KR102663236B1 - 탄성 회복력이 우수한 인조잔디 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 탄성 회복력이 우수하고, 완충력이 장기 유지되어 충진재를 사용하지 않고도 우수한 충격흡수능을 나타내는 인조잔디 구조체로서, 본 개시에 따른 인조잔디 구조체는 보호층; 상기 보호층 하면에 위치하고, 표면층, 중간층 및 이면층을 포함하는 3차원 구조를 갖는 완충층; 상기 완충층 하면에 위치한 기포층; 상기 보호층, 완충층 및 기포층에 터프팅된 복수의 파일사; 및 상기 기포층의 하면에 위치하고, 상기 복수의 파일사의 이탈을 방지하는 백킹층;을 포함한다.
Description
본 개시는 탄성 회복력이 우수한 인조잔디 구조체에 관한 것이다.
인조잔디는 합성섬유를 소재로 하여 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품으로, 환경의 제한이 없어, 관리는 용이하나, 사용 환경 조건에 따라 충진재 유실 및 파일사 답압으로 인해 주기적으로 브러쉬 관리가 필요하며, 충진재 유지 보수를 위해 재충진을 해야하는 번거로움이 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 입자 형태의 충진재를 사용하지 않고, 충격흡수패드를 적용한 무충진 인조잔디가 개발되어 사용되고 있지만, 충격흡수패드의 경우 반복적인 하중에 의한 영구 압축 및 낮은 회복률과 같은 치명적인 단점과 장기 사용 시 충격흡수 패드의 폭, 길이 및 두께 방향으로의 치수 안정성이 취약한 단점이 있다.
한편, 등록특허 10-1962318는 완충부를 포함함으로써, 입자 형태 충진재를 사용하지 않고도 높은 완충력을 제공할 수 있는 인조잔디를 개시하고 있으나, 장시간 사용 시 완충부가 지속적으로 답압되어 탄성 회복력이 저하되는 문제점이 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 탄성 회복력이 우수하고, 완충력이 장기 유지되어 충진재를 사용하지 않고도 우수한 충격흡수능을 나타내는 인조잔디 구조체를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 양태는 보호층; 상기 보호층 하면에 위치하고, 표면층, 중간층 및 이면층을 포함하는 3차원 구조를 갖는 완충층; 상기 완충층 하면에 위치한 기포층; 상기 보호층, 완충층 및 기포층에 터프팅된 복수의 파일사; 및 상기 기포층의 하면에 위치하고, 상기 복수의 파일사의 이탈을 방지하는 백킹층;을 포함하는 인조잔디 구조체이다.
본 개시에서, 상기 보호층은 직포, 부직포 또는 필름 형태이고, 두께는 0.1~0.8mm일 수 있다.
본 개시에서, 상기 표면층 및 이면층은, 각각, 섬도가 120~420 데니어인 제1원사 및 섬도가 200~800 데니어인 제2원사로 형성될 수 있다.
본 개시에서, 상기 표면층은 복수의 격자 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 이면층은 복수의 허니콤 형상으로 이루어질 수 있다.
본 개시에서, 상기 복수의 격자 형상은 1m2 당 12,000~180,000개일 수 있고, 복수의 허니콤 형상은 1m2 당 30,000~60,000개일 수 있다.
본 개시에서, 상기 중간층은 상기 표면층과 이면층을 연결하고, 직경이 0.1~0.4mm인 제3원사로 형성될 수 있다.
본 개시에서, 상기 완충층의 두께는 5~20mm일 수 있다.
본 개시에서, 상기 완충층은, 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하는 단계; 및 완충층을 가열하는 단계;를 통해 제조될 수 있다.
본 개시에서, 상기 완충층을 가열하는 단계는, 온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 진행될 수 있다.
본 개시의 다른 양태는, a) 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하는 단계; b) 완충층을 온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계; c) 보호층, 완충층 및 기포층을 위치시킨 후, 파일사를 터프팅하는 단계; 및 d) 기포층의 하면에 백킹층을 위치시키고, 온도 140~180℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계;를 포함하는 인조잔디 구조체 제조방법이다.
