KR20120058871A - 무방향성 타입 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

무방향성 타입 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20120058871A
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Abstract

본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체는 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 또는 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술에 의해 제조되며, 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 지그재그 형상으로 이동하며 파일들이 제편된다. 이로 인해 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체를 구성하는 다수의 파일 라인들이 개별적으로는 소정의 방향성을 가지지만 전체적으로는 파일 라인들의 방향성이 서로 상충되어 다수의 파일 라인들로 이루어진 파일층이 랜덤한 방향성을 가지며, 천연잔디와 외관 및 사용감이 거의 동일하여 사용자에게 인조잔디 구조체에 대한 거부감을 해소시킬 수 있고, 만족감을 부여할 수 있다.

Description

무방향성 타입 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법{Non-oriented type of artificial turf structure and manufacturing method thereof}
본 발명은 무방향성 타입 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 파일 라인들이 개별적으로는 소정의 방향성을 가지지만 전체적으로는 파일 라인들의 방향성이 서로 상충되어 다수의 파일 라인들로 이루어진 파일층이 랜덤한 방향성을 가지는 무방향성 타입의 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
인조잔디는 합성섬유를 소재로 하여 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품으로서, 1956년 미국에서 처음 제작된 이래 주로 야구,축구, 골프 등의 스포츠 구장에 사용되고 있으며, 나아가 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외지역과 같은 곳에서 사용될 수 있다.
일반적으로 인조잔디 구조체는 기포지, 기포지에 원사를 터프팅(Tufting) 방법으로 입모시켜 형성한 파일(Pile)층, 기포지 하부면에 형성된 지지층으로 이루어지고, 완충 작용을 위해 선택적으로 기포지의 상부 및 파일 사이에 규사 등의 충전재를 충전하여 형성된 충전층을 더 포함한다. 파일층의 경우 최초에 나일론 소재로 개발되었으나, 마찰력을 저감시키기 위해 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 소재로 점차 대체되고 있다. 원사를 엮어 제직하는 라셀 공법 또는 모켓 공법으로 파일을 형성하는 경우 기포지는 폴리에스테르(PET) 소재의 기포지가 주로 사용되다가, 대량으로 파일을 형성할 수 있는 터프팅 공법이 개발되면서 폴리프로필렌 평직물 형태의 기포지가 많이 사용되고 있다. 지지층은 인조잔디 구조체의 형태 안정성 강화, 소음 감소, 인열 강도 강화, 파일의 인발 강도 강화를 위한 층으로서 대부분 아크릴 수지, 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 등이 사용되는데, 장기간 사용시 물성저하가 심해 지지층 소재에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다.
도 1은 기포지에 원사를 터프팅 방법으로 입모시켜 파일층을 형성하는 종래의 일반적인 과정을 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 입모 과정에 의해 파일 라인들이 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 3은 도 1의 입모 과정에 의해 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 파일 라인들이 형성되는 제편 방향을 따라 측면에서 본 사진이고, 도 4는 도 1의 입모 과정에 의해 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 위에서 본 사진이다. 도 1에서 보이는 바와 같이 일반적인 터프팅 방법은 니들바에 일렬된 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지(50) 상에 원사를 터프팅하여 다수의 파일(11, 12, 13, 14, 15)로 이루어진 제1 파일 라인을 형성하고, 이후 기포지를 아래의 종방향으로 일정 간격 이동하고 다시 원사를 터프팅하여 다수의 파일(21, 22, 23, 24, 25)로 이루어진 제2 파일 라인을 형성하며, 상기 과정을 계속 반복하는 것으로 구성된다. 이때 기포지가 이동하는 방향과 원사의 터프팅에 의해 다수의 파일로 이루어진 파일 라인들이 형성되는 제편 방향은 서로 반대가 되고, 모든 파일 라인들(10, 20, 30, 40)은 도 2 내지 도 4에서 보이는 바와 같이 제편 방향으로 경사를 지며 기울어져 일 방향성을 가진다. 그러나 인조잔디 구조체을 파일층을 형성하는 모든 파일 라인들이 일 방향성을 가지는 경우 천연잔디와 외관상 차이를 보여 사용자에게 거부감을 유발할 수 있고, 특히 상기 인조잔디 구조체를 운동장이나 골프장에 설치시 사용자의 플레이 도중 미끄러짐이 발생하는 등 천연잔디에 비해 사용감이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 파일층이 전체적으로 랜덤한 방향성을 가져 천연잔디와 외관 및 사용감이 거의 동일한 인조잔디 구조체를 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명의 일 목적은 상기의 특성을 가진 인조잔디 구조체의 제조방법을 제공하는데에 있다.
