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  • 人造草坪起源于上世纪六十年代美国,当时主要是用于室外装饰,以改变室外环境为目的。市场上简称为休闲草、装饰草或观赏草。体育场专用草,起源于上世纪七十年代的澳大利亚,市场上简称运动草。由于广阔的市场前景及功能的多样化,才带来了人造草坪的真正发展。我国是在上世纪九十年代初,才开始小规模生产休闲草。直至2001年,才开始有工厂生产休育场地用运动草,但短短的几年,我国的人造草坪出现了惊人的发展。

    人造草坪的生产工艺及流程与簇绒地毯十分相似,其生产设备也与簇绒地毯基本一致。所以起初我国的人造草坪的制造也与地毯相关,有的直接从地毯厂嫁接改造成人造草坪厂。
    由于2001年以前我国运动草坪100%依赖进口,主要从欧美及澳大利亚等地进口。由于种种原因,国内市场上的运动草价格奇高,所以吸引了大量的民间资本投向这个市场,但由于我国当时没有生产草坪纤维的厂家,所以许多工厂面临原材料短缺的状况,以至随后引进欧美地区的草坪纤维,以解燃眉之急。
    目前国内生产的人造草坪生产工艺可分为二大类:
    1. 簇绒草坪:其生产工艺与簇绒地毯基本一至,主要由基布,草丝,背胶构成,其特点是产量高,适用大批量生产。
    2. 经编草坪:其生产工艺要靠经编机一次成型,采用无基布生产,其特点是草丝拔出力强,但产量低,目前主要用于高尔夫球场。
    目前国内生产的人造草坪按草丝可分三大类:
    1. 尼龙草丝:简称PA,它的最大优点是耐磨,耐老化性也很好,回弹性也很好,但由于其价格昂贵,国内生产量并不多。
    2. 聚丙烯草丝:简称PP,它的特点是价格便宜,回弹性也好,但搞老化性较差,不耐磨,草丝偏硬,目前主要用于短草。
    3. 聚乙烯草丝:简称PE,它的特点是耐候性及抗老化性均好于PP,但回弹性稍差,但运动草坪大都有填充物,使其缺点并不明显。
    其实大家都知道,人造草坪的核心技术在草坪纤维上,所以人造草坪的质量好坏主要依靠草坪纤维,草丝的发展趋势基本代表了人造草坪的发展趋势。
    人造草丝的生产工艺共分为直接挤出法和裂膜法。
    直接挤出法类似传统纺丝过程,融体从喷丝板孔挤出,孔的大小即决定了丝胚的粗细。然后经过加热、拉伸等过程得到产品。这种方法是最早的方法。优点是丝均匀一致,损伤小,丝的厚度可以通过改变喷丝板孔的直径来变化,厚度调节范围大。缺点是生产速度慢,产量低。用这种方法得到的产品称为挤出单丝。
    裂膜法是将高分子材料通过一个宽而且窄的模头,得到一张平膜,然后将此膜按照一定宽度分割成窄带,再加热牵伸,如果窄带足够窄,则牵伸后的产品可直接使用,称为裂膜单丝,否则还需要经过开网的工艺来提高丝的柔性(根据网大小称为网状丝或网状单丝)。这种工艺的优点是产量高。但是丝的一致性比挤出法差,表面损伤也大一些。另外受到方法限制,裂膜丝的厚度不如挤出法产品。裂膜法只适用于聚乙烯和聚丙烯材料。用这种方法得到的产品称为开网丝。
    按照形态分,可以分为直丝和曲丝。
    直丝用量最大,而曲丝能够增加场地的弹性和减少填充物的用量,一般在长草中和直丝配合。曲丝的特性决定了用曲丝的草坪表面更没有方向性,这一点对球直径小而运动轨迹精确性要求高的运动项目非常重要,所以被大量用于高级曲棍球和高尔夫运动场中。
    草丝中的添加剂还有颜料和光稳定剂,它们对草丝的寿命有决定性的影响。
    人造草由于产品多用于运动,这个特点决定了对草坪丝的要求不同于其他纺织品。大致分来,草丝要求有良好的运动性能、安全性能和耐用性能。由于人造草的性能受填充料性能也很大,所以草坪的性能不仅仅是由草丝决定的。
    良好的草坪丝要有合适的模量,柔软的手感,优良的回弹性,良好的耐磨性和耐老化性,与人体接触安全。
    首先草丝不是强度越高越好,相反,因为柔顺性不够,强度过高的草坪丝反而会加速磨损。其次手感要柔软,特别是长草和对身体有接触的运动项目,如足球,橄榄球等。手感柔软并不是草丝越薄越好,相反,只有草丝足够厚,并且草丝柔顺,才是好的草丝。
    优良的回复性,这一点对所有的运动项目都很重要,因为表面草丝的变形会导致球的速度和回弹发生变化。聚丙烯虽然耐磨性和耐老化性都不如聚乙烯,但由于其回弹性好,在短草中仍有市场份额。
    草丝的耐磨性毋庸置疑,特别是对于适用频率高的场合。实践证明影响耐磨性的因素主要有材质,厚度,草丝结构。同样材料,草丝做厚,耐磨性上升。但前提是草丝柔顺;材质具有最重要的影响:不同牌号聚乙烯虽然可能表观性能如密度、融指差不多,但是耐磨性可以差别很大。从草丝结构说,网状丝的耐磨性逊于单丝。这是因为开网的过程会对草丝造成损伤,但是如果材料选择合理,开网的影响可以下降到很低。耐老化性主要指耐紫外线和耐环境性,要满足这一点需要加入足够的光稳定剂,颜料也必耐光耐候。草丝越厚,耐老化性越好。
    与人体接触安全性是一个目前仍在研究的课题,虽然聚乙烯草丝手感柔软,但很多情况下人造草对皮肤的擦伤高于天然草。这是因为在滑铲过程中接触速度非常快,而高分子在拉伸后变得僵硬,在高速运动下僵硬的分子链变形速度无法跟上,这使得在慢速下(如手抚摸)柔软的草丝在高速下变得比较硬了。为解决这一问题,需要有更加柔软的聚乙烯草丝。
    下面简单比较一下挤出单丝和开网丝的优缺点。
    作为两种生产工艺,两者孰优孰劣的争论一直存在。实际上很多对对方的指责是片面的,商业性的。单丝草的耐用性比网状丝高,这是业内普遍认可的观点。但这个观点有一个前提是网状丝厚度上不去。目前通常的挤出单丝的厚度在0.15mm ,而网状丝的厚度不超过0.11mm。但是第二代 LSR的出现可能改变这一点,第二代LSR网状草丝的最高厚度已经达到0.15mm。耐紫外线耐磨和回弹都有大幅度提高。当然挤出单丝也在进步,目前的最高厚度已经超过0.20mm,但差别大幅度减小。开网丝的最大优点就是对填充物的包容性好,而单丝草的填充物流动性就强一些。

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