Искусственный газон

<час />

Фон

Искусственный газон - это материал покрытия, имитирующий траву. Обычно он используется в областях, где трава не может расти, или в областях, где уход за травой невозможен или нежелателен. Искусственный газон используется в основном на спортивных стадионах и аренах, но его также можно найти на детских площадках и в других местах.

Искусственный газон производился с начала 1960-х годов и первоначально производился компанией Chemstrand (позже переименованной в Monsanto Textiles Company). Его производят с использованием производственных процессов, аналогичных тем, которые используются в ковровой промышленности. С 1960-х годов продукт совершенствовался за счет новых конструкций и улучшенных материалов. Новейшие продукты из синтетического газона были химически обработаны для обеспечения устойчивости к ультрафиолетовым лучам, а материалы были улучшены, чтобы сделать их более износостойкими, менее абразивными и, в некоторых случаях, более похожими на натуральную траву.

История

В начале 1950-х годов был изобретен процесс тафтинга. Большое количество игл вставляет волокна волокна в тканевую основу. Затем используется гибкий клей, такой как полиуретан или поливинилхлорид, для прикрепления волокон к основе. Это процедура, используемая для большинства жилых и коммерческих ковров. Тафтинговая машина может произвести ковер длиной 15 футов (4,6 м) в ширину и более 3 футов (1 м) в длину за одну минуту.

В начале 1960-х годов Фонд Форда в рамках своей миссии по продвижению достижений человечества обратился к науке и промышленности с просьбой разработать синтетические игровые поверхности для городских пространств. Они надеялись предоставить городским детям круглогодичные игровые площадки с лучшим качеством игры и большим количеством применений, чем традиционные бетонные, асфальтовые и уплотненные грунтовые небольшие городские игровые площадки. В 1964 году первая установка новой игровой поверхности под названием Chemgrass была установлена ​​в школе Moses Brown в Провиденсе, Род-Айленд.

В 1966 году искусственный газон был впервые использован в профессиональном спорте высшей лиги и получил свою самую известную торговую марку, когда в Хьюстоне, штат Техас, был открыт Astrodome. К первой игре сезона 1966 года был установлен искусственный газон, и торговая марка Chemgrass была изменена на AstroTurf. (Хотя название AstroTurf используется как общее название для всех типов искусственного газона, более точно это название используется только для продуктов производственной компании AstroTurf.)

Искусственный газон также нашел применение в приложениях, для которых он был первоначально задуман, и искусственный газон был установлен на многих игровых площадках в центре города. Некоторые школы и оздоровительные центры использовали свойства искусственного газона, чтобы превратить крыши зданий в «травянистые» игровые площадки.

После успеха установки Astrodome рынок искусственного газона расширился, и в него вошли другие производители, в первую очередь компания 3M (Minnesota Mining and Manufacturing) с ее версией, известной как Tartan Turf. Широкое распространение искусственного газона также привело к буму строительства закрытых и купольных стадионов по всему миру.

В начале 1970-х искусственный газон подвергся тщательной проверке из соображений безопасности и качества. Некоторые установки, часто те, которые были выполнены рядом компаний, которые возникли, чтобы заработать на этой тенденции, начали приходить в негодность. Дерн изнашивается слишком быстро, швы разваливаются, а верхний слой быстро разрушается от воздействия солнечных лучей. Спортсмены и врачи команд начали жаловаться на искусственные покрытия и обвиняли газон в ожогах от трения и волдырях. Натуральный газон поддается силе удара, но рука или нога, проведенная по неподатливой поверхности искусственного покрытия, с большей вероятностью получит травму. Поскольку искусственный газон не имеет такого же охлаждающего эффекта, как натуральный, температура поверхности может быть на 30 ° выше, чем искусственная поверхность. Бейсболисты утверждали, что мяч будет отскакивать сильнее и менее предсказуемо, а некоторые футболисты утверждали, что искусственная поверхность заставляет мяч катиться быстрее, напрямую влияя на игру. Однако в 1974 году Национальная футбольная лига и Стэнфордский исследовательский институт заявили, что искусственный газон не представляет опасности для здоровья профессиональных футболистов, и его использование продолжало распространяться.

В 1990-х годах биологический газон начал возвращаться, когда маркетинг ностальгии по профессиональному спорту привел к возрождению открытых стадионов. Многие университеты - отвечая на ностальгию, достижения в области биологии травы и опасения по поводу повышенного риска травм на искусственном покрытии - начали переустанавливать системы естественного покрытия. Тем не менее, системы естественного газона по-прежнему требуют солнечного света и ухода (кошение, полив, удобрение, аэрация), а поверхность может ухудшиться во время сильного дождя. Искусственный газон предлагает поверхность, которая практически не требует ухода, не требует солнечного света и имеет дренажную систему. Последние разработки в индустрии искусственного газона представляют собой новые системы, имитирующие травинки, поддерживаемые наполнителем, поэтому «трава» не уплотняется. Полученный продукт больше похож на траву, чем на более старые ковровые покрытия. Из-за этих факторов искусственный газон, вероятно, останется вариантом покрытия дерна для сообществ, школ и профессиональных спортивных команд.