본 발명의 일 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 기포지 및 상기 기포지 상에 형성된 파일층을 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 파일층은 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 n(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 좌편향성 파일 라인들과 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 m(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 우편향성 파일 라인들이 교대로 반복된 것으로 이루어지고, 상기 파일 라인은 원사가 기포지 상에 터프팅되어 형성된 다수의 파일로 이루어지고, 상기 기포지의 종방향으로 일정 간격을 가지며 반복적으로 진행되는 터프팅시 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 지그재그 형상으로 이동되고 기포지상에 터프팅되어, 상기 n개의 좌편향성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들 및 상기 m개의 우편항성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들을 형성하고, 상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체를 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체는 바람직하게는 상기 기포지의 하부면에 부착되어 형성된 지지층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 (a1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (a2) 상기 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행되며, 상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법을 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법은 바람직하게는 상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행된 후 (a3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 (b1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (b2) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (b3) 상기 (b2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (b4) 상기 제n 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (b5) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (b6) 상기 (b5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행되며, 상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법을 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법은 바람직하게는 상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행된 후 (b7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 (c1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (c2) 상기 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행되며, 상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법을 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법은 바람직하게는 상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행된 후 (c3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (d1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (d2) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (d3) 상기 (d2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (d4) 상기 제n 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (d5) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (d6) 상기 (d5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행되며, 상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법을 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법은 바람직하게는 상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행된 후 (d7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체는 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 또는 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술에 의해 제조되며, 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 지그재그 형상으로 이동하며 파일들이 제편된다. 이로 인해 본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체를 구성하는 다수의 파일 라인들이 개별적으로는 소정의 방향성을 가지지만 전체적으로는 파일 라인들의 방향성이 서로 상충되어 다수의 파일 라인들로 이루어진 파일층이 랜덤한 방향성을 가지며, 천연잔디와 외관 및 사용감이 거의 동일하여 사용자에게 인조잔디 구조체에 대한 거부감을 해소시킬 수 있고, 만족감을 부여할 수 있다.
도 1은 기포지에 원사를 터프팅 방법으로 입모시켜 파일층을 형성하는 종래의 일반적인 과정을 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 입모 과정에 의해 파일 라인들이 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 3은 도 1의 입모 과정에 의해 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 파일 라인들이 형성되는 제편 방향을 따라 측면에서 본 사진이고, 도 4는 도 1의 입모 과정에 의해 형성된 종래의 인조잔디 구조체를 위에서 본 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 제조하는 과정에서 사용되는 터프팅 장치의 일 예를 나타낸 모식도이고, 도 6은 도 5에 도시된 루퍼의 확대도이고, 도 7은 도 5의 터프팅 장치를 사용하여 파일을 형성하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하여 기포지에 원사를 터프팅 하여 파일층을 형성하는 과정을 나타낸 것이고, 도 9는 도 8의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체의 기포지 이면에 나타난 파일의 제편 형상을 나타낸 사진이고, 도 10은 도 8의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체를 위에서 본 사진이다.
