CN1723320A - 合成草皮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了新型合成草皮。合成草皮具是片绒头织物，所述绒头织物具有背衬(1)和在背衬上突起的一些簇绒(2)。在一个实施方式中，至少许多簇绒由复合纱制成，复合纱由至少一根原纤化纱(6)与若干分立单丝纱或单带纱(7)形成。原纤化纱和单丝纱宜由聚乙烯制成，这样合成草皮就适合于在其上面滑行。在另一个实施方式中，至少许多簇绒由复合纱制成，该复合纱由单带纱与若干所述单丝纱缠绕而成。单丝纱和单带纱宜由聚乙烯制成，这样合成草皮就合适于在其上面滑行。在复合纱中，原纤化纱与单丝纱或单丝纱与单带纱组合，可以得到直接看上去就像天然草的效果，即无需后原纤化，而且避免了看见不同类型的纱的磨损图案差异。在另一个实施方式中，本发明还提供了经过改进的颗粒材料，在给合成草皮做表层时作为填充材料。

Description

合成草皮
发明领域
本发明涉及是片绒头织物的合成草皮，所述绒头织物具有背衬和在背衬上突起的簇绒，其中簇绒包含单丝纱部分和至少一种原纤化纱部分，所述原纤化纱由显示纵向狭缝而形成横向互连的长丝的带组成，单丝纱和互连长丝在尺寸上类似于草叶。本发明还涉及具有绒头织物的合成草皮，所述绒头织物具有背衬和在背衬上突起的簇绒，其中簇绒包含单丝纱部分，单丝纱包含挤出单丝纱和单带纱，单丝纱和单带纱在尺寸上类似于草叶。
发明背景
合成或人工草皮越来越多地用来代替活动场地，特别是如足球、橄榄球、网球、高尔夫球、曲棍球、棒球等运动场地上的天然草皮。为了提供有一定弹性的表面，可在背衬层上施加表层。此表层的厚度小于簇绒的高度，这样类草丝就能突出在表层上面。覆有表层的合成草皮见述于US-A-4337283等中。
在实践当中，所谓第三代合成草坪的表层通常由硬层和位于其顶部的一层弹性颗粒组成，例如，可参见WO 01/98589。此文献介绍了合成草组装物，用于安装在支撑基底上，该基底包含有柔性片状背衬和许多具有选定长度的竖立合成纤维条的绒头织物。选自硬颗粒和弹性颗粒的颗粒材料填充层位于背衬的上表面上的竖立纤维条之间的空隙里，空隙深度小于纤维条长度。填充层底部特别包含一排位于背衬的顶表面上的硬颗粒，顶部包含一排基本上清一色的弹性颗粒，位于底部那排颗粒上面。
经常用作填充材料的弹性颗粒材料可包含从车胎回收的粒化橡胶颗粒状的SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)、EPDM(乙烯-丙烯-二烯单体)，其他硫化橡胶或从橡胶带回收的橡胶。但是，这些橡胶有若干严重的缺陷。特别是，它们无法再利用，而且寿命短，因为它们在使用过程中会失去它们的性质。此外，这类橡胶用在合成草皮的表层中时，不能提供足够的弹性或吸震性。
当前，足球场上的多数合成草皮由原纤化纱制成的绒头织物组成。这种原纤化纱通常由聚乙烯或聚乙烯和聚丙烯的混合物制成，在机器上以5/8”(≈15.8mm)-3/16”(≈4.7mm)的针距形成簇绒。所用原纤化纱的缺陷是，它们的耐磨性较差，铺好合成草皮后需要用硬(钢)刷进行后原纤化。将原纤化纱中不同的长丝彼此分开需要进行后原纤化，其目的是更好地掩盖表层不被看见，同时也是为了获得自然草的样子。但是，这种后原纤化的缺陷是绒头纱受到破坏。除了由原纤化纱制成的合成草皮外，还有由所谓的单带或单丝纱制成的合成草皮。单带纱和单丝纱之间的差别是，在生产单带纱时挤出的膜切成了小带，而生产单丝纱时，形成单丝的各个带分别挤出。由单带或单丝形制成的合成草皮的缺陷是，表层对于移动和/或磨蚀不稳定，橡胶颗粒更容易跳起来。在实践当中，用来制造人工草皮的多数单带纱或单丝纱更常用聚丙烯制成，因为它能比聚乙烯提供更好的弹性，但它的摩擦系数也更高，因而更容易出现灼伤，例如在合成草皮表面跌到或滑行时。由聚酰胺制成的纱形成的合成草皮在本领域也有报道，例如见述于US 3940522和WO 99/04074。US 3940522介绍的合成草皮包含草状合成纤维和卷曲纤维。一种或多种草状纤维与合适的复型纤维股卷曲纤维和/或潜在可卷曲纤维合并在一起。纤维由聚酰胺，如尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612和它们的共聚物和混合物制成。WO 99/04074介绍了含有聚酰胺和生产人工草的聚烯烃化合物的纱。这类由聚酰胺制成的纱形成的合成草皮的主要缺点是，草皮对滑动阻力太大，摩擦系数也太高，因而更容易出现灼伤，例如在合成草皮表面跌到或滑行时。
