CN109023584A - 一种人造草坪及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种人造草坪，本发明以尼龙为主要材料，通过选用特定横截面形状、特定长度和宽度的直丝和曲丝配合使用，从而使得到的草丝在具有较好的耐温性能的同时，还具有良好的手感、耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。

Description

一种人造草坪及其制备方法
技术领域
本发明属于人造草坪技术领域，具体涉及一种人造草坪及其制备方法。
背景技术
人造草坪自上世纪60年代问世以来，以其精致且整齐划一的外观、优异的性能、使用寿命长、维护费用低、不受气候影响、安全舒适，环保、施工快捷方便等优势迅速蓬勃发展。目前尤其是一些体育场地，篮球、足球、网球、高尔夫等场地，高档酒店、空中花园、别墅庭院已经开始大批量的使用休闲人造草坪，可以说市场需求量越来越大。同样的，随着新技术的不断涌现，人们对草丝的性能和质量也提出了越来越高的要求。
现有人造草坪所使用的主要原材料聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，但使用聚乙烯和聚丙烯做的产品耐高温性能差，常规产品最高只能耐95温度，而实际阳光直射表面温度可达到120度以上；而高温地区不仅要求耐高温，对产品的耐磨性能，抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能，草面直立性等都有较高的要求，而目前聚乙烯和聚丙烯做出的产品很难达到。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种人造草坪及其制备方法，本发明提供的人造草坪在具有良好的耐高温性能的同时还具有良好的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
本发明提供了一种人造草坪，包括基布、簇绒于所述基布上的人造草丝以及复合于所述基布背面的背胶层，其特征在于，所述人造草丝包括直丝和曲丝，所述直丝的材质为PA，具体种类包括但不限于PA6、PA66、PA1010和ST801中的一种或多种，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种，其中，PA的具体种类包括但不限于PA6、PA66、PA1010和ST801中的一种或多种，所述PP选自PPY24、PPZ30、PPT30以及PPT03中的一种或多种。
优选的，所述直丝包括至少一种截面形状，所述曲丝包括至少一种截面形状。
优选的，所述直丝的截面形状包括菱形、橄榄形、矩形、三角形、双菱形、波浪形、带筋形、三筋形、三叶草形、中空形、C形、D形、X形、S形、W形、V形、U形和M形中的一种或多种，所述直丝还包括开网丝，所述曲丝的截面形状包括矩形、菱形、橄榄形、带筋形中的一种或多种；所述直丝和/或曲丝具有光亮和/或亚光的光效表面。
优选的，所述直丝的截面形状选自菱形和/或橄榄形，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.1～0.39mm和1.0～1.8mm，所述橄榄形的长度为1.2～2.0mm，直径为0.17～0.36mm；所述曲丝的截面形状选自橄榄形和/或带筋形，所述带筋形选自单筋形、双筋形、多筋形以及连筋形中的一种或多种，所述橄榄形的长度为0.5～1.05mm，直径为0.1～0.26mm，所述带筋形的长度为0.6～0.95mm，宽度为0.16～0.27mm。
优选的，所述直丝的长度为12～60mm，单根纤度范围为500～2000D；所述曲丝的自然长度为8～30mm，单根纤度范围为250～1100D；所述直丝与曲丝的用量比为1:1。
优选的，所述人造草丝的簇密度为7560～25200针/平方米，所述人造草丝的针数为120～240针/米，针距为3/8或5/8英寸。
优选的，所述人造草丝的颜色至少为两种。
优选的，所述直丝由包括以下质量份的原料制备而成：
70～90质量份的PA；
2～8质量份的色母粒或耐温母粒；
3～10质量份的PA-MDI/PTMG热塑性弹性体；
2～10质量份的功能性母粒；
5～10质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～3质量份的加工助剂。
优选的，所述功能性母粒由包括以下质量百分数的原料经过混合、造粒制备得到：
聚烯烃树脂50wt％～80wt％；
光稳定剂1wt％～10wt％；
抗氧剂1wt％～10wt％；
抗静电剂1wt％～15wt％；
增塑剂0.5wt％～5wt％；
所述加工助剂选自有机硅类聚合物和含氟类聚合物中的一种或多种，主要起到维护设备作用。
优选的，所述直丝的制备方法为：
