一种木塑复合材料及其制备方法 技术领域 本发明涉及一种木质纤维材料与天然高分子的组合物及其制备方法， 特别涉及 “林业三剩物” 废料的木塑复合材料及其制备方法。
背景技术
“林业三剩物” 是指采伐剩余物 ( 指树枝、 枝桠、 树梢、 树根及灌木等 ) ； 造材剩余物 ( 指造材截头、 锯末等 ) ； 加工剩余物 ( 指板皮、 板条、 木竹截头、 锯末、 碎单板、 木芯、 刨花、 砂 光粉、 木块、 边角余料等 )。根据对我国各大林区采伐地的抽样调查， 采伐、 造材剩余物 ( 包 括树干梢头、 枝桠和树叶 ) 约占林木生物量的 40％。其中， 可用于能源用途的采伐、 造材剩 余物约占总量 20％， 每年可产生为 2200 万 t。2008 年， 全国原木加工量总计为 11065 万 m3。 根据对木材加工厂的抽样调查， 全国木材加工剩余物约为 3426 万 t。 除了用于生产纤维板、 制浆造纸、 燃料以外， 可利用资源量约占 30％， 为 1000 万 t 以上。
“林业三剩物” 中的木材废料的化学成分中纤维素占 40 ～ 60％， 半纤维素占 14 ～25％， 木质素占 16％～ 34％。木塑复合材料是一种新型的以木质纤维和塑料为主要原料制 造的复合工程材料。 作为木塑复合材料具有优良的耐水和耐腐蚀性能， 耐虫蛀、 尺寸稳定性 好、 生产工艺灵活， 对设备的损害小， 还可以用回收的废旧木材和塑料为原料制得， 并且可 循环使用等优点而倍受人们的关注。
但是因为木质纤维和塑料是两种不同性质的高分子聚合物， 未经处理的木纤维与 塑料的相容性差， 塑料与木质纤维结合不良， 导致木塑复合材料品质难以提高。 目前的高分 子复合木塑材料生产过程中只注重几种物料的混合或再利用， 以及基本力学性质的改进， 未充分考虑各种材料的相容性和界面结合情况、 界面结合能力及各种材料在界面的扩散、 渗透等， 不能保证木质纤维在高分子塑料中能充分分散， 木 / 塑界面相互作用差， 两者的亲 和力低， 结合强度低， 因此造成制备的木塑复合材料的力学性能和其它使用性能较低。 木塑 复合材料中的木粉添加量低， 材料的力学性能及韧性差。
目前对木塑复合材料的研究和应用逐渐增多， 例如 ： 公告号为 CN1227297C 的发明 专利公开了一种改性木塑复合材料其用途及其制造方法， 其利用木粉及塑料或废旧塑料为 主要原料， 配以少量助剂， 用专用接枝剂对木粉及塑料表面进行接枝改性处理， 有效增强木 粉和塑料间的界面强度， 采用连续挤出工艺， 利用各种断面形状的模具， 挤出生产各种高性 能复合材料。其中木粉成分含量超过 50％。
授权公告号为 CN1482166 的中国发明专利公开了一种木塑复合材料， 该木塑复合 材料是指由热塑性树脂、 木粉、 助剂相容剂、 改性剂等原料按重量比混合而成， 将该木塑复 合材料经挤出机造粒后再经挤出机挤出成型或直接经挤出机熔融塑化挤出并通过一个片 状机头口模挤出到压延机上， 压成板、 片材型材， 在材料上下面各热覆合一层介质膜或织 物， 或双面各再热覆合一层铝箔 ( 带 ) 层， 经冷却裁边切断成成品。
公告号为 CN101302349 的发明专利申请公开了一种马来酸酐接枝聚烯烃木塑复 合材料及其制备方法。该木塑复合材料， 包括以下原料 ： 植物纤维粉、 马来酸酐接枝聚烯烃和辅加塑料的重量为 100 份， 其中植物纤维粉为 60 ～ 85 份， 余为马来酸酐接枝聚烯烃和辅 加塑料， 其中马来酸酐接枝聚烯烃重量占 40 ～ 100％ ( 优选为 70 ～ 100％ )。
公告号为 CN101143952 的发明专利申请公开了阻燃抑烟型木塑复合材料， 该材料 主要由聚苯乙烯和 / 或添加了热稳定剂的聚氯乙烯、 木质纤维、 膨胀型阻燃剂、 增容剂、 润 滑剂制成。
公告号为 CN101186754 的发明专利申请提供了一种利用农业植物秸秆生产高分 子复合木塑材料的方法， 属于一种农业植物秸秆的利用方法， 所述的方法是， 将农业植物秸 秆粉碎并干燥得秸秆粉， 对秸秆粉进行浸渍处理， 然后干燥得改性秸秆粉， 将改性秸秆粉与 塑料为主的其它原料进行高速混合和冷却混合得干粉料， 将干粉料进行挤出造粒， 再将造 粒后的物料挤出定型， 制得高分子复合木塑材料。
