冰上运动赛道表层冰面制备方法以及冰上运动赛道

文档序号：339249 发布日期：2021-12-03 浏览：24次 >En<

阅读说明：本技术 冰上运动赛道表层冰面制备方法以及冰上运动赛道 (Preparation method of surface ice surface of ice sports track and ice sports track ) 是由马丽然董唱刘媛石志峰黄致韬王浩宇汪家道于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及人工制冰技术领域,具体而言,涉及一种冰上运动赛道表层冰面制备方法以及冰上运动赛道。所述冰上运动赛道表层冰面制备方法,包括：向冰面施用阴离子浓度为0.63mmol/L～10mmol/L的盐溶液,其中,所述盐溶液中阴离子选自氯离子、硝酸根离子、溴离子、碘离子、氯酸根离子、高氯酸根离子和硫氰酸根离子中的至少一种；以及控制冰面温度为-4℃～14℃使所述盐溶液自然冻结。(The invention relates to the technical field of artificial ice making, in particular to a method for preparing a surface ice surface of an ice sports track and the ice sports track. The preparation method of the surface ice surface of the sports track on the ice comprises the following steps: applying a salt solution with the anion concentration of 0.63 mmol/L-10 mmol/L to the ice surface, wherein the anion in the salt solution is selected from at least one of chloride ion, nitrate ion, bromide ion, iodide ion, chlorate ion, perchlorate ion and thiocyanate ion; and controlling the ice surface temperature to be-4-14 ℃ to naturally freeze the salt solution.)

技术领域

本发明涉及人工制冰技术领域，具体而言，涉及一种冰上运动赛道表层冰面制备方法以及冰上运动赛道。

背景技术

随着冰雪运动的推广和普及，冰上运动如速度滑冰、冰壶、冰球等项目受到了越来越多的关注，大众及专业运动员对于冰上运动赛道冰面的要求也越来越高。与运动员或运动器械接触的为表层冰面，表层冰面对于运动员的运动体验和成绩影响巨大。制冰的过程中，表层冰面为冰车绕场喷洒浇冰水制作而成。实际制作表层冰面时，经常存在冰面摩擦系数高、冰面摩擦系数不稳定、蹬冰时冰面开裂的问题。这些问题不仅影响了冰面的美观程度，还影响运动员实际训练时的稳定性，甚至在部分高速的竞速运动中成为潜在的危险因素。

发明内容

基于此，本发明提供了一种可以显著降低冰面摩擦系数，防止冰面开裂的冰上运动赛道表层冰面制备方法以及冰上运动赛道。

本发明一方面，提供了一种冰上运动赛道表层冰面制备方法，包括：

向冰面施用阴离子浓度为0.63mmol/L～10mmol/L的盐溶液，其中，所述盐溶液中阴离子选自氯离子、硝酸根离子、溴离子、碘离子、氯酸根离子、高氯酸根离子和硫氰酸根离子中的至少一种；以及

控制冰面温度为-4℃～14℃使所述盐溶液自然冻结。

在其中一个实施例中，控制冰面温度为-6℃～-7℃使所述盐溶液自然冻结。

在其中一个实施例中，所述盐溶液中阴离子为氯离子，氯离子的浓度为2.5mmol/L～10mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液中阴离子为硝酸根离子，硝酸根离子的浓度为2.5mmol/L～8mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液中阴离子为溴离子，溴离子的浓度为2.5mmol/L～6mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液为碘离子，碘离子的浓度为2.5mmol/L～5mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液中阴离子为氯酸根离子，氯酸根离子的浓度为1mmol/L～5mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液中阴离子为高氯酸根离子，高氯酸根离子的浓度为1mmol/L～4mmol/L。