将PA、色母粒或耐温母粒、PA-MDI/PTMG热塑性弹性体、玻璃纤维增韧剂、加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、回缩定型以及收卷，得到直丝；所述拉伸比为3～4。
优选的，所述曲丝由包括以下质量份的原料制备而成：
60～98质量份的PA或PP；
2～6质量份的色母粒；
3～7质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～5质量份的加工助剂。
优选的，所述曲丝的制备方法为：
将PA或PP、色母粒、玻璃纤维增韧剂和加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、变形以及收卷，得到曲丝。
本发明还提供了一种上述人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
将人造草丝加捻后在基布上簇绒，涂胶黏剂，烘干后得到人造草坪。
与现有技术相比，本发明提供了一种人造草坪，包括基布、簇绒于基布上的人造草丝以及复合于所述基布背面的背胶层，所述人造草丝包括直丝和曲丝，所述直丝的材质为PA，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种。本发明以尼龙为主要材料，通过直丝和曲丝配合使用，从而使得到的草丝在具有较好的耐温性能的同时，还具有良好的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
附图说明
图1为为本发明提供的截面形状为菱形的直丝的截面示意图(左)以及立体图(右)；
图2为本发明提供的截面形状为橄榄形的直丝的截面示意图(左)以及显微镜图(右)；
图3为本发明提供的人造草丝的直丝适用的截面形状；
图4为本发明提供的直丝截面为C形的示意图；
图5为直丝截面为双C形的截面示意图；
图6为开网丝的结构示意图；
图7为截面形状为橄榄形的曲丝的截面示意图(左)以及显微镜照片(右)；
图8为截面形状为双筋形的曲丝的截面示意图(左)以及显微镜照片(右)；
图9为本发明提供的人造草丝的曲丝适用的截面形状；
图10为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图1；
图11为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图2；
图12为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图3；
图13为直丝制备的工艺流程图；
图14为曲丝的制备工艺流程图；
图15为本发明提供的人造草丝的外观模拟图。
具体实施方式
本发明提供了一种人造草坪，包括基布、簇绒于基布上的人造草丝以及复合于所述基布背面的背胶层，所述人造草丝包括直丝和曲丝，所述直丝的材质为PA，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种。
本发明提供的人造草坪包括基布，本发明对所述基布的种类并没有特殊限制，本领域技术人员公知的适用于人造草坪的基布即可。
本发明提供的人造草坪还包括簇绒于所述基布上的人造草丝，在本发明中，所述人造草丝包括直丝和曲丝，所述直丝的材质为PA，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种。所述直丝的材质为PA，具体种类包括但不限于PA6、PA66、PA1010和ST801中的一种或多种，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种，其中，PA的具体种类包括但不限于PA6、PA66、PA1010和ST801中的一种或多种，所述PP选自PPY24、PPZ30、PPT30以及PPT03中的一种或多种。
在本发明中，所述直丝包括至少一种截面形状，所述曲丝包括至少一种截面形状。
所述直丝的截面形状包括菱形、橄榄形、矩形、三角形、双菱形、波浪形、带筋形、三筋形、三叶草形、中空形、C形、D形、X形、S形、W形、V形、U形和M形中的一种或多种，所述直丝还包括开网丝。
在本发明的一些具体实施方式中，所述直丝的截面形状选自菱形和/或橄榄形，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.1～0.39mm和1.0～1.8mm，所述橄榄形体现了外轮廓呈橄榄形且整体较平滑的截面形状，所述橄榄形的长度为1.2～2.0mm，直径为0.17～0.36mm。参见图1，图1为本发明提供的截面形状为菱形的直丝的截面示意图(左)以及立体图(右)。由图1可以看出，人造草丝表面设置有多条竖纹，以模仿天然草丝的脉络。图2为本发明提供的截面形状为橄榄形的直丝的截面示意图(左)以及显微镜图(右)。
