探討環保型材料在體育中的應用

康江龍

摘要：隨著科學技術的更新發展，各種新型環保型材料以其自身獨特優勢備受社會各界青睞，性價比也越來越高，而其在體育中的應用也越來越廣泛。所以，我國在發展體育的基礎上，也應加強對高新環保型材料開發的重視，加強優化與利用，從而才能推動體育行業的長遠健康發展。文章主要對環保型材料在體育中的應用進行了詳細分析。

關鍵詞：環保性材料;體育;器材;場館

中圖分類號：TQ050.4

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2019）08-0040-03

近年來，隨著社會經濟進步與發展，人們的生活水平與質量也大幅度提升，通過體育運動保持身心素質健康的關鍵深入人心，從而為體育運動領域發展帶來了新活力。而在節能環保理念全面普及的趨勢下，體育運動領域也開始注重引用環保性材料，以保證體育進一步實現綠色環保化發展，進而為人們提供更加節能、健康的運動生活[1]。

1 環保型材料在體育場館中的應用

在體育場館中使用的建筑材料，主要有鋼筋混凝土、石膏石板、玻璃等材料。在體育場館建設中，對于這些建筑材料的使用，可以在很大程度上減少涂料飾品等材料的利用，在場館建設結束之后，玻璃和鋼筋等材料可回收，再次環環利用，節能環保，利于實現和諧社會建設。在體育場館建設中，使用玻璃裝飾，可通過材料優勢的有效發揮，即透光性、美觀性、廉價陛、簡約性等，保證場館的整體環保性。此外，在場館建設過程中，還需要對傳統材料的優勢特性加以考慮，有機結合傳統材料與環保型材料，實現二者優勢結合。

在體育場館綠色建筑材料方面，應選用帶有有害氣體比較少的裝飾材料，同時，還需要有效控制油漆等材料的使用，有毒氣體含量比較高的材料要避免使用。其中，氯化物等氣體對于人體的危害就非常大，在場館建設時，應嚴格控制氯化物等產品的利用，并防止使用帶有氯化物的材料。基于此，可充分有效發揮綠色產品的優勢特性，在場館建設中，盡量多利用天然無污染的材料進行建設。例如油漆，可選用污染較小，有害氣體含量小的無毒性油漆，避免傳播甲醛等各種有害物質。在材料選擇上，則可以選用橡膠制品，在場館建設時，充分考慮各個方面環保的落實。

其中，電力配置節能、水資源節約、垃圾處理等各個方面都需要投入較多的精力與成本，利用先進的科學技術，遵循節能環保理念。例如，在傳統玻璃材料選擇方面，可選擇聚碳酸酯片材料替代。聚碳酸酯片是現代化新型建筑材料，可直接性代替玻璃，鋪設體育場館頂部，此聚炭酸酯片材料可以確保體育場館采光充足，并且其性價比較高，價格較低，這樣一來，投入成本下降，且節能環保，便可以為體育場館帶來良好效益。

張力膜結構材料也屬于新型環保型材料，其作為現代化透氣性材料，具有其自身的獨特性，即透氣性較好，可以確保場館內部的采光充足.而且價格相對較低，還可以自主清潔，防水性能較好，在遇到暴雨天氣時，可使得雨水快速進入排水系統，避免雨水積蓄，對體育場館安全造成威脅。此外，張力膜結構材料在體育場館建設中的應用優勢主要體現在，可基于計算機軟件技術加以建設，如此不僅可減輕工作難度與工作量，還能夠保證施工人員工作環境的安全性[2]。

