新建木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告

新建木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告内容摘要：

接共混，制品变脆、力学性能很差，不能实用。 如通过接枝反应对 木粉进行表面处理，可以将木纤维上的一 OH 基团接枝上有机基团， 使木粉表面变面亲油物质，提高了与高聚物大分子的界面粘着力， 同时也使木粉在复合材料中更易分散均匀，形成密实的网状结构， 从而提高复合材料的拉伸和冲击强度。 研究结果表明，不同的 高聚物种类，所适用的表面处理剂也是完全不同的。 如木粉 ／聚丙 烯体系，用马来酸酐接枝聚丙烯，处理的效果较好，但对木粉／聚 乙烯体系效果并不显著。 而使用乙烯一丙烯酸共聚物 (EAA)就好得 多，即使木粉含量达 6O ，复合材料的拉伸强度也接近纯树脂的数 值。 对于木粉／聚氯乙烯使用铝酸酯偶联剂并不能达到要求，硅烷 偶联剂效果较好。 (3）加入高效流变润滑剂可提高产品质量和生产效率 研究结果表明，加入流变润滑剂可使木塑复合材料制品表面光 滑，外观好，同时也可提高挤出速度，提高生产效率。 (4）微发泡技术 通常不发泡的木塑复合材料一是密度都比较大，并且相同体积 的制品树脂用量也比发泡材料多。 如木粉／ PE 复合材料的密度是 木材的一倍，比纯聚乙烯塑料也要高 1／ 3 左右。 承载一吨的 1． 2m 1． 2m 的托盘纯塑料仅 2Okg，而木塑托盘要 3Okg 以上，发泡木 塑制品与传统木塑相比，密度可降低 2O％～ 45％ ，更接近于木材。 一般树脂成本要占材料成本的 8O ～ 9O ，采用发泡技术可节省近 2 19 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 倍的成本。 二是刚性和冲击性差。 为了增加刚性就要增加型材截面 积或改变型材截面形状来解决。 提高冲击性能则 需要提高木粉与聚 烯烃界面的亲和性和相容性。 三是生产效率低，一般单机产量低于 lOOkg／ h，形成一定规模就要增加挤出生产线，需增大固定资产。 所以近几年微发泡木塑复合材料作为塑料加工换代产品迅速发展 起来。 微发泡挤出成型需经历三个阶段，即气泡核生产阶段、气泡成 长阶段和泡体固定成型阶段。 要获得泡体塑化优良，泡孔数量多、 直径小、分布均匀、外表结皮效果好，且平整光滑的型材，选择优 质的发泡剂是决定型材质量的关键。 对于木粉／ PVC 微发泡复合材 料，加工过程中因聚氯乙烯属于热敏性聚合物，要求加工温度范围 很窄，温度过高会造成聚合物热分解，在发泡过程中要严格控制发 泡剂的分解温度和分解时间。 因此要选择发泡剂的分解温度相匹 配。 通常微发泡塑料使用的 AC 发泡剂也不适于木粉／ PVC 复合体 系。 因为 AC 发泡剂分解产生的气体同时还放出大量热量，如不采 取得力措施，极易造成温度升高使材料内部孔隙大小不均或者制品 表面出现鼓泡、塌陷等缺陷。 研发基础及科研团队情况 项目负责人杨大可， 1966 年 12 月出生，福建省武夷山市人， 西安交通大学毕业，本科学历。 长期从事木制品生产技术工作，并 于 2020 年至 2020 年到新加坡工作 10 年，具有丰富的木塑复合材 料生产管理和技术实践经验。 现为武夷山市美华实业有限公司总经 20 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 理，公司主要技术管理人员。 公司是成立于 1985 年的木制品加工 企业，已拥有研发及应用产品开发为一体的，拥有一流的技术水平 和专业人才。 . .. 21 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 第五章 市场分析 产品需求分析 木塑材料兼具塑料和木材的性能，具 有优良的防潮性能、钻孔 性能和铆钉性能，更好的结构刚性、更好的外观和触感，改善了抗 破碎性能，其质量、均一性以及环境友好性均得以显著改善，综合 物理机械性能和制品的外观优良，可替代木材和化工塑料用于注塑 生产，生产成本低，产量高；从技术层面说，正是自身具备了诸如 塑料、木料、金属等材料的诸多优点，可以代木；可以代塑，可以 代铝，应用面广，从市场应用的需求分析，可以在以下领域规模化 应用： 1．