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人造草的“前世今生” 

    1966年4月,當(dāng)時(shí)最大的室內(nèi)體育場(chǎng)——休斯頓的太空巨蛋體育場(chǎng)(theAstrodome at Houston, Texas),與往常一樣,靜靜地等待著棒球聯(lián)賽的開(kāi)賽,但與以往不同的是,開(kāi)賽前,Chemstrand公司在棒球場(chǎng)鋪設(shè)了世界上第一塊人造草皮——“Astroturf”(阿斯特羅草或者太空草),自此,人造草坪正式登上世界舞臺(tái),出現(xiàn)在人們的視線中,隨著太空巨蛋球館對(duì)于人造草皮的成功運(yùn)用,人工草皮一時(shí)間風(fēng)靡北美的各大體育賽事。

 

休斯頓的太空巨蛋體育場(chǎng) 

 

    不過(guò)盡管有人十分喜歡這種新的場(chǎng)地材質(zhì),但仍有一部分人對(duì)此并不感冒。棒球明星迪克-艾倫就曾在公開(kāi)場(chǎng)合說(shuō)道:“我可不愿在馬兒都不會(huì)吃的地方比賽”。可以說(shuō),人造草的發(fā)展從未離開(kāi)過(guò)爭(zhēng)議,今天我們就來(lái)扒一扒人造草的發(fā)展史,關(guān)于它的“前世今生”。

    不過(guò)盡管有人十分喜歡這種新的場(chǎng)地材質(zhì),但仍有一部分人對(duì)此并不感冒。棒球明星迪克-艾倫就曾在公開(kāi)場(chǎng)合說(shuō)道:“我可不愿在馬兒都不會(huì)吃的地方比賽”??梢哉f(shuō),人造草的發(fā)展從未離開(kāi)過(guò)爭(zhēng)議,今天我們就來(lái)扒一扒人造草的發(fā)展史,關(guān)于它的“前世今生”。
第一階段的人造草,是以“阿斯特羅草”為代表的產(chǎn)品。
它主要以尼龍6(聚酰胺6,PA6)經(jīng)過(guò)拉絲,編織在基布上,沒(méi)有添加任何填充物,尼龍這款材料大家應(yīng)該都不陌生,當(dāng)時(shí)作為纖維產(chǎn)品的新貴,其最突出的優(yōu)點(diǎn)是耐磨性高于其他所有纖維,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍;當(dāng)拉伸至3-6%時(shí),彈性回復(fù)率可達(dá)100%;能經(jīng)受上萬(wàn)次折撓而不斷裂,同時(shí),在纖維強(qiáng)度方面,尼龍比棉花高1-2倍,比羊毛高4-5倍,摩擦系數(shù)低,這些無(wú)疑非常貼合運(yùn)動(dòng)草坪的使用性能,但是問(wèn)題又來(lái)了,尼龍6同時(shí)作為工程塑料,是可以代替鋼,銅,鐵等金屬材料的存在,所以使用尼龍6制成的人造草坪,其特點(diǎn)就是硬,特別硬,人在這種“鋼絲”草皮上運(yùn)動(dòng)很容易灼傷皮膚(這里我們應(yīng)該可以理解某棒球明星的話了),同時(shí)由于尼龍6的耐光性并不是很理想,這也在一定程度上限制了其戶外使用,而且因?yàn)闆](méi)有添加任何填充物,整個(gè)人造草皮的彈性非常差,從某種意義上來(lái)說(shuō),我們稱第一階段人造草坪產(chǎn)品為“地毯產(chǎn)品”也不為過(guò),不僅如此,使用尼龍6制成的人造草坪的價(jià)格也是居高不下。

 

