CN110777605A - 一种使用尼龙材质的人造草坪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用尼龙材质的人造草坪，包括人造草坪本体，所述人造草坪本体包含有使用尼龙材质的人造草纤维、底布和胶水。本发明提供的一种使用尼龙材质的人造草坪，拥有优良的耐磨性能；拥有更优良的老化性能；拥有较好的阻燃性能；拥有更好的拔出力；拥有更好的耐温性能。

Description

一种使用尼龙材质的人造草坪
技术领域
本发明涉及人造草坪技术领域，尤其涉及一种使用尼龙材质的人造草坪。
背景技术
人造草坪从20世纪60年代起开始发展，通过塑料纤维为原料模拟天然草坪，以期达到并超越天然草坪的使用效果，且不受到自然环境气候的影响，能在较多极端气候的地区使用。随着材料的发展，各种体育场馆、学校、运动场、休闲场所、庭院都开始使用人造草坪。
现有的PP、PE材质的人造草坪，尤其是PP材质的，普遍存在耐磨性能不佳、回弹性差、热稳定性不好等特点。很多场所存在老化性能尚可，而其草纤维已磨损严重、丧失挺立度等现象，影响了场地的正产使用。
针对上述现象，开发了使用尼龙材质的人造草坪，改善了人造草坪的耐磨性能和回弹性，同时由于其材质本身的特点，提高了人造草坪的耐老化性能，从而大大提高人造草坪的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种使用尼龙材质的人造草坪。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种使用尼龙材质的人造草坪，包括人造草坪本体，所述人造草坪本体包含有使用尼龙材质的人造草纤维、底布和胶水。
优选的，所述使用尼龙材质的人造草纤维使用的原料包含PA、PE、PP、色母粒、抗老化母粒、其他功能母粒中的一种或几种。
优选的，所述PA为PA6，其粘度范围2-4。
优选的，所述抗老化母粒成分包含PE、PE-g-MAH、光稳定剂、抗氧剂中的一种或几种，所述光稳定剂包括巴斯夫生产的2020、4050、UV234中的一种或几种，所述抗氧剂包括巴斯夫生产的1098、1010、245、168中的一种或几种，所述PE-g-MAH的接枝率在2%-10%。
优选的，所述其他功能母粒包括开口母粒、抗静电母粒、抗菌母粒、阻燃母粒、负离子母粒、硅酮母粒、PPA母粒中的一种或几种。
优选的，所述PE-g-MAH，其PE为HDPE、LDPE、LLDPE中的一种或几种。
优选的，所述人造草坪本体包括使用尼龙材质的人造草纤维制成的纯曲丝人造草坪、直丝曲丝混织的人造草坪。
优选的，所述使用尼龙材质的人造草纤维的加工温度为200-270℃。
优选的，所述底布包含PP底布、PP底布+PET绒毛复合、网格布、玻璃纤维布中的一种或几种。
优选的，所述胶水包含羧基丁苯乳胶、双组份聚氨酯胶水、丙烯酸乳胶中的一种或几种。
所述使用尼龙材质的人造草纤维的原料配比如下：PA6为20-95份、PE为10-80份、PP为10-80份、PE-g-MAH为1-10份、抗老化母粒为1-5份、色母粒为1-6份、其他功能母粒为1-10份。
该使用尼龙材质的人造草纤维的加工工艺如下：
S1：将PA6原料在95-110℃干燥2-4h后，将上述原料按比例混合均匀，然后熔融挤出；
S2：直丝经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、热水浴、牵引、定型烘箱、牵引、收卷、加捻后得到人造草纤维直丝成品；
S3：曲丝经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、除湿、空气变形、风冷却、收卷后得到人造草纤维曲丝成品。
其中冷却水温度为20-40℃，螺杆温度，一区190-210℃，二区220-250℃，三区220-260℃，四区225-270℃，五区230-270℃，计量泵区220-260℃，喷丝板区220-250℃。热水浴70-100℃。
所述使用尼龙材质的人造草纤维的结构为：
a使用上述使用尼龙材质的人造草纤维的纯曲丝草坪；
b直丝、曲丝均为上述使用尼龙材质的人造草纤维的直丝曲丝混织草坪；
