CN113604902A - 基于敏感应力发光材料的复合草坪和布道及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人工草坪技术领域，公开了一种基于敏感应力发光材料的复合草坪和布道及其制备方法，将低密度聚乙烯颗粒PE、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂、相容剂以及氧化物应力发光粉末置于混炼机中混炼均匀，得混炼产物；将混炼产物加入到单螺杆挤出机，熔融喷丝，挤出；利用牵伸机牵伸，冷却至室温，制得草丝纤维；利用簇绒机将所述人造草丝纤维梭织到底布上；在底布远离草丝的背面涂胶粘剂后，置于烘箱进行烘干处理；以合适密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充缓冲物质，即得所述复合草坪和布道。本发明的产品以低廉的成本，简单的结构实现优良的照明，引导，人的行走轨迹可视化等优点，安全无毒，具有在不同的场合大规模推广的潜力。

Description

基于敏感应力发光材料的复合草坪和布道及其制备方法
技术领域
本发明属于人工草坪技术领域，尤其涉及一种基于敏感应力发光材料的复合草坪和布道及其制备方法。
背景技术
作为一类新兴能源材料，应力发光材料近十年来开始兴起并得到了一定程度的重视。该类材料受到力就会发光，目前有几十种材料体系，其中，较为明亮的氧化物体系为铝酸锶体系(绿光)、硅酸盐体系(蓝光和绿光)和锡酸盐体系 (红光)，这种材料可以在环境机械力作用下直接发光，例如踩踏即可发光。它们都有一定的共性特征，一方面，能在200～450nm的波段吸收光能(这部分包括了可见光范围，生活中的太阳光，LED发出的光都能部分有效吸收并存储)，被存储的这部分光能在受到压力、摩擦力、冲击力和超声波等各种机械外力下进行释放，产生发光现象。另一方面，它还能将受到的压力，摩擦力等机械能直接转化为光能，实现机械能到光能的直接转换。由于其优良的特性和不错的力致发光效果(部分发光亮度能到达200cd/m2以上)，同时其多种格位能进行多种改良，包括掺杂Eu离子以提高其力致发光效率，加入Dy离子加强其长余辉效应，控制两者比率，能有效协调应力发光和长余辉特性。
在我们建设体育强国的进程中，运动健身成为时尚，甚至成为日常生活的重要部分；随着人们对美好生活的追求，各种各样的运动场景越来越多地出现在我们的生活中。荷兰有全球首条发光公路——荷兰OssN329高速公路，利用长余辉荧光粉白天吸收光能，晚上释放光能，为夜晚的车辆和行人提供指引。结合当地冰雪天气较多路面结冰的情况，这种长余辉荧光粉的基础上，他们还研发了一种新型材料，在温度降低到在某个值时会发出荧光，利用这种特性材料做成雪花状的涂料“印刷”到易打滑的路面上以警示行人。
荷兰埃因霍温市(Eindhoven)的郊外，有一条采用太阳能供电的LED灯和数千枚鹅卵石构成的600米长的自行车道，每到夜晚，道路会变得非常漂亮：成千上万颗小石头发着蓝绿色的微光，到了夜间就产生奇美漩涡，如同银河星空洒落人间般往前蜿蜒，在这条路上骑行，有一种置身梦境的浪漫。在海南·亚洲博螯论坛上也使用了这种发光绿道技术。美国一对夫妇还研发了一种基于太阳能六边形面板的发光道路，路板内部嵌有太阳能板和LED灯用于显示不一样的指示，还有一个发热装置能在积雪时融化面板上的冰雪。外部则是极高强度的耐磨玻璃，能够承重125吨重量。这种技术就相当于把强化硬度的液晶面板铺在了地面上，所以缺点也很明显，一块面板的成本就高达6900美元，如果全美铺上这种太阳能公路，保守估计也需几百亿美元。
在国内目前发光道路应用得也不少，主要包括自发光材料和蓄光型自发光材料。自发光材料就是常见的LED灯嵌入到道路中，蓄光型自发光材料则通过吸光五至十五分钟，就可以在无光线的环境下持续发光几个甚至十几个小时，还能设计成不一样的花纹。
在不同的运动和休闲场合中，人工草坪以其整齐美观，易于操纵，耐磨、可频繁使用等优点被广泛应用在跑道，足球场，高尔夫球场，等运动场地。还有广场，会场及大中小学、幼儿园的综合活动场地。以及公路、铁路、社区的绿化、屋顶、庭院作为绿色装饰用。类似于发光道路，人们希望人工草坪在拥有美化，缓冲功能的同时，也能有“发光”这个功能。但是目前的发光草坪类型比较局限，实用性较低，主要分为夜光和电致发光的基于LED的人工草坪产品还有加入荧光粉的基于普通荧光的人工草坪产品。