도 11은 본 발명의 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하여 기포지에 원사를 터프팅 하여 파일층을 형성하는 방법으로 제조된 인조잔디 구조체의 기포지 이면에 나타난 파일의 제편 형상을 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 구체예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 구체예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
1. 터프팅 장치
도 5는 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 제조하는 과정에서 사용되는 터프팅 장치의 일 예를 나타낸 모식도이고, 도 6은 도 5에 도시된 루퍼의 확대도이고, 도 7은 도 5의 터프팅 장치를 사용하여 파일을 형성하는 과정을 나타낸 모식도이다. 도 5에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 제조하는 과정에서 사용되는 터프팅 장치는 니들바(100), 루퍼바(200), 및 니들바 이동수단(110, 120)을 포함하는 구조로 이루어진다. 상기 니들바(100)에는 복수 개의 니들(130)이 일렬로 구비되고, 상하이동수단(120) 및 좌우이동수단(110)은 상기 니들바(100)를 상하 및 좌우로 이동시킨다. 상기 루퍼바(200)에는 상기 니들바(100)의 복수 개의 니들(130)에 각각 대응되는 복수 개의 루퍼(210)가 구비된다. 상기 상하이동수단(120) 및 좌우이동수단(110)은 도면에서와 같이 상기 니들바(100)를 이동시키는 구조를 이루지만, 경우에 따라서 상기 루퍼바(200)를 이동시키는 구조로도 이루어질 수 있다. 즉, 상기 니들바(100) 또는 상기 루퍼바(200)의 이동에 의해 원사(60)를 파일로 제편하는 구조라면 상기 상하이동수단(120) 및 좌우이동수단(110)의 구조 또는 위치가 특별히 한정되지 않는다. 상기 루퍼바(200)에 구비된 루퍼(210)의 확대도가 도 6에 도시되어 있다. 루퍼(210)는 니들(130)의 원사(60)가 루핑되는 갈고리 형상의 헤드부(214) 및 상기 루퍼바(200)에 연결되는 연결부(212)를 포함하며, 상기 헤드부(214)에는 루핑되는 원사(60)를 절단하는 절단 나이프(216)가 위치한다. 상기 절단 나이프(216)는 상기 헤드부(214)와 일체로 제조될 수도 있으나, 상기 헤드부(214)에 착탈 가능한 분리형 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 절단 나이프(216)는 도 6과 같이 착탈식으로 구비되어 절단날(217)이 마모되었을 때 교체가 가능한 구조를 이루며, 상기 루퍼(210)에 상기 절단 나이프(216)를 장착하여 고정하는 고정나사(218)가 포함되어 상기 고정나사(218)에 의해 상기 절단 나이프(216)가 상기 루퍼(210)의 상기 헤드부(214)에 장착 고정된다. 상기 절단 나이프(216)을 고정하는 고정수단은 상기 고정나사(218)만으로 한 정되지 않으며, 상기 절단 나이프(216)를 고정하는 구조라면 한정되지 않고 다양한 형태 및 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절단 나이프(216)의 절단날(217)은 상기 헤드부(214)의 갈고리 형상의 단부로부터 곡면을 이루면서 내측 방향으로 기울어져 있으며 점점 기울기가 커지는 구조로 제조된다. 또한, 상기 절단 나이프(216)는 내구성 및 내마모성이 뛰어난 소재로서 특별히 한정되지 않고 다양한 소재로 제조될 수 있으며, 예를 들어 스테인리스 스틸 소재로 제조될 수 있다. 도 7은 도 5의 터프팅 장치를 사용하여 파일을 형성하는 과정을 나타낸 것으로서, 도 5 내지 도 7을 참조하여 기포지 상에 파일을 형성하는 과정을 살펴본다. 터프팅 장치의 니들바(100)가 하강하면 상기 니들바(100)에 구비된 니들(130)이 기포지(150)를 뚫고 하강하며, 상기 루퍼바(200)가 앞으로 전진함으로써 상기 니들(130)에 루프된 원사(60)가 상기 루퍼(210)에 루프된다. 그리고, 상기 니들바(100)가 상승할 때, 상기 니들바(100)에 구비된 니들(130)이 상기 기포지(150)를 빠져나오게 되고, 상기 루퍼바(200)가 뒤로 후진하게 되며, 상기 루퍼바(200)에 루프된 원사(60)와 함께 상기 기포지(150)도 이동되어 상기 루프된 원사(60)가 처음 루퍼(210)에 루프된 위치보다 뒤로 밀려나게 된다. 상기와 같은 동작으로 상기 기포지(150)가 상기 니들바(100)와 상기 루퍼바(200) 사이로 이동되면서 상기 루퍼(210)에는 복수 개의 루프된 원사(60)가 걸리게 되고, 먼저 루프된 원사(60)는 뒤로 밀려나게 되면서 절단 나이프(216)에 의해 절단된다. 또한 도 6의 설명에서 언급했던 바와 같이 상기 절단 나이프(216)의 절단날(217)은 곡면을 이루면서 상기 헤드부(214)의 갈고리 형상의 단부로부터 내측 방향으로 기울기가 점점 커지는 구조로 이루어져 있어서, 상기 루퍼(210)에 루프된 상기 원사(60)가 뒤로 이동하면서 상기 절단날(217)의 기울기에 따라 상기 원사(60)의 텐션이 증가하게 되고, 최종적으로 상기 원사(60)가 상기 절단 나이프(216)의 절단날에 의해 절단됨으로써 컷팅 파일(60')이 제조된다. 이상과 같이 본 발명에서 사용되는 터프팅 장치의 일 예 및 이를 사용한 파일 형성 과정을 살펴보았으나, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체는 상기의 터프팅 장치에 한정되지 않고 공지의 다양한 터프팅 장치에 의해 제조될 수 있다.
2. 인조잔디 구조체의 제조방법
