Sportmaterialen -en attributen beproefd bij Kiwa ISA Sport

De laboratoria van Kiwa ISA Sport werden in het voorjaar van 2023 geïntegreerd op het Kiwa-complex in Apeldoorn. Sinds maart werken hier in het sporttechnisch laboratorium zo’n dertig mensen.

De oude locatie bij Arnhem is nog niet helemaal verlaten. Door de historische banden met NOC*NSF, Papendal en de sportbonden vindt Kiwa ISA Sport het belangrijk om vertegenwoordigd en betrokken te blijven op Papendal. Daarom heeft Kiwa daar een kantoor aangehouden.

Geaccrediteerd testen

Hier in Apeldoorn is de expertise in huis voor het geaccrediteerd testen en beproeven van alles was nodig is voor kwalitatief hoogwaardige sportaccommodaties en sportfaciliteiten, zoals kunstgrasmatten, gymzaalvloeren ondergronden voor tennis (o.a. gravel en hardcourt), tennisballen, en hockeysticks.

Dit voor fabrikanten, eigenaren van sportaccommodaties en sportorganisaties in binnen- en buitenland. Voor het beproeven van sportattributen, -substraten, en -toebehoren maakt het net opleverde laboratorium zowel gebruik van standaard labapparatuur als maatwerkopstellingen die uniek zijn in hun soort.

Kiwa ISA Sport en het laboratorium hebben een naam hoog te houden. In Nederland is de organisatie geaccrediteerd door grote Nederlandse sportbonden zoals KNVB, KNLTB, KNHB, Atletiekunie en KNKV.

Op internationaal niveau zijn accreditaties afgegeven door FIBA, FIFA, World Rugby, ITF, FIH en World Athletics. Wereldwijd is er een beperkt aantal organisaties dat hieraan kan tippen.

Constructielab

Dat het laboratorium van Kiwa ISA Sport bepaald geen alledaags lab is, blijkt tijdens een rondleiding door Gert-Jan Kieft, laboratoriummanager Kiwa Infra & Sport.

De eerste stop is het constructielab waar alles aanwezig is om de gelaagdheid van gelaagde systemen te beproeven. Denk aan het uittesten van kunstgrasconstructies, gymnastiekvloeren en atletiekbanen.

“We bekijken of er sporttechnisch gezien voldoende demping, stroefheid, en torsiesterkte voor het opvangen van draaikrachten enzovoort zit in het substraat waarop gesport wordt.

We nemen daarbij de normen in ogenschouw zoals die gelden voor een noppenschoen voor voetbal of hockey op het veld, dan wel voor een zaalschoen als dit als zaalsport beoefend wordt.

We kijken ook naar het stuitgedrag van de bal op bijvoorbeeld een tennisondergrond in samenhang met de snelheid op de baan. Is dit te snel of te langzaam?

Daarvoor gebruiken we hier onder meer een ballenkanon voor tennisballen. Ook testen we de toplaag, zoals alle materialen in de opbouw van kunstgrassystemen.”

Balstuit meten

De verticale balstuit is exact te meten met een opstelling die een camera en een microfoon combineert.

“Op basis van de tijd tussen twee stuiten meet je de hoogte. We testen het meest met Adidasballen die aangeleverd worden door de FIFA. Wat ook kan, is het certificeren van hockeyballen voor de Internationale Hockeyfederatie, de FIH, en tennisballen voor de Internationale Tennisfederatie ITF.”

En ook de golfsport is klant. “Ons golfkanon schiet ballen weg. Dit om te testen of de balstuit binnen de grenzen van het natuurgras past.”

Veilige ondergrond kinderspeelplaatsen?

In deze ruimte test Kiwa ISA Sport ook of de ondergrond op kinderspeelplaatsen veilig genoeg is bij een val van bijvoorbeeld een klimtoestel.

“Er zijn specifieke testen voor speelondergronden voor het bepalen van de kritische valhoogtes. Zo stel je vast welke ondergrond geschikt is voor welk speelstation.”

Leidend is het ‘head injury criterion’, kortweg HIC.

“In bepaalde gedeelten van deze metalen kop van 4,5 kilo zitten op kritische plaatsen sensoren. We kunnen in drie axialen, dus x-, y- en z-richting, de valversnelling meten, waar indirect een vertraging uitrolt. Zo bereken je de impact bij aanraking met de ondergrond.”

Kunstgras sliding tester

Een bekend probleem bij het sporten op kunstgras is dat er bij slidings brandwonden kunnen optreden. Om dit risico te beperken zijn er door de sportkoepels normen opgesteld.

“Hiervoor is er de ‘kunstgras sliding tester voor skin friction’. Basis voor de test is de bepaling van de wrijvingscoëfficiënt tussen een siliconen huid en kunstgras, zowel droog als nat.

Die moet tussen zekere waardes liggen. Iets vergelijkbaars geldt voor de ondergrond in gymzalen en atletiekzaalvloeren.”