Хьюстонский астродом.

Названный «Восьмым чудом света», Houston Astrodome открылся 9 апреля 1965 года и стал первым бейсбольным матчем высшей лиги, когда-либо проводившимся в закрытом помещении. Американцы приветствовали массивную конструкцию из бетона, стали и пластика стоимостью 48,9 миллиона долларов как исторический инженерный подвиг. Жесткий купол защищал 150 000 футов ² (13 935 м ² ) игровое поле из натуральной травы от техасской жары, ветра и дождя. Astrodome был первым в мире стадионом с постоянным навесом.

Крыша - 642 фута (196 м) в диаметре и построенная по принципам геодезического купола американского архитектора Бакминстера Фуллера - содержала 4596 прямоугольных панелей из люцита, акрилового материала, предназначенного для того, чтобы солнце светило сквозь него, не отбрасывая тени. Тем не менее, бейсбольная команда Houston Astros вскоре пожаловалась на то, что из-за яркого света сложно ловить летящие мячи. Официальные лица стадиона окрашивали Lucite в серый цвет, но этот оттенок не подходил для травы, которая приобрела болезненно-коричневый оттенок. В результате, когда команда вышла на поле в сезоне 1966 года, их шипы первыми впились в другой революционный бейсбол:синтетическую траву. Сегодня AstroTurf - так назывался этот материал - покрывает более 500 спортивных арен в 32 странах.

В 1989 году Astrodome был отремонтирован на сумму 60 миллионов долларов, чтобы увеличить его вместимость. С течением времени развивались новые технологии, делающие это «Восьмое чудо» устаревшим. «Астрос» сыграли свою последнюю игру в «Астродоме» 9 октября 1999 года перед тем, как переехать в Энрон Филд. В том же году Houston Oilers переехали в Теннесси и были переименованы в Tennessee Titans. Несмотря на эти потери, Astrodome по-прежнему проводит более 300 мероприятий в год.

Сырье

Качество сырья имеет решающее значение для работы систем газона. В качестве материала основы использовалось практически все, что использовалось в качестве основы для ковров, от джута до пластика и полиэстера. Высококачественный искусственный газон использует полиэфирный шинный корд в качестве основы.

Волокна, из которых состоят лезвия «травы», сделаны из нейлона или полипропилена и могут быть изготовлены разными способами. Нейлоновые лезвия могут быть изготовлены в виде тонких листов, которые нарезаются на полосы или экструдируются через формы для получения волокон с круглым или овальным поперечным сечением. Экструдированный продукт дает лезвия, которые на ощупь и действуют больше как биологическая трава.

Амортизирующие системы изготавливаются из резиновых смесей или из вспененного полиэстера. Резиновые шины иногда используются в составе резиновой основы, а некоторые материалы, используемые в качестве основы, могут поступать из программ переработки пластика или резины. Нить, используемая для сшивания подкладок, а также верхних тканевых панелей, должна соответствовать тем же критериям прочности, сохранения цвета и долговечности, что и остальная часть системы. Тщательность и опыт также должны быть применены к выбору клеев, используемых для склеивания всех компонентов вместе.

Производственный
процесс

«Травяная» часть системы газона изготавливается с использованием тех же технологий тафтинга, которые используются при производстве ковров.

1. Первый шаг - смешать запатентованные ингредиенты в бункере. Красители и химические вещества добавляются, чтобы придать газону традиционный зеленый цвет и защитить его от ультрафиолетовых лучей солнца.
2. После тщательного перемешивания партия загружается в большой стальной смеситель. Партия автоматически перемешивается до густой консистенции, напоминающей ириску.
3. Загустевшая жидкость затем подается в экструдер и выходит в виде длинной тонкой нити материала.
4. Пряди помещаются на чесальную машину и скручиваются в свободную веревку. Свободные веревки вытягиваются, выпрямляются и сплетаются в пряжу. Затем нейлоновая пряжа наматывается на большие катушки.
5. Затем пряжа нагревается до образования скрученной формы.
6. Затем пряжа поступает на тафтинговую машину. Пряжа укладывается на стержень с шпажками (катушку) позади тафтингового станка. Затем он подается через трубку, ведущую к игле для пучков. Игла протыкает основную основу дерна и проталкивает пряжу в петлю. Петлитель, или плоский крючок, захватывает и освобождает нейлоновую петлю, в то время как игла тянется вверх; подложка смещается вперед, и игла еще раз протыкает Как смешиваются ингредиенты искусственного газона. поддерживая дальше. Этот процесс выполняется несколькими сотнями игл, и за минуту выполняется несколько сотен рядов стежков. Нейлоновая пряжа теперь представляет собой ковер из искусственного дерна.
7. Ковер с искусственным покрытием теперь катится под дозатором, который наносит латексное покрытие на нижнюю сторону дерна. В то же время прочная вторичная основа также покрыта латексом. Затем оба материала скатываются на брачный валик, который формирует из них бутерброд и склеивает их вместе.
8. Затем искусственный газон помещают под нагревательные лампы для отверждения латекса.
9. Дерн пропускается через машину, которая отрезает все пучки, поднимающиеся над его однородной поверхностью.
10. Затем газон раскатывают в большие куски длины и упаковывают. Затем рулоны отправляются оптовику.