    隨著人造草皮的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)可以使用聚丙烯(PP)來(lái)代替尼龍6來(lái)生產(chǎn)人造草絲,人造草皮迎來(lái)了第二階段的發(fā)展。PP材料的力學(xué)性能在眾多高分子材料中算是比較優(yōu)秀的,強(qiáng)度高,彈性優(yōu)良,成本相較于尼龍6來(lái)說(shuō)也大大降低了,人們也在人造草皮中添加了石英砂來(lái)增加其草皮彈性,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這算是人造草產(chǎn)品的一個(gè)過(guò)渡期,第二階段的人造草皮雖然在成本,草絲軟硬程度以及草皮回彈性能等各個(gè)性能上都有一定程度的改善,但草絲硬,彈性不足,耐候差和易灼傷皮膚的缺陷依然明顯。 

    20世紀(jì)70年代左右,線型低密度聚乙烯(LLDPE)被研發(fā)成功,與低密度聚乙烯(LDPE)相比, LLDPE具有更好的抗沖擊強(qiáng)度、耐抗穿刺性、拉伸強(qiáng)度和耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性,又有良好的柔軟性和拉伸性,以LLDPE為原材料的人造草草絲纖維的第三階段人造草,草絲柔軟程度相較于尼龍6和PP有了質(zhì)的飛躍,各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)性能相較于在添加適量的紫外線吸收劑、色母等材料后紡織成絲,覆織到聚丙烯纖維加強(qiáng)層的底背上,制成漂亮美觀的人造草皮。草坪鋪裝后填充物一般分為兩層,填充物底層為酸洗過(guò)的石英砂,石英砂經(jīng)酸洗后,去除了石子的尖銳角,且沒(méi)有任何雜質(zhì);上層為橡膠粒子。橡膠粒子最好為原生橡膠所產(chǎn)粒子,這樣鋪裝后的人造草坪質(zhì)地柔軟,緩沖性能良好,對(duì)運(yùn)動(dòng)員的傷害較小,至此已經(jīng)能夠非常接近天然草坪的性能。

 


    第四階段的人造草產(chǎn)品,在已完全滿足運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地基本使用的情況下,人們對(duì)人造草的研究朝著高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、功能化、環(huán)保可回收等方向發(fā)展。這個(gè)階段除了單一的網(wǎng)狀以及單絲產(chǎn)品產(chǎn)品外,還出現(xiàn)了直曲混合等產(chǎn)品,材料有PE與PP混合,PE與尼龍混合,在這些產(chǎn)品以鋪設(shè)單絲草為主,追求卓越運(yùn)動(dòng)性能,配合卷曲絲使用,輔以更理想的外觀,以貼近安全、休閑等運(yùn)動(dòng)需求。

    還有一些人造草產(chǎn)品放棄了丁苯乳膠底背從而采用聚烯烴類熱熔膠產(chǎn)品作為人造草產(chǎn)品的背襯,整個(gè)人造草產(chǎn)品都是聚烯烴系列材料構(gòu)成,真正達(dá)到了人造草坪產(chǎn)品的100%可回收。

    2005年,國(guó)際足聯(lián)頒布了人造草皮的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),并在2015年提高了認(rèn)證要求,更新了認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),其中,被國(guó)際足聯(lián)評(píng)定為QUALITY PRO級(jí)別的球場(chǎng),將可以舉辦FIFA的任何決賽階段比賽和UEFA歐足聯(lián)的最高級(jí)別賽事,這已經(jīng)說(shuō)明了現(xiàn)在的人造草產(chǎn)品的性能足以和天然草媲美。

 


    2015年于加拿大進(jìn)行的女足世界杯就是一屆完全在人造草皮上進(jìn)行的賽事,而這甚至令一些球員向人權(quán)法庭進(jìn)行申訴,她們認(rèn)為國(guó)際足聯(lián)和加拿大足協(xié)的這一決定存在性別歧視。盡管這一起訴最終被撤銷,而整屆賽事也被認(rèn)為十分成功,但賽事的成功關(guān)鍵主要還是要?dú)w功于球員們的表現(xiàn)上——人造草皮球場(chǎng)被認(rèn)為跟“成功”二字毫無(wú)關(guān)聯(lián)可言。關(guān)于人造草皮的故事,相信爭(zhēng)議聲將會(huì)一直伴隨著它,但人造草產(chǎn)品也正是在這一聲聲質(zhì)疑聲中逐漸的克服原有的缺陷,在保留自己原有的優(yōu)勢(shì)的同時(shí),一步步縮小著與天然草坪的差距。