其中，基于LED的人工草坪需要电能供给，而且发光地面结构复杂，成本较高，有电能损耗以及安全风险，受到原理限制，不适合在户外铺设，且易损坏，维修成本高，也无法满足足球场等需要剧烈运动和摩擦的场景需求；而基于“白天吸收太阳光，夜晚释放能量出来”的夜光人工草坪，如果在没有光源或光源不充足的地方不易被控制，同时激发光还容易形成光污染，且持续时间有限，随着时间流逝其发光强度逐渐降低，同时受到原理限制，无法在室内及较昏暗环境铺设；且铺设安装不方便。因此，亟需一种新的发光草坪及其制备方法，以弥补现有发光草坪存在的问题及缺陷。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)目前的发光草坪类型主要基于夜光和LED发光，比较局限。
(2)现有基于LED的人工草坪需要电能供给，而且发光地面结构复杂，成本较高，有电能损耗以及安全风险，受到原理限制，不适合在户外铺设，且易损坏，维修成本高，无法满足足球场等需要剧烈运动和摩擦的场景需求。
(3)现有基于“白天吸收太阳光，夜晚释放能量出来”的人工草坪发光无法被控制，形成光污染，且持续时间有限，随着时间流逝其发光强度逐渐降低，同时受到原理限制，无法在室内及较昏暗环境铺设，且铺设安装不方便。
解决以上问题及缺陷的难度为：
目前，基于夜光和LED发光材料的发光草坪是当前已有的技术，然而夜光材料的发光需要吸收紫外线或短波高能光线，不能利用机械力激发，例如踩踏和摩擦力的激发，紫外线的长时间激发会影响使用寿命，不适合于在没有激发光的环境之中使用；而LED的使用需要电路和电线且需要电源通电，因此成本较高，且LED器件不耐踩踏，限制其多场景铺设的使用。
解决以上问题及缺陷的意义为：
本项目是一类基于机械力激发发光的应力发光材料制作而成的复合人工发光草坪，在不需要激发光和电源电线的条件下，一方面，自身的余晖可以起到美化，路面指引的作用。另一方面，具有传统的发光草坪和类似的路面发光标记所不具有的独特功能——靠踩踏力发出可见光，能够将人的行走轨迹用环保的方式进行可视化，在运动场景，娱乐场景，一踩一发光，无需电源，重复使用，能起到极佳的显示和美化效果，极具未来科技感。总之这种新型人工草坪在具有节能环保的特性，低成本，使用场景广阔等优点的同时，同时具有人工材料的外观，能够和现有的人工材料进行混合铺设。既能实现节能减排，也能极大地增强时尚和娱乐效果，适合在球场，公园以及室内或地下暗光场景使用和推广。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复合草坪和布道及其制备方法，尤其涉及一种基于敏感应力发光材料的复合草坪和布道及其制备方法。
本发明是这样实现的，一种复合草坪和布道的制备方法，所述复合草坪和布道的制备方法包括以下步骤：一种复合草坪和布道的制备方法，所述复合草坪和布道的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将低密度聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂、相容剂以及 SAOED(或者为SSOSS和CAMSOED)粉末置于混炼机中混炼均匀，得混炼产物，备用；
步骤二，将混炼产物加入到单螺杆挤出机，熔融喷丝，挤出；利用牵伸机牵伸，冷却至室温，制得草丝纤维，备用；
步骤三，利用簇绒机将所述人造草丝纤维梭织到底布上；
步骤四，在底布远离草丝的背面涂胶粘剂后，置于烘箱进行烘干处理；
步骤五，以合适密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充缓冲物质，即得所述复合草坪和布道。
进一步，步骤一中，按照质量份数计，称取低密度聚乙烯颗粒80份、聚氧化乙烯PEO8份、抗氧化剂0.5～3份、相容剂0～5份、应力发光粉末15～30份。
进一步，所选应力发光粉末为掺杂铝酸盐，硅酸盐和锡酸盐中的一种或多种，较优的铝酸盐为SrAl2O4:Eu/Dy(SAOED)；较优的硅酸盐为CaAMgSi2O7(A＝Ca,Sr,Ba):Eu/Dy (CAMSOED)；较优的锡酸盐为Sr3Sn2O7:Sm/Si(SSOSS)。
进一步，步骤一中，所述混炼的条件为：以170～180℃混炼3～5min；
步骤二中，使用220～240℃的加工温度熔融喷丝。
进一步，步骤二中，利用牵伸机牵伸在130℃下牵伸至3～6倍。
步骤三中，所述底布为平纹梭织物。
步骤四中，所述胶粘剂为羧基丁苯胶乳或PU胶乳。
