CN101204824A - 一种木塑复合制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种木塑复合制品，该复合制品含有木粉和热塑性树脂的混合物，其中，该复合制品还含有增强纤维。本发明还提供了该木塑复合制品的制备方法。由于含有增强纤维，本发明提供的木塑复合制品的力学强度大大提高，例如，拉伸屈服强度不低于1100兆帕，抗弯强度不低于75兆帕，较现有技术中木塑复合制品有大幅度提高。本发明提供的木塑复合制品可以用于各种需要较高力学强度和较低重量的应用中，例如，可以用作高速公路的护栏，或者用作军用弹药箱。

Description

一种木塑复合制品及其制备方法

技术领域

本发明是关于一种木塑复合制品及其制备方法。

背景技术

近年来，由于全球环境保护而要求确保森林资源和木材成本的高涨，以及为了应付对木材制品感觉根深蒂固的潜在需要，已着手研制能代替木材应用在家具和日用品上的复合制品以及使用复合制品制得的合成木板，以便得到与天然木材相近的表面性质。

例如，CN 1032694C中公开了一种反应型木粉聚氨酯泡沫制品的合成方法，该方法包括在催化剂存在下，在90-125℃下使木粉与聚醚反应，制成木粉聚醚，然后将木粉聚醚与多异氰酸酯发泡得到反应型木粉聚氨酯泡沫制品，其中，所述聚醚可以是山梨糖醇系聚醚，所用木粉为颗粒直径为74-175微米的白松、红松、杨木、椴木、桐木的锯末、刨花、木屑，木粉与聚醚的重量比为1∶2-9。

CN 1128053C公开了一种塑木型材成型工艺及设备，其特征在于，该型材的原料配方包括30-80重量份聚乙烯、20-70重量份植物纤维粉末、0.1-0.5重量份硬树脂、0.1-2.0重量份聚乙烯蜡、0.1-0.5重量份抗氧剂以及1-5重量份增强改性剂，其工艺流程包括将上述配方按所有原料计量后，首先把植物纤维粉末放入高速混合机内进行搅拌升温，用动态干燥工艺将植物纤维粉末中的水分脱除，终点温度范围为90-100℃，然后加入聚乙烯树脂及其它组分，继续搅拌，进行二次升温至100-120℃，然后将物料排入低速混合机中，冷却至40℃以下，然后用料筒螺带式搅拌在整个生产过程中不间断的上下翻动物料使物料不分层，然后使物料再次干燥，干燥好的物料进入锥形双螺杆挤出机塑化、从模具挤出成型，然后冷却定型，当型材达到预定长度后，自动切割。

上述木塑复合制品是通过木粉与塑料(即合成树脂)复合得到的制品，为了达到环保的目的，目前生产的木塑复合制品的木粉含量通常高达60重量％以上，从而导致制品的力学强度如冲击韧性、抗拉强度和抗弯强度较差，大大限制了制品的应用范围。因此如何提高木塑复合制品的力学强度，减轻木塑复合制品单位面积的重量，对于扩大木塑复合制品的使用范围、延长使用寿命以及对于保护环境和节约资源均具有极其重要的作用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的木塑复合制品力学强度较差的缺点，提供一种力学强度较好的木塑复合制品及其制备方法。

本发明提供了一种木塑复合制品，该复合制品含有木粉和热塑性树脂的混合物，其特征在于，该复合制品还含有增强纤维。

本发明还提供了一种木塑复合制品的制备方法，该方法包括将含有木粉与热塑性树脂粉的混合物熔融后挤出成型，其特征在于，该方法还包括在挤出成型前将含有木粉与热塑性树脂粉的混合物与增强纤维接触，并使该增强纤维与含有木粉与热塑性树脂粉的混合物一起挤出成型。

由于含有增强纤维，本发明提供的木塑复合制品的力学强度大大提高，例如，拉伸屈服强度不低于1100兆帕，抗弯强度不低于75兆帕，较现有技术中木塑复合制品有大幅度提高。另外，本发明提供的木塑复合制品具有优异的防腐性能、防水防潮性能、耐温性能、阻燃性能和较长的使用寿命。例如，本发明实施例1的木塑复合制品的冲击韧性为800千焦/平方米，拉伸屈服强度为1350兆帕，抗弯强度为95兆帕，热变形温度高达115℃；而对比例1的木塑复合制品的冲击韧性为200千焦/平方米，拉伸屈服强度仅为25兆帕，抗弯强度为30兆帕，热变形温度仅为90℃。本发明提供的木塑复合制品可以用于各种需要较高力学强度和较低重量的应用中，例如，可以用作高速公路的护栏，或者用作军用弹药箱。