본 발명에 따른 인조잔디 구조체는 본 발명의 발명자가 고안한 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술 또는 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술, 또는 상기 기술의 조합에 의해 제조될 수 있다. 이하, 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술 또는 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용한 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법을 설명한다.
(1) 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용한 인조잔디 구조체의 제조방법
본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 일 예의 제조방법은 (a1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (a2) 상기 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행되는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 일 예의 제조방법은 바람직하게는 상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행된 후, (a3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 다른 예의 제조방법은 (b1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (b2) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (b3) 상기 (b2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (b4) 상기 제n 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (b5) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (b6) 상기 (b5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행되는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 다른 예의 제조방법은 바람직하게는 상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행된 후, (b7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용한 본 발명의 일 예 또는 다른 예의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체는 파일 라인의 편향성이 상충되어 파일 라인들로 이루어진 파일층이 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖게 된다.
도 8은 본 발명의 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하여 기포지에 원사를 터프팅 하여 파일층을 형성하는 과정을 나타낸 것이고, 도 9는 도 8의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체의 기포지 이면에 나타난 파일의 제편 형상을 나타낸 사진이고, 도 10은 도 8의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체를 위에서 본 사진이다. 본 발명의 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용한 제조방법을 구체적으로 살펴보면, 먼저 터프팅 장치에 기포지(350)가 공급되고 동시에 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들 각각에 원사가 공급된다. 니들바가 하강 및 상승에 의해 니들이 기포지를 뚫고 하강하고 다시 기포지를 빠져 나오며, 이때 원사가 루퍼에 루프되면서 터프팅 되고 다수의 루프 파일(도 8에서 "○"로 표시됨)로 이루어진 제1 파일 라인이 형성된다. 이후 기포지는 아래의 종방향으로 일정 간격 이동하고 니들의 바로 아래에는 새로운 파일 라인이 형성될 기포지 상의 공간이 마련된다. 또한, 동시에 니들바가 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하고, 니들에 공급된 각각의 원사는 동일 니들에 의해 형성된 제1 파일 라인의 루프 파일 위치를 기준으로 왼쪽 방향으로 소정의 각을 이루면서 이동하게 된다. 상기 소정의 각 및 원사의 이동 거리는 기포지가 아래의 종방향으로 이동한 간격 및 니들바가 왼쪽 횡방향으로 이동한 간격에 의해 결정된다. 이때, 루퍼에 루프된 제1 파일 라인의 루프 파일은 절단되어 방향성을 가진 파일로 전환되는데, 상기 방향성은 루프 파일 위치를 기준으로 루프 파일 형성 후 니들에 의해 원사가 이동한 방향과 동일하다. 따라서, 제1 파일 라인을 구성하는 다수의 파일들은 기포지의 횡방향과 수직으로 만나는 법선을 기준으로 소정의 각도를 이루면서 좌편향성을 가지게 된다. 제1 파일 라인에 좌편향성을 부여한 후, 이동된 원사는 기포지 상에 터프팅되고, 다수의 루프 파일로 이루어진 제2 파일 라인이 형성된다. 한편, 제2 파일 라인의 루프 파일의 방향성은 제2 파일 라인 형성 후 원사가 이동되는 방향에 의해 결정되는데, 예를 들어 제2 파일 라인의 루프 파일에 좌편향성을 부여하기 위해 도 8에서와 같이 기포지를 아래의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동시킬 수도 있고, 제2 파일 라인의 루프 파일에 우편향성을 부여하기 위해 기포지를 아래의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동시킬 수도 있다. 