木塑復(fù)合材料霉變控制方法

近年來隨著全球資源日趨枯竭，社會(huì)環(huán)保意識(shí)日見增強(qiáng)，木塑復(fù)合材料（WPC）被許多國家列入綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，受到大力扶持。目前，WPC已在美國、加拿大、澳大利亞、德國、日本、韓國等國得到廣泛應(yīng)用，并且未來幾年內(nèi)其需求仍將快速增長。

根據(jù)從事市場研究的Freedonia最近公布的一項(xiàng)報(bào)告，木塑復(fù)合材料的需求在美國預(yù)計(jì)到2015年將在以每年13%的速度增長。木塑復(fù)合材料的性能在戶外用品、擊劍和其他應(yīng)用上得到了消費(fèi)者的認(rèn)可的，逐步引起了消費(fèi)者的興趣。到2015年, 木塑復(fù)合材料和塑料木材每年的消費(fèi)量預(yù)計(jì)達(dá)到25億美元。

而我國目前擁有木塑復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)亦已超過170家，年產(chǎn)值超過12億元人民幣，是世界第二大生產(chǎn)國。據(jù)專家預(yù)測，今后幾年我國木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會(huì)以年均30%—50%的速度增長，并且這一趨勢符合當(dāng)前我國建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的要求，切實(shí)相應(yīng)國家環(huán)保節(jié)能政策，同時(shí)具有一定的社會(huì)效益，屬于值得將來關(guān)注的朝陽行業(yè)。

作者認(rèn)為值得關(guān)注原因有三：

能源需求：我國是一個(gè)木材資源貧乏的國家，森林覆蓋率相對(duì)較低，人均木材消耗水平也不足，而且近年來我國的天然木材資源在逐漸減少，但是市場上對(duì)木質(zhì)制品的需求量卻在不斷增加，使得我國每年要進(jìn)口大量木材來滿足國內(nèi)市場的需求。

環(huán)保需求：木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)原料來源主要是木材的下腳料、植物秸稈、鋸末、木粉以及廢舊塑料等，木塑復(fù)合材料的推廣和應(yīng)用還可以解決由于廢舊塑料無法回收對(duì)環(huán)境造成污染的問題，并使廢棄資源得到充分利用。

性能需求：木塑復(fù)合材料兼有木材和高分子材料二者的優(yōu)點(diǎn)，其各項(xiàng)性能與天然木材相似，并在強(qiáng)度、變異性以及彈性方面優(yōu)于天然木材，還可以突破木材的使用領(lǐng)域。

目前，木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：

（1）包裝、運(yùn)輸類：托盤、軍品和民品包裝箱、玻璃包裝箱、周轉(zhuǎn)箱，插車貨板、倉儲(chǔ)墊板、鐵路枕木等；

（2）園林景觀類：涼亭、座椅、柵欄、鋪板等市政產(chǎn)品；

（3）車輛船舶類：汽車等內(nèi)裝材、風(fēng)扇罩、儀表架等部件、船 舶內(nèi)裝和隔熱材等；

（4）家裝及建筑類：活動(dòng)房屋，窗框，門板，門襤，混凝土模板，樓梯拍手，墻壁，天棚，裝飾各種異型材，地板、家具等建材用品；

（5）其它類：農(nóng)用大棚支架及用桶、釣魚用舢板、水產(chǎn)箱、教學(xué)用品、槍托、球拍、滑雪板、高爾夫球棒、舞臺(tái)用品以及各種模型等。

但事物都是一分為二的，有優(yōu)點(diǎn)肯定也會(huì)有缺點(diǎn)。我們先來看看木塑的組成：

木塑復(fù)合材料(Wood-plastic composites，簡稱WPC)：是利用木纖維或植物纖維和合成樹脂或廢舊塑料為主要原料，經(jīng)高溫混合、成型加工而制得的一種新型環(huán)保復(fù)合材料，可以替代木材和塑料制品。

木纖維有廢木粉、刨花、鋸木等，植物纖維為粉碎處理過的稻桿、秸稈、花生殼、椰子殼、甘蔗、亞麻、澤麻、黃麻、大 麻等。

合成樹脂：聚(PE)、聚丙 烯 (PP)、聚(PS)、聚氯(PVC)和丙 烯 腈//共聚物(ABS)等，可用新料，也可采用回收料或邊角余料等。

從組分我們可以得知：WPC產(chǎn)品是一種具有一定吸水性的材料（木屑）和疏水性材料（塑料）與各類顏料和添加劑在一起混合而成的復(fù)雜材料。

從上面還可以得知，木塑復(fù)合材料中含有大量的木質(zhì)纖維，由于木質(zhì)原料中含有纖維素、半纖維素、糖分、淀粉和蛋白質(zhì)等，加工過程中又添加了增塑劑、潤滑劑等脂肪酸皂類物質(zhì)，這些都是霉腐微生物喜歡的營養(yǎng)成分，因而易受霉腐真菌的危害。