步骤四中，所述烘干处理的条件为：以80℃烘干处理5h。
进一步，步骤五中，所述缓冲物质为70％橡胶颗粒和30％沙或100％橡胶颗粒，覆盖草坪0.5cm；其中，所述沙替换为木塑颗粒。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述复合草坪和布道的制备方法制备得到的复合草坪和布道，所述复合草坪和布道由基布、网格布、橡胶颗粒、胶黏剂、低密度聚乙烯、抗静电剂、抗氧化剂1010、相容剂YP510以及底布组成；其中，所述胶黏剂为羧基丁苯胶乳，所述抗静电剂为聚氧化乙烯PEO。
复合草坪和布道具体包括：人造草丝、缓冲物质及底布；
所述人造草丝梭织到底布上；
所述缓冲物质填充在底布背面打的孔内；
在所述底布远离草丝的背面涂胶粘剂。
本发明的另一目的在于提供、一种敏感应力发光材料的复合草坪，所述敏感应力发光材料的复合草坪应用所述复合草坪和布道的制备方法制备，将应力发光粉末加入人造草丝中。
本发明的另一目的在于提供一种草坪缓冲物质，所述草坪缓冲物质由70％橡胶颗粒和30％沙混合而成，用料或替代为70％橡胶颗粒和30％木塑颗粒或者 100％橡胶颗粒。
本发明的另一目的在于提供一种草坪的基底，用于固定草丝和一定的排水能力，为平纹梭织物，所述草坪的基底上部还粘贴有用于胶粘草丝和底部的胶粘剂，所述胶粘剂为羧基丁苯胶乳或PU胶乳。
结合上述的所有技术方案，170～180℃下经过充分的混练后，让固体大颗粒的原料能够完全融化，并被均匀地和应力发光粉末混合，再用熔融喷丝的方法进一步混合原料同时把熔融物塑形成大小和厚度均匀的扁平长条草坪丝，用牵引机使得草坪丝拉伸至合适的尺寸，冷却，簇绒机簇绒让草丝以稳固的结构联结在底布上，涂胶以固化联结，干燥，打孔以提升草坪透气性和排水性能，填充上70％橡胶颗粒和30％沙或100％橡胶颗粒来模拟真实草坪的缓冲的作用和舒适的触感，最后对成品进行检验后，便成功制备出了所需的敏感应力发光复合草坪，其所具备的优点及积极效果为：本发明提供的复合草坪和布道及其制备方法，选用一种高效的且具有良好的长余辉效应的力致发光材料加入到人工草坪中，既保留了草坪的缓冲功能，能够在足球场等剧烈运动的场合使用，又能实现持续的发光；一方面，白天吸收的光能在晚上通过自身余晖和受力两种方式得到释放，晚上LED等光源的光还能为其补充能量；另一方面，人在草坪上运动(挤压，摩擦等)产生的能量又能被此材料直接转换为光能，并且此过程是可重复的。因此，本发明的产品以低廉的成本，简单的结构实现了优良的照明，引导，人的行走轨迹可视化等优点，并且安全无毒，效果美观，极具科技感，具有在不同的场合大规模推广的潜力。
现有技术中，人造草坪主要包括三部分结构，人造草丝(通常是由PA，PP， PE材质拉成)、基布(单层基布、多层基布以及复合基布等)和胶粘剂(苯丙乳液、羧基丁苯乳液、聚氨酯胶乳等)，不同的方案区别主要是加不同的辅料进去，工艺都大同小异，本发明的辅料使用的是较为实用的一种。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的复合草坪和布道的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的梭织型人造草坪的结构示意图。
图中：1、人造草丝；2、缓冲物质；3、底布。
图3是本发明实施例提供的将粉末与紫外光固化胶按照5:1的重量比封装在 3cm*3cm的塑料片中，利用紫外光光源照射3s后测量其光强度与受力大小的关系图。
图4(a)是本发明实施例提供的在常见的开启白色LED灯的房间中吸收环境中的光几十秒效果图。图4(b)是本发明实施例提供的图4(a)放到稍暗一些的环境中，就有强烈的余晖，用硬质塑料划拉，则有明显拖尾效果图。
图5(a)是本发明实施例提供的制作了一种初步的草丝，吸收环境光后有明显余晖效果图。
图5(b)是本发明实施例提供的图5(a)受到挤压则会发出更为明亮的光效果图。
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。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复合草坪和布道及其制备方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的复合草坪和布道的制备方法包括以下步骤：
