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[摘要]热塑性木塑复合材料（WPC）是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。目前，提高材料附加值的现代产品设计愈来愈受到人们广泛关注。
[关键词]木塑复合材料 环保 绿色设计
中图分类号：TU532 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0260-01
复合材料是由两种或两种以上的单一材料复合而成的材料。它的覆盖面非常广泛，例如加入植物纤维的泥土和钢筋混泥土等可以看做复合材料，用高级纤维增强的聚合物金属和陶瓷等也是复合材料。复合材料作为一种工程上广泛采用的结构材料，人们自然非常关注它的力学性及巨大的可塑性，这为现代设计的进步提供了有力的支撑。
现代设计，通常被称为“功能主义设计”，又称为“技术美”，或“机器艺术”。 现代主义设计是从建筑设计发展起来的，20世纪20年代前后，欧洲一批先进的设计家、建筑家形成了一个强力集团，推动所谓的新建筑运动，这场运动的内容非常庞杂，其中包括精神上的、思想上的改革，也包括技术上的进步，特别是新的材料的运用，把几千年以来建筑完全依附予木材、石料、砖瓦的传统打破了。继而，从建筑革命出发，又影响到城市规划设计、环境设计、家具设计、工业产品设计、平面设计和传达设计等等，形成真正完整的现代主义设计运动。本质上现代主义设计的基础是功能主义，主张形式遵循功能，以满足人们的需求和潜在需求为原则。现代设计与制造理论正日益渗透到家具业中来，为了满足现代设计的要求，设计的产品需要在功能和美观上达到一个平衡及高度，新材料的开发已经和现代设计的进步挂钩，我们需要更加优越的材料来满足设计的需求，而优越的材料也只有经过被设计才能更好体现出其本身价值，而新颖又实用的复合材料恰好能填补这个需要。
一、复合木塑材料
木塑复合材料是“生物质—聚合物复合材料”的俗称，为生物质与聚合物复合而形成的复合材料，最初由木材和塑料用合成树脂制得。生物质是由生物细胞或者其代谢产物构成的天然有机高分子材料，主要包括木材、竹藤材、灌木、芦苇等各种草类、农作物秸秆，以及各种农林加工剩余物等，它们的共同特点是由纤维素、半纤维素和木质素三种主要有机高分子化合物和含量较少但种类繁多的抽提物组成。生物物质作为材料使用时称为生物质的材料，绝大部分具有木质化了的纤维细胞结构，所以常称为木质纤维材料，蕴藏量巨大，是唯一可自然再生的基础材料。用于生产木塑复合材料的聚合物原合材料的原料来源及其广泛，尤其值得注意的是，它可以利用废旧的塑料和废弃木质纤维材料为原料，原料包括各种合成树脂、塑料、橡胶、合成纤维，以及这些高分子材料制品的废弃物等。可见其生态环境意义不容忽視。而且可回收再次利用，称得上真正意义上的环保、节能、资源再生利用的新颖产品。随着人们对环境资源重视程度的提高，以废旧物资回收和资源综合利用为核心的循环型经济发展模式已成为世界经济发展的趋势。大力开发资源循环利用技术，将对国民经济发展和环境可持续发展产生深远影响。
二、设计
材料是功能与技术的载体，材料的合理应用对设计有着重要的意义。历史上几次材料的重大发明与应用都极大的刺激了设计理念的发展。材料是设计产品的物质基础。任何产品的造型都与材料及其成型加工技术有着密切的关系。复合材料是一种多相的材料，和常规材料有着完全不同的特点。它给设计者提供了较多的设计自由度，可以再设计结构、造型的同时涉及材料。①一旦做出了这种选择，基本上就确定了复合材料产品的造型及其性能，因此，材料对于造型来说，它有一定的制约性。例如玻璃钢管道，其形状的大小、线形都受到玻璃纤维缠绕成型工艺的制约，它们不可能像手糊成型那样随心所欲。
现代产品设计的范畴已经扩展至产品的设计、生产、销售、使用和废弃的整个生命周期，工业产品的环保功能已经成为设计评价的重要目标之一，因此造型材料在生产和使用的过程中的节能高效、无污染、、低公害，在废弃过程中的易回收处理、易降解再生等环保性能亦当成为产品设计选材的必要因素加以考虑。
绿色设计作为设计的一个发展趋势，近年来越来越引起人们的关注，国际市场上已经开始出售印有“eco—mark”生态标志的商品，如废塑料胶的再生制品，婴儿尿布、再生纸的购物袋和包装等。
从绿色设计的理念出发，产品设计中材料的使用应该注意两个方面：
1.绿色材料选择与管理
在设计中应首选环境兼容性好的材料，减少对环境有破坏和污染的材料使用，避免使用有毒材料，强调使用材料的经济性，摒弃无用的功能和纯装饰的样式，材料的使用应该单纯化、少量化、，尽量避免多种不同材料混合使用。
