چمن مصنوعی محصولی است که برای جایگزینی چمن طبیعی استفاده می‌شود. تاریخچه تولید این محصول به دهه ۱۹۶۰ برمی‌گردد. در ابتدا چمن مصنوعی با تکنولوژی مشابه موکت‌ها تولید می‌شد و روزبه‌روز با پیشرفت تجهیزات و مواد سازنده به پوششی منحصر به فرد برای سطوح مختلف تبدیل و از دسته موکت و فرش خارج شد. چمن‌های مصنوعی نوین نسبت به اشعه ماوراء بنفش و سایش مقاوم هستند، باعث سایندگی کمتر (خصوصاً درمورد زمین‌های ورزشی) می‌شوند و در برخی موارد عملکردی همچون چمن طبیعی دارند.

جالب است بدانید که شرکت ماشین‌سازی فورد (Ford) برای اجرای بخشی از مسئولیت اجتماعی خود، به بخش تحقیق و توسعه خود وظیفه ساخت چمن مصنوعی را سپرد تا بتواند فضاهای بازی شهری را براساس آن به وجود آورد. این باعث می‌شد کودکان فضای بازی ایمن‌تر و با دوام‌تری داشته باشند که به آن‌ها اجازه می‌داد -نسبت به زمین‌های خاکی و آسفالت، بازی‌های متنوع‌تری انجام دهند. این طرح در سال ۱۹۶۴ با نصب چمن‌های مصنوعی Chemgrass (برگرفته از لغت چمن شیمیایی) در یکی از مدارس آمریکا شروع شد.

در سال ۱۹۶۶ چمن مصنوعی راه خود را به بازار انبوه باز کرد و در کف استادیوم‌های ورزشی ظاهر شد. نام تولیدکننده عمده این چمن‌ها «آستروترف» بود که تا همین امروز هم بجای نام چمن مصنوعی هم استفاده می‌شود (تجربه‌ای که درمورد بسیاری از اولین برندهای تولیدکننده هر محصول داریم). پس از آن چمن مصنوعی جای خود را در میان مردم باز کرد و وارد مصارف خانگی و شهری گسترده شد.

مدتی بعد ورزشکاران از ساییده شدن، سفت بودن و گرمای بیش از حد آن شاکی شدند و موج انتقادات برای جایگزینی آن‌ها با چمن‌ها طبیعی آغاز شد. طولی نکشید که محققان تحقیقات خود را آغاز کردند و آسیب‌زنندگی این محصول را رد کردند اما برای بهبود عملکرد محصول تلاش کردند. مثلاً امروزه در زیرسازی چمن‌های مصنوعی از کفی‌های ضربه‌گیر استفاده می‌کنند و شن مصنوعی و لایه بازتاب‌دهنده اشعه ماوراءبنفش برای لذت بیشتر به کار می‌روند. تولیدکنندگان امروزی، چمن مصنوعی را در کیفیت و قیمت‌ها مختلف تولید می‌کنند و دست مشتری برای انتخاب براساس نوع کاربری را باز می‌گذارند. طبیعتاً هرچه مزایای بیشتری را درخواست کنید قیمت بیشتری هم باید بپردازید.

مراحل و فرایند تولید چمن مصنوعی

تارهای سازنده چمن مصنوعی با روشی مشابه پرزدار کردن موکت‌ها بر روی کفی قرار می‌گیرند. مراحل تولید آن عبارتند از:

