KR100927100B1 - 인조 잔디 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조 잔디 제조 방법에 관한 것으로, (가) 롤 상태의 모재를 준비하는 단계와; (나) 상기 모재를 풀어 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 일면에 복수 개의 돌출부를 열간 성형한 후 - 5 내지 10℃로 냉각하는 단계와; (다) 상기 모재를 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 돌출부가 형성된 동일면에 복수 개의 함수 요입부를 열간 성형한 후 -5 내지 10℃로 냉각하는 단계와; (라) 상기 모재의 각 돌출부에 복수 개의 잔디 파일을 터프팅하고, 상기 모재의 하부면을 백 코팅하는 단계와; (마) 상기 모재를 관통하는 복수 개의 통수공을 각기 지그재그로 형성한 후 롤 상태로 권취하는 단계를 포함하여 구성됨으로써, 통수성과 함수성이 우수한 인조 잔디를 대량 생산할 수 있으며, 롤러 방식을 채택하여 돌출부, 함수 요입부 및 통수공 등을 형성할 수 있어 작업 생산성이 우수함은 물론, 돌출부 및 함수 요입부를 열간 성형 가공후 냉각 공정을 수행함으로써 성형후 발생되는 수축과 같은 결함을 미연에 방지하는 효과가 있다.

인조 잔디, 통수, 함수, 배수

Description

인조 잔디 제조 방법 { Method for manufacturing artificial turf }

본 발명은 인조 잔디 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 옥외에 설치되는 인조 잔디를 제조함에 있어 주변 환경 변화에 무관하게 균일한 배수를 구현하고, 터프팅된 인조 잔디의 말단부를 바람직하게 고정 지지할 수 있도록 백-코팅(back coating)하는 인조 잔디 제조 방법에 관한 것이다.

실외 인조 잔디 축구장은 투수성이 양호한 아스콘 또는 콘크리트 재질의 지반 배수층의 상부면에 인조 잔디 파일을 터프팅(tufting)과 같은 방법으로 합성 수지 재질의 지지체에 잔디를 직조하여 이루어진다. 그리고, 지지체는 인조 잔디 파일이 이탈되지 않도록 함과 아울러 지반 배수층과 바람직한 접착성을 제공하도록 인조 잔디 파일이 터프팅된 대향 면에 접착성이 양호한 합성 수지 재질의 코팅층이 형성되어 있다.

또한, 실외 인조 잔디 축구장은 양호한 배수성과 완충성(인조 잔디 파일의 복원 및 사용자의 부상을 해결하기 위한 것)을 제공하기 위하여 인조 잔디 파일이 터프팅된 지지체의 상부면에 규사로 포설된 통수 기층과 합성 수지 칩 예컨대 EDPM (Ethylene Propylene Diene Monomer), SBR (Styrene Butadiene Rubber) 또는 폐타이어 칩이 충전된 완충 기층이 순차적으로 적층되어 있다. 이러한 인조 잔디 축구장은 지반으로 통수된 빗물 등을 빗물, 오수 또는 하수 설비(이하 "배수 설비"라 한다)와 연결시키기 위해 암맹거가 설치될 수 있다.

그러나, 코팅층이 일면에 형성된 지지체를 갖는 인조 잔디로 조성된 축구장은 우천시 인조 잔디 표면에 제공된 빗물이 통수 기층과 완충 기층을 통과하여 지지체의 상부면에 지속적으로 충전되거나 그 표면을 따라 흐르기 때문에 빗물이 배수 설비로 원활하게 배수되지 못해 천연 잔디 축구장에 비하여 배수성이 불량한 단점이 있다.

이러한 단점을 개선하기 위한 일방안으로 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0413557호(이하 "종래 기술 1"이라한다.)에 개시된 기술은 코팅층이 일면에 형성된 섬유 기포지(전술된 지지체와 동일 구성임)에 임의 간격마다 구멍을 형성하여 투수되는 20%의 우수를 소화하도록 제안된 실외 축구장에 적용되는 인조 잔디에 관한 것이다.