2.产品的可回收性设计
综合考虑材料的回收可能性，选用可回收或者能重复使用的材料，或者直接利用回收或工厂废弃的材料进行再设计。
近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对工业产品材料应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。②
木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。
1）良好的加工性能
木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍，这使产品结构更加坚固，在一定程度上解决结构缝合的问题，产品可以被更好的造型，。
2）良好的强度性能
木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。③
3）具有耐水、耐腐性能，使用寿命长
木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。
4）优良的可调整性能
通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。
5）具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6）原料来源广泛，生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
7）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小按不同要求组装成多种产品。且木塑这一新型材料，既有天然的亲和力，且型号、颜色多种多样满足设计求新、求异的要求。
8）价格便宜，减少工业产品造价，产品可以100%的回收再利用，符合环保，没有污染。该材料还可以制做建筑模板、地板、景点装饰、户外用品等，应用范围广阔，市场庞大。
参考文献
[1] 《产品设计材料与工艺》殷晓晨，张良，韦艳丽，编著.合肥市工业大学出版社.
[2] 《混杂纤维复合材料》宋焕成，张佐光，编著.北京航空航天出版社.
[3] 《复合材料与工业设计》何宇生，编著北学工业出版社.
作者简介
金林轶（1991—— ），西南交通大学艺术与传播学院，专业：工业设计。
[关键词]木塑复合材料 环保 绿色设计
中图分类号：TU532 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0260-01
复合材料是由两种或两种以上的单一材料复合而成的材料。它的覆盖面非常广泛，例如加入植物纤维的泥土和钢筋混泥土等可以看做复合材料，用高级纤维增强的聚合物金属和陶瓷等也是复合材料。复合材料作为一种工程上广泛采用的结构材料，人们自然非常关注它的力学性及巨大的可塑性，这为现代设计的进步提供了有力的支撑。
现代设计，通常被称为“功能主义设计”，又称为“技术美”，或“机器艺术”。 现代主义设计是从建筑设计发展起来的，20世纪20年代前后，欧洲一批先进的设计家、建筑家形成了一个强力集团，推动所谓的新建筑运动，这场运动的内容非常庞杂，其中包括精神上的、思想上的改革，也包括技术上的进步，特别是新的材料的运用，把几千年以来建筑完全依附予木材、石料、砖瓦的传统打破了。继而，从建筑革命出发，又影响到城市规划设计、环境设计、家具设计、工业产品设计、平面设计和传达设计等等，形成真正完整的现代主义设计运动。本质上现代主义设计的基础是功能主义，主张形式遵循功能，以满足人们的需求和潜在需求为原则。现代设计与制造理论正日益渗透到家具业中来，为了满足现代设计的要求，设计的产品需要在功能和美观上达到一个平衡及高度，新材料的开发已经和现代设计的进步挂钩，我们需要更加优越的材料来满足设计的需求，而优越的材料也只有经过被设计才能更好体现出其本身价值，而新颖又实用的复合材料恰好能填补这个需要。
一、复合木塑材料