S101，将低密度聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂、相容剂以及 SAOED粉末置于混炼机中混炼均匀，得混炼产物，备用；
S102，将混炼产物加入到单螺杆挤出机，熔融喷丝，挤出；利用牵伸机牵伸，冷却至室温，制得草丝纤维，备用；
S103，利用簇绒机将所述人造草丝纤维梭织到底布上；
S104，在底布远离草丝的背面涂胶粘剂后，置于烘箱进行烘干处理；
S105，以合适密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充缓冲物质，即得所述复合草坪和布道。
本发明还提供一种复合草坪和布道，所述复合草坪和布道由基布、网格布、橡胶颗粒、胶黏剂、低密度聚乙烯、抗静电剂、抗氧化剂1010、相容剂YP510 以及底布组成；其中，所述胶黏剂为羧基丁苯胶乳，所述抗静电剂为聚氧化乙烯PEO。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
1、现在对人工草坪的最基本的述求是缓冲，以及美观，甚至自发光以期在夜晚作为光源起到一定的引导和照明作用。对于其最重要的功能，缓冲，耐磨， LED型人工草坪因为要加入LED，故无法满足人们的运动要求。但是若放弃LED，在制造过程中加入荧光材料作为光源，又无法控制其发光，而且这种草坪还受到光照等条件的限制，不具备实用性。因此，本发明选用一种高效的且具有良好的长余辉效应的力致发光材料加入到人工草坪中，既保留了草坪的缓冲功能，能够在足球场等剧烈运动的场合使用，又能实现持续的发光。一方面，白天吸收的光能在晚上通过受力得到释放，晚上LED等光源的光还能为其补充能量；另一方面，人在草坪上的运动又能被此材料转换为光能。因此，此产品以低廉的成本，简单的结构实现了优良的照明，引导，人的行走轨迹可视化等优点，并且安全无毒，具有在不同的场合大规模推广的潜力。
2、方案一：制作为梭织型人造草坪(见图2)
包括：人造草丝1、缓冲物质2、底布3。
用料：
实验步骤：
①制备人造草丝1：将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(2份)、抗氧化剂(0.5～3份)和相容剂(0～5份)、SAOED粉末(15～30份)通过混炼使其均匀，加入到单螺杆挤出机，使用220℃～240℃加工温度熔融喷丝，制得草丝纤维。
②梭织：利用簇绒机把人造草丝梭织到底布3上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物(从组织上分：梭织物分为平纹，斜纹，缎纹。经纱和纬纱之间的每一个相交点称为组织点，是梭织物的最小基本单元，平纹梭织是指经纱和纬纱以一上一下的规律交织的织物组织，是三种组织中最简单的一种。
③涂胶，烘干，加固：为了提高草丝的耐拔取能力和在各种天气状况下，比如雨天情况的稳定性，随后需要在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，羧基丁苯胶乳或PU胶乳，随后进行烘干处理以固定胶黏剂。
④打孔：为了防止雨天的时候雨水堆积，还要以合适密度进行人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙(可替换为木塑颗粒)或者100％橡胶颗粒作为缓冲物质2，即得所述人造草坪。
方案二：制作为梭织型人造草坪
用料如表1所示。
表1
Figure RE-GDA0003295554290000091
实验步骤：
①制备人造草丝：将低密度聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂和相容剂、SAOED粉末通过混炼使其均匀，加入到单螺杆挤出机，使用220℃～240℃加工温度熔融喷丝，制得草丝纤维。其中，聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂和相容剂、SAOED粉末的配比可采用7种，如表2所示。
②梭织：利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物(从组织上分：梭织物分为平纹，斜纹，缎纹。经纱和纬纱之间的每一个相交点称为组织点，是梭织物的最小基本单元，平纹梭织是指经纱和纬纱以一上一下的规律交织的织物组织，是三种组织中最简单的一种。
