KR100948449B1 - 인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경 친화적이면서 흡취 흡습 기능에 의하여 온도조절 기능, 사용감의 향상과 유지관리의 용이성을 제공할 수 있도록 한 인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재에 관한 것으로서 천연광물질로 이루어진 미 분말 상태의 원료를 혼합하는 혼합단계와, 혼합된 원료에 바인더를 첨가하여 분말이 서로 뭉쳐질 수 있도록 하는 1차성형단계와, 분말이 뭉쳐지는 1차성형단계에서 바인더를 더 첨가하여 분말이 구 형상으로 뭉쳐지도록 하는 2차성형단계와, 2차성형단계의 구 형상물을 완전하게 성형하면서 크기별로 선별하는 3차성형단계와, 선별된 구 형상물을 구르기를 통하여 완성하는 최종성형단계와, 최종성형 된 구 형상물을 구워서 내,외부에 기공이 형성되도록 하는 소성단계로 완성하는 것이 특징이다.

인조잔디, 충진재

Description

인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재{MANUFACTURING METHOD OF FILLING METERIAL FOR ARTIFICIAL GRASS AND FILLING METERIAL}

본 발명은 인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유해성분의 저감으로 친환경적이면서 인체에 무해하도록 하는 조건을 유지하면서 투수성과 수분함수로 인한 지열감소로 인한 인조잔디의 활용성을 높일 수 있도록 한 충진재의 제공에 관한 것이다.

인조잔디는 천연잔디 대용으로 사용되는 것으로서 천연잔디는 시공비는 저렴하나 유지관리비용이 높은 천연잔디의 시공비용에 비하여 상대적으로 저렴한 유지, 관리비용 때문에 근자에 들어서 체육경기를 수행하는 운동장이나 산책로 또는 주택의 마당이나 건물의 옥상정원 등에 시공하여 사용하게 된다.

상기와 같은 인조잔디는 기술의 발전으로 거의 천연잔디에 버금가는 수준으로 시공되고 있으며, 학교, 공설, 또는 축구장, 풋살경기장 등과 같은 운동장에 많이 시공되고 있는 실정이다.

상기와 같이 시공되는 인조잔디의 시공구조를 간략하게 살펴보면, 지반 위에 침하방지와 배수를 고려하여 기초층을 구축하게 된다.

상기 기초층의 상부에는 베이스에 심어진 잔디파일이 직립 된 상태를 유지할 수 있도록 하면서 이용자들의 충격을 흡수할 수 있도록 충진재로서 작은 크기로 분쇄 또는 파쇄한 고무칩을 일정한 높이로 채워 잔디층을 형성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 인조잔디는 이용자들이 운동과정 또는 보행과정에서 발생하는 충격의 흡수를 잔디층을 구성하는 충진재에 의해서만 흡수하도록 하는 구조이기 때문에 충격 또는 진동흡수가 원활하지 못하여 이용자들의 신체에 상당한 부담을 주게 된다.

특히, 축구, 야구 등과 같이 순간적인 순발력을 필요로 하거나 슬라이딩, 점프 후 착지 등과 같이 과격한 운동경기에서 신발 등을 착용하고 있는 상태이나 특히 심한 충격과 진동이 발생하게 된다.

이는 충진재의 구성이 작은 크기로 분쇄 또는 파쇄된 고무칩을 사용하고 있기 때문에 불규칙적이면서 돌출된 부분이 많은 고무칩과 신체가 마찰함으로서 상당한 신체적 손상을 야기하는 것은 물론, 고무칩으로부터 발생하는 유해성분에 의하여 인체는 물론 주변환경을 열악하게 하고 오염시키는 원인이 된다.

또한, 운동과정에서 발생하는 충격을 충진재가 충분하게 흡수하지 못하고 잔디층 하방에 위치한 투수층과 이용자의 신체가 거의 직접적으로 닿는 형태가 됨으로서 경질의 투수층에 의하여 충격이 더욱 심화 되어 신체적인 손상이 크게 된다.