在实践中，市场上也有一种由原纤化纱制成的簇绒和由单丝纱制成的簇绒成排交替组成的合成草皮。这种组合的一个优点是草皮一眼看上去就像天然草皮。但是，要使合成草皮看上去像天然草皮，仍然需要后原纤化或数月的磨损。这种组合的另一个缺陷是，由于原纤化纱比单丝纱磨损得更快，使用较长时间后，因原纤化纱和单丝纱的磨损图案差异清晰可见。
本发明的一个目标是提供看上去更像天然草的新型合成草皮，但解决了本领域现有合成草皮使用时间长了后因磨损差异而形成可见图案的问题。本发明的另一个目标是提供具有更高弹性、吸震性和安全性(例如在草皮表面滑动时减小皮肤灼伤的危险)的合成草皮。
发明概述
为此，本发明在第一种实施方式中提供了包含原纤化纱和若干分立丝纱的组合的合成草皮。本发明合成草皮的特征在于，至少有许多所述簇绒由所述原纤化纱与若干所述单丝纱捻搓在一起形成的复合纱制成。
由于原纤化纱和若干单丝纱合并在一根复合纱中，所以看不见因磨损图案的差异，至少不仔细检查簇绒是看不见的。另外发现，由于使用了原纤化纱与若干单丝纱捻搓在一起形成的复合纱，合成草皮一眼看上去更像天然草。在合成草表面中，原纤化纱部分确实与单丝纱部分混和得更均匀，所以不需要进行后原纤化，或者不需要对合成草皮先进行磨损，或者只需磨损较短时间，就能得到天然草的外观。
在本发明合成草皮的一个优选实施方式中，需要这样选择复合纱中原纤化纱的纱线支数和单丝纱的数目，使得在不需要对原纤化纱的自由端进行后原纤化的情况下，由复合纱制成的草皮就像草。
复合纱宜包含4-10根单丝纱，更宜包含6-8根单丝纱，而原纤化纱的纱线支数宜为2000生特以上，宜为5000生特以上，但少于11000生特，宜少于8500生特。
在本发明合成草皮的另一个优选实施方式中，至少所述复合纱中的原纤化纱，而且较好所述复合纱中的至少一些所述单丝纱，最好是全部单丝纱，由聚乙烯制成。
在本发明的另一个实施方式中，本发明提供了包含若干单带纱和若干单丝纱的组合的新型合成草皮。本发明此合成草皮的特征在于，至少许多所述簇绒由所述单带纱与若干所述单丝纱捻搓而成的复合纱制成。
由于单带纱和单丝纱合并在一根复合纱中，即使与原纤化纱和单丝纱的组合相比，磨损图案的差异更难以看见。此组合极像天然草。
复合纱宜包含1-6根，更宜包含1-3根单带纱，而单带纱的纱线支数宜高于1000生特，更宜高于2000生特，但少于5000生特，宜少于3000生特。复合纱的纱线支数宜为8000生特以上，更宜高于9000生特，但少于20000生特，宜少于15000生特。
在本发明合成草皮的另一个优选实施方式中，至少所述复合纱中的单带纱，以及所述复合纱中的至少若干所述单丝纱，最好是全部单丝纱，由聚乙烯制成。
这些实施方式的一个重要优点是，可使合成草皮对滑行更加友好，即摩擦系数可小于例如聚丙烯的摩擦系数，因此不易引起灼伤。由于复合纱中的单丝纱与原纤化纱捻搓在一起，聚乙烯纱小于(例如)聚丙烯纱的弹性能部分地得到原纤化纱所提供的支撑作用的弥补。另一方面，有些单丝纱可由另一种聚合物，特别是能提供更好的弹性和/或具有更好的耐磨性的聚合物制成。使用全由聚乙烯而不是聚乙烯和聚丙烯的组合制成的原纤化纱和单丝纱的另一个优点是，合成草皮更容易回收利用。合成草皮还具有更加柔软的触感。
本发明的又一个实施方式涉及一种合成草皮，其特征在于它有由颗粒(填充)材料组成的表层。在另一个实施方式中，本发明提供了特别适合用作合成草皮中的填充材料的颗粒材料。此填充材料包含聚烯烃弹性体，宜为低密度乙烯/辛烯共聚物。在一个优选实施方式中，颗粒填充材料充有选自白垩或粘土的填料。所述填充材料中填料的量为50-60重量％，所述填充材料中聚烯烃弹性体的量为40-50wt％。
在另一个实施方式中，本发明涉及一种复合纱，其特征在于所述复合纱由原纤化纱与若干单丝纱捻搓在一起形成。在另一个实施方式中，本发明涉及复合纱，其特征在于所述复合纱由单带纱与若干单丝纱捻搓在一起形成。
本发明还涉及上述复合纱在合成草皮中作为簇绒的应用。本发明还涉及上述复合纱在天然草系统中作为簇绒用来增强和稳定天然草根部的应用。
