JP3235455U - 全体的に回収可能な人工芝生 - Google Patents

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Abstract

【課題】環境に優しく、接着剤を使用することなく、且つ排水孔を開けることなく、高い排水及び高い引き抜き力を実現できるなどという優れた性能を有する、全体的に回収可能な人工芝生を提供する。【解決手段】人工芝糸1と、基布層2と、根部芝糸溶融層3と、底布層4とを含む全体的に回収可能な人工芝生を開示する。人工芝糸は、基布層上にタフティングされ、且つ人工芝糸の根部は、基布層を貫通して、基布層の底部に位置する根部芝糸が得られ、根部芝糸溶融層は、基布層と底布層との間に位置し、根部芝糸を溶融させて、冷却定型させた後、根部芝糸溶融層が得られ、且つ基布層と、人工芝糸と、底布層と一体化されている。【選択図】図1

Description

本考案は、人工芝生の技術分野に関し、より具体的には、全体的に回収可能な人工芝生に関する。
現在、人工芝生業界は、急速に発展しており、その応用分野は、伝統的な運動場所から娯楽場所へ浸透しつつあり、業界の発展に伴う問題も徐々に顕在化し始めている。人工芝生の使用寿命は、8〜12年と様々であり、また、人工芝生の規模が非常に大きく、産生した廃棄芝生の回収・再利用が困難であり、これにより、深刻な環境汚染となっている。したがって、廃棄芝生をどのように回収・再利用可能にするかが人工芝生研究の重点となっている。
人工芝生は、人工芝糸と、基布と、接着剤の3つの部分からなり、人工芝糸の材質としては、主にPE、PP及びPAがあり、基布の材質としては、主にPP、PET及びPAがあり、いずれも熱可塑性材料であり、回収再利用が可能である。しかし、人工芝生の背面としては、主にスチレンブタジエンラテックス、アクリルラテックス又はPU接着剤があり、いずれも熱硬化材料であるため、人工芝糸や基布と化学的不適合且つ剥離困難である。そのため、従来の人工芝生に対して、一部回収、即ち、人工芝糸の回収しか実現できず、残りの基布と背面は、埋め立て処理しかできない。全体的に回収可能な人工芝生を実現するための核心的問題は、背面の従来の伝統的技術を改良することであり、熱可塑性材料で伝統的な接着剤を置き換えるのがこの問題を解決する方法の一つである。
従来から、公開特許CN102808368A、CN104060518Aには熱可塑性材料で伝統的な接着剤を置き換える発明が開示されているが、しかし、依然として以下の欠点が存在する。
(1)公開特許CN102808368A、CN104060518Aでは、芝糸の引き抜き抵抗力が低く、運動芝糸と高密度レジャー芝糸の引き抜き抵抗力が国家基準に達していない。
(2)公開特許CN102808368A、CN104060518Aでは、システムの透水性が低いため、排水孔を開けて排水機能を実現する必要がある。
(3)公開特許CN104060518Aでは、TPR、TPE及びTPUは熱可塑性材料であり、背面の接着剤量が少なくとも800g/m2であり、普通芝生の性能に達していないがコストが非常に高くなってしまい、社会への普及が非常に困難である。
そのため、コスト抑制、品質向上及び製品革新が強く求められている新たな情勢下で、どのように全体的に回収可能な人工芝生を提供するかは当業者が早急な解決の待たれる問題である。
本考案は上記した従来技術の問題に鑑みなされたもので、全体的に回収可能で、環境に優しく、接着剤を使用することなく、且つ排水孔を開けることなく、高い排水及び高い引き抜き抵抗力などの優れた性能を実現できる人工芝生を提供することを、目的とする。
上記目的を実現するために、本考案は、以下の技術案を用いる。
人工芝糸(1)と、基布層(2)と、根部芝糸溶融層(3)とを含む全体的に回収可能な人工芝生であって、前記人工芝糸(1)は、前記基布層(2)上にタフティングされ、且つ前記人工芝糸(1)の根部は、前記基布層(2)を貫通して、前記基布層(2)の底部に位置する根部芝糸が得られ、前記根部芝糸を溶融させて、冷却定型させた後、前記根部芝糸溶融層(3)が得られ、底布層(4)をさらに含み、前記根部芝糸溶融層(3)は、前記基布層(2)と前記底布層(4)との間に位置し、且つ前記底布層(4)は、前記根部芝糸溶融層(3)を介して前記基布層(2)と前記人工芝糸(1)と一体化されている。
上記好適技術案の有益な効果は、本考案の全体的に回収可能な人工芝生の芝糸の固定は、直立人工芝糸から離れた根部芝糸を溶融接着することによって、一体化させることで実現されることである。その利点は、人工芝生の成分が単一で、いずれも熱可塑性材料であり、芝生回収段階では、芝生をきれいに洗浄し、破砕して造粒すればよく、接着剤の使用には全く触れず、原材料の消耗が減少したことである。
好ましくは、前記基布層(2)は、ステッチボンド不織布を採用しており、前記底布層(4)は、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布を採用している。