具体实施方式

根据本发明提供的木塑复合制品，尽管少量的增强纤维即可实现本发明的目的，但优选情况下，以木塑复合制品的总量为基准，所述木粉的含量为50-70重量％，所述热塑性树脂的重量为25-45重量％；所述增强纤维的重量为0.5-10重量％，优选为0.5-5重量％。

根据本发明提供的木塑复合制品，所述增强纤维可以以单根纤维簇的方式分布在木塑复合制品的一个位置，也可以以单丝纤维的方式各自分布在木塑复合制品的各个位置，为了进一步提高本发明所述木塑复合制品的力学强度，优选情况下，本发明所述增强纤维包括多根纤维簇。所述多根纤维簇可以以各种方式排列，例如可以以各自平行的方式并行排列，还可以以纵横交错成网状的方式交叉排列。所述并行排列的方式可以是与木塑复合制品的长度方向成各个角度的方向，例如，所述多根纤维簇的长度方向与所述木塑复合制品的长度方向一致的方向，或者其长度方向与所述木塑复合制品的长度方向垂直的方向。本发明的发明人发现，只需将所述增强纤维以其长度方向与所述木塑复合制品的长度方向一致的方式设置即可有效提高木塑复合制品的强度，实现本发明的目的，而且与上述网状形式相比还可以节约增强纤维的用量，并从制备角度考虑更易于实现，因此，本发明优选所述多根纤维簇并行排列，并且所述多根纤维簇的排列方式使该多根纤维簇的长度方向与木塑复合制品的长度方向一致。

进一步优选情况下，所述多根纤维簇各自位于木粉和热塑性树脂的混合物的中间。也即只有观察横截面才能看到增强纤维。

为了更有效地提高木塑复合制品的力学强度和使木塑复合制品同一横截面各个位置的力学强度一致，本发明优选每0.05-0.2平方米横截面的木塑复合制品具有3-12根纤维簇，优选为5-10根纤维簇，并且所述多根纤维簇中，相邻两根纤维簇的距离为2-5厘米。为了进一步提高本发明木塑复合制品的力学强度和减轻该木塑复合制品的重量，进一步优选每根纤维簇中包括200-1000根单丝纤维。本发明还优选所述未拉伸的增强纤维的单丝纤维的长度为2-1000厘米，纤度为0.5-3旦。更优选所述增强纤维的单丝纤维的长度与木塑复合制品的长度的比为0.002-1∶1，进一步优选为0.1-1∶1，这样可以进一步提高所述木塑复合制品的力学强度。

尽管只要所述木塑复合制品中含有增强纤维即可实现本发明的目的，但优选情况下，所述增强纤维为经过预拉伸的增强纤维，预拉伸力使预拉伸后的增强纤维的长度为未拉伸的增强纤维长度的1.05-1.1倍。

本发明的发明人发现，在本发明所述条件下，所述预拉伸的拉力大小可以为5-30兆帕，预拉伸的时间可以为0.1-2秒，优选0.2-0.5秒，在上述预拉伸条件下即可使预拉伸后的增强纤维的长度为未拉伸的增强纤维长度的0.05-0.1倍。通过上述预拉伸，可以使未拉伸的增强纤维具有预应力；通过控制所述预拉伸与所述接触的时间间隔为0.2-0.5秒，可以实现具有预应力的增强纤维与木粉和热塑性树脂的复合；通过控制所述预拉伸的拉力大小和时间可以控制未拉伸的增强纤维中预应力的大小。由于一方面基于目前的测试手段还不容易测试预应力的大小和未拉伸的增强纤维拉伸后的长度变化，另一方面，只要使增强纤维以拉紧状态从而具有预应力与含有木粉和热塑性树脂的混合物进行复合即可极大地提高所得木塑复合制品的力学强度，因而本发明不对所得木塑复合制品中的增强纤维的预应力大小及长度变化进行定量表征，只是在制备过程中使增强纤维以拉紧状态与含有木粉和热塑性树脂的混合物进行复合。一般地，在未拉伸的增强纤维强度范围内，预拉伸的拉力越大且时间越长，则未拉伸的增强纤维中的预应力也越大，未拉伸的增强纤维拉伸后的长度变化也越大。

