还在混淆木塑与塑木?你该听听木塑系列云上讲座第1课!

icon 2020-05-13 17:10:00
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摘要:5月12日14:00,木塑系列云上讲座第一课正式开讲。

  新材料的诞生必然带来新的艺术设计形式的诞生,新的生活方式的演变,从而对人们生活、社会发展带来质的飞跃。

  而新材料的诞生,往往也伴随人们认知的改变,从陌生到熟悉的过程。

  接受一个新生事物并非易事。因此,不少人把新材料的开拓者,研发者,推行者,称作甘于忍受寂寞的英雄。

  2020年5月-7月,中国林产工业协会木塑复合材料专业委员会携手新浪家居开设木塑系列云上讲座。让更多人走近木塑复合材料,拥抱木塑复合材料。

  5月12日14:00,木塑系列云上讲座第一课正式开讲。

(点击观看直播回顾)

  首堂讲座,由中国林产工业协会木塑复合材料专业专家委员会秘书长刘嘉坐镇,南京林业大学教授博导、生物质新材料领域专家李大纲;北京林业大学材料学院教授樊永明组成专业指导团,并由上海芮塔新材料首席执行官邹秉勛主讲。

  下面就让我们重温首期课堂提到的知识点!

授课主题:木塑复合材料的特色和优势(1)

木塑的起源与初衷

  伴随经济生活的发展,城市化建设的推进,木材被大量需求,伴之而来的则是原木的持续被砍伐,原木大量减少,环境遭受破坏。而木材原本存在的容易发霉,吸水,膨胀,开裂,褪色,维护成本高等缺陷,也让人们开始探寻具有木材自然、温润特性,又可以取代木材,具有环保、可持续特色的新材料的开发。

  木塑复合材料应运而生。

  木塑复合材料(Wood- Plastic Composites, WPC),是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等,代替通常的树脂胶粘剂,与超过 35%-70%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注塑成型等加工工艺,生产出的板材或型材。不难看出,木塑复合材料从诞生之初,就基于对废弃资源的升级加工,循环再利用。

  但作为一个全新品类的复合材料,其发展过程也受到方方面面的考验。品控一定是能让大众接受最为关键的一环。目前,由于安装不当/材料技术未达标、原料问题等造成的失败案例,一定程度影响了人们对于木塑复合材料的认知,本次讲堂也希望对此做一个说明。

木塑≠塑木

  塑木的英文是Plastic Wood,Plastic代表的是塑料,也就是说这种材料是在塑料板里加木粉当填充,所以木粉只是填充作用,本质是塑料。而木塑的英文是Wood Plastic Composites,概念完全不同,是指物质纤维材料在其中起到了增强增韧的作用,并与塑料进行复合,形成了一种新型的复合材料,其本质是木。因此木塑复合材料的外观像木材,很多功能和特点也像木材。

木塑复合材料的特色

  (1)具有良好的木质感

  木塑复合材料由于具有植物纤维,因此会产生木质感,这是一般纯塑胶产品无可比拟的。

  (2)抗水防潮

  木塑复合材料本身是防水材料,虽然具有植物纤维,又通过技术升级解决了植物纤维吸水的问题,可以做到防水抗潮。

  (3)防虫抗腐

  传统原木比较容易遇到的问题,就是白蚁筑巢,但技术达标的木塑材料不会存在这种问题。另外由于木塑材料带有塑料特性,因此在防腐方面更是不言而喻。

 (4)阻燃性

  不论是木还是塑,本身都不防火,那么木塑复合材料的防火性能从何而来?实际上是木材需要二次进行防火处理,而塑料在加工时也要加入一些阻燃剂,那么木塑复合整个材料就具有了防火特性。

  (5)表面处理多样化

  木塑复合材料可以呈现不同表面形态。

  譬如压文方式(透过一个滚轮把木纹布置在材料上,让木塑表面也有材料的凹凸感,手感特别强的);

  数码印刷(把图案输出到数码印刷设备上,再打印到木塑材料上,由于木塑复合材料本身已具有木头的手感,再把图案印在上面,效果依旧和木头一样);

  仿金属效果(用于比较高端的室内家装、精品店,类似镀钛效果);

  仿核桃木效果(直接上核桃木颜色的水性漆,以产生这种染色方式);

  钢刷(也能做出不同的木质感,木纹)等等。

  (6)可二次或多次加工

  木塑复合材料可以像木头一样做二次加工,甚至可以做得比木头更多:钻、锯、刨……完全跟木工一样,透过热弯技术还可以做成不同造型。一般的木材如果要做成曲木,成本相对较高,但由于木塑复合材料是含塑料的复合材料,在做二次加工方面就相对容易多了。

木塑复合材料的优势

  (1)原料多元化:

  不同的塑料以及植物纤维

  木塑复合材料是一个很完善,配方、技术都相对成熟的材料。原料组成也非常多样,聚乙烯(polyethylene ,简称PE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride ,简称PVC)、聚丙烯(polypropylene ,简称PP)都可以,甚至材料之间也可互相搭配。

  而稻壳,秸秆,甚至花生壳,咖啡渣等都可以做出这种结合。当然每一种材料都各有优缺点。

  (2)材料的可塑性强

  除此之外,木塑复合材料的原料技和生产技术也非常成熟,因此可以满足不同场景不同状态的技术需求。

  (3)应用经济

  目前总体木材或木制品需求为8700亿人民币。除了原木产业外,还有很多地方是其他材料,当然也包括木塑复合材料可以取代的。比如窗框产业的需求差不多是8000多亿人民币,在这之中木塑复合材料也有大量的应用前景。

