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世界杯中的化學(xué)元素:沒有化工產(chǎn)業(yè)世界杯怎么玩?
發(fā)布時(shí)間:2022-11-25 來源:中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)     分享到:

這段時(shí)間,相信很多人在下班吃完飯后,就守在了電視機(jī)前,為自己支持的球隊(duì)加油助威。在享受全世界最高水平足球賽事的同時(shí),大家可能不知道,成就一場(chǎng)精彩足球比賽的,除了運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判員和球迷以外,還有化學(xué)工業(yè)的貢獻(xiàn)。足球本身的發(fā)展就是材料科學(xué)發(fā)展的縮影,人造草皮助推了足球運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步推廣和發(fā)展,而足球運(yùn)動(dòng)員一身的高科技裝備,更是依賴著化學(xué)工業(yè)。

01



氯乙烷“化學(xué)大夫”

 

激烈的足球比賽中常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員受傷倒地的情況,醫(yī)生用藥水對(duì)球員的傷口噴射后,不用多久,運(yùn)動(dòng)員便能馬上站起來投入比賽。什么藥能夠這樣迅速地治療傷痛呢?

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這種球場(chǎng)上的“化學(xué)大夫”,是一種叫氯乙烷(C2H5Cl)的有機(jī)物。氯乙烷在常壓、常溫下是一種氣體,通過高壓將它液化后罐裝在噴筒內(nèi)。

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來源:IntSynth

運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)軟組織挫傷或拉傷時(shí),將氯乙烷噴在傷處,在常壓下這些液體會(huì)很快地汽化成氣體。液體在汽化時(shí)需要吸收大量的熱量,這些熱量一部分從空氣中吸收,一部分則從人體皮膚上吸收,造成皮膚快速冷凍,使皮下毛細(xì)血管收縮而停止出血,同時(shí)使人感覺不到疼痛,這類似于醫(yī)學(xué)上的局部麻醉。所以球員能在激烈對(duì)抗受傷后,經(jīng)過處理又馬上回到場(chǎng)上比賽。當(dāng)然,這只是應(yīng)急處理方式,后期仍要進(jìn)行醫(yī)學(xué)處理。

02



丁烷“定位泡沫”


發(fā)定位球之前,裁判員取出噴霧罐,噴出類似固定頭發(fā)的摩絲的白色泡沫,原來,這個(gè)噴霧罐中加入了80%的水,17%的液化丁烷(C4H10),1%的表面活性劑和2%的植物油。
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      一旦開啟噴霧罐的噴嘴,液態(tài)丁烷馬上會(huì)汽化成丁烷氣體,所產(chǎn)生的巨大壓力把包含表面活性劑的植物油乳化打散,形成均勻的泡沫噴出。
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分子信息來源:IntSynth
泡沫有極大的表面積,會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生強(qiáng)烈的漫反射,因此在球場(chǎng)的任何一個(gè)角度都能清楚地看見白線。泡沫一段時(shí)間會(huì)全部破裂,臨時(shí)白線即會(huì)消失,不會(huì)影響球員比賽。同時(shí),留入草地上的水、少量的表面活性劑和植物油也不會(huì)對(duì)場(chǎng)地產(chǎn)生污染。

03



聚氨酯“球鞋”

不同的運(yùn)動(dòng)員對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋的材料有不同的要求。為此,設(shè)計(jì)師采用了最新的化學(xué)材料設(shè)計(jì)了各種性能的運(yùn)動(dòng)鞋。

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球、排球運(yùn)動(dòng)員需要有一定彈跳性的鞋,選用彈性十分好的順丁橡膠作鞋底;足球運(yùn)動(dòng)員要求鞋能適應(yīng)快攻快停、堅(jiān)實(shí)耐用的要求,便用強(qiáng)度十分高的聚氨酯橡膠作底材,并安裝上聚氨酯防滑釘。

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信息來源:IntSynth



04



PU&PVC“足球”

 

卡塔爾2022年世界杯官方比賽球名為“Al Rihla”,是阿拉伯語“旅程”的意思,中文譯名為“逐夢(mèng)之旅”,據(jù)介紹是歷屆世界杯飛行速度最快的足球。

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從最早的足球到“Al Rihla”,化學(xué)科技的加持讓足球材料產(chǎn)生了日新月異的變化。

足球起源于中國(guó)古代的蹴鞠,由藤條纏繞編制而成。到現(xiàn)代,英國(guó)使用牛皮、豬皮等皮革手工縫制足球,但由于材料過于柔軟、厚重、吸水性強(qiáng),不便于使用。
此后隨著化學(xué)材料普及,人造革足球出現(xiàn),彌補(bǔ)了動(dòng)物皮革柔軟、易變形、易吸水等弊端。其中最經(jīng)典的足球形象,要數(shù)1970年墨西哥世界杯所使用的“Telstar”足球,表面由32塊手縫的嵌面組成,足球的形制自此也得到統(tǒng)一。
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非常有趣的是,有一種化學(xué)物質(zhì)——富勒烯的結(jié)構(gòu)與此十分相似,因此富勒烯又被稱為:足球烯。

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信息來源:IntSynth



05



聚酯纖維“球衣”

 

球衣的優(yōu)越性能來源于其材質(zhì),聚酯纖維是球衣的主要材質(zhì)。聚酯纖維,俗稱“滌綸”,是由有機(jī)二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維,簡(jiǎn)稱PET纖維,它集多重優(yōu)點(diǎn)于一身,具有良好的抗皺性和保形性、較高的強(qiáng)度與彈性恢復(fù)能力,且更輕便、排汗更好。