그러나, 전술된 종래 기술 1은 코팅층이 일면에 형성된 섬유 기포지에 구멍을 형성한다고 기재되어 있을 뿐 형상, 크기 또는 위치 등의 기술적 기재가 없어 당업자 수준에서 종래 기술에 개시된 고안을 용이하게 실시할 수 없는 문제점이 있다.

예컨대, 종래 기술 1은 구멍이 적정 크기 이상이면 배수성이 매우 양호한 반면, 지지체의 기계적 특성이 저하되어 내구성문제를 야기하고, 사용자의 찰과상이나 화상 등을 미연에 방지하기 위하여 인조 잔디 축구장에 스프링클러 등을 이용하여 살수하여도 급속하게 배수가 이루어져 인조 잔디 표면이 건조되기 때문에 원하는 목적을 구현할 수 없는 문제점이 상존하고 있다.

또한, 이러한 단점을 개선하기 위한 다른 방안으로 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0230073호(이하 "종래 기술2"이라 한다.) 및 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2004-0023416 호(이하 "종래 기술 3"이라 한다.)에 개시된 기술은 바닥판(backing)(전술된 지지체와 동일한 구성)에 물빠짐 공구 또는 통공을 임의 간격마다 형성하여 인조 잔디 위에 내리는 빗물 등을 배수하고자 하는 실외 축구장에 적용되는 인조 잔디에 관한 것이다.

그러나, 이러한 종래 기술 2 및 3은 바닥판의 일면에 코팅층이 형성되어 있지 않아 인조 잔디 파일이 이탈되는 문제점이 있는 한편, 종래 기술 1에서 언급한 바와 같이 물빠짐 공구 또는 통공에 관련된 형상, 크기 또는 위치 등의 기술적 기재가 없어 당업자 수준에서 종래 기술에 개시된 고안을 용이하게 실시할 수 없는 문제점이 있다.

결과적으로, 종래 기술 1 내지 3에서 언급하고 있는 구멍, 물빠짐 공구 또는 통공은 배수성에 중점을 두고 제안된 것으로 함수성에 관련된 어떠한 기재도 찾아볼 수 없으며 현재 개발되어 적용되고 있는 실외 축구장용 인조 잔디 또한 함수성을 염두에 둔 제품이 없는 상태이다.

상기와 같은 단점과 문제점을 해소하기 위해서 본 출원인이 제안한 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0430917호 (등록일자: 2006.11.06, 이하 '선출원 기술'이라 한다)는 배수성과 함수성이 양호한 실외 축구장용 인조 잔디 구조체로서, 우천시 종래의 인조 잔디 축구장보다 신속하게 빗물을 배수할 수 있어 수중 경기시에도 바람직한 구장 조건을 만족하고, 배수성이 양호하여 인조 잔디 상태를 최적 상태로 유지할 수 있어 인조 잔디의 내구성을 개선함은 물론 인조 잔디가 건조 상태인 경우 스프링클러와 같은 수단을 이용하여 물을 살수하여도 완전 배수가 되지 않고 적정 용량의 물을 함수할 수 있어 적은 양으로도 지속적으로 바람직한 구장 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 본 출원인의 선출원 기술은 구조 및 구성 설명에 한정되어 있어 실제 선출원 기술의 인조 잔디를 제조하기가 용이하기 않음은 물론 대량 생산이 원활치 않았다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 통수성과 함수성이 우수한 인조 잔디를 대량 생산할 수 있는 인조 잔디 제조 방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은, (가) 롤 상태의 모재를 준비하는 단계와; (나) 상기 모재를 풀어 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 일면에 복수 개의 돌출부를 열간 성형한 후 - 5 내지 10℃로 냉각하는 단계와; (다) 상기 모재를 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 돌출부가 형성된 동일면에 복수 개의 함수 요입부를 열간 성형한 후 -5 내지 10℃로 냉각하는 단계와; (라) 상기 모재의 각 돌출부에 복수 개의 잔디 파일을 터프팅하고, 상기 모재의 하부면을 백 코팅하는 단계와; (마) 상기 모재를 관통하는 복수 개의 통수공을 각기 지그재그로 형성한 후 롤 상태로 권취하는 단계를 포함하여 구성된 인조 잔디 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 (라) 단계의 백 코팅 재질은 폴리우레탄, 페놀수지, 멜라민수지 또는 에폭시 수지와 같은 열경화성 합성 수지 중에서 임의로 선택된 하나이다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 (마) 단계의 통수공은 상기 모재의 하부면을 통해 펀칭되어 형성된다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 통수성과 함수성이 우수한 인조 잔디를 대량 생산할 수 있다.

