塑木复合材料,简称塑木复合材(wood-plastic composites,缩写为WPC),又称木塑、塑木、环保木等。在美国材料试验协会标准(ASTM)中给出的定义是“一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料(也可以是多种塑料)制成的复合材料”。
1、塑木行业简介
近年来,塑料制品大量消费带来的降解、回收难题成为了社会亟需解决的环保问题之一。根据中国物资再生协会再生塑料分会提供的统计数据,2022 年我国约有 6,300万吨的废塑料需要处置,其中回收再利用的废塑料有 1,890 万吨,仅占 30%,我国废旧塑料的回收量远远小于塑料的生产量,这样势必导致废旧塑料的日益堆积。
此外我国是人均森林面积最为匮乏的国家之一,由于经济的快速发展,木材用量日益增加,现有木材供应将不能解决人们生活所需。随着全球环保意识的日益加强,在国家循环经济政策的引导下,保护资源、加强资源再生利用的呼声日趋高涨。
人们对环境资源的重视程度日益提高,以废旧物资回收和资源综合利用为核心的循环经济发展模式已成为世界经济发展的趋势,而开发应用塑木复合材料是解决废旧塑料回收再利用、减少木材使用量的一个有效途径,是资源循环利用及可持续发展的典型代表。
塑木解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题,同时可在庭院建设、建筑装饰、市政园林、旅游设施等众多领域替代实木、塑料和铝合金等使用,属于符合循环经济的新型绿色建材。
塑木是由再生塑料(由废旧的聚丙烯 PP、聚乙烯 PE、聚氯乙烯 PVC 等回收制成的)为原料,通过添加木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤出成型等塑料加工工艺,生产出的板材或型材。
塑木生产所需的原料资源丰富,其中,再生塑料通过废塑料回收再利用制成,不仅来源广泛,且兼具环保和价格低廉的实用性功能;各类木材的木粉和各种植物纤维都可作为原材料,如工农业的废弃物,木屑、木粉、木材边角料、稻壳、秸秆、竹粉等。
由于兼备木材与塑料的双重特性,塑木材料克服了木质材料吸水率高、易变形开裂、易被虫蛀霉变的缺点,既保持了实木的亲和性,又具有防潮耐水、耐酸碱、抑真菌、抗静电、防虫蛀等良好的性能。塑木制造的主要工艺有挤出成型、热压成型、注塑成型等工艺,目前应用最为广泛、技术最为成熟的是挤出成型工艺。
塑木在加工过程中也会产生边角料和废料。因其产品配方的特殊性,这些边角料和废料,甚至使用过的塑木复合材料制品经回收后,可粉碎后再二次加工成产品。因此,塑木复合材料生产技术的本质上是对资源的整合、循环和再利用,有着极高的经济与社会价值,具有环保减排和循环经济的特点。
2、塑木行业发展情况
塑木材料的规模产业化推广源于上世纪 90 年代的美国。随着技术水平的提高,塑木逐渐具备了塑料、木材、金属等单质材料的优点,现已在新材料领域自成一体。作为一个跨多个领域的新兴产业,塑木复合材料利用再生资源,主要采用可以大量循环再生原料制成,因而具有较高的科技含量和鲜明的产业特点。
(1)塑木复合材料应用前景广阔
由于塑木良好的性能和绿色环保的特点,目前各类塑木制品在欧美等发达国家形成了比较成熟规范的产业和市场,得到较为广泛的应用,产品的应用领域已从早期单一以生产普通物流运输托盘为主,逐步扩大到庭院建设、建筑装饰、市政园林、旅游设施、汽车工业、包装及运输业等多个领域。除铺板以外,还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、防潮板等,均可使用塑木复合材料产品。
此外,还可用于装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘,以及家具(包括室外露天桌椅)、船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架、推叠板、百页窗等等。塑木复合材料可以替代实木、塑料和铝合金等材料,具有广泛的应用场景及良好的发展可持续性,产业发展前景广阔。
(2)中国塑木产业高速发展
近年来,我国塑木市场正在快速增长,总产销量的年均增长率超过 20%。塑木复合材料在上世纪 90 年代进入我国,中国塑木产业经过 20 余年的高速发展,从 1998 年不到 1 万吨的体量,到 2012 年一举超越美国,现在已经成为全球首屈一指的塑木大国。根据《中国塑料工业年鉴(2021)》,2020 年全球塑木市场容量约为 500 万吨,而中国产销量约为 300 万吨,是全球第一大塑木生产和出口大国。
根据《中国塑料工业年鉴(2021)》,2020 年国内塑木生产企业约 500 家,其中户外 PE 塑木生产企业约 130 家,产能 150 万吨,年生产能力 5 万吨以上的企业共 5 家;室内 PVC 塑木生产企业 400 余家;联结在塑木产业链的上下游企业超过 2,000 家,主要分布在华东、华南、华中地区。
通过十几年的发展,中国塑木产业在产量、质量、技术等方面取得了巨大进步,应用范围不断扩大,产品性能不断提升,部分已高于国际水平,如国内产品可以设计出更加逼真的木制品表面,产品的整体性价比也更具优势。根据中国林产工业协会木塑复合材料专业委员会统计数据及预测,未来 5 年中国塑木复合材料产销量预计将以超过 10%的复合增长率快速发展。
(3)全球塑木市场需求持续增长
据 StrategyR 统计,2022 年全球塑木复合材料市场规模预计为 56.19 亿美元,到 2030年市场规模预计将达到 125.98 亿美元,复合增长率为 10.62%。塑木复合材料最大的市场在北美,在当地的使用量已具相当规模,由于使用场景广泛,其市场规模长期保持着较快的增长速度,市场规模预计从 2022 年的 14.92 亿美元增长至 2030 年的 29.16 亿美元,复合增长率达到 8.74%。
由于美国及加拿大的市场进入门槛较高,本土的生产企业无论是规模、品牌都高于国内生产企业,但国内仍有少数有实力的龙头企业在努力开发,并取得一定的成效。欧洲市场整体增长较快,产品销售以普通产品为主,但全包覆共挤塑木产品的销量增长较快。全球其他的新兴市场同样增长较快,比如东欧、东南亚、北欧、南美及大洋洲等,国内很多塑木企业通过展会等方式积极开拓新兴市场,取得不错的效果。
(4)我国塑木市场空间广阔
随着业内企业产品推广力度的加大和研发新产品的进度加快,塑木产品在国内的应用向市政工程、庭院阳台装饰等各个方向拓展,特别是在家庭庭院、阳台装饰里的应用,拓宽了产品的应用范围,成为了塑木产业新的增长点,进一步扩大了国内塑木市场的市场容量。与欧美成熟市场相比,塑木产品在国内市场还有着相当大的市场增长空间。