【正文】 成木塑制品。它通過對廢棄資源的綜合利用，變廢為寶，化害為利，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的要求，符合建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，具有廣闊的發(fā)展前景。利用天然木纖維廢料和廢舊塑料生產(chǎn)的代木新型材料，與目前市場上流行的含天然木質(zhì)纖維的復(fù)合材料(例如復(fù)合地板)相比，不但成本低，且不含甲醛等對人體有害的物質(zhì)。 木纖維和植物纖維來源充足，質(zhì)輕價廉，對設(shè)備磨損小，制成品尺寸穩(wěn)定，電絕緣性好，可反復(fù)加工，無毒，且能生物降解，對自然環(huán)境不會造成污染。 9）木塑復(fù)合材料生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)集成：系統(tǒng)集成是木塑復(fù)合材料生產(chǎn)的關(guān)鍵。 8）加工工藝的開發(fā)。這項技術(shù)的發(fā)展具有以下6 個特點。27 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 。 。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。 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。對于生活垃圾，應(yīng)逐步實施垃圾袋裝化以及垃圾分類的措施。 26 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 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。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。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。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。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。 25 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 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。 中國在各個行業(yè)出口木制品和塑料制品，武夷山市美華實業(yè)公司有二十多年木制品出口經(jīng)驗，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，實現(xiàn)大量出口已經(jīng)確定。 本項目產(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特優(yōu)點，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)線項目可行性研究報告 勢，成本低附加值高極具推廣使用價值。 、生產(chǎn)情況 根據(jù)福建省南平市科技情報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。 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)線項目可行性研究報告 域，需求面廣量大，本項目產(chǎn)品的市場是十分廣闊的。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。從這個意義上落實科學(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。 22 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 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)。 該項目的實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。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。長期從事木制品生產(chǎn)技術(shù)工作，并于 2000 年至 2009 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)實踐經(jīng)驗。因為 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。因此要選擇發(fā)泡劑的分解溫度相匹配。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。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。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。二是剛性和沖擊性差。承載一噸的 1．2m1．2m 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。 (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。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。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。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。 (2）對木粉要進(jìn)行表面處理 木粉表面為多羥基結(jié)構(gòu)是極性親水性物質(zhì)，而高聚物一般為非18 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 極性親油性物質(zhì)，二者很難相容，親和性極差。其主要關(guān)鍵技術(shù)有以下幾點： (1）原料需充分干燥 木粉不同于無機(jī)礦物，通常有高達(dá) 1O%以上的水分，未經(jīng)干燥使用時易引起加工制品起泡、燒焦、糊料，影響制品外觀，同時造成不斷停機(jī)清洗設(shè)備，難以連續(xù)生產(chǎn)。因為用這種方法加工制品成本較高，自 1999 年起，就開始研究該復(fù)合材料制品的一步法擠出成型技術(shù)，即直接用擠出機(jī)進(jìn)行該材料的混合與成型，因省掉造粒工序，從而降低了成本并提高了產(chǎn)品的市場競爭力。國內(nèi)木塑復(fù)合材料的主要成型方法有浸漬成型、平壓成型、模壓成型、擠出成型、熱壓成型、輻射法成型、注射成型等。 木塑復(fù)合材料最先使用的生產(chǎn)工藝是混煉，再熱壓(或發(fā)泡壓制)成平板或模壓成型材。 擠出成型、熱壓成型、注射成型、模壓成型是加工木塑復(fù)合材17 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 料的主要成型方法。最早使用的為浸漬法，近年來，木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝基本采用兩步法，即先進(jìn)行共混造粒，再進(jìn)行成品擠出。現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝以擠出成型為主,并輔以注射成型。因此，可以相信木塑復(fù)合材料是一種極具發(fā)展前途的材料，也是一項有生命力、有市場開發(fā)前景的創(chuàng)新技術(shù)，具有廣闊的市場前景和良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該材料是綠色環(huán)保材料，可以回收利用低成本的廢棄木材和塑料，用此技術(shù)生產(chǎn)出來的木塑復(fù)合材料可取代木材使用，有力地緩解我國因森林資源貧乏而木材供應(yīng)緊缺的矛盾。 