加上聚合物和生物纖維單獨(dú)的降解機(jī)理，降解聚合物在復(fù)合材料表面，位于纖維的兩端，因此濕氣會(huì)經(jīng)由材料表面被深入吸收到內(nèi)部，纖維由于吸收了水分而持續(xù)膨脹，變干后留下空隙，這樣會(huì)導(dǎo)致復(fù)材產(chǎn)品內(nèi)部吸收更多的水分，如此惡性循環(huán)。而這些空隙同時(shí)為微生物（真菌等）提供了非常有益的生長環(huán)境，從而加速木塑復(fù)合材料的生物降解。

那么如何有效防止WPC產(chǎn)品發(fā)生霉變關(guān)乎到WPC能不能走向市場的關(guān)鍵之一？

方法很多，在目前的工藝條件下，作者認(rèn)為添加殺菌劑是最經(jīng)濟(jì)、最有效也是最直接的方法。我們可以在WPC產(chǎn)品的木屑加工過程中加入殺菌劑。傳統(tǒng)的有鋅。國外很多公司都紛紛涉及到這一領(lǐng)域。目前使用的殺菌劑有Ciba的Irgaguand F 3000、Borax公司的ZB鋅硼混合鹽以及DOW的Vinyzene SB 27。

而在使用過程中，目前常用粉料殺菌劑為主，作者認(rèn)為添加量不宜過小，起碼在0.3%以上，要不然可能會(huì)導(dǎo)致殺菌劑分散不均，造成防霉失敗。

作者抗菌防霉實(shí)驗(yàn)室在與行業(yè)內(nèi)合作過程中，認(rèn)為有三款殺菌劑效果不錯(cuò)。添加量在0.3-0.5%，防霉等級(jí)可以達(dá)到零級(jí)。但構(gòu)建成功的木塑ABP防腐體系，離不開和大家一起探討。

附：ABP防腐體系：

（1）一個(gè)殺菌劑實(shí)際應(yīng)用效果的好壞，取決于以下三方面的有機(jī)統(tǒng)一：殺菌劑（antimicrobial agent）、生物（Biological）以及客戶的產(chǎn)品（Product）。

（2）成功的防霉防腐體系，不僅僅是殺菌劑工程師、微生物專家的事，也離不開和您的交流與探討。

（3）產(chǎn)品的防霉防腐要求都可以通過殺菌劑的選擇、微生物的試驗(yàn)以及客戶的生產(chǎn)工藝得到圓滿的解決。

附：木塑防霉劑

防霉劑WPC-601：我研究所專為木塑復(fù)合材料量身定做的高效、廣譜殺菌劑。類似產(chǎn)品Irgaguand F 3000。性能特點(diǎn)：安全、耐酸堿、耐紫外、耐高溫300℃，對(duì)霉菌抑殺效果優(yōu)異。

防霉劑WPC-602：白色或灰色粉末，活性成份含量≥95%，對(duì)酸堿穩(wěn)定、對(duì)紫外穩(wěn)定，350℃以內(nèi)不分解。使用方便，容易添加，不易燃。對(duì)細(xì)菌、霉菌均有強(qiáng)烈的抑殺能力，多組份復(fù)配，更不易產(chǎn)生耐藥性。

防霉劑WPC-603：是我研究所的專有技術(shù)產(chǎn)品，對(duì)木塑制品的霉變具有優(yōu)異的防治效果，對(duì)多種工業(yè)制品的霉變亦有優(yōu)良的防治效果。

性能特點(diǎn)：安全、耐酸堿、耐紫外、耐高溫300℃，對(duì)霉菌抑殺效果優(yōu)異，多組份復(fù)配，更不易產(chǎn)生抗藥性，并具有阻燃性能。

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 上海隆琦生物科技有限公司是一家專業(yè)的消毒、殺菌、防腐和防霉化學(xué)品企業(yè)，我們的產(chǎn)品和服務(wù)主要為微生物控制領(lǐng)域提供全面解決方案，避免人和產(chǎn)品受到微生物侵害。
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隆琦公司服務(wù)理念是以提供全面的微生物控制方案為基礎(chǔ)，在考慮工業(yè)產(chǎn)品的防腐性能同時(shí)，提供車間衛(wèi)生提高；環(huán)境監(jiān)控；原料和產(chǎn)品微生物抽檢等技術(shù)服務(wù)。隆琦公司全面的微生物控制方案不光是對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)，也體現(xiàn)對(duì)人和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
 


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