但是， 上述木塑复合材料制备过程中均只采用相容剂使木粉与塑料直接进行反应 制得， 因为木粉是表面带有大量的极性基团的极性高分子化合物， 而塑料是一种非极性高 分子聚合物， 两者的相容性差， 制备得到的木塑复合材料的强度弱。 若要获得高强度木塑复 合材料需要较高的塑料用量比例。 发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种木塑复合材料及其制备方法， 本发明制备的木塑复合材料是将 “林业三剩物” 的木材废料通过爆破处理制得改性木纤维 后与塑料复合而成， 制备的木塑复合材料的机械力学性能好、 强度高、 抗冲击强度高、 尺寸 稳定性好、 具有良好的加工性能。
为实现本发明的目的， 本发明一方面提供一种木塑复合材料， 包括如下重量份配 比的原料 ：
其中， 所述原料的重量份配比选择 ：
特别是， 通过对 “林业三剩物” 废料进行爆破处理获得所述改性木纤维。 其中， 所述 “林业三剩物” 选自采伐剩余物、 造材剩余物或加工剩余物中一种或多种。 特别是， 所述采伐剩余物包括树枝、 枝桠、 树梢、 树根及灌木等 ； 所述造材剩余物包 括造材截头、 锯末等 ； 所述加工剩余物包括板皮、 板条、 木竹截头、 锯末、 碎单板、 木芯、 刨花、 砂光粉、 木块、 边角余料等。
尤其是， 所述 “林业三剩物” 是采伐剩余物、 造材剩余物或加工剩余物中的木材废 其中， 所述的爆破木材废料按照如下顺序进行的步骤制备而成 ： 1) 将 “林业三剩物” 废料置于爆破器内后向爆破器内通入饱和水蒸汽， 进行汽蒸处料。
理； 2) 打开爆破器的放料阀， 使 “林业三剩物” 废料爆破， 制成爆破木纤维 ；
3) 将爆破木纤维进行干燥处理， 得到干燥的改性木纤维。
特别是， 步骤 1) 中所述 “林业三剩物” 选自采伐剩余物、 造材剩余物或加工剩余物 中一种或多种。
特别是， 所述采伐剩余物包括树枝、 枝桠、 树梢、 树根及灌木等 ； 所述造材剩余物包 括造材截头、 锯末等 ； 所述加工剩余物包括板皮、 板条、 木竹截头、 锯末、 碎单板、 木芯、 刨花、 砂光粉、 木块、 边角余料等。
尤其是， 所述 “林业三剩物” 是采伐剩余物、 造材剩余物或加工剩余物中的木材废 料。
特别是， 还包括将所述 “林业三剩物” 废料削成长为 20-40mm 的废料段后， 再置于 爆破器内。
特别是， 步骤 1) 中所述饱和水蒸汽的相对压力为 1.0-4.2MPa ； 所述汽蒸处理的相 对压力为 1-4MPa， 汽蒸时间为 5-50min ； 步骤 3) 中所述的干燥处理的温度为 100-200℃， 干 燥后爆破木纤维的含水率≤ 10％。
尤其是， 所述饱和水蒸汽的压力优选为相对压力 2.0-4.2MPa， 进一步优选为 3.0-4.0MPa ； 所述汽蒸处理的相对压力优选为 2.0-3.5MPa， 汽蒸时间优选为 10-30min ； 所 述爆破木纤维的含水率优选为 4-8％。
其中， 步骤 1) 中所述汽蒸处理是， 向爆破器内通入相对压力为 1.0-4.2MPa 饱和水 蒸汽， 爆破器内的相对压力达到 1-4MPa， 在此压力下， 保持 5-50min。
其中， 所述塑料为聚乙烯 (PE) 塑料或 / 和聚丙烯 (PP) 塑料。 特别是， 所述的聚乙烯塑料选择高密度聚乙烯 (HDPE) 塑料、 低密度聚乙烯 (LDPE)塑料。 其中， 所述相容剂选自马来酸酐、 马来酸酐接枝聚乙烯、 马来酸酐接枝聚丙烯、 氯 化聚乙烯、 氯化聚丙烯中的一种或多种。
所述马来酸酐接枝聚乙烯、 马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率分别为 1-3％。
所 述 马 来 酸 酐 接 枝 聚 乙 烯 的 分 子 量 为 10000-300000，熔 融 指 数 为 0.4-0.9g/10min ； 马 来 酸 酐 接 枝 聚 丙 烯 的 分 子 量 为 10000-300000， 熔融指数为 0.3-1.2g/10min。
特别是， 所述氯化聚乙烯的分子量为 10000-300000， 氯含量为 40-60％ ； 氯化聚丙 烯的分子量为 80000-150000， 氯含量为 30-60％。
所述润滑剂选择聚乙烯蜡、 硬脂酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸钡、 硬脂酸锌中的一种或多 种；
所述聚乙烯蜡的分子量为 1400-8000。
其中， 所述抗氧化剂为抗氧化剂 264、 抗氧化剂 1010 或抗氧剂 1076 中的一种或多 种。
