[发明专利]一种人造草皮的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及草皮领域，确切地说是指一种人造草皮的生产工艺。

背景技术

由于人造草皮具有抗老化、防晒、防水、防滑、耐磨、脚感舒适、色泽鲜艳、使用寿命长、维护保养费用低、可全天候使用等优点，因此，近来在体育场馆、学校、宾馆以及建筑屋顶等多种场合得到了广泛应用。目前，现有的人造草皮的结构，其主要是由草、草底和背胶组成。通常，草和草底由热塑性高分子材料制成，例如草主要由聚乙烯制成，草底主要由聚丙烯制成，而背胶则通常由热固性交联高分子材料例如硫化羧基丁苯橡胶或聚氨酯制成。背胶的作用是将草固定在草底上，使草不易从草底抽出。背胶应该能将聚乙烯、聚丙烯粘合在一起，同时还要具有一定的强度、耐水、耐热、耐寒、抗老化等性能。例如，现有的人造草皮背胶通常由羧基丁苯胶乳、碳酸钙、硫磺、促进剂制成，具体是在一定温度下（如145℃以上），由硫化体系（硫磺、促进剂）引发羧基丁苯胶乳的交联，得到硫化羧基丁苯橡胶。经过硫化后的羧基丁苯橡胶是热固性高分子材料，分子链呈交联网状结构，不熔不溶，受热后只能分解，不能软化，不能回复到可塑状态。

现有的人造草皮中，草和草底是由热塑性高分子材料例如聚乙烯、聚丙烯制成，而背胶却是由硫化羧基丁苯橡胶或交联聚氨酯这类热固性高分子材料制成。众所周知，热塑性高分子材料可在特定的温度范围内反复加热软化、冷却固化加工成型。而热固性交联高分子材料在一定温度等条件下硫化成型后，就不再能够通过升高温度而重新加工成型。因而，二者之间的相容性差，不能通过熔融共混等方法同时回收再利用。所以，由聚乙烯、聚丙烯、羧基丁苯橡胶或聚氨酯等材料制备的现有人造草皮不能统一回收再利用。一方面，废弃或焚烧会导致环境污染和资源浪费；另一方面，将草和草底与背胶分离再回收会导致回收成本过高。

目前，现有的背胶材料主要存在以下弊端：

1、不环保：

A、有VOC的挥发不利于环保：常规的人造草皮的生产工艺一般是羧基丁苯胶乳或非增塑型醋酸乙稀-乙烯共聚乳液作为主要材料。由于聚合的过程中单体的反应率最高只能达到百分之九十几，所以在这种情况下胶乳中会含有一定量的可挥发性有机物（即VOC），在接下的生产环节：配胶搅拌、涂胶及背胶烘烤的过程中都会有大量的有害气体释放，对工作人员的健康造成不良的影响，同时还会对周围环境在成一定的污染。而且背胶中的VOC不可能一下子挥发出来，在接下来的成品使用过程中也会对消费者造成伤害，同时也会对使用环境造成污染。

B、重金属的存在会对环境造成一定的污染：背胶的胶乳制作工程中一般在主材料胶乳中添加一定量的钙类物质作为填充，一般的生产为了节约成本选择重钙作为填充材料。这种情况下的重钙中的重金属含量一般比较高。所以在实际的使用过程中会对消费者尤其是幼龄群体的发育等方面的健康造成一定的伤害。

2、耐候性不够好，尤其在耐酸碱方面：由于传统的人造草皮的生产工艺是胶乳加无机钙粉搅拌并经过烘烤工艺而成，在一般的耐酸测试中都会出现不同程度的掉粉及有一定量的气泡出现（主要为碳酸钙与酸反应产生的CO₂），所以在工业发达的区域长期浸在酸性环境中的背胶容易出现粉化的现象。

3、不可循环利用对能源造成浪费：由于传统意义上的人造草背胶中含有大量的无机填充，而且一般采用的还是黑色，这对回收造成很大的困难，在一般的塑胶件中很难进行填充，改性的成本一般会很高，所以一般的人造草在寿终正寝时都会作为垃圾进行处理掉了，由于塑料的降解周期一般需要非常久这对环境来说又是一大污染，同时对日渐短缺的能源来说也是很大的浪费。

另外，传统的人造草皮的草丝比较疏松，不够密实，弹性也不好，需要改进。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供了一种人造草皮的生产工艺，采用的塑料纤维片是网丝片状结构，该结构可以使塑料纤维片具有一定的柔韧性，经过加捻、针织、定型后的卷曲丝，可以使人造草皮的草丝交错性更好，更加密实，更具弹性。

为了解决以上的技术问题，本发明提供的人造草皮的生产工艺，先将塑料纤维片切割成网丝片状结构，然后将其加捻，再进行机械针织，针织后的塑料纤维网丝需要经过先加热后冷却工艺的定型才能确保其在拆开后成卷曲状，接着把卷曲状的塑料纤维网丝用簇绒机进行簇绒，最后进行背胶加固。

优选地，所述塑料纤维片为PE树脂材料制成；所述背胶包括以下组分：