我國(guó)人造草絲的研發(fā)進(jìn)度與前景

1、眾所周知，人造草坪有著巨大的市場(chǎng)潛力。目前，我國(guó)人造草坪行業(yè)的市場(chǎng)現(xiàn)狀，以及科技研發(fā)方面的整體狀況如何？
 
    人工草坪起源于1966年美國(guó)的一個(gè)軍工項(xiàng)目中的發(fā)明，因其特別耐磨、可頻繁使用，被廣泛應(yīng)用于橄欖球、棒球、足球等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。據(jù)估計(jì)，目前世界上人工草坪使用量已達(dá)2億平方米以上，而應(yīng)用最廣的就是運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。國(guó)內(nèi)從1999年引進(jìn)進(jìn)口材料營(yíng)造首片人造草運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，開(kāi)始了運(yùn)動(dòng)人造坪在國(guó)內(nèi)的推廣使用歷程。優(yōu)良的特性使人造草坪在中國(guó)迅速發(fā)展，盡管它的流行比歐洲晚了10年，不過(guò)人們?cè)诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)便接受了它。短短幾年時(shí)間里，全國(guó)各地陸續(xù)出現(xiàn)了不下二十幾家的草坪生產(chǎn)商，再加上國(guó)外品牌在國(guó)內(nèi)的代理商，我國(guó)的人造草行業(yè)已初具規(guī)模，行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈也逐步形成。1990年，我國(guó)只有近1萬(wàn)平方米的人造草坪運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，自1997年全面進(jìn)入中國(guó)到1999的兩年間應(yīng)用面積增長(zhǎng)到50萬(wàn)平方米，2000-2001年應(yīng)用面積驚人的達(dá)到150萬(wàn)平方米左右�？梢哉f(shuō)，我國(guó)的人造草行業(yè)正開(kāi)始步入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長(zhǎng)期。
然而，隨著人造草坪市場(chǎng)的急劇膨脹，“一哄而上”再次體現(xiàn)在了這個(gè)新興行業(yè)上，生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊。目前，國(guó)產(chǎn)人造草產(chǎn)品每平方米價(jià)格在60-100元之間，而進(jìn)口人造草每平方米價(jià)格在170-280元之間，同型號(hào)產(chǎn)品差價(jià)在100元左右，而經(jīng)過(guò)國(guó)際足聯(lián)認(rèn)證的進(jìn)口草價(jià)格更高。國(guó)產(chǎn)人造草使用壽命為3-5年，而進(jìn)口人造草壽命為8-10年，由于國(guó)產(chǎn)草質(zhì)量較差，容易風(fēng)化、破損，安全系數(shù)較小，容易造成運(yùn)動(dòng)員損傷。巨額利潤(rùn)讓一些生產(chǎn)企業(yè)和代理商鋌而走險(xiǎn)，甚至偽造國(guó)際足聯(lián)認(rèn)證資格。面對(duì)越來(lái)越激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)不少人造草生產(chǎn)企業(yè)不是依靠創(chuàng)新提高產(chǎn)品質(zhì)量，而是想方設(shè)法弄虛作假冒充“進(jìn)口草”，以取得市場(chǎng)份額。目前我國(guó)人造草坪企業(yè)中，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的沒(méi)有幾家，大多數(shù)國(guó)產(chǎn)草坪產(chǎn)品的性能與國(guó)外同類(lèi)型產(chǎn)品差距很大，整體科技研發(fā)能力還處于相對(duì)比較落后的情況。因此，對(duì)于目前我國(guó)人造草坪行業(yè)來(lái)說(shuō)，當(dāng)務(wù)之急是如何盡快遏制“假冒偽劣”的發(fā)展觀，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)管理水平和行業(yè)規(guī)范化。隨著我國(guó)部分擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有實(shí)力企業(yè)的崛起，我國(guó)的自主品牌也必然將在全球草坪行業(yè)中占有一席之地。
 
2、華理泰山新材料研發(fā)中心從成立、研發(fā)到成果實(shí)現(xiàn)，僅僅不到一年時(shí)間。請(qǐng)您介紹一下研發(fā)中心在研發(fā)團(tuán)隊(duì)、資金、設(shè)備，以及研發(fā)進(jìn)度等方面的基本情況。
 