그리고, 강우 및 강설로 발생하는 수분은 투수층을 통하여 지반까지 이동된 후 최종 배출되는 데, 강우가 끝난 후 햇빛이 잔디층에 조사될 때 상당한 복사열이 발생하기 때문에 이용과정에서 잔디층이 쉽게 손상되는 원인이 되는 것은 물론, 인조잔디가 시공된 위치가 다른 지역보다 온도가 상승하는 열섬현상이 발생하여 이용 자들에게 상당한 불편을 주게 된다.

이는 잔디층에 채워지는 충진재가 고무칩으로 구성됨으로서 강우 또는 강설 시 수분에 의하여 부상하기 때문에 우수의 흐름을 따라 고무칩이 소실되어 인조잔디를 구성하는 프로파일을 정상적으로 유지하지 못하게 되므로 인조잔디의 표면이 불규칙하게 되는 등 유지 관리에 어려움이 있다.

고무칩의 특성상 수분을 흡수하지 못하므로 햇빛 조사시 자체적으로 수분을 증발시키기 못하여 발열이 촉진되며, 특히 검은색으로 되어 있어 높은 복사열을 발생시켜 인조잔디 표면의 온도를 급격하게 높이는 원인이 되고, 심할 경우 인조잔디 이용자들의 신체에 화상을 발생시키는 문제를 일으키게 된다.

뿐만 아니라, 폐기 처분되는 폐타이어 등을 이용하여 고무칩을 만들어 사용하기 때문에 각종 유해성분과 발암물질이 내재 된 상태에서 외부로 표출되므로 어지러움증이나 호흡곤란, 피부병유발 등 이용자들의 건강을 해치게 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 천연광물질로 이루어진 미 분말 상태의 원료를 혼합하는 혼합단계와, 혼합된 원료에 바인더를 첨가하여 분말이 서로 뭉쳐질 수 있도록 하는 1차성형단계와, 분말이 뭉쳐지는 1차성형단계에서 바인더를 더 첨가하여 분말이 구 형상으로 뭉쳐지도록 하는 2차성형단계와, 2차성형단계의 구 형상물을 완전하게 성형하면서 크기별로 선별하는 3차성형단계와, 선별된 구 형상물을 구르기를 통하여 완성하는 최종성형 단계와, 최종성형 된 구 형상물을 구워서 내,외부에 기공이 형성되도록 하는 소성단계로 완성하여 환경 친화적이면서 흡취 흡습 기능에 의하여 온도조절 기능, 사용감의 향상과 유지관리의 용이성을 제공할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 천연광물질로 구형에 가까운 충진재를 만들어 인조잔디를 구성하는 충진재로 사용함으로서 유지관리의 용이성을 제공하면서도 천연잔디와 같은 질감을 느낄 수 있고, 유해가스 또는 유해성분의 흡착으로 인체에 유익함을 제공함과 아울러 수분 함습과 증발로 인조잔디 표면의 온도가 높아지는 것을 방지하면서 충격력을 줄여 사용감을 높일 수 있고, 인조잔디를 천연잔디로 교체시 충진재를 재활용할 수 있기 때문에 2차적인 폐기물이 발생하지 않게 되는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제조방법과 사용예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 인조잔디용 충진재 제조과정을 도시한 공정 블럭도, 도 2는 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재를 도시한 간략적인 형태 사시도, 도 3은 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재의 외부표면 및 내부 기공을 도시한 확대 사진, 도 4는 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재가 인조잔디에 채워진 상태를 도시한 사진으로서 함께 설명한다.

인조잔디(100)는 지반(101)위치에 쇄석(102)과 투수콘크리트(103)를 타설하 여 기초층(104)을 형성하고, 상기 기초층(104)의 상부에는 베이스(105)에 프로파일(106)을 심은 잔디층(107)을 형성한다.

상기 잔디층(107)에는 베이스(105)에 심어진 프로파일(106)이 직립 된 상태를 유지할 수 있도록 하면서 이용자들의 충격을 흡수할 수 있도록 충진재(110)를 채워서 구성하게 된다.

