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人造草的“前世今生”带你一网打尽

时间:2017-10-20 10:41:10作者:admin来源:当众体育评论:0征稿

  1966年4月,当时最大的室内体育场——休斯顿的太空巨蛋体育场(theAstrodome at Houston, Texas),与往常一样,静静地等待着棒球联赛的开赛,但与以往不同的是,开赛前,Chemstrand公司在棒球场铺设了世界上第一块人造草皮——“Astroturf”(阿斯特罗草或者太空草),自此,人造草坪正式登上世界舞台,出现在人们的视线中,随着太空巨蛋球馆对于人造草皮的成功运用,人工草皮一时间风靡北美的各大体育赛事。

  休斯顿的太空巨蛋体育场  不过尽管有人十分喜欢这种新的场地材质,但仍有一部分人对此并不感冒。棒球明星迪克-艾伦就曾在公开场合说道:“我可不愿在马儿都不会吃的地方比赛”。可以说,人造草的发展从未离开过争议,今天我们就来扒一扒人造草的发展史,关于它的“前世今生”。  第一阶段的人造草,是以“阿斯特罗草”为代表的产品。它主要以尼龙6(聚酰胺6,PA6)经过拉丝,编织在基布上,没有添加任何填充物,尼龙这款材料大家应该都不陌生,当时作为纤维产品的新贵,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍;当拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂,同时,在纤维强度方面,尼龙比棉花高1-2倍,比羊毛高4-5倍,摩擦系数低,这些无疑非常贴合运动草坪的使用性能,但是问题又来了,尼龙6同时作为工程塑料,是可以代替钢,铜,铁等金属材料的存在,所以使用尼龙6制成的人造草坪,其特点就是硬,特别硬,人在这种“钢丝”草皮上运动很容易灼伤皮肤(这里我们应该可以理解某棒球明星的话了),同时由于尼龙6的耐光性并不是很理想,这也在一定程度上限制了其户外使用,而且因为没有添加任何填充物,整个人造草皮的弹性非常差,从某种意义上来说,我们称第一阶段人造草坪产品为“地毯产品”也不为过,不仅如此,使用尼龙6制成的人造草坪的价格也是居高不下。  随着人造草皮的发展,人们发现可以使用聚丙烯(PP)来代替尼龙6来生产人造草丝,人造草皮迎来了第二阶段的发展。PP材料的力学性能在众多高分子材料中算是比较优秀的,强度高,弹性优良,成本相较于尼龙6来说也大大降低了,人们也在人造草皮中添加了石英砂来增加其草皮弹性,严格来说这算是人造草产品的一个过渡期,第二阶段的人造草皮虽然在成本,草丝软硬程度以及草皮回弹性能等各个性能上都有一定程度的改善,但草丝硬,弹性不足,耐候差和易灼伤皮肤的缺陷依然明显。

  20世纪70年代左右,线型低密度聚乙烯(LLDPE)被研发成功,与低密度聚乙烯(LDPE)相比, LLDPE具有更好的抗冲击强度、耐抗穿刺性、拉伸强度和耐环境应力开裂性,又有良好的柔软性和拉伸性,以LLDPE为原材料的人造草草丝纤维的第三阶段人造草,草丝柔软程度相较于尼龙6和PP有了质的飞跃,各项运动性能相较于在添加适量的紫外线吸收剂、色母等材料后纺织成丝,覆织到聚丙烯纤维加强层的底背上,制成漂亮美观的人造草皮。草坪铺装后填充物一般分为两层,填充物底层为酸洗过的石英砂,石英砂经酸洗后,去除了石子的尖锐角,且没有任何杂质;上层为橡胶粒子。橡胶粒子最好为原生橡胶所产粒子,这样铺装后的人造草坪质地柔软,缓冲性能良好,对运动员的伤害较小,至此已经能够非常接近天然草坪的性能。

  第四阶段的人造草产品,在已完全满足运动场地基本使用的情况下,人们对人造草的研究朝着高标准、高要求、功能化、环保可回收等方向发展。这个阶段除了单一的网状以及单丝产品产品外,还出现了直曲混合等产品,材料有PE与PP混合,PE与尼龙混合,在这些产品以铺设单丝草为主,追求卓越运动性能,配合卷曲丝使用,辅以更理想的外观,以贴近安全、休闲等运动需求。  还有一些人造草产品放弃了丁苯乳胶底背从而采用聚烯烃类热熔胶产品作为人造草产品的背衬,整个人造草产品都是聚烯烃系列材料构成,真正达到了人造草坪产品的100%可回收。  2005年,国际足联颁布了人造草皮的认证标准,并在2015年提高了认证要求,更新了认证标准,其中,被国际足联评定为QUALITY PRO级别的球场,将可以举办FIFA的任何决赛阶段比赛和UEFA欧足联的最高级别赛事,这已经说明了现在的人造草产品的性能足以和天然草媲美。

