我國每年木材加工余下廢棄木屑量在幾百萬噸以上,其它天然纖維如稻糠等達上千萬噸。每年城市人口產(chǎn)生的廢舊塑料達240～280萬噸,如果能將這些廢舊材料有效地利用起來,將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟與社會效益。本文從以下幾個方面對其進行了研究:(1)通過正交試驗對PP基木塑復合材料配方進行了研究,采用正交表L9(3~4),以木粉含量、PP-g-MAH含量、TPR含量和鋁酸酯含量為因素,以材料的力學性能和熔融指數(shù)為指標,進行實驗。得到了最佳配比:木粉含量為60%,PP-g-MAH含量為12%,TPR含量為6%,鋁酸酯含量為1.5%時,PP基木塑復合材料的綜合性能最好。(2)研究了各種木塑復合材料的耐熱性能,并用顯微鏡觀察了其微觀結構。結果表明,實驗用的各種木粉在140～165℃之間開始失重,而制得木塑復合材料的起始失重溫度比木粉要高5～15℃,木粉和木塑復合材料在350℃上下出現(xiàn)了失重速率的峰值,到600℃左右質(zhì)量基本上不再變化,顯微鏡觀察顯示,木粉與樹脂之間有較好的分散效果。(3)研究了不同含量PP基竹/木塑復合材料的力學性能和熱失重性能,結果表明,隨著木粉和竹粉含量的增加,木塑復合材料的拉伸強度和彎曲強度先增大后減少,而其沖擊強度和熔融指數(shù)隨著木粉和竹粉含量的增加而降低,復合材料的彎曲模量隨著木粉和竹粉含量的增加而增加。隨著木粉和竹粉含量的增加,木塑復合材料的熱穩(wěn)定性降低。(4)研究了各種木塑復合材料的流變行為,結果表明,各種木塑復合材料為典型的假塑性流體,在實驗溫度下,不但對剪切速率敏感,而且對溫度也敏感。在各種木塑復合材料中,稻殼粉木塑復合材料的流動性最好。
木塑復合材料是一種新型環(huán)保材料,在國內(nèi)外的應用領域不斷擴大,產(chǎn)品種類不斷增多。近年來,我國建筑行業(yè)的大力發(fā)展為木塑復合材料作為建材在該領域的應用提供了廣闊空間,開展建筑用木塑復合模板的研究對促進我國建筑模板工業(yè)的發(fā)展,拓展木塑復合材料的應用領域,具有積極的意義。本論文以樺木碎屑和高密度聚乙烯(HDPE)為主要原料,采用擠出工藝生產(chǎn)木塑復合材料；以木塑復合材料為表層、木質(zhì)材料為芯層,通過膠接復合制作木塑復合建筑模板,依據(jù)模板標準進行性能測試。研究分析了機械粗化、微波處理及低溫等離子體表面處理方式對木塑復合材料表面性能變化的影響,表面處理對材料復合粘接性能的影響。研究了木塑復合模板的力學性能與復合材料界面的關系及不同表面處理對復合膠接性能變化的影響。利用表面粗糙度測量儀、界面張力接觸角測量儀、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、X射線光電子能譜儀(XPS)等儀器對處理前后木塑復合材料表面變化進行表征,通過萬能力學試驗機對膠接性能及復合。
目前絕大多數(shù)混凝土框架、剪力墻等結構施工,采用多層膠合木模板及木方模板體系,由于木模板質(zhì)量差,循環(huán)利用次數(shù)少,損耗大,后期混凝土觀感差;采用的木方進貨批次多樣,木方規(guī)格尺寸繁雜,使用時混雜使用,造成頂板不均與沉降及裂紋,造成混凝土表面不平整,裝修材料浪費。木塑模板及木塑木方推出極大地改善了以上弊病,同時對施工現(xiàn)場環(huán)境整潔、火災預防有極大的改善。2木塑模板、木塑木方簡介木塑模板是由崍山建材集團研發(fā)生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品,它用廢舊木屑和廢舊輪胎、塑料制成,表面采用高端PE材料,模板內(nèi)部加入玻纖網(wǎng)固型。木塑模板克服了普通塑料板因熱脹冷縮而變形或者變脆,同時克服了傳統(tǒng)木模板不防水、周轉次數(shù)低等缺點。目前生產(chǎn)的產(chǎn)品有木塑模板和木塑木方。