본 개시에 따른 인조잔디 구조체는 보호층을 포함함으로써, 완충충에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 인조잔디 구조체의 높은 충격흡수성능을 장기간 유지할 수 있다.
또한, 완충층의 표면층 및 이면층은 각각 특정 형상을 가짐으로써, 향상된 충격흡수성능을 나타낼 수 있다.
또한, 표면층, 중간층 및 이면층을 구성하는 원사는 특정 섬도를 가짐으로써, 향상된 충격흡수능을 나타낼 수 있다.
또한, 완충층 가열 시 특정 온도 및 속도로 가열함으로써, 향상된 내구성과 향상된 탄성 회복력을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 개시에 인조잔디 구조체를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 인조잔디 구조체 실제 사진이다.
도 3은 도 1의 완충층을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 완충층의 표면층의 실제 사진이다.
도 5는 본 개시의 완충층의 이면층의 실제 사진이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 인조잔디 구조체 실제 사진이다.
도 3은 도 1의 완충층을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 완충층의 표면층의 실제 사진이다.
도 5는 본 개시의 완충층의 이면층의 실제 사진이다.
이하, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 예시적인 실시형태, 실시예 등을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시형태, 실시예 등으로만 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 개시에서 수치와 관련하여 용어 "약(about)", "대략(approximately)" 또는, 적어도(at least)와 같은 유사한 표현이 사용되는 경우, 해당 수치를 기준으로 ±10%, ±7%, ±5%, ±3%, ±2%, 또는 ±1%의 이론적, 실험적, 통계적, 또는 경험칙상의 오차가 허용되는 것으로 의도된다.
도 1은 본 개시에 인조잔디 구조체를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 인조잔디 구조체 실제 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 양태는, 보호층(110); 상기 보호층(110) 하면에 위치하고, 표면층(121), 중간층(122) 및 이면층(123)을 포함하는 3차원 구조를 갖는 완충층(120); 상기 완충층(120) 하면에 위치한 기포층(130); 상기 보호층(110), 완충층(120) 및 기포층(130)에 터프팅된 복수의 파일사(140); 및 상기 기포층(130)의 하면에 위치하고, 상기 복수의 파일사(140)의 이탈을 방지하는 백킹층(150);을 포함하는 인조잔디 구조체(100)이다.
본 개시에서, 보호층(110)은 이물질이 완충층(120)에 유입되는 것을 방지하기 위한 층으로서, 직포, 부직포 또는 필름 형태일 수 있으며, 바람직하게는 직포 형태일 수 있다.
또한, 보호층(110)의 두께는 0.1~0.8mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.3~0.5mm일 수 있다. 보호층(110)의 두께가 전술한 하한치 미만이면, 완충층(120)에 유입되는 이물질을 방지하는 것이 용이하지 않고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사의 터프팅이 용이하지 않을 수 있다.
도 3은 도 1의 완충층를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 개시의 완충층의 표면층의 실제 사진이고, 5는 본 개시의 완충층의 이면층의 실제 사진이다.
도 3을 참조하면, 본 개시에서, 상기 완충층(120)은 표면층(121), 중간층(122) 및 이면층(123)을 포함하고, 내부에 공간이 있는 3차원 구조를 가짐에 따라 인조잔디 구조체(100)의 탄성회복력을 향상시키고, 배수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시에서, 완충층(120)은 인조잔디 구조체(100)의 충격흡수능을 향상시키기 위한 층으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 아크릴로 이루어진 군 중에 선택된 1종 이상의 섬유로 제조될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 표면층(121), 이면층(123) 및 중간층(122)을 구성하는 제1원사, 제2원사 및 제3원사는 동일하거나 상이한 재질의 섬유일 수 있다.