    “華理-泰山體育新材料研發(fā)中心”隸屬于華東理工大學(xué)“體育運(yùn)動(dòng)材料應(yīng)用推廣研究中心”，是由華東理工大學(xué)和泰山體育產(chǎn)業(yè)集團(tuán)共建的全國(guó)首家體育新材料研究開(kāi)發(fā)中心。中心的發(fā)展規(guī)劃是以“自主創(chuàng)新推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，為中國(guó)體育運(yùn)動(dòng)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展服務(wù)”為宗旨，圍繞泰山集團(tuán)產(chǎn)業(yè)方向，把握運(yùn)動(dòng)材料行業(yè)發(fā)展脈搏，開(kāi)展了眾多有關(guān)體育材料方面的應(yīng)用技術(shù)研究；承擔(dān)泰山集團(tuán)的生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、人才培養(yǎng)和技能培訓(xùn)任務(wù)，發(fā)揮泰山集團(tuán)研究開(kāi)發(fā)中心的功能和作用，充分挖掘雙方的優(yōu)勢(shì)資源，整合和調(diào)動(dòng)政府、社會(huì)多方資源，力爭(zhēng)將中心建成該領(lǐng)域的知名研究機(jī)構(gòu)，并成為上海市乃至國(guó)家級(jí)的研究中心，獲得中國(guó)乃至亞洲及國(guó)際體育器材、體育設(shè)施檢測(cè)或認(rèn)證的資質(zhì)。

    目前，研發(fā)中心成立了一支實(shí)力雄厚的研發(fā)隊(duì)伍，包括5位化工、材料等專(zhuān)業(yè)的博士以及數(shù)名碩士，同時(shí)還聘請(qǐng)了具有多年從事相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)顧問(wèn)，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料加工及改性、人造草絲成型工藝以及產(chǎn)品性能測(cè)試評(píng)價(jià)等方面，形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)體系，并已積極申請(qǐng)了相關(guān)專(zhuān)利，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際研發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，研發(fā)中心還在對(duì)目前的研發(fā)體系進(jìn)行不斷地完善，期望能夠建設(shè)成為科研勢(shì)力一流的知名機(jī)構(gòu)。另外，研發(fā)中心還擁有諸如雙螺桿造粒機(jī)、單螺桿擠出拉絲機(jī)、吹膜機(jī)、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、氣相色譜、Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、接觸角測(cè)定儀、QUV紫外光加速老化試驗(yàn)機(jī)、高低溫循環(huán)老化箱、抗黑膠印測(cè)定儀、James Machine靜摩擦系數(shù)測(cè)定儀、抗磨損測(cè)定儀等國(guó)際領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)還在引進(jìn)人造運(yùn)動(dòng)員、滑動(dòng)行為測(cè)試儀、球反彈測(cè)試儀等符合FIFA標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試裝置，加上泰山體育產(chǎn)業(yè)集團(tuán)雄厚的資金支持，研發(fā)工作已經(jīng)全面啟動(dòng)。對(duì)于人造草絲項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，目前研發(fā)中心已經(jīng)完成了國(guó)外主流產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化，由研發(fā)中心自行開(kāi)發(fā)的完全采用國(guó)產(chǎn)原料制備的人造草絲，不論在外觀顏色、力學(xué)性能還是耐候性等重要質(zhì)量因素方面，均已達(dá)到國(guó)外主流產(chǎn)品的水平，同時(shí)在成本價(jià)格方面與國(guó)外產(chǎn)品相比，也具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，目前一共已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了2大類(lèi)6個(gè)系將近10種人造草絲產(chǎn)品，并已投放市場(chǎng)。
 
3、研發(fā)成果現(xiàn)已開(kāi)始試生產(chǎn)，相對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品而言，新產(chǎn)品有何技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)？新產(chǎn)品的性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在哪些方面？
 
