《世界林业动态》2014年第23期报道 - 日本《木材情报》2013年4月发表了秋田县县立大学木材深加工研究所教授中村 升的文章，介绍了木塑复合材的全球发展现状和未来。

在日本木材综合情报中心的主页上，发布了用于1985年开业的东京证券交易所使用的木塑复合材（Wood Plastic Combination:树脂注入型WPC）地板的照片。这是木材和塑料的复合材料，但这种产品不同于现在世界上的生产量正在增加的WPC（Wood Plastic Composites:混炼型WPC）。关于WPC，《木材情报》2009年8月已经做过介绍，本文仅就混炼型WPC的现状和未来加以概述。

一、WPC的历史

树脂注入型WPC在20世纪70年代实现了产品生产，但是，关于混炼型WPC（以下称"WPC"），在北美莫比化学公司开发的地板材面世后经过了20年。在欧洲也从20世纪70年代开始进行研究，1999年在世界上最早发售了面向普通用户的WPC专用挤压成型机。在日本，1993年MISAWA（株）开发了将聚氯乙烯和木粉混合的"M-板"（M-wood），用于本公司住宅商品的内装修，这是最早引进WPC的案例。此后，1997年积水树脂（株）发售了"橙色木板"，成为日本公共户外用WPC市场的萌芽。现在，在成为日本主流的异型成形木板材（wood deck）以1999年爱因工程（株）、现在的WPC集团（株）开发的"爱因板材"和三泽房屋（MISAWAHOME）开发的"M-wood2"为起源。

二、WPC的种类和制造

根据WPC的木粉填充率，将填充率在5%~30%、约40%~60%和70%以上的分别称为低填充WPC、中填充WPC和高填充WPC。中填充WPC以户外用途为主，为产生包括手感在内的木质质感和填料的填充效果带来的功能进行了填充。高填充WPC现在还没有很大市场，但作为像塑料那样能够成形的木材受到关注。在市场上所说的WPC一般是指40%~50%的中填充WPC，因此下面主要介绍中填充WPC，而且木粉尺寸为100~500 μm（1μ是百万分之一）。

塑料以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等烯烃树脂为主。PE的加工成型性能良好，有弹性，不容易产生裂纹，而且耐候性好，较多地用于对质量要求高的场所。另一方面，PP强度高，有刚性，且耐热性良好。但是，目前在户外几乎没有因原料而产生差异。在海外，较多地使用聚氯乙烯，但在国内仅限于内装修而没有被用于户外。

作为填料的木材是亲水性的，但塑料是疏水性的，即所谓水和油的关系。如果只是使两者混合，只能成为木粉和树脂的单纯混合物，而不能成为复合材料。因此，一般的做法是添加马来酸酐改性聚丙烯等偶联剂，改善木材和塑料界面的相容性能。

成型方法与塑料一样，可通过挤压成型、注塑成型、模压成型等成型技术，但使用最多的是挤压成型。成型温度为200℃左右，控制在不改变木质材料性质的230℃以下。当初，单层成型品是主流，但没有替代木材，在作为工业产品使用的独户住宅板材中，为减少维修，满足对高耐候性的要求，现在以双层成型成为主流。这是在内层使废塑料和木粉（中填充物）混炼，在外层使未利用过的树脂和木粉（低填充物）、颜料等混炼，同时成型的制品。

三、WPC的市场动向

截至2010年，全球WPC的市场规模为150万t，其中北美100万t、中国20万t（也有统计为50万t，预测2015年为500万t）、欧洲17万t（其中德国为7万t；建筑和家具用约12万t，汽车用约5万t）；每年增长了2位数。在北美和欧洲，以木材工业的副产品为原料；在亚洲以森林及农业副产品的所有种类的纤维素为原料。2012年日本生产了3.1万t。预计WPC今后仍将会持续增加，中国尤其值得关注。

现在，全世界有500家公司在生产和销售WPC，各国对其产品开展着跨国销售竞争。中国制造提供了低价格产品，欧洲制造提供了更环保的产品，北美提供了包括外壁、窗框等用途在内的赋予独具匠心的产品，日本提供了同时具有高耐久性和木材质感的产品。今后WPC仍将继续吸引人们的关注。

四、WPC是否会腐朽

WPC大部分是用于户外的板材，这是因为通过PE及PP等疏水性塑料将木粉包埋的胶囊效果可产生高耐水性和耐久性。但是有报告称，1998年使用中的WPC板发生了腐朽菌的子实体（蘑菇），WPC也会腐朽。WPC被称为是不吸收水分的材料，但实际上进行长期在水中浸泡试验后表明，WPC中木粉的含水率容易超过有腐朽危险的纤维饱和点（含水率约28%），而且还会发生颜色变白等退色现象。

关于WPC的耐候性及耐久性，与WPC的紫外线退化及WPC中的水分浸透有关，要提高木粉及塑料的耐水性，关于木粉和塑料的界面强化（粘结性、相容性）等技术开发十分重要。WPC不使用防腐剂及防蚁剂等药剂而提高耐久性是被市场接受的重要原因之一，如何阻止水分浸入WPC是关键。

五、创新的可再生材料和生物系列产品

对环境的考虑及面向气候变化问题的解决，环境负荷更小的材料备受关注。在欧洲，正在推进生物类的塑料及合成品、WPC及NFRP（Natural
Fibers Reinforced Plastic:天然纤维强化塑料）的开发。利用WPC的汽车配件，采用了压缩成型、热成形及注塑成型技术，如车内扬声器等。

作为塑料的增强材料，添加了玻璃纤维及碳纤维等纤维状材料的纤维增强塑料其强度高，被用于汽车制造等。就WPC而言，还存在着一些问题，未能实现向纤维增强塑料的发展，但将木材的纤维微细化到纳米水平和用于塑料的纤维增强材料的研究正在大量进行，可以充分期待实现实用化。例如，福特汽车等开发了用于生产电池容器和扶手的将PP掺入纤维素纤维的纤维增强塑料。2013年3月18日的新闻发表了王子控股和三菱化学，利用将纸浆粉碎至极细小的"纤维素纳米纤维"，在世界上首次成功地研制出可以卷成卷的纸制透明纸。这种透明纸，因为与树脂复合，所以具有树脂的透明性、随温度变化产生的伸缩小、结实有柔性等特长，可以向电子、运输器材、建材、医疗等领域拓展用途。

今后，日本建筑用材等以前的需求市场增加无望，要求利用全新的木材，期待着利用可再生材料——木材，开发出创新的产品。