所述的抗氧化剂 264 即为 2， 6- 二叔丁基 -4- 甲基苯酚 ； 所述的抗氧化剂 1010 即 为四 [β(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 ] 季戊四醇酯 ； 所述的抗氧化剂 1076 即为 β-(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯。
所述填料为碳酸钙或滑石粉 ；
所述阻燃剂为氯化石蜡、 八溴醚、 三氧化二锑、 磷酸三 (2- 氯乙基 ) 酯或多聚磷酸 铵中的一种或多种。
特别是， 所述阻燃剂氯化石蜡的分子量为 800-1300， 氯含量为 40-73％ ； 所述的阻 5 燃剂多聚磷酸铵中氮含量为 22-25％， 磷含量≥ 20％， 分子量为＞ 10 。
本发明另一方面提供一种制备上述木塑复合材料的方法， 包括 1) 将所述原料混 合均匀， 得到混合料 ； 2) 将混合料挤出成型、 模压成型或注塑成型。
其中， 步骤 1) 中所述原料混合温度为 70-180℃， 优选为 120-180℃， 进一步优选为 170-180℃ ； 混合时间为 8-30 分钟， 优选为 10-25min， 进一步优选为 15-25min ； 混合时搅拌 速率为 300-800rpm， 优选为 700-800rpm。
其中， 步骤 2) 所述挤出成型过程中混合料加热熔融温度为 70-180 ℃， 优选为 140-180℃， 进一步优选为 150-180℃ ； 转速为 50-100rpm。
本发明再一方面提供一种上述木塑复合材料的制备方法， 包括如下顺序进行的步 骤：
1) 将所述原料混合均匀， 制得木塑混合物料 ；
2) 将木塑混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出， 切断， 得到木塑复合材料粒料 ；
3) 将木塑复合材料粒料挤出成型、 模压成型或注塑成型。
其中， 步骤 1) 中采用搅拌将所述原料混合均匀， 混合时搅拌速率为 300-800rpm， 混合时间为 8-30min， 优选为 10-30min， 进一步优选为 15-25min ； 混合温度为 70-180℃， 优 选为 150-180℃， 进一步优选为 160-175℃。
其中， 步骤 2) 中采用双螺杆挤出机中挤出， 利用横面切刀切断， 制得所述木塑复 合材料粒料， 其中螺杆挤出机的加热温度为 70-180 ℃， 优选为 120-180 ℃， 进一步优选为 130-170℃ ； 转速为 50-100rpm。
其中， 步骤 3) 中所述挤出成型过程中混合料加热熔融温度为 70-180 ℃， 优选为 120-155℃， 进一步优选为 140-155℃ ； 转速为 50-100rpm。
本发明制备的木塑复合材料具有如下优点 ：
1、 本发明采用通过对 “林业三剩物” 的木材废料进行高温饱和蒸汽爆破处理后的 改性木纤维以及塑料为基础原料制备木塑复合材料， 复合材料的力学性能高， 与以木材资 源为原料的木材加工品性能相似甚至更好， 可以代替以木材资源为原料的木材加工产品， 从而减少了木材资源的消耗， 保护环境， 为综合利用木材资源提供了一种新途径。
2、 本发明采用爆破处理方法可将 “林业三剩物” 的木材原料中的纤维细胞从胞间 层分开， 爆破处理的 “三剩物” 的木材物料纤维表面附着一层木质素覆盖物， 木质素极性较 小， 提高了纤维物料与塑料之间的相容性， 提高了纤维素在塑料中的分散效果。
3、 使用本发明爆破纤维混合物料制备的木塑复合材料力学性能显著提高， 木塑复 合材料的拉伸强度、 抗弯强度及抗冲击强度强， 压缩强度达到 27.7-41.3MPa ； 抗弯强度达 到 33.2-48.3MPa ； 抗弯模量达到 2.9-4.6MPa。 4、 本发明制造的木塑复合材料的抗冲击强度高、 尺寸稳定性好， 木塑复合材料的 吸水率、 含水率、 吸水膨胀率低， 吸水率低于 2.5 ％、 含水率低于 2.8 ％、 吸水膨胀率仅为 2.1-2.3％。
5、 本发明制造的木塑复合材料兼有木材和塑料的特点， 不仅有美观的外形， 而且 还可以具有防腐、 防潮、 防虫蛀、 防火等特征。
6、 本 发 明 制 备 的 木 塑 复 合 材 料 具 有 良 好 的 阻 燃 效 果， 材料的氧指数为 25.6-28.5％， 达到 GB50222-95( 建筑内部装修设计防火规范 ) 中的 B2 级别。