参见图3，图3为本发明提供的人造草丝的直丝适用的截面形状。在本发明的一些具体实施方式中，所述直丝的截面形状还包括矩形、三角形、双菱形(l)、波浪形(h)、带筋形(i)、三筋形(k)、三叶草形(m)、中空形(n)、C形(a)、D形(b)、X形、S形(d)、W形(g)、V形(f)、U形(e)和M形(c)中的一种或多种。
在图3中，C形(a)体现了外轮廓呈字母C且外侧可设置竖筋的截面形状，D形(b)体现了外轮廓呈字母D形且外侧较圆滑的截面形状，M形(c)体现了外轮廓呈字母M形且边缘较尖锐的截面形状。S形(d)体现了外轮廓呈字母S形且整体较细、较平滑的截面形状，U形(e)体现了外轮廓呈U形且内侧可设置竖筋的截面形状，V形(f)体现了外轮廓呈V形且外侧可设置竖筋的截面形状。W形(g)和波浪形(h)分别体现了外轮廓多次弯曲且整体较细、较平滑的截面形状。带筋形(i)体现了外轮廓两端较细、中间设有较粗的竖筋的截面形状，橄榄形(j)体现了外轮廓呈橄榄形且整体较平滑的截面形状，三筋形(k)体现了外轮廓一侧有两条竖筋且另一侧有一条竖筋的截面形状，三叶草形(m)体现了外轮廓由三段圆弧依次首尾相连的截面形状，中空形(n)体现了外轮廓两端较细，中间设有较粗的竖筋，且竖筋的位置设置为中空的截面形状。
另外，所述直丝的截面形状还包括C形(a1～a4)，参见图4，图4为本发明提供的直丝截面为C形的示意图，a1为外轮廓呈字母C且整体平滑的截面形状，a2为外轮廓呈字母C且在中间部位可设置竖筋的截面形状，a3为外轮廓呈字母C且在两端设置较粗的竖筋的截面形状，a4为外轮廓呈字母C且整体较细，设置有多个竖筋的截面形状。
在一些具体实施方式中，所述直丝的截面形状还包括双C形，参见图5，图5为直丝截面为双C形的截面示意图。其中，所述双C形为外轮廓为两个字母C的圆弧相连、开口相背设置的截面形状。
在一些具体实施方式中，所述直丝还包括开网丝。参见图6，图6为开网丝撑开后的结构示意图(左)以及开网丝撑开后的照片(右)。
本发明提供的人造草丝还包括曲丝，所述曲丝的截面形状包括矩形、菱形、橄榄形、带筋形中的一种或多种；所述曲丝的截面形状选自橄榄形和/或带筋形，所述带筋形选自单筋形、双筋形、多筋形以及连筋形中的一种或多种。
其中，所述矩形体现了外轮廓为矩形且四个角较为尖锐的截面形状，所述橄榄形体现了外轮廓呈橄榄形且整体较平滑的截面形状，所述带筋形体现了外轮廓两端较细、中间设有一个以上较粗的竖筋的截面形状，其中，所述带筋形选自单筋形、双筋形、多筋形以及连筋形中的一种或多种。所述单筋形体现了外轮廓两端较细、中间设有一个较粗的竖筋的截面形状，双筋形体现了外轮廓两端较细、中间设有2个不相连的较粗的竖筋的截面形状，多筋形体现了外轮廓两端较细、中间设有3个以上不相连的较粗的竖筋的截面形状，连筋形(也叫作克隆版)体现了外轮廓两端较细、中间设有3个以上相连的、较粗的竖筋的截面形状。
所述橄榄形的长度为0.5～1.05mm，直径为0.1～0.26mm，所述带筋形的长度为0.6～0.95mm，宽度为0.16～0.27mm。所述带筋形的长度即为外轮廓两端的连线的长度，宽度为竖筋的直径。
参见图7，图7为截面形状为橄榄形型的曲丝的截面示意图(左)以及显微镜照片(右)。图8为截面形状为双筋形的曲丝的截面示意图(左)以及显微镜照片(右)。其中，双筋板型为设置有两条竖筋的形状。
参见图9，图9为本发明提供的人造草丝的曲丝适用的截面形状，图9中，自左至右依次为曲丝的截面形状为克隆版的截面示意图、曲丝的截面形状为克隆版的显微镜照片、曲丝的截面形状为多筋形的截面示意图以及曲丝的截面形状为多筋形的显微镜照片。
所述直丝和/或曲丝具有光亮和/或亚光的光效表面。可根据实际需求进行选择。
在本发明中，所述直丝的长度为12～60mm，单根纤度范围为500～2000D；所述曲丝的自然长度为8～30mm，单根纤度范围为250～1100D。
在本发明的一些实施方式中，直丝选用截面为菱形和/或橄榄形，配合曲丝截面形状为橄榄形和/或双筋形，同时控制直丝与曲丝的尺寸，相比较其他截面形状以及尺寸的草丝，可以明显提高草坪的耐温性能、耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
所述直丝与曲丝可以合股加捻，也可以分开加捻，然后通过簇绒机按照预定的草高和织距等参数将加捻后的直丝与曲丝一起簇绒至基布上，得到人造草坪半成品。其中，该半成品上层为直立形态的人造草丝，下层为弯曲形态的人造草丝。参见图10，图10为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图1。
所述直丝和曲丝可以独立簇绒且隔行排列，参见图11，图11为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图2.
