KR101041008B1

KR101041008B1 - 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩

Info

Publication number: KR101041008B1
Application number: KR1020100111044A
Authority: KR
Inventors: 윤두한
Original assignee: 주식회사 신한엔터프라이즈
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2011-06-16

Abstract

본 발명은 쾌적한 운동환경을 제공하는 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩에 관한 것이다. 개시발명은 재생 폴리우레탄 칩, 황토분말, 코코피트 및 마닐라삼의 혼합물로 이루어진다. 이와 같은 본 발명에 따른 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩에 의하면, 고무 특유의 냄새가 발생되지 않고 태양광 흡수를 차단하여 구장의 온도가 실온 이상으로 상승되지 않게 함으로써, 운동시에 호흡을 용이하게 하고, 넘어지더라도 촬과상을 입거나 화상을 입는 등의 상처를 입지 않게 되며, 쾌적한 운동환경을 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩{RECYCLEING URETHANE CHIP FOR LONG FILE FILLING OF ARTIFICIAL TURF}

본 발명은 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩에 관한 것으로, 특히 쾌적한 운동환경을 제공하는 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩에 관한 것이다.

인조잔디는 특별하게 사용되는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품이다. 1956년 미국에서 처음 제작된 이래 주로 스포츠 구장에 사용되고 있고, 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외 지역과 같은 곳에서 사용할 수 있다. 주요 소재로는 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등이다.

인조잔디는 항상 푸르름을 유지할 수 있고 환경조건의 제한을 받지 않고 시공 후 관리가 용이한 장점이 있는 반면, 계절감이 없고 잔디보다 질감이 다소 떨어지며, 시간이 오래 경과하면 퇴색되는 단점도 있다. 1966년 미국 텍사스주 애스트러돔 실내야구장에 처음으로 채용된 이후 축구장, 필드하키장, 각종 실내 인테리어 및 레저시설 등 전천후 시설로 각광받고 있다.

일반적으로 축구장 인조잔디를 설치하는 방법으로는 맹암거 배수관 위에 골재를 포설 다짐하여 그 위에 50~65mm의 길이를 갖는 인조잔디를 깔고 인조잔디 롱파일 사이에 규사와 고무칩을 충진하여 사용하는 샌드필드(sand field) 구장으로 형성되어 있다.

특히, 샌드필드 형태로 인조잔디 구장이 시공될 경우 충진재로서 규사를 1차 충진하고, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)칩, SBR(Stylen Butadiene Rubber)칩이나 재생 폴리우레탄칩 또는 일반 고무칩을 2차로 충진하여 시공되고 있다.

최근 SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene 신소재합성수지) 및 코르크칩, 코코넛칩, 볏집+바인더혼합 천연칩과 같은 천연고무 분말칩이 사용되고 있다.

상기와 같은 충진재 EPDM칩은 열에 약하고 그로 인한 냄새가 환경을 해치고, SBR칩은 규격이 균일하지 않고 유해물질이 검출되는 문제점이 있으며 손상시에 재활용할 수 없고, 일반 고무칩과 더불어 재활용품이 아니기 때문에 자원 절약과 재활용이라는 측면에서 실제 적용이 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다.

또한, 폐타이어칩이나 재생고무칩은 고무 특유의 냄새가 발생되어 운동에 지장을 줄 뿐만 아니라 검은색을 띄고 있기 때문에 태양광을 흡수하여 구장의 온도를 상승시키게 되므로 일반 지표면 보다 온도가 높아 운동시에 호흡이 용이하지 못하는 등 운동에 제약을 가져오며 유해성 논란으로 인한 쾌적한 운동 환경을 제공하지 못하는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 안전하고 쾌적한 운동환경을 제공할 수 있고 자원을 재활용할 수 있는 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명 인조잔디 롤파일 충진 재생 우레탄칩은, 재생 폴리우레탄 칩, 황토분말, 코코피트 및 마닐라삼의 혼합물로 이루어진다.