2 環保型材料在體育服裝中的應用

2.1 0utlast纖維

Outlast纖維屬于新型智能空調腈綸，規格為2.2dtex、3.3dtex、5dtex，長度在51-llOmm之間不等，紡織原料為三纖或毛條，在戶外服裝中的應用比較廣泛，即滑雪衫、滑雪褲、運動服等等。Outlast纖維制備技術主要包含面料涂層與共混紡絲。其中面料涂層把帶有Outlast技術的微膠囊涂抹在織物表層;共混紡絲把帶有Outlast技術的微膠囊植入到腈綸中，此種纖維能夠紡紗。Outlast纖維制成的服裝，因為其中存在千萬個具備能量轉換功能的相變材料微膠囊，其能夠持續吸收并釋放能量，以此進行溫度調節，所以，此中服裝可以保持在舒適的溫度范圍中，可以制成冬暖夏涼的服裝。Outlast纖維還可以純紡，可以和棉、毛、絲、麻等纖維混紡交織，可以梭織或者針織，以此應用在戶外服裝、運動服、鞋類、內衣、運動胸衣等方面。其不僅能夠減少過熱或者流汗等各種現象，還能夠抵御寒冷，避免濕冷等感覺，可滿足消費者的熱量需求，備受消費者歡迎。

2.2 Coolplus纖維

Coolplus纖維屬于模仿自然生態的纖維，表層存在大量微孔結構與溝槽，所以吸濕透氣性能較好，還可以快速排除汗液，具備速干功能。Coolplus纖維還屬于可再生、可降解綠色纖維，能夠滿足現代化社會積極倡導的綠色生產要求，面料的環保性與舒適性較好，已經實現了在各種運動品牌中的廣泛應用。

2.3 負離子功能性纖維

通過利用具備負離子發生功能的無機添加劑與成纖高分子共混紡絲，能制成氟離子功能性纖維。通過負離子纖維制成的運動服裝著身時，處于摩擦、水汽、有氧的條件，纖維會生產大量氟離子，在皮膚與衣服之間形成負離子空氣層，促使人體內部氧自由基無毒化，從而消除氧自由基對人體的各種危害。負離子紡織品能夠促使人體體液的pH值呈現大約7.4弱堿性狀態，以此活化細胞，促進新陳代謝，凈化血液，切實清除體內的廢棄物。此功能能夠顯著減少運動之后體內的乳酸，加快機體恢復。而且氟離子材料遠紅外輻射能力還具備一定的抗菌與抑菌等良好效果。在人們徒步旅行或者賽車登山時，在此種惡劣環境下，可以選擇負離子紡織面料所織成的貼身衣褲或者鞋襪毛巾等等，能夠避免各種因素威脅人體健康，確保運動過程中，皮膚的外部環境足夠干凈[3]。

3 環保型材料在體育器材中的應用

3.1 石墨烯復合材料

石墨烯結構的表層張力比較大，從屬于理論模型，難以獨立存在。物理學家利用機械剝離法，即通過膠帶在石墨表層提取出單層碳材料，也就是所謂的石墨烯，從而證明了其能夠獨立存在。石墨烯十分輕薄，甚至可輕薄到一個碳原子的厚度，是現階段最薄、最強、導熱性、導電性最好，且具備良好柔韌性的納米材料。利用石墨烯材料，能夠顯著提升石墨烯高分子納米復合材料尺寸的穩定、耐熱性等。石墨烯復合酶基材料在20℃狀態下，磨損體積大約可減少89%，而在添加一定量的石墨烯以后，試樣的熱疲勞壽命可以明顯增加大約209%，通過理論性實驗證明，石墨烯高分子納米復合材料在體育器材領域的應用價值不可估量。

3.2 不飽和聚酯復合材料

不飽和聚酯樹脂實際上就是分子鏈具備不飽和鍵的聚酯高分子，二元酸和二元醇發生酯化發生，制成線型聚酯，基于定量交聯單體溶解，實現交聯固化，以此獲取不飽和聚酯復合材料，即熱固性樹脂。不飽和聚酯澆筑的產品可實現在各種運動器材中的有效應用，即網球拍和單雙杠等。