본 개시에서, 완충층(120)의 두께는 5~20mm일 수 있으며, 바람직하게는 8~12mnm일 수 있으며, 상기 범위에서 충격흡수능, 내구성 등이 우수하므로 상기 범위가 바람직하다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시에서, 표면층(121)은 보호층(110)의 아래에 위치하고 있으며, 외력에 의해 중간층(122)이 손상되지 않도록 보호하는 층으로서, 섬도가 120~420 데니어인 제1원사 및 섬도가 200~800 데니어인 제2원사로 형성될 수 있고, 바람직하게는 섬도가 150~400데니어인 제1원사 및 섬도가 250~750 데니어인 제2원사로 형성될 수 있다. 표면층(121)을 형성하는 제1원사 및 제2원사의 섬도가 전술한 하한치 미만이면, 터프팅 시 표면층(121) 및 이면층(123)이 손상될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사의 터프팅이 용이하지 않아 작업성이 저하될 수 있다.
또한, 표면층(121)은 제1원사 30~70중량% 및 제2원사 30~70중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 제1원사 45~55중량% 및 제2원사 45~55중량%를 포함할 수 있다. 제1원사의 중량%가 전술한 하한치 미만이면, 터프팅 시 표면층(121) 및 이면층(123)이 손상될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사의 터프팅이 용이하지 않아 작업성이 저하될 수 있다.
본 개시에서, 표면층(121)은 복수의 격자 형상으로 이루어질 수 있으며, 격자 형상은 1m2 당 12,000~180,000개 존재할 수 있고, 바람직하게는 1m2 당 137,000~165,000개 존재할 수 있다. 격자 형상이 1m2 당 전술한 하한치 미만이면, 완충층(120)의 내구성이 저하될 수 있고, 1m2 당 전술한 상한치를 초과하면, 파일사(140)의 터프팅이 용이하지 않고, 완충층(120)의 충격흡수능이 저하될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 개시에서, 이면층(123)은 외력에 의해 중간층(122)이 손상되지 않도록 보호하는 층으로서, 섬도가 120~420 데니어인 제1원사 및 섬도가 200~800 데니어인 제2원사로 형성될 수 있고, 바람직하게는 섬도가 150~400데니어인 제1원사 및 섬도가 250~750 데니어인 제2원사로 형성될 수 있다. 이면층(123)을 형성하는 제1원사 및 제2원사의 섬도가 전술한 하한치 미만이면, 터프팅 시 표면층(121) 및 이면층(123)이 손상될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사(140)의 터프팅이 용이하지 않아 작업성이 저하될 수 있다.
또한, 이면층(123)은 제1원사 30~70중량% 및 제2원사 30~70중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 제1원사 45~55중량% 및 제2원사 45~55중량%를 포함할 수 있다. 제1원사의 중량%가 전술한 하한치 미만이면, 터프팅 시 표면층(121) 및 이면층(123)이 손상될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사의 터프팅이 용이하지 않아 작업성이 저하될 수 있다.
본 개시에서, 이면층(123)은 복수의 허니콤 형상으로 이루어질 수 있으며, 허니콤 형상은 1m2 당 35,000~60,000개 존재할 수 있고, 바람직하게는 1m2 당 40,000~55,600개 존재할 수 있다. 허니콤 형상이 1m2 당 전술한 하한치 미만이면, 완충층(120)의 내구성이 저하될 수 있고, 1m2 당 전술한 상한치를 초과하면, 파일사(140)의 터프팅이 용이하지 않고, 완충층(120)의 충격흡수능이 저하될 수 있다.
본 개시에서, 중간층(122)은 표면층(121)과 이면층(123) 사이에 배치되어 표면층(121)과 이면층(123)을 연결하고, 완충층(120)의 충격흡수능을 향상시키는 층으로서, 직경이 0.1~0.4mm인 제3원사로 형성될 수 있고, 바람직하게는 직경이 0.2~0.3mm인 제3원사로 형성될 수 있으며, 제3원사는 모노사일 수 있다. 중간층(122)을 형성하는 제3원사의 직경이 전술한 하한치 미만이면, 영구 압축률이 저하될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 파일사(140)의 터프팅이 용이하지 않아 작업성이 저하될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 표면층(121) 및 이면층(122)의 연결은, 제3원사의 양 끝단이 표면층(121) 및 이면층(122)에 규칙 또는 불규칙적으로 직선 또는 사선으로 연결되거나, 제3원사가 적층되어 연결될 수 있다.