c直丝为上述使用尼龙材质的人造草纤维，曲丝为常规PP、PE的直丝曲丝混织草坪；
d直丝为常规PE，曲丝为上述使用尼龙材质的人造草纤维的直丝曲丝混织草坪；
e使用上述使用尼龙材质的人造草纤维的纯直丝草坪。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种使用尼龙材质的人造草坪，拥有优良的耐磨性能；拥有更优良的老化性能；拥有较好的阻燃性能；拥有更好的拔出力；拥有更好的耐温性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种使用尼龙材质的人造草坪——纯PA曲丝草坪，其生产步骤如下：
（1）PA曲丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 89份
色母粒 5份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、除湿、空气变形、风冷却、收卷后得到人造草纤维曲丝成品，曲丝克重控制在4500/8F；
（2）将人造草纤维曲丝簇绒织成15mm草高，5/32inch行距，300针/m的草坪，该是实例中底布为121gPP；
（3）将织好的草坪进入涂胶工序，以羧基丁苯胶乳固定曲丝根部，上烘箱温度设定110-140℃，下烘箱设定60-100℃，行车速度2-3m/min，制得人造草坪成品。
实施例2
一种使用尼龙材质的人造草坪——直丝为常规PE材质，曲丝为PA材质，其生产步骤如下：
（1）常规PE直丝生产，所得直丝克重为10000/6F；
（2）PA曲丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 76份
LLDPE 10份
PE-g-MAH 3份
色母粒 5份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、除湿、空气变形、风冷却、收卷后得到人造草纤维曲丝成品，曲丝克重控制在4000/8F；
（3）将人造草纤维曲丝簇绒织成40mm草高，3/8inch行距，180针/m的草坪，该是实例中底布为121gPP+80g玻璃纤维布；
（4）将织好的草坪进入涂胶工序，以丙烯酸胶乳固定曲丝根部，上烘箱温度设定110-140℃，下烘箱设定40-80℃，行车速度2-3m/min，制得人造草坪成品。
实施例3：
一种使用尼龙材质的人造草坪——直丝使用PA材质，曲丝为常规PP材质，其生产步骤如下：
（1）PA直丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 30份
LLDPE 50份
PE-g-MAH 10份
色母粒 4份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、热水浴、牵引、定型烘箱、牵引、收卷、加捻后得到人造草纤维直丝成品，直丝克重控制在9000/6F；
（2）常规PP曲丝生产，所得直丝克重为4000/8F；
（3）将人造草纤维曲丝簇绒织成40mm草高，3/8inch行距，180针/m的草坪，该是实例中底布为121gPP+121gPP；
（4）将织好的草坪进入涂胶工序，以双组份聚氨酯胶水固定曲丝根部，上烘箱温度设定110-140℃，下烘箱设定40-80℃，行车速度2-3m/min，制得人造草坪成品。
实施例4：
一种使用尼龙材质的人造草坪——直丝使用PA材质，其生产步骤如下：
（1）PA直丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 20份
LLDPE 62份
PE-g-MAH 8份
色母粒 4份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、热水浴、牵引、定型烘箱、牵引、收卷、加捻后得到人造草纤维直丝成品，直丝克重控制在9000/6F；
（2）将人造草纤维曲丝簇绒织成50mm草高，5/8inch行距，175针/m的草坪，该是实例中底布为121gPP+70gPET绒毛复合；
（3）将织好的草坪进入涂胶工序，以双组份聚氨酯胶水固定曲丝根部，上烘箱温度设定110-140℃，下烘箱设定40-80℃，行车速度2-3m/min，制得人造草坪成品。
