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正文內(nèi)容

新建木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)

2024-12-29 04:05 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 接共混,制品變脆、力學(xué)性能很差,不能實(shí)用。如通過接枝反應(yīng)對 木粉進(jìn)行表面處理,可以將木纖維上的一 OH 基團(tuán)接枝上有機(jī)基團(tuán), 使木粉表面變面親油物質(zhì),提高了與高聚物大分子的界面粘著力, 同時也使木粉在復(fù)合材料中更易分散均勻,形成密實(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 從而提高復(fù)合材料的拉伸和沖擊強(qiáng)度。研究結(jié)果表明,不同的 高聚物種類,所適用的表面處理劑也是完全不同的。如木粉 /聚丙 烯體系,用馬來酸酐接枝聚丙烯,處理的效果較好,但對木粉/聚 乙烯體系效果并不顯著。而使用乙烯一丙烯酸共聚物 (EAA)就好得 多,即使木粉含量達(dá) 6O ,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度也接近純樹脂的數(shù) 值。對于木粉/聚氯乙烯使用鋁酸酯偶聯(lián)劑并不能達(dá)到要求,硅烷 偶聯(lián)劑效果較好。 (3)加入高效流變潤滑劑可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率 研究結(jié)果表明,加入流變潤滑劑可使木塑復(fù)合材料制品表面光 滑,外觀好,同時也可提高擠出速度,提高生產(chǎn)效率。 (4)微發(fā)泡技術(shù) 通常不發(fā)泡的木塑復(fù)合材料一是密度都比較大,并且相同體積 的制品樹脂用量也比發(fā)泡材料多。如木粉/ PE 復(fù)合材料的密度是 木材的一倍,比純聚乙烯塑料也要高 1/ 3 左右。承載一噸的 1. 2m 1. 2m 的托盤純塑料僅 2Okg,而木塑托盤要 3Okg 以上,發(fā)泡木 塑制品與傳統(tǒng)木塑相比,密度可降低 2O%~ 45% ,更接近于木材。 一般樹脂成本要占材料成本的 8O ~ 9O ,采用發(fā)泡技術(shù)可節(jié)省近 2 19 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 倍的成本。二是剛性和沖擊性差。為了增加剛性就要增加型材截面 積或改變型材截面形狀來解決。提高沖擊性能則 需要提高木粉與聚 烯烴界面的親和性和相容性。三是生產(chǎn)效率低,一般單機(jī)產(chǎn)量低于 lOOkg/ h,形成一定規(guī)模就要增加擠出生產(chǎn)線,需增大固定資產(chǎn)。 所以近幾年微發(fā)泡木塑復(fù)合材料作為塑料加工換代產(chǎn)品迅速發(fā)展 起來。 微發(fā)泡擠出成型需經(jīng)歷三個階段,即氣泡核生產(chǎn)階段、氣泡成 長階段和泡體固定成型階段。要獲得泡體塑化優(yōu)良,泡孔數(shù)量多、 直徑小、分布均勻、外表結(jié)皮效果好,且平整光滑的型材,選擇優(yōu) 質(zhì)的發(fā)泡劑是決定型材質(zhì)量的關(guān)鍵。對于木粉/ PVC 微發(fā)泡復(fù)合材 料,加工過程中因聚氯乙烯屬于熱敏性聚合物,要求加工溫度范圍 很窄,溫度過高會造成聚合物熱分解,在發(fā)泡過程中要嚴(yán)格控制發(fā) 泡劑的分解溫度和分解時間。因此要選擇發(fā)泡劑的分解溫度相匹 配。通常微發(fā)泡塑料使用的 AC 發(fā)泡劑也不適于木粉/ PVC 復(fù)合體 系。因?yàn)? AC 發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體同時還放出大量熱量,如不采 取得力措施,極易造成溫度升高使材料內(nèi)部孔隙大小不均或者制品 表面出現(xiàn)鼓泡、塌陷等缺陷。 研發(fā)基礎(chǔ)及科研團(tuán)隊(duì)情況 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人楊大可, 1966 年 12 月出生,福建省武夷山市人, 西安交通大學(xué)畢業(yè),本科學(xué)歷。長期從事木制品生產(chǎn)技術(shù)工作,并 于 2020 年至 2020 年到新加坡工作 10 年,具有豐富的木塑復(fù)合材 料生產(chǎn)管理和技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)為武夷山市美華實(shí)業(yè)有限公司總經(jīng) 20 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 理,公司主要技術(shù)管理人員。