KR102263446B1

KR102263446B1 - 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법

Info

Publication number: KR102263446B1
Application number: KR1020200153627A
Authority: KR
Inventors: 김민석
Original assignee: (주)대원그린
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-06-10

Abstract

본 발명은 수분을 함유하여 인조잔디와 마찰시 수분을 통해 마찰열을 저하시킬 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공사를 사용한 인조잔디 내부원사에 수분을 함유할 수 있는 EVA를 포함하여 수분 함유율을 향상시켜 인조잔디와 사용자의 마찰열을 저하시킴과 동시에 인조잔디의 온도상승을 저하시킬 수 있고, 마찰전기 발생 또한 최소화할 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법 {ARTIFICIAL TURF MAT WITH IMPROVED MOISTURE CONTENT AND ITS CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 수분을 함유하여 인조잔디와 마찰시 수분을 통해 마찰열을 저하시킬 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공사를 사용한 인조잔디 원사의 내부에 수분을 함유할 수 있는 EVA를 포함하여 수분 함유율을 향상시켜 인조잔디와 사용자의 마찰열을 저하시킴과 동시에 인조잔디의 온도상승을 저하시킬 수 있고, 마찰전기 발생 또한 최소화할 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 축구장, 야구장, 테니스장, 게이트볼장, 다목적 구장 등 각종 체육시설의 바닥면은 잔디로 되어 체육시설의 외관을 뛰어나게 하고, 시설 이용자에게는 쿠션감을 제공하여 시설 사용감을 향상시키고, 운동시 넘어지는 등의 사고를 최소화할 수 있다.

그러나 이러한 잔디장을 천연잔디로 이루어지게 하는 경우 잔디관리 등에 많은 시간과 비용이 소모되고, 바닥면에 균일하게 잔디를 균일하게 도포하기 어려우며, 운동 중 잔디가 훼손되거나 흙이 튀는 등 외관이 더러워질 우려가 존재하기 때문에 최근에는 인조잔디를 이용하여 체육시설을 포함하여 잔디가 필요한 곳에 천연잔디를 대체하여 사용되고 있다.

인조잔디는 주로 각종 수지를 기포지에 파일사 형태로 심어 제작되는 것으로 인공적으로 잔디의 형태를 갖추어 환경 조건의 제한을 받지 않는다는 장점이 있으나 합성수지와의 마찰로 발생되는 열로 인해 체육시설 사용자가 인조잔디로 인한 가벼운 화상을 입을 수 있다는 우려가 존재한다.

한편 인조잔디와 관련된 선행기술로는 등록특허공보 제10-1006239호에 "중공사를 이용한 인조잔디"가 개시되어 있으나 상술된 선행기술을 포함한 기존의 인조잔디의 경우 단일수지로 이루어지기 때문에 외부의 압력으로 인해 인조잔디의 직립성이 저하된다는 문제가 존재한다.

또한, 상술된 바와 같은 마찰열을 저하시킬 수 있는 수단이 없어 인조잔디의 마찰열 문제를 해결하기 어렵다는 문제 또한 존재한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1006239호 (2011.01.07.공고)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인조잔디의 원사를 중공사로하여 외부원사는 PE재질로 하고 내부원사는 수분을 함유할 수 있는 EVA로 구성하여 수분 함유율을 향상시켜 인조잔디와 사용자의 마찰열을 저하시킴과 동시에 인조잔디의 온도상승을 저하시킬 수 있고, 마찰전기 발생 또한 최소화할 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 잔디원사의 내부원사와 외부원사를 각기 다른 재질로 이루어지도록 하며, 탄성력과 강도가 향상된 내부원사를 통해 잔디원사의 쿠션감, 직립성 및 탄성복원력을 향상시킬 수 있고, 가공성이 우수한 외부원사를 통해 잔디원사를 쉽게 기포지에 직조할 수 있어 제작이 용이하고, 직립성이 향상된 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

또한, 잔디원사가 받는 외부압력을 돌기를 통해 분산하여 잔디원사가 직립성을 향상되고, 이를 통해 장기간 이용이 가능한 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 기포지 상면에 잔디원사가 상하방향으로 관통하여 터프팅되는 인조잔디매트에 있어서, 잔디원사(100);와 상기 잔디원사(100)의 양측단부가 상측으로 관통되어 돌출되고, 양측단부의 사이에 위치하는 중앙부가 하단부에 위치하여 지지되는 'U'자형상으로 터프팅((turfting)된 시트(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트를 제공하게 된다.

이때, 상기와 같이 설치된 잔디원사(100)에 또다른 일개의 잔디원사(100)를 설치할 때에는 일측단부가 기설치되어 있는 잔디원사(100)의 단부에 맞닿게 설치되어 상호간의 지지되어 직립성을 높일 수 있도록 하고, 상기 잔디원사(100)는 단면이 원형으로 이루어지며, 발포형성되어 다공질의 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer)로 이루어진 내부원사; 및 상기 내부원사의 외주면을 따라 형성되며 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE)으로 이루어지는 외부원사;로 구성된다.