或者，所述直丝和曲丝一起簇绒后，再与直丝隔行排列，参见图12，图12为直丝与曲丝搭配设置的结构示意图3；
或者，所述直丝和曲丝一起簇绒后，再与曲丝隔行排列；
或者，所述直丝和曲丝一起簇绒后，再分别与直丝和曲丝隔行排列。
在本发明中，所述人造草丝的簇密度为7560～25200针/平方米，若产品的簇密度低于此区间，则草丝的耐磨性能达不到要求；若产品的簇密度高于此区间，则散热差、耐温性能达不到需求，且草坪手感偏硬。所述人造草丝的针数120～240针/米，针距为3/8或5/8英寸。
在本发明中，所述人造草丝的颜色至少为两种，其颜色可根据场地、季节以及用途的需要进行调整。
在本发明中，所述直丝由包括以下质量份的原料制备而成：
70～90质量份的PA；
2～8质量份的色母粒或耐温母粒；
3～10质量份的PA-MDI/PTMG热塑性弹性体；
2～10质量份的功能性母粒；
5～10质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～3质量份的加工助剂。
其中，在本发明的一些具体实施方式中，所述直丝由包括以下质量份的原料制备而成：
70～90质量份的PA；
2～5质量份的色母粒；
3～10质量份的PA-MDI/PTMG热塑性弹性体；
2～10质量份的功能性母粒；
5～10质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～3质量份的加工助剂。
在本发明的另一些具体实施方式中，所述直丝由包括以下质量份的原料制备而成：
70～90质量份的PA；
4～8质量份的耐温母粒；
3～10质量份的PA-MDI/PTMG热塑性弹性体；
2～10质量份的功能性母粒；
5～10质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～3质量份的加工助剂。
其中，所述加工助剂选自有机硅类聚合物和含氟类聚合物中的一种或多种，主要起到维护设备的作用。
所述功能性母粒由包括以下质量百分数的原料经过混合、造粒制备得到：
聚烯烃树脂50wt％～80wt％；
光稳定剂1wt％～10wt％；
抗氧剂1wt％～10wt％；
抗静电剂1wt％～15wt％；
增塑剂0.5wt％～5wt％。
所述聚烯烃树脂选自吉林石化7042，所述光稳定剂选自水杨酸苯酯，所述抗氧剂选自三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，所述抗静电剂选自十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯。
本发明采用上述种类和用量的原料制备得到的直丝相比较其他种类和用量的原料制备得到的直丝在具有较好的耐温性能的同时，还具有良好的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
所述直丝的制备方法为：
将PA、色母粒或耐温母粒、PA-MDI/PTMG热塑性弹性体、玻璃纤维增韧剂、加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、回缩定型以及收卷，得到直丝；所述拉伸比为3～4。
以下结合附图对直丝的制备方法进行详细说明，参见图13，图13为直丝制备的工艺流程图：
步骤一：熔融挤出
(1)将尼龙母粒PA、色母粒或耐温母粒、PA-MDI/PTMG热塑性弹性体、GF(玻璃纤维)增韧剂、加工助剂按照比例混合后由料斗进入螺杆①进行熔融混合，从模头喷丝板(模具)的板孔中均匀连续的挤出；
(2)挤出后粘流态的物料进入冷却水箱②中冷却，形成单丝雏形，即胚丝；
(3)将胚丝从冷却水箱中拉出至牵引辊③处，再将胚丝在出冷却水箱处的分丝槽中排列整齐。
注：
1、制备人造草坪单丝所使用螺杆长径比大于30，熔融挤出温度为160～260℃。
2、在本方法制备人造草坪单丝挤出过程中，聚烯烃树脂熔体流动速率保持在1～5g/10min。
步骤二：软化拉伸
(1)将牵引机组处胚丝，依次经过热水箱④、除湿箱⑤、牵伸辊⑥、热水箱⑦、定型辊⑧吸入单丝收集箱⑩；
(2)由牵引辊③至牵伸辊⑥速度递增，将胚丝进行拉伸，形成单丝；
(3)拉伸期间经过热水箱④进行软化，以便于均匀充分的拉伸，同时有效减少拉伸过程中胚丝断裂；
(4)然后进入除湿箱⑤对单丝表面水分进行清除，防止定型时表面水分影响单丝的受热的均匀性所出现的品质不稳定。
注：在本方法制备人造草坪单丝拉伸过程中，拉伸比为3～4，热水箱温度为70～100℃。
步骤三：回缩定型
由牵伸辊⑥至定型辊⑧速度递减，并经过烘箱⑦进行加热，使单丝进行回缩定型，并具备一定的特性。
注：在本方法制备人造草坪单丝定型过程中，回缩比为0.65～1，热烘箱温度为80～140℃。
步骤四：收卷
将定型后的单丝从单丝收集箱⑩中拉出，至卷绕机⑨进行收卷，制得人造草坪直丝。
传统草丝制备的定型工艺为烘箱定型，其定型不充分。尼龙草坪的制备过程中将烘箱定型改成了水定型的方式，由原本的空气介质变成了水介质，使定型更充分，草丝的耐磨性能更强。
在尼龙草坪的制备过程中，采取了降低牵伸倍数的方式。据实验，牵伸倍数在2-4时草丝手感较为柔软，牵伸倍数在3-5时耐磨性能更好。所以选择牵伸倍数在3～4时二者兼顾，在保证草丝手感柔软的同时，使耐磨性能得到提高。
