人造草皮比天然草皮更耐用,使用寿命大约在十年左右,是解决利用强度过高、生长条件极端不利等天然草坪不易生长而不宜建植草坪的一种重要途径。人造草皮不会因凹凸不平的情况导致运动员受伤,不会腐烂、发霉,不会伤脚、不会水解、不会污染空气、不会让细菌侵入的特点与天然草皮浇水施肥、维护耗时耗力形成了鲜明的对比。人造草皮在不断发展的历程中不断突破,为体育活动留下一片片绿荫。
人造草坪的发展历程
体育场人造草皮的出现可以追溯到上世纪60年代,是美国一个***工项目中的发明。该项发明被称为阿斯特罗尼龙草皮,用来改善都市少年的体质。最初的阿斯特罗草坪以尼龙材料为主,形似地毯,弹性差。但人造草坪因为较天然草坪更加经济实惠又方便保养,很快被应用于橄榄球、棒球和足球场地中。
经过了六、七十年代的人造草坪热,人们发现当时鼓吹的新技术草坪不仅不省钱,而且导致了一系列问题的出现。橡胶草皮较高的摩擦力减小了缓冲,直接导致受伤的运动员增多。阿斯特罗草皮甚至衍生出了一种特殊的疾病,阿斯特罗脚趾。由于大脚趾与合成材料的地面挤压而导致的一种很严重的伤害,把脚趾向足面上挤压,撕裂韧带和其他组织。如果运动员在这种草皮上面滑动或跌跤,像地毯一样的草皮会使球员感到的烧伤般的疼痛。而运动员在不同草皮上比赛训练的不适应也会产生很多问题。在很硬的人造草皮上训练比赛,运动员并不总是感觉很安全。很多人抱怨足球反弹不正常,因为塑性的人造草皮引起了球的异常自旋和偏斜。这些问题综合起来,在许多运动中,特别是棒球运动中,天然草皮的复兴出现了,很多运动场又转回到天然草皮的使用中来。国际足联和欧洲足联甚至一度禁止在相关比赛中使用人造草坪。相对而言,室内运动场没有太多选择,基本保留了人造草皮。但是通常运动员、教练、球迷和理疗医生更喜欢看到比赛在天然草皮上进行。而各大俱乐部也因为担心重金聘请的球星因伤病问题影响发挥而重建天然草坪。
人造草坪的发展并没有因此而中断。以聚丙烯材料为主,以石英砂颗粒作为人造泥土填充的新型草坪技术替代了会引起运动伤害的阿斯特罗草坪。但受材料本身物理性质的限制,草坪硬度仍然很大。制造商意识到这样的问题,很快推出了一种像真草一样的聚乙烯纤维草皮。人造泥土中除了填注石英砂,还同时填注橡胶颗粒,具有更好的弹性,更贴近天然草坪的质感,运动性能大为改善。有些公司甚至使用回收的耐克训练球鞋碾碎成细小的片状,让人尽量感觉到像是踩在天然草皮上一样。尽管新产品和天然草皮还是有点不一样,但是因为它具有良好的排水性,在任何一种天气的情况下都能使用,在很多环境严苛的地方仍然有相当的市场竞争力。
当然,纤维草皮也并非无懈可击。如果比赛训练时积水较多,被低温冷冻然后粉碎成为圆形的橡胶颗粒和石英砂会一起留在悬浮的液体里。而在运动中,那些微小的颗粒在球反弹时会向各个方向溅开,有些运动员甚至会吃进许多颗粒。制造商则表示,颗粒在进行了一段时间的比赛后,会在草丝纤维的下面沉降下来,运动员只是需要花一段时间来适应新的地面情况。在新泽西州的一个综合体育场内发现了铅含量增加的问题。但经过美国环保署及消费者安全委员会进行的一系列调查证明,并没有因此危害到用户健康安全的问题发生。而根据制造商保守估计,一个体重五十磅的孩子必须摄取超过100磅的合成草坪才会导致血液内铅含量升高到联邦规定的危险范围以内。这种因误食橡胶颗粒而导致铅中毒的假设显然是可笑的。事实上,用于制造轮胎和草坪的橡胶园里同样被用在制造球类、花园水管,甚至口香糖中。而运动伤害的问题也随着产品的更新换代得以改善。在2003年的体育药品研究报告中,医学专家指出,从长远来说这种新型的人造草皮会比天然草皮更安全。因为天然草皮的生长具有不一致性,天然草皮会不断磨损,柔软性慢慢降低,也会增加脚踝受伤或其他部位受伤的可能性。
