合成革材料在球類運動用品中的差異與優(yōu)勢比較分析

摘 要：球類運動是當下熱門的運動種類，相關(guān)用品的材料制備是目前我國體育產(chǎn)業(yè)領域的重點方向之一。以籃球、足球、排球等球類運動為例，通過對球類運動用品進行分類，總結(jié)了不同球類運動用品的需求差異、性能差異，對球類、運動鞋、防護用品等相關(guān)運動用品合成革材料的制備原理和工藝分別進行分析，應用合成革制備球類運動產(chǎn)品，能夠充分利用合成革材料種類豐富、可加工性強等優(yōu)勢，滿足不同球類運動用品的個性化需求，作為傳統(tǒng)天然皮革的有效替代物，合成革在球類運動用品加工領域具有極為廣闊的應用前景。

旨在為體育產(chǎn)業(yè)與合成革材料的融合提供借鑒。

關(guān)鍵詞：球類運動；運動用品；合成革材料

中圖分類號：TQ323.8

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2024）03-0086-03

Comparative analysis of the differences and advantages of synthetic leather materials in ball sports equipment

WANG Xiaoni

（Xian Traffic Engineering Institute，Xian 710300，China

）

Abstract：Ball games are a popular type of sports，and the preparation of related supplies is one of the key directions in the field of sports industry in China.Taking basketball，football，volleyball and other ball sports as examples，the demand differences and performance differences of different ball sports goods were summarized by classifying ball sports goods，the preparation principle and process of synthetic leather materials for balls，sports shoes，protective equipment and other related sporting goods were analyzed respectively.The application of synthetic leather in the preparation of ball sports products could fully utilize the advantages of rich variety and strong processability of synthetic leather materials，met the personalized needs of different ball sports products.As an effective substitute for traditional natural leather，synthetic leather had extremely broad application prospects in the field of ball sports product processing，aiming to provide reference for the integration of sports industry and synthetic leather materials.

Key words：ball games；sporting goods；synthetic leather

球類運動包括足球、籃球、排球等大球運動，也包括乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等小球運動，是當前最為熱門的運動種類。球類運動中需要使用種類繁多的運動用品，如最基本的各種球類、鞋類及不同運動配套的防護用品等［1-3］。傳統(tǒng)的球類運動用品大多使用天然皮革材料加工而成。天然皮革具有透氣性好、韌性佳、舒適性強等優(yōu)勢。隨著全球范圍內(nèi)環(huán)保意識的逐漸增強，體育領域逐漸放棄了天然皮革這種成本高、環(huán)保性差的材料，開始將越來越多的合成革材料應用在產(chǎn)品生產(chǎn)領域。通過對球類運動用品進行分類，總結(jié)了不同球類運動用品的需求、性能差異等，以球類、運動鞋、防護用品等為例對球類運動用品合成革材料制備原理與工藝進行了闡述，旨在為合成革材料與體育產(chǎn)業(yè)的融合提供借鑒。

1 球類運動用品分類

1.1 球類運動分類

球類運動沒有明確的分類標準。通常情況，球類可分為大球運動、小球運動及其他球類運動［4-5］。圖1所示為基本的球類運動分類情況。

大球運動包括足球、籃球、排球等；小球運動包括棒球、網(wǎng)球、乒乓球等。按照是否使用球棒（桿）進行區(qū)分，球類運動可以分為使用球棒（拍）的運動，如棒球、網(wǎng)球、羽毛球、乒乓球、高爾夫球、板球等；不使用球棒（拍）的運動，如足球、籃球等。按照是否有球門可以分為雙球門運動，如籃球、足球、冰球等；單球門運動，如高爾夫球等；無球門運動，如網(wǎng)球、羽毛球、排球等。其他的球類運動還包括集中制定目標的運動如保齡球等。

1.2 球類運動用品分類

根據(jù)運動種類的不同，衍生出多種多樣的球類運動用品。最典型的球類運動用品包括球、運動鞋、運動器材等。其中，球的差異最為明顯，足球、籃球、網(wǎng)球、羽毛球等所使用的球僅從外觀便可以明確劃分。運動鞋的差異性并不如球一樣明顯，除足球運動外，籃球鞋、排球鞋，甚至羽毛球鞋與網(wǎng)球鞋等都可以通用。不過對于職業(yè)運動而言，一般都會選擇更為適合該項運動的運動鞋，不會出現(xiàn)混用現(xiàn)象。運動器材之間的差異性很小，有時很難通過外觀直接分辨出某種運動器材的具體使用途徑，但在實際的功能設計方面，不同的球類運動用品對運動器材的使用需求存在一定差異，而這種差異更多體現(xiàn)在運動器材所使用的材質(zhì)方面。