在本发明中，所述曲丝由包括以下质量份的原料制备而成：
60～98质量份的PA或PP；
2～6质量份的色母粒；
3～7质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～5质量份的加工助剂。
其中，所述加工助剂选自聚合物和含氟类聚合物中的一种或多种，主要起到维护设备作用。
本发明采用上述种类和用量的原料制备得到的曲丝相比较其他种类和用量的原料制备得到的曲丝在具有较好的耐温性能的同时，还具有良好的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
所述曲丝的制备方法为：
将PA或PP、色母粒、玻璃纤维增韧剂和加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、变形以及收卷，得到曲丝。
以下结合附图对所述曲丝的制备方法进行详细说明，参见图14，图14为曲丝的制备工艺流程图。
步骤一：熔融挤出
(1)将尼龙母粒PA、色母粒、GF(玻璃纤维)增韧剂、加工助剂按照比例混合后由料斗进入螺杆①进行熔融混合，从模头喷丝板(模具)的板孔中均匀连续的挤出；
(2)挤出后粘流态的物料进入冷却水箱②中冷却，形成单丝雏形，即胚丝；
(3)将胚丝从冷却水箱中拉出经一次延伸辊③、热水箱④、二次延伸辊⑤吸至单丝收集箱再将胚丝在出冷却水箱处的分丝槽中排列整齐。
步骤二：软化拉伸
(1)由一次延伸辊③至二次延伸辊⑤速度递增，将胚丝进行拉伸，形成单丝；
(2)拉伸期间经过热水箱④进行软化，以便于均匀充分的拉伸，同时有效减少拉伸过程中胚丝断裂。
步骤三：变形
(1)将拉伸后的单丝从单丝收集箱中拉出，依次缠绕过上卷筒⑥和下卷筒⑦，进入变形器⑧将单丝转化为卷曲丝；
(2)上卷筒⑥和下卷筒⑦在输送单丝的同时，对单丝进行加热，提高单丝内分子的活跃性；
(3)单丝在变形器⑧内通过高温和气压的作用，将单丝经过热空气挤压转化为卷曲丝。
步骤四：收卷
(1)变形后的尼龙卷曲丝经传送带⑨输送至卷绕机⑩处进行收卷；
(2)尼龙卷曲丝在传送的同时通过传送带⑨上方的冷风机进行冷却和应力释放；
(3)收卷时根据不同的纱线规格进行收卷张力调控。
本发明提供的草坪还包括符合于基布背面的背胶层，本发明对所述背胶层的种类并没有特殊限制，本领域技术人员公知的背胶层即可。
本发明还提供了一种上述人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
将人造草丝加捻后在基布上簇绒，涂胶黏剂，烘干后得到人造草坪。
本发明对所述簇绒、涂胶黏剂以及烘干的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的方法即可。
参见图15，图15为本发明提供的人造草丝的外观模拟图。
本发明以尼龙为主要材料，通过选用特定横截面形状、特定长度和宽度的直丝和曲丝配合使用，从而使得到的草坪在具有较好的耐温性能的同时，还具有良好的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
进一步的，本发明通过控制草丝长度、纤度、直丝与曲丝间隔设置的不同形式以及簇密度可以进一步的提高草坪的耐磨性能、抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
进一步的，本发明可根据场地、季节以及用途的需要对草坪颜色以及光亮或亚光进行调整。
进一步的，本发明通过采用特定种类的原料以及配比，使得到的草坪具有良好的耐磨性能以及抗老化性能，草丝回弹性，耐踩踏性能和草面直立性。
进一步的，本发明通过控制草丝制备的工艺参数，例如拉伸比以及定型方式，可以提高草丝的性能。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的人造草丝及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
功能性母粒的制备：
(1)按照以下原料种类和质量百分含量进行配料：
聚烯烃树脂：吉林石化7042：80％；
光稳定剂3529:10％
抗氧剂B215：1％
抗静电剂JWK102:6％
含氟聚合物加工助剂PPA2300 3％
(2)制备工艺：将上述原料混合后熔融造粒，得到功能性母粒。
实施例2
直丝的制备：
(1)配方：
PA6：25kg；
色母粒：1.03kg；
PA6-MDI/PTMG热塑性弹性体：1.25kg；
实施例1制备的功能性母粒0.75kg；
玻璃纤维增韧剂0.77kg；
开口剂0.26kg。
(2)制备工艺：
步骤一：熔融挤出
(1)将上述原料按照配方比例混合后由料斗进入螺杆①进行熔融混合，从模头喷丝板(模具)的板孔中均匀连续的挤出；制备人造草坪单丝所使用螺杆长径比35，熔融挤出温度为220℃。在挤出过程中，聚烯烃树脂熔体流动速率保持在3g/10min。
(2)挤出后粘流态的物料进入冷却水箱②中冷却，形成单丝雏形，即胚丝；
(3)将胚丝从冷却水箱中拉出至牵引辊③处，再将胚丝在出冷却水箱处的分丝槽中排列整齐。
步骤二：软化拉伸
(1)将牵引机组处胚丝，依次经过热水箱④、除湿箱⑤、牵伸辊⑥、热水箱⑦、定型辊⑧吸入单丝收集箱⑩；
