一種人工羽毛及由其制備的羽毛球制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種人工羽毛及由其制備的羽毛球，所述人工羽毛包括羽片和羽梗，所述羽梗內(nèi)均勻設(shè)有空心微珠。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)不僅有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工羽毛的羽梗超重的問(wèn)題，且提高了羽梗的力學(xué)性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種人工羽毛及由其制備的羽毛球，所述人工羽毛包括羽片和羽梗，所述羽梗內(nèi)均勻設(shè)有空心微珠。本專(zhuān)利技術(shù)不僅有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工羽毛的羽梗超重的問(wèn)題，且提高了羽梗的力學(xué)性能。【專(zhuān)利說(shuō)明】—種人工羽毛及由其制備的羽毛球
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種人工羽毛及由其制備的羽毛球。
技術(shù)介紹
采用人工材料代替天然鵝鴨羽毛來(lái)制作羽毛球是產(chǎn)業(yè)界和羽毛球運(yùn)動(dòng)界的一個(gè)目標(biāo)。因?yàn)轾Z鴨毛羽毛球的耐打性太差，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員頻頻換球，使打球成本大大提高；同時(shí)鵝鴨毛羽毛球生產(chǎn)工藝繁雜、材料本身的成本也較高。但是，這種材料替換所隱藏的技術(shù)困難決非一般人所能想象。產(chǎn)業(yè)界開(kāi)展相關(guān)的研究工作已經(jīng)超過(guò)50年，但到目前為止，還沒(méi)有任何一種人工材料代替鵝鴨毛制成的羽毛球在綜合性能上達(dá)到優(yōu)質(zhì)鵝鴨毛羽毛球的水平。現(xiàn)有塑料羽毛球的綜合性能根本滿足不了水平稍好的業(yè)余選手的技術(shù)要求，更是被專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員所遺棄。直到2007年，才開(kāi)始出現(xiàn)具有實(shí)用價(jià)值的羽毛球?qū)Ｓ梅抡嬗鹈?或稱(chēng)仿真羽毛);到2009年底，才有采用仿真羽毛制成的羽毛球上市。但這種采用仿真羽毛制成的羽毛球仍然存在羽毛頭部超重、羽片易開(kāi)裂等問(wèn)題，還是沒(méi)有完全達(dá)到優(yōu)質(zhì)鵝毛球的水準(zhǔn)。羽毛球是一項(xiàng)對(duì)球品的技術(shù)細(xì)膩度要求非常高的產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)期的練習(xí)和比賽中，已經(jīng)培養(yǎng)出了非常細(xì)膩的擊打體驗(yàn)。這種擊打體驗(yàn)以?xún)?yōu)質(zhì)的天然鵝毛球?yàn)榛A(chǔ)，包括重量、球速、旋轉(zhuǎn)、高遠(yuǎn)球飛行軌道、放小球的穩(wěn)定性、搓球翻滾、擊球手感、擊球聲音、落點(diǎn)準(zhǔn)確度等等。人工材料羽毛球就是要在這些因素上盡最大可能的接近優(yōu)質(zhì)天然鵝毛球。影響羽毛球綜合性能的，至少有以下七大要素:重量、重量分布、重心位置、球體支撐強(qiáng)度、正面風(fēng)阻力(或稱(chēng)軸向風(fēng)阻力)、繞軸風(fēng)阻力和抗擊打耐力。相應(yīng)地就產(chǎn)生三大技術(shù)難關(guān):材料關(guān)、結(jié)構(gòu)關(guān)和工藝關(guān)。這七大要素和三大技術(shù)難關(guān)的任何一項(xiàng)不能達(dá)標(biāo)，羽毛球就不能被運(yùn)動(dòng)員所接受，也就難以在商業(yè)上取得成功。因此在考核一種羽毛球新技術(shù)是否實(shí)用時(shí)，要從上述七大要素三大難關(guān)進(jìn)行綜合評(píng)判。