專利名稱：：冷的人造草皮的制作方法冷的人造草皮本發(fā)明涉及人造草皮，特別是人造草皮表面。人造草皮或合成草皮被稱為由合成材料制造的草坪狀人造表面。它們最經(jīng)常用于最初或通常在草坪上進行的運動場地；然而現(xiàn)在也用于住宅草坪和商業(yè)應用。在60年代早期就已經(jīng)研發(fā)和安裝的最初的人造草皮是遠比草坪堅硬的表面，但很快被稱為是不可寬恕的運動表面，因為其易于引起更多的傷害。在21世紀早期，研發(fā)了使用沙子和/或橡膠填充物的新型人造運動表面。這些“新一代”人造草坪表面，當從任意距離觀察時經(jīng)常幾乎與草坪區(qū)分不開，并且通常認為在其上比賽是與典型草坪表面是一樣安全的，或許甚至在寒冷條件下更安全。很多俱樂部已經(jīng)安裝了這種新型合成草皮表面(大多數(shù)通常作為全天候訓練能力的一部分)，同時保有草坪表面的一些俱樂部現(xiàn)在重新考慮人造草皮。隨著在歐洲的足球俱樂部期望降低維護費用和由于冰凍的球場取消的冬季比賽數(shù)量，該問題也被運動主管團體重新考慮。最普通的類型使用約5厘米長的聚乙烯“草坪”，其經(jīng)過潤滑和簇絨在紡織背襯織物中，該織物后面涂有聚氨酯或膠乳背襯介質(zhì)以將簇絨鎖在位置上。然后將整個物體用沙子和橡膠顆粒填充達到客戶規(guī)格，其保持纖維直立和提供恰當水平的減震和變型。大約15家左右由FIFA批準的草皮制造商使用該技術。其它種類具有膨脹的聚丙烯基底，一種最初作為汽車工業(yè)的減震器而研發(fā)的泡沫材料。所述草坪也由潤滑聚乙烯纖維制造，但是它們比在填充的草皮上更短和更緊密疊加，并且還散布著保持葉片直立的短的、卷曲的、彈簧狀纖維。最終區(qū)域(finishingtouch)是8毫米的橡膠顆粒填充物。盡管人造草皮大多數(shù)應用于運動場地，在本發(fā)明的上下文中，“人造草皮”以更寬泛的意思使用，包括任何包含合成草坪的應用和修飾，所述合成草坪也就是由合成材料，通常是聚合物如聚乙烯、聚丙烯等制成的草坪。另外的應用包括但不限于景觀應用和建筑物上的綠色屋頂。用于人造草皮表面的組分包括如上所述的纖維、細絲和帶，和如果需要的話，填充材料。在寒冷區(qū)域或在冬季具有優(yōu)于天然草坪表面的優(yōu)點同時，人造草皮在更熱的氣候或季節(jié)的全面舒適仍然有待改進。US3，740，303公開了一種人造運動表面，包含具有含顏料的起絨纖維的起絨織物，和用于耐UV光穩(wěn)定的材料。這些穩(wěn)定劑通常是捕捉由UV光能量產(chǎn)生的基團的位阻胺。US2004/0214000涉及與運動場地和景觀區(qū)的草皮一起使用的聚集的草皮填充齊，其包含粉碎的石英砂顆粒。該填充劑可著色來增強表面外觀。US5，958，527公開了一種具有獨特的多經(jīng)線彈性粒狀填充物的合成草坪草皮。該填充物由鮮艷著色的沙子組成，以及應當可用于降低填充物的熱保留。US2003/0056432公開了一種合成草坪表面，具有從柔性背襯片凸出的寬間隔的條帶橫列，草坪表面包括在間隔中連接到背襯片的溫度調(diào)節(jié)裝置。合成草坪表面可包含可由熱反射材料制成的合成條帶。因而本發(fā)明的一個目的是提供一種人造草皮，其在熱和冷條件下提供舒適性和安全性，以及容易和可靠地制造和安裝。