上記好適技術案の有益な効果は、基布層は、ステッチボンド不織布を採用しており、より優れた耐熱性を有し、サイズ収縮率が低いとともに、一部の再生繊維があり、環境保全要求を満たし、底布層は、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布を採用して、良好な透水性を有し、耐熱安定性が高いことである。
好ましくは、前記ステッチボンド不織布の坪量は、100〜350g/m2である。
上記好適技術案の有益な効果は、坪量が100〜350g/m2である場合、製品品質要求を満たし、坪量が100g/m2未満である場合、基布強度が低く、生産需要を満たすことができない。坪量が350g/m2よりも大きい場合、基布強度が大きすぎ、タフティング工程の生産が困難であり、製品品質と生産要求を総合し、ステッチボンド不織布の坪量が100〜350g/m2であることを選択する。
好ましくは、前記ステッチボンド不織布は、ポリエステル長繊維と、ポリエステル短繊維と作成され、前記ステッチボンド不織布におけるポリエステル長繊維の仕様は、100D〜200Dであり、前記ポリエステル短繊維の仕様は、5D〜20Dである。
上記好適技術案の有益な効果は、ステッチボンド不織布におけるポリエステル長繊維の仕様が100D〜200Dであり、基布の良好底布の経方向の強度を増加させることである。この仕様範囲は、生産要求を満たすためのものである。
好ましくは、前記エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布の坪量は、10〜200g/m2である。
好ましくは、前記エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布は、融点が250〜260℃であるポリエステル長繊維と、融点が150〜180℃であるポリエステル長繊維とで作成される。
上記好適技術案の有益な効果は、低融点ポリエステル長繊維が融点温度に達した時に溶融し、冷却硬化後、ポリエステル長繊維の間に物理接続ポイントを形成し、底布の硬度を向上させることである。
好ましくは、前記基布層(2)と前記底布層(4)は、前記基布層(2)と前記底布層(4)の経方向収縮率≦0.3%、緯方向収縮率≦0.2%(試験条件:110℃のオーブンで1hour置く)になるように熱定型処理される。
上記好適技術案の有益な効果は、製品生産過程における収縮率が低く、製品サイズが安定し、耐久性が有ることである。
さらに好ましくは、前記全体的に回収可能な人工芝生の製造方法は、
前記基布層(2)と前記底布層(4)とを熱定型処理するステップ(1)と、
熱定型処理後の基布を芝生タフティングに用いて、芝生の中間製品を製造するステップ(2)と、
タフティングされた中間製品を底布長層にてホットローラにより再検査するステップ(3)であって、ホットローラの温度は、170℃であり、前記全体的に回収可能な人工芝生を得ることができるステップ(3)とを含む。
好ましくは、前記熱定型処理は、具体的には、前記基布層(2)と前記底布層(4)とをオーブンで熱処理し、オーブン温度が140〜200℃であり、処理後の底布の基布の緯方向収縮率が0〜0.3%であり、経方向収縮率が0〜0.2%であり、試験条件が110℃、1hourである。
好ましくは、前記熱定型処理は、具体的には、前記基布層(2)と前記底布層(4)とを二重ホットローラで熱間圧延処理し、基布の両表面がいずれもホットローラ表面に接触し、ホットローラ温度を140〜180℃に設定し、熱定型速度を10〜20m/minに設定する。
上記技術案から分かるように、本考案は、従来技術に比べて、全体的に回収可能な人工芝生を公開提供する。本考案は、従来の回収可能な芝生に対して、以下のような有益な効果を有する。
(1)本考案による人工芝生の浸水率がより高く、より良好な透水性を有する。
(2)本考案による人工芝生のプロセスがより簡単で、コストがより低い。
(3)本考案による人工芝生の背面は、草の根が見えるように設計されてもよく、さらに自動化裁断に有利であり、同じ面積の芝生の坪量がより軽く、輸送舗装が容易である。
本考案の人工芝生の側面構造概略図である。 本考案の人工芝生の底面構造概略図である。
以下、添付図面を参照しながら、本考案の実施例における技術案を明瞭且つ完全に記述する。明らかに、記述された実施例は、本考案の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。本考案における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払わない前提で得られたすべての他の実施例は、いずれも本考案の保護範囲に属する。