또한, 상기 외부원사는 상기 내부원사를 중심으로 외주면 양측에는 각각 외측면에서 수직돌출된 돌기;가 형성되고, 상기 잔디원사가 받는 외력은 상기 돌기를 통해 측면방향으로 분산되도록 한다.

또한, 상기 시트(200)의 상측에는 시트(200) 상면에 모래 또는 고무재질의 구형상 및 칩형태의 입자가 도포되거나 살포되어 형성되는 하부충진재층(320)이 구비되고, 상기 하부충진재층(320)의 상측면에는 하부충진재(320)의 입자크기 보다 작은 고무재질의 구형상 또는 칩형태의 입자가 도포되거나 살포되어 형성되는 상부충진재층(310)으로 이루어진 충진재층(300)이 더 구비되거나, 상기 시트(200)의 상측에는 시트(200) 상면에 모래 또는 고무재질의 구형상 및 칩형태의 입자가 도포되거나 살포되어 형성되는 하부충진재층(320)이 구비되고, 상기 하부충진재층(320)의 상측면에는 하부충진재(320)의 입자크기와 동일한 고무재질의 구형상 또는 칩형태의 입자가 도포되거나 살포되어 형성되는 상부충진재층(310)으로 이루어진 충진재층(300)이 더 구비되도록 한다.

또한, 상기 잔디원사(100)가 터프팅된 상기 시트(200) 하면에는 백코팅층;이 추가로 형성되며,상기 백코팅층은 SBR 라텍스로 이루어져 상기 기포지를 관통한 상기 잔디원사의 하부와 상기 기포지 하면에 도포 및 건조되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트를 제공한다.

이와 같은 인조잔디매트의 시공방법은 잔디원사를 압출하여 시트에 제직할 수 있도록 방사하는 압출 및 방사단계; 및 상기 압출 및 방사단계를 통해 제조된 상기 잔디원사를 상기 시트에 터프팅(turfting)하여 인조잔디매트를 제조하는 터프팅단계;로 구성되며, 상기 터프팅단계에서 상기 잔디원사는 상기 시트의 상면에서 하면으로 관통인입된 후 인입된 말단이 다시 상면으로 관통되어 "U"자 형상으로 터프팅되는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 시공방법을 제공하게 된다.

이때, 상기 잔디원사가 터프팅된 상기 시트의 하면에 코팅제를 도포 및 건조하여 백코팅층을 형성하는 백코팅층 형성단계;가 추가로 포함되고, 상기 인조잔디매트가 설치위치를 따라 설치하고, 설치된 상기 인조잔디매트 상면에 충진재를 도포하여 충진재층을 형성하는 충진재층 형성단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 시공방법을 제공함으로써 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은 인조잔디 원사의 내부에 수분을 함유할 수 있는 친수성 재질의 EVA를 포함하여 수분 함유율을 향상시켜 인조잔디와 사용자의 마찰열을 저하시킴과 동시에 인조잔디의 온도상승을 저하시킬 수 있고, 마찰전기 발생 또한 최소화할 수 있다는 효과를 보유한다.

또한, 잔디원사의 내부원사와 외부원사를 각기 다른 재질로 이루어지도록 하며, 탄성력과 강도가 향상된 내부원사를 통해 잔디원사의 쿠션감, 직립성 및 탄성복원력을 향상시킬 수 있고, 가공성이 우수한 외부원사를 통해 잔디원사를 쉽게 기포지에 직조할 수 있어 제작이 용이하고, 직립성이 향상된다는 효과를 보유한다.

또한, 잔디원사가 받는 외부압력을 돌기를 통해 분산하여 잔디원사가 직립성을 향상되고, 이를 통해 장기간 이용이 가능하다는 효과를 보유한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트를 측면도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 잔디원사를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 잔디원사가 터프팅된 잔디원사의 하면을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 인조잔디매트의 시공방법을 흐름도로 나타낸 것이다.

이하에서 본 발명의 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 및 이의 시공방법을 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트를 측면도로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 잔디원사를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 잔디원사가 터프팅된 잔디원사의 하면을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 인조잔디매트의 시공방법을 흐름도로 나타낸 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 인조잔디매트(1) 및 이의 시공방법은 수분을 함유하여 인조잔디와 마찰시 수분을 통해 마찰열을 저하시킬 수 있는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트(1) 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 상기 인조잔디매트(1)는 잔디원사(100) 및 상기 잔디원사(100)가 구비되는 시트(200)로 구성된다.

또한, 상기 인조잔디매트(1)의 상측에는 시트(200)의 들뜸 등을 방지하기 위해 하중을 가하며, 완충역할을 하는 충진재층(300)이 더 구비될 수 있다.

상기 잔디원사(100)는 시트(200)를 상하방향으로 관통하여 직조되거나, 직조되어 준비된 시트(200)를 니들과 같은 직조부재를 통하여 관통하여 추가로 더 설치되게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 상술된 잔디원사(100)는 시트(200)에 일부분은 시트(200)의 상측면으로 관통되어 돌출되고, 나머지 일측은 시트(200)의 하단면에 지지되는 형태 즉, 'U'자 형상으로 터프팅(turfting)된다.

