一种高耐磨S形人造草坪及其制备方法.pdf

本发明公开了一种高耐磨S形人造草坪，包括S形草丝，以及装插有S形草丝的基础层，基础层包括橡胶层，橡胶层下方设有PVC垫层，橡胶层与PVC垫层之间留有空隙，PVC垫层的下表面连接石英砂颗粒层，石英砂颗粒层下方粘附有无纺布层，S形草丝位于橡胶层与PVC垫层的装插段外部套接圆环形弹性圈，弹性圈的厚度与橡胶层和PVC垫层之间的空隙相同；本发明还公开了一种高耐磨S形人造草坪及其制备方法；本发明公开的高耐磨S形人造草坪质地柔软，坚韧耐磨，且用料环保，对环境无污染，对人体不刺激，铺设简单，使用寿命长。

1.  一种高耐磨S形人造草坪，包括S形草丝（1），以及装插有所述S形草丝（1）的基础层，其特征在于，所述基础层包括橡胶层（2），所述橡胶层（2）下方设有PVC垫层（4），所述橡胶层（2）与PVC垫层（4）之间留有空隙，所述PVC垫层（4）的下表面连接石英砂颗粒层（5），所述石英砂颗粒层（5）下方粘附有无纺布层（6），所述S形草丝（1）位于橡胶层（2）与PVC垫层（4）的装插段外部套接圆环形弹性圈（3），所述弹性圈（3）的厚度与橡胶层（2）和PVC垫层（4）之间的空隙相同。

2.  根据权利要求1所述的高耐磨S形人造草坪，其特征在于，所述弹性圈（3）为PVA海绵圈、橡胶圈或聚氨酯泡沫中的一种。

3.  根据权利要求1所述的高耐磨S形人造草坪，其特征在于，所述石英砂颗粒层（5）的石英砂颗粒直径为0.1-1mm。

4.  根据权利要求1所述的高耐磨S形人造草坪，其特征在于，所述橡胶层（2）的制备方法包括如下具体步骤：
（一）按照配比称取原料，所述原料包括：废旧轮胎：44-48份，增粘树脂20-26份，软化剂：12-15份，活化剂：5-7份，胶粘剂：5-9份，抗氧化剂：1-2份，胶粉15-23份，抗紫外线剂：2-4份，消泡剂：3-4份，丙烯-乙烯共聚物：0.8-1.3份，不饱和聚酯：3-5份，将上述原料粉碎后倒入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时温度控制在32-38℃；
（二）将上述搅拌后的混合胶料加入密炼机内，将辊距设为4.4-4.6mm，混炼3min，将辊距设为4.8-5.4mm，混炼5min；
（三）将密炼机辊距调到1.2-1.4mm，将混合胶料薄通5遍，再将辊距调到1.6-1.8mm，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片并停放待用；
（四）将上述胶料挤压成片，并在180-210℃温度下，加压9-11MPa，硫化17-19min；
（五）将硫化后的橡胶冷却、检验、包装、入库。

5.  根据权利要求4所述的高耐磨S形人造草坪，其特征在于，所述橡胶层（2）的制备方法包括如下具体步骤：
（一）按照配比称取原料，原料包括：废旧轮胎：44份，增粘树脂26份，软化剂：12份，活化剂：7份，胶粘剂：5份，抗氧化剂：2份，胶粉15份，抗紫外线剂：4份，消泡剂：4份，丙烯-乙烯共聚物：1.1份，不饱和聚酯：4份，将上述原料粉碎后倒入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时温度控制在36℃；
（二）将上述搅拌后的混合胶料加入密炼机内，将辊距设为4.5mm，混炼3min，将辊距设为5.2mm，混炼5min；
（三）将密炼机辊距调到1.3mm，将混合胶料薄通5遍，再将辊距调到1.7mm，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片并停放待用；
（四）将上述胶料挤压成片，并在200℃温度下，加压10MPa，硫化18min；
（五）将硫化后的橡胶冷却、检验、包装、入库。

6.  根据权利要求1所述的高耐磨S形人造草坪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）将丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、二氧化铝纳米复合粒子、负离子粉送至搅拌器中，搅拌速度为210-220r/min，搅拌混合均匀成混合料；
（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度90℃，120℃，160℃，200℃，220℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；
其中，所述的热拉伸箱温度为105-115℃，所述的热处理箱为98-104℃；
（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机按指定行距与针距将草丝穿过橡胶层和弹性圈并簇绒到PVC垫层上形成半成品草坪；
（d）在半成品草坪PVC垫层背后复压石英砂颗粒层和无纺布层，制得高耐磨S形人造草坪。

