合成革材料在球类运动用品中的差异与优势比较分析

摘 要：球类运动是当下热门的运动种类，相关用品的材料制备是目前我国体育产业领域的重点方向之一。以篮球、足球、排球等球类运动为例，通过对球类运动用品进行分类，总结了不同球类运动用品的需求差异、性能差异，对球类、运动鞋、防护用品等相关运动用品合成革材料的制备原理和工艺分别进行分析，应用合成革制备球类运动产品，能够充分利用合成革材料种类丰富、可加工性强等优势，满足不同球类运动用品的个性化需求，作为传统天然皮革的有效替代物，合成革在球类运动用品加工领域具有极为广阔的应用前景。

旨在为体育产业与合成革材料的融合提供借鉴。

关键词：球类运动；运动用品；合成革材料

中图分类号：TQ323.8

文献标志码：A文章编号：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

球类运动包括足球、篮球、排球等大球运动，也包括乒乓球、羽毛球、网球等小球运动，是当前最为热门的运动种类。球类运动中需要使用种类繁多的运动用品，如最基本的各种球类、鞋类及不同运动配套的防护用品等［1-3］。传统的球类运动用品大多使用天然皮革材料加工而成。天然皮革具有透气性好、韧性佳、舒适性强等优势。随着全球范围内环保意识的逐渐增强，体育领域逐渐放弃了天然皮革这种成本高、环保性差的材料，開始将越来越多的合成革材料应用在产品生产领域。通过对球类运动用品进行分类，总结了不同球类运动用品的需求、性能差异等，以球类、运动鞋、防护用品等为例对球类运动用品合成革材料制备原理与工艺进行了阐述，旨在为合成革材料与体育产业的融合提供借鉴。

1 球类运动用品分类

1.1 球类运动分类

球类运动没有明确的分类标准。通常情况，球类可分为大球运动、小球运动及其他球类运动［4-5］。图1所示为基本的球类运动分类情况。

大球运动包括足球、篮球、排球等；小球运动包括棒球、网球、乒乓球等。按照是否使用球棒（杆）进行区分，球类运动可以分为使用球棒（拍）的运动，如棒球、网球、羽毛球、乒乓球、高尔夫球、板球等；不使用球棒（拍）的运动，如足球、篮球等。按照是否有球门可以分为双球门运动，如篮球、足球、冰球等；单球门运动，如高尔夫球等；无球门运动，如网球、羽毛球、排球等。其他的球类运动还包括集中制定目标的运动如保龄球等。

1.2 球类运动用品分类

根据运动种类的不同，衍生出多种多样的球类运动用品。最典型的球类运动用品包括球、运动鞋、运动器材等。其中，球的差异最为明显，足球、篮球、网球、羽毛球等所使用的球仅从外观便可以明确划分。运动鞋的差异性并不如球一样明显，除足球运动外，篮球鞋、排球鞋，甚至羽毛球鞋与网球鞋等都可以通用。不过对于职业运动而言，一般都会选择更为适合该项运动的运动鞋，不会出现混用现象。运动器材之间的差异性很小，有时很难通过外观直接分辨出某种运动器材的具体使用途径，但在实际的功能设计方面，不同的球类运动用品对运动器材的使用需求存在一定差异，而这种差异更多体现在运动器材所使用的材质方面。

2 球类运动用品合成革材料制作工艺研究

2.1 球类合成革材料相关研究

应用合成革开展产品制作的球类产品主要有篮球、足球、排球、网球等。其中，篮球、足球等相关研究较多。在一般聚氨酯材料的基础上，通过添加发泡剂等成分制备聚氨酯发泡合成革以提升篮球球皮的力学强度［6］；着重针对篮球球皮合成革基本性能进行分析，以25%用量的铝鞣剂作为交联剂对传统超纤革篮球球皮进行改性［7］；尝试提出了一种无溶剂型聚氨酯合成足球球皮革制备方法，分析了不同相分离程度下足球球皮合成革的力学性能变化情况［8］。整体来看，目前关于球类合成革材料的相关研究大多集中在如何通过改性或改变生产工艺提升球类合成革透气性、耐磨性、耐久性等方面，已经取得了一定进展。

2.2 球类运动鞋合成革材料相关研究

传统的运动鞋大多由天然皮革如牛皮、袋鼠皮等制成。随着现代环保意识的觉醒，越来越多的运动鞋生产厂家开始尝试使用合成革代替天然皮革生产运动鞋。目前运动鞋领域合成革的相关研究较少。着重针对超纤革在篮球鞋领域的应用进行分析，认为相比于一般的合成革，超纤革在透气性和物理强度方面具有显著优势［9］；针对足球鞋的核心结构进行分析，从鞋面所使用的材料优劣性对足球运动生物力学特征影响进行研究［10］。在所有球类运动中，篮球鞋、排球鞋及网球鞋等已经基本实现了合成革对天然皮革的替换，只有部分足球鞋仍然在使用天然袋鼠皮。

2.3 其他运动用品合成革材料相关研究

球类运动所使用的运动用品除各种球类及运动鞋外，还包括各种防护器具、辅助用品等。对体育运动手套用的合成革制备思路及基本性能进行分析，认为以超纤革等制备而成的体育运动手套能够很好地对人体手部进行防护［11］；从整体视角对合成革材料在现代体育器材中的应用进行总结，认为对于篮球等需要进行大量对抗的运动而言，合成革制作而成的护具如护膝、护肘等具有较一般纤维织物更好的防护能力［12］。整体来看，对于球类运动的其他用品来说，合成革更适合在训练场合下使用，但材质本身硬度大、缓冲能力弱等问题在很大程度上限制了合成革材料在正式比赛中的应用。