여기서, 연속압출로 제조된 잔디원사(100)가 시트(200)의 상면측에서 하면측으로 관통하고, 간격을 유지한 후 다시 상측면으로 관통하여 돌출되는 형태로 터프팅되는 것이다.

이때, 양측단부는 시트(200)의 상측면으로 돌출된 형태가 되고, 양측단부의 사이에 위치하는 중앙부는 시트(200)의 하측면에 지지되어 설치되는 것이다.

상기와 같이 설치된 잔디원사(100)에 또다른 일개의 잔디원사(100)를 설치할 때에는 일측단부가 기설치되어 있는 잔디원사(100)의 단부에 맞닿게 설치되어 상호간의 지지되어 직립성을 높일 수 있도록 하는 것이다.

이는 인조잔디매트(1)의 잔디역할을 수행하는 것으로, 내측에 심재역할을 하는 내부원사(110)가 구비되고, 상기 내부원사(110)의 외측에 잔디원사의 외측형상을 이루도록 외부원사(120)가 형성된다.

상기와 같은 잔디원사(100)는 내부원사(110)가 내부에 위치하도록 하고, 외측에 외부원사(120)가 구비되도록 압출되어 제조되며, 단면 형상이 원통형상으로 형성되도록 한다.

이러한 외부원사(120)의 양측 측면에는 외측으로 돌출되도록 각각 돌기(121)가 형성된다.

상기와 같은 돌기(121)는 외부원사(120)의 압출시 일체형으로 함께 압출되며, 측면에 각각 형성된 한 쌍의 돌기(121)는 서로 정반대측에 위치하여 외부원사(120)의 상측으로 가압되는 외부 압력을 양측으로 분산할 수 있다.

또한, 도 2와 같이 상측으로 돌출된 외부원사(120)는 단순 원통형상으로 이루어질 경우 직립성이 저하될 우려가 존재하나 본 발명에서는 외부원사(120)의 양측으로 돌출한 돌기(121)가 함께 시트(200) 상측에서 외부원사(120)를 지지할 수 있기 때문에 직립성이 향상될 수 있다는 이점을 가진다.

또한, 돌기(121)를 통해 잔디원사(100)의 표면적이 증가함으로써 사용시 원형의 형상을 띄는 잔디원사 보다 디딤면적이 넓어져 사용감 및 쿠션감이 증가하고, 인조잔디매트(1)의 복원력 또한 향상된다는 이점을 가진다.

이러한 외부원사(120)는 저밀도 폴리에틸렌 중 선형저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE)로 제작되되, 밀도 0.91 ~ 0.93의 폴리에틸렌으로 제작되는 것이 바람직하다.

이와 같은 선형저밀도 폴레에틸렌은 가공성이 우수하고, 내충격성, 내저온 취화성, 유연성, 내화학성, 내수성 등이 우수하여 운동선수 등의 마찰에 의한 열상 등을 최소화 할 수 있으며, 잔디원사의 파손을 최소화 할 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기 외부원사(120)는 선형저밀도 폴리에틸렌 단독으로 제작되기도 하지만, 제작 가공성 및 외부충격에 의한 파손을 최소화 하기 위한 연성을 높이기 위해, 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE)을 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 혼합하여 제작되기도 한다.

보다 상세하게 설명하면, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 100중량부에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 5중량부 내지 20중량부를 혼합하여 완성된다.

여기서, 상기 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 5중량부 내지 20중량부를 혼합하는 것은 5중량부 미만으로 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 혼합하면, 가공성이 저하되며, 20중량부를 초과하여 혼합할 경우 가공 후의 외부원사(120)가 연성이 높아져 직립성이 저하되기 때문이다.

이와 같이 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)와 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 혼합하는 것은 선형의 입자를 유지하는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 빈공간을 통상의 입자형태의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)가 채워져 가공성 및 연성 등의 성질이 개선되는 것이다.

상기 내부원사(110)는 외부원사(120)의 내측 중앙에 외부원사(120)의 연장방향을 따라 구비되며, 단면이 원형으로 이루어진다.

이러한 내부원사(110)의 재질은 상기 외부원사(120)와 상이한 재질로 이루어지며, 밀도 0.94이상의 고밀도 폴리에틸렌이 적용되기도 하나, 함수율을 높일 수 있고, 완충역할을 하며 하중이 비교적 적은 고무재질의 발포비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate copolymer, 이하 EVA)로 이루어지는 것이 바람직하다.

내부원사(110)를 이루는 EVA는 높은 탄성을 갖는 합성수지로, 내후성, 충격강도, 충격흡수성 및 적절한 강도를 가져 잔디원사(100)의 직립성을 향상시킬 수 있고, 인조잔디매트(1) 사용자에게는 쿠션감 및 내구성을 제공할 수 있다.

또한, 발포형성되기 때문에 다공질로 이루어져 내부에 공극이 많이 형성되어 있으나 친수성을 가지기 때문에 빗물 등과 같은 외부의 물을 내측 공극에 함유하여 수분함유율을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 인조잔디매트(1)의 온도를 저하시킬 수 있고, 외부 유수가 시트(200)상에 잔존하여 스며드는 것을 최소화 할 수 있으며, 이에 따른 시트(200)의 손상을 방지할 수 있다.