본 개시에서, 표면층(121)의 단위 면적당 중량은 150~450g/㎡일 수 있고, 중간층(122)의 단위 면적당 중량은 1,700~2,300g/㎡일 수 있고, 이면층(123)의 단위 면적당 중량은 300~600g/㎡일 수 있으며, 바람직하게는 표면층(121)의 단위 면적당 중량은 200~400g/㎡이고, 중간층(122)의 단위 면적당 중량은 1,900~2,100g/㎡이고, 이면층(123)의 단위면적당 중량은 400~500g/㎡일 수 있다. 표면층(121), 중간층(122) 및 이면층(123)의 밀도가 전술한 하한치 미만이면, 탄성회복력이 저하될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 충격흡수율이 저하될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 완충층(120)에는, 시중에서 구입할 수 있는 3D 스페이서 패브릭 제품을 적용할 수 있다.
본 개시에서, 완충층(120)은, 3차원 구조를 갖는 완충층(120)을 제조하는 단계; 및 완충층(120)을 가열하는 단계;를 통해 제조될 수 있으며, 상기 완충층(120)을 가열하는 단계는, 온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 진행될 수 있고, 바람직하게는 온도 140~160℃에서, 2.5~4m/min의 속도로 진행될 수 있다. 가열하는 단계에서, 온도가 전술한 하한치 미만이면, 완충층의 고착이 미흡하여 탄성회복력이 저하될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 탄성회복력은 우수하나, 제조비용 등이 높아 생산효율이 저하될 수 있다. 또한, 속도가 전술한 하한치 미만이면 탄성회복력은 우수하나, 생산효율이 저하되고, 전술한 상한치를 초과하면, 완충층의 고착이 미흡하여 탄성회복력이 저하될 수 있다.
본 개시에서, 기포층(130)은 이면층(123)의 하면에 위치할 수 있으며, 인조잔디 구조체(100)의 형태 안정성을 부여하고 파일사(140)를 견고히 안착시켜 고정하는 역할을 하는 것으로서, 폴리올레핀, 폴리염화비닐리덴 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유의 직포 또는 부직포일 수 있고, 바람직하게는 보다 뛰어난 형태 안정성을 부여하기 위해 폴리올레핀 섬유의 부직포일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌의 부직포일 수 있으며, 부직포는 스펀본드 방식, 멜트브라운 방식, 니들펀칭 방식 및 스펀레이스 방식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방식으로 제조될 수 있다.
본 개시에서, 복수의 파일사(140)는 보호층(110), 완충층(120) 및 기포층(130)에 터프팅될 수 있고, 터프팅된 파일사(140)는 기포층(130), 완충층(120) 및 보호층(110)을 관통하여 보호층(110)의 표면 위로 노출될 수 있으며, 노출된 파일사(140)의 길이는 10~80mm일 수 있고, 바람직하게는 40~60mm일 수 있다. 노출된 파일사의 길이가 전술한 하한치 미만이면, 인조잔디 구조체(100)의 충격흡수능이 저하될 수 있고, 전술한 상한치를 초과하면 형태안정성 유지가 어려울 수 있다.
본 개시에서, 복수의 파일사(140)의 섬도는 10,000~20,000 데니어일 수 있고, 바람직하게는 12,000~15,000 데니일 수 있으며, 파일사(140)는 모노사일 수 있다. 파일사(140)의 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군 중에 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 개시에서, 백킹층(150)은 기포층(130)의 하면에 위치할 수 있으며, 파일사의 이탈을 방지하기 위한 층으로, 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐리덴 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유의 직포 또는 부직포일 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포일 수 있으며, 부직포는 스펀본드 방식, 멜트브라운 방식, 니들펀칭 방식 및 스펀레이스 방식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방식으로 제조될 수 있다.
본 개시의 다른 양태는 a) 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하는 단계; b) 완충층을 온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계; c) 보호층, 완충층 및 기포층을 위치시킨 후, 파일사를 터프팅하는 단계; 및 d) 기포층의 하면에 백킹층을 위치시키고, 온도 140~180℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계;를 포함하는 인조잔디 구조체 제조방법이다.