(2)由牵引辊③至牵伸辊⑥速度递增，将胚丝进行拉伸，形成单丝，拉伸比为3～4，；
(3)拉伸期间经过热水箱④进行软化，以便于均匀充分的拉伸，同时有效减少拉伸过程中胚丝断裂，热水箱温度为85℃；
(4)然后进入除湿箱⑤对单丝表面水分进行清除，防止定型时表面水分影响单丝的受热的均匀性所出现的品质不稳定。
步骤三：回缩定型
由牵伸辊⑥至定型辊⑧速度递减，并经过烘箱⑦进行加热，使单丝进行回缩定型，并具备一定的特性。回缩比为0.8，热烘箱温度为100℃。
步骤四：收卷
将定型后的单丝从单丝收集箱⑩中拉出，至卷绕机⑨进行收卷，制得人造草坪直丝。
按照上述制备工艺，可以得到截面形状为菱形、橄榄形、矩形、三角形、双菱形(l)、波浪形(h)、带筋形(i)、三筋形(k)、三叶草形(m)、中空形(n)、C形(a)、D形(b)、X形、S形(d)、W形(g)、V形(f)、U形(e)和M形(c)的直丝。
其中，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.28～0.30mm和1.2～1.3mm，所述橄榄形的长度为1.5～1.6mm，直径为0.21～0.22mm；
所述直丝的长度为50mm，单根纤度为1800D；
通过调整色母粒的种类，可以得到颜色为深绿、黄绿或苹果绿的直丝。
实施例3
直丝的制备：
(1)配方：
80质量份的PA6；
4.2质量份的耐温母粒；
5质量份的PA6-MDI/PTMG热塑性弹性体；
3.3质量份的实施例1制备的功能性母粒；
5质量份的玻璃纤维增韧剂；
2.5质量份的开口剂。
(2)制备工艺：
步骤一：熔融挤出
(1)将上述原料按照配方比例混合后由料斗进入螺杆①进行熔融混合，从模头喷丝板(模具)的板孔中均匀连续的挤出；制备人造草坪单丝所使用螺杆长径比35，熔融挤出温度为220℃。在挤出过程中，聚烯烃树脂熔体流动速率保持在4g/10min。
(2)挤出后粘流态的物料进入冷却水箱②中冷却，形成单丝雏形，即胚丝；
(3)将胚丝从冷却水箱中拉出至牵引辊③处，再将胚丝在出冷却水箱处的分丝槽中排列整齐。
步骤二：软化拉伸
(1)将牵引机组处胚丝，依次经过热水箱④、除湿箱⑤、牵伸辊⑥、热水箱⑦、定型辊⑧吸入单丝收集箱⑩；
(2)由牵引辊③至牵伸辊⑥速度递增，将胚丝进行拉伸，形成单丝，拉伸比为3～4，；
(3)拉伸期间经过热水箱④进行软化，以便于均匀充分的拉伸，同时有效减少拉伸过程中胚丝断裂，热水箱温度为85℃；
(4)然后进入除湿箱⑤对单丝表面水分进行清除，防止定型时表面水分影响单丝的受热的均匀性所出现的品质不稳定。
步骤三：回缩定型
由牵伸辊⑥至定型辊⑧速度递减，并经过烘箱⑦进行加热，使单丝进行回缩定型，并具备一定的特性。回缩比为0.8，热烘箱温度为100℃。
步骤四：收卷
将定型后的单丝从单丝收集箱⑩中拉出，至卷绕机⑨进行收卷，制得人造草坪直丝。
按照上述制备工艺，可以得到截面形状为菱形、橄榄形、矩形、三角形、双菱形(l)、波浪形(h)、带筋形(i)、三筋形(k)、三叶草形(m)、中空形(n)、C形(a)、D形(b)、X形、S形(d)、W形(g)、V形(f)、U形(e)和M形(c)的直丝。
其中，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.22～0.24mm和1.6～1.7mm，所述橄榄形的长度为1.7～1.8mm，直径为0.31～0.32mm；
所述直丝的长度为55mm，单根纤度为2000D；
通过调整色母粒的种类，可以得到颜色为深绿、黄绿或苹果绿的直丝。
实施例4
曲丝的制备：
(1)配方
85质量份的PA6；
6质量份的色母粒；
5.5质量份的玻璃纤维增韧剂；
3.5质量份的开口剂。
(2)制备工艺：
步骤一：熔融挤出
(1)将尼龙母粒PA、色母粒、GF(玻璃纤维)增韧剂、加工助剂按照比例混合后由料斗进入螺杆①进行熔融混合，从模头喷丝板(模具)的板孔中均匀连续的挤出；
(2)挤出后粘流态的物料进入冷却水箱②中冷却，形成单丝雏形，即胚丝；
(3)将胚丝从冷却水箱中拉出经一次延伸辊③、热水箱④、二次延伸辊⑤吸至单丝收集箱再将胚丝在出冷却水箱处的分丝槽中排列整齐。
步骤二：软化拉伸
(1)由一次延伸辊③至二次延伸辊⑤速度递增，将胚丝进行拉伸，形成单丝；
(2)拉伸期间经过热水箱④进行软化，以便于均匀充分的拉伸，同时有效减少拉伸过程中胚丝断裂。
步骤三：变形
(1)将拉伸后的单丝从单丝收集箱中拉出，依次缠绕过上卷筒⑥和下卷筒⑦，进入变形器⑧将单丝转化为卷曲丝；
(2)上卷筒⑥和下卷筒⑦在输送单丝的同时，对单丝进行加热，提高单丝内分子的活跃性；
(3)单丝在变形器⑧内通过高温和气压的作用，将单丝经过热空气挤压转化为卷曲丝。
步骤四：收卷
(1)变形后的尼龙卷曲丝经传送带⑨输送至卷绕机⑩处进行收卷；
(2)尼龙卷曲丝在传送的同时通过传送带⑨上方的冷风机进行冷却和应力释放；
(3)收卷时根据不同的纱线规格进行收卷张力调控。
按照上述制备工艺，可以得到截面形状为橄榄形、双筋版型、克隆版和多筋形的曲丝。
所述橄榄形的长度为0.5～1.05mm，宽度为0.1～0.26mm，所述双筋版型的长度为0.6～0.95mm，宽度为0.16～0.27mm。
