[发明专利]人造草纤维以及包括这样的纤维的人造草坪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于人造草坪的单丝类型的合成纤维，所述合成纤维具有的宽度大于所述合成纤维的厚度。

本发明还涉及一种至少由背衬构成的人造草坪，根据本发明的一个或更多合成纤维连附至所述背衬。

背景技术

很多运动，例如曲棍球、网球、美式橄榄球等等，目前都在如介绍部分描述的人造草坪上进行，所述人造草坪包括如介绍部分描述的合成纤维。尽管参与运动的人在天然草地运动场上跌倒、进行滑铲等的时候，由于天然草地具有柔软使用表面而遭受较少的伤害，但是，正是由于运动场被频繁地使用(特别是用于上述运动)并且由于天气条件的变化影响，这样的运动场遭受大量的损害。

另一方面，人造草坪需要较少的维护，并且与天然草地运动场比较能够更加频繁地使用。部分地出于这个原因，合成纤维必须具有特定性质，以便能够经受它们由于更加频繁使用而承受的负载。

当前已知的合成纤维的缺点在于，在使用过程中它们倾向于相对于地面呈现平坦的定向。这就导致了人造草坪中所谓的“秃斑”，从而导致受伤的风险增大，等等。

例如通过在合成纤维之间提供颗粒填充材料(例如沙或塑料材料的颗粒)，这个问题能够得到部分解决。这些填充颗粒的存在导致人造草纤维的定向更加直立。此外，填充颗粒不仅提供了更软的、减震并从而更不倾向于受伤的表面。此外，填充颗粒导致了改进的使用方式，从而使得在人造草坪上的使用方式将会尽可能地与天然草地上的使用方式相类似。

在人造草坪中使用填充物具有若干缺点。不但这样的人造草坪的安装比天然草坪的安装更加消耗劳动力，而且具有填充物的人造草坪也需要随后的维护。颗粒填充物的初始均匀分布也可能会被频繁的使用打乱。其结果是，特别是在人造草坪被非常频繁使用的位置(例如在球门区域中)会出现几乎不包含任何填充物的斑块，这对于使用质量具有不利影响，但是其首先导致受伤的风险增大。

上述问题的另一个解决方案是提高单丝的刚度，这可以通过改变化学成分和/或处理方法而实现。然而，这也是不合需要的，因为其会导致磨蚀性更强的人造草坪，受伤的风险增大。

上述问题的另一个解决方案是改造合成纤维的几何形状，例如在文件US 2001/033902中或者在文件WO 2005/005730中提出的那样。上述两个专利都公开了包括刚度增强剂的纤维。然而，由于纤维的几何形状和刚度增强剂的位置，由于可能会在纤维中出现的材料应力的作用，获得的合成纤维展现出开裂和/或断裂的增大风险，这种材料应力例如是由使用过程中施加在纤维上的负载或者由温度改变引起的。

就这一点而言，进一步注意到US 2001/033902公开了一种复合丝纤维(也称为复丝)，由于其几何形状和刚度增强剂的定向，其在复合纤维中特意制造了弱断裂线。该纤维的意图是开裂以产生多根丝纤维。

在文件WO 2005/005730中公开了倾向于开裂和/或断裂的类似的弱人造纤维。所述公布文件也公开了包括刚度增强剂的纤维，但是所述纤维由于其几何形状的原因而具有不合需要的破裂点或破裂线，例如在使用(滑铲，等等)过程中施加在其上的负载或温度改变的影响下，不合需要的材料应力可能在该破裂点或破裂线处产生。

文件WO 2005/005731显示了具有不规则横截面的合成纤维的纤维几何形状。由于增厚(或变窄)部分(所谓的“脊柱”或“翘曲”)的存在，当负载施加在其上时必然会出现材料应力的集中，这可能会导致断裂或开裂。

文件US 3,940,522进一步显示了一种纤维几何形状，其中合成纤维在中心具有增厚部分，所述增厚部分还位于纤维的一个侧面上。在扭曲时，所述纤维几何形状将必然导致不合需要的材料应力，导致材料应力在增厚部分的位置积聚和集中。由于这个原因，根据文件US3,040,522的纤维非常倾向于破裂和开裂，并且其不会“翘曲”，这与根据本发明的纤维不同。

文件WO 2006/085751类似地显示了所有种类的纤维几何形状，其中合成纤维在承受负载时不会翘曲，而是由于材料应力的不合需要的集中而产生断裂或开裂。

因此，与根据本发明的纤维比较，上述纤维几何形状具有的寿命较短。除此之外，端部处的增厚部分使得根据本发明的纤维更加具有滑动友好性，从而使得运动场中的队员遭受更少的伤害。

发明内容