換句話說(shuō):小小的羽毛球?qū)嶋H上是一個(gè)系統(tǒng)工程，包含了多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)之間緊密關(guān)聯(lián)，相互影響，任何一個(gè)子系統(tǒng)的微小調(diào)整都會(huì)帶動(dòng)全系統(tǒng)綜合性能的改變。從檢索到的跨度超過(guò)60年的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)來(lái)看，絕大部分是針對(duì)某一子系統(tǒng)的單獨(dú)改造。截止到2007年，市場(chǎng)上除了鵝鴨羽毛球和性能有缺陷的塑料羽毛球之外沒(méi)有任何具實(shí)用價(jià)值的新型羽毛球出現(xiàn)。其中重量、重量分布和旋轉(zhuǎn)是目前球體材料人工化過(guò)程中最難解決的要素。現(xiàn)有的塑料羽毛球和仿真羽毛的球裙部分大都超重。羽毛球的重心最好落在球頭和球體連接部附近。如果裙部太重，重心上移，羽毛球極易翻滾，而越靠近羽毛球裙部頂端位置，對(duì)超重的敏感度就越大，因?yàn)檫@個(gè)位置的力矩最大；如果裙部過(guò)輕，重心過(guò)于下移，則球頭下墜，也影響性能。羽毛球?qū)χ亓康淖兓浅Ｃ舾校涿舾卸冗_(dá)到0.1克數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)在一些關(guān)鍵部位，只要0.1克的重量改變就會(huì)引起羽毛球整體性能的重大變化。而對(duì)于單片羽毛的來(lái)說(shuō)，對(duì)重量的敏感度則達(dá)到了 0.01克，也就是說(shuō)，每片羽毛如果增加0.01克，則整球裙部將至少增加0.15克，這樣的重量改變將嚴(yán)重破壞羽毛球的飛行性能。而羽毛對(duì)重量的敏感區(qū)又可以進(jìn)一步分為兩個(gè)區(qū)域:羽片區(qū)和羽根區(qū)，羽片區(qū)包括了羽片本體和羽梗的上半截(和羽片本體接觸部分)；羽根區(qū)就是羽梗的下半截。羽片區(qū)是整個(gè)羽毛球中對(duì)重量要求最為苛刻的區(qū)域。從工程技術(shù)上來(lái)講，羽毛球裙部(一般由十幾片羽片構(gòu)成)的重量越輕越好，因?yàn)樵诒ＷC羽毛球球體有足夠支撐強(qiáng)度的前提下把產(chǎn)品做得更輕是一個(gè)高難的技術(shù)問(wèn)題，而掌握了超輕的裙部制造技術(shù)后，再進(jìn)行配重則是很容易解決的。要減輕羽片區(qū)的重量可以分別從羽片本體和羽梗上半截著手。有些人工材料羽毛球?yàn)榱藴p重，就把球裙支桿(或羽梗)做得很細(xì)、球裙(或羽片)做得很薄。重量是達(dá)標(biāo)了，但強(qiáng)度不夠了。一般羽毛球用標(biāo)準(zhǔn)鵝鴨羽毛的單根重量在0.09g?0.12g之間，其中羽片區(qū)大約在0.05克，如果羽片區(qū)超過(guò)0.07克，就會(huì)影響整球性能，除非采用15根羽毛制球。而即便采用15根羽毛制球，羽片區(qū)的重量也不能超過(guò)0.075克——整個(gè)球裙重量最好不超過(guò)1.10克。羽毛球是否能穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)是非常關(guān)鍵的。繞軸風(fēng)阻力就是用來(lái)推動(dòng)羽毛球繞軸旋轉(zhuǎn)的。羽毛球飛行時(shí)繞軸旋轉(zhuǎn)不但可以穩(wěn)定其飛行過(guò)程，而且能有效消耗部分飛行動(dòng)能，在羽毛球被大力扣殺時(shí)，有一定的減速作用，使其飛行速度更符合運(yùn)動(dòng)的要求。歸結(jié)到一點(diǎn):人工材料羽毛球的真正核心就是球裙部分的重量問(wèn)題，只要球裙的重量問(wèn)題解決了，其它問(wèn)題就有了解決的基礎(chǔ)。具體到仿真羽毛上就是解決羽片區(qū)部分的重量問(wèn)題。可以說(shuō)，在保證強(qiáng)度的前提下，對(duì)羽片部分每一豪克的減重都是寶貴的。