اثر ساختار پلیمر و پارامترهای فراورش بر خواص الیاف خاب چمن مصنوعی

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

پژوهشگاه استاندارد

چکیده

در سال‌های اخیر، استفاده از چمن مصنوعی به‌عنوان جایگزین چمن طبیعی گسترش درخور توجهی یافته که علت آن قیمت کمتر، مراقبت و نگه‌داری آسان‌تر و دوام بیشتر چمن مصنوعی است. این چمن، نه‌تنها در ورزش‌هایی مانند فوتبال، تنیس، هاکی و راگبی استفاده می‌شود، بلکه در مصارف تزئینی و تفریحی مانند فضاسازی و محوطه‌کاری باغ‌ها و پارک‌ها نیز کاربرد دارد. از بخش‌های اصلی چمن مصنوعی، الیاف خاب فرش چمن است که از پلیمرهای گرمانرم مانند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و پلی‌آمید تولید می‌شوند. پلی‌اتیلن را می‌توان متداول‌ترین پلیمر برای تولید نخ خاب چمن مصنوعی، به‌ویژه در مصارف ورزشی دانست. در این مقاله، اثر ساختار پلیمر و پارامترهای فراورش بر خواص نهایی الیاف خاب مانند جهندگی و دوام مرور می‌شود. همچنین، برهم‌کنش ساختار، مواد و ویژگی اثر ساختار پلیمر بر ویژگی‌های الیاف خاب در چمن مصنوعی طی کاربرد بررسی می‌شود. چالش‌های مختلفی در تولید نخ با عملکرد مطلوب از پلیمر پلی‌اتیلن وجود دارد. بدیهی است، برخی خواص فیزیکی و مکانیکی نخ خاب به مشخصات پلیمر مصرفی مربوط است و نمی‌توان چندان طی فراورش پلیمر و تولید نخ، این خواص را تغییر داد و نخی با ویژگی‌های متفاوت تولید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Polymer Structure and Processing Parameters on the Artificial Turf Pile Fiber Properties

نویسنده [English]

  • reza ghasemi
چکیده [English]

In recent years, there has been a marked introduction of artificial turf as a replacement of natural turf by considering its lower cost, easier maintenance and higher durability. Artificial turf has been used, not only in different sports (such as soccer, rugby, tennis, golf, and cricket) but also in landscaping (gardens, parks, and playgrounds). Polymeric filaments have been used successfully in the artificial turf yarn. These filaments are made from thermoplastic materials, namely polyethylene, polypropylene and polyamide. Among them, polyethylene is the most important polymer used in the production of artificial turf yarn especially in sports-related articles. This review presents the influence of polymer structure and processing parameters on the behavior of the artificial turf pile filaments and more specifically on their resiliency and durability. The structure–materials–processing interaction triangle is being considered and discussed how polymer structure may affect the final properties of filaments. There are some challenges to produce high performance turf yarn. It is evident that some physical and mechanical properties of turf pile fiber are related to polymer characteristics and significant alteration in these properties is not possible during polymer processing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • artificial turf
  • pile fiber
  • polymer structure
  • resiliency
  • durability
1. Turfgrass: Biology, Use, and Management, Stier J.C., Horgan B.P., and Bonos S.A. (Eds), American Society of Agronomy,USA, 179-217, 2013.
2. Cheng H., Hu Y., and Reinhard M., Environmental and Health Impacts of Artificial Turf: A Review, Environ. Sci. Technol.,48, 2114-2129, 2014.
3. Artificial Grass Technology and Innovation, Available in: https://www.arturf.com/aboutus/ technology-innovation/
4. https://www.world-grass.com/fa/news/8-news-5.html
5. Kolgjini B., Structure and Long Term Properties of Polyethylene Monofilaments for Artificial Turf Applications, PhD dissertation,Ghent University, Ghent, Belgium, November 2012.
6. Sandkuehler P. and Torres E., Polyolefins in Artificial Turf, International Conference on Latest Advances in High-Tech Textiles and Textile-Based Materials, Ghent University, Ghent,Belgium, 96-102, 23-25 October, 2009.
7. Schlegel M., Advances in Polyethylene Yarn Technology, Updated Criteria for Turf Fibers, available in: http://www.issssportsurfacescience.org/page.asp?node=83&sec=San_Francisco_ 2014_-_Technical
8. Hongling Y., Baicun Zh., Heng L., Weiguang G., Ting W., and Weishan W., Nanosilica and Polyethylene Based Artificial
Turf-Abrasion Resistance and Mechanical Properties, Procedia Eng., 72, 901-906, 2014.
9. Extrusion Technology for the Production of Artificial Turf, available in: www.plastics.gl/construction/extrusion-technology-for-the-production-of-artificial-turf/
10. Sandkuehler P., Torres E., and Allgeuer T., Performance Artificial Turf Components – Fibrillated Tape, Procedia Eng., 2,3367-3372, 2010.
11. Sandkuehler P., Torres E., and Allgeuer T., Polyolefin Materials and Technology in Artificial Turf I: Yarn Developments,
Sports Technol., 3, 52-58, 2010.
12. Hufenus R., Affolter Ch., Camenzind M., and Reinfler F., De sign and Characterization of a Bicomponent Melt-Spun Fiber Optimized for Artificial Turf Applications, Macromol. Mater. Eng., 298, 653–663, 2013.

13. Sandkuehler P., Martin J., Yvon E., and Chang A., Materials Science of Resiliency in Artificial Turf Yarns, available in:
https://www.dow.com/webapps/lit/litorder.asp?filepath= artificialturfsolutions/ pdfs/noreg/768-14101.pdf&pdf=true
14. Kolgjini B., Schoukens G., and Kiekens P., Influence of Stretching on the Resilience of LLDPE Monofilaments for
Application in Artificial Turf, J. Appl. Polym. Sci., 124, 4081– 4089, 2012.
15. Kolgjini B., Schoukens G., Shehi E., and Kiekens P., Bending Behaviour of LLDPE Monofilaments Depending on Cold
Drawing and Composition of the LLDPEs, Fibres Text. East. Eur., 21, 23-30, 2013.
16. Ragaert K., Delva L., Van Damme N., Kuzmanovic M., Hubo S., and Cardon S, Microstructural Foundations of the Strength and Resilience of LLDPE Artificial Turf Yarn, J. Appl. Polym. Sci., 2016. DOI: 10.1002/app.4408