在其中一个实施例中，所述盐溶液为中阴离子为硫氰酸根离子，硫氰酸根离子的浓度为0.63mmol/L～3mmol/L。

本发明还一方面，提供所述的冰上运动赛道表层冰面制备方法制备得到的冰上运动赛道。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的冰上运动赛道表层冰面制备方法，采用特定浓度和特定阴离子的盐溶液代替现有技术中的纯水施加在冰面上进行冻结，这些阴离子可以在水中形成水合离子，由此产生的冰面和运动器械接触时，由于水合离子的存在，在接触面会产生水合斥力(静电斥力)，从而降低了摩擦副的实际接触压力，进而降低了冰面的摩擦系数。冻结时温度控制在-4℃～14℃，由于盐溶液的浓度较低，在该温度范围内，冻结所需时间不会超过30s，形成的冰结晶形貌佳，冰面的摩擦系数不会增加。此外，冰的结构中，氢键越多，冰面在受到压力时越容易被破坏，发生开裂，而水合离子的形成，破坏了原有水分子之间的氢键连接，因此，本发明提供的冰上运动赛道表层冰面制备方法还可以有效避免冰面开裂。

进一步，本发明提供的冰上运动赛道表层冰面制备方法，添加的盐溶液不会过多影响赛道原有冰面，具有影响小、成本低、实用性好的特点。

具体实施方式

现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。

因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。

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“和/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。

除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如，因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。

本发明实施例提供了一种冰上运动赛道表层冰面制备方法，包括：

向冰面施用浓度为阴离子浓度为0.63mmol/L～10mmol/L的盐溶液，其中，所述盐溶液中阴离子选自氯离子、硝酸根离子、溴离子、碘离子、氯酸根离子、高氯酸根离子和硫氰酸根离子中的至少一种，阳离子选自金属离子；

控制冰面温度为-4℃～14℃使所述盐溶液自然冻结。

所述盐溶液中阳离子无特别限定，可以包括但不限于Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、NH₄ ⁺等。

在一些实施方式中，控制冰面温度为-6℃～-7℃。该温度范围，盐溶液可以很好的冻结且能源消耗更低。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自氯离子，氯离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为2.5mmol/L～10mmol/L。氯离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自硝酸根离子，硝酸根离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为2.5mmol/L～8mmol/L。硝酸根离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自溴离子，溴离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为2.5mmol/L～6mmol/L。溴离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自碘离子，碘离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为2.5mmol/L～5mmol/L。碘离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自氯酸根离子，氯酸根离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为1mmol/L～5mmol/L。氯酸根离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自高氯酸根离子，高氯酸根离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为1mmol/L～4mmol/L。高氯酸根离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

在一些实施方式中，所述盐溶液中阴离子选自硫氰酸根离子，硫氰酸根离子的浓度可以为0.63mmol/L～10mmol/L之间的任意值，例如还可以为1.25mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L、7mmol/L、7.5mmol/L、8mmol/L、8.5mmol/L、9mmol/L、9.5mmol/L，优选为0.63mmol/L～3mmol/L。硫氰酸根离子的浓度太低则无法有效降低冰面摩擦系数，浓度太高会导致溶液凝固点降低，难以结冰。

以下结合具体实施例对本发明的温感面膜进一步详细的说明。旨在对本发明做进一步的详细说明，以帮助本领域技术及研究人员进一步理解本发明，有关技术条件等并不构成对本发明的任何限制。在本发明权利要求范围内所做的任何形式的修改，均在本发明权利要求的保护范围之内。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。

实施例1

1、称取146.25g氯化钠，加入浇冰车的水箱中，水箱容积为1m³，向水箱中加满水充分溶解，配置成浇冰溶液，该溶液中的氯化钠浓度为2.5mmol/L，氯离子浓度为2.5mmol/L。

2、浇冰车绕冰场一周将浇冰溶液浇至冰面，浇冰车绕冰场一周喷洒步骤1制备得到的氯化钠水溶液至冰面，待30分钟后冰面完全冻结，得到赛道表层冰面。

实施例2

1、称取186.4g氯化钾，加入浇冰车的水箱中，水箱容积为1m³，向水箱中加满水充分溶解，配置成浇冰溶液，该溶液中氯化钠浓度为2.5mmol/L，氯离子浓度为2.5mmol/L。