韋漢國(guó)

(南寧師范大學(xué)體育與健康學(xué)院,廣西南寧530299)

0 引言

目前，木質(zhì)地板還是國(guó)內(nèi)外體育地板的主體。從單層和雙層結(jié)構(gòu)地板到現(xiàn)在流行的多層復(fù)合木地板，并發(fā)展成防水、耐腐蝕的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。木質(zhì)地板在國(guó)際上擁有著很長(zhǎng)的發(fā)展史,而中國(guó)的木制運(yùn)動(dòng)地板起步晚。但近年來，在國(guó)家體育總局等有關(guān)部門的支持下，中國(guó)的木質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板發(fā)展迅速，但是知識(shí)產(chǎn)權(quán)和許多核心技術(shù)仍主要存在于歐美。所以我國(guó)對(duì)這種地板結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的研究，竹材的性能和功能檢測(cè)系統(tǒng)及設(shè)備主要從歐美進(jìn)口。這說明我國(guó)木質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板正面臨著快速發(fā)展、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)少、需求大、嚴(yán)重依賴國(guó)外技術(shù)的矛盾時(shí)期。

基于場(chǎng)景的仿真數(shù)據(jù)，彭偉亮[1]學(xué)者研究了消費(fèi)者的月收入，他們根據(jù)性別、地區(qū)、年齡、職業(yè)、低碳產(chǎn)品意識(shí)來描述消費(fèi)者購(gòu)買低碳竹木產(chǎn)品的意愿。并使用Ologit模型對(duì)消費(fèi)者WTP的決定因素進(jìn)行實(shí)證分析。提出了促進(jìn)低碳社會(huì)發(fā)展和提高消費(fèi)者生活水平的有效建議。眾所周知，滑板運(yùn)動(dòng)已經(jīng)被越來越多的人所接受。 滑板作為一種類似于運(yùn)動(dòng)地板的材料，是由楓木、樺木和竹子制成的。 其中，竹子因其周期短、強(qiáng)度高、韌性好而成為滑板的主要原料。 王戈[2]從竹制滑板的發(fā)展現(xiàn)狀、竹制滑板面板的技術(shù)和性能等方面介紹了竹制滑板， 并從資源、成本、文化價(jià)值等方面分析了竹制滑板的優(yōu)勢(shì),對(duì)竹質(zhì)面板的研究提出了建議。唐召群[3]和其他人評(píng)價(jià)中國(guó)的浸漬紙層壓木板基于深入調(diào)查了近200名浸漬紙層壓木質(zhì)地板制造商， 與三個(gè)國(guó)家的數(shù)據(jù)相比，從2010年到2014年產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢查和質(zhì)量測(cè)試結(jié)果的外國(guó)知名品牌地板質(zhì)量的現(xiàn)狀、影響因素進(jìn)行分析，詳細(xì)敘述了產(chǎn)品的吸水厚度膨脹率、內(nèi)粘接強(qiáng)度、表面耐磨性、甲醛釋放量等質(zhì)量等級(jí)。

竹制運(yùn)動(dòng)地板比普通木地板性價(jià)比要高。以竹質(zhì)地板為例，它變形小，剛性好，強(qiáng)度高，耐磨，具有一定的防蟲，防腐性能。如水曲柳木具有防滑、彈性好、耐磨性好、硬度高、花紋豐富等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。該產(chǎn)品還改善了竹材本身的各向異性，其穩(wěn)定性，環(huán)境性能，導(dǎo)熱性，抗熱變形性能均優(yōu)于木地板。因此，竹材基礎(chǔ)的研究進(jìn)展及其應(yīng)用理論為竹質(zhì)地板的開發(fā)和研究奠定了一定的基礎(chǔ)。近年來，隨著逐漸對(duì)竹子的研究深入，很多研究已經(jīng)完成開發(fā)竹子的基本性質(zhì)和應(yīng)用程序，包括物理、化學(xué)性質(zhì)， 粘合性能，昆蟲和霉菌預(yù)防的技術(shù)，竹木制面板的開發(fā)技術(shù)等等。除此之外，研究人員還研究了竹子的特性以及綠色，肉類和黃色的組合，逐漸揭示了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。并已開發(fā)出多種具有特殊性能的竹基板材。其中高檔竹地板吸水率低，易拆卸,浸入水中后無需特別護(hù)理，并且可以在干燥后使用。

