1 研究的目的及意义
木塑复合材料(Wood-Plastic Composites , WPC)是国内外近年蓬勃兴起的一类新型节能环保复合材料，是用聚乙烯、聚丙烯树脂和木粉等植物纤维(锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆)共混生产,利用塑料改性和成型的方法加工成的型材、注塑件或压制件等。其性能同时具备塑料和木材两者的特点,既具有木制品美观的外观特性,同时又具备了使用寿命长、阻燃、防湿、抗菌、防腐、可回收利用等优于其他材料的特点。而且适用范围广泛，几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域。
鉴于以上众多优点，木塑复合材料逐渐得到了从学者到政府、到生产商、再到消费者的认可。木塑复合材料在国外商业化的发展历史已有40多年,从20世纪90年代传入我国,到目前为止已经历了20多年的发展。据不完全统计,截至2008年底,国内具有一定规模、直接从事木塑研发生产或与此有关的企业已超过200家，年增长率超过15%，中型以上生产线超过1000条，木塑材料年总产量达15万吨,居于世界第二位。截止至 2017 年，我国 WPC 产量接近 300 万吨，占世界总产量的三分之二，生产、消费和出口均世界第一，并以更快的速度发展。在国家“863”、“948”、“自然科学基金”等的支持下，我国在 WPC理论研究、工艺研究、助剂制造和加工设备制造等方面都有了长足的进步[1,2,3]。
因此，设计年产PE基木塑型材产品有很重要的意义。
2 木塑产品的发展历程
19世纪初期类似木塑复合材料的产品即被开发出来，最初的木塑材料使用的是热固性酚醛树脂和木粉，但是由于木粉和塑料之间的相容性较差，所以技术并没有推广开，之后很长时间的木塑材料一直都是热固性塑料和植物纤维复合产品[4]。
在19世纪中叶以后，WPC迎来快速发展期。19世纪60年代，新的催化反应体系提高了植物纤维和塑料基体之间的相容性，随后美国建立使用催化加热法生产技术生产WPC的生产线。1968 年，Meyer第一次在WPC生产过程中加入偶联剂，使得植物纤维和塑料的相容性得到极大改善，从而改善木塑复合材料的机械性能[5]
因热固性塑料自身在生产加工过程中不可回收再利用等的局限性，到了20世纪末期，木塑复合材料的生产原料主要为热塑性塑料和植物纤维，19世纪70年代，意大利的一些公司开始研发聚氯乙烯木塑复合材料以及木塑复合材料配混料加工设备[6]。随后美国也迎来了木塑产品的高速发展时期，各种加工设备和加工技术应运而生。现代一般认为木塑产品于19世纪70年代诞生于意大利。
21世纪，木塑在世界其他国家发展。2011 年，在第四届德国木塑复合材料大会上，德国两家公司合作开发出以丙烯酸为基体的木塑复合材料(Plex iglas系列材料)，并在2012年上市销售[7]。木塑的大规模生产源于木塑栈道地板，而后逐渐开发用于栏杆、围栏、屋顶和壁板等新的室内外应用的产品。这类木塑产品一般采用塑料工业的典型工艺制造:先挤压复合，然后型材挤压或注塑成型[8]。随着技术进步，出现了一些新的加工工艺。例如Marco Valente设计了新型的涡轮混合器，采用涡流搅拌法将再生纸引入HDPE基复合材料中，它可以使纤维在混合物中得到更完美的混合，制备最佳纤维分散性的复合材料[9]。
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