對木質復合材料探究及應用

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1、對木質復合材料探究及應用木材在國民經濟建設和國防建設中曾起著舉足輕重的作用。但是單一的木材制品或木質材料已經不能滿足人類社會發(fā)展的需要，隨著科技的迅速發(fā)展，提出了木質復合材料的概念。在木質復合材料發(fā)展的同時，也產生了明顯的負面效應，對周圍環(huán)境、人們健康造成了不同程度的破壞和污染。如今，木質復合材料走低碳經濟之路是我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的基礎，因此木質復合材料的發(fā)展趨勢應是'‘可持續(xù)、可再生、無污染”。1.木質復合材料的發(fā)展1.1木質復合材料的提出。木質資源是國家經濟和社會發(fā)展中不可缺少又難以替代的重要資源，也是國家綜合國力的重要標志之一。目前我國人工造林保存面積達到466

2、6萬公頃，居世界首位，約占世界人工林面積的26%O但是，我國森林資源總量不足、質量低下、分布不均，森林蓄積量僅占世界的2.9%,遠不能滿足占世界22%人口生產和生活的需要，特別是人口、經濟高增長對森林資源造成巨大消耗并將形成更大的壓力，所以必須堅持以高新技術實現人工林木材的高效增值利用。材料的持續(xù)供給是保證可持續(xù)發(fā)展的重要因素，由此國家十分重視，并在“十五”國家863計劃生物與現代農業(yè)技術領域中,通過木質復合材料先進制造技術專題設置了七個課題目。從此拉開了木質復合材料的研究序幕。1.2木質復合材料的發(fā)展現狀。國外發(fā)達國家以先進技術制造木質復合材料起源于20世紀80年代，并

3、于90年代中期開始逐步形成一個發(fā)展迅速的新型產業(yè)。例如，高性能木塑復合材料是通過不同的復合工藝生產制造，解決傳統(tǒng)木材制品的易腐朽、蟲蛀、開裂、生物降解以及尺寸穩(wěn)定性差的問題，其產品主要用作各種室外用結構與非結構板材及型材、環(huán)境安全型家具材和高尺寸穩(wěn)定性的復合地板芯材。近幾年來，高性能木塑復合材在世界上特別是在美國和加拿大得到快速的發(fā)展復合材料技術已經成為國際科技發(fā)展的優(yōu)先領域之一，我國政府持續(xù)推進了木質復合材料的研究與開發(fā).在木材表面的非極性化、木材酯化及接枝共聚處理等基礎理論以及木/塑纖維復合材料、木基電磁屏蔽功能材料、木材陶瓷化、木竹復合材料、農業(yè)剩余物纖維等開發(fā)研究

4、方面取得了一定的成績。例如，木材/合成纖維復合材料等在關鍵技術研究與產品開發(fā)、應用等方面，通過協(xié)作研究和建立產業(yè)化示范線的模式，把制造技術直接推向林產品生產第一線，并在木材工業(yè)國家工程研究中心建立了產業(yè)化示范線，確保了我國此類技術的研究和應用與發(fā)達國家的差距不致于進一步拉大，為提高木質復合材料的制造技術贏得了時機。2.木質復合材料在新形勢下的發(fā)展趨勢為適應低碳經濟的發(fā)展的趨勢，在創(chuàng)新基礎上發(fā)展起來的新材料產業(yè)，正日益成為世界各國高技術競爭的戰(zhàn)略要點之一。因此，木質復合材料的發(fā)展向環(huán)保型、經濟型發(fā)展是不可扭轉的趨勢。2.1木質復合材料的發(fā)展要向環(huán)保型發(fā)展。據報導，目前國內各

5、城市產品質量檢測站對各省、市的木質類板材進行檢測的結果，沒有一個省、市能確保全部板材能達到室內國家標準的指標。據統(tǒng)計中稱，稍好的省、市的產品超標為20%?30%，嚴重的省、市超標達80%?90%,個別超標達幾倍，因此，木質復合材料的發(fā)展重點，應注意環(huán)保安全，要注意“綠色生產”。其中特別是膠黏劑及涂料的選用。每張木質復合板材都要用膠黏劑，而膠黏劑中的游離甲醛釋放是危害人體的主要成分。其次涂料中有機揮發(fā)物如苯、甲苯、二甲苯醇、三氯乙烯等均對人體有影響。因此生產復合板材時，如何選擇膠黏劑是關鍵。目前，基本國內各廠都已重視產品的游離甲醛含量。要求產品一定要符合國標要求，或達到國外

6、El、E2級水平。有人提出復合板材生產時全部不用“醛類“膠，但醛類膠的特點為有一定耐水性及濕狀強度外。最突出的是價格低廉，因此21世紀初期，該類膠的應用還要繼續(xù)。自上世紀末起，國內很多科研單位研究水、乳聚氨酯樹脂膠黏劑來替代“三醛”膠，但要密切注意，PU的合成質量。采用了尚含有游離異氤酸酯的PU膠,對復合板材制成后。其危害將比“甲醛”釋放更危險。對人體危害更大。所以研制單位在合成工藝及應用單位使用時，都要謹慎。目前國外在推廣其他膠黏劑，如用歷史上的豆蛋白膠改性，提高其耐水性。20世紀末，國內、外又用酶制劑來制木質板材膠。這個方向對，應大力推廣。也有人用無機膠黏劑試制復合板

7、材，也是方向。大家應當按中央指示，在科學上要有所創(chuàng)新。上海在20世紀70年代用生物酵母類制膠合板膠，成本低、耐水性也好。當時也用生物酶制劑，或基因改性的生物類為原料研制復合板材膠。這類膠可能是復合板材21世紀的方向。因為既符合國情，又符合"以人為本”的戰(zhàn)略。產品成本也不高，又能保證人民健康，生產可能性很大。2.2木質復合材料的發(fā)展要向綜合經濟型發(fā)展。木質復合板材發(fā)展要求“經濟”，是各國人民的普遍希望。當然對木質復合板材要求是物理強度好，美觀絢麗多彩,多功能是主要的，但也要經濟實惠。生產單位要注意制造成本，如何合理利用自然資源，