  • مرحله اول، ترکیب اجزاء سازنده اصلی درون محفظه اختلاط است. ابتدا مواد اولیه سازنده به درون محفظه وارد می‌شوند. سپس مواد افزودنی و رنگ‌ها برای بادوام کردن تارهای چمن و مقاوم کردن آن‌ها در برابر اشعه ماوراءبنفش و همچنین بخشیدن رنگ سبز به مخلوط اضافه می‌شود.
  • زمانی که اختلاط تکمیل شد، محتوای محفظه به دورن یک مخلوط‌کن صنعتی وارد می‌شود تا به ترکیبی تافی شکل و منسجم تبدیل شود.
  • مایع غلیظ به درون یک اکسترودر ریخته می‌شود -وظیفه اکسترودر رشته ای کردن خوراک ورودی است. مایع ترکیب شده از اکسترودر به شکل تاری نازک و بلند خارج و دور قرقره بزرگی پیچیده می‌شود.
  • رشته‌ها به درون دستگاه شانه‌زنی وارد و به شکل ریسمانی آزاد و شل تنیده می‌شود. این ریسمان‌های شل سپس کشیده و صاف شده، مانند نخ تابیده می‌شوند. اکنون این نخ‌های تابیده شده مجدداً به دور یک قرقره بزرگ پیچیده می‌شوند.
  • این نخ نهایی گرما می‌بیند تا شکل تابدار به خود بگیرد.
  • پس از این مراحل نوبت پرزگذاری الیاف تولید شده است. نخ روی تسمه نقاله‌ای قرار می‌گیرد که به یک ماشین دوخت منتهی می‌شود. سوزن ماشین‌دوخت نخ را به کفی می‌دوزد. پس از دوخته شدن یک ردیف، کفی به جلو می‌رود و در یک لوپ می‌افتد و به همین ترتیب سرتاسر کفی با تارهای چمن مصنوعی فرش می‌شود. البته این فرایند با صدها سوزن و با سرعت بالا صورت می‌گیرد و با تعداد بالایی دوخت در ثانیه در ردیف‌های مختلف پیش می‌رود. اکنون یک سطح پوشیده شده با چمن مصنوعی در اختیار داریم.
  • موکت چمن مصنوعی رل شده، وارد یک توزیع‌کننده می‌شود که سطح زیرین آن را با یک لایه لاتکس می‌پوشاند. در همین زمان، لایه زیرین دیگری از جنس لاتکس مقاوم نیز به آن افزوده می‌شود و این مجموعه وارد یک رل‌کننده می‌شود، در آنجا فشرده شده و به شکل ساندویچ در می‌آیند.
  • اکنون لایه چمن مصنوعی تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد تا لاتکس مقاومت لازم را پیدا کند.
  • پس از این مراحل لایه چمن مصنوعی وارد دستگاه برش می‌شود تا چمن‌های با ارتفاع بلندتر را کوتاه کند و مجموعه یکدست و منظم شود.
  • در انتها مرحله بسته‌بندی انجام شده و چمن مصنوعی آماده ارسال به فروشنده می‌گردد.

کنترل کیفی چمن مصنوعی

به دلیل استفاده زیاد چمن مصنوعی و بررسی دقیق آن توسط ورزشکاران حرفه‌ای، محصولات نوین باید تحت آزمون‌های متعددی قرار بگیرند. برای برخی کاربری‌ها آزمون‌های محصول نهایی به بالای ۱۲ عدد می‌رسند تا مطمئن شویم استانداردهای لازم در آن‌ها رعایت شده است.

از آزمون‌های مهم تعیین کیفیت چمن مصنوعی می‌توان به میزان مقاومت سطح کفی، میزان تحمل کشش تارهای چمن و کیفیت چسب به کار رفته در چسباندن محصول اشاره کرد. برای مصارف ورزشی میزان جذب ضربه چمن مصنوعی مورد آزمایش قرار می‌گیرد تا مطمئن شویم، سختی چمن به قدری نباشد که به اندام بازیکن آسیب برساند یا آنقدر نرم باشد که در طول یک مسابقه فرو برود و حالت اولیه خود را از دست بدهد.

برای اینکه از میزان حدودی آزمون‌های استاندارد چمن مصنوعی مطلع شوید، باید بدانید که حدود ۱۹ استاندارد برای مواد اولیه، ۸ استاندارد برای اکسترود کردن، ۶ استاندارد برای کفی نیمه‌کاره و ۱۴ استاندارد برای سطح آماده وجود دارند که باید مورد تأیید قرار بگیرند.

نسل بعدی چمن‌های مصنوعی

مانند هر حوزه صنعتی دیگر، تحقیقات گسترده‌ای در حال مطالعه روی الزامات اقتصادی و زیست‌محیطی روی چمن مصنوعی هستند. مثلاً برخی شرکت‌ها در حال طراحی نوعی از چمن مصنوعی هستند که آب روی سطح آن‌ها، در مخزن‌هایی ذخیره و در موارد دیگر به کار گرفته شود.

تکنولوژی دیگر، چمن مصنوعی هیبریدی نام دارد. زمانی که چمن مصنوعی نصب می‌شود، روی سطح آن شن طبیعی، پلاستیکی یا خاک ریخته می‌شود. در این نوع جدید چمن مصنوعی، فضا با خاک پر می‌شود تا در آن چمن طبیعی بکارند. با رشد چمن طبیعی و هم‌اندازه کردن ارتفاع تارهای آن با چمن مصنوعی چمنی زیبا با قابلیت‌های ترکیبی از چمن مصنوعی و طبیعی به وجود می‌آید که راحتی قابل ملاحظه‌ای هم دارد. البته این نوع چمن نیاز به نگهداری و رسیدگی‌های مخصوص به خود را هم دارد.