二等獎：木塑復合材料擠出成型制造技術及應用

獎項素描

木塑復合材料擠出成型制造技術及應用項目，是以木本植物等可再生生物質資源為主要原料，配混一定比例的高分子聚合物基料，經特殊工藝處理后加工成型可逆性循環利用的多用途新型材料，使我國木塑復合材料的支撐理論和源頭技術得到創新。

重大突破

通過十年的研究開發，該專項建立了木塑復合材料擠出成型生產技術體系，完成了木塑專用生物質纖維的制備和改性技術、用于高性能木塑的廢舊塑料共混接枝改性技術、木塑復合材料的長纖維增強增韌技術的創新。

應用前景

木塑復合材料的研發和應用，對緩解保障我國經濟與社會可持續發展的資源與環境兩大瓶頸壓力具有重要的現實價值，是生物質資源大規模高效利用的一條重要途徑，已被列為“十二五”國家戰略性新興產業。

2012年度國家科學技術進步二等獎項目——木塑復合材料擠出成型制造技術及應用，由東北林業大學、中國林業科學研究院木材工業研究所、南京林業大學、中資協木塑復合材料專業委員會等單位共同完成。該項目的主要負責人之一、東北林業大學教授、長江學者王清文接受中國工業報記者專訪時指出，該技術的成功研發打破了國外對我國木塑產業發展的掣肘，實現了我國木塑行業與歐美發達國家的平等對話。

成功實現推廣應用

上世紀90年代，木塑復合材料在北美洲開始進行規模化生產。由于木塑是典型的生態環境材料，具有防水防潮、耐腐蝕等特點，使得其在本世紀初傳入我國后受到越來越多的關注。十余年間，我國木塑企業由幾家增至300余家，年產量從2001年的不足1萬噸增至2012年的100萬噸。如今，中國已經成為木塑材料世界第一產銷大國和出口國。

“引進的木塑設備價格昂貴，投資回報率較低。而國產木塑設備僅限于改裝傳統塑料加工設備和簡單模仿國外設備，不僅生產效率低而且難以生產高性能產品。”中國資源協會木塑專業委員會秘書長劉嘉表示，由于我國生物質原料和廢舊塑料的成分復雜且變異性大，本世紀初引進的木塑技術已不能滿足國內產業對高填充、優質木塑的需求，產業發展急需系統的科技支撐。

從2001年開始，東北林業大學材料科學與工程學院、中國林科院木材工業研究所、南京林業大學木材工業學院等木塑材料主要研究機構，以及南京賽旺公司、湖北普輝公司等木塑設備制造企業和青島華盛公司等木塑企業，針對木塑產業鏈的技術需求，以擠出成型技術為重點，在基礎理論、關鍵技術、專用設備、典型產品等方面開展了系列研究，并與配套技術進行系統集成，建立了適合我國國情的木塑制造先進技術體系，并在行業協會的組織協調下進行了成功的推廣應用。統計顯示，項目的推廣應用對我國木塑產業的貢獻率已超過15%。

技術優勢無可替代

“該項目產品的主要性能指標優于當前國際最具影響的Trex公司及此前國際領先的EIN木塑產品。在拉伸強度、抗彎強度、彈性模量沖擊強度方面都具有明顯優勢。”中國林科院木材工業研究所研究員秦特夫表示。

我國可回收的廢舊塑料中，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）等熱塑性塑料占大部分，回收的塑料中往往含有不同的塑料成分，即使同一品種的廢舊塑料，因來源、老化程度、樹脂型號等情況的不同，其熔融指數、流變曲線也會表現出明顯差異，難以直接用于生產高性能木塑。至于聚烯烴塑料的混合物，由于其組成成分之間的相容性差，通常不適于用作木塑原料。

該項目的成功研發，使用于高性能木塑的廢舊塑料共混接枝改性技術得以建立。王清文表示，從2002年承擔“863”項目起，項目組就致力于解決采用廢舊塑料制備高性能木塑產品的技術難題，研發出廢舊塑料及其混合物的熔融共混與馬來酸酐接枝共聚相結合的改性方法。

將獲更多發展機會

“該項技術的自主研發成功將在今后很長一段時間里推動我國木塑產業的發展。”劉嘉表示，木塑產業的發展對我國經濟、環境等諸多方面都將產生有益的影響。

因為木塑復合材料能夠以低值秸稈和農林“三剩物”等來源豐富的生物質纖維材料和廢舊塑料為基本生產原料，是生物質資源高效利用和白色污染資源化利用的重要途徑。目前，我國木塑的應用范圍已從托盤和室外鋪板，拓展到綠色建材、活動房屋、交通設施、汽車部件、電器外殼、室內裝修、裝飾擺件、家庭用品乃至兒童玩具等眾多領域，發展空間廣闊。

據中國資源協會木塑專業委員會的調查統計，目前我國木塑行業年產值約為120億元，包括木塑原材料生產、木塑產品應用和經營在內的產業鏈企業總數超過500家，并且這一數字還在擴大。劉嘉表示，在“十二五”產業規劃中，木塑產業已被列入國家戰略性新興產業范疇，從而也將獲得更多發展機會。