本发明的其他细节和优点从下面对本发明合成草皮的一些特定实施方式的描述中可以清楚地看到。此说明书中所用的数字与附图中对应。
附图详述
图1是原纤化纱的侧面正视简图，其侧边受到张力。
图2是6根单丝纱的简图。
图3是由图1所示原纤化纱和图2所示6根单丝纱组成的复合纱的侧面正视简图，原纤化纱和单丝纱捻搓在一起，原纤化纱缠绕在这些单丝纱的外面。
图4是包含背衬层和图3所示复合纱制成的簇绒的合成草皮的截面简图，合成草皮还填有表层。
发明详述
图4所示的合成或人工草皮包含弹性背衬层1和复合纱3制成的几排簇绒2。此合成草皮更具体地由一片切割的绒头织物形成。在生产这种绒头织物时，将复合纱即合并纱3装入簇绒机的针里，然后插入背衬层形成许多绒头环。然后用刀将绒头环切成切割的绒头织物，然后在织物底面施涂胶乳、泡沫材料或另一种胶粘材料，将绒头纤维固定在背衬上。背衬层1可由(例如)机织的聚丙烯片材和玻璃纤维网组成，玻璃纤维网用上述胶粘材料固定到聚丙烯片材上。由于背衬层不是本发明的主要特色，对其细节不再介绍。
在一个实施方式中，在本发明的合成草皮中，至少若干个簇绒2由复合纱3制成，复合纱由至少一根原纤化纱6与若干单丝纱7捻搓在一起形成。原纤化纱6和单丝纱7宜由聚乙烯制成，虽然也可用另一种聚合物制备的单丝纱或至少一部分单丝纱，所述另一种聚合物是例如弹性更高和/或耐磨性更好的聚合物。尤其是用聚乙烯制备所有的纱时，合成草皮的摩擦系数更小，因而不很容易发生灼伤。此外，这种合成草皮更容易回收利用。聚乙烯的另一个优点是它比(例如)聚丙烯具有更好的耐磨性。熟练技术人员很清楚，聚乙烯包含某些添加剂，如UV稳定剂和热稳定剂、颜料和/或着色剂。它甚至还可包含少量的一种或多种其他聚合物，具体是其含量少于10重量％，宜少于5重量％。
单丝纱7可以是将挤出薄膜切成窄带产生的所谓单带纱。挤出薄膜宜在拉伸鼓上拉伸，对分子进行组织，使膜的强度增加。除了先制成薄膜外，产生单丝纱更优选的方法是直接将它们挤成所需尺寸，这样就不需要切割操作。在这种方式下，较好同样经过拉伸步骤，就可以得到所谓的单丝纱。图2示出了6根单丝纱7。这些单丝纱所具有的厚度和宽度使它们像草叶。纱宽宜小于4mm，更宜小于3mm，最好小于2mm，但大于0.8mm，宜大于1mm。例如，当纱宽约为1.4mm时，就能得到天然草的精细外观。单丝纱7的厚度不仅对获得天然草的外观来说重要，而且能获得所需的弹性。单丝纱的厚度通常在100-200μm之间。特别是聚乙烯纱，它的弹性不及(例如)聚丙烯纱，单丝纱的厚度宜大于125μm，更宜大于135μm。例如，当单丝纱厚度约为160μm时，可以得到良好的结果。要像天然草，单丝纱的纱线支线支数通常应在1000-3000生特之间，更宜在1100-1700生特之间。例如，单丝纱的纱线支数可以约为1400生特。
现在看图1，它示出了原纤化纱6的一个例子。这种原纤化纱的制造由挤出的薄膜开始，将它先切成许多带。在这些带中形成纵向狭缝8，从而形成横向互连的一些长丝9。举例来说，这些狭缝可通过带针的鼓(其转速不同于薄膜在鼓上移动的速度)或齿形成，见US-A-3496259。在图1中，所示的原纤化纱处于横向拉伸状态，这样狭缝就张开，得到类似蜂窝状的结构。
例如，原纤化纱6的总宽度为9mm，狭缝这样调节，使互连长丝9的宽度稍小于单丝纱的宽度。而且，提供的狭缝之间不宜间距都相同，以使较宽的长丝为较窄的长丝所分隔，因而较宽的长丝之间形成较松的连接。通过选择较小的丝宽和/或较松的丝间连接，经过簇绒操作后，长丝立即以随机方式铺展开来，从而得到一眼看上去就像天然草的效果。原纤化丝的纱线支数通常高于2000生特，且一般在5000-11000生特之间，宜在5000-8500生特之间。当采用纱线支数较少的原纤化纱时，复合纱可包含更多的单丝纱，因为复合纱的最大纱线支数受到簇绒技术的限制。例如，复合纱可由三根原纤化纱制成，每根的纱线支数为2000生特。这些原纤化纱先捻搓在一起，然后在接下来的第二个捻搓操作中，与单丝纱捻搓在一起。原纤化纱的厚度宜为60-100μm，更宜为70-90μm。由于原纤化纱的丝互连在一起，其厚度可小于单丝纱的厚度。但是，考虑到厚度越大，耐磨性(机械磨损和/或热降解及UV降解)和弹性越大，较好事先确定一个最小厚度。
