تاریخچه چمن مصنوعی

تاریخچه چمن مصنوعی – از دهه ۶۰ میلادی تا امروز

شروع ایده تولید چمن مصنوعی از یک مشکل ساده شروع شد: چطور می‌توان یک زمین ورزشی سرپوشیده داشت که همیشه سبز و یکدست باشد؟ پاسخ به این سوال، طی شش دهه، به یکی از پرکاربردترین سطوح ورزشی جهان تبدیل شد.

آغاز تحقیقات – دهه ۱۹۶۰

تحقیقاتی که اولین بار منجر به تولید چمن مصنوعی با اهداف ورزشی شد، به سال ۱۹۶۰ در مراکز تحقیقاتی فلوریدا، کارولینای شمالی و آلاباما در آمریکا بازمی‌گردد. این تحقیقات موازی در چند ایالت، نشانه‌ای از جدیت این نیاز بود.

اولین چمن مصنوعی با نام تجاری ChemGrass  توسط شرکت Monsanto توسعه یافت. اولین نصب آزمایشی آن در سال ۱۹۶۴ در Moses Brown School  در شهر Providence، ایالت رد آیلند انجام شد، نه در یک ورزشگاه بزرگ، بلکه در یک مدرسه، برای آزمودن سطحی جدید در شرایط واقعی.

اولین کاربرد گسترده  –  Houston Astrodome در سال ۱۹۶۶

مشکل اصلی در Houston Astrodome بود. این ورزشگاه در ۱۹۶۵ با چمن طبیعی افتتاح شد. اما بازیکنان بیسبال در پرتاب‌های بلند به مشکل می‌خوردند، نور آفتاب از سقف شیشه‌ای چشمشان را می‌زد و دیدن توپ دشوار بود.

برای حل این مشکل، سقف ورزشگاه را تاریک کردند، پنجره‌های سقف را رنگ زدند تا تابش مستقیم آفتاب کاهش یابد. اما این کار یک پیامد ناخواسته داشت: نور کافی به چمن نمی‌رسید و چمن طبیعی مُرد و نابود شد.

دو راه حل در سال ۱۹۶۶ عملی شد:

راه‌حل اول:  بازگشت به سقف شفاف که بسیار سخت و پرهزینه بود و مشکل اصلی دید بازیکنان را دوباره ایجاد می‌کرد.

راه‌حل دوم: استفاده از کفپوش مصنوعی ساخته‌شده از الیاف نایلون که نیازی به نور آفتاب نداشت. این محصول که Monsanto  نام آن را به AstroTurf  تغییر داد، نسل اول چمن مصنوعی بود.

در ژانویه ۱۹۶۶ نصب آغاز شد و اولین بازی روی پوشش کامل AstroTurf  در ۱۹ ژوئیه ۱۹۶۶ برگزار شد. در ۱۹۶۷، Indiana State’s Memorial Stadium  اولین ورزشگاه روباز شد که چمن مصنوعی نصب کرد.

ورود به اروپا و نسل دوم – دهه ۱۹۷۰

در اوایل دهه ۱۹۷۰، چمن مصنوعی از نایلون به پلی‌پروپیلن تکامل یافت. دو دلیل این تغییر را توجیه می‌کرد: قیمت پایینتر و راحتی بیشتر برای بازیکنان. پلی‌پروپیلن نرمتر از نایلون بود و احتمال آسیب بازیکنان را کاهش می‌داد.

نقطه عطف اصلی در المپیک تابستانی ۱۹۷۶ مونترال بود، برای اولین بار در تاریخ المپیک، مسابقات هاکی روی چمن مصنوعی برگزار شد. این رویداد توجه جهانی را به این فناوری جلب کرد و استقبال گسترده‌ای در جوامع ورزشی به دنبال داشت.

در همین دوره، الیاف به صورت دسته‌های کوچک با عرض بیشتر درآمدند و ذرات ماسه بین آن‌ها برای افزایش استحکام و ایستایی به کار رفت، این نسل دوم چمن مصنوعی بود. سطحی یکنواخت تر از چمن طبیعی ایجاد کرد که کنترل توپ را راحتتر ساخت. اولین باشگاه فوتبالی که از نسل دوم در اروپا استفاده کرد، Queens Park Rangers  در لندن پایتخت انگلستان بود.

این پیشرفت به ویژه برای هاکی روی چمن تحسین برانگیز بود، هرچند در ابتدا استقبال کمی شد. در فوتبال اما اوضاع متفاوت بود، حرکت توپ روی چمن طبیعی و مصنوعی قابل مقایسه نبود و تکل‌های از کنار به دلیل ذرات ماسه خطرناک تر بود.

نسل سوم – الیاف پلی‌اتیلن و گرانول لاستیکی

وجود ماسه بین الیاف نسل دوم محققان را به فکر رویکرد متفاوتی انداخت. نتیجه کار، محصولی بود که با نسل‌های قبلی قابل قیاس نبود.

الیاف نسل سوم از پلی‌اتیلن ساخته شدند. پلی‌اتیلن نرمتر است و در تماس با پوست مناسبتر. طول الیاف به ۵۵ میلی متر رسید و الیاف به صورت هشتگ نسبت به هم قرار گرفتند. به‌جای ذرات ماسه، گرانول‌های لاستیکی در ترکیب با ماسه استفاده شد.

این ترکیب دو مشکل اصلی نسل‌های قبلی را حل کرد: احساس بازی به چمن طبیعی نزدیکتر شد و تکل‌های از کنار دیگر خطر آسیب پوستی ایجاد نمی‌کردند.

