CN107383539A - 一种高性能可回收人造草坪及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高性能可回收人造草坪，包括人造草丝、基底布和热熔覆膜，热熔覆膜通过热熔的方式贴合在基底布的背面，人造草丝根部与热熔覆膜融结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：基体树脂：50‑90份，稀释剂：0‑4份，增强剂：0‑20份，抗老化助剂：0.1‑2份，色母粒：2‑6份，抗静电剂：0‑2份，填料：10‑50份。本发明提高草丝单根拔出力和整簇拔出力的同时使其整体实现可回收，草丝单根拔出力高，人造草坪尺寸稳定，不易收缩，底背耐候性优异，且整体可回收，实现资源的回收利用，加工方便易行，且成本可控。

Description

一种高性能可回收人造草坪及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人造草坪，具体的说是一种高性能可回收人造草坪及其制备方法。
背景技术
人造草坪是以非生命的塑料或化纤为原料加工而成，与天然草坪相比，人造草坪可在户外全天候使用，受雨雪天气影响小，维护简单，养护费用低，是天然草坪不可替代的。人造草坪发展越来越迅猛，不但应用到足球、曲棍球、橄榄球等运动领域，以及训练和公共运动操场等，而且在休闲娱乐场地和家庭庭院等场地的应用也越来越广泛。随着人造草坪的发展，市场对人造草坪的要求越来越高，高拔出力无论是对休闲类草坪还是运动草坪都尤为重要，尤其是运动草坪，直接体现了其耐用性。现有技术中，人造草坪的背部固定主要以羧基丁苯胶和聚氨酯胶为主，其覆盖在人造草坪背部用于固定人造草丝。由于人造草丝一般由非极性的聚烯烃材料制成，与羧基丁苯胶和聚氨酯胶的结合并不理想，所以经常出现拔出力偏低的情况，无法提供优秀的拔出力，单根人造草丝容易拔出。同时由于现有的丁苯背胶和PU背胶，都让人造草坪无法整体回收，给人造草坪的后期处理带了巨大的困扰。人造草坪经过多年的发展，很多的人造草坪场地到了更新换代的时候，废弃的人造草坪处理是迫在眉睫的大事。由于人造草丝和覆盖背胶无法相容，所以其整体回收基本不可行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提高草丝单根拔出力和整簇拔出力的同时使其整体实现可回收，草丝单根拔出力高，人造草坪尺寸稳定，不易收缩，底背耐候性优异，且整体可回收，实现资源的回收利用，加工方便易行，且成本可控。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种高性能可回收人造草坪，包括人造草丝、基底布和热熔覆膜，热熔覆膜通过热熔的方式贴合在基底布的背面，人造草丝根部与热熔覆膜融结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：基体树脂：50-90份，稀释剂：0-4份，增强剂：0-20份，抗老化助剂：0.1-2份，色母粒：2-6份，抗静电剂：0-2份，填料：10-50份。
高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；
㈡将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度120-180℃；
㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品；
㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机进行加热熔融，经由T型模头挤出，形成熔融状态的热熔覆膜，单螺杆挤出机温度160-240℃，单螺杆挤出机挤出量为10-200kg/h，T型模头的有效工作长度为2-6m；
㈤将人造草坪半成品经引布辊输送到复合辊，同时熔融状态的热熔覆膜进入复合辊，经过复合辊挤压，热熔覆膜贴合到人造草坪半成品上形成人造草坪成品，人造草坪成品经过引布辊进入烘箱，复合辊表面温度为60-120℃，熔融状态热熔覆膜的表面温度为160-220℃，复合辊速度为4-10m/min，引布辊和复合辊速度一致；
㈥人造草坪成品经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度70-120℃。
这样，本发明通过热熔覆膜成分的限定，热熔覆膜在热熔时，人造草丝根部融化到热熔覆膜中并融合为一个整体，从而使草丝单根拔出力提高，经检测草丝单根拔出力可提高10-20%，达到11-12N，草丝整簇拔出力提高5-10%，达到52-55 N，且人造草坪尺寸稳定，不易收缩，底背耐候性优异；另外，采用本发明成分热熔覆膜，可实现人造草坪整体可回收，实现资源的回收利用，加工方便易行，且成本可控，一举两得。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的高性能可回收人造草坪，其中述填料为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：10-20%，500-625目的颗粒：30-45%，180-250目的颗粒：余量。本发明为了提高填料与人造草丝的根部之间的摩擦力，进而提高草丝单根拔出力和草丝整簇拔出力，申请人通过研究发现，草丝单根拔出力与填料颗粒大小有着密切的联系，现有技术中一般较大粒径的颗粒具有更大的承载力和摩擦因数，更容易形成准直线形的强力链，导致摩擦特性的随机现象和结构突变增加；本申请中，随着填料颗粒的增大，草丝单根拔出力只有微小的提高，经检测约提高0.2-0.5 N，当增大到180-250目时，草丝单根拔出力反而开始下降；但通过研究发现，通过不同颗粒大小的填料的混合，却可有效提高草丝单根拔出力；本申请将上述不同颗粒大小的填料进行混合时，可使单根拔出力达到最优，经检测，草丝单根拔出力再提高10%左右，达到14-15N，草丝整簇拔出力提高5-8%，达到58-62N。
前述的高性能可回收人造草坪，其中填料是碳酸钙、硫酸钡、滑石粉或二氧化钛中的一种或几种。
前述的高性能可回收人造草坪，其中基体树脂是PP、PE、POE、EVA中的一种或几种。
前述的高性能可回收人造草坪，其中基体树脂是未经加工的树脂或回收塑料，所述回收塑料是人造草丝、人造草坪半成品、人造草坪或其他塑料制品的回收料或边角料。
前述的高性能可回收人造草坪，其中稀释剂是聚乙烯蜡或石蜡；增强剂是PE接枝马来酸酐、PP接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐中的一种或几种混合；抗老化助剂是受阻胺光稳定UV944和抗氧剂B215的混合物；抗静电剂是指非离子型抗静电剂。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的热熔覆膜设备的结构示意图。