③涂胶，烘干，加固：为了提高草丝的耐拔取能力和在各种天气状况下，比如雨天情况的稳定性，随后需要在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，羧基丁苯胶乳或PU胶乳，随后进行烘干处理以固定胶黏剂。
④打孔：为了防止雨天的时候雨水堆积，还要以合适密度进行人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙(可替换为木塑颗粒)或者100％橡胶颗粒作为缓冲物质，即得所述人造草坪。
表2聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂和相容剂、SAOED粉末的配比
Figure RE-GDA0003295554290000101
可变值：混练温度170-180摄氏度；混练时间3-5分钟，各成分配比，熔融温度220-300摄氏度，牵伸倍数4-6倍，反应釜温度40-60摄氏度。
3、下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步描述。
实施例1
①将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(0.5 份)和相容剂(1份)、SAOED粉末(15份)放进混炼机中以170℃混炼5min 使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至5倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例2
①将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(3 份)和相容剂(5份)、SAOED粉末(30份)放进混炼机中以170℃混炼5min 使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至3倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例3
①将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(1.5 份)和相容剂(3份)、SAOED粉末(25份)放进混炼机中以170℃混炼5min 使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至3倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例4
①将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(2 份)和相容剂(3份)、SAOED粉末(20份)放进混炼机中以170℃混炼5min 使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至4倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例5
①将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(2.5 份)和相容剂(4份)、SAOED粉末(25份)放进混炼机中以170℃混炼5min 使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至3倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例6
①将低密度聚乙烯颗粒(60份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(2.5 份)和相容剂(4份)、SSOSS和CAMSOED粉末(1:1；45份)放进混炼机中以170℃混炼5min使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至3倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
实施例7
②将低密度聚乙烯颗粒(80份)、聚氧化乙烯PEO(8份)、抗氧化剂(2.5 份)和相容剂(4份)、SSOSS和CAMSOED粉末(1:1；40份)放进混炼机中以170℃混炼5min使其均匀。
②将混练后产物加入到单螺杆挤出机，使用240℃加工温度熔融，挤出，用牵伸机在130℃下牵伸至4倍，冷却至室温，制得草丝纤维。