본 발명에서는 인조잔디(100)에 채워지는 충진재(110)를 천연광물질로 이루어진 미분말 상태의 원료를 혼합하는 혼합단계와, 혼합된 원료를 바인더를 첨가하여 분말이 서로 뭉쳐질 수 있도록 하는 1차성형단계와, 분말이 뭉쳐지는 1차성형단계에서 바인더를 더 첨가하여 분말이 구 형상으로 뭉쳐지도록 하는 2차성형단계와, 2차성형단계의 구 형상물을 완전하게 성형하면서 구 형상의 크기별로 선별하는 3차성형단계와, 선별된 구 형상물을 구르기를 통하여 완성하는 최종성형단계와, 최종성형 된 구 형상물을 구워서 내,외부에 기공이 형성되도록 하는 소성단계로 완성한다.

물론, 소성단계 이후에는 일반적으로 행하는 냉각단계와 소성과 냉각 과정에서 구 형상물의 크기변화를 고려하여 한번 더 선별하는 재선별단계를 거치도록 하여도 무방할 것이다.

상기 혼합단계는 미분쇄된 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 폐주물사, 레미콘슬러지분말을 원료로 사용하게 되는 데, 상기 원료 중 하나는 전체 원료의 90 ∼ 99중량부로 하고, 나머지 원료 중 하나 또는 그 이상을 혼합한 첨가제로 1 ∼ 10중량부를 사용한다.

상기 첨가제의 사용은 완성된 충진재(100)의 내,외부에 기공을 더 많이 확보하여 비표면적을 넓게 함으로서 흡착, 흡수성을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 사용한다.

상기 충진재(100)의 원료로 사용되는 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 폐주물사 및 레미콘슬러지는 인체에 무해한 특성과 더불어 흡수성과 흡착성이 뛰어나 악취의 제거는 물론 함습 후 증발에 의한 가습기능(온도저하 기능)등이 탁월하다.

상기 1차성형단계는 통상적인 막대성형기에 혼합된 원료를 투입하여 이동시키면서 바인더를 분사시켜 원료가 서로 응집되어 뭉쳐질 수 있도록 한다.

상기 2차성형단계는 막대성형기를 통과한 원료에 바인더를 분사시켜 원료를 충분하게 응집시키면서 원판성형기를 통과시켜 구 형상물이 만들어지도록 한다.

상기 3차성형단계는 원판성형기에 의하여 만들어진 구 형상물을 회전선별망을 통하여 회전시키면서 구르기를 통하여 더욱 구 형상에 가깝게 만들면서 크기별로 선별할 수 있도록 한다.

상기 최종성형단계는 크기별로 선별된 구 형상물을 고속회전기에 투입하여 고속으로 회전시키면서 완전한 구 형상물로 성형시킨다.

상기 소성단계는 성형 완료된 구 형상물을 소성로에 투입하여 600∼1000℃의 온도에서 약 1시간 정도 소성시켜 완성하게 되는 데, 온도를 낮게 할 경우에는 구 형상물의 압축강도 확보가 어렵고, 온도가 너무 높을 경우에는 원료가 녹아 내리는 현상에 의하여 내, 외부에 기공을 확보하는 것이 어렵게 된다.

상기와 같이 구 형상으로 성형 되어 소성 된 충진재(110)는 다양한 크기가 있을 수 있으나 인조잔디(100)를 구성하는 프로파일(106)과 이용자들의 답압이나 사용감 등을 고려할 때 0.5∼2㎜정도의 굵기를 가지는 것이 좋다.

상기와 같이 완성된 충진재(110)를 인조잔디(100)에 채워서 사용할 경우에는 다음과 같은 효과와 장점을 가진다.

충진재(110)의 원료로 사용되는 환경친화적인 천연광물질인 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 폐주물사분말이 가지는 많은 비표면적에, 충진재(110)로 만들어지는 과정에서 내,외부에 더 많은 기공을 가지게 됨으로서 흡착성, 흡습성 등의 특성에 의하여 악취제거는 물론 함습 후 증발에 따르는 온도조절 기능이 향상되고, 일부 방출되는 원적외선에 의하여 생체리듬의 활성화를 가져오게 됨으로서 이용자들에게 유익함을 제공할 수 있게 되는 것이다.