    目前研發(fā)中心已開(kāi)發(fā)出了運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地草坪和休閑草坪。人造草絲纖維材料是人造運(yùn)動(dòng)草坪的核心材料，其性能決定了草坪的運(yùn)動(dòng)力學(xué)性能、運(yùn)動(dòng)安全性能和運(yùn)動(dòng)舒適性能。通過(guò)對(duì)天然草坪的仿生學(xué)、運(yùn)動(dòng)力學(xué)性能和運(yùn)動(dòng)安全性能的研究，形成了人造草絲材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和方法， 其次按照有機(jī)-無(wú)機(jī)界面化學(xué)與工程特征，開(kāi)發(fā)出無(wú)機(jī)顏料和功能納米粉體的表面處理關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)納米粒子在有機(jī)基體中的分散。同時(shí)解決了國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂的性能缺陷，以及生產(chǎn)過(guò)程中的人造草絲拉絲成形工藝和工程技術(shù)。新產(chǎn)品采用納米材料改性技術(shù)，自主研發(fā)出了影響草坪最終性能的主要原料，如功能母粒和顏色母粒等。并結(jié)合熔融紡絲技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)拉絲的溫度場(chǎng)、剪切應(yīng)力場(chǎng)和拉伸應(yīng)力場(chǎng)，改善無(wú)機(jī)納米復(fù)合聚合物熔融拉絲成型加工過(guò)程中的結(jié)晶過(guò)程，制備出納米復(fù)合人造草坪。

    新產(chǎn)品的性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：
1耐候性能好：由于納米材料的表面效應(yīng)的影響，其對(duì)紫外光的吸收作用更為優(yōu)異，草絲經(jīng)過(guò)QUV持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間惡劣的氣候老化測(cè)試，顯示出優(yōu)異的抗紫外光老化性能，而且色牢度相當(dāng)高，能夠長(zhǎng)達(dá)8年不褪色。
2耐磨性好：采用納米復(fù)合材料對(duì)草絲材料增強(qiáng)，顯著改善了草絲耐磨性。
3安全性好：采用納米改性技術(shù)，制備了具有柔軟和韌性的新型材料，能有效降低草坪對(duì)運(yùn)動(dòng)者關(guān)節(jié)的沖擊，使運(yùn)動(dòng)者在旋轉(zhuǎn)、快速移動(dòng)、急停中，減少運(yùn)動(dòng)傷害，保證運(yùn)動(dòng)安全。
4環(huán)境親和性好：采用完全基于自然環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品解決方案，所用原材料不含重金屬，草坪可以在任何地方安全使用。
 
4、作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)體育新材料研發(fā)基地，草坪研發(fā)肯定會(huì)遇到這樣或那樣的困難和限制，你們?cè)谟龅竭@些問(wèn)題時(shí)是如何處理的？
 
    您說(shuō)的很對(duì)，不論做什么項(xiàng)目的研究開(kāi)發(fā)，遇見(jiàn)各種各樣的問(wèn)題和困難是在所難免的，關(guān)鍵是你在面對(duì)這些問(wèn)題和困難時(shí)的態(tài)度。同樣的事，就看你怎樣去看待、怎樣去思考。你若輕易言敗，可能就意味著放棄；你要只是把它當(dāng)作挫折，就意味著你不是選擇放棄，你選擇的是自強(qiáng)不息，是在低谷中堅(jiān)持，受挫中再起，最終你必然會(huì)從困難中走向成功。
作為國(guó)內(nèi)第一家體育新材料領(lǐng)域的研發(fā)中心，華東理工大學(xué)以及泰山體育產(chǎn)業(yè)集團(tuán)甚至國(guó)內(nèi)體育行業(yè)都對(duì)我們滿(mǎn)懷著期望，其中的壓力可想而知，同時(shí)我們也一直希望能夠把中心建設(shè)成為該領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)乃至世界上知名的研究機(jī)構(gòu)，于是，有了堅(jiān)定的目標(biāo)就有了勇往直前的動(dòng)力和勇氣，盡管我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)才剛組建不到一年，但很團(tuán)結(jié)，每個(gè)人在研發(fā)過(guò)程中都盡心盡責(zé)，在面對(duì)研發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題和困難時(shí)，我們通常都是坐下來(lái)溝通，一起面對(duì)困難，一起協(xié)商解決。另外，由于在整個(gè)草坪項(xiàng)目的研發(fā)體系中，我們每個(gè)人都有著各自比較明確的方向，每人的研究成果最終整合在一起才能形成一整套完善的草絲生產(chǎn)體系，因此在研發(fā)過(guò)程中，在遇到并解決困難的過(guò)程中，我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)也形成了一種很默契的團(tuán)隊(duì)精神，同時(shí)我們也希望能將這種精神延續(xù)下去，使我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)在將來(lái)面對(duì)更多的研發(fā)挑戰(zhàn)中能夠立于不敗之地。
 