图3是图2的侧视图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：PE树脂：85份，聚乙烯蜡：1份，PE接枝马来酸酐：8份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙30份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：10%，500-625目的颗粒：30%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度120℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度160℃，单螺杆挤出机4挤出量为10kg/h，T型模头5的有效工作长度为2m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为60℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为160℃，复合辊6速度为4m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度70℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力14N ，整簇拔出力58N。
实施例2
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：人造草丝回收料：85份，聚乙烯蜡：1份，PE接枝马来酸酐：8份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙30份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：15%，500-625目的颗粒：35%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度130℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度180℃，单螺杆挤出机4挤出量为80kg/h，T型模头5的有效工作长度为3m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为80℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为170℃，复合辊6速度为5m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度80℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力14N ，整簇拔出力60N。
实施例3
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：人造草坪回收料：85份，聚乙烯蜡：1份，PE接枝马来酸酐：8份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙30份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：16%，500-625目的颗粒：38%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度150℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度190℃，单螺杆挤出机4挤出量为50kg/h，T型模头5的有效工作长度为4m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为90℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为200℃，复合辊6速度为8m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度100℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力15N ，整簇拔出力61N。
实施例4
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：聚乙烯薄膜和聚丙烯板材回收料：85份，聚乙烯蜡：1份，PE接枝马来酸酐：8份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙30份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：18%，500-625目的颗粒：40%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度160℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度210℃，单螺杆挤出机4挤出量为150kg/h，T型模头5的有效工作长度为5m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为110℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为200℃，复合辊6速度为4-10m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度100℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力14.5N ，整簇拔出力60N。
实施例5