該目的通過一種人造草皮表面來實現(xiàn)，該表面包含纖維狀材料如纖維、細絲和/或帶，以及如果需要的話，填充材料，其中人造草皮表面另外包括一種或多種反射光的添加齊，其特征在于添加劑并入纖維狀材料，優(yōu)選位于纖維狀材料的表面。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明限制待并入纖維狀材料的添加劑和/或顏料的存在，優(yōu)選位于纖維狀材料表面，可具有從纖維狀材料的內(nèi)部到外部的濃度梯度，也就是濃度在靠近表面的那些部分變得更高。這保持了纖維狀材料的其他性質(zhì)基本上不變，對于人造草皮的適應性如球旋轉(zhuǎn)等是很重要的。典型地，人造草皮組件包括有柔性片背襯的起絨織物和通過柔性背襯起絨的直立合成條帶橫列，代表草坪葉片，從背襯的上表面向上延伸。術語“纖維狀材料”因而主要包括那些形成片背襯和合成條帶的纖維細絲和帶，它們之中優(yōu)選合成條帶作為添加劑和/或顏料的處所。與沒有這些添加劑和/或顏料的人造草皮表面相比，通過添加添加劑和/或顏料獲得的光反射在光譜反射和/或IR反射測量中至少高10%。在本發(fā)明說明書中同樣地使用術語添加劑和顏料。對于該發(fā)明，術語“光”使用它的物理意思并且包括所有太陽光反射率的波長范圍，其是紫外、可見和近紅外反射的總和。太陽光反射越高，物體能夠保持越冷。優(yōu)選地，施加的反射在約380nm至約Imm范圍，也就是可見光(約380nm至約780nm)和紅外光(約700nm至約Imm)的范圍。特別優(yōu)選的是在紅外光譜中的熱輻射反射，因為IR占了所述范圍的52%并由此占了太陽能量的主要部分。由于這個原因，優(yōu)選在所謂的近紅外(NIR)范圍，也就是在約700nm至約3000nm波長范圍，甚至是更優(yōu)選SOOnm至2500nm范圍內(nèi)具有提高的反射率的添加劑和/或顏料。優(yōu)選地，光反射率至少與天然草皮表面一樣高，優(yōu)選比天然草皮表面高10%，甚至更優(yōu)選20%。因而添加劑或顏料具有反射由太陽光和其它光或熱源產(chǎn)生的熱的性質(zhì)，其至少與在天然草皮中的綠色顏料葉綠素具有相同的數(shù)量級，而目前在人造草皮中使用的顏料具有更高的IR吸收率。優(yōu)選地，將添加劑或顏料并入纖維狀材料，甚至更優(yōu)選位于纖維狀材料的表面或在表面附近。任何能夠反射光，優(yōu)選紅外光的顏料都可用作添加劑。然而優(yōu)選應用作為添加劑的那些顏料選自包括金屬氧化物、混合金屬氧化物，鈷化合物和鉻化合物，如二氧化鈦、鋁片顏料和氧化鉻的組。在合適的添加劑中，特別優(yōu)選所謂的尖晶石(混合氧化物，如MgAl2O4，該類礦物都如此命名)。進一步優(yōu)選的是基于銻、鉻、錫和鈷的金屬氧化物鈦酸鹽類的添加劑和/或顏料。這些顏料都是非毒性的并且在使用量上具有FDA和EEC雙重純度認可。IR反射無機顏料對本領域技術人員來說是已知的，如C.I.顏料黑30-主要以鎳、猛、鉻和鐵構(gòu)成的尖晶石，和C.I.顏料綠17-鉻綠黑赤鐵礦。優(yōu)選纖維狀材料由合成聚合物制成，甚至更優(yōu)選該聚合物選自包括聚乙烯、聚丙烯、塑性體共混物、尼龍，以及它們的共聚物和/或共混物的組。相對于聚合物，顏料添加的量是約0.5至約4wt%范圍。具有本發(fā)明表面的人造草皮顯示出大大降低的表面溫度。很容易達到溫度降低15°C。本發(fā)明尤其對運動場地和景觀應用中增加運動員和使用者的舒適性和安全性是有利的。