公司是成立于 1985 年的木制品加工 企業(yè),已擁有研發(fā)及應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)為一體的,擁有一流的技術(shù)水平 和專業(yè)人才。 . .. 21 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第五章 市場分析 產(chǎn)品需求分析 木塑材料兼具塑料和木材的性能,具 有優(yōu)良的防潮性能、鉆孔 性能和鉚釘性能,更好的結(jié)構(gòu)剛性、更好的外觀和觸感,改善了抗 破碎性能,其質(zhì)量、均一性以及環(huán)境友好性均得以顯著改善,綜合 物理機(jī)械性能和制品的外觀優(yōu)良,可替代木材和化工塑料用于注塑 生產(chǎn),生產(chǎn)成本低,產(chǎn)量高;從技術(shù)層面說,正是自身具備了諸如 塑料、木料、金屬等材料的諸多優(yōu)點(diǎn),可以代木;可以代塑,可以 代鋁,應(yīng)用面廣,從市場應(yīng)用的需求分析,可以在以下領(lǐng)域規(guī)?;? 應(yīng)用: 1.建筑材料:包括基材、墻材、模板、地板和裝飾材系列; 2.戶外設(shè)施:包括柵欄、鋪板、立柱、扶手等幾大類產(chǎn)品; 3.物流運(yùn)輸:主要有包裝箱、集裝箱板、各類托盤等等; 4.交通設(shè)施:譬如隔欄、隔板、護(hù)墻、標(biāo)牌、墊木等等; 5.家居用品:譬如衣柜、櫥柜、桌椅、茶幾、花架等等。 國際市場預(yù)測 該項(xiàng)目的實(shí)施能大量減少森林資源消耗,減少塑料零部件石化 含量,降低二氧化碳排放量,符合京都條約協(xié)定,符合歐共體處理 廢物要求,屬于社會倡導(dǎo)的環(huán)保型產(chǎn)品。 該項(xiàng)目生產(chǎn)的木塑材料及其制品具備性能和成本的雙重優(yōu)勢, 具有明顯的競爭力,產(chǎn)品應(yīng)用面廣,國際市場非常歡迎,市場前景 極為廣闊。 . .. 22 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品 生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 國內(nèi)市場預(yù)測 中國的木材加工工業(yè)和塑料工業(yè)十分發(fā)達(dá),木塑復(fù)合材料以其 優(yōu)良的物理特性和環(huán)保特性受到歡迎,可以替代獲得廣泛應(yīng)用的木 制品和塑料行業(yè),隨著技術(shù)的提高和質(zhì)量的改善及生產(chǎn)能力的提 高,木塑產(chǎn)品可以在塑料和木制品行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用,市場前景廣 闊,為木塑生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的商機(jī)。 本項(xiàng)目產(chǎn)品市場預(yù)測 木塑是一個非常年輕的產(chǎn)業(yè),成長的歷史不過 10年,是一個新 興產(chǎn)業(yè),作為一個人均可利用資源并不富饒的國家,我們十分需要 這樣一類能夠充分體現(xiàn)科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的創(chuàng)新產(chǎn) 品,因?yàn)樗軌? 較好地詮釋資源開發(fā)、循環(huán)使用、健康環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等綠色經(jīng) 濟(jì)理念。從這個意義上落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友 好型社會,具有重要社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。 國外木塑產(chǎn)業(yè)概況:北美是目前世界上木塑復(fù)合材料發(fā)展最快 和用量最大的地區(qū),近 10多年來,美國木塑市場的增長率都保持在 10%以上。近年來歐洲木塑復(fù)合材料的發(fā)展趨勢有加快傾向,木塑 產(chǎn)業(yè)在歐洲還有較大的增長空間。 木塑產(chǎn)業(yè)作為還處于發(fā)育時期的新興產(chǎn)業(yè),其單項(xiàng)技術(shù)水平和 個別產(chǎn)品已能與國外一些同行相媲美,成為目前中國制造業(yè)中為數(shù) 不多 的、能夠與歐美發(fā)達(dá)國家平等對話的產(chǎn)業(yè)之一。 高木粉填充量注塑級木塑材料及其制品是木塑產(chǎn)業(yè)的高端產(chǎn) 品,其獨(dú)特的優(yōu)良性能可以擴(kuò)展應(yīng)用到木材和塑料及金屬制品的領(lǐng) . .. 