其原因：螺桿、料筒有傷痕缺陷，引起物料滯留或碳化，原料16 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 不符合規(guī)格要求，含有雜質(zhì)，沒有選用流動性適宜，收縮率和各向異性小的基體樹脂，對定型模冷卻控制不好。 其原因：原料混合不均勻，混煉效果不好，沒有應(yīng)用塑料改性技術(shù)，使兩種極性不同的物質(zhì)（塑料/天纖）不相容，不能牢固粘結(jié)的結(jié)果。 其原因：廢舊塑料及木粉（天纖）質(zhì)量不合格，選擇不當(dāng)，配方及工藝條件不合理，原料含水量高，加工時產(chǎn)生氣泡，水解或熱分解，使樹脂分子量降低所致。 （4） 木塑復(fù)合材料的缺點 盡管廣大的科研和工程人員做了不懈努力，但木塑復(fù)合材料在各種使用場合中仍存在著一些不足，主要表現(xiàn)為： 1)密度高，通常為木材的 2~4 倍； 2)產(chǎn)品的安裝費用相對較高(由于復(fù)合材料的密度較大，在組裝時需要使用射釘槍或自攻螺釘)； 3)耐熱性和耐紫外線能力較差； 4)制品的硬度和載荷能力較木材差 。 (3 )木塑復(fù)合材料的特點 1）木塑復(fù)合材料的優(yōu)點 ①社會經(jīng)濟(jì)性好，可持續(xù)發(fā)展，特別適于我國“天然林保護(hù)”的國策； ②耐用、壽命長，類似木質(zhì)外觀，比塑料硬度高；③具有優(yōu)良的物性，比木材穩(wěn)定性好，不會產(chǎn)生裂縫、翹曲、無木材竹疤、斜紋，加入著色劑、覆膜或復(fù)合表層可制成色彩絢麗的各種制品； ④具有熱塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加功設(shè)備或稍加改造后便可進(jìn)行成型加工。 木材～塑料合金復(fù)合材料要求木材高分子與塑料的完全融合，具有類似于金屬材料以及共混高分子材料所達(dá)到的那種狀態(tài)。此種聚合材料比原有材料具有更高的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及其它一些優(yōu)良的物理性能。 將實體木材或單板用一種聚合物的單體或預(yù)燃物浸注，然后再使其在木材中聚合。該種復(fù)合材料的某些物理力學(xué)指標(biāo)優(yōu)于純木材制品，可再成型為各種模壓制品，在包裝、家具、房屋建筑及汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 此種材料的制造工藝是將木纖維或木粉與塑料充分混合，在混合過程中塑料熔化形成制品。 從木塑復(fù)合材料的基體與功能體結(jié)合方式考慮，可將其分為以下三類： 1) 實體木材一塑料復(fù)合材料；此類材料以基體與功能體之間或功能體在基體內(nèi)部的化學(xué)合成反應(yīng)為主要特征。所浸注的單體一般采用苯乙烯和甲基13 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 丙烯酸甲酯等單體。 (2)木塑復(fù)合材料的分類 木塑復(fù)合材的制造方式目前主要有兩種：一種是將塑料單體或者低聚合度樹脂浸入到實體木材中，通過加熱或輻射引發(fā)塑料單體或者低聚合度樹脂在木材中進(jìn)行自由基聚合，所得復(fù)合材料稱為塑合木。這種背景下，將木質(zhì)纖維與廢舊塑料經(jīng)過特殊處理合成新的材料，即木塑復(fù)合材料（Wood—polymer Composites，簡稱 WPC）也就應(yīng)運而生了。在我國，城市人口每年產(chǎn)生的廢舊塑料達(dá)12 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 240 萬～280 萬噸，已成為環(huán)衛(wèi)部門的嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。 與此同時，塑料制品在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越廣泛，因塑料廢品處理不當(dāng)而造成的白色污染問題已經(jīng)成為一大環(huán)保難題。據(jù)統(tǒng)計，我國每年由于木材加工余下的廢棄木粉量達(dá)數(shù)百萬噸，其他天然纖維如稻糠等的產(chǎn)量上千萬噸，這些資源如能得到有效開發(fā)和利用，價值可觀。隨著我國天然林面積的減少和 “天然林保護(hù)”政策的實施，木材資源困乏、質(zhì)量下降、木材價格越來越高、木材加工業(yè)的廢棄物增多以及世界林產(chǎn)品需求量的增加都使得林產(chǎn)品工業(yè)越來越迫切地感到需要尋找木材的替代品。 11 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 第四章 項目技術(shù)方案 技術(shù)簡介、先進(jìn)性及技術(shù)成果情況 項目采用木塑復(fù)合技術(shù)簡介 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會對材料的要求更高了，既要求其有較好的物理力學(xué)性能，對人類有親和力，又要環(huán)保。同時企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)備的改造中，投入了大量開發(fā)資金，申請資金支持和政策的支持，將有利于加快項目的實施進(jìn)程，減輕企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且增加企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動力和信心。公司具有較強(qiáng)市場調(diào)研能力和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，能夠滿足本項目工業(yè)化建設(shè)的需要。 木塑復(fù)合材料及制品的生產(chǎn)不僅有效利用農(nóng)作物秸稈剩余物，提高木竹資源的綜合利用效率，提高了產(chǎn)品的附加值，給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且還減少了木竹廢棄物對環(huán)境的污染，有利于地方木竹加工企業(yè)廢棄物污染問題的解決，實現(xiàn)了資源的充分利10 木塑復(fù)合材料及木塑制品生產(chǎn)線項目可行性研究報告 用，具有良好的社會效益。按計算期 12 年（含建設(shè)期 2 年）考慮，項目財務(wù)凈現(xiàn)值 NPV(Ic=10%)=萬元，遠(yuǎn)大于零，有極強(qiáng)的獲利能力。 除包裝行業(yè)外，塑木復(fù)合系列產(chǎn)品可推廣應(yīng)用到建筑業(yè)（如模板、地板、施工墊板、門、窗、護(hù)墻板等）、家俱制造業(yè)等行業(yè)。此外，根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長率，每年以 10%計算，15 年后我國需要托盤 2 億只，年耗木材量達(dá) 1000 萬立方米，需砍樹 3300 萬棵。僅以托盤為例：在北美托盤行業(yè)木材的消耗量僅次于建筑，占整個硬木產(chǎn)量的 40%。 （1）該項目生產(chǎn)的木塑產(chǎn)品各項機(jī)械性能與硬木相當(dāng)，耐用性約為硬木的十倍； （2）該項目生產(chǎn)的木塑材料 96%的原料為廢舊材料，價格便宜，可以直接與木材競爭，可 100%回收再生； （3）每噸木塑材料至少可代替 5 立方木材的消耗，每立方木材每年能吸收二氧化碳 噸，釋放氧氣 噸，年產(chǎn) 6500 噸木塑材料相當(dāng)于減少二氧化碳排放 5900