根据本发明，优选情况下，所述未拉伸的增强纤维的拉伸屈服强度为2.7吉帕，拉伸模量为70-120吉帕。

当本发明的木塑复合制品采用挤出成型的方法制备时，为了能够获得本发明上述结构的木塑复合制品，本发明优选所述增强纤维的熔点比木粉和热塑性树脂的混合物的熔点高至少50℃，优选高220-350℃。

根据本发明提供的木塑复合制品，所述增强纤维可以是现有技术中的各种增强纤维，例如，可以为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种。上述增强纤维可以以单丝纤维的简单组合使用，也可以以多根单丝纤维通过各种方式例如编织方式形成的相应纤维带例如市售的各种玻璃纤维带、碳纤维带和芳纶纤维带中的一种或几种的形式使用。而且实验证明以上述纤维带形式使用获得的木塑复合制品强度更高，综合力学性能更好。

根据本发明提供的木塑复合制品，所述木粉可以是本领域常规使用的木粉，例如，所述木粉可以是各种纤维素质碎料，常用的如颗粒直径为20-300微米的白松、红松、杨木、椴木、桐木的锯末、碎屑、竹屑、农作物秸秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳、椰壳中的一种或几种。所述木粉可以用各种方法得到，例如用各种废弃木料粉碎后得到。优选木粉的含水率低于5重量％。可以用各种方法将木粉的含水率降低至5重量％以下，例如，可以通过气干法。

所述热塑性树脂可以是本领域常用的各种热塑性树脂，例如，可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯己烯-丙烯晴-丁二烯共聚物(ABS)、聚丙烯腈(AS)、尼龙中的一种或几种，优选所述热塑性树脂的重均分子量为50000-500000。所述热塑性树脂优选为颗粒直径为20-300微米的热塑性树脂颗粒。

根据本发明，优选情况下，本发明提供的木塑复合制品还可以含有本领域常规使用的一种或几种加工助剂，如盐类添加剂、植物粉末以及其它添加剂。所述盐类添加剂包括烷基磺酸盐、有机酸铁盐、聚羟基丁酸盐、硬脂酸盐类、碳酸钙、碳酸氢钙、轻质碳酸钙和贝壳粉中的一种或几种。所述硬脂酸盐包括Ca、Mg、Zn、Ba、Ce及Fe的硬脂酸盐。盐类添加剂可以提高由本发明提供的制品制得的制品的尺寸稳定性和降低制品间以及制品与加工机器之间的摩擦力，避免制品或形成制品的混合物局部过热碳化，同时还能使制品增白。所述盐类添加剂可以单独使用或两种或者两种以上配合使用，优选为两种以上配合使用。以混合物的总量为基准，盐类添加剂的含量为0-10重量％。

所述其它添加剂包括抗氧剂、光/热稳定剂、光氧化剂、防雾剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂、消泡剂、着色剂、润滑剂中的一种或几种。这些添加剂的种类、含量和作用已为本领域技术人员所公知。例如用于形成本发明提供的制品的混合物中还可以含有抗氧剂和/或光/热稳定剂，以防止和抑制淀粉与聚乙烯醇共混体系在加工过程中或使用过程中由于光、热、氧、微生物等因素引起过早降解，从而有效地控制和延缓高聚物自氧化速度，或有效抑制或减缓紫外线的老化作用等。抗氧剂可以选自四(3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)、硫代二丙酸二硬脂酸酯(简称抗氧剂DSTP)、亚磷酸酯类、复合抗氧剂PKY、双酚A中的一种或几种。光/热稳定剂可以选自UV-系列光/热稳定剂、炭黑、有机锡类光/热稳定剂、亚磷酸三壬基苯酯(TNPP)、环氧大豆油中的一种或几种。其中，UV-系列光/热稳定剂可以是α-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(简称UV-531)。所述有机锡类光/热稳定剂可以选自二月桂酸二丁基锡、二硫代乙醇异辛酯二甲酯基亚乙基锡(简称酯基锡)、酯基锡RWS-784、双(硫代甘醇酸异辛酯)二正辛基锡(简称京锡8831)、二马来酸二丁基锡、硫代甘醇异辛酯二丁基锡中的一种或几种。所述润滑油可以选自液体石蜡、石油醚中的一种或几种。润滑油用于降低物料与料筒内部之间的摩擦，有利于脱模。上述各种添加剂的种类和用量的选择已为本领域技术人员所公知，例如，以混合物的总量为基准，上述其它添加剂的含量优选为0-10重量％。