소정 영역의 파일 라인들에 좌편향성을 부여하고, 이후 소정 영역의 파일 라인들에 우편향성을 부여하기 위해서는 도 8에서 도시된 전자의 방법을 사용할 수 있고, 하나의 파일 라인과 이에 인접하는 다른 파일 라인에 기포지의 종방향을 따라 교대로 좌편향성과 우편향성을 부여하기 위해 후자의 방법을 사용할 수도 있다. 다시 도 8로 돌아가 본 발명의 제조방법을 설명한다. 제2 파일 라인에 좌편향성을 부여한 후, 이동된 원사는 기포지 상에 터프팅되고 , 다수의 루프 파일로 이루어진 제3 파일 라인이 형성된다. 이후 기포지를 아래의 종방향으로 일정 간격 이동시키고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동시킨다. 이때 니들에 공급된 각각의 원사는 동일 니들에 의해 형성된 제3 파일 라인의 루프 파일 위치를 기준으로 오른쪽 방향으로 소정의 각을 이루면서 이동하게 되고, 제3 파일 라인의 루프 파일은 절단되어 우편향성을 가진 파일로 전환된다. 즉, 제3 파일 라인에 우편향성이 부여된다. 제3 파일 라인에 좌편향성을 부여한 후, 이동된 원사는 기포지 상에 터프팅되고 , 다수의 루프 파일로 이루어진 제4 파일 라인이 형성된다. 이후 기포지를 아래의 종방향으로 일정 간격 이동시키고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동시켜 제4 파일 라인에 우편향성을 부여한다. 상기의 제1 파일 라인 내지 제 4 파일 라인의 형성 및 편향성 부여 과정을 반복함으로써 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 제조할 수 있다. 도 8의 과정에 의해 제조된 인조잔디 구조체의 기포지 이면에는 도 9에서 보이는 바와 같이 지그재그 형상의 파일 제편 형상이 나타난다. 상기의 지그재그 형상은 기포지의 종방향으로 일정 간격을 가지며 터프팅을 반복적으로 진행하여 파일 라인들을 형성시킬 때, 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 이동한 경로를 의미한다. 도 8의 과정에 의해 제조된 인조잔디 구조체는 도 10에서 보이는 바와 같이 파일 라인들의 편향성이 서로 상충되어 파일 라인들로 이루어진 파일층이 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖게 된다.
(2) 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용한 인조잔디 구조체의 제조방법
본 발명에 따른 인조잔디 구조체는 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 대신 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하는 일 예의 제조방법은 (c1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (c2) 상기 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행되는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하는 일 예의 제조방법은 바람직하게는 상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행된 후, (c3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하는 다른 예의 제조방법은 (d1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (d2) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (d3) 상기 (d2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; (d4) 상기 제n 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계; (d5) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및 (d6) 상기 (d5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행되는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하는 다른 예의 제조방법은 바람직하게는 상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행된 후, (d7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하여 인조잔디 구조체를 제조하는 방법에서는 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 경우와 달리 원사를 터프팅하여 다수의 루프 파일로 이루어진 파일 라인을 형성한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동시키고 동시에 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동시키면 상대적으로 니들바가 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하는 것과 동일하게 되고 이때 원사는 루프 파일 위치를 기준으로 왼쪽 방향으로 소정의 각을 이루면서 이동하게 되고 파일 라인의 루프 파일은 절단되어 좌편향성을 가지게 된다. 상기와 같이 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용한 본 발명의 일 예 또는 다른 예의 제조방법에 의해 제조된 인조잔디 구조체는 파일 라인의 편향성이 상충되어 파일 라인들로 이루어진 파일층이 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖게 된다.