23 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 域,需求面廣量大,本項(xiàng)目產(chǎn)品的市場是十分廣闊的。 本項(xiàng)目產(chǎn)品壽命預(yù)測 高木粉填充量注塑級木塑材料及其制品是木塑產(chǎn)業(yè)的高端產(chǎn) 品,其獨(dú)特的優(yōu)良性能可以擴(kuò)展應(yīng)用到木材和塑料及金屬制品的領(lǐng) 域,需求面廣量大,本項(xiàng)目產(chǎn)品的市場是十分廣闊的,通過不斷地 改良技術(shù),可預(yù)見產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命期 是無限的。 本項(xiàng)目產(chǎn)品國內(nèi)研制、生產(chǎn)情況 根據(jù)福建省南平市科技情報(bào)研究所查新中心在國內(nèi)檢索結(jié)果, 國內(nèi)已有木塑產(chǎn)品方面的文獻(xiàn)報(bào)道,目前主要的木塑產(chǎn)品主要是通 過擠出成型工藝,木粉填充量大都在 30~40%,主要生產(chǎn)戶外庭院圍 欄,托盤,線條,地板等產(chǎn)品,本項(xiàng)目產(chǎn)品木粉填充量達(dá)到 55,可 用于注塑生產(chǎn),生產(chǎn)制品應(yīng)用面廣量大,產(chǎn)品檔次高,成本低附加 值大。木粉填充量達(dá)到 55%以上可以用于注塑生產(chǎn)的木塑材料的生 產(chǎn)工藝未見報(bào)道。 本項(xiàng)目產(chǎn)品競爭能力分析 本項(xiàng)目產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭能力分 析 本項(xiàng)目產(chǎn)品木粉填充量達(dá)到 55~80%,可用于注塑生產(chǎn),兼具塑 料和木材的性能,具有優(yōu)良的防潮性能、鉆孔性能和鉚釘性能,更 好的結(jié)構(gòu)剛性、更好的外觀和觸感,改善了抗破碎性能,其質(zhì)量、 均一性以及環(huán)境友好性均得以顯著改善,綜合物理機(jī)械性能和制品 的外觀優(yōu)良,成本低,顯見其較木材和化工塑料的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),成本 低附加值高,在廣大的木制品市場和塑料制品市場有明顯的競爭優(yōu) . .. 24 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 勢,成本低附加值高極具推廣使用價值。 本項(xiàng)目產(chǎn)品出口的可能性分析 該項(xiàng)目木塑材料的符合京都條約協(xié)定,符合歐共體處理廢物要 求。 中國在各個行業(yè)出口木制品和塑料制品,武夷山市美華實(shí)業(yè)公 司有二十多年木制品出口經(jīng)驗(yàn),其木制窗簾桿產(chǎn)品暢銷歐美,現(xiàn)在 已經(jīng)取得世界著名百貨公司 Homebase 和 Argos的認(rèn)可并簽訂長期供 貨合約,實(shí)現(xiàn)大量出口已經(jīng)確定。 本項(xiàng)目產(chǎn)品市場預(yù)測 目前,本項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)完成了著名外國公司 HunterDouglas, Homebase 和 Argos對產(chǎn)品進(jìn)行樣品確認(rèn)且已經(jīng)銷售給英國 Dunnelm 公司,由于其性能優(yōu)越,銷售價格低于同類木制品和 塑料制品,在 國內(nèi)市場同樣具有相當(dāng)強(qiáng)的競爭力,產(chǎn)品將供不應(yīng)求 木塑復(fù)合材料發(fā)展趨勢 向生態(tài)環(huán)境材料方向發(fā)展 木材與塑料復(fù)合所得的產(chǎn)品要能夠作為生態(tài)環(huán)境材料必須有 三大特點(diǎn): ① 要能滿足使用上的性能要求; ② 必須考慮盡可能節(jié)約資源和能源,盡可能減少對環(huán)境的污 染; ③ 在研究、設(shè)計(jì)制備材料及使用廢棄材料和生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié) 中,材料或產(chǎn)品在整個壽命周期中必須滿足對環(huán)境的協(xié)調(diào)性要求。 . .. 25 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 向結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料方向發(fā)展 木塑復(fù)合材料兼有木材和塑料的雙重性質(zhì),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。