根据本发明提供的木塑复合制品的制备方法，所述接触的方式优选使所述增强纤维以其长度方向与所述木塑复合制品的长度方向一致。

所述将含有木粉和热塑性树脂的混合物熔融以及使增强纤维与该熔融后的含有木粉与热塑性树脂粉的混合物一起挤出成型的步骤可以在单螺杆或双螺杆挤出机中进行。所述双螺杆挤出机的长径比可以为20-64，螺杆转速可以为150-1200转/分钟，各区段温度分别可以为90-155℃、115-165℃、120-175℃、130-185℃、110-180℃、120-185℃，各区段的真空度可以为0.02-0.09兆帕。此处的真空度是指绝对压力与大气压力的差值的绝对值(绝对压力小于大气压力)。在双螺杆挤出机的一个或两个区段中设置有真空口，以控制挤出机中的真空度。所述冷却成型可以是常规的水冷、油冷或空冷的方式。

为了实现使增强纤维与该熔融后的含有木粉与热塑性树脂粉的混合物一起挤出成型，本发明优选所述双螺杆挤出机中的挤出模具上还分布有用于将未拉伸的增强纤维导入到双螺杆挤出机中的导入孔，并且所述导入孔与能够对导入的未拉伸的增强纤维施加均匀的拉力以对未拉伸的增强纤维进行预拉伸的预拉伸装置连接。通过这样设置的双螺杆挤出机，可以将未拉伸的增强纤维进行预拉伸，得到具有预应力的增强纤维，并即时将增强纤维与熔融后的含有木粉和热塑性树脂粉的混合物接触并一起挤出成型。上述双螺杆挤出机可以在现有的双螺杆挤出机的挤出模具上增加导入孔并使导入孔与预拉伸装置连接来实现。所述导入孔的个数优选与木塑复合制品中预期含有的增强纤维的纤维簇数一致，例如，可以为4-12个。可以通过各个导入孔之间的距离来控制上述木塑复合制品的多根纤维簇之间的距离，因此，本发明优选相邻两个导入孔之间的距离为2-5厘米。

根据本发明的一种实施方式，本发明的木塑复合制品的制备方法包括如下具体步骤：

(1)将木粉和热塑性树脂以及选择性加入的各种加工助剂送入双螺杆挤出机中进行熔融并混合均匀，得到熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物；所述双螺杆挤出机的长径比为20-64，螺杆转速为50-1200转/分钟，各区段温度分别为90-155℃、115-165℃、120-175℃、130-185℃、110-180℃、120-185℃，各区段的真空度为0.02-0.09兆帕；

(2)通过双螺杆挤出机的挤出模具中的导入孔将未拉伸的增强纤维喂入双螺杆挤出机中，并通过与导入孔连接的预拉伸装置对未拉伸的增强纤维进行预拉伸，以使未拉伸的增强纤维具有预应力，得到增强纤维，同时将上述(1)得到的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物挤出并与上述增强纤维接触；

(3)将上述(2)得到的与增强纤维接触的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物冷却成型，得到本发明所述木塑复合制品。

根据上述方法，上述(2)的拉伸与挤出同时进行，本发明所述预拉伸的时间为熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物与增强纤维接触开始至与增强纤维接触的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物冷却成型即固化的时间段，一般为0.1-2秒，优选0.2-0.5秒。为了便于上述预拉伸，所述未拉伸的增强纤维优选为长度至少为木塑复合制品长度的1.5倍以上的未拉伸的增强纤维卷轴。

下面的方法将对本发明做进一步的说明。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的木塑复合制品及其制备方法。