尼龍6又稱聚酰胺6、錦綸6,是一種合成纖維,它是大分子主鏈重復(fù)單元中含有酰胺基團(tuán)的高聚物的總稱。魯西集團(tuán)生產(chǎn)的尼龍切片拉伸能力強(qiáng),柔韌性大,可以滿足柔軟性好、耐磨性高、吸濕性強(qiáng)、透氣性好以及染色效果好等球衣需求。

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某高檔運(yùn)動(dòng)品牌運(yùn)動(dòng)衣材料標(biāo)簽

此外,滌綸也是一種常見的化學(xué)纖維,其物理性能、加工性能優(yōu)異,市面上幾乎所有運(yùn)動(dòng)面料都含有滌綸成分,或者以滌綸為主。中化泉州石化、中化化銷生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的對(duì)二甲苯、乙二醇以及PTA就是制造滌綸的三大原料。

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信息來源:IntSynth

值得一提的是,氨綸作為一種彈性極佳,且能與其他面料混紡的材料,現(xiàn)已成為許多高檔球衣的首選面料,不少人熟知的“萊卡面料”就是氨綸纖維制成。而氨綸材料追溯到其上游,則是中化泉州石化所生產(chǎn)的純苯。


06



碳纖維“護(hù)腿板”


足球運(yùn)動(dòng)對(duì)抗激烈,球員往往在襪套下穿戴護(hù)腿板,它能起到把點(diǎn)狀受力擴(kuò)散到整個(gè)板面的作用,被緩沖泡棉吸收后,再被小腿肌肉分解,最后到達(dá)小腿骨上,扮演著避免球員受傷的關(guān)鍵防護(hù)角色。

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運(yùn)動(dòng)員護(hù)腿板可以選用碳纖維型材制作,具有耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等特性,此外其微晶結(jié)構(gòu)還賦予了碳纖維柔軟的特性,可進(jìn)行編織且不會(huì)輕易斷裂。加入碳纖維的護(hù)腿板為速度敏捷而生,為球員的小腿脛骨提供貼心保護(hù),顯著減少身體傷害。

同時(shí),碳纖維護(hù)腿板強(qiáng)度高、穿戴輕便、受力效果及力學(xué)性能佳,耐用、抗腐蝕、易清洗。蘭州纖維生產(chǎn)的碳纖維產(chǎn)品采用“NaSCN一步法”,該項(xiàng)技術(shù)是公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心工藝技術(shù),具備生產(chǎn)流程短、設(shè)備能耗低、單線產(chǎn)能大等特點(diǎn)。


07



聚碳酸酯(PC)“看臺(tái)”

 

足球及體育館看臺(tái)所用的透明防護(hù)板通常采用名為聚碳酸酯(PC)的化工新材料,聚碳酸酯是一種高分子線型聚合物,也是五大通用工程塑料中透明性最好的熱塑性工程塑料,采光透光率可達(dá)到90%以上。PC板具有高抗拉強(qiáng)度和強(qiáng)抗沖擊性,在耐熱性和耐寒性方面也更加優(yōu)越。

魯西集團(tuán)、滄州大化生產(chǎn)的聚碳酸酯產(chǎn)品可廣范應(yīng)用于建筑行業(yè),如建筑內(nèi)部裝飾、建筑圍墻、棚頂,以及基礎(chǔ)交通設(shè)施行業(yè),符合體育館和運(yùn)動(dòng)防護(hù)的需求定位。

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適用于體育場(chǎng)館看臺(tái)的噴涂聚脲彈性體具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐磨、耐腐蝕、耐油、耐水、耐老化、耐交變溫度等突出性能,能為橡膠、混凝土、玻璃鋼、EPS泡沫、木材、鋼、鋁等材料提供防腐、防水保護(hù)。作為防水防腐的頂尖材料之一,該涂料從生產(chǎn)存儲(chǔ)到施工使用均無毒無污染,是名副其實(shí)的綠色環(huán)保產(chǎn)品。

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昊華公司?;貉邪l(fā)的聚脲產(chǎn)品常被應(yīng)用于體育場(chǎng)看臺(tái)、場(chǎng)館地坪、游泳池等場(chǎng)所的防護(hù)和裝飾。它施工方便快速,一次噴涂成型,固化快、立面不流掛,附著力、穩(wěn)定性好;成型后外表光順無接縫,色彩豐富可調(diào),高強(qiáng)度高彈性,防水耐磨性能優(yōu)良,使用壽命、理化性能和美觀程度遠(yuǎn)超普通防護(hù)材料。



08



聚乙烯、尼龍、聚丙烯“草皮”

 

據(jù)悉,此次足球世界杯賽場(chǎng)的草皮采用在95%的天然草中插入人造草纖維,達(dá)到穩(wěn)固草根、提高場(chǎng)地耐用性的作用。其中,人造草坪草纖維主要成分是聚乙烯、尼龍、聚丙烯等。魯西集團(tuán)生產(chǎn)的尼龍6產(chǎn)品正是當(dāng)下尼龍行業(yè)的龍頭產(chǎn)品,是制造人造草纖維材料的高檔尼龍材料,產(chǎn)品草絲柔軟,腳感舒適。

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在足球場(chǎng)草皮質(zhì)量的把控上,克勞斯瑪菲ZE 藍(lán)色動(dòng)力雙螺桿擠出機(jī)系列設(shè)備可對(duì)原材料進(jìn)行高效率高品質(zhì)低能耗地改性造粒,幫助生產(chǎn)商生產(chǎn)出兼具粘附力好、柔軟、耐用和高品質(zhì)的人工草皮。

來源:烯烴及高端下游

















 


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