木塑复合材料国内专利技术综述.pdf

江西化下
2018午第2期
木塑复合材料国内专利技术综述
车宁管婧超
国家知识产权局专利局专利奁协作天津中心,天津300300
摘要:本文在检索了大量国内利文献的基础上,对木塑复个材料相关を利技术进
行收集和分析,主要包括対国内巾请量趋势、巾请人类、主要巾请人分布、原料类、应
用领域以及主要申请人的を利技术等相关研究进行梳理和统计分析;对木塑复合材料领
或未米的技术父展进行预测。
关键词:木塑复合材料加工
木塑复合材料足利用废芥木材、作物秸秆等植物
纤维和塑料混合,加入助剂,通过热压、挤出等T艺制
成的一种高性能新复合材料12。本文重点对木塑
国年销
复合材料技术的内专利进行了检索和分析。早在20
0国外审人
世纪早期,用木粉和酚树脂制作的木塑复合材料已
经出现;20世纪八九十年代,美国 Woodstock公可、Trex
1-199119-1991991997199-210)200-202-2006200-302201220133016行2017
公司分别采用聚内烯、聚乙烯与木粉或木纤维生产木
塑复合材料,用作汽车内衬板、野餐桌、地板材等,此
图1木塑复合材料国内专利申请趋势
,木塑复合材料迎来莲物发展的新时代3。同内
木娥复合材料研究起步较晚,2004年开始进入活跃发
展阶段,东北林业大学、南京林业大学等高校均丌展了
较为系统的研究。本文通过对木塑复合材料技术国内
专利进行了统计分析,希给予木塑复合材料行业的
发展方向起到一定的参考作用。
1木塑复合材料专利申请态势分析
通过对木塑复合材料领域技术发展脉络进行梳
理,结合各数据库文献量和文献分布特点,选择中文摘
图2国内专利申请人类型分布
要专利数据库 CNABS进行檢索,檢索选择主要关键词其、建筑、包装、车辆装饰等领域的企业快速成长,木
有木塑、塑木、复合、材料、加工.,分类号有B29C43、复合材料的相关技术也在相应地卡富和发展。
B29(A45、B29(47、(081.等,检索日期截止至2017年6
1.2主要申请人分布
月14日
图3M示了主要专利申请人分布情况,其中,东北
1.1专利申请量趋势分析
林业大学、安徽北马科技有限公司、桂林理工大学、曾
图1为困内专利中请趋势图。可以看出,木塑复胜、南京林业大学等为该领域的主要申请人。可以
合材料最早在1989年已经开始在中国申请,但在1989看出,高校、科研院所比较注重该领域的研发和保扩护
2003年期间的中请量较小;从2004年开始,木塑复知识权保护意识较高。随着科技的发展以及国内市
合材料研究进人活饫期,を利申请数量大幅提高,从场的扩大,相信会有越来越多的公司投入到木塑复合
2004-2006年间的13件迅速增长到2013-2015年间材料的研发推广上来。
的高峰83件。2016至今安利申请数量有所降低,这足
1.3主要原料分析
因为部分专利的公开时间滞后,没有被完全统计
图4为木塑复合材料中植物纤维材料比例图。如
图2足国内を利申请人类型分布,可以看到,企业图所示,木粉、秸种粉、糠粉、竹粉、果壳粉因为来源
比例较大,其次是高校、科研院所及个人。其中,泛、价格低派,是植物纤维的主要种类,其中,木粉的使
内研究木塑复合材料的高校或科研院所多集中在林最广,研究最多,占比31%;秸种粉和糠粉次之,分判
业、理T类院校;随着对木塑材料的需求不断增长,家占据16%和13%。其他材料主要包拓淀粉、树皮粉、草
作者分萃197-),女,陕西人,博+研究生,助理研究员,主要从事发明专利的实质审査工作
