KR102001875B1 - 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성 충진재에 있어서, 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재에 관한 것이다.
또한, 충진재를 제조하는 방법에 있어서, (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계와, (b) 상기 혼합물을 압출기 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계와, (c) 상기 제2차 혼합된 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계 및 (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 맥반석의 중금속 분해작용, 미네랄 용출작용, 수질 조절작용, 산소 함유작용 및 원적외선 방사작용 등 주요 기능과 계면활성제의 살균, 소독, 정전기방지, 온도저감 효능을 가지는 친환경적인 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법{Elastic filler for artificial turf containing surfactant and its production method}
본 발명은 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 제조공정에서 방향성 약용식물에서 추출한 계면활성제를 이용하여 인조잔디용 탄성 충진재의 조성물을 만들고, 상기 조성물을 이용한 살균, 소독효능과 정전기 방지 기능, 온도저감 기능을 가지는 친환경적인 탄성 충진재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 학교 또는 공공시설의 운동장을 인조잔디 구장으로 시공하는 사례가 많다. 이용자의 안전과 조경적인 효과를 위해서 자연 잔디와 같은 모양의 인조잔디를 시공하고 인조잔디를 보호하기 위하여 하층에는 일정 높이의 규사를 깔고, 그 위에 일정 높이로 충진재를 뿌리는 시공을 한다.
충진재로는 각종 탄성 칩이 사용되는데, 주로 비중이 크고 탄성이 좋은 폐타이어 파쇄 고무칩, 산업용 폐고무 등이 사용되고 있었으나, 여름철에는 표면온도가 70℃까지 상승하여 충진재가 서로 붙어 충격흡수를 못하는 문제점이 있다.
또한 상기 폐자재의 사용은 운동장 이용자의 건강 및 우천 시 충진재에서 나오는 이물질이 수질 및 토양을 오염시키는 환경적인 문제로 인하여 그 사용이 급격히 감소되었다.
최근에는 친환경적이고 인체에 무해한 탄성 충진재에 대한 연구가 활발해져서 탄산칼슘, 황토, 왕겨, 커피가루 등을 첨가하여 충진재를 제조하고 있으나, 효과는 미미한 정도이다.
본 출원인은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 인체에 무해하고, 경기력이 향상되는 친환경적인 인조잔디구장을 설치하기 위하여 조성물에 맥반석과 함께, 화학적 기계적 안정성이 뛰어나고, 유화력과 분산력, 세정력 등 효과와 미생물 성장을 정지 및 억제시켜 살균과 소독작용이 뛰어난 계면활성제를 사용한 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법을 개발하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1446458호(2014.10.06.) 대한민국 등록특허공보 제10-0780229호(2007.11.28.)
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 맥반석 분말, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 SEBS 중합체, 무기질 안료, 계면활성제, 프로세스 오일, 스테아르산 유화제, 착색제, 노화 방지제를 포함하여 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 포함하여 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE)는, 상기 SEBS 중합체와 대체되며, 고무와 같은 물리적 특성을 가지면서 열에 의한 가공이 가능한 열가소성으로 탄성특성이 발현되며, 사출성형에 의한 다양한 가공이 가능하고, 재사용이 가능하도록 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체는, 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE)와 대체재로 사용되며, 인조잔디용 충진재에 탄성 및 내충격성을 부여한 인조잔디용 탄성 충진재를 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 계면활성제는, 미생물 성장을 정지 및 억제시켜 살균과 소독작용, 정전기 발생의 억제 및 피부에 자극이 억제하도록 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 무기질 안료는, 조성물에 색상을 입히기 위해 사용되며, 인조잔디를 제조하기 위한 열가소성 탄성체 조성물에는 녹색의 안료를 주로 사용하도록 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 유화제는, 혼합 재료의 압출 및 성형작업을 용이하게 하기 위한 용도로 사용하도록 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 구성 이외에도 착색제, 노화방지제를 첨가하도록 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 무기질 안료는, 산화철 또는 코발트화물로 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제공하는데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계, (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계, (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계, (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계를 포함하여 구성되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 제조방법을 제공하는데 있다..