應(yīng) 使材料從低級到高級、從單功能向多功能的方向發(fā)展。通過調(diào)節(jié)其 復(fù)合度、選擇其連接形式和改變其對稱性等因素,以達(dá)到功能材料 所追求的高價值。在進(jìn)行功能木質(zhì)復(fù)合材料的研究過程中應(yīng)考慮各 組成的物理及化學(xué)性質(zhì),以避免各組成之間的沖突。要充分提高其 主要力學(xué)性能,使其能夠作為結(jié)構(gòu)材料使用。 納米技術(shù)在木塑復(fù)合材料中的應(yīng)用 納米科技是一門多學(xué)科交叉、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)緊密聯(lián)系的 高技術(shù), 如:納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)和納米機(jī)械學(xué)等。 組成相或晶粒結(jié)構(gòu)控制在 100納米以下長度尺寸的材料稱為納米材 料。將納米科技導(dǎo)入木材科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域,可把木材科學(xué)、木材一 無機(jī)、有機(jī)復(fù)合材料學(xué)研究水平提升到納米尺度的研究階段。木材 在變成納米尺寸后,其材料特異性質(zhì)、尺寸效應(yīng)及變化機(jī)理,以及 木材改性的顯微結(jié)構(gòu)關(guān)系可能使木材改性出現(xiàn)突破性的進(jìn)展。木材 本身存在著宏觀空隙、微觀空隙和介質(zhì)空隙。其中的介質(zhì)空隙是指 三維、兩維或一維尺度在納米量級 (1—100 nm)的空隙,因此可稱 為納米空隙。木材中存在納米尺 度空隙意味著木材本身可以容納納 米微粒 (粉體 )、納米管和納米棒等,由此可見,木材制造成納米粉 體或是將納米材料填充到木材的納米空隙、或是通過納米材料的加 入改善木材與其它材料的性質(zhì)是完全可能的。 . .. 26 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 強(qiáng)化廢舊塑料的回收管理 大量廢舊塑料制品 (薄膜、包裝袋、快餐盒等 )被拋向人類賴以 生存的自然環(huán)境,而造成 “白色污染 ”,這給回收治理帶來難度。 因此,進(jìn)一步提高人們的環(huán)境保護(hù)意識,制定相應(yīng)的法規(guī)來規(guī)范塑 料制品市場尤其重要。對于生活垃圾, 應(yīng)逐步實(shí)施垃圾袋裝化以及 垃圾分類的措施。加大執(zhí)法力度,嚴(yán)格控制 “白色污染 ”的出現(xiàn), 以便于有效地對廢塑料制品進(jìn)行回收利用。 改善木塑復(fù)合界面相容性 可利用物理或化學(xué)的方法,對木纖維的表面進(jìn)行預(yù)處理,改變 木纖維表面的狀態(tài),以達(dá)到改善表面相容性的目的。木質(zhì)材料是由 纖維素、半纖維素、木素以及抽提物等組成的天然高分子材料,它 是一種不均勻的各向異性材料,因此界面特性十分復(fù)雜。同時,組 成木質(zhì)材料的纖維素、半纖維素、木素等主要成分中含有大量的極 性羥基和酚羥基等官能團(tuán),其表面表現(xiàn)出很強(qiáng)的化學(xué)極性, 因而在 木材纖維表面主要是通過對極性官能團(tuán)進(jìn)行酯化、醚化、接枝共聚 等改性處理,使其生成疏水的非極性化學(xué)官能團(tuán)并具有流動性,使 木材纖維表面與塑料表面的溶解度相似,以降低塑料基材與木質(zhì)材 料表面之間的相斥性,達(dá)到提高界面粘合性的目的。這可從物理改 性與化學(xué)改性兩個方面著手進(jìn)一步研究。 新材料在木塑復(fù)合材料中的應(yīng)用。隨著玻纖材料、空心 微珠材料及納米材料等技術(shù)的發(fā)展,將其加入到木塑復(fù)合材料中來 提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能是完全可行的。 . .. 27 . .. 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 木塑復(fù)合材料成型技術(shù)和裝備的發(fā)展方向。近年來木塑 復(fù)合材料成型技術(shù)和裝備的研究正在快速地發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 具有以下 6 個特點(diǎn)。 ( 1)提高木塑復(fù)合材料表面相容性依然是研究的熱點(diǎn)之一; ( 2)聚合物基體由單組分再生料向多組分再生料方向發(fā)展, 使回收的多組分廢舊塑料( PE、 PP、 PVC、 ABS 等)原料和經(jīng)過表 面改型的植物纖維進(jìn)
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