本考案の実施例は、人工芝糸(1)と、基布層(2)と、根部芝糸溶融層(3)とを含む全体的に回収可能な人工芝生を開示する。人工芝糸(1)は、基布層(2)上にタフティングされ、且つ人工芝糸(1)の根部は、基布層(2)を貫通して、基布層(2)の底部に位置する根部芝糸が得られ、根部芝糸を溶融させて、冷却固化させた後、根部芝糸溶融層(3)が得られ、底布層(4)をさらに含み、根部芝糸溶融層(3)は、基布層(2)と底布層(4)との間に位置し、且つ底布層(4)は、根部芝糸溶融層(3)を介して基布層(2)と人工芝糸(1)と一体化されている。
技術案をさらに最適化するために、基布層(2)と底布層(4)は、ステッチボンド不織布、紡糸不織布、スパンレース不織布、エアースルー不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布のうちのいずれか一つを採用している。
技術案をさらに最適化するために、基布層(2)は、ステッチボンド不織布を採用しており、底布層(4)は、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布を採用している。
技術案をさらに最適化するために、ステッチボンド不織布の坪量は、100〜350g/m2であり、ステッチボンド不織布は、ポリエステル長繊維と、ポリエステル短繊維とで作成され、ポリエステル長繊維の仕様は、100D〜200Dであり、ポリエステル短繊維の仕様は、5D〜20Dである。
技術案をさらに最適化するために、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布の坪量は、10〜200g/m2であり、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布は、融点が250〜260℃であるポリエステル長繊維と、融点が150〜180℃であるポリエステル長繊維と作成される。
技術案をさらに最適化するために、基布層(2)と底布層(4)は、基布層(2)と底布層(4)の経方向収縮率≦0.3%、緯方向収縮率≦0.2%になるように熱定型処理される。
さらに好ましくは、全体的に回収可能な人工芝生の製造方法は、
基布層(2)と底布層(4)とを熱定型処理するステップ(1)と、
熱定型処理後の基布を芝生タフティングに用いて、芝生の中間製品を製造するステップ(2)と、
タフティングされた中間製品を底布長層にてホットローラにより再検査するステップ(3)であって、ホットローラの温度は、170℃であり、全体的に回収可能な人工芝生を得ることができるステップ(3)とを含む。
技術案をさらに最適化するために、熱定型処理は、具体的には、基布層(2)と底布層(4)とをオーブンで熱処理し、オーブン温度が140〜200℃であり、処理後の底布の基布の緯方向収縮率が0〜0.3%であり、経方向収縮率が0〜0.2%であり、試験条件が110℃、1hourである。
又は、熱定型処理は、具体的には、基布層(2)と底布層(4)とを二重ホットローラで熱間圧延処理し、基布の両表面がいずれもホットローラ表面に接触し、ホットローラ温度を140〜180℃に設定し、熱定型速度を10〜20m/minに設定する。
本考案の実施例1は、人工芝糸(1)と、基布層(2)と、根部芝糸溶融層(3)とを含む全体的に回収可能な人工芝生を開示する。人工芝糸(1)は、基布層(2)上にタフティングされ、且つ人工芝糸(1)の根部は、基布層(2)を貫通して、基布層(2)の底部に位置する根部芝糸が得られ、根部芝糸を溶融させて、冷却定型させた後、根部芝糸溶融層(3)が得られ、底布層(4)をさらに含み、根部芝糸溶融層(3)は、基布層(2)と底布層(4)との間に位置し、且つ底布層(4)は、根部芝糸溶融層(3)を介して基布層(2)と人工芝糸(1)と一体化されている。
そのうち、基布層(2)は、仕様が170g/m2であるPETステッチボンド不織布を採用しており、底布層(4)は、仕様が10g/m2であるPET不織布を採用している。
全体的に回収可能な人工芝生の製造方法は、以下のステップを含む。
(1)基布と底布の処理方法:基布層又は底布層をオーブンで熱処理し、オーブン温度が140〜200℃であり、処理後の底布の基布の緯方向収縮率が0〜0.3%であり、経方向収縮率が0〜0.2%であり、試験条件が110℃、1hourである。
(2)人工芝糸を基布にタフティングし、人工芝生の中間製品を製造する。
(3)ホットメルト過程:人工芝生の中間製品の人工芝糸から離れた片面に一層の底布層を貼り付け、ホットメルト過程において、底布層は、人工芝生の背面の直立人工芝糸から離れた片面とホットローラ面との間に介在し、人工芝生の背面の直立人工芝糸から離れた片面の根部芝糸は、ホットローラ表面にて溶融過程を実現し、この溶融過程において、クラスタ全体の芝糸は、単本芝糸と基布との接着一体化を実現し、ホットローラ温度が180℃であり、速度が3m/minである。人工芝生がホットローラから離れた後、人工芝生の人工芝糸から離れた片面を冷却定型させた後、人工芝生を巻き取って、芝生の最終製品を製造する。
人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