另外，影響羽毛球飛行性能還有一個(gè)不被人注意的、細(xì)微的、但又很關(guān)鍵的因素:風(fēng)阻力突變現(xiàn)象一如果球裙支撐桿太軟，則羽毛球裙部在被大力擊打瞬間會(huì)出現(xiàn)劇烈變形，隨即又恢復(fù)正常，在這一縮一張的過(guò)程，風(fēng)阻力產(chǎn)生劇烈變化，使羽毛球飛行速度產(chǎn)生瞬間突變，運(yùn)動(dòng)員也許不能直接感覺(jué)到這種速度的變化，但可以明顯體會(huì)到羽毛球的飛行和標(biāo)準(zhǔn)羽毛球是有區(qū)別的一出球感覺(jué)會(huì)變得怪異、落點(diǎn)會(huì)不準(zhǔn)確。所以說(shuō)，人工材料羽毛球的開(kāi)發(fā)永遠(yuǎn)面臨七大要素、三大難關(guān)的互相制約，只考慮某一方面的性能是不行的。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的仿真羽毛是采用特種尼龍來(lái)制作羽梗。其它的工程塑料也基本都可以用來(lái)制作這種仿真羽毛的羽梗，比如下面所列的工程塑料及以其為基礎(chǔ)的改性塑料或合金塑料都可以用來(lái)制作這種仿真羽毛的羽梗:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)，聚酰亞胺(PA)系列，不飽和聚酯(UP)，環(huán)氧樹(shù)脂(EP)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，增強(qiáng)聚乙烯(PE)，聚甲醛(Ρ0Μ)，增強(qiáng)聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)，聚苯醚(PPO)及改性聚苯醚，聚酰亞胺(PI)，聚砜(PSU)，聚苯硫醚(PPS)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚酰胺酰亞胺(PAI )，聚醚砜(PES)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亞胺(PEI)，聚砜(PSF)，聚芳砜(PAS)，聚醚酮(PEK)，聚芳酯(PAR)，聚苯并咪唑(PBI)等。PA、PS、ABS、PP等都可以和上述各種工程塑料制成合金塑料，這些合金塑料也是制作仿真羽毛羽梗的良好材料。但這些工程塑料制成的羽梗仍然存在超重問(wèn)題，目前實(shí)際應(yīng)用的人工材料羽梗單根重量都達(dá)到了 0.12克以上，再加上羽片就超過(guò)了 0.15克，所以往往采用15根羽毛來(lái)制球(標(biāo)準(zhǔn)為16根)。但如果以減小羽梗的粗度來(lái)降低重量，則其強(qiáng)度又不夠了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種人工羽毛及由其制備的羽毛球。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是:一種人工羽毛，包括羽片和羽梗，所述羽梗內(nèi)均勻設(shè)有空心微珠。采用上述技術(shù)方案有效地減輕了羽梗的重量，可通過(guò)調(diào)整空心微珠的含量來(lái)調(diào)整羽梗的重量，從而使羽梗的重量達(dá)到所需。為了能方便地調(diào)整羽梗的重量，且能滿足空心微珠的強(qiáng)度要求，所述空心微珠的壁厚為其外徑的16-20%。所述空心微珠的堆密度不大于0.3g/cm3。為了使所得羽毛有良好性能，所述空心微珠的質(zhì)量為羽梗質(zhì)量的4_6%。所述羽梗的長(zhǎng)為75-76mm，寬度為2.0-2.6mm,厚為0.4-0.7mm。所述羽本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種人工羽毛，包括羽片和羽梗，其特征在于：所述羽梗內(nèi)均勻設(shè)有空心微珠。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張文廣，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：溧陽(yáng)百事達(dá)體育用品制造有限公司，張文廣，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：