단계 a) 내지 단계 d)에 개시된 보호층, 완충층, 기포층, 파일사 및 백킹층에 관한 설명은 전술한 바와 동일하므로, 이하 생략한다.
단계 a)는 3차원 구조를 갖는 완충층(120)을 제조하는 단계이며, 단계 b)는 제조된 3차원 구조를 갖는 완충층(120)을 가열하고, 고착시켜 완충층(120)을 제조하는 단계이다. 단계 b)에서의 가열은 바람직하게는 Steam Dryer를 이용하여 진행될 수 있으며, 가열 조건은 앞서 설명한 바와 동일하다.
또한, 단계 c)는 보호층(110), 완충층(120) 및 기포층(130)을 위치시키고, 파일사(140)를 터프팅하는 단계로서, 상기 터프팅은 당업계에 널리 알려진 방식이라면 제한 없이 사용 가능하다.
단계 d)는 백킹층(150)을 기포층(130)의 하면에 위치시킨 후, 가열하여, 파일사(140)를 열 융착시키고, 완충층(150)을 2차 고착시켜, 완충층(120)의 탄성회복력을 향상시키는 단계이다.
단계 d)에서 가열은 온도 140~180℃에서, 2~5m/min의 속도로 진행될 수 있고, 바람직하게는 온도 150~170℃에서, 2.5~4m/min의 속도로 진행될 수 있다. 온도가 전술한 하한치 미만이면, 파일사(140)의 융착이 미흡하여 인발강도가 저하되고, 완충층(120)의 고착이 미흡하여 인조잔디 구조체(100)의 탄성회복력이 저하될 수 있으며, 전술한 상한치를 초과하면 탄성회복력은 우수하나, 파일사(140)가 과융착되어 형태안정성이 저하되고, 제1원사, 제2원사, 제3원사 및 파일사가 녹아 외관 품질이 저하될 수 있다.
본 개시에서, 인조잔디 구조체(100)는 하기 측정방법으로 측정한 영구압축률이 30% 이하일 수 있고, 바람직하게는 25% 이하일 수 있다.
[측정방법]
영구압축률: 시료에 일정 하중(1.8kN)을 약 22시간 동안 가하고, 약 48시간 동안 회복시킨 후, 두께 변화를 통해 영구압축률 측정
또한, 본 개시에서, 인조잔디 구조체(100)는 하기 측정방법으로 측정한 충격흡수율이 50% 이상일 수 있고, 바람직하게는 55% 이상일 수 있다.
[측정방법]
충격흡수율: KS F 3888-1 : 2022 에 기재된 충격흡수성능 평가 방법으로 평가하였으며, 제품 표면에 규사 30kg/㎡ 와 SEBS 충진재 4kg/㎡ 를 표면에 충진한 후 평가를 진행함
이하, 본 개시에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
완충층 제조예 1
더블라셀기를 이용하여, 표면층, 중간층 및 이면층으로 구성된 두께 10㎜의 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하였고, 표면층, 중간층 및 이면층의 두께는 각각 1mm, 8mm 및 1mm 이었다. 제조된 3차원 구조를 갖는 완충층을 Steam Dryer를 이용하여 약 150℃에서, 약 3m/min의 속도로 가열하였다.
표면층 및 이면층은 각각 150 데니어인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 제1원사 50중량% 및 250 데니어인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 제2원사 50중량%로 구성되었고, 중간층은 직경이 0.27mm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사(모노사)로 구성되었다. 표면층은 1m2 당 약 160,000개의 격자 형상으로 형성되었고, 이면층은 1m2 당 약 47,500개의 허니콤 형상으로 형성되었다. 또한, 표면층, 중간층 및 이면층의 단위 면적당 중량은 각각 약 300g/㎡, 약 2,000g/㎡, 약 450g/㎡ 이었다.
