华农王清文团队：让木屑变身高性能建材
华农王清文团队：让木屑变身高性能建材
近日，华南农业大学王清文教授领衔的团队凭借木塑复合材料关键技术，荣获广东省技术发明奖一等奖，实现了学校在该类奖项零的突破。这项历时20余年的科研成果，不仅攻克了传统木塑材料的缺陷，更推动我国木塑产量从30万吨跃升至近500万吨，为环保建材产业注入了新的活力。
技术突破：从“边角料”到高性能建材
在华南农业大学的实验室里，一堆看似普通的木屑和废塑料，经过一系列复杂的工艺处理，摇身一变成为各种颜色和形状的地板、墙板、立柱等建材。这些看似简单的建材，凝聚了王清文教授团队20多年的心血和智慧。
木塑复合材料，顾名思义，就是以热塑性塑料（如PE、PP、PVC等）为基体，以木质纤维（如木屑、竹材加工剩余物、农作物秸秆等）为填充增强材料，通过熔融复合、挤压成型等工艺制备而成的复合材料。这种材料兼具塑料的易成型性和木材的二次加工性，是一种典型的生态建材。
然而，传统木塑材料存在两大致命缺点：材料强度不够，容易脆断和蠕变；防火性能差，耐候性不佳。这些缺陷严重限制了木塑材料的推广应用。面对这些挑战，王清文团队没有退缩，而是迎难而上，经过20多年的持续攻关，终于找到了突破口。
团队基于动态界面流变理论创新，采用多元复合、协同增效策略，成功克服了传统木塑材料的缺陷。他们通过优化配方和工艺，不仅提高了材料的强度和韧性，还显著改善了其防火和耐候性能。这种新型木塑材料不仅可用于地板，甚至可以作为柱子、房梁等承重材料，完全可以用木塑材料盖一座“木屋”甚至是三层小别墅。
性能优势：绿色低碳与耐用性的完美结合
新型木塑建材具有诸多优异性能，使其成为传统建材的理想替代品。
首先，它是一种典型的生态建材。在生产过程中，可以大量使用木屑、秸秆等生物质废弃物和废旧塑料，为固废的循环利用找到了一条重要出路。据统计，每生产1吨木塑复合材料，用于替代天然木材可以实现减排二氧化碳7.5吨，间接增加森林碳汇，木塑产业能带来显著的生态环境效益，是一个典型的低碳产业。
其次，这种材料具有出色的耐候性。由于塑料将木质纤维包覆起来，可以有效阻挡微生物的孢子传播，从而实现物理上的防潮、防腐。这种特性使得木塑材料特别适合在潮湿环境中使用，如景区公园的亭台楼阁，既可以保留中式美学的木质美感，又不用担心虫蛀、腐朽等问题。
此外，木塑材料还具有20年免维护的长寿命优势。更令人惊喜的是，这种材料可以实现循环利用。实验室模拟结果显示，木塑材料循环7次后，强度损失仍不超过15%，也就是说，其85%的性能能够保留。这种可循环性大大延长了材料的使用寿命，进一步降低了环境影响。
应用场景：从建筑到汽车的全方位覆盖
木塑复合材料的优异性能使其在多个领域展现出广阔的应用前景。
在建筑领域，木塑材料已被广泛应用于地板、立柱、房梁等结构件。其防水、防潮、耐腐的特性，特别适合用于户外建筑和亲水建筑。在园林庭院中，木塑材料被用来制造室外桌椅、庭院扶手及装饰板、露天地板、废物箱等，既美观又耐用。
在包装行业，木塑复合材料目前在国际上应用最广的产品是托盘。近年来，中国托盘市场总体是向上发展的趋势，托盘年产量大概为3亿片，托盘市场保有量达到14.5亿片左右。
在汽车工业中，木塑复合材料因其优异的性能，已被多家知名汽车制造商用于内饰件基材。福特、奔驰、奥迪、宝马、丰田、雪铁龙、沃尔沃等名牌轿车的装饰件基材，均使用了木塑复合材材料。从近几届国际汽车博览会推出的轿车等零部件产品看，采用木塑复合材料制造轿车内装饰基材，已经成为此类产品发展的趋势。
产业化现状：从实验室到市场的成功转化
王清文团队的技术突破不仅停留在实验室阶段，更重要的是实现了产业化应用。目前，国内使用王清文相关木塑技术的企业已有数十家，其中还有两家公司是上市企业。这些企业生产的木塑产品不仅在国内市场占据重要份额，还远销海外，赢得了国际市场的认可。
从2011年到2023年，全国木塑产量从30万吨增长到近500万吨，增长速度非常快。这种快速增长的背后，是王清文团队技术的有力支撑。他们的创新技术不仅提高了产品质量，还降低了生产成本，使得木塑材料的生产成本已低于实木材料。这种成本优势将进一步推动木塑材料在市场上的普及。
未来展望：科技创新引领产业升级
尽管木塑复合材料已经取得了显著的成果，但王清文团队并没有止步不前。他们正在不断优化材料性能，开发新的应用场景。目前，团队正在尝试用生物质材料制作风力发电机的风电叶片，以应用于绿色能源产业。这一创新如果成功，将为木塑材料开辟全新的应用领域。
同时，团队还在积极探索木塑材料在交通、铁路、航运、汽车、电器、包装等更广泛领域的应用。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，木塑材料有望成为木材、金属、塑料、陶瓷、玻璃等传统材料的有力竞争者，实现资源利用的最大化。
华南农业大学王清文教授团队的木塑复合制造技术，不仅为环保建材产业注入了新的活力，更为我国实现“双碳”目标开辟了新的路径。这种变废为宝的创新技术，正在为建设美丽中国贡献着科技力量。