CN101223318A - 用于硬化合成草皮表面的合成带状物的方法 - Google Patents

用于硬化合成草皮表面的合成带状物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于调节合成草皮系统的合成带状物的相对硬度的系统和方法。硬化剂被施加到合成草皮系统上，使得其对硬化剂起反应的合成带状物在施加硬化剂之后将变硬。

Description

用于硬化合成草皮表面的合成带状物的方法
相关申请
本申请要求享有2005年6月17日提交的美国临时专利申请系列号60/691,595的提交日的优先权；其内容作为参考引入在本文中。本申请也涉及美国专利Nos.6,338,885、6,723,412和2005年11月14日提交的、标题为“具有填充物捕集结构的合成草皮系统”的美国专利申请No.11/273,584，上述专利的全部内容均结合在此。
技术领域
本发明涉及一种合成草皮系统，更具体地说，涉及一种用于改变与合成草皮系统混合的合成带状物或纤维的硬度的系统和方法。
背景技术
合成草皮系统已经被用于一些通常在天然草皮或草地上进行的运动中。天然的草皮表面往往不会很好地经受磨损，而且通常需要大量的维护。此外，天然草皮表面的草皮通常在部分封闭或全封闭的体育场内生长得不好。总之，合成草皮表面比天然草皮表面更加经得起磨损，不需要同样多的维护，并且可以用于封闭的体育场中。
一些合成草地表面包括成排分布的合成材料的条、带状物或者纤维，这种合成材料从支撑垫垂直延伸出来，支撑垫具有的颗粒状物质-填充物或填充物层位于带状物之间，并在支撑垫之上。填充物质有助于将合成带状物支撑在通常直立的方位上。此外，填充物可以有助于合成草皮系统的弹性，并有助于其全面排水。经常使用的填充物组分包括硬颗粒状物质，例如沙子；软颗粒状物质，例如橡胶；以及其各种组合物。在需要附加排水或弹性的应用场合，支撑垫可以分别置于排水瓦管或弹性垫上。
合成纤维表示草地的叶片，这种叶片比较柔软且耐磨，并且通常由聚丙烯或聚乙烯构成。一部分合成带状物在颗粒状物质的填充物层上方延伸预定的距离，并为合成草皮系统提供更加类似于草地的外观。而且其中，合成带状物的暴露端还可对在棒球、足球、长曲棍球等项目中用的滚动球提供所需量的摩擦力。在一些情况下，当合成纤维的暴露端弯曲或折叠起来时，合成纤维相对于滚动球的摩擦系数会减小，并且因此，球将以比在天然草地表面上滚动时预期的速度相对更快的速度滚动。
当安装或使用包括合成草皮系统的运动表面时，不难发现，露出的合成带状物的一部分，或许是重要的一部分被弯曲或者被折叠，而不是保持相对直立状态。尽管折叠或弯曲的合成带状物对某些项目使用可能无害，但对其它一些项目，比如高水平的足球，那种情况是不希望有的。
合成草皮系统的早期设计集中于为特定的运动项目提供具有所需长度、硬度和间隔的合成带状物。因此，运动表面会不适应具有不同运动特性的其它项目。根据对运动项目所需的运动特性，有关的合成带状物的相应物理特性可以有所不同。例如，与其它的运动相比，在一项运动中可能优选为球在合成草地表面上以较快或较慢的速度滚动。这样，如果合成带状物的物理特性可以根据运动项目的所需运动特性或者参与者的比赛水平进行调节，那将是有利的。因此，不是合成带状物具有“固定”量的硬度和相对摩擦力，而是这些特性可以改变。在运动表面上举行不同项目的情况下，一些项目可能不情愿地在合成草皮表面上进行，因为这种合成草皮表面对该特定的运动项目可能具有小于最佳的运动特性。
因此，本发明涉及一种根据项目的所需运动特性而改变合成运动表面的物理特性的新方法。尤其是，本发明涉及硬化合成纤维的至少一部分的暴露端，当需要时，使得变硬的端部在相对直立的方位上保持预定的一段时间。
提供本发明以处理这些和其它需要考虑的事项。
发明内容
本发明涉及一种包含合成草皮表面的合成草皮系统，这种草皮表面包括多个可操作地连接到支撑垫的合成带状物；并且提供一种方法，该方法涉及修饰合成草皮表面，并将硬化剂施加到合成草皮表面上。当施加硬化剂时，合成带状物的初始硬度将会增加。
在本发明的一个方面，合成带状物可以包括聚丙烯或聚乙烯，而硬化剂可以包括二甘醇一丁基醚和丙烯酸(diethylene glycolmonobutyl ether and acrylic)。硬化剂可以为水溶性的或不溶于水的。
根据本发明的另一方面，合成草皮系统包括支撑垫、连接到支撑垫的第一和第二合成带状物以及硬化剂，该硬化剂能够可操作地附到第一合成带状物上，并且不能可操作地附到第二合成带状物上。这样，当施加硬化剂时，仅第一合成带状物的硬度将会增加。