  2015年于加拿大进行的女足世界杯就是一届完全在人造草皮上进行的赛事,而这甚至令一些球员向人权法庭进行申诉,她们认为国际足联和加拿大足协的这一决定存在性别歧视。尽管这一起诉最终被撤销,而整届赛事也被认为十分成功,但赛事的成功关键主要还是要归功于球员们的表现上——人造草皮球场被认为跟“成功”二字毫无关联可言。关于人造草皮的故事,相信争议声将会一直伴随着它,但人造草产品也正是在这一声声质疑声中逐渐的克服原有的缺陷,在保留自己原有的优势的同时,一步步缩小着与天然草坪的差距。

  早在1972年,维纳布尔斯与作家戈登-威廉姆斯合著了一本名为《他们曾在草地上踢球》的小说,书中预言了天然草皮时代的终结。然而天然草皮也许永远都不会完全从足坛消失,但是人们也从来不会放弃研发出自然草皮的完美替代者。  在国内,人造草产品经历了一个的快速发展的阶段。从2001年只被少数专业俱乐部所接受,越来越多的中小学校也加入到人造草产品的使用者行列,人造草产品已经步入了一个空前发展的新阶段。  它让越来越多的人们真正体验到运动的乐趣。  人造草的优点  抗老化、防晒、防水、防滑、耐磨、脚感舒适、色泽鲜艳、使用寿命长、无需大量投入维护保养费用、全天候使用是人造草的主要优点。  具体包括:  1、有较好的弹性和足够的缓冲力。  2、透气透水。  3、大大降低维护费用,尤其是符合城市节水要求。  4、符合环保要求,草坪层可以回收再利用。  5、增加运动面积,降低操场上的噪音,且具有减震、减压的作用,符合开放式教学的要求。  7、使用银白色的石英砂或彩砂填充,使学生运动时不至于弄脏衣服和环境,且操场上的所有标线全部采用直接编织,不再为频繁划线而苦恼。  8、经济实用,一次投入可保证七年以上的使用寿命,几乎无后续维修费用。  9、施工安装期短,见效快。活动。  人造草克服了天然草几个主要的难点:一是在极端的气候条件下无法生长;二是一些国家和地区由于经济原因无法支付高昂的维护费用;三是在一些带有顶棚的体育场馆内无法种植。除了这些之外,人造草还具有使用频率高,铺装容易、维护保养简单、排水快捷的特点,这些优点都使得人造草具有广阔的发展空间,大有取代天然草的趋势!  据统计,每年美国有600片标准人造草场地,德国150片,日本150片,英国100片,中国500片,这还不包括更大量的非标准场地,人造草已形成了一个巨大的市场。  人造草生产制作流程  这些大小的塑料,一般被称为“母粒”,您能看到的、踢到的那些人造草,就是由无数个这样的母粒制作出来的。

  这些五颜六色看着像糖果一样的颗粒就是母粒,一般而言,最初始的母粒都是白色的。

  上图这些都是拉丝机,顾名思义,就是他们负责把母粒拉成……拉成……丝。当然,这之前还有染色等流程哦。

  拉成丝的母粒啥样?就上图的样子!是不是想起了蚕茧怎么变成丝卷,而丝卷的下一步,就是纺布,没错,这些成卷的草丝下一步就是织,织成草坪。

  就是这些织布机一样的家伙,将一个个沙头穿好,然后织好,那么最后一幅图上的设备是什么?这叫做烘干机,草坪织好后,背面要涂背胶,背胶涂好后,需要烘干。

  背面这些小洞干啥用?莫非是质量问题?不懂别说!因为人造草坪一般都是用在室外的,遇到下雨天,容易排除积水的哟,这不是人为破坏的。

  这些就是成品喽,差不多草坪就是这么一卷卷的来的,是不是想起了夏天绿化工人铺的那些一卷卷的地毯草?没错,铺设的道理是一样的,只是这个标准和工艺更复杂。

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