建筑材料：包括基材、墙材、模板、地板和装饰材系列； 2．户外设施：包括栅栏、铺板、立柱、扶手等几大类产品； 3．物流运输：主要有包装箱、集装箱板、各类托盘等等； 4．交通设施：譬如隔栏、隔板、护墙、标牌、垫木等等； 5．家居用品：譬如衣柜、橱柜、桌椅、茶几、花架等等。 国际市场预测 该项目的实施能大量减少森林资源消耗，减少塑料零部件石化 含量，降低二氧化碳排放量，符合京都条约协定，符合欧共体处理 废物要求，属于社会倡导的环保型产品。 该项目生产的木塑材料及其制品具备性能和成本的双重优势， 具有明显的竞争力，产品应用面广，国际市场非常欢迎，市场前景 极为广阔。 . .. 22 . .. 木塑复合材料及木塑制品 生产线项目可行性研究报告 国内市场预测 中国的木材加工工业和塑料工业十分发达，木塑复合材料以其 优良的物理特性和环保特性受到欢迎，可以替代获得广泛应用的木 制品和塑料行业，随着技术的提高和质量的改善及生产能力的提 高，木塑产品可以在塑料和木制品行业获得广泛应用，市场前景广 阔，为木塑生产企业带来巨大的商机。 本项目产品市场预测 木塑是一个非常年轻的产业，成长的历史不过 10年，是一个新 兴产业，作为一个人均可利用资源并不富饶的国家，我们十分需要 这样一类能够充分体现科技转化为生产力的创新产 品，因为它能够 较好地诠释资源开发、循环使用、健康环保、可持续发展等绿色经 济理念。 从这个意义上落实科学发展观，建设资源节约型和环境友 好型社会，具有重要社会意义和经济价值。 国外木塑产业概况：北美是目前世界上木塑复合材料发展最快 和用量最大的地区，近 10多年来，美国木塑市场的增长率都保持在 10％以上。 近年来欧洲木塑复合材料的发展趋势有加快倾向，木塑 产业在欧洲还有较大的增长空间。 木塑产业作为还处于发育时期的新兴产业，其单项技术水平和 个别产品已能与国外一些同行相媲美，成为目前中国制造业中为数 不多 的、能够与欧美发达国家平等对话的产业之一。 高木粉填充量注塑级木塑材料及其制品是木塑产业的高端产 品，其独特的优良性能可以扩展应用到木材和塑料及金属制品的领 . .. 23 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 域，需求面广量大，本项目产品的市场是十分广阔的。 本项目产品寿命预测 高木粉填充量注塑级木塑材料及其制品是木塑产业的高端产 品，其独特的优良性能可以扩展应用到木材和塑料及金属制品的领 域，需求面广量大，本项目产品的市场是十分广阔的，通过不断地 改良技术，可预见产品的经济寿命期 是无限的。 本项目产品国内研制、生产情况 根据福建省南平市科技情报研究所查新中心在国内检索结果， 国内已有木塑产品方面的文献报道，目前主要的木塑产品主要是通 过挤出成型工艺，木粉填充量大都在 30~40%，主要生产户外庭院围 栏，托盘，线条，地板等产品，本项目产品木粉填充量达到 55，可 用于注塑生产，生产制品应用面广量大，产品档次高，成本低附加 值大。 木粉填充量达到 55%以上可以用于注塑生产的木塑材料的生 产工艺未见报道。 本项目产品竞争能力分析 本项目产品的国内外市场竞争能力分 析 本项目产品木粉填充量达到 55~80%，可用于注塑生产，兼具塑 料和木材的性能，具有优良的防潮性能、钻孔性能和铆钉性能，更 好的结构刚性、更好的外观和触感，改善了抗破碎性能，其质量、 均一性以及环境友好性均得以显著改善，综合物理机械性能和制品 的外观优良，成本低，显见其较木材和化工塑料的独特优点，成本 低附加值高，在广大的木制品市场和塑料制品市场有明显的竞争优 . .. 24 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 势，成本低附加值高极具推广使用价值。 本项目产品出口的可能性分析 该项目木塑材料的符合京都条约协定，符合欧共体处理废物要 求。 中国在各个行业出口木制品和塑料制品，武夷山市美华实业公 司有二十多年木制品出口经验，其木制窗帘杆产品畅销欧美，现在 已经取得世界著名百货公司 Homebase 和 Argos的认可并签订长期供 货合约，实现大量出口已经确定。 