本考案の実施例2は、全体的に回収可能な人工芝生を開示する。具体的な技術案は、実施例1と実質的に同様であり、異なる点は、以下のみにある。
基布層(2)の仕様は、350g/m2のPETステッチボンド不織布であり、
底布層(4)の仕様は、150g/m2のPET不織布である。
人工芝生の芝糸の引き抜き力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
本考案の実施例3は、全体的に回収可能な人工芝生を開示する。具体的な技術案は、実施例1と実質的に同様であり、異なる点は、以下のみにある。
基布層(2)の仕様:350g/m2のPETステッチボンド不織布、不織布短繊維の坪量が50Dであり、長繊維の坪量が150Dであり、
底布層(4)の仕様:20g/m2のPET不織布。
人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
本考案の実施例4は、全体的に回収可能な人工芝生を開示する。具体的な技術案は、実施例1と実質的に同様であり、異なる点は、以下のみにある。
基布層(2)の仕様:200g/m2のPETステッチボンド不織布、
底布層(4)の仕様:20g/m2のPET不織布。
基布と底布の処理方法:対応するプロセスで製造された基布又は底布を二重ホットローラで熱間圧延処理し、基布の両表面がいずれもホットローラ表面に接触し、ホットローラ温度を140〜180℃に設定し、熱定型速度を10〜20m/minに設定する。
人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
本考案の実施例5は、全体的に回収可能な人工芝生を開示する。具体的な技術案は、実施例4と実質的に同様であり、異なる点は、以下のみにある。
基布層(2)の仕様:300g/m2のPETステッチボンド不織布、
底布層(4)の仕様:80g/m2のPET不織布。
人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
本考案の実施例6は、全体的に回収可能な人工芝生を開示する。具体的な技術案は、実施例4と実質的に同様であり、異なる点は、以下のみにある。
基布層(2)の仕様:300g/m2のPETステッチボンド不織布、
底布層(4)の仕様:100g/m2のPET不織布。
人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率のデータは、表1に示すとおりである。
比較例1
本考案の比較例1は、全体的に回収可能な人工芝生の製造方法を開示する。具体的には、以下の通りである。
PEホットメルトパウダーを100g/m2のPET不織布と80g/m2PETのメッシュ複合基布Aに100g/m2の散粉量で均一に散布させ、オーブンで加熱し、温度は、160〜170℃であり、ホットメルトパウダーを溶融して粘性が発生することによって、メッシュ布と不織布とを接着して基布Aを得て、
PEホットメルトパウダーを80g/m2のPET不織布に70g/m2の散粉量で均一に散布させ、オーブン温度は、160〜170℃であり、ホットメルトパウダーを溶融して不織布表面に接着して基布Bを得て、
人工芝糸を基布A上にタフティングし、メッシュは、人工芝糸から離れた片面にあり、3/8行ピッチであり、15針であり、芝生の中間製品を得て、基布を芝生の中間製品とともにホットローラで複合し、基布Bの散粉面をメッシュ表面に貼り合わせ、熱複合速度は、2m/minであり、温度は、180〜190℃であり、冷却定型後、全体的に回収可能な人工芝生を得る。
比較例2
本考案の比較例2は、全体的に回収可能な人工芝生の製造方法を開示する。具体的には、以下の通りである。
EVAホットメルトパウダーを220g/m2のPET不織布に90g/m2の散粉量で均一に散布させ、オーブンで加熱し、温度は、140〜150℃であり、ホットメルトパウダーを溶融して粘性が発生することによって、PET不織布に接着し、冷却定型後、基布Aを得て、使用に備え、
EVAホットメルトパウダーを120g/m2のPET不織布に90g/m2の散粉量で均一に散布させ、オーブンで加熱し、温度は、140〜150℃であり、ホットメルトパウダーを溶融して粘性が発生することによって、PET不織布に接着し、冷却定型後、基布Bを得て、使用に備え、
人工芝糸を基布A上にタフティングして人工芝生の中間製品を製造し、ホットメルトラテックスは、人工芝糸から離れた片面にあり、3/8行ピッチであり、15針であり、その後、製造されたPET不織布の散粉面を中間製品の基布Bの人工芝糸から離れた片面に貼り合わせ、ホットメルトパウダーが付かないPET不織布の面をホットローラで加熱し、加熱温度を180〜190℃に制御し、人工芝糸の根部とホットメルトパウダーとを溶融させることによって、PET不織布と人工芝糸の根部及び底布を一体化に接着し、冷却、定型させて、全体的に回収可能な人工芝生を製造する。
各実施例における人工芝糸の製造方法は、以下の通りである。
