木塑复合材料尺寸稳定性能的研究文献综述

 2022-05-04 08:05

引言

第一章 绪论

1.1木质材料研究现状

木材的运用已从原始的原木缓缓演变成运用锯材,贴面,刨花[1],纤维和化学成分的新材料,从而形成了宏大的新型木材家庭。胶合板,刨花板,纤维板,单板层压板,层压木,重组木,定向刨花板,重组装潢贴面和石膏刨花板,水泥刨花板[2],木材/塑料复合材料,木材/金属复合材料等木材复合材料,木材木质复合材料,例如导电材料和木制陶瓷。现在,不能再生资源已经到了山穷水尽的地步,人类社会正在朝着可继续开展的道路上疾速行进。木材的特点是具备独特的固碳性,可再生性,自然可降解性,优美的室内环境和其他自然风光,以及高的重量比和加工能量。诸如低消耗量的加工和运用特性将为可继续的社会发展做出严重奉献。与其他生产资料比较,木材具备特别的功能,例如孔隙率,各向异性,水分堆积,焚烧和生物降解性。对于木材科学家来说,如何更好地运用这些特征并限制其影响是最有效的方法。木材科学专家一直以来一直在尝试改善主要问题。 森林科学家还踊跃加入树木科学钻研。 木质生产资料主要分为木板,木结构材,木丝,木刨花板,竹板制品等几类。

1.2木塑复合材料的概述

木塑复合材料(WPC)是一种绿色环保复合材料[3],以植物纤维为主要原料制成,并经过热力学聚合物或其他采用模具成型的材料进行了预处理。并使用废生物质纤维(例如木粉,稻壳,稻草,竹粉)作为填料处理。 材料成分是通过加工技术生产的。 WPC是一种绿色资料,现代材料产业的开展前景宽广。这也是一种充溢活力和有创造力的技术,具备宽广的市场前景和对经济和社会效益有相当多的好处[4]。WPC联合了木材和聚合物的长处,可以像木头一样钻孔。钉子,锯子,刨子,油漆和胶水,可以通过硬件连接。 该产品具有独特的优势,具有广泛的应用范围。。现在,自然木材资源日渐稀缺,迫切需要有效利用大量废塑料。在中国,每年处置约7亿吨农作废弃物秸秆,而目前的主要处理措施是焚烧,这将形成重大的环境破坏。于整个中国社会的可持续发展实践,废塑料和废木纤维的高效,高附加值利用已变得越来越重要。它是一种绿色环保的资料,具备独到的生态,经济和社会效益[5]。木塑复合资料产业的展开能够间接起到促成维护环境和提高农民可支配收入的作用。该行业产生的GDP可以包含在中国的“十二五”规划中定义的“绿色GDP”中

中国的木塑复合材料产业始于2000年,已有20年的历史,但其强劲的发展势头却十分引人注目。 据不完全统计,木塑产品年产量已跨越25万吨[6]。 在中国有200多家直接从事木塑材料研发和生产的企业和机构。 生产贸易商往往集齐集在长江三角洲和珠江三角洲。 在现在中国林业资源稀缺和日益匮乏但废旧塑料在增加的情况下,按照我国的当前状况,正在开发价格低廉,绿色环保的可回收聚合物基WPC。 更符合现在国内的发展趋势。

1.2.1国内外研究现状

木塑复合材料往往是通过热熔,混合,挤压或平压方法使聚合物和生物质材料高熔点而制成的。 生物质原料主要包括植物资源,例如木材/竹子,农作物秸秆和果皮。 纤维素,半纤维素和木质素是构成这些生物质资源首要元素[7]。化学成分的组成如,因为纤维素和半纤维素含有许多亲水基团(例如羟基,羧基等),生物质原料表显示出极强的吸湿和吸水性; 另一方面,聚合物还表现出强疏水性,接口兼容性差和集合力低,从而招致复合材料的全体功能大打折扣。 通常用于改善木塑复合材料的界面粘合性的方法主要包括生物质材料的热处理,高分子聚合物的接枝处理和偶联剂处理,加热烘干,放电法,碱处理,气爆法。复合改性措施是将上述两种或更多种改性方法综合用于木纤维改性。 刘荣荣将丙烯酰胺(AM)溶于去离子水中并使木纤维渗透,然后实行微波辐射处理以渗透所得的AM和微波辐射PVC和木纤维复合材料是通过将木纤维和PVC结合在一起而制备的。效果标明,AM水溶液和微波辐射处置的木纤维的强度和冲击强度显着高于仅用微波辐射处理的木纤维组合物的强度和冲击强度。PVC/木纤维为100/40的配比[8]。通过AM处理和微波处置后,样品的强度到达35 J / m。 Zhong Xin 相比了运用硅烷偶联剂和NaOH溶液进行两步外表改性以及仅使用溶液改性的PVC /木材复合资料的拉伸强度。硅烷引发剂。研讨发现,仅运用试剂来调理树木纤维的外表处理并不能到达最佳成绩。 NaOH处置的参加能够加强复合材料的机械功能。用15%NaOH溶液浸泡后,该复合材料具备优秀的稳定性。用20%NaOH溶液处置后,复合材料的懈弛度,拉伸弹性模量和强度比仅用硅烷偶联剂改性的复合材料的效果好[9]。木塑复合资料的重点是改善基体与木纤维的适应性,处置植物与基体材料之间的界面效果。完成高水平的木纤维填充,物理和机械功能,加工效率和复合材料制备资本之间的全面均衡木塑复合材料,使须要进一步钻研的人们获利。为了更好地利用废弃木材,MartinsG等四研究了建筑用木塑复合材料的优化应用。通过实验优化了以工业废弃的松木锯末为原料、高密度聚乙烯(HDPE)和马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g--MA)为偶联剂制成的木塑复合材料。制成的复合材料可用于生产应用在建筑物最前端的新型遮阳系统。2002年,北美和欧洲的木塑复合材料消费量为68万吨。北美现在是世界上最大的木塑复合材料市场[10]。根据咨询公司American Pricipia Parlners的特别报告:美国在木塑材料的开发,开发和运用方面处于抢先位置。它最大的产品是摊铺,生产过程中挤压。。美国Andex公司是木材和塑料材料以及构造加工设施的抢先制造商。美国戴维斯公司,KruppW&P和其余公司也生产用于塑料木材加工的同向旋转双螺杆挤出机。此外,意大利制造商和ICMA San Giorgio于1970年代参与了精制塑料加工设备的研发,并使用各向异性圆锥双螺杆机生产了50%的面粉。木材和50%PP热成型板。据报道,德国Nova-Institute公司声称整个欧洲塑料市场在2006年翻了一番。从2002年到2003年,规模达到30,000吨。

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