木質複合材料生產技術研究

2022-06-28 18:24:05 字數 4261 閱讀 2737

目錄一木塑複合材料簡介

二木塑複合材料現狀

三生產工藝及技術特點

四生產規模及投資預算

五原料**和企業環保狀況

六成本核算及經濟效益分析

一. 木塑複合材料簡介

近些年木塑製品悄然興起。木塑製品廣泛用於汽車,建築,室內外裝飾。家電及運輸等行業,並以其高效能,經濟耐用,環保可**利用等特點,得到了社會廣泛的認可。

其實,木塑製品並不是新事物。美國在幾十年前就開始了木塑復合擠出,但由於加工技術的限制,複合材料的擠出和純木材加工相比較,木塑複合材料擠出一直沒有多大市場份額。上世紀80年代以後,隨著生產技術的不斷創新和完善,木質復合製品材開始大規模工業化生產。

我國每年木材**量僅為6390萬m3,而需要量則高打10190萬m3。近兩年塑料製品高達2000多萬噸,居世界低二,每年廢舊塑料產生的總量約在500多萬噸,決絕這些問題的根本出路在於尋找合適的產品。木塑複合材料是充分利用化學改性後的木質纖維(如木屑、稻殼、桔梗)和塑料相混合,通過專用裝置直接擠出成型是具有一定形狀的複合型材。

木塑複合材料具有木質和塑料的復合功能;無毒無味、防水防滑、不發霉、耐老化、耐酸鹼、拒蟲害、易著色、易加工、外在美觀、親近自然等特性;各項效能指標可與硬木相嫓美,外觀、手感與天然木材相似,可據、可刨、可鑽、握釘力強;可根據客戶要求研製及生產個性化產品如色彩等;可100%的**再利用,是一種效能優良、經濟環保的新材料;可代替外運貨物木質包裝材料和鋪墊材料;也可以用於戶內外地板、柵欄、門窗框、建築模板、家具、汽車配件及交通護欄等的生產。

二、木塑複合材料現狀

2.1木塑複合材料製品

20世紀90年代以來,北美、歐洲的許多國家對木塑複合材料已進行了大量的研究。今年來國內對它的研究也日益增多,同時他的生產和應用也得到了迅速增加。北美和歐洲2023年消費的木塑複合材料達到68萬噸,並預計到2023年前將以14%和19%的速度增長,遠遠高於同期塑料工業的總體增長率。

美國現有約50家木塑企業,年產量大都在萬噸以上,其中最大的幾家公司已在紐約證劵交易所上市。美國的木塑材料研發機構也超過50家,形成了乙個從產業研發、原料收集、裝置製造、模具開發、製成品生產到市場營銷的完整產業。加拿大安大略省的材料和製造中心堅持與美國國家森林實驗室合作主辦木塑材料會議並資助研究人員和公司。

經過10多年的努力,在加拿大也形成了以10多家企業為主體,年產量超過5萬噸的木塑產業。日本由於地理原因和環境意識,木塑材料的應用比較普遍,產品質量亦較優良。以einwood株式會社為代表的木塑研究機構,經過十多年的努力開發出高品質的木塑材料,其產品具有自然的木材色澤和質感,已在房屋建設和內裝飾領域得到廣泛使用,是目前國際上品質最高的產品之一,代表了木塑材料代替天然木材的質量水平和發展方向。

國內市場尚處在起步階段,木塑材料製品在國內市場還沒有大面積推廣。中國市場與北美地區市場相比,木塑複合材料及其製品的增長還有相當大的空間。預期國內木塑複合材料市場近年內的產量將超過百萬噸,產值超過10億並形成新型木塑複合材料製品體系。

拒不完全統計,木塑復合製品年產量已接近10萬噸(其中50%用於地板、15%用於門窗、15%用於護欄、20%為其他產品),產值可超過8億元人民幣。以托盤為例,國內市場需求量約1億個,如果90%以上改為木塑複合材料,需發展產量1000萬噸,價值600億人民幣的新型產業。根據現在的條例**,至「十一五」結束,我國的木塑產量銷量有望突破50萬噸,產值超過50億元人民幣;到『十二五』期間,我國的木塑產量有望趕上美國。

2.2、木塑複合材料生產技術

隨著大家對木塑複合材料認識的不斷提高,以及人們對木塑複合材料的不斷探索,國內生產木塑複合材料的廠家也不斷地增加。無論從技術上,還是產品的質量上,中國的木塑複合材料都在不斷的提公升其層次。拒不完全統計,國家直接或間接從事木塑複合材料研發、生產的企業單位已逾100家,但產業化、規模化的企業數量少、市場化程度較低,產品研發處於起步階段,且研究力量分散、經費不足。

現在大多木塑複合材料生產企業技術薄弱,缺乏創新能力,產品種類單一,生產成本高,附加值低,而國有研發機構與木塑企業缺乏溝通、協調和合作機制,科研成果難以轉化。

目前木塑複合材料的生產加工工藝主要有倆種。一種產生於塑料改性,把木質材料作為材料的填充物,靠外加工壓或交接強行將木質纖維和塑料結合在一起的。這種技術有兩點關鍵缺陷阻礙了木塑產業的大發展;一是未塑化的急性木質纖維與塑料相溶性差,塑料和木纖維的結合不緊,導致整個材料品質下降;二是使塑料比例大,木質效果不理想,生產成本偏高,沒有**優勢,難以開啟市場。