木塑模板節(jié)能環(huán)保,使用周期長(循環(huán)使用次數(shù)30~60次),組織緊密,質(zhì)地堅硬而強韌,表面平整光滑,厚薄均勻,平面尺寸可定做,無需脫模劑,不用膠水,不浸水,不龜裂,不膨脹,不變形,可釘,可鋸,可刨,在鹼和鋼筋鹼工程的施工中,模板工程不僅能決定施工進度,也直接影響工程造價乃至整個工程質(zhì)量。木模板以它通用性強,易于加工制做,施工單位普通采用。但是,木模板盡管采取了烤、噴石蠟、涂刷油類等脫膜劑,終因受天氣溫度、濕度的影響以及隨同周轉次數(shù)的增加,時常出現(xiàn)變形、裂縫等現(xiàn)象,因此,整形修復工作量大,不但增加了投資,而且也降低了模板的周轉次數(shù)和使用壽命,不能充分發(fā)揮其應有的效益,而且受到森林資源的限制。近年來,人們在鹼工程施工中又采用了木面板包釘鍍鋅鐵皮的木鐵結合模板(下簡稱木鐵模板),收到了很好的效果。但是,為了易于拆模,又必須在支好膜后涂刷隔離劑,既費工又費時,造價又高。1995年在大浪淀水庫修復工程的橋梁工程施工中,部分橋梁的水上井柱樁澆筑,帽梁現(xiàn)澆,“T”梁預制等鹼構件,采用了木面板和塑料板結合的木塑模板,較好的解決了上述間題。實踐表明:木塑結合模板制做工藝簡單,造價降低,硅的外觀質(zhì)量受到專業(yè)技術人員的普遍好評。
建筑模板是混凝土結構工程施工的重要工具。在現(xiàn)澆混凝土結構工程中,模板工程一般占混凝土結構工程造價的20%-30%,占工程人工費的30%-40%,占工期的50%左右。模板技術直接影響工程建設的質(zhì)量、造價和效益,因此它是推動我國建筑技術進步的一個重要內(nèi)容。模板的發(fā)展與改革歷經(jīng)了多個階段,從最初的木模板、鋼模板到竹膠合板,再到玻璃鋼模板、鋼框-膠合板組合模板,模板的形式規(guī)格發(fā)生著變化,模板的材料也層出不窮,模板技術不斷革新、日益完善。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,混凝土施工對建筑模板的需求量日益增多。目前,我國建筑施工常用模板主要為膠合板模板,因其原料為木材,大量使用不僅浪費森林資源,同時對環(huán)境也造成危害。一方面面臨木材資源匱乏、天然森林砍伐嚴重、木材廢料率高,一方面面對大量廢舊塑料的產(chǎn)生,資源與環(huán)境兩方面都經(jīng)受著嚴重考驗
隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,混凝土施工對模板的需求量日益增多。目前,我國建筑施工常用模板主要為膠合板模板,因其原料為木材,大量使用不僅浪費森林資源,同時對環(huán)境也造成危害,開發(fā)模板新型材料和結構新形式迫在眉睫。木塑復合材料充分利用了廢舊塑料和木材下腳料等廢料,工藝簡單,造價低廉,為研發(fā)新型建筑模板提供了一個嶄新思路。本文在分析了國內(nèi)外建筑模板應用現(xiàn)狀的基礎上,充分發(fā)揮木塑復合材料環(huán)保、價廉等優(yōu)勢，生產(chǎn)出了新型木塑建筑模板。
木材為原料的膠合板模板的使用，不僅浪費木材資源，而且對環(huán)境也構成影響，需要開發(fā)新的代木材料。木塑復合材料是利用植物纖維和塑料為主要原料，通過添加一些加工助劑，經(jīng)過高溫共混加工成型而制得的復合材料，其可廣泛應用于建筑、包裝等行業(yè)代替木材使用。