用复合纱3通过上述方法制造绒头织物上的簇绒时，很容易选择原纤化纱6的根数的纱线支数和单丝纱7，使得在不用后原纤化的情况下，绒头织物一眼看上去就像草。
复合纱3通常包含4-10根，宜为6-8根单丝纱7。它可包含不止一根原纤化纱6，但较好只包含一根原纤化纱。当只存在一根原纤化纱时，它可具有较大的纱线支数，这样各丝之间可形成更好的连接。复合纱的纱线支数中实际上较好是至少40％，更好是至少50％由单丝纱形成的，以便尽可能像天然草。另一方面，为了更好地稳定表层，复合纱宜至少有30％，更宜至少有35％的纱线支数是由一根原纤化纱或多根原纤化纱形成的。为了能够一方面提供具有较高纱线支数的原纤化纱，另一方面提供较多根数的单丝纱，复合纱3的纱线支数通常大于9000生特，宜大于11000生特。由于簇绒机械的限制，复合纱的纱线支数通常小于20000，更宜小于17000生特。
在本发明复合纱中，原纤化纱6宜绕着一些单丝纱7捻搓，这样复合纱就有主要由原纤化纱形成的外表面。
为了制备复合纱3，将若干单丝纱7和原纤化纱6捻搓在一起。术语“捻搓”在此取其最广的含义，例如，包括对纱简单的加捻。复合纱还可沿S或Z方向捻搓。捻搓过程中缠绕的次数(每米)必须加以限制，使得长丝在簇绒之后自己重新展开。这可通过实验确定。在捻搓复合纱时，原纤化纱宜绕着一些单丝纱捻搓，这样复合纱就有主要由原纤化纱形成的外表面。这从图3可清楚地看到。这样捻搓的一个优点是，复合纱更容易簇绒，而且在背衬层上施涂胶粘材料时，丝固定得更好，这样背面就比较好看。
在本发明合成草皮的另一种实施方式中，至少有许多簇绒是由复合纱制成的，该复合纱由单带纱与若干单丝纱捻搓在一起形成。单带纱和单丝纱宜由聚乙烯制成，虽然也可以用另一种聚合物，例如弹性和/或耐磨性更好的聚合物制成单丝纱或者至少部分单丝纱。特别是所有的纱都由聚乙烯制备时，合成草皮的摩擦系数更小，就不很容易发生灼伤。不仅如此，合成草皮更加容易回收利用。此外，由于所有的丝都由同种材料制备，就更易于避免色差。聚乙烯的另一个优点是，它比聚丙烯等具有更好的耐磨性。熟练的技术人员知道，聚乙烯包含某些添加剂，如UV稳定剂和热稳定剂、颜料和/或着色剂。它甚至可包含少量的一种或多种其他聚合物，具体地说少于10重量％，宜少于5重量％。
合并纱中应用的单带纱和单丝纱所具有的厚度和宽度使它看上去像草叶。单带纱的宽度宜大于1.5mm，较宜大于2mm，但宜小于3mm。单带纱的厚度不仅对获得天然草状的外观重要，而且对获得所需的弹性也很重要。单带纱的厚度通常在100-150μm之间，宜在100-120μm之间。为了像草，单带纱的纱线支数通常为1000-5000生特，更宜为2000-3000生特。
复合纱通常包含1-6根，宜为1-3根单带纱，以及2-8根，宜为4-6根单丝纱。复合纱的纱线支数中较好是至少30％，更好是至少40％由单带纱形成，以便制成的草皮尽可能像天然草。更好的是，复合纱的纱线支数中至少40％，并至多50％是由单带纱形成。复合纱的纱线支数通常大于8000生特，宜大于9000生特。由于簇绒机械的限制，复合纱的纱线支数通常小于20000，更宜小于15000生特。
在本发明复合纱的另一个优选实施方式中，单带纱宜绕着一些单丝纱捻搓，这样复合纱就有主要由单带纱形成的外表面。
考虑到本发明复合纱的较高纱线支数，各排簇绒之间的距离可以大一些。各排簇绒之间的距离在8-24mm之间，宜在10-20mm之间，更宜在12-18mm之间，最好为16mm或更大。
由于有了表层，合成草皮的簇绒2的平均高度宜大于30mm，更宜大于40mm。这样，绒头层的簇绒仍然会伸出表层以上足够距离。簇绒2的平均厚度通常小于75mm，宜在50-60mm之间。簇绒的平均高度这样确定，测定不同丝的高度并相加，然后将所得的和数除以丝数。
合成草皮通常用来替代活动场地上的天然草皮。为了提供具有一定弹性的表面，可在背衬层上铺表层。本发明的合成草皮较好铺设由至少一种颗粒材料组成的表层。此表层厚度小于簇绒高度，这样，上述类似于草的纤维就能伸到表层以上。此表层的厚度在0.5-3.0cm之间，更宜在1.0-2.0cm之间。