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기(미도시) 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계(S200)는, 상기 제1차 혼합 단계(S100)를 수행한 혼합물을 한차례 더 혼합하는 공정을 수행하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계(S300)는, 상기 제2차 혼합 단계(S200)를 수행한 혼합물을 압출기를 통해서 압출 공정을 수행하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계(S400)는, 상기 압출 공정에서 압출되는 충진재를 절단기(미도시)를 이용하여 절단하고 냉각하여 구상의 알갱이로 제조하는 공정을 수행하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 제조방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 특징은, 맥반석 분말, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 SEBS 중합체, 무기질 안료, 계면활성제, 프로세스 오일, 스테아르산 유화제, 착색제, 노화 방지제를 포함하여 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 다른 특징은, 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE)는, 상기 SEBS 중합체와 대체되며, 고무와 같은 물리적 특성을 가지면서 열에 의한 가공이 가능한 열가소성으로 탄성 특성이 발현되며, 사출성형에 의한 다양한 가공이 가능하고, 재사용이 가능하도록 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체는, 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE)와 대체재로 사용되며, 인조잔디용 충진재에 탄성 및 내충격성을 부여한 인조잔디용 탄성 충진재를 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 계면활성제는, 미생물 성장을 정지 및 억제시켜 살균과 소독작용, 정전기 발생의 억제 및 피부에 자극이 억제하도록 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 무기질 안료는, 조성물에 색상을 입히기 위해 사용되며, 인조잔디를 제조하기 위한 열가소성 탄성체 조성물에는 녹색의 안료를 주로 사용하도록 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 유화제는, 혼합 재료의 압출 및 성형작업을 용이하게 하기 위한 용도로 사용하도록 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 구성 이외에도 착색제, 노화방지제를 첨가하도록 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 또 다른 특징은, 상기 무기질 안료는, 산화철 또는 코발트화물로 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법의 특징은, (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계, (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계, (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계, (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법의 다른 특징은, 상기 (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계(S100)는, 상기 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 산화철 또는 코발트화물로 구성되는 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 혼합하는 공정을 수행한다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기(미도시) 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계(S200)는, 상기 제1차 혼합 단계(S100)를 수행한 혼합물을 한차례 더 혼합하는 공정을 수행한다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계(S300)는, 상기 제2차 혼합 단계(S200)를 수행한 혼합물을 압출기를 통해서 압출 공정을 수행한다.
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계(S400)는, 상기 압출 공정에서 압출되는 충진재를 절단기(미도시)를 이용하여 절단하고 냉각하여 구상의 알갱이로 제조하는 공정을 수행한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따라 제조되는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재는, 주원료가 맥반석과 SEBS 또는 PTE로 조성된다. 따라서 상기 조성물의 함량을 조절하여 충진재 입자간의 밀착력이 높고, 탄성력 및 탄성 회복력이 좋고, 치수 안정성이 있으며, 내구성이 뛰어난 탄성 충진재를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 인조잔디용 탄성 충진재의 주재료인 맥반석은, 물성이 인체에 무해하고, 원료공급의 경제성 및 안정성이 보장되며, 음이온 발산 및 원적외선 방출효과와 함께 전자파 흡수 및 방사선 차단 효과를 가진 친환경적인 운동장 조성이 가능하다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 인조잔디용 탄성 충진재는 제조공정에서 계면활성제를 혼합하여 구성된다. 따라서 화학적 안정성과 기계적 안정이 뛰어나고, 탁월한 유화력과 분산력, 세정력 등 효과를 가지는 화합물로서, 미생물 성장정지 및 억제시켜 살균과 소독작용, 인조 잔디 온도저감 기능, 정전기 방지 기능이 있어 결국 경기력 향상에 도움이 된다.
도 1은 본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 제조하는 단계별 공정도이다.