5、您是如何看待科技研發(fā)在體育材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用的？
 
    在21世紀(jì)的今天，體育將成為能夠體現(xiàn)我們國(guó)家綜合國(guó)力、振奮民族精神的宏偉事業(yè)�，F(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，對(duì)體育產(chǎn)生了前所未有的影響，因此科技開(kāi)發(fā)已成為對(duì)體育發(fā)展水平具有決定性的因素，其中體育先進(jìn)、新穎的材料的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用則是提高體育科技水平的重要條件之一。2008年北京奧運(yùn)會(huì)也提出了“人文奧運(yùn)，綠色奧運(yùn)，科技奧運(yùn)”的理念。由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)高科技含量的體育材料在體育運(yùn)動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中扮演著舉足輕重的角色。
高新材料在體育運(yùn)動(dòng)中運(yùn)用領(lǐng)域廣泛，不僅能使體育競(jìng)技更加激烈，運(yùn)動(dòng)成績(jī)不斷提高，而且還能豐富全民健身運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容，加快全民健身運(yùn)動(dòng)的普及與推廣。高新材料在體育運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用，是體育運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)足發(fā)展的需要，而體育運(yùn)動(dòng)的發(fā)展又反過(guò)來(lái)迫使人們?nèi)フJ(rèn)真探索與利用新的材料，研究開(kāi)發(fā)高新材料與體育運(yùn)動(dòng)發(fā)展的相互關(guān)系，從而更進(jìn)一步提高高新材料在體育運(yùn)動(dòng)中運(yùn)用的作用和提高體育工作者對(duì)新型材料運(yùn)用的能力。可以堅(jiān)信，隨著體育材料學(xué)的逐步發(fā)展與成熟，體育材料的科技研發(fā)必將發(fā)揮其越來(lái)越重要的作用。
 
 
6、您認(rèn)為人在草坪的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如何？請(qǐng)您談一談下一步的研發(fā)思路。
 
    經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，人造草坪已應(yīng)用于各種體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所和休閑場(chǎng)所，國(guó)際足聯(lián)已決定在2010年南非世界杯采用人造運(yùn)動(dòng)草坪。但是，目前人們?cè)陂_(kāi)發(fā)人造草坪時(shí)更多關(guān)注其運(yùn)動(dòng)性能，而忽視了其與環(huán)境、運(yùn)動(dòng)員的相互關(guān)系，隨著人造草坪運(yùn)動(dòng)性能的越來(lái)越完善，今后人人造草坪將會(huì)朝著高仿真性能、環(huán)保性能以及運(yùn)動(dòng)舒適性能方面發(fā)展。
華東理工大學(xué)體育新材料研發(fā)中心目前在人造草坪技術(shù)方面已經(jīng)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，在某些方面甚至超過(guò)了國(guó)際同等產(chǎn)品水平，但我們并同時(shí)也看到我國(guó)人造草坪行業(yè)整體上還落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)體育新材料研發(fā)基地，我們有責(zé)任有義務(wù)去促進(jìn)中國(guó)人造草坪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在技術(shù)上，我們將針對(duì)人造草坪的不足，在下一步的工作中，將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以下幾個(gè)方面：
（1）環(huán)境友好性能。人造草坪無(wú)須噴灑農(nóng)藥，后期維護(hù)用水大大少于天然草，但人造草絲纖維含有的各種有機(jī)助劑和顏料中鉻、鉛、鎘等重金屬還沒(méi)有完全避免。今后將會(huì)完全消除重金屬和各種助劑帶來(lái)的危害，另外，選取草坪制備材料時(shí)，充分考慮其可回收性，力求做到所有材料均能重復(fù)利用。
（2）仿真性能。人造草坪不僅在顏色與外形上與天然草接近，還應(yīng)具有天然草的芳香，更重要的是應(yīng)當(dāng)安全、舒適不會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)者形成傷害，目前人造草坪還未達(dá)到天然草柔軟安全的觸感以及舒適的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)。
（3）安全舒適性能。在提高人造草坪運(yùn)動(dòng)性能的同時(shí)，做到舒適度與安全性，有效防止運(yùn)動(dòng)員滑鏟時(shí)可能出現(xiàn)的腳部扭傷或皮膚劃傷，同時(shí)易于球員快速適應(yīng)。