木材塑膠複合材料之產品研發最早始於1916年由勞斯萊斯汽車公司，利用木材填充塑膠製成之齒輪槓桿配件，而此類複合材料之起源則係1907年由Leoh Bend 博士在實驗室成功開發出來，直到1970年代才由義大利人提出木材-塑膠複合材料(Wood-Plastic Composites)一詞，簡稱 WPC。

實際之應用則於最近30年來始蓬勃發展，尤其是近10年，美國、歐洲、日本等先進國家，不斷投入大量資源研究，生產設備不斷精進改良，應用面向也不斷擴展。1990年代日本人西堀貞夫發明此類材料時，稱之為愛因超級木材，自此開始算是較為成熟的木塑產品。不過木塑產業卻以美國發展較為成熟，而歐洲緊接著快速興起。

木塑產業快速興起之主要原因，係林木生長週期緩慢，而有限的森林正在快速的消失當中，因此森林保護之議題開始大肆宣導，期望維持生態之平衡，相對的，利用邊角料、廢木料或廢棄木質與農業纖維製成之WPC，除原料不虞匱乏外，亦實現回收再利用之概念，是一種21世紀新興之「綠色材料」。

目前，常用於製備WPC之塑膠材料，則以聚乙烯（Polyethylene，PE）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）、聚乳酸（Poly(lactic acid)，PLA）以及聚苯乙烯（Polystyrene，PS）等熱可塑型（Thermoplastic）塑膠為主。

為了因應WPC產品之屬性、用途以及形狀之差異，產業界及學界發展出各式製造方法，如擠出成型（Extruder molding）、射出成型（Injection molding）、平壓成型（Flat-platen pressing）、捏合碾壓成板（Kneading）以及空氣成型熱壓成板法（Air formed process）等；其中，又以擠出成型、射出成型以及平壓成型等三種最為常見。

擠出成型

擠出成型係最常見的WPC製造方法。此法主要係利用擠出機將粉狀、粒狀或丸狀之塑膠材料及木質纖維加熱熔融後，以螺桿將此熔融物質輸送至定型模頭，並連續不斷地擠出，經冷卻後所形成連續之產品。

其中，以單螺桿擠出機生產WPC時，木質纖維與塑膠材料須先經混鍊（Compounding）及造粒後，方能投料進行WPC之擠出製造。

相對的，以雙螺桿擠出機生產時，則可省略混鍊造粒之步驟，可直接利用混合均勻之木質纖維及塑膠材料或將二種材料分別投料進行WPC之擠出成型。

射出成型

WPC之射出成型主要係利用已混鍊造粒之木質纖維與塑膠材料作為原料，經加熱熔融後，以螺桿輸送至模頭。接著，螺桿停止旋轉進料，但急速往前運動將熔體射入一空模具後，螺桿自動退後，並再度進行旋轉進料之動作。而射入模具之熔體，於高壓下冷卻後，即形成與模穴同形狀之成品。

平壓成型

此製程與一般粒片板之製造方法相似，製造時主要係將木材粒片與塑膠粉末均勻混合後，抄製成板坯（Mat）再進行熱壓，隨即冷壓成板。而WPC與粒片板製程最大之差異係WPC須待塑膠冷卻後方能成板，因塑膠於高溫下呈熔流體（Melt flows），故需進行冷壓使其成板；相對的，粒片板則無須進行冷壓成板。由此可知，相較於上述擠出成型及射出成型而言，此製程可使用較大尺寸之木材粒片，且機械設備較少，以粒片板製程所需之攪拌機、抄板機、熱壓機以及冷壓機即可製備。

以上述三種成型法而言，

擠出成型所製造之WPC主要應用於門框、窗框、地板、線板以及柱材等較大尺寸之材料，

而射出成型之WPC產品則以家電用品外殼、鞋底、衣架、椅子以及工具把手等為主。

另外，平壓式製造法所生產之WPC板材則可做為室內外結構及非結構用材，如鋪板、外壁板以及天花板等。

同時，根據Suddell和Evans（2005）指出北美地區WPC之應用以建築材料為主，約占WPC市場之66%，其次則為基礎設施方面（18%）；同樣的，天然纖維製備之塑膠複合材亦以建築材料領域應用最多（74%），其次則為汽車工業（16%）。

文章提供：楊德新教授、吳志鴻教授