1 方法

1.1 竹材制造體育運(yùn)動(dòng)地板的優(yōu)勢(shì)

世界上竹類植物約1300多種。由于我國(guó)地方遼闊和所處氣候適宜，目前，我國(guó)是世界上竹林面積和竹材產(chǎn)量最大、竹材資源最豐富和竹子栽培利用歷史最悠久的國(guó)家。全國(guó)現(xiàn)有竹林面積約520多萬hm2，近5年來年均增長(zhǎng)13萬hm2以上。因此中國(guó)在用于工業(yè)生產(chǎn)的竹材運(yùn)動(dòng)地板的竹資源是非常豐富的。

不僅如此，竹子是一種禾本科多年生植物，它具有極強(qiáng)的抗輻射屬性。在凈化空氣、穩(wěn)定地球大氣成分和固碳方面，竹子相比其他植物能多釋放35%的氧氣，對(duì)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。并且竹子生長(zhǎng)迅速，一旦種植，自然生長(zhǎng)，約4～6年成材。它的生長(zhǎng)周期比20～40年的木材要短得多，年產(chǎn)量是木材的3倍。科學(xué)合理的竹材采伐有利于竹子的繁殖和竹林面積的擴(kuò)大，可以保持竹子資源的穩(wěn)定、高、可持續(xù)利用。擴(kuò)大竹子的使用范圍也可以節(jié)省大量森林資源，釋放森林的生態(tài)功能。因此，用竹子代替木頭來生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)地板符合中國(guó)建設(shè)現(xiàn)代生態(tài)文明的政策。

1.2 竹材制造體育運(yùn)動(dòng)地板的特點(diǎn)

竹子具有較高的強(qiáng)度，特別是抗拉強(qiáng)度更突出，彈性好，重量輕，抗震性能好也是其優(yōu)點(diǎn)。竹子比木材具有更好的彈性和韌性，其平均抗拉和抗壓強(qiáng)度是木材的2倍。這些性能能較好地滿足運(yùn)動(dòng)地板的耐磨性、硬度、防滑性和減振率的要求。

如果與鋼相比，竹材的密度只有鋼的1/7左右，但竹材的抗壓強(qiáng)度卻約為鋼的1/5，它的抗拉強(qiáng)度約為鋼的1/2。因此，可以說竹子是一種結(jié)實(shí)、輕便的材料。此外，竹子的抗彎強(qiáng)度不是很高，這其實(shí)也是一種優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橹窭w維的強(qiáng)度很高，抗震性能也很好，可以緩沖沖擊載荷，減少意外傷害的可能性。如果超過了彎曲強(qiáng)度，第一次斷裂時(shí)不會(huì)像木頭一樣完全斷裂。這種竹害預(yù)警的特點(diǎn)有利于進(jìn)行身體保護(hù)。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)背景

由于歐洲和美國(guó)的竹資源和生活習(xí)慣的匱乏，世界上關(guān)于竹運(yùn)動(dòng)地板的研究很少。因此，國(guó)內(nèi)外并沒有相關(guān)的詳細(xì)指導(dǎo)政策。并且由于竹子具有一定的吸收甲醛的能力，可以減少有害氣體對(duì)人的傷害。除此之外，竹材料包含許多有機(jī)材料，例如糖，淀粉和蛋白質(zhì)，這些材質(zhì)很難防止腐蝕和腐爛。存在順紋抗剪能力和抗劈裂強(qiáng)度低，容易開裂的缺陷。這將是發(fā)展竹制運(yùn)動(dòng)地板的關(guān)鍵技術(shù)難題。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

將竹制地板和實(shí)木地板在水中浸泡24 h，實(shí)木地板膨脹的幅度是原來的2倍，而竹制地板幾乎沒有變化。由于竹地板的纖維比較粗，實(shí)木地板內(nèi)部纖維排列比較雜亂，所以竹地板可以承受較大的壓力。竹地板不同于實(shí)木地板的剛度,它有很好的韌性，人們踩上去很舒服。而一小片竹節(jié)經(jīng)過蒸煮、干燥、脫脂、高溫碳化、真空脫水后，竹節(jié)中的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都被完全除去，沒有細(xì)菌的生存環(huán)境。木地板是整塊干的，但是沒有經(jīng)過徹底的處理，將會(huì)出現(xiàn)蟲子。以上是實(shí)木地板與竹地板的對(duì)比。