(1)将1 00重量份的红松木粉(平均颗粒直径为200微米)和60重量份的聚氯乙烯(重均分子量为360000，平均颗粒直径为200微米)和5重量份的加工助剂(其中硬酯酸、聚乙烯蜡均为2重量份，硅酸酯和石蜡均为0.5重量份)送入双螺杆挤出机中进行熔融并造粒，得到熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物；所述双螺杆挤出机的长径比L∶D＝50∶1，螺杆直径为Φ72毫米。调整螺杆的转速，使其从100转/分钟逐步提升到200转/分钟、300转/分钟、400转/分钟、500转/分钟、700转/分钟、900转/分钟，各区段温度分别控制在150℃、165℃、165℃、175℃、165℃和175℃；各区段的真空度保持为0.05兆帕；

(2)通过双螺杆挤出机中的挤出模具上分布的8个导入孔(相邻两个导入孔之间的距离为2厘米)将碳纤维(拉伸屈服强度为60兆帕，拉伸模量为8吉帕，单丝纤维的长度＞10米，纤度为0.8旦，熔点为＞250℃)导入双螺杆挤出机中，每个导入孔均导入1束碳纤维，每束碳纤维含有30根单丝纤维，并通过与导入孔连接的预拉伸装置对上述碳纤维进行预拉伸，预拉伸的拉力为200牛，同时将上述(1)得到的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物挤出并与上述增强纤维接触；

(3)将上述(2)得到的与增强纤维接触的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物冷却成型，得到本发明所述木塑复合制品样品S1。预拉伸的时间为0.2秒，木塑复合制品样品的宽度15厘米，厚度为0.9厘米，长度为200厘米。在该木塑复合制品中，木粉的含量为57.1重量％，热塑性树脂的含量为34.3重量％，加工助剂的含量为2.9重量％，增强纤维的含量为5.7重量％。

实施例2

该实施例用于说明本发明提供的木塑复合制品及其制备方法。

(1)将混合均匀的110重量份的棉花果壳(平均颗粒直径为200微米)、50重量份的聚丙烯(重均分子量为360000，平均颗粒直径为200微米)和4重量份的加工助剂(其中硬酯酸、聚乙烯蜡、硅酸酯和石蜡均为1重量份)送入双螺杆挤出机中进行熔融并造粒，得到熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物；所述双螺杆挤出机的长径比L∶D＝50∶1，螺杆直径为Φ72毫米。调整螺杆的转速，使其从100转/分钟逐步提升到200转/分钟、300转/分钟、400转/分钟、500转/分钟、700转/分钟、900转/分钟，各区段温度分别控制在150℃、165℃、165℃、175℃、165℃和175℃；各区段的真空度保持为0.05兆帕；

(2)通过双螺杆挤出机中的挤出模具上分布的12个导入孔(相邻两个导入孔之间的距离为5厘米)将芳纶纤维(拉伸屈服强度＞50兆帕，拉伸模量＞6吉帕，单丝纤维的长度＞10米，纤度为2.5旦，熔点为＞250℃)导入双螺杆挤出机中，每个导入孔均导入一束芳纶纤维，每束芳纶纤维含有20-50根单丝纤维，并通过与导入孔连接的预拉伸装置对上述芳纶纤维进行预拉伸，预拉伸的拉力为200牛，同时将上述(1)得到的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物挤出并与上述增强纤维接触；

(3)将上述(2)得到的与增强纤维接触的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物冷却成型，得到本发明所述木塑复合制品样品S2。预拉伸的时间为0.2秒，木塑复合制品样品宽为15厘米，厚为0.9厘米，长为200厘米。在该木塑复合制品中，木粉的含量为61.1重量％，热塑性树脂的含量为27.8重量％，加工助剂的含量为2.2重量％，增强纤维的含量为8.9重量％。

实施例3

该实施例用于说明本发明提供的木塑复合制品及其制备方法。

(1)将100重量份的红松木粉(平均颗粒直径为150微米)、60重量份的聚乙烯(重均分子量为500000)和5重量份的加工助剂(其中硬酯酸、聚乙烯蜡、硅酸酯、石蜡各1重量份)送入双螺杆挤出机中进行熔融并造粒，得到熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物；所述双螺杆挤出机的长径比L∶D＝50∶1，螺杆直径为Φ72毫米。调整螺杆的转速，使其从100转/分钟逐步提升到200转/分钟、300转/分钟、400转/分钟、500转/分钟、700转/分钟、900转/分钟，各区段温度分别控制在150℃、165℃、165℃、175℃、165℃和175℃；各区段的真空度保持为0.05兆帕；