특히, 잔디원사(100)는 시트(200)에 U자 형상으로 터프팅되기 때문에 잔디원사(100)가 시트(200)를 관통한 부분으로만 배수되고, 이로 인하여, 원활하지 않은 배수로 인한 빗물 등이 시트(200) 상면에 고여 수질오염 등이 발생할 수 있다.

또한, 완충 등의 역할을 위해 시트(200)의 상면에 추가로 설치되는 충진재층(300)이 유실되는 문제점도 극복할 수 있는 것이다.

이는 앞서 설명한데로, 내부원사(110)인 EVA가 수분을 함유할 수 있기 때문에 시트(200)상에 잔존하거나, 인조잔디를 관리하기 위해, 살포되는 수분을 흡수하여, 인조잔디의 열기를 저감시킬 수 있도록 하고, 사용자가 잔디원사(100)에 의해 발생될 수 있는 마찰열을 저하시키게 되는 것이다.

아울러, 외부원사(120)를 저밀도 폴리에틸렌을 적용하여, 저밀도 폴리에틸렌의 특성인 전기절연성 또한 마찰전기 등을 저감시킬 수 있는 것이다.

또한, 내부원사(110)는 향상된 탄성력을 가지나 탄성복원력 또한 우수하기 때문에 외부에서 가압시 잔디원사(100)가 눕혀지더라도 이후 탄성복원력으로 인해 직립된 잔디원사(100) 상태로 쉽게 복원되기 때문에 직립성 및 쿠션감을 향상시킬 수 있고, 쿠션감을 제공하는 반면 무게는 경량화되기 때문에 인조잔디매트(1)의 생산 및 보관 등이 간편하다는 이점 또한 가지게 된다.

또한, 인체에 무해한 친환경 소재이기 때문에 잦은 사용에도 환경 호르몬 등 사용자의 인체에 해를 가할 수 있는 문제점이 발생될 우려가 존재하지 않는다.

이와 같은 내부원사(110)를 이루는 EVA는 EVA 단일재질 적용되거나, 또는 시간적, 계절적 요인 및 마찰열등에 의한 변형을 방지하기 위해 열의존도를 저하시킬 수 있도록 EVA에 PE를 혼합하여 완성하기도 한다.

이때, 상기와 같이 EVA와 PE를 혼합하여 적용할 때는 EVA 100중량부에 PE분말 5 내지 100중량부를 혼합하고, 작용제 10 내지 20 중량부를 더 혼합하여 완성하게 된다.

여기서, 상기 작용제는 EVA와 PE가 혼합되어 점착될 수 있도록 하는 점착부여제와 점도 조정 및 균열방지를 위한 충전제, 발포작용을 위한 발포제, 발포제에 의해 발생된 가스를 포집하기 위한 가교제 및 가교안정화를 위한 촉매제 등이 될 수 있다.

이와 같은 작용제는 각각의 첨가물질을 동일한 중량비로 모두 혼합하거나, 상술된 첨가물질 중 어느 하나 이상을 EVA와 PE 혼합물질에 첨가할 수 있도록 한다.

상기와 같은 작용제에 첨가되는 물질 중 점착부여제는 통상적으로 쿠마론인덴 수지, 로딘계 수지, 테르펜계 수지, 폐놀게 수지 중 어느 하나를 적용할 수 있으며, 발포제는 아조다이카본아마이드(ACDA, azodicarbonamide), 다이나이트로소펜타메틸테트라민(DPT, N,N-dinitrosopentamethylenetetramine), p,p'-옥시비스벤젠설포닐하이드라자이드 (OBSH, p,p'-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide)), 탄산수소 소듐 (NaHCO3)과 같은 바이카보네이트 계열 제품 중 적용될 수 있으며, 가교제로는 통상의 황, 황공여체, 유기과산화물 등이 적용되며, 촉매제는 산화아연 또는 스테아린산 등과 같은 물질이 적용될 수 있다.

상술된 잔디원사(100)는 시트(200)에 일부분은 시트(200)의 상측면으로 관통되어 돌출되고, 나머지 일측은 시트(200)의 하단면에 지지되는 형태 즉, 'U'자 형상으로 터프팅(turfting)된다.

보다 상세하게 설명하면, 연속압출어 제조된 잔디원사(100)가 시트(200)의 상면측에서 하면측으로 관통하고, 간격을 유지한 후 다시 상측면으로 관통하여 돌출되는 형태로 터프팅된다.

여기서, 상기와 같이 설치된 잔디원사(100)에 또다른 일개의 잔디원사(100)를 설치할 때에는 일측단부가 기설치되어 있는 잔디원사(100)의 단부에 맞닿게 설치되어 상호간의 지지되어 직립성을 높일 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 방법으로 연속하여 잔디원사(100)를 시트(200)에 설치하게 되는데, 이때, 시트(200)를 직조할 때 잔디원사(100)를 같이 설치하며 직조하거나, 직조가 완료된 시트(200)에 별도의 니들 작업 등을 통하여 설치하기도 한다.