즉, 충진재(110)가 인조잔디(100)의 최상층에 위치하여 이용자들의 신체와 직접적으로 접촉하기 때문에 작은 구 형상물로 이루어져 있어 촉감이 우수할 뿐 마니라 급격한 운동으로 발생하는 압력에도 소성 과정에서 견고한 상태로 변환되어 쉽게 손상되는 현상이 없으면서 충격 등을 흡수하게 되는 것이다.

또한, 충진재(110)의 내,외부에 형성되는 기공을 통하여 주변의 악취는 물론 인조잔디(100)를 구성하는 프로파일(106)로부터 발생하는 악취나 유해성분 등을 제거하는 기능을 수행하는 것은 물론, 강우 및 강설 시 수분을 함유하게 되므로 충진재(110)가 우수에 의하여 쉽게 유실되는 현상을 방지할 수 있게 되므로 유지, 관리에 유용성을 제공하게 된다.

그리고, 충진재(110)의 기공에 함습 된 수분은 시간이 경과 하면서 서서히 햇빛에 의하여 증발 됨으로서 햇빛 조사에 따른 인조잔디(100)의 표면온도를 높이는 현상과 인조잔디(100) 부위에만 집중되는 열섬현상을 방지할 수 있게 되는 특징을 가진다.

이러한 본 발명의 충진재(110)를 인조잔디(100)에 적용함으로서 온도상승이 심한 하절기에도 악취가 없을 뿐 아니라 표면온도의 상승을 방지하여 열섬현상을 방지하고, 지열상승을 방지하여 이용자들의 신체적인 손상을 방지할 수 있고, 쾌적한 환경을 유지하는 것은 물론 유지관리의 용이성을 제공할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 인조잔디용 충진재 제조과정을 도시한 공정 블럭도.

도 2는 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재를 도시한 간략적인 형태 사시도.

도 3은 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재의 외부표면 및 내부 기공을 도시한 확대 사진.

도 4는 본 발명에 의하여 제조된 인조잔디용 충진재가 인조잔디에 채워진 상태를 도시한 사진.

도 5는 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 인조잔디의 시공상태를 도시한 간략 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 인조잔디

110; 충진재

Claims (4)

1. 천연광물질로 이루어진 미 분말 상태의 원료를 혼합하는 혼합단계와;

   혼합된 원료에 바인더를 첨가하여 분말이 서로 뭉쳐질 수 있도록 하는 1차성형단계와;

   분말이 뭉쳐지는 1차성형단계에서 바인더를 더 첨가하여 분말이 구 형상으로 뭉쳐지도록 하는 2차성형단계와;

   2차성형단계의 구 형상물을 완전하게 성형하면서 크기별로 선별하는 3차성형단계와;

   선별된 구 형상물을 구르기를 통하여 완성하는 최종성형단계와;

   최종성형 된 구 형상물을 구워서 내,외부에 기공이 형성되도록 하는 소성단계로 인조잔디용 충진재를 완성함에 있어서;

   상기 혼합단계에서의 원료는 미분쇄된 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 폐주물사. 레미콘슬러지분말 중 하나의 원료를 전체의 90 ∼ 99중량부로 선택하고,

   상기 선택된 원료를 제외한 나머지 원료 중 하나 또는 그 이상의 원료를 첨가제로 1 ∼ 10중량부를 혼합하고;

   상기 1차성형단계는 막대성형기에 혼합된 원료를 투입하여 이동시키면서 바인더를 분사시켜 원료가 서로 응집되어 뭉쳐지도록 하고;

   상기 2차성형단계는 막대성형기를 통과한 원료에 바인더를 분사시켜 원료를 충분하게 응집시키면서 원판성형기를 통과시켜 구 형상물이 만들고;

   상기 3차성형단계는 원판성형기에 의하여 만들어진 구 형상물을 회전선별망을 통하여 회전시키면서 구르기를 통하여 구 형상에 가깝게 만들면서 크기별로 선별하고;

   상기 최종성형단계는 크기별로 선별된 구 형상물을 고속회전기에 투입하여 고속으로 회전시키면서 완전한 구 형상물로 성형시키는 것을 특징으로 하는 인조잔디용 충진재 제조방법.
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