3 球类运动用品应用皮革材料的可行性

3.1 球类运动用品需求差异

3.1.1 球类差异

球类运动所使用的球主要由皮革、橡胶、塑料等制备而成，球皮表面需要具有良好的涩感，能够方便运动员抓球、压球及运球等。足球、排球大多由聚氨酯合成革制备而成，由于足球运动存在大量的头球、胸部停球等运动，因此，足球运动所使用的球要求具备一定的柔软度［13-14］。网球运动则是因为需要使用手、掌、肘击球，球体的柔软度要求也较高，网球大多由橡胶、羊毛、绒布等制备而成，部分网球内部使用的材料还包括液态金属、压电纤维等；多种复杂材质的应用可以为网球提供良好的耐磨性、耐摩擦性及稳定性。不同的球类运动对所使用的球的材质需求具有很大的差异性，

3.1.2 运动鞋差异

球类运动所使用运动鞋原本大多数为天然皮革材质。随着现代材料科学的大力发展，合成革、织物等已经逐渐取代了成本高、环保性差的天然皮革，成为运动鞋制备领域使用的主要材质。不同运动对所穿着的运动鞋的需求存在一定的差异。

足球运动鞋普遍需要在草地场地上开展大量的跑、滑、跳跃等运动，因而足球鞋的鞋底通常都有若干鞋钉，而鞋面部分则以袋鼠皮、合成革等制成，要求鞋面整体柔软度高，但脚尖部分的硬度较硬。篮球鞋鞋面目前多采用超纤革制备而成，基本取代了原来天然皮革的地位。棒球鞋目前大多采用合成革搭配纤维织物的形式制备，部分棒球鞋与足球鞋具有类似的鞋钉。这类球鞋本身对防护性能的要求有限，相对而言，更要求球鞋具有良好的柔韧性和灵活性。

3.1.3 其他运动用品差异

不同的球类运动所使用的球类运动用品种类存在极大的差异。防护器材主要包括运动防护服、护膝、护肘及训练所使用的各项器材等。

对于一般的足球、篮球等存在对抗的运动而言，除了需要使用必需的球、运动鞋之外，还需要使用一定的防护用品例如护膝、护肘等。这类运动用品除需要帮助运动员对身体某一部分形成固定外，还需要具备充足的防撞击功能，在面对剧烈的身体接触或其他碰撞时能够保证运动员不受到外力伤害。足球运动小腿处所装的护板更是开展该项运动必须装备的运动器材。

对于不存在大量对抗的大多數球类运动而言，所使用的运动用品集中在球及运动鞋两方面。通常情况下这类运动使用的防护用品功能也大多集中在对身体关节形成固定，防止出现运动损伤等方面，对外部冲击的防护性能并不看重［15-16］。

3.2 合成革制备球类运动用品的优势

3.2.1 材料种类极为多元化

合成革是一类模拟天然皮革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品。在合成革的体系中包含了种类繁多的多种材料，超纤革便是其中最具代表性的一种。对于传统的球类运动用品而言，并非所有球类用品都适合使用天然皮革材料。以足球为例，尽管最初传统的足球也使用天然皮革，但是随着足球技战术动作的逐渐丰富，在开展头球、胸部停球等动作时，天然皮革自身重量大、硬度高等问题带来的足球缺陷暴露无遗。而使用PU等材质加工而成的足球则很好地解决了传统皮革重量大、硬度高等问题［17-18］。从材料种类多元化这一特征来看，球类运动产品生产厂家能够根据不同的球类运动特征与需求灵活地选择不同的合成革材料，从而满足不同运动种类或不同运动场景的球类运动用品制备。

3.2.2 材料的可加工性极强

传统的皮革材料性能大多局限于动物皮毛自身的性能，即便通过后期的加工在一定程度上能够实现材料性能的优化与提升，其优化与提升幅度也较为有限。对于合成革而言，由于材料本身便为人工合成加工所得，材料本身除了可以基于不同的原料和加工工艺获得多种多样的材料外，还可以利用改性加工等方式使某一种合成革获得多种不同的材料特性，从而大大提升合成革本身与不同球类运动的契合性。因此，从材料的可加工性来看，合成革较一般的天然皮革而言更适合应用于不同种类球类运动用品的制备与生产［19］。

3.2.3 较高的材料利用率

传统的皮革材料受限于自身的原材料特性，有时会出现划痕及厚度不均匀等情况，再加工而成篮球、运动鞋时需要对不规则、有缺陷的部分进行切割，造成原材料的浪费。而合成革材质本身质地均匀、一般不会出现表面缺陷。因而材料本身的利用率远高于天然皮革材料［20］。较高的材料利用率一方面可以提高球类运动用品生产领域的经济性；另一方面也有助于实现该领域的绿色可持续发展等。

4 结语

球类运动用品集中在球、运动鞋、运动器材3方面。研究认为基本上所有球类运动用品都属于该运动专属装备，不同的球类运动产品对加工所使用的材质存在较大的需求差异。应用合成革制备球类运动产品，能够充分利用合成革材料种类丰富、可加工性强等优势，满足不同球类运动用品的个性化需求。作为传统天然皮革的有效替代物，合成革在球类运动用品加工领域具有极为广阔的应用前景。

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收稿日期：2023-08-08；修回日期：2024-02-26

作者简介：王小妮（1980-），女，副教授，研究方向：体育教学与训练;E-mail：396273633@qq.com。

引文格式：王小妮.合成革材料在球类运动用品中的差异与优势比较分析［J］.粘接，2024，51（3）：86-88.