木塑材料（WPC）的历史

木聚合物复合材料（WPC）是一种相对较新的产品。北美的木塑市场或木塑复合材料的销售额已接近 10 亿美元。这些产品目前的市场约为每年 320,000 吨（在欧洲，2020 年），经过大约 30 年的密集发展。实际上，这种产品的根源可以追溯到更早的日期。发明并申请 WPC 制造工艺的公司是位于米兰的 Covema 公司，成立于 1960 年。几年前，Icma San Giorgio 公司首次申请了将木纤维/木粉添加到热塑性塑料（WPCs）中的工艺专利。Ovattifici Riunitti 集团于 1972 年为菲亚特汽车生产了“Woodstock”产品，而 Sonneson AB 公司于 1973 年在瑞典生产了木纤维地砖。

木塑材料（WPC）的生产过程

混合

这个过程的概念很简单。细木粉或来自农业残余的生物质与聚乙烯或聚丙烯等热塑性塑料在大型混合机中混合。热塑性塑料可以是新料（virgin）或回收料。基于聚乙烯的木塑是最常见的类型。添加剂如着色剂、粘合剂、UV 稳定剂、发泡剂、起泡剂和润滑剂有助于调节最终产品以满足特定应用的需求。

成型

大多数木塑是通过成型工艺生产的，使用各种类型的成型机，包括单螺杆或双螺杆来最终成型材料。形状 2、3 和 4 分别展示了 WPC 产品的样本和典型生产过程的流程图。还进行了其他努力以降低密度，包括对挤出型材的核心进行发泡或设计特定应用的空心部分。在一些生产工厂中，组件在一个造粒成型机中混合和加工，生产出新材料的颗粒。然后将颗粒熔化并成型为最终形状。其他制造商在一个步骤中进行混合和成型。压制的 WPC 形成实心和空心的型材。

温度控制

由于添加了有机材料，木塑通常在比传统塑料低得多的温度下进行成型加工。木塑复合材料通常倾向于具有较低的熔点，必须注意其温度不要过高。通常，大多数木材添加剂在约 400 华氏度的温度下开始燃烧。一般来说，木材与塑料的比例越高，熔点就越低。

木塑的优缺点

由于结合了木材和塑料的特性，木塑在各个行业得到了广泛应用。这些材料因其各种优点而成为建筑和环境设计中的热门选择。然而，像任何材料一样，它们也有缺点，在选择和使用它们的项目中需要考虑。

优点

真正的木材替代品

环境可持续性

抗腐烂

高成型能力

无需上漆

对气候条件的优异抵抗力

维护成本低

缺点

对 UV 损害的脆弱性

重量大

木塑的特性

1. 对气候和湿度的高抵抗力

木塑在生产过程中经历的条件使其对湿度、雨水、温度变化等非常耐受。因此，它是用于户外和潮湿气候地区的最佳选择。

2. 更长的使用寿命和耐久性

由于木塑中使用了塑料，相比天然木材更具耐用性；并且对腐烂、磨损和昆虫造成的损害更具抵抗力。

3. 美观和自然外观

由于使用了木材和塑料的组合，具有类似木材的外观，可以用于室内和室外的装饰设计。

4. 易于维护

木塑容易清洁，与需要更多护理的天然木材相比，维护更简单。

5. 对 UV 辐射的耐久性

木塑的另一个非常重要的特性是对 UV 辐射的抵抗力，能够保护其颜色和外观免受环境变化的影响。

木塑与天然木材的主要区别

木塑与天然木材相比有一些特殊的区别，包括对湿度、腐烂和昆虫的更高抵抗力，同时相较于天然木材具有更高的耐久性，这些特性使其成为在户外和气候条件恶劣的地区使用的理想选择。此外，我们还可以指出，木塑不需要特别的维护，而天然木材为了防止腐烂和变色，需要定期上油和上漆。

木塑的应用

建筑

木塑用于生产户外的围栏、地板等；此外，由于这种材料的高耐久性，成为园艺、别墅等场所的理想选择。

室内装饰

由于木塑的美观和耐用性，可以用于室内甚至外部设计，如地板、墙面、现代家具、面板等。

城市家具

这种材料也用于制造城市家具，如长椅、垃圾桶、护栏和公园设备。

这种材料可以用于城市家具，如长椅、公园设备、垃圾桶等。

汽车制造和包装

由于木塑具有一些特殊的特性，因此在某些行业如汽车制造和包装中得到了应用。

木塑的使用寿命

根据美国住房和城市发展部（HUD）在 2000 年发布的住宅翻新检查指南，外部覆盖材料的使用寿命如下：

铝：20 到 50 年

木塑：10 到 100 年（非常依赖气候条件和维护）

乙烯：50 年

佛罗里达气候的高湿度使材料的降解速度增加 2 到 4 倍。靠近工业场所的降解加速，主要是由于工业污染物的释放。

WPC 的耐久性和耐用性

木塑材料被宣传为一种维护需求低、耐用性高的产品。然而，在建筑行业外部使用十年后，关于其耐久性的问题开始出现。这些问题基于 WPC 板材因聚合物降解、木材腐烂和对真菌的敏感性等因素而导致的损坏的证据，这些因素对产品的美观质量产生了负面影响。

行业对 WPC 问题的回应

为了应对第一代产品的问题，行业已经改进了 WPC 的配方。制造商在提供更合理的声明和教育消费者如何适当维护 WPC 产品以保持产品表面美观质量方面也取得了重大进展。全球的研究小组正在努力深入理解 WPC 的耐久性，以帮助改善或识别保护 WPC 的新策略。WPC 的耐久性仍然是这些产品在建筑和其他相关应用中使用的重要主题。

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