7、 本发明制备的木塑复合材料具有良好的耐磨和加工性能可以用作建筑材料 ( 如地板、 庭院、 凉棚、 更衣室、 桌椅、 门窗等 ) 和包装材料， 产品可以无限次循环回收利用， 是极好的新型环保材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限于此。
本发明主要采用上述方案来实现本发明构思， 但并不限于上述几种方案， 凡是利 用到本发明的主要构思的方案都属于本发明所保护的范围之中。
本发明中聚乙烯蜡购自江阴久利塑业有限公司 ； 多聚磷酸铵购自山东世安化工有 限公司。
实施例 1
1、 按照如下重量份配比备料 ：
其中， 高密度聚乙烯 (HDPE) 的分子量为 40000-300000， 密度 0.93-0.97g/cm3， 熔 融指数 (MI， g/10min) 为 0.3-0.5 ； 马来酸酐接枝聚乙烯的分子量 10000-300000， 接枝率为 1-2％， 熔融指数 0.5-0.6g/10min ； 氯化石蜡的分子量为 800-1300， 氯含量为 40-73％。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩物” 中的废料加工剩余物板皮削成长 20-40mm 的废料段后置于爆 破器中 ( 北京林业大学 ； 型号 ： BL-08)， 开启爆破器进汽阀， 通入相对压力为 3.5MPa 的饱和 水蒸汽， 使爆破器内的相对压力达到 2.5MPa， 在此压力下保持 30min， 对板皮木片进行汽蒸 处理 ；
B) 打开爆破器的放料阀， 使 “三剩物” 废料瞬间爆破喷放至常压接收容器中， 获得 爆破木纤维 ；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 150℃下进行干燥处理， 制得含水率为 4％的改 性木纤维。
改性木纤维的电镜扫描图如图 1 所示。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机 ( 张家港市宏基机械有限公司， 型号 ： SHR-50A) 中进行混合， 搅拌混匀， 反应制得木塑混合物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 700rpm， 混合时间为 25 分钟， 混合温度为 170℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料直接用锥形双螺杆挤出机挤出生产各种规格型 材， 其中， 螺杆挤出机的加热温度为 150℃， 转速为 100rpm。
按照美国材料与实验协会 ASTM D792-00 《用位移法测定塑料密度和比重 ( 相对密 度 ) 的标准试验方法》 检测本实施例制备的木塑复合材料的密度 ；
按照美国材料与实验协会 ASTM D790-97《塑胶及绝缘物质之抗弯强度检验法》 检 测本实施例制备的木塑复合材料的抗弯模量、 抗弯强度 ；
按照美国材料与实验协会 ASTM D695-02a《硬质塑料抗压特性的试验方法》 检测 本实施例制备的木塑复合材料的压缩强度 ；
按照美国材料与实验协会 ASTM D570-98(2005)《塑料吸水率的试验方法》 检测本 实施例制备的木塑复合材料的吸水率 ；
按照国标 GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》 检测本实施 例制备的木塑复合材料的吸水膨胀率、 含水率。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
实施例 2
1、 按照如下重量份配比备料 ：其中， 所述的低密度聚乙烯 (LDPE) 的分子量为 20000-30000， 密度 0.91g/cm3， 熔 融指数 0.5g/10min ； 氯化聚乙烯的分子量为 10000-300000， 氯含量为 40-60％。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩物” 中的废料采伐剩余物中的枝桠材切成长度为 20-40mm 的废料 段后置于爆破器中， 开启爆破器进汽阀， 通入相对压力为 4.2MPa 的饱和水蒸汽， 使爆破器 内的相对压力达到 4.0MPa， 在 4.0MPa 压力下保持 5min， 对 “林业三剩物” 废料进行汽蒸处 理；