在实践当中，所谓合成草坪的表层通常由一个硬层和位于其顶部的一层弹性颗粒组成，所述弹性颗粒包含粒化橡胶颗粒，如从车胎回收的SB R、EPDM、其他硫化橡胶、从橡胶带回收的橡胶，甚至基于SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)的热塑性弹性体的混合物。在图4所示实施方式中，合成草皮先填一层沙4，然后在其上填一层橡胶颗粒5。这样就得到弹性、非研磨性的表面。
目前，足球场上所用约90％的填充材料基于从卡车车胎回收的SBR橡胶。但是，此类橡胶有若干缺陷，包括存在的芳香油可能发生迁移，它会腐蚀聚烯烃纱，在25℃以上发出难闻的气味。此外，因橡胶中存在碳黑，足球场的温度有可能升高到70℃，这可能存在危险，因为皮肤在60℃以上的温度可能发生灼伤。其他缺陷包括锌的溶脱(硫化过程)不满足标准规格的要求，橡胶不阻燃。此外，在这种橡胶中可能存在硫，这会破坏纱的UV稳定性。如果橡胶加工不当，可能形成钢。此外，用这种橡胶只能得到黑色，这使得合成草皮看上去很不自然。
由于从轮胎回收的黑色橡胶存在这些缺点，引进了新的替代材料。采用的新型化合物/制成材料如EPDM或TPV(热塑性硫化产品)没有使用含氧化锌固化体系的硫。这些橡胶的优点包括，它们可以形成任何颜色。褐色在夏季清朗天气里给出的温度比原来所用橡胶低10-20℃。这些橡胶满足标准规格(DIN18035-7)的要求，而且是阻燃的。但是，这些橡胶的一些重要缺陷依然存在，即它们不能回收利用，不能提供最佳竞技效果，发出难闻气味，填充材料含量非常高，超过80％。此外，质量不好的EPDM橡胶颗粒会变形，几个月后会熔合在一起。
为了克服这个问题，本发明提供的合成草皮，其特征在于它有一个由颗粒填充材料组成的表层，该材料是聚烯烃弹性体。所述聚烯烃弹性体宜为低密度乙烯/辛烯共聚物。但从本发明可以看到，也可以采用其他聚烯烃弹性体，例如但不限于EPM。
现在看低密度乙烯/辛烯共聚物，在茂金属催化剂作用下，在聚烯烃主链上更有效、更稳定地引入辛烯共聚单体，可得到密度更低、分布更窄的聚合物，它有许多优点，包括具有类似于弹性体的挠曲模量，不用增塑剂也具有热塑性，与其他聚烯烃具有格外好的相容性，从而能够与EPM混和，具有格外好的韧性、抗穿刺性，甚至在低温下(低于-20℃)也具有柔性，极不容易浸出，表面柔软性好。基于乙烯/辛烯共聚物的弹性填充材料将塑料与弹性体之间的间隙连接起来，这样就将橡胶的许多物理性质和热塑性塑料的加工优点结合起来。乙烯/辛烯共聚物的总体韧性达到了极致。
弹性填充材料，特别是基于乙烯/辛烯共聚物的弹性填充材料，可以加入填充剂，如白垩或粘土以降低成本。
填充材料较好以颗粒的形式提供，可以是圆形的、球形的或带棱角的，宜为圆形的或球形的。颗粒材料较好是由聚烯烃弹性体和填充剂组成的颗粒。
弹性填充颗粒中聚烯烃弹性体的量宜最少为20-60wt％，最多为40-100wt％，更宜最少为30-50重量％，最多为40-50重量％。
在另一个优选实施方式中，本发明合成草皮的特征在于，所述颗粒材料中填充材料的用量为50-60重量％，所述颗粒材料中聚烯烃弹性体的含量为40-50重量％。
在另一个优选实施方式中，基于乙烯/辛烯共聚物的弹性填充颗粒可与EPM(乙烯丙烯共聚物)混和。EPM的用量宜最多为0-20重量％，更宜最多为0-5重量％。再高用量的EPM将影响机械性质。
弹性填充颗粒的直径可以在0.5-3mm之间，宜在0.5-2.5mm之间，更宜在1.0-2.5mm之间。弹性填充颗粒的复合密度为1.3-1.5kg/dm3。弹性填充颗粒的表观密度为0.6-1.0kg/dm3。
其他特征有粒度稳定，不含粉尘，该材料不是回收来的，也不是碎片研磨成的，热塑性弹性体不需要硫化，可回收利用，使用寿命结束时可以再利用，因此对生态友好，填充颗粒对UV和臭氧稳定，没有毒性，不会引起过敏，不含重金属、PVC和邻苯二甲酸酯，与人工草皮中的PP和PE紧密接触也不会发生反应。本发明的颗粒材料特别适合用作合成草皮的填充材料，具体是用来形成合成草皮的表层。
本发明的弹性填充体系在其整个使用过程中保持其性质，不会使填充材料压实。此外，本发明的填充体系与本发明的合成草皮相结合，可以改善竞技条件，达到天然草的特点，容易为运动者所接受。本发明含有表层的合成草皮符合FIFA和UEFA对吸震性、能量的恢复性、球的回弹性和球的滚动性的要求。本填充体系消除了所有的溶脱问题，所提供的弹性填充能满足类似于天然草的生态要求和竞技要求。
