聚合木知识讲座

聚合木是一种既可以代替塑料，又可以代替木材、钢材、铝材、水泥使用的全循环、高环保、节约型的高科技新材料。它一出现就引起社会各界的高度重视，人们急切地希望了解这方面的知识。为了满足社会各界的要求，本网站约请了聚合木主要发明人亲自撰写了这一 讲座，从今日起陆续刊出。
第一讲：什么是聚合木？
聚合木是用木材、秸秆、灌木枝条等木质碎料为主要原料，用反应引发剂引发化学反应，促使木质材料塑化并重新聚合、复合后，用塑料加工方法制造出来的一种最接近自然的木质材料。是至今唯一的利用了木质材料所有成分，不排放废弃物完全不含甲醛等有毒物质的人造木质材料。
木质材料与钢材、水泥、塑料一起被称为建设必须的四大基础原材料，木质材料是其中唯一可再生的。近五十年来，木质材料主产品已经历两代，第一代是原木、锯材，第二代是胶合板、纤维板、刨花板等人造板。纸浆一直是木质原材料的主产品之一。木质材料的主要成分都是木素、半纤维素、纤维素。第二代主产品名为木材综合利用产品，其实都只利用其中的纤维素，要将占其重量一半以上的木素和纤维素排除掉，材料利用率很低。由此，导致了纤维素含量高的森林被过量采伐，损害了地球生态环境。停止和减少森林采伐的呼声一浪高过一浪。为了解决这一危机，人们一方面提倡以钢代木，以塑代木，又大量消耗了不可再生的石油和铁矿石等矿物原料，从而已经或必将导致一个又一个发生原料危机。也加剧地球大气CO2含量上升，气候变暖。另一方面，面对大树不多了，人们用复合的办法把小材小料胶合起来使用，为此就必须使用大量胶料。我国一年人造板4000多万吨，一年使用胶料400多万吨，其中90%以上为脲醛树胶，这是空气中甲醛污染的主要来源，现代城市人正身陷以“室内空气污染”为标志的第三污染期。而且装修越高档，室内污染越严重。北京电视台广播了一条消息，一户居民反映其室内装修使用的都是大企业达标的木质材料，装修两个月后一测量甲醛含量超标七倍。他们对此非常想不通，找到电视台，电视台找到专家，专家告诉他们单项材料是达标的，但达标的材料也是要放出甲醛的。家庭装修越高档，使用的木质材料越多，每一部分材料是达标的，但这些材料加一起放出的甲醛的总和就超标了。在甲醛污染上，“花钱越多，受的害也越大”的规律是不可规避的。由此可见，第二代木质材料不在技术上升级换代，放弃任何含甲醛的材料，室内空气污染问题是解决不了的。
现在人们研究无胶材料已有很长时间。人们曾用湿法制造纤维板，这种纤维板虽然本身不含胶料，但制造中要产生大量废水，现在已退出历史舞台。人们已在研究各种通过化学处理、微生物处理方法使木质材料表面活化，实现无胶胶合。但由于产品性能和成本问题，大都只能停留在实验成果上。不能工业化生产。十多年前人们终于生产出了木塑材料，用无毒的塑料代替有毒的胶料生产出了复合材料。日本等发达国家有许多这方面的专利，已经工业化生产，目前全世界一年的产量已达到了几十万吨。但这种材料也有许多难以克服的缺陷：1)木塑材料产生于塑料改性，只是把木材当成填充物，所以从根本上讲，它不是木质材料，是石油材料。2）塑料和未改性的木质材料相容性很差，比起碳酸钙等低分子填充物来，木质材料的使用价值要低得多；3）挤出成型困难，制品质量不高，废品率高；4）使用塑料数量比重大，品种很窄；5)由于以塑料为主，再加上加工困难，木塑产品生产成本很高，与木质人造板等相比，没有价格优势，市场竞争力差；6）塑料与木材结合不紧密，材料性能不能满足使用需要。比如木塑材料在热接时，木粉热膨，塑料热缩，接不起来。
现在地球上一年有上亿吨植物光合作用生成的木质材料，是可再生的，找不到利用方法，年复一年地废弃。难道人们不可以将其利用起来生产出一种新材料，代替石油和木材利用吗？正是在这一背景下，聚合木被研究出来了。它有如下优势：第一，它把木质材料的所有成分聚合、复合在一起，没有污染物排出。真正使现在未能利用的木质材料被利用起来；第二，它主要依靠木质材料分子之间的结合力，接合在一起，不需任何胶料，真正是无甲醛产品；第三，制造工艺简单，可以工业化生产，而且机器设备投资很少，家庭小企业、大公司都可以制造。第四，制品用途广泛，从理论上讲，现在用塑料、木材、钢材、水泥等制造的绝大部分制品都可用聚合木替代。第五，制品不吸水、抗酸碱、抗紫外线，不腐烂，使用时间长，是第二代木质基础原材料的最好升级换代技术。
第二讲：聚合木是怎样制造的？
包括木材、竹材、秸秆、灌木枝条等在内的木质材料是不溶不融的粘弹性固体材料，在通常情况下只能碳化，不能塑化，无法进行塑性加工，它与热塑性塑料之间也是油—水关系，很难结合。生产聚合木首先要突破塑化这一关键。现在这种关键技术已被中国林经学会有关专家突破，已被北京首林科技发展有限公司及内蒙古镶黄旗首林分子复合材料有限公司首先在生产实践中采用。这项技术工艺简单：把木质材料粉碎，将碎料平摊在水泥地，对其喷洒一定量的反应引发剂，在20～35℃常温下密封堆放七至十天，木质材料内部就会引发一系列化学反应，生成大量中间体，实现了初步塑化。然后将初步塑化了的碎料与要添加的各种非木质材料混合，将混合料放入改造后的塑料造粒机中进行反应性造粒，实现进一步塑化，生产出聚合木粒料(PM)；再把聚合木粒料投进改进后的挤出机、注塑机，让其在一定的温度和压力下进一步聚合复合生产 出所需要的聚合木制品，其整个生产过程都已工业化。都有了标准化机械设备可供购买使用。与木塑和塑料加工工艺相比，它主要是增加了一道木质材料自身初步塑化的工艺。(未完待叙)