따라서, 도 3과 같이 잔디원사(100)는 시트(200)에 일렬로 배치되어 형성되되, 잔디원사(100)가 직조된 위치에서 소정의 간격을 이격시켜 다수개의 열로 잔디원사(100)가 시트(200)에 배치되어 균일하게 위치할 수 있도록 제직되도록 한다.

시트(200)는 지면상에 펼쳐져 덮는형상으로 설치되며, 상하방향으로 잔디원사(100)가 관통되어 직조됨으로써 안정적으로 잔디원사(100)가 시트(200)에 고정결합될 수 있도록 한다.

이러한 시트(200)는 폴리프로필렌(polypropylene) 또는 폴리에스터(polyester)로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.

상술된 재질로 이루어진 시트(200)는 가볍고 성형 가공이 간단하며, 내구성이 높아 사용자가 슬라이딩 등의 움직임으로 가압하더라도 인조잔디매트(1)가 쉽게 찢어지거나 시트(200)에 직조된 잔디원사(100)가 쉽게 뽑혀져 나가는 것을 방지할 수 있다.

한편, 이러한 시트(200)는 잔디원사(100)가 관통된 부분으로 우수가 배출될 수 있도록 하며, 시트(200)보다 상측에 위치한 내부원사(110)의 상면으로 유입되어 잔디원사(100)의 내부원사(110)가 수분을 함유할 수 있도록 한다.

이때, 상기 시트(200)에는 내부원사(110)에 의해 흡수되는 수분 이외의 시트(200)상에 잔존하는 수분을 시트(200)의 하측으로 배출하여 지표면에 흡수되도록 하기 위한 배수홀(210)이 더 형성된다.

상기와 같은 배수홀(210)은 시트(200)의 표면에 다수개가 천공되어 형성되며, 그 형상 및 배치 형태는 제한되지 않으며, 다양한 형상 및 다양한 배치형태가 적용될 수 있다.

또한, 잔디원사(100)가 직조된 시트(200)의 하면에는 잔디원사(100)가 시트(200)의 하면에 밀착된 상태로 고정결합되도록 백코팅층(220)을 더 형성할 수 있다.

지면에 설치된 인조잔디매트(1)는 외력 등으로 인해 시트(200)가 수평방향으로 이동될 경우 잔디원사(100) 및 시트(200) 하면이 지면에 쓸려 손상될 수 있고, 잔디원사(100)가 시트(200)와 분리될 우려가 존재하기 때문에 이를 극복하기 위해 더 형성되는 것이다.

이와 같은 백코팅층(220)은 잔디원사(100)가 직조된 시트(200)의 하면에 코팅제로 코팅하여 형성되거나, 별도의 완충 역할을 할 수 있는 시트형상의 완충제를 접착제로 접착할 수도 있다.

이때, 백코팅층(220)은 접착성을 갖는 코팅제를 도포하여 형성될 수 있는데, 코팅제는 SBR 라텍스를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 SBR 라텍스의 점도는 7000 cps 범위를 갖는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 SBR 라텍스는 합성고무로 천연고무보다 내마모성, 내노화성 및 내열싱이 우수하다는 이점을 가져 백코팅층(220)을 통해 인조잔디매트(1)의 인발력을 향상시킬 수 있고, 잔디원사(100) 및 시트(200) 하부의 내마모성 및 강도를 향상시킬 수 있다.

한편, SBR 라텍스 외의 코팅제도 사용이 가능하다. 따라서, 잔디원사(100)가 직조된 시트(200)의 하면에 코팅제를 도포하고, 이를 가열하여 건조 및 경화시킬 수 있도록 한다.

또한, 백코팅층(220)의 하면에는 탄성복원력을 가지는 탄성층(230)이 추가로 형성될 수 있다.

상기 탄성층(230)은 쿠션감을 가지며, 시트(200)와 지면이 직접접촉하는 것을 방지하고, 얇은 두께를 갖는 시트(200)의 하면에 탄성층(230)을 위치하도록 하여 사용자에게 잔디원사(100) 외에도 인조잔디매트(1) 자체로 쿠션감을 제공할 수 있도록 한다.

이러한 탄성층(230)은 기포 또는 통기홀 등이 형성되며 완충역할을 할 수 있는 재질이면 무엇이든 가능하다. 이는 시트(200)의 배수홀(210)을 통하여 유입되는 수분이 지표면으로 흡수돌 수 있도록 하기위한 것이다.

한편, 상술된 잔디원사(100)가 직조된 시트(200)가 지면 상측에 위치하여 설치된 후 온도차이, 외부충격과 같은 외부요인으로 인해 지표면과 이격되거나 들뜨게 되는 현상을 방지학 위해, 인조잔디매트(1)의 상측에는 충진재층(300)이 더 구비될 수 있다.

상기 충진재층(300)은 지면상에 위치한 잔디원사(100)가 구비된 시트(200)의 상면에 구비되어 잔디원사(100)와 함께 사용자가 밟게 되면 충격을 흡수할 수 있는 쿠션감을 제공하게 되거나, 시트(200)의 들뜸 등을 방지하기 위해, 하중을 가해주게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 이러한 충진재층(300)은 시트(200) 상면에 구비되어 충진재층(300)이 가지는 하중을 통해 시트(200)를 지면측에 밀착시키게 되고, 사용자는 잔디원사(100)와 함께 충진재층(300)의 상면을 밟게 되어 향상된 사용감 및 쿠션감을 제공받을 수 있다.