通过阅读对附图以下的描述以及对本发明的详细说明，本发明的其它优点和情况将变得更加明显。
附图说明
图1为本发明的合成草皮系统的横截面图，表示将硬化剂施加其之前的合成带状物部分；
图2为图1中合成草皮系统在将硬化剂施加其之后的横截面图；
图3为本发明另一实施例的合成草皮系统在将硬化剂施加其之前的横截面图，其中，合成草皮系统包括对硬化剂起反应的第一合成带状物和对硬化剂不起反应的第二合成带状物；以及
图4为图3中合成草皮系统在将硬化剂施加其之后的横截面图。
具体实施方式
尽管本发明容许有多种不同形式的实施例，但在附图中所示出和将在这里本发明详细的优选实施例中所描述的要理解的本公开内容将视为是对本发明原理的举例说明，而不表示将本发明的广泛内容限定于举例说明的实施例中。
本发明涉及一种改变合成草皮系统10的物理特性的方法。参照图1，合成草皮系统10通常包括具有支撑垫12和多个合成纤维或带状物14的合成草皮表面。合成草皮表面10还可以包括填充物层16，该填充物层16位于支撑垫12之上并在合成带状物14之中。填充物层16包括一层颗粒状物质。该颗粒状物质可以包括任何类型的填料，包括、但不限于硬颗粒，比如沙子、软颗粒，比如橡胶，或者硬颗粒和软颗粒的各种组合物。
采用本领域普通技术人员已知的任何一种技术将合成带状物14可操作地连接到支撑垫12上，例如胶粘、缝合、热熔等。合成纤维14部分在填充物层16上方延伸，并因此露出表示草地的叶片。
在本发明的一种实施例中，采用刷子或其它类似物来修饰合成带状物14的暴露端，以使暴露端在相对直立的方位上竖立。硬化剂18被施加到露出的合成纤维14上，并且最后变干而粘附到合成纤维上。优选地，硬化剂18被喷射到合成带状物14上；然而，将要理解，本领域普通技术人员已知的其它类型的施加技术，例如涂刷可以用来便于将硬化剂18施加到合成带状物14上。如图2所示，一旦硬化剂18变干-通过自然干燥或者吹气干燥-合成带状物14的露出部分便硬化成为通常直立状态。
在优选的实施例中，硬化剂18包括二甘醇一丁基醚、丙烯酸类树脂、2，2-二甲砜基丙烷，和texanol(texanol)，并且还包括pH值大约为6-8。称为V-Restore的商品是Coatings Specialist Group提供的一种硬化剂，这种硬化剂能够用于本发明。
本发明注意到，能够可操作地施加和粘附到合成草皮系统的任何类型的硬化剂均可以用来使合成带状物变硬。进一步考虑到，本领域的普通技术人员还意识到，所述硬化剂的施加和数量将达到不同程度地提高合成带状物的硬度，并且还防止合成带状物老化而变成不弯曲、易碎并由此容易断裂。这样，考虑到由于运动项目所需的运动特性而需要优选等级的带状物硬度，人们可以容易地确定将要施加到合成带状物上的硬化剂数量。
硬化剂可以是有色的、无色的以及水溶性的或者不溶于水的。使用水溶性的硬化剂18提供适应和调节相对于合成带状物14的硬度和相应摩擦系数的合成草皮系统的运动特性的能力。也就是说，水溶性的硬化剂18可以施加到合成带状物14上，以硬化用在一种运动项目中的带状物；而后，硬化剂可以用水冲洗将其去除，以使合成带状物恢复到其变硬前的状态，用于另一运动项目中。
在本发明的另一实施例中，一部分合成带状物(用附图标记15表示)将不允许硬化剂18与其粘附。也就是说，硬化剂18将仅仅粘附到合成带状物14的预定部分，并因此变硬。这样，合成运动表面可以设计成，使其全部的硬度或者摩擦力可以相对于在项目中使用的物体，例如球、棍、鞋并根据合成表面所需的运动特性和合成带状物的类型及数量加以改变。
现在参照图3和4，具有局部反应的合成带状物的合成运动表面包括可操作地连接到支撑垫12的第一合成带状物14和第二合成带状物15。仅第一合成带状物14包括合作的物质，使得它对硬化剂18在施加到第一合成带状物上时起反应；但第二合成带状物15的组分不与硬化剂合作或者起反应，并因此，当施加硬化剂时，其硬度不会改变。当施加硬化剂18并随后变干结到合成草皮表面上时，仅第一合成带状物14会变硬，并且第二合成带状物15不会变硬。
如上所述，本发明提供一种合成的运动表面，其能够按照其预定用途和所需的运动特性而被构造；并因此包括种种构型的第一合成带状物14和第二合成带状物15。例如，在一些合成草皮系统的应用中，最好能具有足够量的折叠合成带状物，以有助于延缓置换填充物颗粒，例如溅洒填充物；而在其它的应用中，最好能具有足够量的通常为直立的合成带状物，以对滚动的球提供适当的阻力；并且在另外的应用中，使运动表面具有“较慢”或“较快”部分可能是有利的。
尽管已经举例说明并描述了本发明的具体实施例，但可以想到进行许多修改，只要不明显偏离本发明的精神，并且保护范围仅仅限于所附权利要求书的范围。

