【興新聞/媒體公關組】興大開發環保木塑材 榮登國際期刊Top25

【圖文/媒體公關組】戶外經常使用到的木質塑膠複合材料，簡稱「木塑材」（Wood-plastic composite, WPC），是混合木料與塑膠製成的板材，同時具有木材和塑膠的優點，比一般木材更為防蟲防水耐腐，又有塑膠容易加工成形的特性，是目前相當熱門的環保型複合材料。中興大學研究團隊花費一年多的時間，利用回收的廢塑膠與廢木料開發製成「木質塑膠再生複合材」（簡稱「再生木塑材」），且藉由不同的搭配比例，得出最適當的製作組合。此項研究去（2012）年獲得優秀的國際期刊Construction and Building Materials刊登，並在當年度的961篇研究論文中，瀏覽熱門度 Top25 排名第 17，也是唯一入榜的台灣團隊，該期刊今年9月公布統計結果。

該團隊由國立中興大學森林學系楊德新副教授與香港理工大學土木與環境工程學系呂紹元助理教授共同組成，他們回收木粒片與回收聚丙烯塑膠（recycled polypropylene, RPP）進行混煉製木塑粒，再利用押出成形方式製成，除保留木塑材原本的優點外，將來廢棄時，仍可再進行破碎、混煉、成形製程，達到減廢、再生、再利用的目的，可有效解決國內木料與塑膠廢棄料處理因難的問題，此外，該研究團隊目前亦與林業試驗所利用組林振榮博士成功開發利用回收的茶葉渣製成茶葉-塑膠再生複合板材。

該篇研究另項受到關注的發現則是找出最適當的製作組合。楊德新表示，由於木材與塑膠是兩種不同性質的材料，複合過程中需考量木粒片尺寸、耦合劑與潤滑劑之添加量、木粒片與聚丙烯塑膠之比例等因素，研究團隊在參考文獻、測試過數十種組合後，最後得出最適當的組合，製出的成品經過測試，不管在吸水量、吸水厚度膨潤率，或是抗彎強度與抗拉強度上的總體表現均優於目前商用之木質板材，同時亦符合目前國家標準草案所規定。以木粒片與塑膠比例為1：1之材料結果其24小時之吸水厚度膨潤率為0.57％、抗彎強度為29.5 MPa、抗彎彈性模數為2.86 GPa、抗拉強度為15.3 MPa。

研究結果顯示，木粒片尺寸以<125 微米（μm）最佳，若木粒片過大，將使木粒片與塑膠的混煉程度受到影響；在耦合劑與潤滑劑的添加量方面，兩者均添加3％為較佳之比例，過多與不足皆會造成含水率與吸水厚度膨潤率上升，以及抗彎強度、抗拉強度下降的問題；而在木粒片與回收聚丙烯塑膠之比例以50/50可視為較佳，隨著木粒片比例的增加，成品的含水率、吸水厚度膨潤率與強度性質上均有下降之趨勢。

楊德新指出，由於木塑材常被使用在戶外設施上，因此更須注意材料的耐熱性與耐光性，目前研究團隊也進一步完成木塑材的耐候測試，同時透過添加色母、光安定劑以及紫外線吸收劑，研製更能符合戶外使用的長效型綠色複材。