随着人工草皮技术的发展进步和足球运动在全球范围内影响的扩大化,国际足联意识到运动员在极端天气或环境下并不一定会受惠于天然草皮。人工草皮可以适应严苛环境的挑战。得益于人工草皮可以7×24小时工作,人工草皮的发展将带给足球运动巨大的进步。2001年,作为国际足球的管理机构,国际足联推出了国际公认的足球草皮质量标准。这份标准对于人工草皮提出了非常严格的质量测试基准,并为符合此标准的制造商颁发“国际足联推荐”标志。国际足联人造草坪品质概念分为FIFA推荐二星和FIFA推荐一星两类级别。其中二星可以举办FIFA的任何决赛阶段的比赛以及欧足联最高级别赛事。而一星则主要是用来举办FIFA初级比赛和其他类型的活动。国际足联推荐标志只颁发给那些通过了一系列严格的实验室及场地测试的人造草坪足球场,而不仅是草皮制造商。制造商首先必须通过实验室测试,包括产品鉴定、耐久性、耐侯性、球员或球与草皮表面的相互作用性能等测试。通过了这些测试后,对所有铺装好的足球场进行现场测试,其中包括场地结构测试以及测试球员或球与草皮表面的相互作用性能等。此后欧足联亦推出了相应的标准,对人造草坪的使用再次敞开了大门。
由于国际足联和欧足联对人造草坪亮出了绿灯,大量供应商抓住商机,加紧了对足球专用草坪的研发制造,一大批专为足球运动设计的人造草坪产品纷纷面市。除了第一代的网状产品,直曲混合产品、聚乙烯与聚丙烯混合、聚乙烯材料与尼龙混合等新产品相继上市。研发人员的不懈努力使人造草坪的运动性能进一步加强。目前,市场上以单丝草和卷曲草成为销售应用的主流。单丝草在追求运动性能外,外观也更加逼真。卷曲草叶则更加适合门球、高尔夫运动的使用需要。而供应商在开发新产品之余也更加注重基础施工、系统工程的建设。不同设计,不同强度和纤维长度的草皮已经广泛应用于足球场、棒球场、网球场甚至高尔夫球场。目前,已有五百多家体育场安装了国际足联认证的人造草坪。不少高端市场也开始接受人造草坪的使用。美国科罗拉多州一个旅游胜地就有一座18洞72杆的高尔夫球场应用了人造草皮。
人造草坪 VS. 天然草坪
在人造草坪和天然草坪的竞争中,人造草坪因为不受自然环境限制,维护简单而略胜一筹。在绿色环保盛行的当代,天然草坪的绿色一点也不“绿色”的问题更是成为人造草坪大肆发展的契机。养护每块天然草坪每年消耗十亿加仑的水,上千万磅的肥料和杀虫剂。而除草机、喷灌设备工作释放二氧化碳所造成的污染更是无法统计。商家抓住天然草坪这些无法弥补的问题,大打环保牌。人造草坪不需要灌溉施肥,除虫修剪,但在弹性减震、扭转滚动等各个物理参数均可以达到天然草坪的水平。根据天气环境和不同运动需要,只要调整材料配比、尺寸,即可满足不同客户的不同使用要求。当然,现代的人造草坪比天然草坪维护简单,但也并非完全不需要照管。在严寒天气里为防止冷冻结冰而需要加热,在阴暗的地方为预防苔藓和藻类滋生需要冲洗清理都是不可避免的工作。
在制造取材方面,人造草也十分环保。据称每块人造草坪标准场地的制造就可以使两万条轮胎免于被弃之荒野,可以说是标准的“绿色”产品。但很多人对于人造草坪废弃后的处理也提出了质疑。不少业内人士对人造草坪在废弃后的去向则表示担忧。美国一项新技术可以将使用后的人造草丝经过研磨、再次成型回收加工成各式商品。从学生书包到高速公路隔离桩都可以利用这些回收材料。而人造草坪的某些部分被分离回收后甚至可以作为天然草坪的肥料使用。类似关于人造草坪回收利用的研发项目很多,但事实上并没有进行过大型的实践。去年六月,在阿肯色州的战争胜利纪念体育场则对其废旧的人造草坪进行了全面回收。这也是业界首次完全对人造草坪进行回收利用的项目。该回收项目由体育场人造草坪的供应商负责,再生的橡胶粉将作为环保填充材料使用。关于人造草坪更深入的测试研究仍在进行中,尝试回收人造草坪的每个部分,将令该行业更加“绿意”盎然。
事实上天然草坪和人造草坪并不仅仅是竞争关系。一些生产厂家还推出了兼容并包的混合草坪。2010年南非世界杯,国际足联为解决南非冬季草皮质量的问题就在两个体育场内启用了天然草和人造草的混合草坪。6月13日,两支第一次打入世界杯决赛圈的球队进行了第一场在人造混合草坪上的世界杯比赛,阿尔及利亚和斯洛文尼亚创造了世界杯的另一个历史。从比赛画面来看,草坪平整、界限分明、球的飞行和滚动速度都非常快。所谓的混合草坪铺设是首先按照天然草坪的种植规则在场地打好地基,铺设好排水、供暖系统后铺上混有复合材料的薄纱。种植天然草或铺设现成的草皮后,按照比例植入疏水性合成草纤维。每块草皮约植入两千万根纤维。天然草与合成纤维一起植入土中。在天然草的生长过程中,天然草丝和人工纤维相互缠绕,大大增加了草坪的弹性和耐用性。尽管经过层层测试,人工草皮在世界杯上的首秀引来的还是一片质疑声。有关球场草皮的牢骚绝对可以入选南非世界杯抱怨前三名。虽然没有被广大球员认可,但相信这样的批评正是业者不断改进、开发新产品的动力。