多功能预制型运动铺材及其制备方法与流程

本发明涉及运动器材技术领域，特别是涉及多功能预制型运动铺材及其制备方法。

背景技术：

随着人们物质生活水平的提高，人们开始对健康问题越来越关注。但在城市化进程的过程中，运动场地受到了严重的限制，且在一些地方，虽然设置了运动场地，但这些场地大多只具有单一的功能，使得大部分场地经常处于闲置的状态，造成了一定的资源浪费。同时，人们对运动场地的外观要求也越来越高，更美观的运动场地能够激发人们对于运动的积极性，改善亚健康状态。

预制型运动铺材是一种环保型橡胶卷材，它在工厂中预制而成，运输至施工现场粘接铺设于沥青/水泥之上，即可使用，其应用方式较传统现场混料铺设的运动铺材有了极大的简化，节省了人力物力，是运动材料发展的重要方向。

传统的预制型运动铺材并不具备更多的功能，运动场地如需进行更多功能设置，如发光、储能等，均是在铺材上划分特定的功能区并进行专门的结构设置以及额外的设施才可能获得，不仅仅浪费了空间，并且导致该功能区内预制型运动铺材的实际运动性能不佳，由此难免造成运动场地资源的浪费，且外形也不够美观，生产工艺复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种多功能预制型运动铺材，该多功能预制型运动铺材可以在无需进行特殊位置或结构设计的情况下，使铺材兼具好的运动性能以及辅助照明、储能等功能性，且易于制备、外形美观。

一种多功能预制型运动铺材，包括透明面层，以及功能元件；所述透明面层具有用于铺设的第一表面；

所述功能元件设于所述第一表面；所述功能元件包括发光元件和/或储能元件。

在其中一个实施例中，所述发光元件为led灯。

在其中一个实施例中，所述储能元件为薄膜太阳能电池。

在其中一个实施例中，所述的多功能预制型运动铺材还包括接线端口，所述功能元件需外接的线路汇总至所述接线端口。

在其中一个实施例中，所述的多功能预制型运动铺材还包括不透明底层，所述透明面层通过所述第一表面层叠于所述不透明底层之上。

在其中一个实施例中，所述的多功能预制型运动铺材还包括透明底层，所述透明面层通过所述第一表面层叠于所述透明底层之上；所述透明底层包括用于铺设的第二表面；

所述功能元件位于所述第一表面和/或所述第二表面。

本发明还提供所述多功能预制型运动铺材的制备方法，包括如下步骤：

获取未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片，进行如下(1)-(3)的工序之一：

(1)层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片，并将所述功能元件置于所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片之间；进行压合、硫化成型；

(2)层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片，进行压合、硫化成型，得待铺设铺材；于待铺设的地面敷设胶水层，将所述功能元件置于所述胶水层中，将所述待铺设铺材经所述第二表面铺设于所述胶水层上；或

(3)层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片，并将所述功能元件置于所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片之间；进行压合、硫化成型，得待铺设铺材；于待铺设的地面敷设胶水层，将所述功能元件置于所述胶水层中，将所述待铺设铺材经所述第二表面铺设于所述胶水层上。

在其中一个实施例中，工序(1)或(3)中，所述压合的方法为：采用开炼机进行压合，所述开练机的滚筒温度为80～120℃。

本发明还提供所述多功能预制型运动铺材的制备方法，包括如下步骤：

获取未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片；

层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片，并将所述功能元件置于所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片之间；进行压合、硫化成型；

在其中一个实施例中，所述压合的方法为：采用开炼机进行压合，所述开练机的滚筒温度为80～120℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明创新性的提供一种多功能预制型运动铺材，其以全透明的面层结合功能元件的设置，可以在透明的面层之下任意位置设置可以对光照加以利用的功能元件，无位置限制，也无需增加特定的功能结构，使铺材具备辅助照明、储能等功能性，同时不影响铺材的运动性能，外形美观。