둘째, 본 발명은 롤러 방식을 채택하여 돌출부, 함수 요입부 및 통수공 등을 형성할 수 있어 작업 생산성이 우수하다.

셋째, 본 발명은 돌출부 및 함수 요입부를 열간 성형 가공후 냉각 공정을 수행함으로써 성형후 발생되는 수축과 같은 결함을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 인조 잔디를 제조하는 개략적으로 설명하는 공정도이다.

(가) 돌출부 및 함수 요입부 형성

본 발명에 의한 인조 잔디용 모재(10)는 롤 상태를 준비된다.

롤 상태로 준비된 모재(10)는 권취롤(R1)로부터 제 1 성형 롤러(20)로 공급된다. 여기서, 제 2 성형 롤러(20)는 돌출부 성형 롤러(21)과 구동 롤러(23)로 구성되어 있다.

돌출부 성형 롤러(21)는 각기 대응된 요부(21a)가 롤러 표면에 형성되어 있다. 그리고 제 1 성형 롤러(20)는 40 내지 80℃로 가열된 상태로 준비되어 있다가 모재(10)가 공급되면 각기 한 쌍의 롤러(21)(23)들이 동시에 연동되면서 모재(10)의 표면에 돌출부(11)를 형성한다.

모재(10)는 먼저 제 1 성형 롤러(20)로 공급된다. 여기서, 모재(10)는 한 쌍의 돌출부 성형 롤러(21) 중에서 요부(21a)가 형성된 돌출부 성형 롤러(21)에 의해 표면에 열간 성형에 의해 돌출부(11)가 형성된다.

이후, 모재(10)는 - 5 내지 10℃로 일정하게 유지되는 제 1 냉각 챔버(C1)를 통과한다.

돌출부(11)가 형성된 모재(10)는 제 2 성형 롤러(30)로 공급되어 함수 요입부(12)가 돌출부(11)가 형성된 모재(10)의 상부면에 형성된다. 여기서, 제 2 성형 롤러(30)는 함수 요입부 성형 롤러(31)와 구동 롤러(33)으로 구성되어 있다.

함수 요입부 성형 롤러(31)는 각기 대응된 철부(31a)가 롤러 표면에 형성되어 있다. 그리고 제 2 성형 롤러(30)는 제 1 성형 롤러(20)와 동일하게 가열된 상태로 준비된 후 모재(10)가 공급되면 각기 한 쌍의 롤러(31)(33)들이 동시에 연동되면서 모재(10)의 표면에 함수 요입부(12)를 형성한다.

돌출부(11)가 표면에 형성된 모재(10)가 제 2 성형 롤러(30)에 공급되면 함수 요입부 성형 롤러(31)의 철부(31a)가 모재(10)의 표면을 열간 압축 성형에 의해 함수 요입부(12)가 형성된다.

이후 전술된 바와 같이, 모재(10)는 -5 내지 10℃로 일정하게 유지되는 제 2 냉각 챔버(C2)를 통과한다.

(나) 터프팅 및 백 코팅

전술된 바와 같이 돌출부(11)와 함수 요입부(12)가 형성된 모재(10)는 터프팅기(40)로 공급된다. 여기서, 터프팅기(40)는 모재(10)의 돌출부(11)에 속잔디 파일(15a)과 겉잔디 파일(15b)을 포함하는 잔디 파일(15)를 선택적으로 터프팅하며, 이때 잔디 파일(15)의 하단부는 모재(10)를 관통하여 노출된다.

이렇게 터프팅이 완료된 모재(10)는 하부면에 일정한 두께를 갖는 열경화성 합성 수지를 이용하여 백 코팅(13)하여 파일(15a)(15b)이 뽑히지 않도록 강력하게 지지한다. 여기서, 백 코팅 재질은 폴리우레탄, 페놀수지, 멜라민수지 또는 에폭시 수지와 같은 열경화성 합성 수지 중 하나이며, 미설명부호 '50'은 '백 코팅기'이다.