B) 打开爆破器的放料阀， 使 “三剩物” 的木材废料瞬间爆破喷放至常压接收容器 中， 获得爆破木纤维 ；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 200℃下进行干燥处理， 制得含水率为 8％的改 性木纤维。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机中进行混合， 搅拌混匀， 反应制得木塑混合 物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 650rpm， 混合时间为 15 分钟， 混合温度为 160℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料加入到同向平行双螺杆挤出机挤出， 利用横面切 刀切断， 得到木塑复合材料的粒料， 其中， 螺杆加热温度为 150℃， 转速为 100rpm。
4、 将制得的木塑复合材料粒料直接用锥形双螺杆挤出机挤出生产各种规格型材， 其中， 锥形双螺杆挤出机挤出过程中粒料加热熔融温度为 150℃， 转速为 100rpm。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
实施例 3
1、 按照如下重量份配比备料 ：
其中， 所述的聚丙烯 (PP) 塑料的分子量为 10000-300000， 熔融指数 (MI， g/10min) 为 0.2-1 ； 氯化聚丙烯的分子量为 80000-150000， 氯含量为 40-60％ ； 聚乙烯蜡的分子量为 3 2500-3000， 密度 0.92-0.94g/cm ， 粘度 0.7-1.2Pa·s(140℃ )。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩物” 中的废料采伐剩余物中的灌木片混合物削成长度为 20-40mm 的废料段后置于爆破器中， 开启爆破器进汽阀， 通入相对压力为 4.0MPa 的饱和水蒸汽， 使 爆破器内的相对压力达到 3.0MPa， 在 3.0MPa 压力下保持 30min， 对灌木木片进行汽蒸处 理；
B) 打开爆破器的放料阀， 使木片瞬间爆破喷放至常压接收容器中， 获得爆破木纤 维；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 180℃下进行干燥处理， 制得含水率为 6％的改 性木纤维。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机中进行混合， 搅拌混匀， 反应制得木塑混合 物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 500rpm， 混合时间为 25 分钟， 混合温度为 170℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料加入到同向平行双螺杆挤出机中， 挤出， 利用 横面切刀切断， 得到木塑复合材料的粒料， 其中， 螺杆挤出机的加热温度为 130 ℃， 转速为 100rpm， 然后将制得的木塑复合材料粒料用模压成型机制成成品木塑复合板材或型材。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
实施例 4
1、 按照如下重量份配比备料 ：
其中， 高密度聚乙烯 (HDPE) 的分子量为 40000-300000， 密度 0.94g/cm3， 熔融指数 0.5g/10min ； 氯化聚乙烯的分子量为 10000-300000， 氯含量为 50-60％。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩物” 中的采伐剩余物灌木沙柳削成长度为 20-40mm 的废料段后置 于爆破器中， 开启爆破器进汽阀， 通入相对压力为 4.0MPa 的饱和水蒸汽， 使爆破器内的相 对压力达到 3.5MPa， 在 3.5MPa 压力下保持 10min， 对沙柳木片进行汽蒸处理 ；
B) 打开爆破器的放料阀， 木片瞬间爆破喷放至常压接收容器中， 获得爆破木纤 维；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 100℃下进行干燥处理， 制得含水率为 7％的改 性木纤维。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机中进行混合， 搅拌混匀， 反应制得木塑混合 物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 650rpm， 混合时间为 15 分钟， 混合温度为 170℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料加入到同向平行双螺杆挤出机中， 挤出， 利用 横面切刀切断， 得到木塑复合材料的粒料， 其中， 螺杆挤出机的加热温度为 160 ℃， 转速为 80rpm。