原料組成は、HDPE 50部、LLDPE 37部、UV老化マスタバッチ 5部とカラーマスタバッチ 8部を採用しており、上記組成マスタバッチを自動供給機で均一に混合した後、一軸スクリュー押出機に加えて伸線を行って人工芝糸を製造し、芝糸延伸比は、4−6であり、熱水定型温度は、100℃である。DTEX 8000/6F人工芝糸を製造する。
性能試験
実施例1〜6と比較例1〜2で製造された人工芝生を取って性能試験を行い、試験の結果は、次の表1に示すとおりである。人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力は、FIFAが要求したISO4919−1978基準に従って試験を行い、芝生の浸水率試験基準は、FIFA Quality Programme for football Turf−Artificial Turf|Water permeability of carpetに従う。
(表1)人工芝生の芝糸の引き抜き抵抗力、芝生浸水率の試験結果
Figure 0003235455
本明細書における実施例は、全て漸進的な方式で記述され、各実施例は、他の実施例との差異に焦点を当てており、実施例における同じ又は同様の部分については、参照は行われてよい。実施例で開示される装置は、実施例で開示される方法と対応するため、比較的に簡単に記述され、方法のものに関連する部分については、方法の説明に対して参照が行われてよい。
上で開示された実施例は、当業者が本考案を実施又は使用することを可能にするために説明されている。これらの実施例への様々な修正は、当業者には明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本考案の精神又は範囲を逸脱することなく、他の実施例において実施されてよい。従って、本考案は、本明細書で説明されるこれらの実施例に限定されないが、本明細書で開示される原理および新規性に合致する最も広い範囲に適合すべきである。
1:人工芝糸
2:基布層
3:根部芝糸溶融層
4:底布層

Claims (7)

  1. 人工芝糸(1)と、基布層(2)と、根部芝糸溶融層(3)とを含み、前記人工芝糸(1)は、前記基布層(2)上にタフティングされ、且つ前記人工芝糸(1)の根部は、前記基布層(2)を貫通して、前記基布層(2)の底部に位置する根部芝糸が得られ、前記根部芝糸を溶融させて、冷却定型させた後、前記根部芝糸溶融層(3)が得られる全体的に回収可能な人工芝生であって、
    底布層(4)をさらに含み、前記根部芝糸溶融層(3)は、前記基布層(2)と前記底布層(4)との間に位置し、且つ前記底布層(4)は、前記根部芝糸溶融層(3)を介して前記基布層(2)と前記人工芝糸(1)と一体化されている、ことを特徴とする全体的に回収可能な人工芝生。
  2. 前記基布層(2)と前記底布層(4)は、ステッチボンド不織布、紡糸不織布、スパンレース不織布、エアースルー不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布のうちのいずれか一つを採用している、ことを特徴とする請求項1に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
  3. 前記基布層(2)は、ステッチボンド不織布を採用しており、前記底布層(4)は、エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布を採用している、ことを特徴とする請求項2に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
  4. 前記ステッチボンド不織布の坪量は、100〜350g/m2である、ことを特徴とする請求項3に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
  5. 前記ステッチボンド不織布は、ポリエステル長繊維と、ポリエステル短繊維とで作成され、前記ポリエステル長繊維の仕様は、100D〜200Dであり、前記ポリエステル短繊維の仕様は、5D〜20Dである、ことを特徴とする請求項3又は4に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
  6. 前記エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布の坪量は、10〜200g/m2である、ことを特徴とする請求項3に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
  7. 前記エアースルー長繊維不織布又はサーマルボンド長繊維不織布は、融点が250〜260℃であるポリエステル長繊維と、融点が150〜180℃であるポリエステル長繊維と作成される、ことを特徴とする請求項3又は6に記載の全体的に回収可能な人工芝生。
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