另一種則產生於木質纖維的化學改性,其技術特點在於首先用一種專門的反應型引發劑在木質纖維之間引發化學反應,把木質纖維的極性竟可能的消除,進行塑化預處理。這種塑化預處理使塑材料加工效能好轉,對加工機械的要求降低,塑料的使用量下降,因而在改善產品效能的同時降低了生產成本,從而降低了木塑複合材料製品的競爭力。當前,國內的木塑材料生產企業大多採用的是第一種技術,急需公升級換代。

三、生產工藝及技術特點

3.1、生產工藝流程

→→→→

3.2、技術特點

本木塑複合材料生產技術以聚稀烴類塑料及木質纖維為原料,採用先進的一步法生產工藝,不燥粒;加工簡單,易於操作;特殊的配方設計與生產工藝,良好的混練效果;加工助劑大量減少;產品表面光潔,物理機械效能優良;機械下料速度快,產量大幅提高;綜合生產成本低。生產過程無「三廢」排放,材料可100%**利用。

本木複合材料生產技術主要以聚稀類塑料及木質纖維為原料,具有領先的生產技術、工藝及生產裝置:

1)採用先進的一步法生產工藝,不燥粒;2)加工簡單,易於操作;3)特殊的配方設計與生產工藝,良好的混練效果;4)加工助劑

大量減少;5)產品表面光潔,物理機械效能優良;6)完備、精良的機械裝置,下料擠出速度快,產量大幅提高;7)綜合生產成本更低。8)生產過程無「三廢」排放,材料可100%**利用。

3.3其效能指標如下

(pvc木塑復合發泡踢腳線1-11/pvc木塑發泡戶外地板1-15)

四、生產規模及投資預算

這裡列舉三種方式進行生產規模和投資預算分析,企業可以根

據自己的實際情況選擇投資方式,生產和銷售有自身特點的木塑複合材料或製品。

4.1、生產規模

1)似投資三條φ65/132型錐型雙螺桿木塑複合材料專用擠出生產線,年生產pvc木塑復合發泡踢腳線1750噸。

2)似投資三條φ65/132型錐型雙螺桿木塑專用擠出生產線,年生產pvc木塑復合發泡室外地板3000噸。

4.2、生產裝置投資

1)pvc木塑復合發泡踢腳線:

2)pvc木塑發泡戶外地板;

4.3、廠房要求

生產車間面積;≥1500m2配電;≥300kw

迴圈水;≥16噸/小時(迴圈水,蒸發損失可忽略)

辦公、生活設施;500 m2

廠房及輔助設施建設總投資約400萬元

4.4、操作人員;

每班24-56人

五、原材料**和企業環保狀況

5.1、主要原料的**情況

1)以聚稀如聚烴乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯為原料,通常用量佔30-70%左右。這裡主要以最廉價、易得且阻燃的聚氯乙烯為主要原料。

2)木質纖維粉;鋸末、木材砂光粉、竹粉、花生殼、稻殼、各種農作物秸稈、亞麻稈及棉花杆等含有木質纖維材料,主要有80目以上、含水率不大於8%;對於人造板材生產企業,砂光粉可直接使用。

3)新增劑(穩定劑、pvc加工助劑、抗氧劑、潤滑劑、交聯劑及顏料)以上所有原料均可在國內市場得到。

5.2、環保工程要求

本專案為塑料成型加工專案,使用助劑均為無公害物質,生產過程中用水可迴圈使用,無廢水排放,廢料可以**利用,本專案無任何環保為題。

六、成本核算及經濟效益分析

6.1、以下為普通木塑複合型材的生產成本

(木粉含量60%,不發泡) 單位;元/噸

* 聚氯乙烯複合材料產品密度在1.40-1.50g/cm3;聚乙烯和聚丙烯複合材料產品密度為1.

15-1.2 g/cm3;聚氯乙烯複合材料(混合比例須做適當調整)產品密度在加入發泡劑後可到達0.6-1.

2 g/cm3;其中聚氯乙烯原料**以7500元/噸計。

(以上資料僅供參考,準確資料以當地實際情況為準)

6.2、生產成本及經濟效益分析(pvc木塑復合發泡室內用踢腳線)

1)pvc木塑複合材料中pvc;木粉=3:2,產品發泡後的密度p=0.8g/cm3;所擠型料的原材料成本為5750元/噸,折合為4600元/m3.。

似年生產木塑復合踢腳線(損耗以2%計)428萬公尺(*以厚度為60mm的空心e型踢腳線為例)

2)單位(m2)生產成本分析:

3)產品經濟效益分析:

(二)生產成本及經濟效益分析(pvc木塑復合發泡室內地板

1)pvc木塑複合材料中pvc;木粉=3:2,產品發泡後的密度p=0.9g/cm3;所擠型料的原材料成本為5800元/噸,折合為5220元/m3.。

似年生產木塑復合戶外地板(損耗以2%計)19.5萬公尺(*以厚度為25mm的空心板材計算)

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