이러한 충진재층(300)은 형성되는 위치 및 이루어지는 재질에 따라 하부충진재층(310)과 상부충진재층(320)으로 나뉘어진다. 즉, 도 1과 같이 시트(200) 상면에 도포되어 위치하는 하부충진재층(320)은 모래 또는 구형상 및 칩형태의 고무재질로 이루어지며, 상기 하부충진재층(320)의 상측면에 위치하는 상부충진재(310)는 하부충진재(320)의 입자크기보다 작은 고무재질의 구형상 또는 칩형태의 입자로 이루어진다.

이는, 상대적으로 상부충진재층(310)보다 무게가 나가는 하부충진재층(320)이 하중에 의해 비교적 가벼운 상부충진재층(310)과 하부충진재층(320)이 혼합되는 것을 방지하며, 상부충진재층(310)의 비교적 작고 고른 입자분포에 의해, 각각의 입자가 밀접접촉되도록 하여 완충력의 증가 및 외부요인에 의한 유실률을 저하시키게 된다.

이때, 본 발명에서는 상부충진재층(310)과 하부충진재층(320)의 입도크기를 다르게 적용하였으나, 동일한 입도크기를 갖는 고무재질의 충진재를 도포하거나 살포하여 상부충진재층(310)과 하부충진재층(320)을 형성하기도 한다.

상술된 구성을 갖는 인조잔디매트(1)를 제조하는 방법은 첨부된 도 4를 통해 설명하도록 한다.

본 발명에서 제시하는 인조잔디매트(1)를 제조하는 방법은 잔디원사(100)를 압출하여 시트(200)에 제직할 수 있도록 방사하는 압출 및 방사단계(S10)와, 상기 압출 및 방사단계(S10)를 통해 제조된 잔디원사(100)를 시트(200)에 터프팅(turfting)하는 터프팅단계(S20)로 구성된다.

먼저, 압출 및 방사단계(S10)는 각각 내부원사(110)와 외부원사(120)를 이루는 원료를 배합하고, 이를 압출기계를 통해 내부원사(110) 및 외부원사(120)가 결합된 상태의 잔디원사(100)로 방사하여, 이를 와인딩하여 파일사로 만들게 된다.

이러한 압출 및 방사단계(S10)는 잔디원사(100)를 유압프레스 등에 연결된 헤드다이스를 통해 압출하는 압출단계와, 상기 압출된 잔디원사를 수조에 냉각시킨 뒤 연신조로 이동시켜 압출된 잔디원사를 연신하는 연신단계, 상기 연신단계를 통해 연신된 잔디원사를 수축시키는 수축단계 및 상기 수축단계를 거친 잔디원사를 와인딩하여 파일사로 만드는 와인딩단계를 포함한다.

따라서, 상술된 단계들을 포함하는 압출 및 방사단계(S10)를 통해 기포지(200)에 제직될 잔디원사(100)를 제조할 수 있다.

한편, 압출 및 방사단계(S10)에서 생산된 잔디원사(100)가 직조될 시트(200)에 배수홀(210)을 형성하는 배수홀 형성단계를 추가로 수행할 수도 있다.

압출 및 방사단계(S10)를 통해 제조된 잔디원사(100)는 와인딩되어 파일사로 완성되고, 이를 크릴(Creel)에 걸어 고정하고, 직조기계의 바늘에 연결하여 시트(200)에 직조하게 된다.

이러한 터프팅단계(S20)를 통해 잔디원사(100)는 시트(200)에 'U'자 형상으로 터프팅되되, 정확히는 시트(200) 하면측에 위치한 잔디원사(100)는 기포지(200) 하면과 밀착되어 양단이 시트(200) 상면으로 관통되어 돌출된다.

이때, 터프팅단계(S20)에서 시트(200)에 터프팅되는 잔디원사(100)는 시트(200)가 상하방향으로 서로 이격된 한 쌍으로 이루어진 뒤 이를 상하방향으로 한 쌍의 시트(200)를 잔디원사가 관통하여 터프팅된 뒤, 한 쌍의 시트(200)의 이격된 공간 중앙측으로 절단하여 각각의 기포지(200)에 잔디원사(100)의 양말단이 상측으로 돌출될 수 있도록 한다.

따라서, 터프팅단계(S20)에서 한 쌍의 시트(200)를 잔디원사(100)로 터프팅 및 절개하여 두개의 인조잔디매트(1)를 제조할 수 있다.

터프팅단계(S20) 이후 잔디원사(100)가 시트(200)와 결합되는데 이러한 시트(200)의 하면에 코팅제를 도포 및 건조시키는 백코팅층 형성단계(S30)를 수행할 수도 있다.