本發(fā)明的另一個重要方面是能源節(jié)省。其中人造草皮用作一種用于防止由其覆蓋物體的熱積聚的絕緣材料。例如在建筑物的綠色屋頂上等用于減少氣候控制體系的能量消^^ο因此本發(fā)明也涉及人造草皮表面用于運動場地和景觀應用的用途以及人造草皮作為在建筑物上綠色屋頂中的隔熱體的用途。本發(fā)明進一步由下面非限制性的實施例進行說明。根據(jù)ASTM標準測試方法E903(1996)進行半球形光譜反射率測量。用Perkin-ElmerLambda950分光光度計，利用積分球(E903[1996]的圖Al.3)進行該測量。全部反射率測量以8°的入射角在2500nm-300nm的太陽光譜內(nèi)獲得。測量利用檢測器-擋板的，壁式安裝的積分球，這排除了利用參考標準的必要，除了限定儀器的100%線。該測量恰當?shù)胤Q作‘半球光譜反射率’。通過利用105加權坐標，將光譜數(shù)據(jù)對AirMass1.5(ASTMG159-98)直接太陽光譜積分，獲得總太陽光P反射率。通過利用66加權坐標，將光譜數(shù)據(jù)對AirMass1.5(ASTMG159-98)直接太陽光譜積分，獲得724nm至2494nm的NIR區(qū)域。將測量的人造草坪樣品切成用于溫度研究的較大樣品。對于所有測試方法，由于儀器的可接受的操作誤差，以及由測試方法引起的變化，測試數(shù)據(jù)通常存在不確定性水平。希望按照ASTME903測定的大多數(shù)材料的預計誤差小于正負2%。表樣品編號太陽光反射率％NIR反射率％天然草坪33^7527825/23-888Tex橄欖綠16Γ224025/24-888Tex運動綠ΙθΓδ25Λ52/53-888Tex運動綠22638^752/54-888Tex橄欖綠3395δΓθ29/428X138Tex運動綠129ΙθΓθ<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求一種人造草皮表面，包含纖維狀材料，如纖維、細絲和/或帶，以及如果需要的話，填充材料，其中人造草皮表面另外包含一種或多種反射光的添加劑，其特征在于該添加劑并入纖維狀材料，優(yōu)選位于纖維狀材料表面。2.權利要求1的人造草皮表面，其中光是約700nm至約Imm波長范圍內(nèi)的紅外(IR)光。3.根據(jù)前述任一項權利要求的人造草皮表面，其中添加劑是選自包括金屬氧化物、混合的金屬氧化物、鈷化合物和鉻化合物的組的顏料。4.根據(jù)前述任一項權利要求的人造草皮表面，其中纖維狀材料選自包括聚乙烯、聚丙烯、塑性體共混物、尼龍、以及它們的共聚物和共混物的組。5.根據(jù)前述任一項權利要求的人造草皮表面用于運動場地和景觀應用的用途。6.根據(jù)前述任一項權利要求的人造草皮表面作為在建筑物上綠色屋頂中的隔熱體的用途。全文摘要一種人造草皮表面，包含纖維狀材料如纖維、細絲和/或帶，以及如果需要的話，填充材料，其中人造草皮表面另外包含一種或多種反射光的添加劑，其特征在于該添加劑并入纖維狀材料，優(yōu)選位于纖維狀材料表面。文檔編號E01C13/08GK101802310SQ200880108243公開日2010年8月11日申請日期2008年9月18日優(yōu)先權日2007年9月22日發(fā)明者F·A·L·哈梅林申請人:博納紗線和織物有限公司