本项目产品市场预测 目前，本项目产品已经完成了著名外国公司 HunterDouglas， Homebase 和 Argos对产品进行样品确认且已经销售给英国 Dunnelm 公司，由于其性能优越，销售价格低于同类木制品和 塑料制品，在 国内市场同样具有相当强的竞争力，产品将供不应求 木塑复合材料发展趋势 向生态环境材料方向发展 木材与塑料复合所得的产品要能够作为生态环境材料必须有 三大特点： ① 要能满足使用上的性能要求； ② 必须考虑尽可能节约资源和能源，尽可能减少对环境的污 染； ③ 在研究、设计制备材料及使用废弃材料和生产的各个环节 中，材料或产品在整个寿命周期中必须满足对环境的协调性要求。 . .. 25 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 向结构和功能复合材料方向发展 木塑复合材料兼有木材和塑料的双重性质，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。 应 使材料从低级到高级、从单功能向多功能的方向发展。 通过调节其 复合度、选择其连接形式和改变其对称性等因素，以达到功能材料 所追求的高价值。 在进行功能木质复合材料的研究过程中应考虑各 组成的物理及化学性质，以避免各组成之间的冲突。 要充分提高其 主要力学性能，使其能够作为结构材料使用。 纳米技术在木塑复合材料中的应用 纳米科技是一门多学科交叉、基础研究与应用开发紧密联系的 高技术， 如：纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等。 组成相或晶粒结构控制在 100纳米以下长度尺寸的材料称为纳米材 料。 将纳米科技导入木材科学与技术领域，可把木材科学、木材一 无机、有机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段。 木材 在变成纳米尺寸后，其材料特异性质、尺寸效应及变化机理，以及 木材改性的显微结构关系可能使木材改性出现突破性的进展。 木材 本身存在着宏观空隙、微观空隙和介质空隙。 其中的介质空隙是指 三维、两维或一维尺度在纳米量级 (1—100 nm)的空隙，因此可称 为纳米空隙。 木材中存在纳米尺 度空隙意味着木材本身可以容纳纳 米微粒 (粉体 )、纳米管和纳米棒等，由此可见，木材制造成纳米粉 体或是将纳米材料填充到木材的纳米空隙、或是通过纳米材料的加 入改善木材与其它材料的性质是完全可能的。 . .. 26 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 强化废旧塑料的回收管理 大量废旧塑料制品 (薄膜、包装袋、快餐盒等 )被抛向人类赖以 生存的自然环境，而造成 “白色污染 ”，这给回收治理带来难度。 因此，进一步提高人们的环境保护意识，制定相应的法规来规范塑 料制品市场尤其重要。 对于生活垃圾， 应逐步实施垃圾袋装化以及 垃圾分类的措施。 加大执法力度，严格控制 “白色污染 ”的出现， 以便于有效地对废塑料制品进行回收利用。 改善木塑复合界面相容性 可利用物理或化学的方法，对木纤维的表面进行预处理，改变 木纤维表面的状态，以达到改善表面相容性的目的。 木质材料是由 纤维素、半纤维素、木素以及抽提物等组成的天然高分子材料，它 是一种不均匀的各向异性材料，因此界面特性十分复杂。 同时，组 成木质材料的纤维素、半纤维素、木素等主要成分中含有大量的极 性羟基和酚羟基等官能团，其表面表现出很强的化学极性， 因而在 木材纤维表面主要是通过对极性官能团进行酯化、醚化、接枝共聚 等改性处理，使其生成疏水的非极性化学官能团并具有流动性，使 木材纤维表面与塑料表面的溶解度相似，以降低塑料基材与木质材 料表面之间的相斥性，达到提高界面粘合性的目的。 这可从物理改 性与化学改性两个方面着手进一步研究。 新材料在木塑复合材料中的应用。 随着玻纤材料、空心 微珠材料及纳米材料等技术的发展，将其加入到木塑复合材料中来 提高木塑复合材料的力学性能是完全可行的。 . .. 27 . .. 木塑复合材料及木塑制品生产线项目可行性研究报告 木塑复合材料成型技术和装备的发展方向。 近年来木塑 复合材料成型技术和装备的研究正在快速地发展。 这项技术的发展 具有以下 6 个特点。 （ 1）提高木塑复合材料表面相容性依然是研究的热点之一； （ 2）聚合物基体由单组分再生料向多组分再生料方向发展， 使回收的多组分废旧塑料（ PE、 PP、 PVC、 ABS 等）原料和经过表 面改型的植物纤维进。