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50年的自我叠代:人造草依然在“革命征途”中

發布時間:2019-05-08

網責任編輯:廣東綠城體育産業股份有限公司 人氣:

讓我們大膽地嘗試一次假設論,設想下:未來全世界的足球場,全部都是人造草坪

實際上,爲了獲得人們認可,人造草坪已經自我叠代了50多年,並經曆了四大發展階段。我們再來簡單回顧下。

時間回溯到19664月,當時最大的室內體育場——休斯頓的太空巨蛋體育場與往常一樣,靜靜地等待著棒球聯賽的開賽。與以往不同的是,開賽前,Chemstrand公司在棒球場鋪設了世界上第一塊人造草坪——“Astroturf”(阿斯特羅草)。

自此,人造草坪正式登上曆史的舞台,出現在人們的視線中,隨著太空巨蛋球館對于人造草坪的成功運用,人造草坪一時間風靡北美的各大體育賽事。

第一階段的人造草,是以阿斯特羅草爲代表的産品。它主要以尼龍6(聚酰胺6PA6)經過拉絲,編織在基布上,沒有添加任何填充物,尼龍這款材料大家應該都不陌生,當時作爲纖維産品的新貴,其最突出的優點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;當拉伸至3-6%時,彈性回複率可達100%;能經受上萬次折撓而不斷裂,同時,在纖維強度方面,尼龍比棉花高1-2倍,比羊毛高4-5倍,摩擦系數低,這些無疑非常貼合運動草坪的使用性能,但是問題又來了,尼龍6同時作爲工程塑料,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,其特點就是硬,特別硬,人在這種鋼絲草皮上運動很容易灼傷皮膚,同時由于尼龍6的耐光性並不是很理想,這也在一定程度上限制了其戶外使用,而且因爲沒有添加任何填充物,整個人造草坪的彈性非常差,從某種意義上來說,我們稱第一階段人造草坪産品爲地毯産品也不爲過,不僅如此,使用尼龍6制成的人造草坪的價格也是居高不下。

此後幾年,人們發現可以使用聚丙烯(PP)來代替尼龍6來生産人造草絲,人造草坪迎來了第二階段的發展。PP材料的力學性能,在衆多高分子材料中算是比較優秀的,強度高、彈性優良,成本相較于尼龍6來說也大大降低了,人們也在人造草坪中添加了石英砂來增加其草坪彈性,嚴格來說這算是人造草産品的一個過渡期,第二階段的人造草坪雖然在成本,草絲軟硬程度以及草坪回彈性能等性能都有一定程度地改善,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70年代左右,線型低密度聚乙烯(LLDPE)被研發成功,與低密度聚乙烯(LDPE)相比,LLDPE具有更好的抗沖擊強度、耐抗穿刺性、拉伸強度和耐環境應力開裂性,又有良好的柔軟性和拉伸性,以LLDPE爲原材料的人造草草絲纖維,是屬于人造草發展史的第三階段,這個階段,草絲柔軟程度相較于尼龍6PP有了質的飛躍,各項運動性能相較于在添加適量的紫外線吸收劑、色母等材料後紡織成絲,覆織到聚丙烯纖維加強層的底背上,制成漂亮美觀的人造草皮。草坪鋪裝後填充物一般分爲兩層,填充物底層爲酸洗過的石英砂,石英砂經酸洗後,去除了石子的尖銳角,且沒有任何雜質;上層爲橡膠粒子。橡膠粒子最好爲原生橡膠所産粒子,這樣鋪裝後的人造草坪質地柔軟,緩沖性能良好,對運動員的傷害較小,至此階段,人造草坪在性能上已經非常接近天然草坪。

第四階段的人造草産品,在已完全滿足運動場地基本使用的情況下,人們對人造草的研究朝著高標准、高要求、功能化、環保可回收等方向發展。這個階段除了單一的網狀以及單絲産品産品外,還出現了直曲混合等産品,材料有PEPP混合,PE與尼龍混合,在這些産品以鋪設單絲草爲主,追求卓越運動性能,配合卷曲絲使用,輔以更理想的外觀,以貼近安全、休閑等運動需求。還有一些人造草産品放棄了丁苯乳膠底背,采用聚烯烴類熱熔膠産品作爲人造草産品的背襯,整個人造草産品都是聚烯烴系列材料構成,真正達到了人造草坪産品的100%可回收。

發展到今天的體育用人造草品類,技術和應用上都已經非常成熟,上文也已經提到,FIFA已經對優質人造草的使用予以了認證和認可。但對于高級別的大型比賽這一使用場景來說,作爲産品使用者的運動員們,卻依舊始終對人造草愛不起來

2015年于加拿大進行的女足世界杯,就是一屆完全在人造草坪上進行的賽事,雖然整屆賽事被認爲非常成功,但人造草卻並沒有因此成爲討喜的存在。甚至一些球員還向人權法庭進行申訴,她們認爲國際足聯和加拿大足協完全使用人造草這一決定存在性別歧視。盡管這一起訴最終被撤銷,但可以看到,關于人造草的爭議始終存在。

相關業內人士認爲,目前伴隨人造草而來的質疑,主要在于其依然有一些尚待解決的問題,如:人造草皮柔軟性不夠、接觸摩擦時對皮膚的保護性不強、午間降溫性能有限(目前這項技術還不夠成熟,只能降溫1-2°)等問題,以及運動員本身對使用人造草坪的心理障礙等。


不過無論怎樣,大勢正推動著我們——向人造草點頭。

一個明顯的趨勢是,在國內,人造草産品從2001年只被少數專業俱樂部所接受,到越來越多的中小學校也加入到人造草産品的使用行列,人造草産品已經步入了一個發展速度空前的新階段。

1972年,維納布爾斯與作家戈登·威廉姆斯合著了一本名爲《他們曾在草地上踢球》的小說,書中預言了天然草坪時代的終結。

或許天然草坪永遠都不會完全從足壇消失,但這永遠無法成爲勸說從業者們放棄研發出天然草坪替代品的阻礙。

畢竟,隨著人造草不斷地自我叠代,已經宣誓著對行業革命的決心。天然草被人造草全面叠代——是個長趨勢。

縱觀材料的世界,一項新技術從誕生到應用,往往要花上數十年之久。這導致很多化工領域和材料應用領域的技術更新異常緩慢,比如混凝土,其配方和材料技術的進步幾乎是停滯的;再如塗料行業、地面材料等等許多細分領域,都面臨著技術止步不前的窘境,這無疑阻礙了傳統行業的轉型升級。

或許對于人造草行業而言,再發生第五次材料或技術層面的革命,就足以完成對于天然草的徹底叠代?那時,中國菜地足球場的曆史,或許就將徹底翻篇。

而這第五次人造草科技革命,極有可能就發生在中國的工廠裏,應用場景也極有可能從中國推廣到全球市場。而這,又何嘗不是多少化工人和人造草行業人的工作理想?

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