一种高耐磨S形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，特别是一种高耐磨S形人造草坪及其制备方法。
背景技术
国内最早于80年代末引进人造草坪，直到90年代中后期才得到大面积的推广。它和塑胶跑道一起成为学校运动场地建造的标准模式，替代了大量原本种植天然草坪的运动场地。尽管由于运动安全、场地特性及公众认知等方面的原因，人造草坪的应用范围在一定程度上受到了限制，但随着科技的发展，人造草坪的生产制作技术不断得到了创新和提高。
运动性能与天然草坪相比，人造草坪建造的场地通常硬度要大得多，化学纤维的摩擦系数也常常小于草坪草的叶片，在足球运动中就表现为导致球速过快、反弹率过高，从而增大运动员对球的控制难度。
对环境的影响对空气状况的影响天然草坪由绿色植物组成，可以通过光合作用这一生理代谢过程吸收二氧化碳，放出氧气，并可以吸收二氧化硫、氟化氢、氨气、氯气等有毒气体，起到净化空气的作用。天然草坪对尘埃有明显的阻滞作用，测定数据表明，在刮三四级风时，裸地上空中的粉尘浓度为草坪上空的13倍。研究表明，25平方米的草坪可将一个人呼出的二氧化碳全部吸收，转化为氧气，满足人体呼吸过程中所需的氧气。人造草坪是由聚乙烯、聚丙烯等聚合物制成的非生命物质，不能进行绿色植物的新陈代谢活动，也就不具有调节大气中碳氧平衡的作用。低工艺水平的人造草坪纤维中常含有氯元素杂质，在高温、强日照条件下会分解并释放出氯气，损害空气质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高耐磨S形人造草坪及其制备方法，本发明公开的高耐磨S形人造草坪质地柔软，坚韧耐磨，且用料环保，对环境无污染，对人体不刺激，铺设简单，使用寿命长。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高耐磨S形人造草坪，包括S形草丝，以及装插有S形草丝的基础层，基础层包括橡胶层，橡胶层下方设有PVC垫层，橡胶层与PVC垫层之间留有空隙，PVC垫层的下表面连接石英砂颗粒层，石英砂颗粒层下方粘附有无纺布层，S形草丝位于橡胶层与PVC垫层的装插段外部套接圆环形弹性圈，弹性圈的厚度与橡胶层和PVC垫层之间的空隙相同。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述弹性圈为PVA海绵圈、橡胶圈或聚氨酯泡沫中的一种。
前述石英砂颗粒层的石英砂颗粒直径为0.1-1mm。
本发明产品中，在S形草丝位于橡胶层与PVC垫层的装插段外部套接圆环形弹性圈，当草地受压时，可起到缓冲压力的作用，减少草地上活动的人受伤的概率，同时保护草丝，降低磨损程度，延长其使用寿命。
前述橡胶层的制备方法包括如下具体步骤：
（一）按照配比称取原料，原料包括：废旧轮胎：44-48份，增粘树脂20-26份，软化剂：12-15份，活化剂：5-7份，胶粘剂：5-9份，抗氧化剂：1-2份，胶粉15-23份，抗紫外线剂：2-4份，消泡剂：3-4份，丙烯-乙烯共聚物：0.8-1.3份，不饱和聚酯：3-5份，将上述原料粉碎后倒入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时温度控制在32-38℃；
（二）将上述搅拌后的混合胶料加入密炼机内，将辊距设为4.4-4.6mm，混炼3min，将辊距设为4.8-5.4mm，混炼5min；
（三）将密炼机辊距调到1.2-1.4mm，将混合胶料薄通5遍，再将辊距调到1.6-1.8mm，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片并停放待用；
（四）将上述胶料挤压成片，并在180-210℃温度下，加压9-11MPa，硫化17-19min；
（五）将硫化后的橡胶冷却、检验、包装、入库。
优选地，前述橡胶层的制备方法包括如下具体步骤：
（一）按照配比称取原料，原料包括：废旧轮胎：44份，增粘树脂26份，软化剂：12份，活化剂：7份，胶粘剂：5份，抗氧化剂：2份，胶粉15份，抗紫外线剂：4份，消泡剂：4份，丙烯-乙烯共聚物：1.1份，不饱和聚酯：4份，将上述原料粉碎后倒入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时温度控制在36℃；
（二）将上述搅拌后的混合胶料加入密炼机内，将辊距设为4.5mm，混炼3min，将辊距设为5.2mm，混炼5min；
（三）将密炼机辊距调到1.3mm，将混合胶料薄通5遍，再将辊距调到1.7mm，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片并停放待用；
（四）将上述胶料挤压成片，并在200℃温度下，加压10MPa，硫化18min；
（五）将硫化后的橡胶冷却、检验、包装、入库。
本发明的橡胶层优选采用废旧轮胎：44份，增粘树脂26份，软化剂：12份，活化剂：7份，胶粘剂：5份，抗氧化剂：2份，胶粉15份，抗紫外线剂：4份，消泡剂：4份，丙烯-乙烯共聚物：1.1份，不饱和聚酯：4份，来制造的橡胶层，具有十分优异的性能，其耐油、耐老化性能好，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能；耐高低温 ，耐臭氧，电绝缘性好，耐化学腐蚀。
进一步的，
本发明还提供一种高耐磨S形人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