도 2는 상기 단계별 공정에 따라 제조된 본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재이다.
도 3은 본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재를 시공한 인조잔디구장의 모형 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 3을 참조하여 인조잔디 구조체를 설명하면, 최하층인 쇄석층, 그 위에 일정한 높이로 잡석을 깔은 잡석층에 인조잔디매트를 포설한다. 상기 인조잔디매트는 파일원사가 고정되는 기포층, 일정한 높이로 포설되는 규사/모래 충진재 층이 있으며, 그 상부에 직경 약 0.8 ~ 2mm의 탄성칩(탄성 충진재) 층을 형성하여 충격을 흡수하도록 구성된다.
본 발명에서는 상기 탄성 충진재 층에 포설되는 충진재에 인체에 무해하면서 다양한 기능을 부가하기 위하여 계면활성제 혼합공정을 거치도록 구성된다.
상기 계면활성제(界面活性劑, surfactant)는, 서로 다른 성질의 두 물질이 맞닿은 경계면에서 상기 두 물질과 달라붙어 물질의 표면장력을 약하게 하여 두 물질이 잘 섞이게 하는 물질을 말하며, 물과 섞이기 쉬운 친수성(親水性, Hydrophilic)을 나타내는 부분과 물과 섞이기 어려운 소수성(疏水性, Lypophiic)을 나타내는 부분을 함께 지닌 화합물이다.
계면활성제는 'surfactant'로 기재하는데, 이는 surface(표면)＋active(활성)＋substance/agent(물질)의 조합이다. 상기 소수성 부분은 탄소 원자가 사슬 구조로 여러 개 연결되어 있는 구조로 비극성이고, 비극성 끝 부분에 같이 결합되어 있는 친수성 부분은 극성이다. 경계면에서 두 가지 물질은 서로 섞이지 않고 경계면을 유지하는데, 이 두 계 사이에 계면활성제가 들어가면 계면의 경계성을 완화되어 서로 섞일 수 있게 된다. 대체로 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 비이온성, 특수 계면활성제로 분류할 수 있다.
또한, 천연 계면활성제에는, 코코넛 오일에서 얻는 양쪽성 계면활성제인 코코베타인, 콩에서 얻는 레시틴(Lecithin), 피마자 오일에서 추출하는 솔빌라이저(Solubilizer), 사탕수수에서 얻어지는 쟁탄검(Xanthan Gum), 코코넛 오일에서 추출한 유화제인 이멀시화잉왁스(Emulsifying Wax), 꿀벌 집에서 채취하는 밀납(Beeswax) 등이 있으며, 그 외에도 붕사, 몬타노브 왁스, 올리브 유화왁스, 술포석시네이트(LES), 유카시데게라, 알킬 폴리 그루코사이드(APG), 올리브 리퀴드 등이 있다.
본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법은 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
<실시 예 1> 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재
우선, 본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재는, 맥반석, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 SEBS 중합체, 무기질 안료, 계면활성제, 프로세스 오일, 스테아르산 유화제, 착색제, 노화 방지제를 포함하여 구성된다.
구체적으로 본 발명에 따른 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재는, 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 상기 맥반석은, 반암에 속하는 암석으로, 석영과 장석이 섞여있으며, 주성분은 무수규산, 산화알루미늄이며, 지질학적으로 화강암에 속한다. 석영반암, 장석반암, 화강반암 같은 종류가 있으며, 아래와 같은 효능이 있다.
이러한 본 발명의 상기 맥반석은, 1㎤당 3 ~ 15만개의 다층 다공질로 이루어져 흡착성이 강하여 중금속 오염물질 등을 흡착 분해하는 효능 및 미네랄 용출 효능을 가지고 있으며, 약 2만 5000종의 무기염류를 함유하고 있어, 산성화된 물이나, 강 알카리성 물을 이온교환을 통해 약 알칼리성(pH 7.2 ~ 7.4) 물로 조절하는 효능이 있으며, 원적외선 방출 효능을 가지고 있다.