实施例5：
一种使用尼龙材质的人造草坪——直丝使用PA6材质，曲丝为PA材质，其生产步骤如下：
（1）PA直丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 30份
LLDPE 50份
PE-g-MAH 10份
色母粒 4份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、热水浴、牵引、定型烘箱、牵引、收卷、加捻后得到人造草纤维直丝成品，直丝克重控制在9000/6F；
（2）PA曲丝的生产
a将需要使用的PA6进行干燥处理，95-110℃温度下2-4h；
b按照如下配方混料
PA6 89份
色母粒 5份
抗老化母粒 4份
其他功能母粒 2份；
c将混合料经过熔融挤出，经水冷却、牵引、热水浴、牵伸、除湿、空气变形、风冷却、收卷后得到人造草纤维曲丝成品，曲丝克重控制在4000/8F；
（3）将人造草纤维曲丝簇绒织成40mm草高，3/8inch行距，180针/m的草坪，该是实例中底布为121gPP+121gPP；
（4）将织好的草坪进入涂胶工序，以双组份聚氨酯胶水固定曲丝根部，上烘箱温度设定110-140℃，下烘箱设定50-100℃，行车速度2-3m/min，制得人造草坪成品
将实施例1与相同规格的常规PP曲丝人造草坪（参照例1）常规PE曲丝人造草坪（参照例2）进行耐磨性能对比试验；
将1m*1m的三块人造草坪置于平整地面，分别使用自制高尔夫球杆挥杆机械，进行1000次循环挥杆。
试验结束后，实施例1无草纤维磨损，参照例1在挥杆区有较多草纤维折断脱落，未脱落草纤维也存在一定程度开裂，参照例2在挥杆区有个别草纤维脱落，较多草纤维表面有磨损起皮现象，部分草纤维有开裂。
通过对比试验，PA材质的曲丝在耐磨损性能方面比PP、PE材质曲丝有明显的优势。
将实施例2、实施例3、实施例5与相同规格的PE直丝+PP曲丝混织人造草坪（参照例3）进行回弹性能对比试验；
将1m*1m的三块人造草坪置于平整地面，分别将质量为50公斤的重物置于人造草坪表面；
24小时后挪开重物，对比上述4块人造草坪样块，恢复挺立的时间分别如下表1所示
样块编号 恢复时间
实施例2 直丝一小时后仍未恢复至施压前状态
实施例3 22分钟恢复至施压前状态
实施例5 13分钟恢复至施压前状态
参照例3 直丝一小时后仍未恢复至施压前状态
通过对比试验，直丝中PA的加入给予了人造草纤维优异的回弹性能，曲丝使用PA后，给予了直丝良好的支撑性能，使得人造草坪具有了极佳的回弹性。
将实施例4与相同规格的PE+弹性体直丝人造草坪（参照例4）进行耐磨性能对比试验；
试验设备选用法国进口Lisport耐磨仪，对两款人造草坪进行耐磨极限测试；
在耐磨试验10020个周期时，实施例4无应力发白及草纤维开裂现象，参照例4出现应力发白、无开裂现象；
在耐磨试验20020个周期时，实施例4无应力发白及草纤维开裂现象，参照例4出现应力发白、无开裂现象；
在耐磨试验30020个周期时，实施例4无应力发白及草纤维开裂现象，参照例4出现应力发白、部分草纤维出现轻微开裂现象；
在耐磨试验40020个周期时，实施例4无应力发白及草纤维开裂现象，参照例4出现应力发白、大多数草纤维轻微开裂现象，部分草纤维出现轻微开叉现象；
在耐磨试验50020个周期时，实施例4有轻微应力发白现象、无草纤维开裂现象，参照例4大多数草纤维轻微开叉现象，部分草纤维出现严重开叉现象；
在耐磨试验80020个周期时，实施例4有应力发白现象、个别草纤维开裂现象，参照例4大多数草纤维出现严重开叉现象（结束取出）；
在耐磨试验130020个周期时，实施例4部分草纤维开裂现象，个别草纤维出现开叉现象；
在耐磨试验180020个周期时，实施例4部分草纤维开裂现象，个别草纤维出现开叉现象；
在耐磨试验220020个周期时，实施例4较多草纤维出现开叉现象；
在耐磨试验290020个周期时，实施例4较多草纤维出现严重开叉现象（结束取出）。
通过对比试验，添加PA的人造草纤维比常规PE+弹性体的人造草纤维具有更加优秀的耐磨性能，能大幅度提高人造草坪的使用寿命。