(다) 통수공 형성

터프팅이 완료된 모재(10)는 타공기(60)를 통과하면서 다수의 통수공(17)이 형성된다. 여기서, 통수공(17)은 모재(10)에 터프팅이 완료된 상태이기 때문에 상부면을 통해 통수공의 형성이 곤란하기 때문에 펀치를 하부면에 타격하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 바람직한 인조 잔디의 통수를 구현하기 위해서는 통수공(17)을 행 단위로 일정 간격 이격되어 형성되며 보다 상세하게는 인접된 행들(n행과 n_1행)에 형성된 통수공(17)은 각기 지그재그 형태로 형성되어 바람직한 통수가 구현되도록 하는 것이 바람직하다. 결과적으로, n행의 인접된 i 및 i_1번 통수공(17)과 n_1행의 j번 통수공(17)은 각기 정삼각형을 이루도록 형성되는 것이 가장 바람직하며 그 이유로는 인접된 통수공(17)이 동일 거리상에 위치됨과 동시에 빠른 통수를 구현하기 위함이다.

이렇게 통수공(17)이 형성된 모재(10)는 권취 롤러(R2)에 권취되어 검사후 출고된다.

이상과 같은 공정이 완료된 모재는 실제 옥외에 인조 잔디로서 설치되는 경우에는 전술된 바와 같이 인조 잔디 파일(15a)(15b)가 터프팅된 상부면에 규사로 포설된 통수 기층(100)과 합성 수지 칩 예컨대 EDPM (Ethylene Propylene Diene Monomer), SBR (Styrene Butadiene Rubber) 또는 폐타이어 칩이 충전된 완충 기층(200)이 순차적으로 적층되어 사용된다.

여기서, 본 발명의 기술적 사상으로부터 용이하게 변형 실시될 수 있는 실시예를 살펴보면, 먼저 롤 상태의 모재를 사용하지 않고 시트(sheet) 단위로 작업할 수 있으나 이러한 작업 공정은 작업 생산성이 낮아 바람직하지 못하며, 통수공이 미리 형성된 모재를 사용한 후 백코팅 과정에서 마스크를 이용하여 백코팅을 할 수 있으나 이러한 공정은 정밀도가 요구되어 작업 생산성이 낮음은 물론 제조 단가가 상승되는 단점이 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 전술된 실시예(들)에 한정되어 설명되었지만 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상이 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인조 잔디를 제조하는 개략적으로 설명하는 공정도이다.

도 3은 도 1의 제조 방법에 의해 제조된 인조 잔디를 나타내는 저면도이다.

<< 도면 주요부분에 대한 설명>>

10 : 모재 11 : 돌출부

12 : 함수 요입부 13 : 백 코팅

15 : 잔디 파일 17 : 통수공

20, 30 : 성형 롤러

40 : 터프팅기 50 : 백 코팅기

60 : 타공기

C1, C2 : 냉각 챔버

Claims (3)

1. (가) 롤 상태의 모재를 준비하는 단계와;

   (나) 상기 모재를 풀어 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 일면에 복수 개의 돌출부를 열간 성형한 후 - 5 내지 10℃로 냉각하는 단계와;

   (다) 상기 모재를 40 내지 80℃로 가열된 성형 롤러에 공급하여 상기 모재의 돌출부가 형성된 동일면에 복수 개의 함수 요입부를 열간 성형한 후 -5 내지 10℃로 냉각하는 단계와;

   (라) 상기 모재의 각 돌출부에 복수 개의 잔디 파일을 터프팅하고, 상기 모재의 하부면을 백 코팅하는 단계와;

   (마) 상기 모재를 관통하는 복수 개의 통수공을 각기 지그재그로 형성한 후 롤 상태로 권취하는 단계를 포함하여 구성된 인조 잔디 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 (라) 단계의 백 코팅 재질은 폴리우레탄, 페놀수지, 멜라민수지 또는 에폭시 수지와 같은 열경화성 합성 수지 중에서 임의로 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 인조 잔디 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 (마) 단계의 통수공은 상기 모재의 하부면을 통해 펀칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인조 잔디 제조 방법.

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