争激烈的市场来说,是相当可观的。
此种木塑复合刨花板混凝土模板的另一个特点是其使用后可以进行再回收利用,符合国家循环经济的产业政策。不但可以进一步降低生产成本,而且有效的减少了环境污染,具有很好的市场竞争能力与社会环境效益。
& 货运托盘和室外包装材料
室外包装材料的原料选用范围十分广泛,纸、塑料、金属、玻璃、木材都是非常常见的包装原料。常见的托盘有塑料托盘、木托盘、纸托盘及金属托盘等。目前塑料托盘的应用较广。实木托盘和室外包装板主要是因其检疫问题,应用受到国际市场的限制。将木质刨花和塑料进行复合,生产木塑复合刨花板,并将此种板材用作货运托盘和室外用包装板材,板材性能完全可以达到室外结构用板的标准,材料成本也可以大幅度降低。该种板材对环境安全(无甲醛释放),具备的较高强度、高耐水性、高耐腐蚀性及尺寸稳定性,非常适合作为包装材料的要求。另外,此种木塑复合板的防腐性能也优于木材,因此作为托盘和室外包装材料,具有很强的市场竞争力。
& 建筑墙板和门板
建筑墙板和门板是木塑复合人造板在建筑材料中应用的的一个重要方向。通过对原料和工艺的选择,可以制造出热稳定性好,强度高,耐水性也很好建筑用覆盖材料替代建筑业常用的OSB(定向刨花板)。
& 强化复合地板
目前我国室内装饰的消费市场在不断攀升,地板也是如此。作为地板品种之一的强化复合木地板,主要是由高密度的纤维板为基材,经二次加工后制成。该地板基材通常要求有优良的耐水性,而且要求板材的甲醛释放量必须在国家规定的标准以内。新型木塑复合人造板可以达到以上要求,该种板材不使用含甲醛的胶粘剂,板材中无甲醛释放,而且板材物理力学性能也可以达到或超过地板基材用板要求。因此,此种新型木塑复合板非常适合作为强化复合地板的制造。
& 有利于扩展我国人造板产品的应用领域
木塑复合人造板具有无甲醛释放、耐水性好、强度高等材料特点,使其具有广泛的用途,应用于不同的领域。除了可替代普通刨花板及中密度纤维板等在家具、装修等领域应用外,木塑复合人造板还可在建筑用混凝土模板、货运托盘、轿车内饰件、复合地板基材以及室外材、建筑材料等方面得到广泛应用。
新型木塑复合材料在强度性能、耐候性能、尺寸稳定性能、模压性能等方面具有普通人造板产品难以达到的高性能指标,具有比普通人造板更广泛的应用领域。该技术的市场前景广阔,预期经济、社会效益非常显著。
& 普通木塑复合材料
& wood-plastic composites for general purpose material
& 在不承重场合使用的木塑复合材料,如展览会的临时展板、隔板等。
& 家具及装修用木塑复合材料
wood-plastic composites for fitments(including furniture)
& 作为家具或装修用的木塑复合材料,如各种家具部件、装饰条、装饰板、地板、栏杆等。
& 结构用木塑复合材料
wood-plastic composites for load-bearing material
& 可承受一定载荷的建筑或物流用木塑复合材料,如托盘,建筑模板等
& 木塑复合材料垂直度不得超过±3.0 mm/m,精确至0.5 mm/m。
& 木塑复合材料的最大翘曲度不得超过0.5%。
& 木塑复合材料的边缘直度偏差不得超过1.5 mm/m。
& 型式检验
& 包括出厂检验的全部项目,并包括以下理化性能项目:
密度、含水率、吸水厚度膨胀率、吸水率、静曲强度、冲击韧性、洛氏硬度、甲醛释放量、弯曲弹性模量、压缩强度、拉伸强度、握螺钉力等。
& 吸水率测定
& 可根据实际需要从以下4种中选择:
& 1)方法1,常温测定,24±1 h ;
& 2)方法2,考虑水溶性抽提物的常温测定;
& 3)方法3,沸水测定,30±1min ;
& 4)方法4,考虑水溶性抽提物的沸水测定。
& 测试弯曲性能的条件
& 施载速度20±0.5& mm/min;
& 压头半径15 mm;
& 跨距(16±1)h(h为试件厚度),最小为100 mm ;
& 试件:长l=16h+50,但不小于150,宽b=30 mm±1 mm ;
& 厚度小于1 mm的试件不适于进行此试验;厚度大于50 mm的板材,应单面加工成50 mm,加工面朝压头。
& 测试拉伸强度的条件
& 施载速度5±1& &mm/min;
& 测试间距115 mm;
& 测试压缩强度的条件
& 施载速度10±1&& mm/min;
& 试件尺寸:高度为30 mm,横截面尺寸为(30&30)mm ;
& 如果试件不破裂,记录在屈服或偏置屈服点及规定应变值为25 %时的压缩负荷 。
& 洛氏硬度
& 硬度是指材料抵抗另一种视作不发生弹性变形的刚性物体对它压入的能力。
& XHR-150洛氏硬度计
& 洛氏标尺采用:
& HRL, HRR&
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