在另一个实施方式中，本发明涉及由原纤化纱与若干单丝纱捻搓而成的复合纱的使用，还涉及由单带纱与若干单丝纱捻搓而成的复合纱的使用，作为合成草皮的簇绒。
此外，上述复合纱也可用于天然草系统。本复合纱可用于包含草块的天然草系统，所述草块以其根增强和稳定天然草皮。在实践当中，合成纱可插在草表面下面，使根强化，增强耐磨性，而又不干扰活动场地草表面本身的自然性质。此合成纱可缝进天然草地。天然系统的草根可与复合纱的簇绒交织在一起，从而得到增强和稳定。天然草的根用合成纱作为锚，用土壤稳定剂防止因过度使用而引发场地应力。草根缠绕在合成纱上，合成纱反过来又固定草，新生草能代替草已凋敝的区域。
实施例1
复合纱3首先是绕6根单丝纱7捻搓一根原纤化纱6来制备。原纤化纱的纱线支数为6600生特，厚度为80μm。各狭缝之间的间距d要使得丝宽有变化，更具体地说丝宽在约0.1-1.2mm之间变化。每根单丝纱的纱线支数为1400生特，厚160μm，宽1.4mm。复合纱的纱线支数为15000生特。不同的纱均由含有UV稳定剂和热稳定剂及绿色颜料的聚乙烯制备。复合纱在背衬层上进行簇绒，背衬层由机织聚丙烯层和玻璃纤维网构成。簇绒机的针距设定为5/8”。簇绒的平均高度h约为5cm。在背衬层的背面施涂胶乳粘合剂，用以固定簇绒。所得合成草示于图4。在此图的截面图中，只有一部分复合纱示出了各团簇绒。在实践中，由于簇绒技术的影响，每团簇绒包含两部分复合纱，这两部分复合纱中的长丝混杂在一起。完成合成草皮的制造时，在其中充填一层沙30，然后铺一层橡胶颗粒。此合成草皮直接类似于天然草，即不需要后原纤化或磨损过程就能获得这种外观效果。
实施例2
复合纱是绕四根单丝纱捻搓两根单带纱来制备的。单带纱的纱线支数为2200生特，厚100μm。单带纱的宽度为2.5mm。单丝纱的纱线支数为1400生特，厚160μm。单丝宽度为1.4mm。复合纱的纱线支数为10000生特。复合纱在背衬层上进行簇绒，背衬层由机织聚丙烯层和玻璃纤维网构成。在背衬层背面施涂胶乳粘合剂，用以固定簇绒。此合成草皮直接类似于天然草，即不需要后原纤化或磨损过程就能获得这种外观效果。
从上面对本发明合成草皮的一些优选实施方式的描述中可以看出，可以对它们进一步进行改进，只要这些改进在权利要求所确定的本发明范围之内。
不直接用捻搓而成的复合纱进行簇绒，可以(例如)先对它使用编织拆散法，得到卷曲结构。各排簇绒也不必全由复合纱制成，可以有几排簇绒(例如)由单丝纱制成。但是，为了得到最佳稳定效果，也为了避免形成磨损图案的任何差异，所有的簇绒较好均由复合纱制成。

Claims (50)

1.包括绒头织物的合成草皮，所述绒头织物具有背衬(1)和在背衬上突起的簇绒(2)，所述簇绒包含若干单丝纱的部分(7)和至少一根原纤化纱的部分(6)，所述原纤化纱包括纵向的狭缝形成横向互连的长丝的带，其特征在于至少许多所述簇绒(2)由复合纱(3)制成，所述复合纱由所述原纤化纱(6)与若干所述单丝纱(7)捻搓而成。
2.权利要求1所述的合成草皮，其特征在于，至少所述复合纱(3)的原纤化纱(6)，以及所述复合纱的至少一些所述单丝纱(7)，最好是全部所述单丝纱由聚乙烯制成。
3.权利要求1或2所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱(3)中所述原纤化纱(6)的纱线支数和单丝纱(7)的数目要这样选择，在不对所述原纤化纱的自由端进行后原纤化的情况下，由复合纱制成的簇绒具有草的外观。
4.权利要求1-3中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱(3)包含4-10根，宜为6-8根单丝纱。
5.权利要求1-4中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述每根单丝纱(7)的纱线支数在1000-3000生特之间，宜在1100-1700生特之间。
6.权利要求1-5中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述单丝纱(7)的厚度在100-200μm之间，宜大于125μm，更宜大于135μm。