또한, 상기 맥반석은 장석반암으로 조성된 분말형태의 맥반석을 인조잔디용 충진재의 주재로 사용하여 탄성 충진재를 제조하여, 인체에 무해하고 나아가 친환경적인 인조잔디구장을 조성하고자 한다.
본 발명의 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(Thermo Plastic Elastomer; TPE)는, 고무와 같은 물리적 특성을 가지면서 열에 의한 가공이 가능한 열가소성으로 탄성특성이 발현되며, 사출성형에 의한 다양한 가공이 가능하고, 재사용이 가능한 친환경 소재로서, 본 발명에서는 SEBS 중합체와 대체되며, 상기 맥반석 100 중량부에 대하여, 100 ~ 150 중량부를 포함하여 조성된다.
본 발명의 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체는, 인조잔디용 충진재에 탄성 및 내충격성을 부여한 인조잔디용 탄성 충진재를 만든다. 본 발명에서는 상기 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE)와 대체재로 사용되며, 상기 맥반석 100 중량부에 대하여, 100 ~ 150 중량부를 포함하여 조성된다.
본 발명의 상기 무기질 안료는 조성물에 색상을 입히기 위해 사용되며, 인조잔디를 제조하기 위한 열가소성 탄성체 조성물에는 녹색의 안료를 주로 사용하게 되며, 산화철 또는 코발트화물의 안료 중에서 맥반석 100 중량부에 대하여, 0.5 ~ 20 중량부를 포함한다.
본 발명의 상기 계면활성제는, 미생물 성장을 정지 및 억제시켜 살균과 소독작용이 뛰어나며, 정전기 발생의 억제 및 피부에 자극이 없는 특성을 가지는 천연 계면활성제가 주로 사용되며, 맥반석 100 중량부에 대하여, 1 ~ 8 중량부를 포함한다.
본 발명의 상기 유화제는 혼합 재료의 압출 및 성형작업을 용이하게 하기 위한 용도로 사용된다. 본 발명의 경우, 상기 유화제로 스테아르산(Stearic acid)을 사용하며, 스테아르산은 맥반석 100 중량부에 대하여, 1 ~ 20 중량부를 포함한다.
본 발명의 상기 구성 이외에도 착색제, 노화방지제를 첨가하는데 각각 맥반석 100 중량부에 대하여, 0.5 ~ 10 중량부를 포함한다.
<실시 예 2> 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법
본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 제조방법은 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
본 발명의 상기 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하기 위한 공정은, (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계(S100); (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계(S200); (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계(S300); (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계(S400);를 포함하여 구성된다.
본 발명의 상기 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하기 위한 공정의 상기 (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계(S100)는, 상기 화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 분말 100 중량부에 대하여, 열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부와, 산화철 또는 코발트화물로 구성되는 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부와, 계면활성제 1 ~ 8 중량부와, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부와, 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부와, 착색제 0.5 ~ 10 중량부 및 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부를 혼합하는 공정을 수행한다.
이때, 제1차 혼합 공정은, 상기 조성물을 모두 믹서기(미도시)에 투입하고, 계면활성제를 사용하여 상온에서 30 ~ 40분 정도 혼합하도록 구성된다.
본 발명의 상기 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하기 위한 공정의 상기 (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기(미도시) 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계(S200)는, 상기 제1차 혼합 단계(S100)를 수행한 혼합물을 한차례 더 혼합한다.
이때, 상기 제2차 혼합 공정은, 상기 제1차 혼합 공정을 수행한 혼합물을 카렌다(미도시)를 이용하여 압출기(미도시)에 투입하기 용이하도록 한차례 더 혼합하도록 구성된다.
본 발명의 상기 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하기 위한 공정의 상기 (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계(S300)는, 상기 제2차 혼합 단계(S200)를 수행한 혼합물을 압출기를 통해서 압출 공정을 수행한다.
