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木塑是天然木材有力的竞争者
木塑材料的出现是源于天然木材的优异性能。据木材专家研究,天然木材制品之所以在长期以来受到人类的欢迎,最重要的因素就是木材的亲和性,包括木材的舒适性、恒温性、可加工性以及外表的自然美观,特别适合人类的实用和审美需求。
木材是人类发展过程中与人类最亲近的天然材料,但是森林资源的不幸遭遇也因此而生,上个世纪我国对树木无序的采伐和滥用,造成了对天然林木的过度破坏。根据绿色和平组织绘制的全球森林地图显示,目前我国未受侵扰的原始森林仅占国内森林总面积的2%。在我国人均森林资源仅相当于世界人均占有量1/5的状况下,有关部门制订了严格的控制措施,以保证森林资源的成长和恢复,以致从来以采伐森林为主业的各大森工企业举步维艰。但我国又是一个传统的木材消费大国,目前每年国内木材需求量约为3亿立方米,按历年来的消耗数据分析,国内很大限度只可能提供大约2亿立方米的木材,全国木材供应缺口大概在1亿立方米左右。由木材与树脂材料伴生而来的木塑材料或制品具有类似天然木材的一些性能,天然木材的三大优点———材质舒适、纹理自然、气味芬芳,木塑材料均可仿成。
据反映,国内曾经出现过有关机构把木塑材料当做天然木材予以扣留的情况,木塑材料对天然木材之以假乱真,由此可见一斑。再如以天然木材最短的一块板———防腐性来说,木材的惧水、怕潮、易霉、虫蛀等问题皆因其防腐性能差而起,而木塑材料的一个特点就是抗水防潮。有木塑企业出于销售宣传需要,干脆做了一个硕大的玻璃鱼缸,把木塑制品放在鱼缸里展示。木材的另一块短板则是韧性很强而刚性不足,其带来的主要问题是尺寸稳定性差。而木塑材料通过多组份原料的配比复合,能够具备水浸不涨、干燥不裂、白蚁不蛀、离火即灭、经久耐用等优势,其工艺要求还可按照市场和用户的需求随时改进。合成材料的可塑性使木塑材料具有更大的调整空间,而又能弥补一些单质材料的缺陷,譬如可能改变某些天然木材制品的不足。
美国林产工业界一开始就把木塑材料看作是用户无需维护就能增加木材耐用性的新型材料,并且是其成为进入市场响亮的卖点。当然,除了材料本身的特性外,一个更为严峻的现实是国家环境政策的实行,以及越来越紧的木材限伐,使实木制品不得不转而寻找新的材料替代源。而与木材具有天然亲缘关系的木塑材料不能不说是较具竞争力的候选者。
木塑的技术性能--木塑的特性
木塑:具有优异技术性能的新型木质材料
1.密实度,密实度越好,产品性能越好,木塑的密实度反映在产品上最直观的性能指标就是密度,密度大,吸水率低、抗老化强、变形小、防腐性好,霉菌不易生长。 目前我们能做的密度范围0.6~1.45g/cm3
2.弯曲性能:国标要求地板载荷≥2500N,ICC(国际标准)要求铺板载荷1250N,目前我们的载荷介于3500~6800N,是ICC的3倍多。弯曲强度目前大多企业地板类的处于16MPa左右,我们的在20MPa,有些达到30MPa。弯曲性能一般用四点弯曲测试,采用标准ASTM D6109。最初大家都用小试样三点弯曲测试,后来慢慢的行业成熟了,技术进步了,思考的问题多了,才知道三点弯曲测试是不正确的。四点弯曲测试是衡量制品的性能,而三点小试样只能代表一个样品,不能反映地板真实的性能。
3.热胀冷缩性能
木塑材料由于含有塑料,随温度变化会发生一些热胀冷缩。描述膨胀收缩性能用膨胀-收缩系数,商业用WPC热膨胀系数2~5*10-5/℃左右。为了抑制WPC的膨胀收缩,一般生产时都需要加入一定比例的矿物质填料,安装时铺板表面用钉子固定。有些膨胀收缩是可逆的,有些是不可逆的,如果生产是应力没有完全消去,产生的收缩就会不可逆,例如冬天温度降低板材之间裂缝,夏天温度升高,缝隙一般不会闭合。所以生产时在保证材料性能的基础上,塑料含量尽可能的降低。
4.吸水、膨胀、翘曲
木塑材料浸泡水中24h吸水率一般在0.3~3%,木材一般在24%。吸水后,板材会变形、膨胀、翘曲,霉菌繁殖,降解氧化加快,因此木塑地板安装时要求离地面距离至少30mm,而且要保持通风干燥。控制吸水的有效办法就是提高产品的密度。
5.抗白蚁性
木塑材料耐白蚁侵蚀,虽然WPC中含有木纤维,但木纤维被塑料包裹,白蚁要吃木纤维,必须先破坏塑料基体,而塑料基体是白蚁无法进入的,最多也只是轻微的破坏WPC表层的一点纤维素纤维。同等条件下,将白蚁放在WPC和木材里,WPC质量减少0.4%左右,木材质量减少10%左右,死虫率木塑20%左右,木材14%左右。
6.燃烧性
燃烧用火焰传播指数作为参考值,一般增强水泥表面是0,栎木表面100,大多木材在100~200之间,PE木塑在75~200之间,C类;PVC木塑在25`60之间,B类。
7.氧化褪色
氧化后板材就会破碎,降低使用寿命。木塑材料原料配方搭配使用得当,1年内色牢度在3~4级范围,△E在2~3。
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