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木塑復(fù)合材料正擴(kuò)展裝飾業(yè)之外的領(lǐng)域的應(yīng)用

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2007-12-16 15:14:39點擊率： 








     對于填充木粉和或者其他纖維材料產(chǎn)品的要求正在急速增長。在美國的持續(xù)增長先從裝飾業(yè)開始，其他方面的增長也很迅速。而在那些此類產(chǎn)品剛剛投入生產(chǎn)的市場區(qū)域需求更高，例如在歐洲、北美和亞洲。木塑復(fù)合材料也在擴(kuò)展裝飾業(yè)之外的領(lǐng)域的應(yīng)用。

    木材聚合物產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)十年了，但是在過去的10年里，市場才剛剛打開。某知名咨詢公司預(yù)計在木塑聚合物產(chǎn)品的首要市場——北美市場的需求量到2006年將翻倍。建筑行業(yè)將仍然是 大的 終用戶，需求量將從2001年的22.7萬t增加到2006年的50萬t，但是在運輸、工業(yè)和消費領(lǐng)域應(yīng)用的需求量將會更高。以溫泉旅游行業(yè)為例，在這里木塑復(fù)合材料產(chǎn)品給木材產(chǎn)品市場帶來了很大沖擊?！艾F(xiàn)在北美大部分制造商提供的溫泉中用到的材料中部分是此類產(chǎn)品，”這個咨詢公司的報告強調(diào)說。

    Strandex Europe有限公司的常務(wù)董事Barry J. Davis也認(rèn)為市場正在飛速增長，Strandex為處理商提供加工，流程和市場咨詢的幫助。在美國裝飾業(yè)是木塑復(fù)合材料的  大用戶，其中70％的本體材料是PE，其次是PVC的18％，聚丙烯約占11％，然后是其他材料。Strandex發(fā)展了基于其他材料的產(chǎn)品，他們推薦PE，“PE在處理中表現(xiàn)很好，而且大部分可以循環(huán)利用，” Davis解釋說。

    對于木塑復(fù)合材料的認(rèn)識是快速增長的基礎(chǔ)。美國Onaga復(fù)合材料公司總裁Bill Crostic說，和云母或者玻璃填充的聚合物不同，木填料產(chǎn)品無需預(yù)處理，因此應(yīng)該開發(fā)新產(chǎn)品或者使用木塑產(chǎn)品代替已有材料。Crostic引用的咨詢商Kline & Co的統(tǒng)計數(shù)據(jù)說，在去年北美所用的55億lb的填充產(chǎn)品當(dāng)中，只有4億lb是自然和云母或者玻璃填充的聚合物不同，木填料產(chǎn)品無需預(yù)處理，因此必須開發(fā)新產(chǎn)品或者使用木產(chǎn)品代替已有材料。

    對于未來幾年飛速增長來說總市場還是很小。Crostic引用咨詢商Kline & Co的統(tǒng)計數(shù)據(jù)說，在去年北美所用的55億lb的填料當(dāng)中，只有4億lb是自然纖維，這些中的大部分用在了裝飾商?！皬脑颇?，碳酸鈣或者玻璃纖維復(fù)合材料向木塑復(fù)合材料每轉(zhuǎn)移1％，即意味著5千萬lb的木填料或者1億lb的木塑產(chǎn)品。” 

    在線混合:具挑戰(zhàn)性的選擇

    North Wood Plastics的化合部生產(chǎn)主管Peter Bins說，大部分?jǐn)D出機(jī)實際上都在自動混合，它完全消除了對混合設(shè)備的要求，它使用單螺桿擠出機(jī)降低了成本?！?BR>
    德國圖靈（Thuring）紡織與塑料研究所的Thomas Reumann指出，大部分的設(shè)備沒有加工天然纖維的經(jīng)驗，他認(rèn)為天然纖維比玻璃纖維、云母和其他纖維都難混合。他繼續(xù)解釋說由于天然纖維的纖維厚度、硬度、長度、直徑的多變性以及纖維之間和纖維與接觸金屬之間的摩擦力而難以輸入到擠出機(jī)筒中。不過在北美，專門用在混合上的木纖維和粉的設(shè)備供應(yīng)正在增加，價格將在未來6年內(nèi)保持穩(wěn)定，Hughes說，在其他區(qū)域未必如此。