수집한 폐 폴리우레탄 제품을 분쇄하여 제조된 상기 재생 폴리우레탄 칩의 함량은 63~67중량%이고, 상기 황토분말의 함량은 18~22중량%이며, 상기 코코피트의 함량은 8~12중량%이고, 상기 마닐라삼의 함량은 3~7중량%이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명 인조잔디 롤파일 충진 재생 우레탄칩은, 재생 폴리우레탄 칩 및 황토분말의 혼합물에 코코피트 또는 마닐라삼 중 어느 하나를 더 포함하는 혼합물로 이루어진다.

수집한 폐 폴리우레탄 제품을 분쇄하여 제조된 상기 재생 폴리우레탄 칩의 함량은 63~67중량%이고, 상기 황토분말의 함량은 18~22중량%이며, 상기 코코피트 또는 마닐라삼의 함량은 13~17중량% 인다.

상기 혼합물 100 중량%에 대하여 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지 용액 5~15중량%를 첨가하여 용해시킨 후, 칩의 형태로 제조된다.

이와 같은 본 발명에 따른 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩에 의하면, 고무 특유의 냄새가 발생되지 않고 태양광의 흡수를 차단하여 구장의 온도가 실온 이상으로 상승되지 않게 함으로써, 운동시에 호흡이 용이하고, 분말로 인한 미세먼지가 발생하지 않으며, 쾌적한 운동환경을 조성할 수 있다.

또한, 재생 폴리우레탄 제품을 원료로 사용함으로써, 자원을 재활용할 수 있기 때문에 환경오염을 예방할 수 있고 경제적인 측면에서 많은 이득을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩은, 폴리우레탄 칩, 황토분말, 코코피트 및 마닐라삼의 네 가지 재료를 원료로 하여 제조된다.

상기 폴리우레탄 칩을 제조하는 과정을 보면, 수명이 다한 폴리우레탄 제품을 수집한 후 분쇄장치와 선별장치를 이용하여 0.8~3.35mm의 입도를 갖는 칩(chip)을 만든다. 이 때, 폴리우레탄 칩을 제조하는 과정에서 다양한 크기의 칩들이 만들어지는데 그 가운데 0.8~3.35mm의 입도를 갖는 칩이 94% 중량 이상 차지하는 것이 바람직하다.

폴리우레탄 칩의 입도가 0.8mm 미만일 경우에는 최종적으로 제조되는 재생 우레탄칩의 입도가 작아 얻을 수 있는 재생 우레탄칩의 양이 적고 비경제적이며, 3.35mm를 초과하는 경우에는 제조되는 재생 우레탄칩의 입도가 너무 커지게 되는 단점이 있다.

혼합물 중 상기 폴리우레탄 칩이 차지하는 비율은 63~67중량%가 바람직하다. 폴리우레탄 칩의 사용량이 63중량% 미만일 경우에는 완제품의 강도가 미약하여 충진한 후에 충격을 가하면 변형되는 문제점이 있으며, 67중량%를 초과할 경우에는 분원발명에서 목적하는 효과를 얻을 수 없다.

상기 황토분말을 얻는 과정을 살펴보면, 양질의 황토를 수집한 후 분쇄장치와 선별장치를 이용하여 0.1~1.0mm의 입도를 갖는 분말을 얻는다.

황토분말의 입도가 0.1mm 미만일 경우에는 최종적으로 제조되는 재생 우레탄칩의 입도가 작아 얻을 수 있는 양이 적고 비경제적이며, 1.0mm를 초과하는 경우에는 상기 폴리우레탄 칩과 혼합시 불리하다. 즉, 황토분말의 입도가 0.1~1.0mm일 때 상기 폴리우레탄칩과 혼합이 잘 이루어져 원하는 양과 크기의 재생 우레탄칩을 얻을 수 있다.