（a）将丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、二氧化铝纳米复合粒子、负离子粉送至搅拌器中，搅拌速度为210-220r/min，搅拌混合均匀成混合料；
（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度90℃，120℃，160℃，200℃，220℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；
其中，所述的热拉伸箱温度为105-115℃，所述的热处理箱为98-104℃；
（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机按指定行距与针距将草丝穿过橡胶层和弹性圈并簇绒到PVC垫层上形成半成品草坪；
（d）在半成品草坪PVC垫层背后复压石英砂颗粒层和无纺布层，制得高耐磨S形人造草坪。
本发明的有益效果是：
本发明的橡胶层优选采用废旧轮胎：44份，增粘树脂26份，软化剂：12份，活化剂：7份，胶粘剂：5份，抗氧化剂：2份，胶粉15份，抗紫外线剂：4份，消泡剂：4份，丙烯-乙烯共聚物：1.1份，不饱和聚酯：4份，来制造的橡胶层，具有十分优异的性能，其耐油、耐老化性能好，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能；耐高低温 ，耐臭氧，电绝缘性好，耐化学腐蚀。
本发明设计的高耐磨S形人造草坪，在S形草丝位于橡胶层与PVC垫层的装插段外部套接圆环形弹性圈，当草地受压时，可起到缓冲压力的作用，减少草地上活动的人受伤的概率，同时保护草丝，降低磨损程度，延长其使用寿命。
本发明产品强韧耐磨损，可以全天候使用，而且具有极佳的运动员保护功能，能有效避免运动员在运动中可能遇到的关节受损、皮肤灼伤或擦伤，保证足球的正常滚动与运转速度；而且使用成本低、维护保养方便、环保安全、外形美观、适应性强，质地柔软，坚韧耐磨，且用料环保，对环境无污染，对人体不刺激，铺设简单，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的层状结构示意图；
其中，1-S形草丝，2-橡胶层，3-弹性圈，4-PVC垫层，5-石英砂颗粒层，6-无纺布层。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种高耐磨S形人造草坪，结构如图1所示，包括S形草丝1，以及装插有S形草丝1的基础层，基础层包括橡胶层2，橡胶层2下方设有PVC垫层4，橡胶层2与PVC垫层4之间留有空隙，PVC垫层4的下表面连接石英砂颗粒层5，石英砂颗粒层5下方粘附有无纺布层6，S形草丝1位于橡胶层2与PVC垫层4的装插段外部套接圆环形弹性圈3，弹性圈3的厚度与橡胶层2和PVC垫层4之间的空隙相同。
前述弹性圈3为PVA海绵圈；石英砂颗粒层5的石英砂颗粒直径为0.6mm。
本实施例中，在S形草丝位于橡胶层与PVC垫层的装插段外部套接圆环形弹性圈，当草地受压时，可起到缓冲压力的作用，减少草地上活动的人受伤的概率，同时保护草丝，降低磨损程度，延长其使用寿命。
实施例2
本实施例提供一种高耐磨S形人造草坪的橡胶层2的制备方法包括如下具体步骤：
（一）按照配比称取原料，原料包括：废旧轮胎：44份，增粘树脂26份，软化剂：12份，活化剂：7份，胶粘剂：5份，抗氧化剂：2份，胶粉15份，抗紫外线剂：4份，消泡剂：4份，丙烯-乙烯共聚物：1.1份，不饱和聚酯：4份，将上述原料粉碎后倒入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时温度控制在36℃；
（二）将上述搅拌后的混合胶料加入密炼机内，将辊距设为4.5mm，混炼3min，将辊距设为5.2mm，混炼5min；
（三）将密炼机辊距调到1.3mm，将混合胶料薄通5遍，再将辊距调到1.7mm，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片并停放待用；
（四）将上述胶料挤压成片，并在200℃温度下，加压10MPa，硫化18min；
（五）将硫化后的橡胶冷却、检验、包装、入库。
实施例3
本实施例提供一种高耐磨S形人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
（a）将丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、二氧化铝纳米复合粒子、负离子粉送至搅拌器中，搅拌速度为212r/min，搅拌混合均匀成混合料；
（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度90℃，120℃，160℃，200℃，220℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；
其中，所述的热拉伸箱温度为109℃，所述的热处理箱为101℃；
（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机按指定行距与针距将草丝穿过橡胶层和弹性圈并簇绒到PVC垫层上形成半成品草坪；
（d）在半成品草坪PVC垫层背后复压石英砂颗粒层和无纺布层，制得高耐磨S形人造草坪。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。