백코팅층 형성단계(S30)는 터프팅단계(S20)를 마쳐 잔디원사(100)가 하면에 관통된 시트(200)에 상술된 코팅제를 도포하는 코팅제 도포단계와, 상기 코팅제 도포단계를 마친 시트(200)를 오븐에 가열하여 건조시키는 코팅제 건조단계로 이루어진다.

따라서 이러한 백코팅층 형성단계(S30)를 통해 인조잔디매트(1) 하면에는 백코팅층(220)이 형성될 수 있고, 이를 통해 장기간 인조잔디매트(1)가 지면과 충돌하면서 파손되는 것을 방지하고, 장기간 사용할 수 있도록 한다.

한편, 백코팅층 형성단계(S30)에서 상술된 탄성층(230)을 형성하기 위한 탄성층 형성단계를 추가로 수행할 수 있다.

이러한 탄성층 형성단계는 시트(200)와 대응되는 형상 및 크기의 탄성층(230)을 미리 구비하여 접착제 등으로 백코팅층(220) 하측에 탄성층(230)을 결합시켜 인조잔디매트(1)의 사용감 및 쿠션감을 향상시킬 수 있도록 한다.

이와 같이 백코팅층 형성단계(S30)를 마친 인조잔디매트(1)는 사용 또는 판매를 위한 인조잔디매트(1)의 크기로 절단하는 절단단계와, 상기 절단단계를 마친 인조잔디매트(1)를 권취하는 권취단계를 포함하는 후가공단계(S40)로 구성된다.

이러한 후가공단계(S40)를 통해 인조잔디매트(1)가 권취된 상태로 판매 또는 이동되고, 이러한 인조잔디매트(1)를 설치장소에 설치하는 설치단계(S50)를 수행할 수 있다.

설치단계(S50)는 권취된 인조잔디매트(1)를 설치장소의 가장자리에 맞춰 설치하는 지면설치단계와, 상기 지면에 설치된 인조잔디매트(1)를 지면에 부분적으로 고정시키는 지면고정단계를 포함한다.

이때, 지면고정단계는 말뚝 등과 같은 별도의 고정부재가 지면에 설치된 인조잔디매트(1)의 상면에서 하면방향으로 관통하여 지면에 관통결합되어 고정될 수 있도록 한다.

이후 설치단계(S50)를 거쳐 지면에 설치 및 고정된 인조잔디매트(1)의 상측에 충진재층(300)을 형성하는 충진재층 형성단계(S60)를 추가로 수행할 수 있다.

이는 상술된 효과를 가지는 충진재층(300)을 시트(200) 상면에 형성하는 것으로 하부충진재층(320)을 이루는 모래 또는 고무재질의 칩형상 및 구형상의 입자를 시트(200) 상면측에 도포하는 하부충진재층 형성단계와, 상기 하부충진재층 형성단계를 거쳐 시트(200) 상측에 형성된 하부충진재층(320)의 상면에 고무재질 칩 또는 구형상의 입자를 도포 또는 살포하여 상부충진재층(310)을 형성하는 상부충진재층 형성단계와, 상기 상부충진재층 형성단계를 통해 하부충진재층(320)의 상측에 도포된 고무입자를 가압하여 압축 및 경화된 상부충진재층(310)을 형성하는 충진층 가압단계를 포함한다.

이때, 상기 하부충진재층(320)을 이루는 입자는 상부충진재층(310)을 이루는 입자보다 크거나 같게 도포 또는 살포되도록 한다.

따라서, 상술된 충진재층 형성단계(S60)를 통해 충진재층(300)을 이루는 하부충진재층(320)과 상부충진재층(310)이 시트(200) 상면에 형성되고, 이를 통해 시트(200)가 지면에 밀착고정될 수 있고, 사용자는 사용감 및 쿠션감이 향상된 인조잔디매트(1)를 사용하여 운동 중 넘어지더라도 부상을 최소화할 수 있고, 기존의 지면 및 천연잔디에 비해 안락하게 사용할 수 있다는 효과를 보유한다.

상술된 단계들을 통해 본 발명에 따른 인조잔디매트(1)가 제조되는 시공방법을 통해 인조잔디매트(1)를 제조 및 시공할 수 있으며, 인조잔디매트(1) 설치시 지면에 고정 및 쿠션감과 사용감을 제공할 수 있는 충진재층(300)을 형성할 수 있어 인조잔디매트(1) 사용시 사용자의 사고 등을 방지할 수 있는 인조잔디매트(1)를 생산할 수 있다.

이와 같은 방법에 의해 본 발명을 완성할 수 있는 것이다.