Betredingstest voor tennisbanen

Door naar de betredingsruimte. Hier staan diverse testopstellingen, waaronder een trolley met noppenrollen. Platen wrijven over het kunstgras heen en weer voor een vijfjaars verwachting van de levensduur.

Toegevoegde korrels maken de zaak extra ruw. “Hij gaat 6.000 keer heen en weer. We evalueren de situatie voor en na betreden. Vervolgens testen we de torsieweerstand en schokabsorptie. Ja, inderdaad versnelde veroudering. Deze platen wrijven sneller en harder in een week dan wat sporters normaal in 5 jaar zouden doen.”

Voor de tennissport wordt er vergelijkbaar beproefd. “Van elke tennisondergrond kun je met deze betredingstest de slijtvastheid testen.” En daar blijft het niet bij: “Zelfs doellijntechnologie kan getest worden.”

Materiaallab test kunststofvezels

Verder naar het materiaallab. Dit oogt meer zoals een laboratorium er meestal uitziet. Hier staat beproevingsapparatuur van bekende merken voor onder meer druk- en treksterktebepaling en microscopen om het materiaal in detail te kunnen observeren.

“We kijken bijvoorbeeld naar de lengte van vezels en hun dimensies. Een dwarsdoorsnede van een vezel leggen we onder de lichtmicroscoop en vergelijken we met een referentie, of we tellen het dichtheidspatroon van kunststofvezels.”

Verderop is iemand bezig om kunstsgrasmatten in stukken op te snijden.

“Dit is voor het testen van de vezeluittreksterkte. Is de kunststofvezel goed verlijmd? Anders valt de toplaag uit elkaar.”

De test gebeurt met apparatuur van Zwick Roell, type Z 2.5. “Deze noemen we de ‘Zwikky’, uitgerust met een gevoelige sensor. De truc bij het testen van zo’n getufte mat is de juiste vezel in het bosje te kiezen voor een representatieve trekproef. Dat is handwerk waar je goede ogen voor nodig hebt.”

Druk- en treksterke meten

Met de indrukwekkende trek- en drukbanken van Zwick worden onder meer kunstgrassprieten onder enorme krachten gezet.

“Met trek- en drukbanken meet je de treksterkte van de atletiekmat. Je weet dan bij welke rek deze breekt en hoe elastisch hij is. De drukbank gebruiken we ook voor herhaalde belastingtests. Daarmee test je of lopen op een grasmat of onderhoud door apparatuur geen sporen op de mat achterlaat.”

Het instrooimateriaal in de grasmat test het lab ook. “Rubberkorrels hebben een geheugen, we drukken ze samen met een halve megapascal gedurende drie dagen, en daarna een dag relaxatie. Dan moeten ze goed terugkomen.”

Rubbers en vezels fingerprinten

Er wordt ook getest of het gebruikte materiaal aan de samenstellingsrichtlijnen voldoet. Met een thermografische analyse (TGA) is de aard van componenten in rubbers te achterhalen.

Met een Differential Scanning Calorimeter (DSC) wordt gekeken hoeveel energie er nodig is om de smeltpunten van een vezelmonster te bepalen. In beide gevallen gebeurt dit tegen een referentie en met apparatuur van Perkin Elmer.

Daarbij gaat het erom dat de curves exact overeenkomen met die van de referenties, anders is er iets aan de samenstelling veranderd. “Je maakt een fingerprint van het materiaal met TGA voor rubbers en met DSC voor kunststof vezels.”

‘Martelapparatuur’ voor de atletiekvloer

En zo zijn er nog veel meer testen die dit lab onder meer volgens de FIFA-testmanual uitvoert:

• de waterdoorlaatbaarheidtest van grasmatten met en zonder instrooimateriaal
• een brandwerendheidstest voor de kunststofmat
• een versnelde verouderingstest met UV om te simuleren wat het kleurverschil is van instrooirubbers na langdurige blootstelling
• een test voor het meten van het effect op de treksterkte van de grasvezels na 5.000 uur ultraviolette straling, want dan mogen ze niet ineens bros zijn.

Te veel testen om op te noemen, laat staan ze allemaal te behandelen.

Het noemen waard zijn nog de ‘Taber test’ en de ‘Spike tester’. De Taber test is bedoeld voor het meten van de slijtage aan kunstgras. “Met slijpstenen in een 3.000 cyclus. We passen diverse fijnheidsgradaties toe, afhankelijk van de norm. Na de test mag er zoveel milligram maximaal aan slijtagemateriaal zijn opgetreden.”

De Spike tester is een ronddraaiende rotor met schoepen waarop spijkers zitten. Kieft over dit stukje ‘martelapparatuur’ voor de atletiekvloer:

“Hiermee kunnen we spike-betreding testen en het effect op de ondergrond van de baan. Met een noppenopzetstuk, kun je zo trouwens ook het effect van noppenschoenen zien op een grasmat. We kunnen ook op rubber of kurk testen.”