(2)通过双螺杆挤出机中的挤出模具上分布的4个导入孔(相邻两个导入孔之间的距离为3厘米)将玻璃纤维(拉伸屈服强度＞30兆帕，拉伸模量＞5吉帕，单丝纤维的长度＞10米，纤度为1.5旦，熔点为＞250℃)导入双螺杆挤出机中，每个导入孔均导入一束玻璃纤维，每束玻璃纤维含有50-80根单丝纤维，并通过与导入孔连接的预拉伸装置对上述玻璃纤维进行预拉伸，预拉伸的拉力为200牛，同时将上述(1)得到的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物挤出并与上述增强纤维接触；

(3)将上述(2)得到的与增强纤维接触的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物冷却成型，得到本发明所述木塑复合制品样品S3。预拉伸的时间为0.2秒，木塑复合制品样品的宽为15厘米，厚为0.9厘米，长为200厘米。在该木塑复合制品中，木粉的含量为58.8重量％，热塑性树脂的含量为35.4重量％，加工助剂的含量为2.9重量％，增强纤维的含量为2.9重量％。

对比例1

该对比例用于说明现有技术的木塑复合材料及其制备方法。

按照实施例1的方法制备木塑复合制品，不同的是，不加入增强纤维，而是直接将熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物挤出成型，得到参比木塑复合制品样品CS1。木塑复合制品样品宽为15厘米，厚为0.9厘米，长为200厘米。

实施例4

按照实施例1的方法制备木塑复合制品，不同的是，不对未拉伸的增强纤维进行预拉伸，而是将未拉伸的增强纤维直接与熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物一起挤出成型，得到木塑复合制品样品S4。木塑复合制品样品宽为15厘米，厚为0.9厘米，长为200厘米。

实施例5

该实施例用于说明本发明提供的木塑复合制品及其制备方法。

(1)将100重量份的木粉、60重量份的热塑性树脂和5重量份的加工助剂(其中硬酯酸、聚乙烯蜡、硅酸酯、石蜡各1重量份)送入双螺杆挤出机中进行熔融并混合造粒，得到熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物；所述双螺杆挤出机的长径比L∶D＝50∶1，螺杆直径为Φ72毫米。调整螺杆的转速，使其从100转/分钟逐步提升到200转/分钟、300转/分钟、400转/分钟、500转/分钟、700转/分钟、900转/分钟，各区段温度分别控制在150℃、165℃、165℃、175℃、165℃和175℃；各区段的真空度保持为0.05兆帕；

(2)通过双螺杆挤出机中的挤出模具上分布的2个导入孔(相邻两个导入孔之间的距离为2厘米)将碳纤维(拉伸屈服强度＞20兆帕，拉伸模量＞6吉帕，单丝纤维的长度＞10米，纤度为1.5旦，熔点为＞250℃)导入双螺杆挤出机，每个导入孔均导入一束碳纤维，每束碳纤维含有100根单丝纤维，并通过与导入孔连接的预拉伸装置对上述纤维带进行预拉伸，预拉伸的拉力为200牛，预拉伸的时间为0.2秒得到具有预应力的未拉伸的增强纤维带；

(3)将上述(1)得到的熔融的含有木粉和热塑性树脂的混合物与上述(2)得到的增强纤维带一起挤出成型，得到本发明提供的木塑复合制品样品S5。木塑复合制品样品宽为15厘米，厚为0.9厘米，长为200厘米。

实施例6-10

以下实施例用于说明本发明提供的木塑复合制品的性能。

按照以下方法分别测试由实施例1-5制得的木塑复合制品的性能，结果如表1所示。

木塑复合制品的冲击韧性：GB/T 17657-1999；

木塑复合制品的拉伸屈服强度：GB/T1040；

木塑复合制品的抗弯强度：GB/T 17657-1999；

木塑复合制品的热变形温度：将上述木塑复合制品分别在70、80、90、100、110、115℃的烘箱中各放置3小时，观察木塑复合制品发生变形的最低温度，该温度则认为是木塑复合制品的抗变形温度。

