木塑復(fù)合物之耐候性能

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1、木塑復(fù)合物之耐候性能????????最新研究清楚地顯示出木質(zhì)復(fù)合材料各組分之間復(fù)雜的相互作用會(huì)影響耐候性、顏色損失、防潮性、防霉性和耐老化性能。??????????????????室外使用的木質(zhì)纖維復(fù)合材料，如鋪板、欄柵等并沒有做到其早期壽命長、無需維護(hù)的要求。實(shí)際上，木填充量高的復(fù)合材料鋪板和天然木材一樣，會(huì)收縮、膨脹、染污、彎曲、開裂、褪色，也可能發(fā)霉、長出菌類、受水的侵蝕，甚至被白蟻吃掉。??????????????????誰懂得這些？即使木塑復(fù)合材料（WPC）的制造商也不一定很清楚，因?yàn)檫@些材料在市場上太新了。木材和天然纖維復(fù)合材

2、料的室外用途在最近10到15年間從零增加到超過20億磅/年，但很少甚至沒有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或試驗(yàn)方法理論來研究其耐候和老化效果。?????????圖1：木塑復(fù)合材料風(fēng)化帶來的不受歡迎的意外之一是鋪板上長出硬幣大小的蘑。生物殺滅劑如硼酸鋅可以幫助解決此問題。（照片：U.S.Borax）?????????通過一系列的技術(shù)會(huì)議，最近開始有了一些這樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。一個(gè)特別值得一提的例子是在美國威斯康星州Madison召開的第八屆木塑復(fù)合材料會(huì)議，這次會(huì)議于五月舉行，由Madison的美國農(nóng)業(yè)部森林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室（USDAForestProductsLabora

3、tory）和多倫多大學(xué)贊助?！坝袔灼浅３錾恼撐拿枋隽俗钚碌脑囼?yàn)結(jié)果，并比較了真實(shí)世界的潮濕老化結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，”KadantComposites公司的研發(fā)工程師TatyanaSamoylova說，該公司是位于馬薩諸塞州Bedford的鋪板制造商?！斑@正是我們行業(yè)所需要的?！??????????????????木材和天然纖維復(fù)合材料制造者的另一個(gè)巨大需求是開拓新市場，使其不再局限于鋪板。2004年十月在巴爾的摩由PrincipiaPartners咨詢公司舉辦的第四次WPC會(huì)議就聚焦于新產(chǎn)品開發(fā)，尤其是注塑成型加工、最新和最小的復(fù)合材料

4、加工方法。（去年十月舉行的第五次WPC會(huì)議也有類似的重點(diǎn)）。??????????????????同時(shí)2004年三月在法國Bordeaux舉行的第二屆木質(zhì)纖維聚合物復(fù)合材料會(huì)議主要集中于建筑用途、新型加工技術(shù)和先進(jìn)的性能標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)新的每三年舉行一次的會(huì)議由Bordeaux的CTBA（木材與家具技術(shù)中心，CentreTechniqueduBoisetdeI'Ameublement）贊助。??????????????????在美國，美國材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）開發(fā)了世界上第一個(gè)木塑復(fù)合材料鋪板的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。ASTMD7031，測(cè)試方法的概要，在2

5、004年獲得批準(zhǔn)作為WPC制造商的指南。今年又公布了ASTMD7032，它設(shè)定了建筑規(guī)范所接受的WPC鋪板和護(hù)欄的產(chǎn)品規(guī)格。目前ASTM正致力于制定更多的標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展木材和天然纖維復(fù)合材料在更高級(jí)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)CTBA的研發(fā)經(jīng)理GillesLabat介紹，歐洲工作者也在解決老化和耐候問題，包括測(cè)試吸水性、重量損失、耐候性、老化性、顏色堅(jiān)牢度、防霉菌、防藻類、防昆蟲的需要。?????????圖2：Schilling-Knobel公司的雙帶式加熱冷卻壓制機(jī)，過去常用于制造PVC地板，也可以生產(chǎn)木/塑板。?????????人們對(duì)全球市場木材和

6、天然纖維復(fù)合材料期望很高，Principia公司估計(jì)2003年消耗量為17億磅，假定年增長率達(dá)到15%，則2005年消耗量高達(dá)21億磅。美國市場占了總用量的接近85%，Principia的高級(jí)合伙人JamesMorton說。??????????????????因此主要興趣集中于耐候試驗(yàn)方法和結(jié)果。首先，近期數(shù)據(jù)顯示木質(zhì)纖維的類型、長度、纖維組合、著色劑、偶合劑、潤滑劑和其他添加劑間的相互作用非常復(fù)雜。木塑復(fù)合材料表現(xiàn)中組分作用的方式并不簡單，也無法預(yù)測(cè)，并且看起來它們對(duì)風(fēng)化、潮濕老化、霉菌和顏色損失都有影響。???????????????

7、???世界大不同??????????????????木材和天然纖維復(fù)合材料的市場和技術(shù)在北美和在歐洲大不相同。北美市場的一半是鋪板或與鋪板相關(guān)的部件，剩下的大多數(shù)也是擠出型材-從船樁到鉛筆。另外還有一些壓縮成型的汽車和建筑部件，注塑成型只占非常小的一部分。而且大多數(shù)復(fù)合材料都使用木纖維，填充量很少超過50%，農(nóng)用纖維的使用很有限。??????????????????但在歐洲，木材和天然纖維復(fù)合材料的使用更為多樣化，技術(shù)也更先進(jìn)。據(jù)德國Nova-Institut的最新研究結(jié)果，汽車部件是一個(gè)大市場，包括注塑和壓縮成型，2003年消耗了3.5

8、億磅。其它大市場包括家具和櫥柜的面板。歐洲主要使用農(nóng)用纖維如劍麻、洋麻、亞麻、大麻纖維、黃麻、棉線，木纖維用得相對(duì)較少。歐洲的纖維填充量也高得多-從70%到85%（在汽車部件中最高達(dá)50%）。