7.权利要求1-6中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述原纤化纱(6)的纱线支数大于2000，宜大于5000，但小于11000，宜小于8500生特。
8.权利要求1-7中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述原纤化纱(6)的厚度在60-100μm之间，宜在70-90μm之间。
9.权利要求1-8中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱(3)的纱线支数大于9000生特，宜大于11000生特，但宜小于20000生特，更宜小于17000生特。
10.权利要求1-9中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱(3)的纱线支数中至少有40％，宜至少有50％由所述单丝纱(7)形成，所述原纤化纱(6)宜构成复合纱纱线支数的至少30％，更宜为至少35％。
11.权利要求1-10中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱(3)中，所述原纤化纱(6)绕若干单丝纱(7)捻搓，使复合纱有主要由原纤化纱形成的外表面。
12.权利要求1-11中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述单丝纱(7)包含挤出的单丝纱和/或由挤出的膜切出的单带纱，单丝纱较好是挤出的单丝纱。
13.是片绒头织物的合成草皮，所述绒头织物具有背衬和在背衬上突起的一些簇绒，所述簇绒包含单丝纱的部分，单丝纱包含挤出的单丝纱和单带纱，其特征在于至少许多所述簇绒由复合纱制成，复合纱由所述单带纱与若干所述单丝纱捻搓而成。
14.权利要求13所述的合成草皮，其特征在于，至少所述复合纱的单带纱，以及所述复合纱的至少一些所述单丝纱，最好是全部所述单丝纱由聚乙烯制成。
15.权利要求13或14所述的合成草皮，其特征在于，所述单带纱的纱线支数大于1000生特，宜大于2000生特，但小于5000生特，宜小于3000生特。
16.权利要求13-15中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述单带纱的厚度在100-150μm之间，宜在100-120μm之间。
17.权利要求13-16中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱包含1-6根，宜包含1-3根单带纱。
18.权利要求13-17中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱包含2-8根，宜包含4-6根单丝纱。
19.权利要求13-18中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱的纱线支数大于8000生特，宜大于9000生特，但宜小于20000生特，更宜小于15000生特。
20.权利要求13-19中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述单带纱的宽度大于1.5mm，宜大于2mm，但宜小于3mm。
21.权利要求13-20中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述复合纱的纱线支数中至少有30％，宜至少有40％由所述单带纱形成。
22.权利要求13-21中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述单带纱绕若干单丝纱捻搓，使复合纱有主要由单带纱形成的外表面。
23.权利要求1-22中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述簇绒(2)成排排列，彼此中心线到中心线的距离在8-24mm之间，宜在10-20mm之间，更宜在12-18mm之间，各排之间的距离最好大于或等于16mm。
24.权利要求1-23中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述簇绒(2)的平均高度大于30mm，宜大于40mm，最好在50-60mm之间。