완충층 제조예 2
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 온도를 약 130℃로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 제조예 3
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 온도를 약 170℃로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 비교제조예 1
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 온도를 약 100℃로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 비교제조예 2
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 온도를 약 200℃로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 비교제조예 3
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 속도를 약 0.5m/min 로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 비교제조예 4
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층의 가열 속도를 약 7m/min 로 변경한 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
완충층 비교제조예 5
완충층 제조예 1에 있어서, 3차원 구조를 갖는 완충층을 가열하지 않은 것을 제외하고는 완충층 제조예 1과 동일하게 완충층을 제조하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6
두께가 약 0.45mm인 폴리프로필렌 직포를 이용하여 보호층을 준비하였다. 두께가 약 0.45mm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포를 이용하여, 기포층 및 백킹층을 준비하였다.
보호층, 완충층 및 기포층을 위치시키고, 파일사를 보호층 표면으로 파일사가 55mm 노출되도록 터프팅한 후, 기포층 하면에 백킹층을 위치시키고, 표면 열 융착 설비를 이용하여 약 160℃에서, 약 3m/min의 속도로 가열하여 인조잔디 구조체를 제조하였다. 제조된 인조잔디 구조체의 파일사의 섬도는 약 13,500데니어이고, 보호층 및 완충층의 구성은 하기 표 1과 같다.
| 구분 | 보호층 | 완충층 |
| 실시예1 | 사용 | 제조예1 |
| 실시예2 | 사용 | 제조예2 |
| 실시예3 | 사용 | 제조예3 |
| 비교예1 | 사용 | 비교제조예1 |
| 비교예2 | 사용 | 비교제조예2 |
| 비교예3 | 사용 | 비교제조예3 |
| 비교예4 | 사용 | 비교제조예4 |
| 비교예5 | 사용 | 비교제조예5 |
| 비교예6 | 비사용 | 제조예 1 |
비교예
7
실시예 1에 있어서, 가열 온도를 약 100℃로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조잔디 구조체를 제조하였다.
비교예 8
실시예 1에 있어서, 가열 온도를 약 200℃로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조잔디 구조체를 제조하였다.
실험예
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 인조잔디 구조체의 충격흡수율 및 영구압축률을 하기 측정 방법으로 측정하였고, 이에 대한 결과를 표 2에 기재하였다.
[측정방법]
충격흡수율: KS F 3888-1 : 2022 에 기재된 충격흡수성능 평가 방법으로 평가하였으며, 제품 표면에 규사 30kg/㎡ 와 SEBS 충진재 4kg/㎡ 를 표면에 충진한 후 평가를 진행함
영구압축률: 시료에 일정 하중(1.8kN)을 약 22시간 동안 가하고, 약 48시간 동안 회복시킨 후, 두께 변화를 통해 영구압축률 측정
| 구분 | 충격흡수율(%) | 영구압축율(%) |
| 실시예1 | 58 | 22 |
| 실시예2 | 56 | 23 |
| 실시예3 | 57 | 23 |
| 비교예1 | 49 | 41 |
| 비교예2 | 56 | 38 |
| 비교예3 | 55 | 37 |
| 비교예4 | 49 | 42 |
| 비교예5 | 47 | 43 |
| 비교예6 | 41 | 31 |
| 비교예7 | 51 | 42 |
| 비교예8 | 56 | 39 |
상기 표 2를 참조하면, 완충층 가열 온도가 130~170℃이고, 가열 속도가 약 3m/min이고, 백킹층 가열 온도가 160℃이고, 가열 속도가 약 3m/min 경우(실시예 1 내지 3)는 충격흡수율이 56~58%, 영구압축률이 23~23%로 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
반면, 실시예 1 내지 3 대비 완충층 가열 온도가 낮은 경우(비교예 1)은 완충층의 고착이 미흡하여, 충격흡수율이 낮고, 영구 압축률이 41%로 매우 저조한 것을 확인할 수 있는 반면, 가열 온도가 높은 경우(비교예 2)는 고착이 과도하게 진행되어, 충격흡수율은 높으나, 영구압축률이 38%로 저조한 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 3 대비 완충층 가열 속도가 낮은 경우(비교예3)는 고착이 과도하게 진행되어, 충격흡수율은 높으나, 영구압축률이 37%로 저조하였으며, 가열 속도가 높은 경우(비교예 4)는, 완충층의 고착이 미흡하여 충격흡수율이 낮고, 영구압축률이 42%로 저조한 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 3 대비 완충층을 가열하지 않은 경우(비교예 5)는 충격흡수율 및 영구압축률이 모두 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 3 대비 보호층이 없는 경우(비교예 6)은 규사 및 충진재가 완충층 내부로 침투하여 충격흡수율이 매우 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 3 대비 백킹층 가열 온도가 낮은 경우(비교예 7)는 완충층의 고착이 미흡하여 영구압축률이 낮고, 가열 온도가 높은 경우(비교예 8)은 고착이 과도하게 진행되어, 충격흡수율은 높으나, 영구압축률이 39로 저조한 것을 확인할 수 있다.