4、 将制得的木塑复合材料粒料直接用锥形双螺杆挤出机挤出生产各种规格型材， 其中， 锥形双螺杆挤出机挤出过程中粒料加热熔融温度为 155℃， 转速为 50rpm。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
实施例 5 1、 按照如下重量份配比备料 ：其中， 所述的聚丙烯 (PP) 塑料的分子量为 10000-300000， 熔融指数 (MI， g/10min) 为 0.2-1 ； 马来酸酐接枝聚丙烯的分子量为 12000-300000， 接枝率为 1.5-2.5％， 熔融指数 0.3-1.2g/10min ； 多聚磷酸铵的氮含量为 22％ -25％， 磷含量≥ 20％。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩物” 中的加工剩余物中碎单板的混合物废料削成长度为 20-40mm 的废料片后置于爆破器中， 开启爆破器进汽阀， 通入相对压力为 3.0MPa 的饱和水蒸汽， 使 爆破器内的相对压力达到 2.0MPa， 在 2.0MPa 压力下保持 30min， 对碎单板木片进行汽蒸处 理；
B) 打开爆破器的放料阀， 使碎单板木片瞬间爆破喷放至常压接收容器中， 获爆破 木纤维 ；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 150℃下进行干燥处理， 制得含水率为 8％的改 性木纤维。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机中进行混合， 搅拌混匀， 制得木塑混合物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 780rpm， 混合时间为 15 分钟， 混合温度为 180℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料直接用锥形双螺杆挤出机挤出生产各种规格型 材， 其中， 螺杆挤出机的加热温度为 175℃， 转速为 50rpm。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
实施例 6
1、 按照如下重量份配比备料 ：
其中， 所述的高密度聚乙烯 (HDPE) 的分子量为 40000-300000， 密度 0.94g/cm3， 熔融指数 (MI， g/10min) 为 0.3-0.5 ； 聚丙烯 (PP) 塑料的分子量为 10000-300000， 熔融指 数 (MI， g/10min) 为 0.2-1 ； 聚乙烯蜡的分子量为 2500-3000， 密度 0.92-0.94g/cm3， 粘度 0.7-1.2Pa·s(140℃ ) ； 氯化石蜡的分子量为 800-1300， 氯含量为 40-73％。
其中， 改性木纤维按照如下顺序进行的步骤制备而成 ：
A) 将 “林业三剩中的加工剩余物木刨花置于爆破器中， 开启爆破器进汽阀， 通入相 对压力为 3.5MPa 的饱和水蒸汽， 使爆破器内的相对压力达到 3.0MPa， 在 3.0MPa 压力下保持 20min， 对木刨花进行汽蒸处理 ；
B) 打开爆破器的放料阀， 使木刨花瞬间爆破喷放至常压接收容器中， 获得爆破木 纤维 ；
C) 将爆破木纤维置于干燥器内在 165℃下进行干燥处理， 制得含水率为 6.5％的 改性木纤维。
2、 将上述所有原料加入到高温混合机中进行混合， 搅拌混匀， 反应制得木塑混合 物料， 其中， 混合时的搅拌速度为 800rpm， 混合时间为 8 分钟， 混合温度为 165℃。
3、 将上述制备好的木塑混合物料加入到同向平行双螺杆挤出机挤出， 利用横面切 刀切断， 得到木塑复合材料的粒料， 其中， 螺杆加热温度为 168℃， 转速为 50rpm， 然后将木 塑复合材料粒料用注塑成型机生产各种规格的板材或型材。
本实施例制备的木塑复合材料的质量性能指标参数， 检测结果见表 1。