    英國WTL國際有限公司的銷售發(fā)展執(zhí)行官Simon Lewis宣稱該公司是英國  的木纖維供應(yīng)商。直到 近他們還只是把纖維賣給處理商和混合商，但是去年他們安裝了一臺辛辛那提 （Cincinnati Extion）的雙螺桿擠出機(jī)后開始銷售混合物。WTL用在他們的混合物中使用PP，去年晚些時候開始使用PVC。Lewis說，“因為我們使用自行制造的纖維，我們產(chǎn)品的價格比競爭者低?！?BR>
    奧地利Michel-dorf的Technoplast Kunststofftechnik已經(jīng)開發(fā)出下側(cè)面擠出設(shè)備和為專門市場沖模，他們的總經(jīng)理Rudolph Wessely指出處在木纖維昂貴或者沒有難于獲得國家的處理商可以使用其他纖維素纖維。例如在中國，馬來西亞和巴西?！拔覀兊脑囼炞C明米殼是沒有問題的，而且我們其他幾個項目正在進(jìn)行，”他說，兩個馬來西亞公司和一個巴西公司正在和Technoplast一起開發(fā)用于家庭建筑用的米填料的產(chǎn)品。

    Technoplast和擠出機(jī)供應(yīng)商奧地利Vienna的Cincinnati Extion合作。和其他熱點市場一樣，擠出機(jī)供應(yīng)商有很多家，并且在不斷增長，包括Davis-Standard, American Maplan, Entek, ICMA San Gio, DGP Windsor, Bano, and ExtionTek Milacron. Berstorff, Coperion, Farrel, and Leistritz等Brabender Technologie 和 Colortronic是其中為木混合物給料和混合系統(tǒng)的公司。

    聯(lián)盟已經(jīng)形成。例如Strandex和Conair在下游產(chǎn)品建立了無資本關(guān)系，和Cincinnati Extion建立了擠出機(jī)的關(guān)系；這個公司根據(jù)許可更新他們的設(shè)備。Onagaposites和American Maplan, Kansas American Tooling在制模上合作，和ACS在下游設(shè)備上合作。


    裝飾和擠出之外的潛在應(yīng)用

    North Wood Plastics的Bins說自然纖維比礦石獲得的纖維重要性在與自然纖維是具有高硬度，低密度的材料。高硬度同時帶來了零件的輕便和低成本。

    當(dāng)木混合物應(yīng)用擴(kuò)到裝飾以外時，以非PE為基材混合物的數(shù)目不斷增大。hes說，他們公司的ABS和ASA基材的混合物，雖然價格昂貴，但是具有比PE，PVC和PP基材的混合物的終端產(chǎn)品質(zhì)量更高。他說他們的顧客都是  應(yīng)用，例如水平簾，百葉窗和輕便的spa滑軌。其他是日用品，例如欄桿和扶手，在這些領(lǐng)域利用泡沫造型可以降低單位長度的成本。

    由于歐洲裝飾市場很小，大約是每年2億美元或者更少，Strandex的Davis說建筑產(chǎn)品是他們公司主要業(yè)務(wù)，特別是門窗。這家公司也在和豪華汽車制造商Rolls Royce討論汽車內(nèi)部包面的業(yè)務(wù)。自然纖維混合物已經(jīng)被特別用在壓縮成模制造內(nèi)門板元件。

    材料的發(fā)展加速了主要聚烯烴供應(yīng)商關(guān)注這個市場。雖然他拒絕指明是那個公司，Davis說在這個月，Strandex將可能宣布一個和“ 大的塑料供應(yīng)商之一”一起發(fā)展適合木材混合物聚烯烴材料的協(xié)議。