  (4)回收环保

材料案例分享 - 谷木 (德国Resysta)

  处理稻壳常见的做法是燃烧,以图收集二氧化硅再次出售。最近,一些大米加工企业开始用稻壳代替煤发电(稻壳发电的效率是煤的一半,但焚烧后仍然会对环境造成污染)。

  2015年12月,江西省政府先后出台了“2016年—2018年江西省绿色建材的生产和应用行动计划”,稻壳做成的板材是受到支持的绿色环保材料之一。

  德国Resysta公司就采用稻壳来做木塑复合材料的主材。

  Resysta是一种新型的复合科学材料,主要成分由植物萃取的天然二氧化珪、盐及矿物油等组成。其使用丰富的自然废弃物,开发出一个优越,持久,可持续的产品。

  (1)Resysta 成功创新的关键在于天然纤维与乙烯系聚合物的『完美融合』技术 :

  藉由复杂的过程(PTRH – Technology), 成就了其在稻壳上使用『完美融合』技术,并且赋予Resysta独特的性能。 

  (从60年代,世界上有许多研究单位以及公司尝试着结合稻壳以及乙烯系聚合物,但至今除了Resysta,尚未有其它可以使用的产品)

  (2)Resysta这种特殊材料具有双极性的性能 (bipolar properties)

  也就是说材料可以让液体在表面覆盖,但不会渗透到材料内部。

 (3)Resysta具有丰富的色彩

  Resysta 还可透过水性漆呈现任何能想象出的颜色。这样就可以通过印刷,喷涂等去做染色,做出像木头一样的效果。

木塑复合材料全球案例

  在Resysta,不论建筑、装饰、景观设计,甚至在车辆,造船,家具等等方面,都已经有了木塑复合材料的应用案例。本次讲座中,主讲人也分享了一系列案例,本文我们选择部分进行展示:

  香港西贡公众码头,木塑复合材料安装于2001年,至今已有19年。图片中左边这张照片摄于2001年,右边则是2019年,可以看到,旁边的金属板已经替换,但木塑复合材料依然保存完好。在一个海港边,使用这么长时间还可以达到这样的效果,非常难得。而且旁边钓鱼、拍照的人都已经这就是真正的原木材料。

  香港星光大道案例。由于木塑复合材料的特殊性,其本身热传导性非常低,所以用于扶手手印,不会在夏天让游客有手烫的感觉。

  这是上海东郊花园,亲水平台用了木塑复合材料。以往大多用实木制作,但维护成本非常之高,替换的时候需要一根根换,容易腐烂。换了木塑复合材料后,使用效果非常好。

  这是越南胡志明市的一个案例。可以看到木塑复合材料做成了曲面效果。案子将近快要8年到现在还在使用。

  这是希腊雅典的一个学校。选择用了比较厚的空心材,但隔音效果非常好,学生在里面授课,外面在打球,互相不会有任何影响。

  这是2018年被评为世界前5的著名的桥,伊朗的自然之桥,由加拿大设计师设计。设计师希望把这个桥作为一个生活的空间,所以在设计的时候,除了桥面以外,下面还有很多小商铺,餐厅,让人们走过去的时候,可以享受生活,这案子在意的是夏天的伊朗大多是沙漠,气候非常炎热,但是冬天的时候则会下雪,所以木塑复合材料在这里的应用也非常成功。

  这是北京的一个301医院,这个案子也很特别,在淋浴间使用了木塑复合材料。解决了冬天脱了鞋踩在瓷砖上冰凉的不适感,木塑复合材料的防水性能又能确保使用的品质。

  除了空间、建筑、室内使用,工业设计方面,木塑复合材料的可塑性也非常大。

互动问答:

 Q:为什么木塑复合材料可以实现曲面或特殊造型?

 A:塑料加热可以变软,遇冷又会变硬。因为木塑复合材料带有塑料成分,因此,通过加热变软,可以达到所需要的形状,冷却后变硬就可定型。所以木塑复合材料可以保持木质特性前提下,又能形成所需要的各种各样的图案。

Q:木塑复合材料是否具有抗菌性?

 A:首先对于这里的抗菌性的菌的种类我们要做一个定义。我们讲的木塑复合材料的防菌主要是防真菌、霉菌。但像新冠病毒这种,是不具备这个功能的。至于原理方面,木材由纤维细胞组成的,有细胞腔和细胞壁。细菌可以扩散进细胞腔。细胞壁有大量的碳水化合物、有生存的营养。如果再加上湿度,就可以产生细菌的繁殖。木塑复合材料在生产过程中,塑料是一个熔融状态,把植物纤维变成一个封闭的状态,在高温情况下,所有的水分全部跑掉。没有湿度让微生物、菌类生存。第二,材料表面全部封闭以后,细菌很难扩散到里面去。

Q:木塑复合材料是否易于清洁?

 A:木塑复合材料推出时的一大卖点,就是免清洁、免打扫。众所周知,美国的墙板对每年清洁度达到什么程度有法律要求。而木塑复合材料特别好打理。在室外的话,有一种清洁剂,喷上去后水一冲就能冲洗干净,甚至它本身可以不上漆。

  (戳这里完整PPT下载)

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