表 1 木塑复合材料的性能指标检测结果检测结果表明 ：
1、 本发明制备的木塑复合材料强度高， 压缩强度达到 27.7-41.3MPa ； 抗弯强度达 到 33.2-48.3MPa ； 抗弯模量达到 2.9-4.6MPa ；
2、 本发明制备的木塑复合材料的尺寸稳定性高， 吸水率、 含水率和吸水膨胀率低， 复合材料的吸水率低于 2.5％ ； 含水率低于 2.8％ ； 吸水膨胀率仅为 2.1-2.3％ ；
3、 本发明制备的木塑复合材料的质量性能指标超过了普通木塑复合材料， 达到 LY/T1613-2004 挤压木塑复合板材的要求。
对照例 1
除了将加工剩余物板皮粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以板皮粉制备木塑复合材料 之外， 其余与实施例 1 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检测结果见表 2。
对照例 2
除了将采伐剩余物中的枝桠材粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以枝桠材粉末制备木 塑复合材料之外， 其余与实施例 2 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检测结果见表 2。
对照例 3
除了将采伐剩余物中的灌木片粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以灌木片粉末制备木 塑复合材料之外， 其余与实施例 3 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检测结果见表 2。
对照例 4
除了将采伐剩余物灌木沙柳粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以沙柳粉制备木塑复合 材料之外， 其余与实施例 4 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检测结果见表 2。
对照例 5
除了将加工剩余物中碎单板的混合物废料粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以碎单板 材料粉制备木塑复合材料之外， 其余与实施例 5 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检 测结果见表 2。
对照例 6
除了将加工剩余物木刨花粉碎成粉末状的纤维材料粉， 以木刨花粉制备木塑复合 材料之外， 其余与实施例 6 相同， 制备的木塑复合材料的质量性能检测结果见表 2。
表 2 木塑复合材料的性能指标检测结果
表 1、 表 2 的检测结果表明 ： 本发明以采用爆破处理林业 “三剩物” 材料制备的改性 木纤维为原料制备的木塑复合材料的强度大幅提高， 抗弯强度提高了 10％以上 ； 压缩强度 提高了 10％以上。
试验例阻燃试验
按照国标 GB/T8924-2005《纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法》 检测本实 施例制备的木塑复合材料的燃烧氧指数，
将实施例 1-6 制备的木塑复合材料制成厚度为 3mm 的测试试样， 每个实施例制成 6 个测试试样备用。
首先 ： 将试样垂直地安装在燃烧筒的中心位置上， 试样顶端低于燃烧筒顶端至少 100mm， 试样暴露部分最低处高于燃烧筒底部至少 100mm ； 接着以 (40 士 2)mm/s 的速度， 洗 涤燃烧筒至少 30s ； 然后点燃试样， 反复进行下面 a 条和 b 条的操作， 测得三次试样燃烧时 间为 3min 以上的最低氧浓度， 即 a 条的氧浓度值， 但 a 条和 b 条所得的氧浓度之差应小于 0.5％ ；
其中， a) 试样燃烧时间大于 3min， 则降低氧浓度 ；
b) 试样燃烧时间小于 3min， 则增加氧浓度。
最后记录阻燃试验检测结果。阻燃试验氧指数检测结果如表 3 所示。
表 3 木塑复合材料的氧指数检测结果
检测结果表明 ： 本发明制备的木塑复合材料具有良好的阻燃效果， 材料的氧指数 为 25.6-28.5％， 达到 GB50222-95( 建筑内部装修设计防火规范 ) 中的 B2 级别。
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