木塑復合物之耐候性能

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1、木塑復合物之耐候性能????????最新研究清楚地顯示出木質復合材料各組分之間復雜的相互作用會影響耐候性、顏色損失、防潮性、防霉性和耐老化性能。??????????????????室外使用的木質纖維復合材料，如鋪板、欄柵等并沒有做到其早期壽命長、無需維護的要求。實際上，木填充量高的復合材料鋪板和天然木材一樣，會收縮、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？即使木塑復合材料（WPC）的制造商也不一定很清楚，因為這些材料在市場上太新了。木材和天

2、然纖維復合材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)計數(shù)據(jù)或試驗方法理論來研究其耐候和老化效果。?????????圖1：木塑復合材料風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）?????????通過一系列的技術會議，最近開始有了一些這樣的試驗數(shù)據(jù)。一個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合材料會議，這次會議于五月舉行，由Madison的美國農業(yè)部森林產(chǎn)品實驗室（USDAForestPr

3、oductsLaboratory）和多倫多大學贊助?！坝袔灼浅３錾恼撐拿枋隽俗钚碌脑囼灲Y果，并比較了真實世界的潮濕老化結果和實驗室結果，”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?！??????????????????木材和天然纖維復合材料制造者的另一個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會議就聚焦于新產(chǎn)品開發(fā)，尤其

4、是注塑成型加工、最新和最小的復合材料加工方法。（去年十月舉行的第五次WPC會議也有類似的重點）。??????????????????同時2004年三月在法國Bordeaux舉行的第二屆木質纖維聚合物復合材料會議主要集中于建筑用途、新型加工技術和先進的性能標準。這個新的每三年舉行一次的會議由Bordeaux的CTBA（木材與家具技術中心，CentreTechniqueduBoisetdeI'Ameublement）贊助。??????????????????在美國，美國材料實驗協(xié)會（ASTM）開發(fā)了世界上第一個木塑復合材料鋪板的質

5、量標準。ASTMD7031，測試方法的概要，在2004年獲得批準作為WPC制造商的指南。今年又公布了ASTMD7032，它設定了建筑規(guī)范所接受的WPC鋪板和護欄的產(chǎn)品規(guī)格。目前ASTM正致力于制定更多的標準，擴展木材和天然纖維復合材料在更高級建筑領域的應用。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，包括測試吸水性、重量損失、耐候性、老化性、顏色堅牢度、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，過去常用于制造PVC地板

6、，也可以生產(chǎn)木/塑板。?????????人們對全球市場木材和天然纖維復合材料期望很高，Principia公司估計2003年消耗量為17億磅，假定年增長率達到15%，則2005年消耗量高達21億磅。美國市場占了總用量的接近85%，Principia的高級合伙人JamesMorton說。??????????????????因此主要興趣集中于耐候試驗方法和結果。首先，近期數(shù)據(jù)顯示木質纖維的類型、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雜。木塑復合材料表現(xiàn)中組分作用的方式并不簡單，也無法預測，并且看起來它們

7、對風化、潮濕老化、霉菌和顏色損失都有影響。??????????????????世界大不同??????????????????木材和天然纖維復合材料的市場和技術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)復合材料都使用木纖維，填充量很少超過50%，農用纖維的使用很有限。??????????????????但在歐洲，木材和天然纖維復合材料的使用更為多樣化，技術也更先進。據(jù)德國Nova-Instit

8、ut的最新研究結果，汽車部件是一個大市場，包括注塑和壓縮成型，2003年消耗了3.5億磅。其它大市場包括家具和櫥柜的面板。歐洲主要使用農用纖維如劍麻、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50%）。