2 球類運動用品合成革材料制作工藝研究

2.1 球類合成革材料相關(guān)研究

應用合成革開展產(chǎn)品制作的球類產(chǎn)品主要有籃球、足球、排球、網(wǎng)球等。其中，籃球、足球等相關(guān)研究較多。在一般聚氨酯材料的基礎上，通過添加發(fā)泡劑等成分制備聚氨酯發(fā)泡合成革以提升籃球球皮的力學強度［6］；著重針對籃球球皮合成革基本性能進行分析，以25%用量的鋁鞣劑作為交聯(lián)劑對傳統(tǒng)超纖革籃球球皮進行改性［7］；嘗試提出了一種無溶劑型聚氨酯合成足球球皮革制備方法，分析了不同相分離程度下足球球皮合成革的力學性能變化情況［8］。整體來看，目前關(guān)于球類合成革材料的相關(guān)研究大多集中在如何通過改性或改變生產(chǎn)工藝提升球類合成革透氣性、耐磨性、耐久性等方面，已經(jīng)取得了一定進展。

2.2 球類運動鞋合成革材料相關(guān)研究

傳統(tǒng)的運動鞋大多由天然皮革如牛皮、袋鼠皮等制成。隨著現(xiàn)代環(huán)保意識的覺醒，越來越多的運動鞋生產(chǎn)廠家開始嘗試使用合成革代替天然皮革生產(chǎn)運動鞋。目前運動鞋領域合成革的相關(guān)研究較少。著重針對超纖革在籃球鞋領域的應用進行分析，認為相比于一般的合成革，超纖革在透氣性和物理強度方面具有顯著優(yōu)勢［9］；針對足球鞋的核心結(jié)構(gòu)進行分析，從鞋面所使用的材料優(yōu)劣性對足球運動生物力學特征影響進行研究［10］。在所有球類運動中，籃球鞋、排球鞋及網(wǎng)球鞋等已經(jīng)基本實現(xiàn)了合成革對天然皮革的替換，只有部分足球鞋仍然在使用天然袋鼠皮。

2.3 其他運動用品合成革材料相關(guān)研究

球類運動所使用的運動用品除各種球類及運動鞋外，還包括各種防護器具、輔助用品等。對體育運動手套用的合成革制備思路及基本性能進行分析，認為以超纖革等制備而成的體育運動手套能夠很好地對人體手部進行防護［11］；從整體視角對合成革材料在現(xiàn)代體育器材中的應用進行總結(jié)，認為對于籃球等需要進行大量對抗的運動而言，合成革制作而成的護具如護膝、護肘等具有較一般纖維織物更好的防護能力［12］。整體來看，對于球類運動的其他用品來說，合成革更適合在訓練場合下使用，但材質(zhì)本身硬度大、緩沖能力弱等問題在很大程度上限制了合成革材料在正式比賽中的應用。

3 球類運動用品應用皮革材料的可行性

3.1 球類運動用品需求差異

3.1.1 球類差異

球類運動所使用的球主要由皮革、橡膠、塑料等制備而成，球皮表面需要具有良好的澀感，能夠方便運動員抓球、壓球及運球等。足球、排球大多由聚氨酯合成革制備而成，由于足球運動存在大量的頭球、胸部停球等運動，因此，足球運動所使用的球要求具備一定的柔軟度［13-14］。網(wǎng)球運動則是因為需要使用手、掌、肘擊球，球體的柔軟度要求也較高，網(wǎng)球大多由橡膠、羊毛、絨布等制備而成，部分網(wǎng)球內(nèi)部使用的材料還包括液態(tài)金屬、壓電纖維等；多種復雜材質(zhì)的應用可以為網(wǎng)球提供良好的耐磨性、耐摩擦性及穩(wěn)定性。不同的球類運動對所使用的球的材質(zhì)需求具有很大的差異性，

3.1.2 運動鞋差異

球類運動所使用運動鞋原本大多數(shù)為天然皮革材質(zhì)。隨著現(xiàn)代材料科學的大力發(fā)展，合成革、織物等已經(jīng)逐漸取代了成本高、環(huán)保性差的天然皮革，成為運動鞋制備領域使用的主要材質(zhì)。不同運動對所穿著的運動鞋的需求存在一定的差異。

足球運動鞋普遍需要在草地場地上開展大量的跑、滑、跳躍等運動，因而足球鞋的鞋底通常都有若干鞋釘，而鞋面部分則以袋鼠皮、合成革等制成，要求鞋面整體柔軟度高，但腳尖部分的硬度較硬。籃球鞋鞋面目前多采用超纖革制備而成，基本取代了原來天然皮革的地位。棒球鞋目前大多采用合成革搭配纖維織物的形式制備，部分棒球鞋與足球鞋具有類似的鞋釘。這類球鞋本身對防護性能的要求有限，相對而言，更要求球鞋具有良好的柔韌性和靈活性。

