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    50年的自我迭代:人造草依然在“革命征途”中

    发布时间:2019-05-08

    网责任编辑:广东绿城体育产业股份有限公司 人气:

    让我们大胆地尝试一次假设论,设想下:未来全世界的足球场,全部都是人造草坪

    实际上,为了获得人们认可,人造草坪已经自我迭代了50多年,并经历了四大发展阶段。我们再来简单回顾下。

    时间回溯到19664月,当时最大的室内体育场——休斯顿的太空巨蛋体育场与往常一样,静静地等待着棒球联赛的开赛。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坪——“Astroturf”(阿斯特罗草)。

    自此,人造草坪正式登上历史的舞台,出现在人们的视线中,随着太空巨蛋球馆对于人造草坪的成功运用,人造草坪一时间风靡北美的各大体育赛事。

    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6PA6)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,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,整个人造草坪的弹性非常差,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。

    此后几年,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,人造草坪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,人们也在人造草坪中添加了石英砂来增加其草坪弹性,严格来说这算是人造草产品的一个过渡期,第二阶段的人造草坪虽然在成本,草丝软硬程度以及草坪回弹性能等性能都有一定程度地改善,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,是属于人造草发展史的第三阶段,这个阶段,草丝柔软程度相较于尼龙6PP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,至此阶段,人造草坪在性能上已经非常接近天然草坪。

    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PEPP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,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。

    发展到今天的体育用人造草品类,技术和应用上都已经非常成熟,上文也已经提到,FIFA已经对优质人造草的使用予以了认证和认可。但对于高级别的大型比赛这一使用场景来说,作为产品使用者的运动员们,却依旧始终对人造草爱不起来

    2015年于加拿大进行的女足世界杯,就是一届完全在人造草坪上进行的赛事,虽然整届赛事被认为非常成功,但人造草却并没有因此成为讨喜的存在。甚至一些球员还向人权法庭进行申诉,她们认为国际足联和加拿大足协完全使用人造草这一决定存在性别歧视。尽管这一起诉最终被撤销,但可以看到,关于人造草的争议始终存在。

    相关业内人士认为,目前伴随人造草而来的质疑,主要在于其依然有一些尚待解决的问题,如:人造草皮柔软性不够、接触摩擦时对皮肤的保护性不强、午间降温性能有限(目前这项技术还不够成熟,只能降温1-2°)等问题,以及运动员本身对使用人造草坪的心理障碍等。


    不过无论怎样,大势正推动着我们——向人造草点头。

    一个明显的趋势是,在国内,人造草产品从2001年只被少数专业俱乐部所接受,到越来越多的中小学校也加入到人造草产品的使用行列,人造草产品已经步入了一个发展速度空前的新阶段。

    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,书中预言了天然草坪时代的终结。

    或许天然草坪永远都不会完全从足坛消失,但这永远无法成为劝说从业者们放弃研发出天然草坪替代品的阻碍。

    毕竟,随着人造草不断地自我迭代,已经宣誓着对行业革命的决心。天然草被人造草全面迭代——是个长趋势。

    纵观材料的世界,一项新技术从诞生到应用,往往要花上数十年之久。这导致很多化工领域和材料应用领域的技术更新异常缓慢,比如混凝土,其配方和材料技术的进步几乎是停滞的;再如涂料行业、地面材料等等许多细分领域,都面临着技术止步不前的窘境,这无疑阻碍了传统行业的转型升级。

    或许对于人造草行业而言,再发生第五次材料或技术层面的革命,就足以完成对于天然草的彻底迭代?那时,中国菜地足球场的历史,或许就将彻底翻篇。

    而这第五次人造草科技革命,极有可能就发生在中国的工厂里,应用场景也极有可能从中国推广到全球市场。而这,又何尝不是多少化工人和人造草行业人的工作理想?

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