木塑复合材料是“生物质—聚合物复合材料”的俗称，为生物质与聚合物复合而形成的复合材料，最初由木材和塑料用合成树脂制得。生物质是由生物细胞或者其代谢产物构成的天然有机高分子材料，主要包括木材、竹藤材、灌木、芦苇等各种草类、农作物秸秆，以及各种农林加工剩余物等，它们的共同特点是由纤维素、半纤维素和木质素三种主要有机高分子化合物和含量较少但种类繁多的抽提物组成。生物物质作为材料使用时称为生物质的材料，绝大部分具有木质化了的纤维细胞结构，所以常称为木质纤维材料，蕴藏量巨大，是唯一可自然再生的基础材料。用于生产木塑复合材料的聚合物原合材料的原料来源及其广泛，尤其值得注意的是，它可以利用废旧的塑料和废弃木质纤维材料为原料，原料包括各种合成树脂、塑料、橡胶、合成纤维，以及这些高分子材料制品的废弃物等。可见其生态环境意义不容忽視。而且可回收再次利用，称得上真正意义上的环保、节能、资源再生利用的新颖产品。随着人们对环境资源重视程度的提高，以废旧物资回收和资源综合利用为核心的循环型经济发展模式已成为世界经济发展的趋势。大力开发资源循环利用技术，将对国民经济发展和环境可持续发展产生深远影响。
二、设计
材料是功能与技术的载体，材料的合理应用对设计有着重要的意义。历史上几次材料的重大发明与应用都极大的刺激了设计理念的发展。材料是设计产品的物质基础。任何产品的造型都与材料及其成型加工技术有着密切的关系。复合材料是一种多相的材料，和常规材料有着完全不同的特点。它给设计者提供了较多的设计自由度，可以再设计结构、造型的同时涉及材料。①一旦做出了这种选择，基本上就确定了复合材料产品的造型及其性能，因此，材料对于造型来说，它有一定的制约性。例如玻璃钢管道，其形状的大小、线形都受到玻璃纤维缠绕成型工艺的制约，它们不可能像手糊成型那样随心所欲。
现代产品设计的范畴已经扩展至产品的设计、生产、销售、使用和废弃的整个生命周期，工业产品的环保功能已经成为设计评价的重要目标之一，因此造型材料在生产和使用的过程中的节能高效、无污染、、低公害，在废弃过程中的易回收处理、易降解再生等环保性能亦当成为产品设计选材的必要因素加以考虑。
绿色设计作为设计的一个发展趋势，近年来越来越引起人们的关注，国际市场上已经开始出售印有“eco—mark”生态标志的商品，如废塑料胶的再生制品，婴儿尿布、再生纸的购物袋和包装等。
从绿色设计的理念出发，产品设计中材料的使用应该注意两个方面：
1.绿色材料选择与管理
在设计中应首选环境兼容性好的材料，减少对环境有破坏和污染的材料使用，避免使用有毒材料，强调使用材料的经济性，摒弃无用的功能和纯装饰的样式，材料的使用应该单纯化、少量化、，尽量避免多种不同材料混合使用。
2.产品的可回收性设计
综合考虑材料的回收可能性，选用可回收或者能重复使用的材料，或者直接利用回收或工厂废弃的材料进行再设计。
近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对工业产品材料应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料这种既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。②
木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。
1）良好的加工性能
木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍，这使产品结构更加坚固，在一定程度上解决结构缝合的问题，产品可以被更好的造型，。
2）良好的强度性能
木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。③
3）具有耐水、耐腐性能，使用寿命长
木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。
4）优良的可调整性能
通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。
5）具有紫外线光稳定性、着色性良好。
6）原料来源广泛，生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。
7）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小按不同要求组装成多种产品。且木塑这一新型材料，既有天然的亲和力，且型号、颜色多种多样满足设计求新、求异的要求。
8）价格便宜，减少工业产品造价，产品可以100%的回收再利用，符合环保，没有污染。该材料还可以制做建筑模板、地板、景点装饰、户外用品等，应用范围广阔，市场庞大。
参考文献
[1] 《产品设计材料与工艺》殷晓晨，张良，韦艳丽，编著.合肥市工业大学出版社.
[2] 《混杂纤维复合材料》宋焕成，张佐光，编著.北京航空航天出版社.
[3] 《复合材料与工业设计》何宇生，编著北学工业出版社.
作者简介
金林轶（1991—— ），西南交通大学艺术与传播学院，专业：工业设计。