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：人造草丝回收料：75份，聚乙烯蜡：2份，POE接枝马来酸酐：12份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙20份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：19%，500-625目的颗粒：42%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度170℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度230℃，单螺杆挤出机4挤出量为190kg/h，T型模头5的有效工作长度为5m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为110℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为210℃，复合辊6速度为9m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度110℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力14N ，整簇拔出力58N。
实施例6
本实施例是一种高性能可回收人造草坪，结构如图1所示，包括人造草丝1、基底布2和热熔覆膜3，热熔覆膜3通过热熔的方式贴合在基底布2的背面，人造草丝1根部与热熔覆膜融3结合为一个整体；热熔覆膜按重量份包括：人造草坪半成品回收料：75份，聚乙烯蜡：2份，POE接枝马来酸酐：12份，UV944：1份，色母粒：4份，碳酸钙20份，非离子型抗静电剂1份。碳酸钙为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：20%，500-625目的颗粒：45%，180-250目的颗粒：余量。
本实施例的高性能可回收人造草坪的制备方法，包括以下步骤：㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；㈡如图2和图3所示，将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度180℃；㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品8；㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机4进行加热熔融，经由T型模头5挤出，形成熔融状态的热熔覆膜9，单螺杆挤出机4温度240℃，单螺杆挤出机4挤出量为200kg/h，T型模头5的有效工作长度为6m；㈤将人造草坪半成品经引布辊7输送到复合辊6，同时熔融状态的热熔覆膜9进入复合辊6，经过复合辊6挤压，热熔覆膜9贴合到人造草坪半成品8上形成人造草坪成品10，人造草坪成品10经过引布辊7进入烘箱，复合辊6表面温度为120℃，熔融状态热熔覆膜9的表面温度为220℃，复合辊6速度为10m/min，引布辊7和复合辊6速度一致；㈥人造草坪成品10经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度120℃。
经检测，本实施例人造草坪成品的单根拔出力15N ，整簇拔出力62N。
对比例
相同型号的人造草坪，背胶为丁苯胶人造草坪，单根拔出力为8N，整簇拔出力为42N。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种高性能可回收人造草坪，包括人造草丝(1)、基底布(2)和热熔覆膜(3)，所述热熔覆膜（3）通过热熔的方式贴合在所述基底布（2）的背面，所述人造草丝(1)根部与所述热熔覆膜融(3)结合为一个整体；其特征在于：所述热熔覆膜(3)按重量份包括：基体树脂：50-90份，稀释剂：0-4份，增强剂：0-20份，抗老化助剂：0.1-2份，色母粒：2-6份，抗静电剂：0-2份，填料：10-50份。
2.如权利要求1所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述填料为颗粒状，其按重量百分比包括：270-425目的颗粒：10-20%，500-625目的颗粒：30-45%，180-250目的颗粒：余量。
3.如权利要求1或2所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述填料是碳酸钙、硫酸钡、滑石粉或二氧化钛中的一种或几种。
4.如权利要求1或2所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述基体树脂是PP、PE、POE、EVA中的一种或几种。
5.如权利要求1或2所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述基体树脂是未经加工的树脂或回收塑料，所述回收塑料是人造草丝、人造草坪半成品、人造草坪或其他塑料制品的回收料或边角料。
6.如权利要求1或2所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述稀释剂是聚乙烯蜡或石蜡；所述增强剂是PE接枝马来酸酐、PP接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐中的一种或几种混合；所述抗老化助剂是受阻胺光稳定UV944和抗氧剂B215的混合物；所述抗静电剂是指非离子型抗静电剂。
7.如权利要求1所述的高性能可回收人造草坪，其特征在于：所述热熔覆膜的厚度为1-900 μm，重量为1-300g/m2，熔融指数为2-15g/10min。
8.如权利要求1所述的高性能可回收人造草坪的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
㈠将基体树脂、稀释剂、增强剂、抗老化助剂、色母粒和填料按设定比例混合，制成混合料；
㈡将混合料输送到双螺杆挤出机，经过造粒制成热熔覆膜料，双螺杆挤出机温度120-180℃；
㈢将人造草丝经过簇绒机，按照一定的针距和行距的要求，簇绒到基底布上，形成人造草坪半成品（8）；
㈣将热熔覆膜料输送到单螺杆挤出机（4）进行加热熔融，经由T型模头（5）挤出，形成熔融状态的热熔覆膜（9），单螺杆挤出机（4）温度160-240℃，单螺杆挤出机（4）挤出量为10-200kg/h，T型模头（5）的有效工作长度为2-6m；
㈤将人造草坪半成品经引布辊（7）输送到复合辊（6），同时熔融状态的热熔覆膜（9）进入复合辊（6），经过复合辊（6）挤压，热熔覆膜（9）贴合到人造草坪半成品（8）上形成人造草坪成品（10），人造草坪成品（10）经过引布辊（7）进入烘箱，复合辊（6）表面温度为60-120℃，熔融状态热熔覆膜（9）的表面温度为160-220℃，复合辊（6）速度为4-10m/min，引布辊（7）和复合辊（6）速度一致；
㈥人造草坪成品（10）经过热风烘箱进行定型，然后收卷包装，烘箱温度70-120℃。
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