所述曲丝的长度为8～30mm，单根纤度为250～1100D；
所述曲丝的颜色为苹果绿、米色或咖啡色。
实施例5
按照实施例4的方法，仅将配方中的PA6修改为PPY24，得到曲丝。
所述橄榄形的长度为0.9～1.0mm，宽度为0.23～0.24mm，所述双筋版型的长度为0.85～0.88mm，宽度为0.21～0.22mm。
所述曲丝的长度为30mm，单根纤度为1000D；
通过调整色母粒的种类，可以得到颜色为苹果绿、米色或咖啡色的曲丝。
实施例6
将实施例2制备的截面形状为菱形的直丝以及实施例4制备的截面形状为橄榄形的曲丝，按照用量比为1:1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其中，簇密度为18900针/平方米，所述人造草丝的针数为180针/米，针距为3/8英寸。
然后在人造草丝半成品的基布的背面涂覆胶黏剂，通过烘箱烘烤之后，得到人造草坪。
对其进行耐磨性能测试，检测方法：
1、取样：将待测样品按照要求进行裁切，裁切成(81±1)cm×(42±1)cm；
2、填充符合要求的橡胶颗粒和石英砂；
3、设定好耐磨转数5000转，开启耐磨检测仪器：LISPORTX
注意：每次样品试验前和试验阶段，需用游标卡尺测量填充物的高度和草丝的高度，每次试验后还需测量填充物的损失并将损失的填充物重新填充。每块样品试验前和试验阶段，需用相机拍照，重点拍照开裂的草丝。每个阶段至少有两张清晰的照片，一张整体，一张局部放大的。结果见表1
实施例7
按照实施例6的方法，按照表1的参数，改变版型，其他条件不变，结果见表1，由表1可知，本发明提供的人造草坪具有良好的耐磨性能。
实施例8
按照实施例6的方法，按照表1的参数，改变版型，其他条件不变，结果见表1，由表1可知，本发明提供的人造草坪具有良好的耐磨性能。
实施例9
按照实施例6的方法，按照表1的参数，将实施例2制备的截面形状为菱形的直丝以及实施例5制备的截面形状为橄榄形的曲丝，按照用量比为1:1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其他条件不变，最终得到人造草坪，测定耐磨性能，结果见表1。
对比例1～2
采用与实施例6不同的基材进行人造草坪的制备，按照表1的参数，结果见表1，其耐磨性较差。
对比例3～4
采用与实施例6不同的版型进行人造草坪的制备，按照表1的参数，结果见表1，其耐磨性较差。
对比例5
按照实施例2的方法，制备得到区别于实施例2直丝的尺寸，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.4mm和1.9mm，所述橄榄形的长度为1.1mm，直径为0.38mm；
所述直丝的长度为62mm，单根纤度为2200D。
对比例6
按照实施例4的方法，制备得到区别于实施例4的曲丝的尺寸，所述橄榄形的长度为1.5mm，宽度为0.3mm，所述双筋版型的长度为1.0mm，宽度为0.13mm。
所述曲丝的长度为35mm，单根纤度为1200D；
对比例7
按照实施例6的方法，将对比例5制备的截面形状为菱形的直丝以及对比例6制备的截面形状为橄榄形的曲丝，按照用量比为1:1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其他条件不变，最终得到人造草坪，测定耐磨性能，结果见表1。
对比例8
将实施例2制备的截面形状为菱形的直丝以及实施例4制备的截面形状为橄榄形的曲丝，按照用量比为1:1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其中，簇密度为26775针/平方米，针剂255/米，针距为3/8英寸。
表1为人造草坪的耐磨性能测定结果
实施例10
将实施例3制备的截面形状为S型的直丝以及实施例4制备的截面形状为橄榄形的曲丝，按照用量比为1：1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其中，簇密度为18900针/平方米，所述人造草丝针数为180针/米，针距为3/8英寸。
然后在人造草丝半成品的基布的背面涂覆胶黏剂，通过烘箱烘烤之后，得到人造草坪。
测定所述人造草坪的耐温性能
检测方法：
1、取样：分别取PE/PE+PP/PA+PP/PA不同材质的草坪样品6块，规格为10cm*10cm，并做好标记；
2、测试：将恒温箱温度分别设置为85℃/95℃/105℃/115℃/125℃/135℃，达到设定温度后，将标记不同材质的草坪放入烘箱内，1h后取出；
3、结果：取出样品并冷却1h后，测量草丝高度并记录。
检测结果说明：随着温度的变化，直丝高度变化越小，说明此材质的产品耐温效果越好，反之说明耐温效果越差。
表2人造草坪的耐温性能测定结果
实施例11
将实施例3制备的截面形状为三叶形的直丝以及实施例5制备的截面形状为双筋形的曲丝，按照用量比为1:1合股加捻，簇绒至基布上，得到人造草丝半成品。其中，簇密度为16800针/平方米，所述人造草丝针数为160针/米，针距为3/8英寸。
然后在人造草丝半成品的基布的背面涂覆胶黏剂，通过烘箱烘烤之后，得到人造草坪。
对比例9
按照实施例7的方法进行人造草坪的制备，其中，直丝和曲丝中的PA都替换为PE材质，其他条件不变，结果见表2。