25.权利要求1-24中任一项所述的合成草皮，其特征在于，它用至少一种颗粒材料层(4，5)用作表层。
26.权利要求25所述的合成草皮，其特征在于，所述颗粒材料包含聚烯烃弹性体，宜为低密度乙烯/辛烯共聚物。
27.权利要求25或26所述的合成草皮，其特征在于，颗粒材料填充有选自白垩或粘土的填充材料。
28.权利要求26或27所述的合成草皮，其特征在于，所述颗粒材料中填充材料的量为50-60重量％，所述颗粒材料中聚烯烃弹性体的量为40-50重量％。
29.权利要求25-28中任一项所述的合成草皮，其特征在于，颗粒材料包含混有EPM的聚烯烃弹性体。
30.权利要求29所述的合成草皮，其特征在于，所述填充材料中EPM的量为0-20重量％，宜为0-5重量％。
31.权利要求25-30中任一项所述的合成草皮，其特征在于，所述颗粒材料以颗粒形式，更宜以圆形或球形颗粒形式提供。
32.权利要求31所述的合成草皮，其特征在于，颗粒的直径为0.5-3.0mm，宜为0.5-2.5mm，更宜为1.0-2.5mm。
33.权利要求31或32所述的合成草皮，其特征在于，颗粒的复合密度为1.3-1.5kg/dm3，表观密度为0.6-1.0kg/dm3。
34.权利要求1-12和23-33中任一项所述合成草皮中使用的复合纱，其特征在于所述复合纱(3)由原纤化纱(6)与若干单丝纱(7)捻搓而成。
35.权利要求34所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱(3)的纱线支数小于20000生特，更宜小于17000生特。
36.权利要求34或35所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱(3)的纱线支数中至少有40％，宜至少有50％由所述单丝纱(7)构成，所述原纤化纱(6)宜构成复合纱纱线支数的至少30％，更宜构成至少35％。
37.权利要求34-36中任一项所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱(3)包含4-10根，宜为6-8根单丝纱。
38.权利要求34-37中任一项所述的复合纱，其特征在于，在所述复合纱(3)中，所述原纤化纱(6)绕若干单丝纱(7)捻搓，这样复合纱就有主要由原纤化纱组成的外表面。
39.权利要求13-33中任一项所述合成草皮中使用的复合纱，其特征在于所述复合纱由单带纱与若干单丝纱缠绕而成。
40.权利要求39所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱的纱线支数小于20000生特，更宜小于15000生特。
41.权利要求39或40所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱包含1-6根，宜为1-3根单带纱。
42.权利要求39-41中任一项所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱包含2-8根，宜为4-6根单丝纱。
43.权利要求39-42中任一项所述的复合纱，其特征在于，所述复合纱的纱线支数中至少有30％，宜至少有40％由所述单带纱构成。
44.权利要求34-43中任一项所述复合纱在合成草皮中作为簇绒的应用。
45.权利要求34-43中任一项所述复合纱在天然草体系中作为簇绒的应用。
46.在合成草皮中用作填充材料的颗粒材料，它包含聚烯烃弹性体，宜为低密度乙烯/辛烯共聚物。
47.权利要求46所述的颗粒材料，其特征在于，颗粒材料还包含选自白垩或粘土的填充材料。
48.权利要求47所述的颗粒材料，其特征在于，所述颗粒材料中填充材料的量为50-60重量％，所述颗粒材料中聚烯烃弹性体的量为40-50重量％。
49.权利要求46-48中任一项所述的颗粒材料，其特征在于，颗粒材料包含混有EPM的聚烯烃弹性体。
50.权利要求46-49中任一项所述的颗粒材料，其特征在于，所述颗粒材料中EPM的量占0-20重量％，宜占0-5重量％。
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