 

    早在1972年,維納布爾斯與作家戈登-威廉姆斯合著了一本名為《他們?cè)诓莸厣咸咔颉返男≌f(shuō),書(shū)中預(yù)言了天然草皮時(shí)代的終結(jié)。然而天然草皮也許永遠(yuǎn)都不會(huì)完全從足壇消失,但是人們也從來(lái)不會(huì)放棄研發(fā)出自然草皮的完美替代者。

    在國(guó)內(nèi),人造草產(chǎn)品經(jīng)歷了一個(gè)的快速發(fā)展的階段。從2001年只被少數(shù)專業(yè)俱樂(lè)部所接受,越來(lái)越多的中小學(xué)校也加入到人造草產(chǎn)品的使用者行列,人造草產(chǎn)品已經(jīng)步入了一個(gè)空前發(fā)展的新階段。它讓越來(lái)越多的人們真正體驗(yàn)到運(yùn)動(dòng)的樂(lè)趣。


人造草的優(yōu)點(diǎn):抗老化、防曬、防水、防滑、耐磨、腳感舒適、色澤鮮艷、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)需大量投入維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、全天候使用是人造草的主要優(yōu)點(diǎn)。


具體包括:

1、有較好的彈性和足夠的緩沖力。
2、透氣透水。

3、大大降低維護(hù)費(fèi)用,尤其是符合城市節(jié)水要求。

4、符合環(huán)保要求,草坪層可以回收再利用。

5、增加運(yùn)動(dòng)面積,降低操場(chǎng)上的噪音,且具有減震、減壓的作用,符合開(kāi)放式教學(xué)的要求。

6、使用銀白色的石英砂或彩砂填充,使學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)不至于弄臟衣服和環(huán)境,且操場(chǎng)上的所有標(biāo)線全部采用直接編織,不再為頻繁劃線而苦惱。

7、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,一次投入可保證七年以上的使用壽命,幾乎無(wú)后續(xù)維修費(fèi)用。

8、施工安裝期短,見(jiàn)效快。


 

    人造草克服了天然草幾個(gè)主要的難點(diǎn):一是在極端的氣候條件下無(wú)法生長(zhǎng);二是一些國(guó)家和地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)原因無(wú)法支付高昂的維護(hù)費(fèi)用;三是在一些帶有頂棚的體育場(chǎng)館內(nèi)無(wú)法種植。除了這些之外,人造草還具有使用頻率高,鋪裝容易、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單、排水快捷的特點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)都使得人造草具有廣闊的發(fā)展空間,大有取代天然草的趨勢(shì)!


    據(jù)統(tǒng)計(jì),每年美國(guó)有600片標(biāo)準(zhǔn)人造草場(chǎng)地,德國(guó)150片,日本150片,英國(guó)100片,中國(guó)500片,這還不包括更大量的非標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)地,人造草已形成了一個(gè)巨大的市場(chǎng)。


人造草生產(chǎn)制作流程


這些大小的塑料,一般被稱為“母?!?,您能看到的、踢到的那些人造草,就是由無(wú)數(shù)個(gè)這樣的母粒制作出來(lái)的。

 


這些五顏六色看著像糖果一樣的顆粒就是母粒,一般而言,最初始的母粒都是白色的。

上圖這些都是拉絲機(jī),顧名思義,就是他們負(fù)責(zé)把母粒拉成……拉成……絲。當(dāng)然,這之前還有染色等流程哦。

 
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