附图说明

图1为本发明一实施例中多功能预制型运动铺材100(以有机薄膜太阳能电池作为功能元件)的结构示意图；

图2为上述多功能预制型运动铺材100中铺设块状有机薄膜太阳能电池的结构示意图；

图3为上述多功能预制型运动铺材100中铺设条状有机薄膜太阳能电池的结构示意图；

图4为本发明一实施例中多功能预制型运动铺材200(以有机薄膜太阳能电池作为功能元件)的结构示意图；

图5为本发明又一实施例中多功能预制型运动铺材200(以有机薄膜太阳能电池作为功能元件)的结构示意图；

图6为本发明一实施例中多功能预制型运动铺材300(以led灯作为功能元件)的结构示意图之一；

图7为本发明一实施例中多功能预制型运动铺材300(以led灯作为功能元件)的结构示意图之二；

图8为上述多功能预制型运动铺材300的接线端口结构示意图；

图9为多块上述多功能预制型运动铺材300组装后的结构示意图；

图10为本发明一实施例中多功能预制型运动铺材400(以led灯作为功能元件)的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的多功能预制型运动铺材及其制备方法作进一步详细的说明。

需要说明的是，当元件被称为“铺设”、“设于”或“置于”于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的实施例提供一种多功能预制型运动铺材，包括透明面层，以及功能元件；所述透明面层具有用于铺设的第一表面；所述功能元件设于所述第一表面；所述功能元件包括发光元件和/或储能元件。

在其中一个具体的实施例中，所述发光元件为led灯。如led灯珠、led灯带等。

在其中一个具体的实施例中，所述储能元件为薄膜太阳能电池。具体可以包括结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式，基本来说只要元件的厚度低于运动面层的厚度，就可以采用。

在其中一个具体的实施例中，所述多功能预制型运动铺材还包括底层，所述底层可以为透明底层，也可以为不透明底层。

下面分别以led灯、有机薄膜太阳能电池为例结合附图进行更为具体的说明。

在其中一个具体的实施例中，所述功能元件为有机薄膜太阳能电池，所述底层为不透明底层。具体如图1所示，该多功能预制型运动铺材100，包括透明面层101、有机薄膜太阳能电池102，以及不透明底层103；透明面层101具有用于铺设的第一表面，透明面层101通过所述第一表面层叠于不透明底层103之上，有机薄膜太阳能电池102设于所述第一表面，即设置于透明面层101与不透明底层103之间。具体实施时，该多功能预制型运动铺材通过胶水层104粘贴于地面105。

具体地，如图2-3所示，有机薄膜太阳能电池102可以为块状(图2)或条状(图3)。不透明底层103的侧边设有接线端口106。各个有机薄膜太阳能电池102需外接的线路可以汇总至接线端口106。将各卷多功能预制型运动铺材(附图中所示一卷的规格为1220mm*1220mm，但不作特别限制，实际应用时10～20m*10～20m也可以实现)的接线端口106通过线路串联起来，可整体连接到运动场的弱电系统，太阳能经有机薄膜太阳能电池102转化得到的电能，可以为运动场照明系统供电或者并入城市电网。

上述多功能预制型运动铺材100的制备及安装，包括如下步骤：

(1)获取未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片；

采用以下配方作为透明面层胶片配方(重量份)：

将所述重量份的天然橡胶、顺丁橡胶、纳米级透明白炭黑、氧化锌、环烷油、甘油、防老剂mb混合后投入橡胶密炼机中，捏合后得面层混合胶料；将面层混合胶料投入开炼机压延出片，得面层片状胶料，然后冷却；将面层原料中的硫磺、促进剂tmtd、促进剂m、促进剂d、防紫外剂、水与面层片状胶料投入橡胶密炼机中捏合，再使用压延设备连续压延，得所述未硫化的透明面层胶片；

采用以下配方作为不透明底层胶片配方(重量份)：

将所述重量份的顺丁橡胶、碳酸钙、胶粉、环烷油混合后投入橡胶密炼机中，捏合后得底层混合胶料；将底层混合胶料投入开炼机压延出片，得底层片状胶料，将底层原料中的硫磺、促进剂dm、水与底层片状胶料投入橡胶密炼机中捏合，再使用压延设备连续压延，得所述未硫化的不透明面层胶片；

(2)层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片，并将有机薄膜太阳能电池置于所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片之间，将连接线(供电、控制)汇总到预留在底层胶片侧面的接线端口；使用压花设备将面层胶片与底层胶片进行复合，并压出面层纹路和底层纹路。通过硫化设备加温后，硫化成型，即得待铺设的铺材。

