塑木復合材料是以木粉、稻殼、秸稈等木質纖維材料和以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)為塑料復合而成。因其具有優良可塑性、表面裝飾多樣化、易于二次加工、經濟可持續,綠色環保等特點,WPC 制品被大量地應用在園林造景、建筑裝飾、家具制造及包裝運輸等領域。塑木 制品的性能多樣,如果不依其應用場景進行選擇和使用,不僅難以發揮其優勢,而且還可能在制品開發、材料推廣、用戶體驗等方面出現一些問題。因此,基于場景化設計(scenario-based design,SBD)理念和方法對 塑木制品進行設計和應用,是提高其附加值的關鍵。
功能化塑木制品開發的途徑包括配方體系改進、成型工藝改進和二次加工設計等。通過對配方體系調整,如采用不同組分、不同比例及不同組配順序實現材料的性能差異;通過對成型工藝進行控制,使材料在成型后具備不同的結構,從而擁有不同的物理化學特性;通過二次加工設計,可以使塑木制品具有新的結構造型或功能,如通過對塑木室內墻板表面打蜂窩狀微孔,增強其吸聲降噪的效果。塑木易燃,燃燒產生的煙可造成傷害;塑木在長期使用過程中,其物理力學性能會降低;另外,塑木中存在的生物質成分也會使其受到微生物的破壞等,這些都是促使對塑木進行功能化研究和開發的重要影響因素。如果從SBD方法出發,在不同場景下必然要求塑木擁有不同的性能,來滿足該場景下用戶的需求。目前研究者們采用的主要改性方式是在材料配方中加入助劑,來實現阻燃抑煙、耐老化、耐候及抗菌等功能。如在成型過程中引入泡孔制成發泡塑木,材料內部的泡孔結構可以鈍化裂紋尖端、阻止裂紋擴展,克服塑木脆性大的缺點,同時改善其抗沖擊性能和伸長率;在應用方面,塑木內部泡孔結構增加了隔音、隔熱和緩沖的效果,即通過改變材料的結構來實現功能化。塑木及其制品本身具有優良的性能,隨著研究的深入和市場的拓展,在材料推廣、制品開發、用戶體驗等層面有必要采用新的理念和方法來指導其高附加值利用。將SBD方法應用到塑木制品的功能化開發思路中來,以使用場景需要和用戶需求來引導材料研發環節,把用戶需求與材料研發直接聯系起來,讓用戶體驗變得更為重要,明確塑木制品功能化開發的途徑,豐富塑木制品的設計空間,提供優化塑木制品體驗的方法,從而推動塑木制品的高附加值利用和健康可持續發展。