이때, 상기 압출 공정은 160 ~ 180℃에서 진행되며, 직경 2mm 이하의 압출 노즐의 통해서 혼합물(충진재)이 압출되도록 구성된다.
본 발명의 상기 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하기 위한 공정의 상기 (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계(S400)는, 상기 압출 공정에서 압출되는 충진재를 절단기(미도시)를 이용하여 절단하고 냉각하여 구상의 알갱이로 제조하는 공정을 수행한다.
이때, 상기 냉각 및 절단 공정은 압출기 노즐에 설치된 절단기에 의해 0.8 ~ 2.0mm의 구(球)상의 알갱이로 제조되고, 상기 알갱이를 냉풍을 이용하여 상온으로 건조하도록 구성된다.
이와 같은 방법으로 제조된 인조잔디 탄성 충진재는 구장에 시공된 인조잔디에 포설되어 본연의 탄성력과 온도저감 효과 및 정전기 방지 기능이 발양되도록 구성된다.
이와 같은 본 발명의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법은 다음과 같은 특징을 가진다.
본 발명에 따라 제조되는 인조잔디용 탄성 충진재는, 주원료가 맥반석과 SEBS 또는 PTE로 조성된다.
따라서 상기 조성물의 함량을 조절하여 충진재 입자간의 밀착력이 높고, 탄성력 및 탄성 회복력이 좋고, 치수 안정성이 있으며, 내구성이 뛰어난 탄성 충진재를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 인조잔디용 탄성 충진재의 주재료인 맥반석은, 물성이 인체에 무해하고, 원료공급의 경제성 및 안정성이 보장되며, 음이온 발산 및 원적외선 방출효과와 함께 전자파 흡수 및 방사선 차단 효과를 가진 친환경적인 운동장 조성이 가능하다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 인조잔디용 탄성 충진재는 제조공정에서 계면활성제를 혼합하여 구성된다.
따라서 화학적 안정성과 기계적 안정이 뛰어나고, 탁월한 유화력과 분산력, 세정력 등 효과를 가지는 화합물로서, 미생물 성장정지 및 억제시켜 살균과 소독작용, 인조 잔디 온도저감 기능, 정전기 방지 기능이 있어 결국 경기력 향상에 도움이 된다.

Claims (4)

  1. 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재에 있어서,
    화성암류 중에서 장석반암으로 조성된 맥반석 100 중량부에 대하여,
    열가소성 플라스틱 탄성체(TPE) 또는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체 100 ~ 150 중량부; 무기질 안료 0.5 ~ 20 중량부; 계면활성제 1 ~ 8 중량부; 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부; 스테아르산 유화제 1 ~ 20 중량부; 착색제 0.5 ~ 10 중량부; 노화 방지제 0.5 ~ 10 중량부;를 포함하며,
    상기 무기질 안료는, 산화철 또는 코발트화물로 구성되며,
    상기 계면활성제는, 미생물 성장 정지 및 억제시켜 살균과 소독작용이 뛰어나며, 정전기 발생을 억제하는 천연 계면활성제로 구성되며,
    상기 계면활성제는, 코코넛 오일에서 추출된 코코베타인, 콩에서 추출된 레시틴(Lecithin), 피마자 오일에서 추출된 솔빌라이저(Solubilizer), 사탕수수에서 추출된 쟁탄검(Xanthan Gum), 코코넛 오일에서 추출된 이멀시화잉왁스(Emulsifying Wax), 밀납(Beeswax) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1의 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재의 조성물을 이용하여 친환경적인 충진재를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 조성물을 제1차 혼합하는 단계(S100);
    (b) 상기 제1차 혼합물을 압출기 투입에 적합하도록 제2차 혼합하는 단계(S200);
    (c) 상기 제2차 혼합물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계(S300);
    (d) 압출된 충진재를 냉각 절단하는 단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제가 함유된 인조잔디용 탄성 충진재 제조방법.





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