혼합물 중 상기 황토분말이 차지하는 비율은 18~22중량%가 바람직하다. 황토분말의 사용량이 22중량%를 초과하게 되면 완제품의 강도가 미약하여 충진한 후 밟게 되면 부서지게 되는 문제점이 있으며, 18중량% 미만일 경우에는 본원발명에서 목적하는 효과를 얻을 수 없다.

상기 코코피트는 코코넛 열매 중 음료수 대용으로 사용되는 야자수와 야자유를 추출하는데 사용되는 야자수 속껍질을 제거하여 자연상태에 오랜시간(40일 정도) 방치하여 상온에서 자연스럽게 발효된 것이 사용된다. 코코피트는 버려져 야적된 상태에서 오랜 시간 동안 충분이 발효된 것이지만 그 가격이 비교적 저렴하다. 코코피트는 재생 우레탄칩을 제조하는 과정에서 재생 우레탄칩의 신축성, 내구성, 및 인장력 등을 강화시켜준다.

혼합물 중 상기 코코피트가 차지하는 비율은 8~12중량%가 바람직하다. 코코피트의 사용량이 8중량% 미만인 경우에는 재생 우레탄칩의 신축성, 내구성 및 인장력이 떨어지는 단점이 있으며, 12중량%를 초과하게 되면 상대적으로 재생 우레탄칩의 강도가 약해지는 문제점이 있다.

상기 마닐라삼(마닐라 섬유)은 가장 내구성이 좋은 섬유 중 하나로서, 매우 유연하다. 또한, 마닐라삼은 다른 삼 종류보다도 가볍고, 내구성이 뛰어나다. 뿐만 아니라 마닐라삼의 분해 속도는 상당히 느려, 천천히 분해되는 특성을 갖는다. 이러한 특성을 갖는 마닐라삼은 코코피트와 마찬가지로 재생 우레탄칩의 신축성, 내구성 및 인정력 등을 강화시킨다.

혼합물 중 상기 마닐라삼이 차지하는 비율은 3~7중량%가 바람직하다. 마닐라삼의 사용량이 3중량% 미만인 경우에는 재생 우레탄칩의 신축성, 내구성 및 인장력이 떨어지며, 7중량%를 초과하게 되면 재생 우레탄칩의 강도가 약해지는 문제점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 재생 우레탄칩을 얻는 과정을 살펴보면, (a)용해공정과, (b)혼합공정, 및 (c)칩성형공정을 거치게 된다.

(a) 용해공정

수명이 다한 폴리우레탄 제품을 수집하여 0.8~3.35mm를 갖도록 분쇄한 다음 세척한 후 습도 98% 이상에서 건조시킨다. 건조된 폴리우레탄칩 63~67중량%에 0.1~1.0mm의 입도를 갖는 황토분말 18~22중량%와, 코코피트 8~12중량% 및 마닐라삼 3~7중량%를 혼합하여 혼합물을 얻는다.

혼합물 100kg에 대하여 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지 용액 5~15kg, 착색제 200g 및 용해시 가스제거와 용해반응을 돕는 실리콘 100g을 혼합하여 혼합물을 용해시킨다. 이 때, 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지는 상기와 같은 혼합물 즉, 폴리우레탄칩, 황토분말, 코코피트, 마닐라삼을 접착시키는 역할을 한다. 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지의 함유량이 5중량% 미만일 경우에는 혼합물의 접착이 용이하지 않으며, 15중량%를 초과할 경우에는 혼합물의 접착력이 너무 강하여 원하는 모양의 재생 우레탄칩을 성형하기가 쉽지 않게 된다.

(b) 혼합공정

상기 용해공정에서 얻어진 용해물에 공중합체인 코우팔리머 프로필렌에칠렌 5kg, 포화지방산 물질인 스테아른산 2kg, 난연재인 트리올 디클로 프로필포스페이프 1kg, 내연첨가제인 폴레임리타덴트 500g, 상기 용해공정의 혼합물 100kg, 및 바륨 2kg을 첨가하여 믹서기로 골고루 혼합시킨다.