3.1.3 其他運動用品差異

不同的球類運動所使用的球類運動用品種類存在極大的差異。防護器材主要包括運動防護服、護膝、護肘及訓練所使用的各項器材等。

對于一般的足球、籃球等存在對抗的運動而言，除了需要使用必需的球、運動鞋之外，還需要使用一定的防護用品例如護膝、護肘等。這類運動用品除需要幫助運動員對身體某一部分形成固定外，還需要具備充足的防撞擊功能，在面對劇烈的身體接觸或其他碰撞時能夠保證運動員不受到外力傷害。足球運動小腿處所裝的護板更是開展該項運動必須裝備的運動器材。

對于不存在大量對抗的大多數(shù)球類運動而言，所使用的運動用品集中在球及運動鞋兩方面。通常情況下這類運動使用的防護用品功能也大多集中在對身體關(guān)節(jié)形成固定，防止出現(xiàn)運動損傷等方面，對外部沖擊的防護性能并不看重［15-16］。

3.2 合成革制備球類運動用品的優(yōu)勢

3.2.1 材料種類極為多元化

合成革是一類模擬天然皮革的組成和結(jié)構(gòu)并可作為其代用材料的塑料制品。在合成革的體系中包含了種類繁多的多種材料，超纖革便是其中最具代表性的一種。對于傳統(tǒng)的球類運動用品而言，并非所有球類用品都適合使用天然皮革材料。以足球為例，盡管最初傳統(tǒng)的足球也使用天然皮革，但是隨著足球技戰(zhàn)術(shù)動作的逐漸豐富，在開展頭球、胸部停球等動作時，天然皮革自身重量大、硬度高等問題帶來的足球缺陷暴露無遺。而使用PU等材質(zhì)加工而成的足球則很好地解決了傳統(tǒng)皮革重量大、硬度高等問題［17-18］。從材料種類多元化這一特征來看，球類運動產(chǎn)品生產(chǎn)廠家能夠根據(jù)不同的球類運動特征與需求靈活地選擇不同的合成革材料，從而滿足不同運動種類或不同運動場景的球類運動用品制備。

3.2.2 材料的可加工性極強

傳統(tǒng)的皮革材料性能大多局限于動物皮毛自身的性能，即便通過后期的加工在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)材料性能的優(yōu)化與提升，其優(yōu)化與提升幅度也較為有限。對于合成革而言，由于材料本身便為人工合成加工所得，材料本身除了可以基于不同的原料和加工工藝獲得多種多樣的材料外，還可以利用改性加工等方式使某一種合成革獲得多種不同的材料特性，從而大大提升合成革本身與不同球類運動的契合性。因此，從材料的可加工性來看，合成革較一般的天然皮革而言更適合應用于不同種類球類運動用品的制備與生產(chǎn)［19］。

3.2.3 較高的材料利用率

傳統(tǒng)的皮革材料受限于自身的原材料特性，有時會出現(xiàn)劃痕及厚度不均勻等情況，再加工而成籃球、運動鞋時需要對不規(guī)則、有缺陷的部分進行切割，造成原材料的浪費。而合成革材質(zhì)本身質(zhì)地均勻、一般不會出現(xiàn)表面缺陷。因而材料本身的利用率遠高于天然皮革材料［20］。較高的材料利用率一方面可以提高球類運動用品生產(chǎn)領域的經(jīng)濟性；另一方面也有助于實現(xiàn)該領域的綠色可持續(xù)發(fā)展等。

4 結(jié)語

球類運動用品集中在球、運動鞋、運動器材3方面。研究認為基本上所有球類運動用品都屬于該運動專屬裝備，不同的球類運動產(chǎn)品對加工所使用的材質(zhì)存在較大的需求差異。應用合成革制備球類運動產(chǎn)品，能夠充分利用合成革材料種類豐富、可加工性強等優(yōu)勢，滿足不同球類運動用品的個性化需求。作為傳統(tǒng)天然皮革的有效替代物，合成革在球類運動用品加工領域具有極為廣闊的應用前景。

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收稿日期：2023-08-08；修回日期：2024-02-26

作者簡介：王小妮（1980-），女，副教授，研究方向：體育教學與訓練;E-mail：396273633@qq.com。

引文格式：王小妮.合成革材料在球類運動用品中的差異與優(yōu)勢比較分析［J］.粘接，2024，51（3）：86-88.