③利用簇绒机把人造草丝梭织到底布上，底布考虑到生产便捷性，通常选取平纹梭织物。
④在底布远离草丝的背面涂胶粘剂，选用羧基丁苯胶乳，随后放进烘箱以 80℃烘干处理5h。
⑤以1个孔/cm2的密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充70％橡胶颗粒+30％沙作为缓冲物质覆盖草坪约0.5cm，即得所述人造草坪。
在本发明一优选实施例中，提供一种敏感应力发光材料的复合草坪，将敏感应力发光材料加入草丝中，具有敏感的应力发光能力和长余辉能力。
在本发明一优选实施例中，提供一种草坪缓冲物质，由70％橡胶颗粒和30％沙混合而成，其中用料可以替代为，70％橡胶颗粒和30％木塑颗粒或者100％橡胶颗粒。
在本发明一优选实施例中，提供一种草坪的基底，用于固定草丝和一定的排水能力，是平纹梭织物，其上还有用于胶粘草丝和底部的胶粘剂，可用羧基丁苯胶乳或PU胶乳。
下面结合具体实验数据对本发明积极效果作进一步描述。
本实验所用的应力发光粉具有肉眼可见的应力发光强度。
将粉末与紫外光固化胶按照5:1的重量比封装在3cm*3cm的塑料片中，利用紫外光光源照射3s后测量其光强度与受力大小的关系，结果如图3所示：
发光粉应力发光强度与受力大小的关系基本成线性，而且发光强度随着力的增大会有一定加速。在实际情况中，夜晚无光的环境下，5N的力激发的光都明亮可见，在更常见的有环境光的夜晚，10N以上的力都会有明显痕迹。在开着日常使用的LED光源的明亮环境中，采用35N的力进行激发，近距离观察也能看到由光显示出的受力轨迹。
此材料还具有良好的余晖效果，在常见的开启白色LED灯的房间中吸收环境中的光几十秒之后，放到稍暗一些的环境中，就有强烈的余晖，用硬质塑料划拉，则有明显拖尾，效果如图4(a)、图4(b)所示。
使用PDMS与应力发光粉末以1:1的重量比混合后使其附着在70mic厚度的护卡膜上，用美工刀分割成条状，本发明制作了一种初步的草丝，吸收环境光后有明显余晖，受到挤压则会发出更为明亮的光。如图5(a)、5(b)。
这种材料强烈的应力发光强度和良好的余晖，使得它可以满足发光草坪的指引，显示，受力反馈等多方面的需求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，所述复合草坪和布道的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将低密度聚乙烯颗粒、聚氧化乙烯PEO、抗氧化剂、相容剂以及应力发光粉末置于混炼机中混炼均匀，得混炼产物，备用；
步骤二，将混炼产物加入到单螺杆挤出机，熔融喷丝，挤出；利用牵伸机牵伸，冷却至室温，制得草丝纤维，备用；
步骤三，利用簇绒机将所述人造草丝纤维梭织到底布上；
步骤四，在底布远离草丝的背面涂胶粘剂后，置于烘箱进行烘干处理；
步骤五，以合适密度在人造草坪背面进行打孔处理，再填充缓冲物质，即得所述复合草坪和布道。
2.如权利要求1所述复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，步骤一中，按照质量份数计，称取低密度聚乙烯颗粒80份、聚氧化乙烯PEO 8份、抗氧化剂0.5～3份、相容剂0～5份、应力发光粉末15～30份。
3.如权利要求1所述复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，所选应力发光粉末为掺杂铝酸盐，硅酸盐和锡酸盐中的一种或多种；
步骤一中，所述混炼的条件为：以170～180℃混炼3～5min
步骤二中，使用220～240℃的加工温度熔融喷丝。
4.如权利要求1所述复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，步骤二中，利用牵伸机牵伸在130℃下牵伸至3～6倍；
步骤三中，所述底布为平纹梭织物。
5.如权利要求1所述复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述胶粘剂为羧基丁苯胶乳或PU胶乳；
所述烘干处理的条件为：以80℃烘干处理5h。
6.如权利要求1所述复合草坪和布道的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述缓冲物质为70％橡胶颗粒和30％沙或100％橡胶颗粒，覆盖草坪0.5cm。