(c) 칩성형공정

상기 혼합공정에서 얻어진 물질을 온도 100~120℃에서 약 5분 동안 가열한 다음 압출기로 폭 300mm, 두께 0.5mm 정도로 되게 압출하면서 냉각시킨 후 절단시켜 칩을 얻는다. 이렇게 얻어진 칩을 체눈의 크기가 1~4mm를 갖는 체에 통과시켜 1~4mm의 입도를 갖는 재생 우레탄칩만을 선별하여 얻게 된다. 재생 우레탄칩의 입도가 1mm 미만일 경우에는 재생 우레탄칩으로서의 효능이 저하되어 완충효과가 발현되지 않고 운동시 무릎 등과 같은 관절에 손상을 주거나 표면이 미끄러워서 넘어지기 쉬운 문제점이 있으며, 재생 우레탄칩의 입도가 4mm를 초과할 경우에는 운동하는 사람이 넘어졌을 때 피부손상을 입기 쉽고 충진 효과 역시 저하된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩은, 폴리우레탄 칩과 황토분말이 혼합된 혼합물에 코코피트 또는 마닐라삼을 선택적으로 첨가하여 제조된다. 이 때, 폴리우레탄칩과 황토분말의 특성 및 재생 우레탄칩을 제조하는 공정은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

본 실시예에서 상기 혼합물중 상기 코코피트 또는 마닐라삼이 차지하는 비율은 13~17중량%가 바람직하다. 코코피트 또는 마닐라삼의 사용량이 13중량% 미만인 경우에는 재생 우레탄칩의 신축성, 내구성 및 인장력이 떨어지며, 17중량%를 초과하게 되면 재생 우레탄칩의 강도가 약해지는 문제점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.

Claims

재생 폴리우레탄 칩, 황토분말, 코코피트 및 마닐라삼의 혼합물로 이루어지며,
수집한 폐 폴리우레탄 제품을 분쇄하여 제조되며 0.8~3.35mm의 입도를 갖는 상기 재생 폴리우레탄 칩의 함량은 63~67중량%이고, 0.1~1.0mm의 입도를 갖는 상기 황토분말의 함량은 18~22중량%이며, 상기 코코피트의 함량은 8~12중량%이고, 상기 마닐라삼의 함량은 3~7중량%이며,
상기 혼합물 100중량%에 대하여 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지 용액 5~15중량%를 첨가하여 용해시킨 후 칩의 형태로 제조되고, 제조된 칩을 체눈의 크기가 1~4mm인 체에 통과시켜 1~4mm의 입도를 갖는 칩만을 선별하여 얻게 되는 것을 특징으로 하는 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩.
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재생 폴리우레탄 칩 및 황토분말의 혼합물에 코코피트 또는 마닐라삼 중 어느 하나를 더 포함하는 혼합물로 이루어지며,
수집한 폐 폴리우레탄 제품을 분쇄하여 제조되며 0.8~3.35mm의 입도를 갖는 상기 재생 폴리우레탄 칩의 함량은 63~67중량%이고, 0.1~1.0mm의 입도를 갖는 상기 황토분말의 함량은 18~22중량%이며, 상기 코코피트 또는 마닐라삼의 함량은 13~17중량%이고,
상기 혼합물 100중량%에 대하여 용해제인 톨루엔 또는 폴리우레탄수지 용액 5~15중량%를 첨가하여 용해시킨 후 칩의 형태로 제조되고, 제조된 칩을 체눈의 크기가 1~4mm인 체에 통과시켜 1~4mm의 입도를 갖는 칩만을 선별하여 얻게 되는 것을 특징으로 하는 인조잔디 롱파일 충진용 재생 우레탄칩.
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