3 討論

3.1 我國(guó)體育場(chǎng)地調(diào)查結(jié)果比較分析

運(yùn)動(dòng)地板是通過與體育基礎(chǔ)設(shè)施相連接而發(fā)展起來的。根據(jù)第五次全國(guó)體育場(chǎng)館普查結(jié)果，全國(guó)共有標(biāo)準(zhǔn)體育場(chǎng)館55617個(gè)，平均每萬人擁有6.58個(gè),1.03 m2。與第四次全國(guó)體育場(chǎng)普查數(shù)據(jù)相比，人均體育場(chǎng)面積增加0.38 m2，增長(zhǎng)58.46%，年均增長(zhǎng)5.92%。但中國(guó)人均體育場(chǎng)面積遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的平均水平。中國(guó)的人均體育場(chǎng)面積現(xiàn)在大約是美國(guó)的1/13;中國(guó)每萬人只有不到8個(gè)場(chǎng)館，這在歐洲約為26個(gè)[16]。具體如圖1和圖2所示。

圖1 第四次與第五次全國(guó)體育場(chǎng)地普查對(duì)比

圖2 2019年中國(guó)和歐洲體育場(chǎng)地普查對(duì)比

3.2 竹制體育運(yùn)動(dòng)地板結(jié)構(gòu)種類與應(yīng)用

目前，木質(zhì)地板仍是國(guó)內(nèi)外體育地板的主體。這種地板表面材料，粗糙的板和龍骨使用來自單一的實(shí)木，之后開發(fā)成環(huán)保、防水、耐腐蝕的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。木制運(yùn)動(dòng)地板高于普通木制地板要求。由于各國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境的高度重視，世界上許多國(guó)家都限制了木材資源的采伐，優(yōu)質(zhì)材料的供應(yīng)急劇下降，原材料的短缺極大地限制了基于木質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板的推廣。因此，迫切需要一種新的資源材料來替代木材，同時(shí)確保運(yùn)動(dòng)地板的質(zhì)量等于或高于木質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板的質(zhì)量，并且還可以保證森林資源和生態(tài)環(huán)境在不被破壞的情況下實(shí)現(xiàn)原材料的可用性及連續(xù)供應(yīng)。

圖3 竹制地板和木質(zhì)地板對(duì)比

在未來一段時(shí)間,可根據(jù)不同比賽和多功能性的需求，開發(fā)功能多樣和復(fù)雜的竹制運(yùn)動(dòng)地板產(chǎn)品。并制定出一系列適用于竹類運(yùn)動(dòng)地板生產(chǎn)，測(cè)試和市場(chǎng)準(zhǔn)入的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，大力推廣和普及。中國(guó)將大量增加體育設(shè)施的建設(shè),竹子體育地板更適合的乒乓球場(chǎng)館、舞蹈工作室、網(wǎng)球場(chǎng)館、排球場(chǎng)館、籃球場(chǎng)館、健身房和其他場(chǎng)所,可以預(yù)期將來，體育地板的市場(chǎng)需求將持續(xù)增加。

4 結(jié)論

結(jié)合上文描述可知，用竹子生產(chǎn)高附加值的運(yùn)動(dòng)地板在技術(shù)上是可行的。竹地板具有良好的經(jīng)濟(jì)前景。包括中國(guó)在內(nèi)的亞洲，非洲和南美的絕大多數(shù)竹子生產(chǎn)國(guó)都可以充分依靠蓬勃發(fā)展的全球體育產(chǎn)業(yè)的勢(shì)頭大力發(fā)展竹子運(yùn)動(dòng)地板，改善體育基礎(chǔ)設(shè)施并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。竹質(zhì)活動(dòng)地板是活動(dòng)地板的一個(gè)新領(lǐng)域，其相關(guān)的新產(chǎn)品和新技術(shù)應(yīng)及時(shí)申請(qǐng)專利保護(hù)。并要重視竹子的基礎(chǔ)研究，特別是要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)竹子的防腐、防裂和低側(cè)向機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)鍵技術(shù)的研究。建立竹質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板研發(fā)中心，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，充分發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)部門的聯(lián)動(dòng)作用，在竹質(zhì)運(yùn)動(dòng)地板上開展定向研究，不斷改進(jìn)竹木在生產(chǎn)和應(yīng)用中的技術(shù)難題，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。