7.一种应用如权利要求1～6任意一项所述复合草坪和布道的制备方法制备得到的复合草坪和布道，其特征在于，所述复合草坪和布道包括：人造草丝、缓冲物质及底布；
所述人造草丝梭织到底布上；
所述缓冲物质填充在底布背面打的孔内；
在所述底布远离草丝的背面涂胶粘剂。
8.一种敏感应力发光材料的复合草坪，其特征在于，所述敏感应力发光材料的复合草坪应用如权利要求1～6任意一项所述复合草坪和布道的制备方法制备，将应力发光粉末加入人造草丝中。
9.一种草坪缓冲物质，其特征在于，所述草坪缓冲物质由70％橡胶颗粒和30％沙混合而成，用料或替代为70％橡胶颗粒和30％木塑颗粒或者100％橡胶颗粒。
10.一种草坪的基底，其特征在于，用于固定草丝和一定的排水能力，为平纹梭织物，所述草坪的基底上部还粘贴有用于胶粘草丝和底部的胶粘剂，所述胶粘剂为羧基丁苯胶乳或PU胶乳。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115354553A (zh) * 2022-08-30 2022-11-18 江苏共创人造草坪股份有限公司 一种发光人造草坪

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102965753A (zh) * 2012-11-16 2013-03-13 广州爱奇实业有限公司 一种夜光人造草
AU2014201104A1 (en) * 2006-10-23 2014-03-20 Ten Cate Thiolon B.V. An artificial grass fibre as well as an artificial lawn at least comprising such an artificial grass fibre
CN104499073A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 成都锦汇科技有限公司 一种抗菌的夜光型人造草坪
CN105040553A (zh) * 2015-07-29 2015-11-11 广州傲胜人造草有限公司 一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪及其制备方法
CN109267448A (zh) * 2018-11-16 2019-01-25 江苏共创人造草坪股份有限公司 一种可逆光敏变色人造草坪及其制备方法
CN110229657A (zh) * 2019-04-26 2019-09-13 深圳科尔新材料科技有限公司 长余辉力致发光材料的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014201104A1 (en) * 2006-10-23 2014-03-20 Ten Cate Thiolon B.V. An artificial grass fibre as well as an artificial lawn at least comprising such an artificial grass fibre
CN102965753A (zh) * 2012-11-16 2013-03-13 广州爱奇实业有限公司 一种夜光人造草
CN104499073A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 成都锦汇科技有限公司 一种抗菌的夜光型人造草坪
CN105040553A (zh) * 2015-07-29 2015-11-11 广州傲胜人造草有限公司 一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪及其制备方法
CN109267448A (zh) * 2018-11-16 2019-01-25 江苏共创人造草坪股份有限公司 一种可逆光敏变色人造草坪及其制备方法
CN110229657A (zh) * 2019-04-26 2019-09-13 深圳科尔新材料科技有限公司 长余辉力致发光材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115354553A (zh) * 2022-08-30 2022-11-18 江苏共创人造草坪股份有限公司 一种发光人造草坪

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