中國的木塑復合材料產業雖然起步較晚,但得益于國家對環保和資源節約的重視,以及科學發展觀念和相關部門的大力支持,塑木行業已經迅速成長為一個具有自身特色的新興產業。目前,木塑復合材料在中國市場上的需求日益增長,顯示出該行業巨大的發展潛力和市場前景。

禾塑復合材料(Herbacrousp lastic Composites,HPC)是一種由稻草、秸稈、蘆葦等草本植物纖維與聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等熱塑性樹脂混合,并通過特定工藝復合而成的纖維狀高填充復合材料。這類材料不僅繼承了木材和塑料的優點,同時還具有獨特的環保特性,有助于提高農業廢棄物的利用率,推動木材資源的可持續發展,并支持實現碳中和與碳達峰目標。禾塑復合材料的原料來源廣泛,性能優異,生產成本相對較低,這使得它在經濟和環境效益方面具有顯著優勢。作為一種低碳環保材料,禾塑復合材料在生產過程中能夠減少二氧化碳的排放,具有顯著的減碳效果。據估計,年10萬t含有70%秸稈的禾塑材料,能夠減少約13萬t二氧化碳的排放量。在當前全球碳中和、碳達峰的戰略目標推動下,禾塑復合材料的市場發展前景十分廣闊。中國科學院寧波材料技術與工程研究所和吉林禾迪科技有限公司是該領域的先行者,將黃麻、蘆葦、麥稈等農作物秸稈與聚乳酸、己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物等可降解塑料進行復合處理,成功制備出富含植物纖維的高性能復合材料。在此研究中,利用高速摩擦技術將機械能高效傳遞至秸稈與塑料體系,顯著提升其內能,從而在短時間內使體系溫度迅速升至塑料的熔點以上,同時實現秸稈與塑料的快速均勻混合。與傳統的擠出復合加工方式相比,該方法有效避免了短切秸稈在下料過程中由架橋現象導致的計量不準確問題,并顯著克服了秸稈由于傳熱性能差、耐熱性差以及易焦燒等特性,導致與塑料的熱加工窗口匹配度較低的難題,最終可獲得力學性能和耐熱性能均優異的生物基復合材料。
竹塑復合材料(Bamboo Plastic Composite,簡稱BPC)是一種創新的環保材料。它通過結合經過特殊預處理的竹纖維,如竹鋸末、竹屑等,與熱塑性樹脂混合,利用高溫混煉和成型技術制造而成。這種材料不僅利用了竹纖維的天然優勢來增強塑料的性能,而且促進了廢舊塑料的再利用,對環境保護具有積極作用。竹塑復合材料因其廣泛的用途和多樣的產品類型,為市場提供了豐富的選擇。它在戶外和室內裝飾領域尤其受歡迎,例如用于制作樹箱、戶外鋪板、室內地板和裝飾扶手等竹塑復合材料相比傳統木材表現出更佳性能,具有均勻的物理特性、優越的耐候性和尺寸穩定性。科研人員通過使用深度共晶溶劑系統,成功地在竹纖維表面沉積了一層木質素作為生物偶聯劑,所得竹纖維可同時實現PLA基體增韌和界面相容性改善。復合材料彎曲、拉伸、沖擊強度和斷裂伸長率分別提高33.10%、72.29%、44.38%和40.80%,耐水性下降了4%。其抗蟲害、耐化學腐蝕、防水和不易變形等特點使其比普通木材更為耐用。此外,竹塑復合材料機械性能出色,擁有較高的硬度、強度和耐磨性。相較于塑料,該材料易于加工,可采用常規木材加工技術,且表面易于裝飾,可進行印刷、涂漆、噴涂或覆膜處理。其環保特性也明顯,產品可回收,有助于減少環境負擔。竹塑復合材料還能生產出各種顏色和木紋效果的產品,滿足不同消費者的審美需求。塑木復合材料的研究和應用可以更加貼近市場需求,同時減少對環境的負面影響,為實現可持續發展目標作出貢獻。此外,進一步提高復合材料的性能,特別是在比強度和比模量方面的提升,是滿足重要裝備和國民經濟高技術領域需求的關鍵。