Claims (18)

1.一种用于包含合成草皮表面的合成草皮系统的方法，该草皮表面包括可操作地连接到支撑垫上的多个合成带状物，所述方法包括步骤：修饰合成草皮表面；和
将硬化剂施加到合成草皮表面上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，合成草皮表面还包括颗粒状物质的填充物层，该填充的层位于支撑垫的顶上并在多个合成带状物之中散开，使得各合成带状物部分在填充物层之上方延伸，多个合成带状物中的每一个都具有初始硬度，当施加硬化剂时，该初始硬度将增大。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，硬化剂为水溶性的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，硬化剂包括二甘醇一丁基醚。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，硬化剂包括丙烯酸。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在施加硬化剂之后空气干燥硬化剂的步骤。
7.一种用于包含合成草皮表面的合成草皮系统的方法，该草皮表面包括可操作地连接到支撑垫上的多个合成带状物，所述方法包括步骤：
提供具有多个合成带状物的合成草皮表面，所述多个合成带状物包括对硬化剂起反应的第一合成带状物和对硬化剂不起反应的第二合成带状物；
修饰合成草皮表面；和
将硬化剂施加到合成草皮表面上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，硬化剂包括二甘醇-丁基醚。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，硬化剂包括丙烯酸。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，硬化剂为水溶性的。
11.根据权利要求7所述的方法，还包括在施加硬化剂之后空气干燥硬化剂的步骤。
12.一种合成草皮系统，包括：
支撑垫；
可操作地连接到该支撑垫上的第一合成带状物；
可操作地连接到该支撑垫上的第二合成带状物；以及
硬化剂，其能够可操作地附到第一合成带状物上，并且不能可操作地附到第二合成带状物上。
13.根据权利要求12所述的合成草皮系统，其中，第一合成带状物包括聚丙烯或聚乙烯。
14.根据权利要求13所述的合成草皮系统，其中，硬化剂包括二甘醇一丁基醚。
15.根据权利要求14所述的合成草皮系统，其中，硬化剂包括丙烯酸。
16.根据权利要求12所述的合成草皮系统，其中，硬化剂为水溶性的。
17.根据权利要求12所述的合成草皮系统，其中，硬化剂为不溶于水的。
18.根据权利要求12所述的合成草皮系统，其中，硬化剂的pH值大约为6-8。
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