将实施例5与参照例3进行耐侯性能对比试验；
试验设备选用美国QUV人工加速老化试验箱，试验条件选用UV-340光源、辐射强度0.8W/m2,4小时光照，温度为55℃，2小时冷凝，温度为45℃；
参照例3在6000h后曲丝开始脆化，逐渐丧失力学强度；
参照例3在8000h后直丝开始脆化，逐渐丧失力学强度；
实施例5在12000h后直丝、曲丝开始脆化，逐渐丧失力学强度；
通过对比试验，添加PA的人造草坪比常规草坪具有更加优秀的耐候性能，大幅度提高了人造草坪的使用寿命。
将实施例4与参照例4进行拔出力对比试验；
试验设备选用SANS公司的电子万能试验机，行车速度设定为150mm/min；
实施例4的拔出力为83N，且草丝未拔出，70℃水中浸泡72小时后拔出力为81N，且草丝未拔出；
参照例4的拔出力为42N，70℃水中浸泡72小时后拔出力为32N；
通过对比试验，添加PA的人造草坪拔出力比常规草坪拔出力更加优异，热水浸泡72小时后拔出力无明显改变。
将实施例5与参照例3进行阻燃性能对比试验；
将上述两块人造草坪样块送至SGS进行阻燃检测，测试标准为EN13501-1:2007+A1：2009《建筑材料和构件火灾分类第一部分用对火反应试验数据的分级》；
实施例5的阻燃等级为Dfl，参照例3的阻燃等级为Cfl；
通过对比试验，添加PA的人造草坪拔出力比常规草坪拥有更好的阻燃性能。
本发明提供的一种使用尼龙材质的人造草坪，拥有优良的耐磨性能；拥有更优良的老化性能；拥有较好的阻燃性能；拥有更好的拔出力；拥有更好的耐温性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用尼龙材质的人造草坪，包括人造草坪本体，其特征在于：所述人造草坪本体包含有使用尼龙材质的人造草纤维、底布和胶水。
2.根据权利要求1所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述使用尼龙材质的人造草纤维使用的原料包含PA、PE、PP、色母粒、抗老化母粒、其他功能母粒中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述PA为PA6，其粘度范围2-4。
4.根据权利要求2所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述抗老化母粒成分包含PE、PE-g-MAH、光稳定剂、抗氧剂中的一种或几种；所述光稳定剂包括巴斯夫生产的2020、4050、UV234中的一种或几种；所述抗氧剂包括巴斯夫生产的1098、1010、245、168中的一种或几种；所述PE-g-MAH的接枝率在2%-10%。
5.根据权利要求2所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述其他功能母粒包括开口母粒、抗静电母粒、抗菌母粒、阻燃母粒、负离子母粒、硅酮母粒、PPA母粒中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述PE-g-MAH，其PE为HDPE、LDPE、LLDPE中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述人造草坪本体包括使用尼龙材质的人造草纤维制成的纯曲丝人造草坪、直丝曲丝混织的人造草坪。
8.根据权利要求1所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述使用尼龙材质的人造草纤维的加工温度为200-270℃。
9.根据权利要求1所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述底布包含PP底布、PP底布+PET绒毛复合、网格布、玻璃纤维布中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的一种使用尼龙材质的人造草坪，其特征在于：所述胶水包含羧基丁苯乳胶、双组份聚氨酯胶水、丙烯酸乳胶中的一种或几种。
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