对比例10
按照实施例7的方法进行人造草坪的制备，其中，直丝中的PA替换为PE和曲丝中的PA都替换为PP材质，其他条件不变，结果见表2。
对比例11
按照实施例2的直丝制备方法，仅将其中的PA6修改为PE，制备工艺中，熔融挤出温度调整为240℃，步骤二：软化拉伸中将热水箱温度为105℃，其他工艺不变
得到PE直丝纱线。
实施例12
对上述实施例的草坪中纱线进行抗老化测试，结果见表3
其中，抗老化测试按EN14836-2005标准进行测试。草丝拉断力保留率按GB/T20394-2013进行测试。
表3草丝抗老化性能测试结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种人造草坪，包括基布、簇绒于所述基布上的人造草丝以及复合于所述基布背面的背胶层，其特征在于，所述人造草丝包括直丝和曲丝，所述直丝的材质为PA，所述曲丝的材质为PA或PP中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝包括至少一种截面形状，所述曲丝包括至少一种截面形状。
3.根据权利要求2所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝的截面形状包括菱形、橄榄形、矩形、三角形、双菱形、波浪形、带筋形、三筋形、三叶草形、中空形、C形、D形、X形、S形、W形、V形、U形和M形中的一种或多种，所述直丝还包括开网丝，所述曲丝的截面形状包括矩形、菱形、橄榄形、带筋形中的一种或多种；所述直丝和/或曲丝具有光亮和/或亚光的光效表面。
4.根据权利要求2所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝的截面形状选自菱形和/或橄榄形，所述菱形的两个对角线的长度分别为0.1～0.39mm和1.0～1.8mm，所述橄榄形的长度为1.2～2.0mm，直径为0.17～0.36mm；所述曲丝的截面形状选自橄榄形和/或带筋形，所述带筋形选自单筋形、双筋形、多筋形以及连筋形中的一种或多种，所述橄榄形的长度为0.5～1.05mm，直径为0.1～0.26mm，所述带筋形的长度为0.6～0.95mm，宽度为0.16～0.27mm。
5.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述人造草丝的颜色至少为两种。
6.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝的长度为12～60mm，单根纤度范围为500～2000D；所述曲丝的自然长度为8～30mm，单根纤度范围为250～1100D；所述直丝与曲丝的用量比为1:1。
7.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述人造草丝的簇密度为7560～25200针/平方米，所述人造草丝的针数为120～240针/米，针距为3/8或5/8英寸。
8.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝由包括以下质量份的原料制备而成：
70～90质量份的PA；
2～8质量份的色母粒或耐温母粒；
3～10质量份的PA-MDI/PTMG热塑性弹性体；
2～10质量份的功能性母粒；
5～10质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～3质量份的加工助剂。
9.根据权利要求8所述的人造草坪，其特征在于，所述功能性母粒由包括以下质量百分数的原料经过混合、造粒制备得到：
聚烯烃树脂50wt％～80wt％；
光稳定剂1wt％～10wt％；
抗氧剂1wt％～10wt％；
抗静电剂1wt％～15wt％；
增塑剂0.5wt％～5wt％；
所述加工助剂选自有机硅类聚合物和含氟类聚合物中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的人造草坪，其特征在于，所述直丝的制备方法为：
将PA、色母粒或耐温母粒、PA-MDI/PTMG热塑性弹性体、玻璃纤维增韧剂、加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、回缩定型以及收卷，得到直丝；所述拉伸比为3～4。
11.根据权利要求1所述的人造草坪，其特征在于，所述曲丝由包括以下质量份的原料制备而成：
60～98质量份的PA或PP；
2～6质量份的色母粒；
3～7质量份的玻璃纤维增韧剂；
1～5质量份的加工助剂。
12.根据权利要求11所述的人造草坪，其特征在于，所述曲丝的制备方法为：
将PA或PP、色母粒、玻璃纤维增韧剂和加工助剂混合，熔融挤出后冷却，得到胚丝；
将所述胚丝经过软化拉伸、变形以及收卷，得到曲丝。
13.一种如权利要求1～12任意一项所述的人造草坪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将人造草丝加捻后在基布上簇绒，涂胶黏剂，烘干后得到人造草坪。
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