1: 인조잔디매트
100: 잔디원사 110: 내부원사
120: 외부원사 121: 돌기
200: 시트 210: 배수홀
220: 백코팅층 230: 탄성층
300: 충진재층 310: 하부충진재층
320: 상부충진재층
S10: 압출 및 방사단계 S20: 터프팅단계
S30: 백코팅층 형성단계 S40: 후가공단계
S50: 설치단계 S60: 충진재층 형성단계

Claims

잔디원사(100);와
상기 잔디원사(100)의 양측단부가 상측으로 관통되어 돌출되고, 양측단부의 사이에 위치하는 중앙부가 하단부에 위치하여 지지되는 'U'자형상으로 터프팅((turfting)된 시트(200)로 구성되며,
상기 잔디원사(100)는, 내부에 다공질의 EVA가 발포형성되어 단면이 원형으로 형성되는 내부원사(110)와, 상기 내부원사의 외주면에 저밀도폴리에틸렌이 감싸는 형태로 압출되어 제조되는 외부원사(120)로 구성되고,
상기 잔디원사(100)에 또 다른 일개의 잔디원사(100)를 설치할 때에는 일측단부가 기 설치되어 있는 잔디원사(100)의 단부에 맞닿게 설치되어 상호간의 지지되어 직립성을 높일 수 있도록 하고,
상기 내부원사(110)는 EVA 100중량부에 PE분말 5 내지 100중량부와, 작용제 10 내지 20 중량부를 더 혼합하여 완성하게 되고,
상기 작용제는 EVA와 PE가 혼합되어 점착될 수 있도록 하는 점착부여제와 점도 조정 및 균열방지를 위한 충전제, 발포작용을 위한 발포제, 발포제에 의해 발생된 가스를 포집하기 위한 가교제 및 가교안정화를 위한 촉매제가 첨가되고,
점착부여제는 쿠마론인덴 수지, 로딘계 수지, 테르펜계 수지, 폐놀계 수지 중 어느 하나 이상을 적용하고, 발포제는 바이카보네이트 계열 제품이 적용되며, 가교제로는 황, 황공여체, 유기과산화물 중 어느 하나 이상이 적용되며, 촉매제는 산화아연 또는 스테아린산 중 어느 하나가 적용되고,
상기 외부원사는 상기 내부원사를 중심으로 외주면 양측에는 각각 외측면에서 수직돌출된 돌기(121)가 형성되어 상기 잔디원사가 받는 외력은 상기 돌기를 통해 측면방향으로 분산되게 하고,
상기 저밀도 폴리에틸렌은 선형저밀도 폴리에틸렌 100중량부에 저밀도 폴리에틸렌 5중량부 내지 20중량부를 혼합하여 제조하고,
상기 잔디원사(100)가 터프팅된 상기 시트(200) 하면에는 SBR 라텍스로 이루어져 시트를 관통한 잔디원사의 하부와 상기 시트의 하면에 도포 및 건조되어 형성되는 백코팅층이 형성되며,
상기 백코팅층(220)의 하면에는 기포 또는 통기홀이 형성되어 탄성복원력을 가지는 탄성층(230)을 추가로 형성하여, 시트(200)와 지면이 직접 접촉하지 않게 하여 쿠션감을 제공하고,
상기 시트(200)에는 배수홀(210)을 추가로 형성시켜 상기 내부원사에 의해 흡수되는 수분 이외에 시트상에 잔존하는 수분이 지표면으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트.
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제1항에 있어서,
상기 시트(200)의 상측에는 시트(200) 상면에 모래 또는 고무재질의 구형상 및 칩형태의 입자가 살포되어 형성되는 하부충진재층(320)이 구비되고,
상기 하부충진재층(320)의 상측면에는 하부충진재(320)와 입자크기보다작거나 동일한 입자 크기의 고무재질 칩 또는 구형상의 입자를 살포하여 형성되는 상부충진재층(310)으로 이루어진 충진재층(300)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트.
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제1항에 기재된 인조잔디매트를 시공하는 방법에 있어서,
내부에 다공질의 EVA와 PE의 혼합물이 원형의 단면으로 발포 형성되는 내부원사와, 상기 내부원사의 외주면에 저밀도폴리에틸렌이 감싸는 형태로 압출되어 제조되는 외부원사로 구성되는 잔디원사 제조단계;와
상기 잔디원사 제조단계를 통해 제조된 상기 잔디원사를 상기 시트에 터프팅(turfting)하여 인조잔디매트를 제조하는 터프팅단계;와
상기 잔디원사가 터프팅된 상기 시트의 하면에 코팅제를 도포 및 건조하여 백코팅층을 형성하는 백코팅층 형성단계;와
상기 백코팅층 형성단계 이후 상기 백코팅층 하면에 시트와 대응되는 크기의 탄성층을 형성시키는 탄성층 형성단계;와
탄성층 형성단계를 마친 인조잔디매트를 절단하고 권취하는 후 가공단계;로 구성되고
상기 후 가공단계를 통해 권취된 인조잔디매트를 설치장소에 맞게 설치 및 고정시키는 인조잔디매트 설치단계;와
상기 인조잔디매트 설치단계를 거쳐 지면에 설치된 인조잔디매트의 상측에 모래 또는 고무재질의 칩형상 및 구형상의 입자를 시트 상면측에 도포하는 하부충진재층 형성단계;와,
상기 하부충진재층 상측에 상기 하부충진재층의 입자 크기보다 작거나 동일한 입자 크기의 고무재질 칩 또는 구형상의 입자를 살포하여 상부충진재층을 형성하는 상부충진재층 형성단계; 및
상기 하부충진재층 형성단계와 상부충진재층 형성단계에서 살포된 고무입자를 가압 압축시키는 충진재층 가압단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수분함유율을 향상시킨 인조잔디매트 시공방법.
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