جدول نسل‌های چمن مصنوعی

کاربردهای چمن مصنوعی در ورزش‌های مختلف

چمن مصنوعی فوتبال

در سال ۲۰۰۱، FIFA  با ارائه برنامه جامع آزمون، استاندارد بین‌المللی برای چمن‌های مصنوعی را توسعه داد تا هم ایمنی بازیکنان تامین شود و هم صنعت تولید در این زمینه رشد کند. UEFA نیز پذیرفت که بازی‌های لیگ و لیگ های قهرمانی اروپا روی چمن مصنوعی برگزار شود.

چمن مصنوعی تنیس

نهادهای حاکم ورزشی تنیس مجموعه‌ای از استانداردها برای اطمینان از کیفیت بازی تدوین کرده‌اند. زمین‌های تازه نصب شده باید تحت آزمون‌های مختلف قرار گیرند. ارتفاع الیاف مونوفیلامنت چمن تنیس ۱۰ تا ۲۰ میلی متر است و با ماسه پر می‌شود. نفوذ پذیری آب باید مطابق با الزامات استاندارد فدراسیون بین‌المللی تنیس باشد.

چمن مصنوعی هاکی

المپیک ۱۹۷۶ مونترال نقطه عطف هاکی روی چمن بود. امروزه کمتر زمین هاکی‌ای از چمن طبیعی استفاده می‌کند. دو نوع کفپوش برای هاکی وجود دارد:

درجه ۱ – بدون پرکننده: سطح با مقدار زیادی آب آبپاشی می‌شود. ارتفاع الیاف ۱۰ تا ۲۰ میلی متر است.

درجه ۲ – پر شده با ماسه: ارتفاع الیاف ۱۵ تا ۲۵ میلی متر است.

الزامات برهم کنش میان توپ و چمن باید مطابق استانداردهای فدراسیون بین‌المللی هاکی باشد.

الزامات برهمکنش میان توپ و چمن مصنوعی باید مطابق با الزامات و روش‌های آزمون ذکر شده در استانداردهای فدراسیون بین‌المللی هاکی باشد.

چمن مصنوعی راگبی

چمن مصنوعی راگبی مشخصات تعریف شده‌ای دارد: الیاف مونو‌فیلامنت، پرکننده نیمه پر از گرانول و ماسه، ارتفاع پرکننده ۵۰ تا ۸۰ درصد ارتفاع نخ خواب، و ارتفاع خواب ۵۵ تا ۷۰ میلی متر. تمام آزمون‌ها باید مطابق استاندارد راگبی باشند.

چمن مصنوعی چند‌منظوره

کفپوش‌های چند ‌منظوره با فضای مورد نیاز کم و هزینه پایین، بیشتر برای بازی‌های تمرینی و مدارس استفاده می‌شوند. استاندارد مورد استفاده EN 15330 است.

چمن مصنوعی تزئینی

چمن مصنوعی برای محوطه‌هایی که شرایط رشد چمن طبیعی فراهم نیست یا نگهداری آن دشوار است، گزینه عملی و مناسب است. میادین شهرها، حاشیه بزرگراه‌ها، زمین‌های بازی کودکان، کنار استخرها، پشت بام و محوطه داخلی ساختمان‌ها از کاربردهای رایج آن هستند.

نیاز به آبیاری ندارد، در بارندگی گل آلود نمی‌شود و ظاهری یکدست در تمام طول سال دارد. در مناطق با کمبود آب، جایگزین عالی برای چمن طبیعی است. طول عمر آن نیز از چمن طبیعی بسیار بیشتر است.

اجزای تشکیل دهنده چمن مصنوعی

یک زمین ورزشی پوشیده از چمن مصنوعی از سه بخش نسبتا مستقل تشکیل می‌شود:

1. لایه اصلی چمن

منسوج چمن یک پارچه بافته شده به روش تافتینگ است با این اجزا: لایه الیاف خاب (شامل الیاف خاب آزاد در بالای سطح پرکننده و الیاف خاب درون پرکننده)، پرکننده که معمولا ماسه و گرانول لاستیکی است، پارچه پشت فرش که نخ چمن روی آن بافته می‌شود، و لایه زیرین ثانویه که معمولا لاتکس استایرن-بوتادین (SBR) یا پلی‌یورتان است.

2. لایه ضربه‌گیر

در برخی پروژه‌ها، پیش از نصب فرش چمن مصنوعی روی آسفالت، یک لایه جاذب ضربه قرار می‌گیرد. دو نوع دارد:

پیش‌ساخته: از جنس فوم مصنوعی.

ریخته شده در محل: گرانول‌های لاستیکی با چسب پلی‌یورتان، یا مخلوطی از گرانول و مواد معدنی با چسب پلی‌یورتان.

3. زیرسازی

لایه زیرسازی از خاک بستر، ژئوتکستایل، زیرپایه، پایه و زهکش (در صورت نیاز) تشکیل می‌شود. رویه زیرسازی یا آسفالت و بتن (لایه متصل شده) است یا شن (لایه متصل نشده).

عملکرد کل سیستم به عملکرد هر یک از این اجزا و نحوه تولید، نصب و نگهداری آن‌ها بستگی دارد.

چمن مصنوعی در ایران

ترمه چمن (یاراپویش ایرانیان) از سال ۱۳۸۷ در ایران چمن مصنوعی تولید می‌کند. این شرکت با دریافت گواهی FIFA Quality  از آزمایشگاه Sports Labs، استانداردهای بین‌المللی نسل سوم چمن مصنوعی را در تولید داخلی اجرا می‌کند. استانداردهای FIFA در ایران با شماره ISIRI-21124 بومی سازی شده‌اند.

برای مشاهده تمامی محصولات ترمه چمن کلیک کنید.