对比例2

按照实施例6-10所述的方法测试由对比例1得到的木塑复合制品的相应性能，结果如表1所示。

表1

实施例编号	样品来源	冲击韧性(千千焦/平方米2)	拉伸屈服强度(兆帕)	抗弯强度(兆帕)	热变形温度(℃)
						实施例6	实施例1	9.20	1350	95	115
对比例2	对比例1	3.22	25	30	90
						实施例7	实施例2	8.70	1300	85	115
实施例8	实施例3	7.80	1300	80	115
						实施例9	实施例4	7.20	1100	75	115
实施例10	实施例5	7.00	1200	80	115

从上表1可以看出，本发明提供的木塑复合制品具有优异的冲击韧性、拉伸屈服强度、抗弯强度和耐温性能。

Claims (20)

1.一种木塑复合制品，该复合制品含有木粉和热塑性树脂的混合物，其特征在于，该复合制品还含有增强纤维。

2.根据权利要求1所述的木塑复合制品，其中，以木塑复合制品的总量为基准，所述木粉的含量为50-70重量％，所述热塑性树脂的含量为25-45重量％，所述增强纤维的含量为0.5-10重量％。

3.根据权利要求1所述的木塑复合制品，其中，所述增强纤维沿所述复合制品的一个方向平行排列。

4.根据权利要求1所述的木塑复合制品，其中，所述增强纤维包括多根纤维簇，所述多根纤维簇并行排列。

5.根据权利要求4所述的木塑复合制品，其中，所述多根纤维簇的排列方式使该多根纤维簇的长度方向与复合制品的长度方向一致。

6.根据权利要求4所述的木塑复合制品，其中，所述多根纤维簇各自位于木粉和热塑性树脂的混合物的中间。

7.根据权利要求6所述的木塑复合制品，其中，每0.05-0.2平方米横截面的木塑复合制品具有3-12根纤维簇。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的木塑复合制品，其中，所述多根纤维簇中，相邻两根纤维簇的距离为2-5厘米。

9.根据权利要求8所述的木塑复合制品，其中，每根所述纤维簇中包括200-1000根单丝纤维。

10.根据权利要求9所述的木塑复合制品，其中，所述单丝纤维的长度与复合制品的长度的比为0.02-1∶1。

11.根据权利要求10所述的木塑复合制品，其中，所述单丝纤维的长度为2-1000厘米，纤度为0.5-3旦。

12.根据权利要求1-4中任意一项所述的木塑复合制品，其中，所述增强纤维为经过预拉伸的增强纤维，预拉伸力使预拉伸后的增强纤维的长度为未拉伸的增强纤维长度的1.05-1.1倍。

13.根据权利要求12所述的木塑复合制品，其中，所述预拉伸的拉力大小为5-30兆帕，预拉伸的时间为0.1-2秒。

14.根据权利要求12所述的木塑复合制品，其中，所述未拉伸的增强纤维的拉伸屈服强度不低于2.7吉帕，拉伸模量为70-120吉帕。

15.根据权利要求12所述的木塑复合制品，其中，所述增强纤维的熔点比所述含有木粉和热塑性树脂的混合物的熔点高50-100℃。

16.根据权利要求15所述的木塑复合制品，其中，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种。

17.根据权利要求1或2所述的木塑复合制品，其中，所述木粉为白松、红松、杨木、椴木、桐木的锯末、碎屑、竹屑、农作物秸秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳、椰壳中的一种或几种；所述热塑性树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯己烯-丙烯晴-丁二烯共聚物、聚丙烯腈、尼龙中的一种或几种，所述热塑性树脂的重均分子量为50000-500000。

18.一种木塑复合制品的制备方法，该方法包括将含有木粉与热塑性树脂粉的混合物熔融后挤出成型，其特征在于，该方法还包括在挤出成型前将木粉与热塑性树脂粉的混合物与增强纤维接触，并使该增强纤维与木粉与热塑性树脂粉的混合物一起挤出成型。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，以木塑复合制品的总量为基准，所述木粉的用量为50-70重量％，所述热塑性树脂的用量为25-45重量％，所述增强纤维的用量为0.5-10重量％。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述增强纤维为经过预拉伸的增强纤维，预拉伸的拉力大小为5-30兆帕，预拉伸的时间为0.1-2秒。