100: 인조잔디 구조체 110: 보호층
120: 완충층 121: 표면층
122: 중간층 123: 이면층
130: 기포층 140: 파일사
150: 백킹층
120: 완충층 121: 표면층
122: 중간층 123: 이면층
130: 기포층 140: 파일사
150: 백킹층
Claims (10)
- 보호층;
상기 보호층 하면에 위치하고, 표면층, 중간층 및 이면층을 포함하는 3차원 구조를 갖는 완충층;
상기 완충층 하면에 위치한 기포층;
상기 보호층, 완충층 및 기포층에 터프팅된 복수의 파일사; 및
상기 기포층의 하면에 위치하고, 상기 복수의 파일사의 이탈을 방지하는 백킹층;
을 포함하는 인조잔디 구조체로서,
상기 완충층은,
폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 아크릴로 이루어진 군 중에 선택된 1종 이상의 섬유로 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하는 단계; 및
온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 완충층을 가열하는 단계;
를 통해 제조되고,
상기 표면층은 복수의 격자 형상으로 이루어지고, 상기 이면층은 복수의 허니콤 형상으로 이루어진 것인,
인조잔디 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 보호층은 직포, 부직포 또는 필름 형태이고, 두께는 0.1~0.8mm인 것인, 인조잔디 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 표면층 및 이면층은, 각각, 섬도가 120~420 데니어인 제1원사 및 섬도가 200~800 데니어인 제2원사로 형성된 것인, 인조잔디 구조체. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 격자 형상은 1m2 당 12,000~180,000개이고, 복수의 허니콤 형상은 1m2 당 30,000~60,000개인 것인, 인조잔디 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 중간층은 상기 표면층과 이면층을 연결하고, 직경이 0.1~0.4mm인 제3원사로 형성된 것인, 인조잔디 구조체. - 제1항에 있어서,
상기 완충층의 두께는 5~20mm인 것인, 인조잔디 구조체. - 삭제
- 삭제
- a) 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 아크릴로 이루어진 군 중에 선택된 1종 이상의 섬유로 3차원 구조를 갖는 완충층을 제조하는 단계;
b) 완충층을 온도 130~170℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계;
c) 보호층, 완충층 및 기포층을 위치시킨 후, 파일사를 터프팅하는 단계; 및
d) 기포층의 하면에 백킹층을 위치시키고, 온도 140~180℃에서, 2~5m/min의 속도로 가열하는 단계;
를 포함하는 인조잔디 구조체 제조방법으로서,
상기 완충층은 표면층, 중간층 및 이면층을 포함하고,
상기 표면층은 복수의 격자 형상으로 이루어지고, 상기 이면층은 복수의 허니콤 형상으로 이루어진 것인,
인조잔디 구조체 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020230027215A KR102663236B1 (ko) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 탄성 회복력이 우수한 인조잔디 구조체 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR20180124580A (ko) * | 2017-05-12 | 2018-11-21 | 코오롱글로텍주식회사 | 인조잔디 구조체 |
| CN211645841U (zh) * | 2020-01-18 | 2020-10-09 | 西安多利隆运动草坪有限公司 | 一种弹性卷材草坪 |
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-
2023
- 2023-02-28 KR KR1020230027215A patent/KR102663236B1/ko active IP Right Grant
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