2018年4月
木戦复合材料国内专利技术综述
靠甲?內师甲
上大学
山理工大学
来寸赤二甲
万,
南烹业大学
皆,”
安北?有国公司
2
图5热塑性塑料材料使用比例
图3木塑复合材料技术主要申请人分布
农业大枷架、制鞋等领域。
粉、咖啡渣、花売、茶叶等。各种佰物纤维的使用有
3%
利于降低成本和资源冋收利用,除了木粉可以从家其
9%
建筑等设施进行回收利用,应用最?之外,新疆巾请人
对棉花売、海南屮请人对咖啡渣、江苏中请人对当地植
物荻草的回收利用等,均体现了因地制宜的特点
五米芯
图6木塑复合材料应用领域比
木村钉推打捱
2国内专利技术演进
木塑复合材料最早在国内出现是在1989年,庞
民等人中请了一项专利(CN89107278),在三片桦木片
之问放置废口PF.膜,然后进行热压,并对成型后复合
板的胶合强度、含水率进行测试,该巾请开启了本塑复
仚材料领域在国内的开发和研究的先例。1991年,林
图4植物纤维材料使用比例
志德申请了一项专利(CN91107344),利用高压气体的
图5展示了木塑复合材料中热塑性戦料材料比例爆轰力使悴木的毛细管孔扩张,充入塑料及助剂对木
情况。通过分析,使用的热塑性娥料主耍包拓乙烯、材改性,提高∫木材和塑料的相爷性,具石比同类材料
聚内烯、聚氯乙烯、聚米乙烯四大类,均为通用的热塑更高的比强度和比模量
性塑料。占比10%的其他材料主要包括聚碳酸
在此后到2000年則问,木复合材料在内发展
聚氯胶树脂、聚甲、聚异丁烯、聚对芣二甲酸丁二醇缓慢,平均每年仅有不到一项专利巾诗,均为个人巾
等。这些热塑性蛔料均有各自的优势和弊端:聚丙请,热乐成型为最主要的加TT艺,这是因为热下成型
烯木戦复合材料比繁乙烯木戦复合材料的弾性模量、エ艺简单,成本较低,対原材料的形参、す没有要求,
拉仲度、硕度高,但是太过坚初,较难连接固定;聚非常合制造对性能要求不高的木如复合制品。直到
氯乙烯可以通过废山电缆皮等进行回收,成本较低,但2002年,北新建材(集闭)有限公同中请了一项を利
添加剂过多通常被认为对环境不友好:低密度聚乙烯(CN0210412),利川专川接枝剂对木粉和塑料表面进
力学性能较差,帟度聚乙烯综合性能更优,是木塑复行接枝处理,有效增强了木粉和塑料间的界面强度,提
合材料中最受欢迎的塑料。聚乳酸基及淀粉基木塑复高了材料的拉伸、弯山、冲击強度,并采用迕挤出工
合材料由于主要组分可以被降解,属于环境友好型复艺,实现了高效的T业化生产。
合材料,因而成为近年来的研究热点。
从2004年开始,随着我国经济迅速发展,人民生
1.4木塑复合材料应用领或分析
活水平提高,对木塑复合制品的需求逐渐増加,研究人
木复合材料既具有塑料的易成型性,义有木材员对木塑复合材料的兴趣越来越高,该领域的进人活
的可降解性,被广泛应川于各个领域。图6限示了其妖发展阶段,利申请数量大幅提高。2004年,华南理
应用情况,可以看到,建筑领域应用比例最高,为42%,工大学在高校和科研院所中率先始了木塑复合材料
这是周为木塑复合材料具有隔热保温、防腐、装饰性的研发(CN20041007710),采聚烯烃与多体固相
强、维护较少、不易丌裂的特点,比传统建材更イ优势;接枝共聚物作为界相容剂,著收善了琉水性塑料
家具领域次之,22%;工业、车辆船舶、但装领域比例差与亲水性木粉或植物纤维之间的相容性和界闻结合
判不大。此外※加于消防产品、3D打印原材料、力、使复合材料的模量强度、尺寸稳定性、耐水性等大