    Strandex也已經(jīng)得到一家大型歐洲循環(huán)利用公司的許可。它要求Strandex幫助其建設(shè)塑料循環(huán)利用混合設(shè)備。“在歐洲建立大混合設(shè)備將解決為什么處理扇避免這個市場的原因，” Davis說，像這樣的工廠把他們關(guān)注轉(zhuǎn)移到材料供應(yīng)和自己制造混合物。

    注射成型可能成為木材產(chǎn)品的主要流程。Onagaposites' Crostic預(yù)言注射成型的市場將 終超過擠壓成型市場?！艾F(xiàn)在，我們業(yè)務(wù)的30％是注射成型，明年將達(dá)到50％?！边@個月，混合器將被安裝在注射機(jī)器商進(jìn)行生產(chǎn)測試。

    與側(cè)面擠壓設(shè)計的木材合成物相比，注射模壓的木纖維混合物要求高流動性，低木材載入性和更小尺寸的木纖維/粉，他說。


    濕氣依然是一個技術(shù)問題

    當(dāng)木纖維載入量為典型的50％或者更高時，很多纖維末端被暴露在側(cè)面外面。對于裝飾材料，這很有用，因為側(cè)面都是染色或者油漆的，但是他們會受到侵蝕并 終褪色。這看起來不會阻撓消費者，他們習(xí)慣自然纖維裝飾的顏色變化，但是對于其他應(yīng)用，這種變形是不能容忍的。

    大部分Hughes Processing'的消費者用半透明的帽狀存儲把木材混合物裝起來，Hughes說這些是保證木材的顏色不會隨時間變化而褪色，也阻止了腐爛和真菌生長。其他處理器用條紋或者壓花來實現(xiàn)木裝外觀。但是在很多新應(yīng)用，例如家具襯背，利用了混合物低重量和高強度的優(yōu)點而不在意裝飾中要求的外觀。

    從纖維中消除濕氣，讓濕氣遠(yuǎn)離混合物球是主要任務(wù)，所有的觀察家都這樣說。Hughes Processing利用密封容器存儲和運送他們的小球。除了預(yù)干燥，North Wood Plastics的Bins強調(diào)說產(chǎn)品木組分不具有聚合物般的熱穩(wěn)定性，因此小球必須在低溫（低于205℃）下運送以阻止纖維降解。

    干燥劑在80～85℃下烘干3到4個小時也是必須的 。由于擠出過程中的通風(fēng)不能充分的除去濕氣，預(yù)干燥材料是需要的，不過有些新的擠出機(jī)具有充分出去濕氣的能力。

    他估計對于PE基材的混合物濕氣在0.5％的等級是可以接收的，而在PP基材的混合物則要求0.25％。等級越高越能承受混合物的泡沫化，只要他們保持恒定。

    Crostic指出：“雖然大部分的木混合物是聚烯烴為基材的，干燥很困難但是能解決問題。由于聚烯烴的濕氣妨礙的性質(zhì)，混合物的混合必須在水的沸點上進(jìn)行。利用HDPE（高密度聚乙烯），這變得更有挑戰(zhàn)性，因為它的融化溫度比PP低很多。即使這樣，60％的木填充的PE可以在100℃左右干燥。如果濕氣等級超過2％，熱氣干燥機(jī)將在干燥劑干燥劑之前使用。” Hughes說濕氣等級在HDPE基材混合物中可高達(dá)4％到6％。

    在低載入量時，干燥很難成為問題，Crostic說。“所有的低于30％木材混合的產(chǎn)品都徹底干燥，而且能夠保持?jǐn)?shù)周?！睂τ谂菽静奶畛涞腁BS來說，濕氣等級則要低于0.04％。













                        
                    
                
            
            

                

                    
                    
                    
                    
                    
                    

                        
                        

                            

                                
                                

                                    
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