3.3 碳纖維復合材料

碳纖維主要是由碳元素所構成的特征纖維，由于類型不同，含碳量也存在一定差異，一般會控制在90%以上。碳纖維還具有碳素材料特性，耐高溫、耐摩擦、導電性與導熱性良好、耐腐蝕，但是其還具備碳元素所不具備的特性，即外形各向異性且柔軟，還可以加工成為不同織物，沿著纖維軸向表現出高強度。碳纖維的比重相對較小，所以，比強度相對較高。而具備高阻尼特性的碳纖維復合材料在高爾夫球桿中的應用也非常廣泛，能減輕自重大約10% -40%，可以延長擊球的時間，促使球飛得更遠。大型網球拍需要質量輕，比強與比模相對較高的碳纖維復合材料，這樣制造的球拍可以加快初始速度。比賽專用的自行車很多部位都利用了碳纖維復合材料，即車構架與座位支架等等，使得車體的剛性與減震性能顯著提升[4] 。

3.4 三維紡織復合材料

傳統運動護具主要利用橡膠與紡織材料進行復合制備，有一定保護作用，但是透氣性比較差，極易老化、難以回收循環利用。在紡織材料加工技術逐漸優化完善的趨勢下，選擇高性能紡織材料進行運動護具制備，可以切實解決傳統運動護具存在的問題。熱熔黏合纖維在加熱時會由于熔融，而具備一定的黏合性能，能與三維卷曲中空滌綸纖維黏合制備運動護具。三維卷曲中空滌綸纖維呈現中空卷曲狀態，能促使運動護具呈現出一定的蓬松與透氣效果，強力較大。此運動護具的緩沖性與透氣性較好，還能夠回收利用。三維紡織復合材料具備良好的力學性能，即抗沖擊性較好、質量輕、能夠整體制造，可以滿足各種運動護具的個性化需求，在運動護具中的應用前景十分廣闊。

3.5 環氧樹脂復合材料

環氧樹脂是基于分子結構中帶有多個環氧基團，在合適的試劑作用下，可以交聯成為三維網狀的固化物結構的熱固性樹脂。幾乎全部都是雙分型的環氧樹脂，即雙酚A和環氧氯丙烷融合的產物。環氧樹脂分析中帶有脂肪族羥基、醚鍵、環氧基等等，其極性基能與金屬、硅酸鹽等材料畸形表層產生非常強的分子之間的作用力，尤其是環氧基能夠與含有活性氫的材料表層間發生化學鍵。而醚鍵能保證樹脂分子鏈具備良好的柔順性，從而確保材料表層順利擴散。因此，環氧樹脂具備強大的粘著性，也被稱為萬能膠。環氧樹脂跑道能夠提高運動員蹬地的力量，加快步頻速率，使得運動員成績顯著提升。環氧樹脂涂料應用于室內場地鋪設，其柔韌性、彈性、緩沖性良好，可有效緩解地面與運動員的身體關節之間的沖擊力度，以此保護運動員的身體不受傷害，此材料還具備較好的消音性，能減少比賽時的噪聲[5]。

4 結語

綜上所述，目前我國的新材料研發與使用水平依舊有待提升，與西方國家的差距依然很大。在科學技術不斷進步的趨勢下，新型環保型材料能夠快速被接受，價格也會隨之下降，以此在體育運動行業中的應用也越來越普遍。因此，國家在大力發展體育行業時，還需進一步強化對新型環保型材料研發與利用的重視，這樣一來才能夠促進體育行業實現可持續發展。而人們在體育領域個性化需求逐漸增加的趨勢下，未來體育行業會漸漸轉向智能化與個性化方向，而環境友好型與可降解型的體育用環保型材料也將會備受社會各界積極關注。

參考文獻

[1]何鵬.新材料在體育器材中的應用[J].山西化工，2018，176（4）：143-144+152.

[2]董雪嬌.現代新材料技術在體育領域的應用[J].當代體育科技，2013，3（3）：120-121.

[3]巢琳，綠色環保材料在體育器械制作中的運用[J].小學科學（教師版），2014，（10）：159-159.

[4]孫強.綠色建筑裝飾裝修材料在體育場館建設中的應用[J].中國標準化，2018，526（14）：69-70.

[5]唐進單，程浩南.紡織材料在體育運動領域的應用及發展[J].產業用紡織品，2018，36（12）：1-4.