我國(guó)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(dá)上千萬噸。每年城市人口產(chǎn)生的廢舊塑料達(dá)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(jì)與社會(huì)效益。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了研究:(1)通過正交試驗(yàn)對(duì)PP基木塑復(fù)合材料配方進(jìn)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(xué)性能和熔融指數(shù)為指標(biāo),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(shí),PP基木塑復(fù)合材料的綜合性能最好。(2)研究了各種木塑復(fù)合材料的耐熱性能,并用顯微鏡觀察了其微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)用的各種木粉在140～165℃之間開始失重,而制得木塑復(fù)合材料的起始失重溫度比木粉要高5～15℃,木粉和木塑復(fù)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(fù)合材料的力學(xué)性能和熱失重性能,結(jié)果表明,隨著木粉和竹粉含量的增加,木塑復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度先增大后減少,而其沖擊強(qiáng)度和熔融指數(shù)隨著木粉和竹粉含量的增加而降低,復(fù)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(fù)合材料的熱穩(wěn)定性降低。(4)研究了各種木塑復(fù)合材料的流變行為,結(jié)果表明,各種木塑復(fù)合材料為典型的假塑性流體,在實(shí)驗(yàn)溫度下,不但對(duì)剪切速率敏感,而且對(duì)溫度也敏感。在各種木塑復(fù)合材料中,稻殼粉木塑復(fù)合材料的流動(dòng)性最好。
木塑復(fù)合材料是一種新型環(huán)保材料,在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,產(chǎn)品種類不斷增多。近年來,我國(guó)建筑行業(yè)的大力發(fā)展為木塑復(fù)合材料作為建材在該領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊空間,開展建筑用木塑復(fù)合模板的研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)建筑模板工業(yè)的發(fā)展,拓展木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)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(fù)合材料；以木塑復(fù)合材料為表層、木質(zhì)材料為芯層,通過膠接復(fù)合制作木塑復(fù)合建筑模板,依據(jù)模板標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試。研究分析了機(jī)械粗化、微波處理及低溫等離子體表面處理方式對(duì)木塑復(fù)合材料表面性能變化的影響,表面處理對(duì)材料復(fù)合粘接性能的影響。研究了木塑復(fù)合模板的力學(xué)性能與復(fù)合材料界面的關(guān)系及不同表面處理對(duì)復(fù)合膠接性能變化的影響。利用表面粗糙度測(cè)量?jī)x、界面張力接觸角測(cè)量?jī)x、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(duì)處理前后木塑復(fù)合材料表面變化進(jìn)行表征,通過萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)膠接性能及復(fù)合。
目前絕大多數(shù)混凝土框架、剪力墻等結(jié)構(gòu)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(jìn)貨批次多樣,木方規(guī)格尺寸繁雜,使用時(shí)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(fèi)。木塑模板及木塑木方推出極大地改善了以上弊病,同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整潔、火災(zāi)預(yù)防有極大的改善。2木塑模板、木塑木方簡(jiǎn)介木塑模板是由崍山建材集團(tuán)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(shí)克服了傳統(tǒng)木模板不防水、周轉(zhuǎn)次數(shù)低等缺點(diǎn)。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(zhǎng)(循環(huán)使用次數(shù)30~60次),組織緊密,質(zhì)地堅(jiān)硬而強(qiáng)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(jìn)度,也直接影響工程造價(jià)乃至整個(gè)工程質(zhì)量。木模板以它通用性強(qiáng),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(zhuǎn)次數(shù)的增加,時(shí)常出現(xiàn)變形、裂縫等現(xiàn)象,因此,整形修復(fù)工作量大,不但增加了投資,而且也降低了模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)和使用壽命,不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的效益,而且受到森林資源的限制。近年來,人們?cè)邴|工程施工中又采用了木面板包釘鍍鋅鐵皮的木鐵結(jié)合模板(下簡(jiǎn)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(fèi)工又費(fèi)時(shí),造價(jià)又高。1995年在大浪淀水庫修復(fù)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(yù)制等鹼構(gòu)件,采用了木面板和塑料板結(jié)合的木塑模板,較好的解決了上述間題。實(shí)踐表明:木塑結(jié)合模板制做工藝簡(jiǎn)單,造價(jià)降低,硅的外觀質(zhì)量受到專業(yè)技術(shù)人員的普遍好評(píng)。
建筑模板是混凝土結(jié)構(gòu)工程施工的重要工具。在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中,模板工程一般占混凝土結(jié)構(gòu)工程造價(jià)的20%-30%,占工程人工費(fèi)的30%-40%,占工期的50%左右。模板技術(shù)直接影響工程建設(shè)的質(zhì)量、造價(jià)和效益,因此它是推動(dòng)我國(guó)建筑技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要內(nèi)容。模板的發(fā)展與改革歷經(jīng)了多個(gè)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(shù)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(duì)建筑模板的需求量日益增多。目前,我國(guó)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(fèi)森林資源,同時(shí)對(duì)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(yán)重、木材廢料率高,一方面面對(duì)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(yán)重考驗(yàn)
隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,混凝土施工對(duì)模板的需求量日益增多。目前,我國(guó)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(fèi)森林資源,同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成危害,開發(fā)模板新型材料和結(jié)構(gòu)新形式迫在眉睫。木塑復(fù)合材料充分利用了廢舊塑料和木材下腳料等廢料,工藝簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,為研發(fā)新型建筑模板提供了一個(gè)嶄新思路。本文在分析了國(guó)內(nèi)外建筑模板應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮木塑復(fù)合材料環(huán)保、價(jià)廉等優(yōu)勢(shì)，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(fèi)木材資源，而且對(duì)環(huán)境也構(gòu)成影響，需要開發(fā)新的代木材料。木塑復(fù)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(fù)合材料，其可廣泛應(yīng)用于建筑、包裝等行業(yè)代替木材使用。