更为具体地，所述压合的方法为：采用开炼机进行压合，所述开练机的滚筒温度为80～120℃。

(3)在待铺设该的地面摊铺一层胶水，将有机薄膜太阳能电池预置于其中，然后将铺材铺设在该胶水层上，即可。

在另一个具体的实施例中，所述功能元件为有机薄膜太阳能电池，所述底层为透明底层。具体如图4所示，该多功能预制型运动铺200，包括透明面层201、有机薄膜太阳能电池202，以及透明底层203；透明面层201具有用于铺设的第一表面，透明面层201通过所述第一表面层叠于透明底层203之上；透明底层203具有用于铺设的第二表面，具体实施时，该多功能预制型运动铺材通过所述第二表面层叠于胶水层204粘贴于地面205。有机薄膜太阳能电池202分别设于所述第一表面，即设置于透明面层201与透明底层203之间，以及所述第二表面，即透明底层203与胶水层204之间。

该多功能预制型运动铺200的其余设计同多功能预制型运动铺100，在此不再赘述。

上述多功能预制型运动铺材200的制备及安装，包括如下步骤：

(1)获取未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片；

未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片的配方和制备方法均同多功能预制型运动铺100的未硫化的透明面层胶片；

(2)层叠所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的不透明底层胶片，并将有机薄膜太阳能电池置于所述未硫化的透明面层胶片和未硫化的透明底层胶片之间，将连接线(供电、控制)汇总到预留在底层胶片侧面的接线端口；使用压花设备将面层胶片与底层胶片进行复合，并压出面层纹路和底层纹路。通过硫化设备加温后，硫化成型，即得待铺设的铺材；

更为具体地，所述压合的方法为：采用开炼机进行压合，所述开练机的滚筒温度为80～120℃。

(3)在待铺设该的地面摊铺一层胶水，在胶水未干时，迅速将有机薄膜太阳能电池预压入其中，然后将铺材铺设在该胶水层上，即可。

可以理解地，在另外一些实施例中，有机薄膜太阳能电池202也可以仅设置在透明面层201与透明底层203之间，或，仅设置在透明底层203与胶水层204之间(如图5所示)。

另外，在其中一个具体的实施例中，所述功能元件为led灯，所述底层为不透明底层。具体如图6和7所示，该多功能预制型运动铺材300，包括透明面层301、led灯302，以及不透明底层303；透明面层301具有用于铺设的第一表面，透明面层301通过所述第一表面层叠于不透明底层303之上，有机薄膜太阳能电池302设于所述第一表面，即设置于透明面层301与不透明底层303之间。具体实施时，该多功能预制型运动铺材通过胶水层粘贴于地面。

具体地，led灯302可以为led灯珠或led灯带。如图8所示，不透明底层303的侧边设有接线端口306。各个led灯302需外接的线路可以汇总至接线端口306。将各卷多功能预制型运动铺材的接线端口306通过线路连接起来(如图9所示，附图中所示一卷的规格为1220mm*1220mm，但不作特别限制，实际应用时10～20m*10～20m也可以实现)，统一接入体育场的弱电系统，并可采用无线遥控系统控制整个或者局部的led灯开启或关闭，为运动场地提供需要的照明。

在另一个具体的实施例中，所述功能元件为led灯，所述底层为透明底层。具体如图10所示，该多功能预制型运动铺400，包括透明面层401、led灯402，以及透明底层403；透明面层401具有用于铺设的第一表面，透明面层401通过所述第一表面层叠于透明底层403之上；透明底层403具有用于铺设的第二表面，具体实施时，该多功能预制型运动铺材通过所述第二表面层叠于胶水层404粘贴于地面405。有机薄膜太阳能电池402设于所述第二表面，即透明底层403与胶水层404之间。

该多功能预制型运动铺400的其余设计同多功能预制型运动铺300，在此不再赘述。

上述多功能预制型运动铺材300和400的制备及安装分别与采用有机薄膜太阳能电池的多功能预制型运动铺100和200类似，在此不再赘述。

按照gb/t14833-2011以及国际田联iaaf标准要求对多功能预制型运动铺材100、200、300和400进行运动性能测试，均能够达到如下特性：冲击吸收35～45％、垂直形变0.6～2.2mm、拉伸强度0.7～1.2mpa、扯断伸长率200～250％，止滑系数47～55。符合标准要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。