Установка

Установка и уход за искусственным газоном так же важны, как и его строительство.

1. Основание установки, которое представляет собой бетон или уплотненный грунт, необходимо выровнять бульдозером, а затем выровнять Профиль искусственного газона. паровой ролик. Неровные поверхности все еще будут видны после того, как газон будет поставлен.
2. Для наружного применения необходимо установить сложные дренажные системы, поскольку нижележащая поверхность может поглощать небольшую дождевую воду, если таковая имеется.
3. Системы газона могут быть как наполненными, так и незаполненными. Заполненная система сконструирована таким образом, что после ее установки такой материал, как крошенная пробка, резиновые гранулы или песок (или смесь), распределяется по газону и засыпается между волокнами. Материал помогает поддерживать лезвия волокна, а также обеспечивает поверхность с некоторой податливостью, которая больше похожа на почву под естественной травой. Однако у заполненных систем есть некоторые ограничения. Заполнитель, например, пробка, может сломаться, или он может загрязниться и уплотниться. В любом случае лезвия больше не поддерживаются. Техническое обслуживание может потребовать удаления и замены всего наполнителя.

Контроль качества

Из-за широкого использования искусственного покрытия и постоянного контроля со стороны профессиональных спортсменов новые продукты в процессе разработки должны проходить ряд испытаний. В 1994 году Американское общество испытаний и материалов (ASTM) опубликовало список стандартных методов тестирования систем искусственного газона. Он содержит более двух десятков тестов на свойства систем газона.

В рамках испытаний ASTM ткань основы проверяется на прочность. Также измеряется сила, необходимая для разделения отдельных пучков или лезвий. В случае тафтингового дерна в этом тесте обычно измеряется прочность используемого клея. Чтобы проверить, насколько устойчив дерн к истиранию, ASTM рекомендует тестировать ткань, прогоняя ее под абразивной головкой из пружинной стали, в то время как другой тест ASTM измеряет, насколько абразивным будет дерн для игроков. В ASTM также есть тесты, которые измеряют амортизационную способность системы газона, и есть также тесты, чтобы увидеть, насколько хорошо газон выдерживает во время игры или даже во время длительного турнира.

В процессе производства также выполняется несколько проверок качества. Например, согласно AstroTurf Incorporated, выполняются следующие проверки качества:19 проверок сырья, восемь проверок экструзии, шесть проверок незавершенной ткани и 14 проверок готовой ткани.

Побочные продукты / отходы

Партии дефектного искусственного газона выбрасываются, как и поврежденная нейлоновая пряжа. Готовый газон обычно перерабатывается, но не используется повторно как искусственный газон. Земля, очищенная от места установки, вывозится на свалку и выбрасывается. Старый дерн, который был изношен, обычно перерабатывается.

Споры о влиянии искусственного газона на окружающую среду по сравнению с биологическим продолжаются. Оба они создают большой сток воды, что усугубляет проблемы со сточными водами. Химические процессы используются в производстве сырья для искусственного газона, но для большинства биологических трав на стадионах требуются химические вещества в виде удобрений и пестицидов для обслуживания.

Будущее

Разработка и дизайн систем искусственного и биологического покрытия постоянно совершенствуются. По мере строительства новых стадионов владельцы и архитекторы стремятся придать структурам более старомодный вид, что обычно означает отсутствие купола или купола, позволяющего использовать биологический газон.

Недавние установки искусственного газона включают новые достижения, которые служат как экономическим, так и экологическим потребностям. Большие резервуары для хранения строятся под наружными установками. Вода, стекающая с поверхности, удерживается в резервуарах и используется позже для полива тренировочных полей или близлежащих газонов.

Другой недавней разработкой стал гибрид наполненного газона и биологической травы. После укладки искусственного газона его заполняют не резиной или песком, а почвой. Затем семена травы высаживают в почву, выращивают и выращивают на высоте, превышающей высоту искусственного газона. Полученная комбинация сочетает в себе ощущение, внешний вид и комфорт биологического дерна с упругостью и устойчивостью к разрыву и трещинам искусственного покрытия. Конечно, он также требует полного обслуживания обеих систем и не подходит для большинства применений внутри помещений.

Где узнать больше

Книги

Шмидт. Естественные и искусственные игровые поля:характеристики и меры безопасности. Портленд:Book News, Inc., 1990.

Другое

«Производственная информация». Веб-страница AstroTurf. Декабрь 2001 г. .

Уилсон, Николас. Сравнение искусственного газона с наполнителем с традиционными альтернативами. Портленд:2000.

Стивен Герриеро