도 11은 본 발명의 따른 인조잔디 구조체의 제조방법 중 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하여 기포지에 원사를 터프팅 하여 파일층을 형성하는 방법으로 제조된 인조잔디 구조체의 기포지 이면에 나타난 파일의 제편 형상을 나타낸 사진이다. 도 11에서 보이는 바와 같이 기포지의 패턴화된 좌우 이동(Primary backing substrate mover) 기술을 이용하여 제조된 인조잔디 구조체는 니들바의 패턴화된 좌우 이동(Needle bar sliding) 기술을 이용하는 경우에 비해 기포지 이면에 나타난 파일 제편 형상이 일반적으로 보다 완만한 지그재그 형상을 보인다.
3. 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 구성
본 발명에 따른 무방향성 인조잔디 구조체는 통상적인 인조잔디 구조체와 동일하게 기포지 및 상기 기포지 상에 형성된 파일층을 포함한다.
(1) 기포지
기포지는 인조잔디 구조체의 형태 안정성을 부여하고 파일을 견고히 안착시켜 고정하는 역할을 하는 것으로서, 그 재료 및 형태가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 재료로는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 또는 폴리에스터 등이 사용될 수 있고, 형태로는 부직포, 직포, 또는 편포 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 보다 뛰어난 형태 안정성을 부여하기 위해 폴리올레핀계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포인 것을 특징으로 한다. 이때, 폴리올레핀계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포는 스펀본드 방식, 멜트브라운 방식, 니들펀칭 방식, 및 스펀레이스 방식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방식으로 제조될 수 있다.
(2) 파일층
본 발명에 따른 인조잔디 구조체에서 파일층은 기포지 상에 형성되며, 인조잔디 구조체에 천연잔디와 흡사한 특성을 부여하는 역할을 한다. 파일층은 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 n(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 좌편향성 파일 라인들과 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 m(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 우편향성 파일 라인들이 기포지의 종방향을 따라 교대로 반복된 것으로 이루어진다. 또한, 각각의 파일 라인은 원사가 기포지 상에 터프팅되어 형성된 다수의 파일들로 이루어진다. 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 파일층은 복수의 좌편향성 파일 라인들과 복수의 우편향성 파일 라인들이 교대로 반복되어 전체적으로 파일 라인들의 방향성이 랜덤화된다. 이때 서로 인접하여 배치된 좌편향성 파일 라인들 및 서로 인접하여 배치된 좌편향성 파일 라인들의 수는 각각 1~15, 바람직하게는 1~10에서 선택되는 하나의 정수이다. 교대로 반복되는 좌편향성 파일 라인들과 우편향성 파일라인들의 수가 각각 15를 초과하는 경우 방향성의 교대에 따른 전체적인 방향성의 랜덤화가 미비하기 때문이다.
이때, 상기 n개의 좌편향성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들 및 상기 m개의 우편항성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들은 동일 니들의 원사에 의해 형성되고, 구체적으로 기포지의 종방향으로 일정 간격을 가지며 반복적으로 진행되는 터프팅시 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 지그재그 형상으로 이동되고 기포지상에 터프팅되어 형성된다. 상기와 같이 동일 니들의 원사가 지그재그 형상으로 이동하면서 형성한 파일들은 터프팅된 후 원사가 이동하는 방향과 동일한 방향성을 가지게 되고, 파일 라인들도 파일 라인을 구성하는 파일과 동일한 방향성을 가지게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 기포지 상에는 소정 영역과 인접하는 영역의 파일 라인들이 교대로 반대의 편향성을 가지며 위치하고 전체적으로 볼 때 파일층은 상기 파일 라인들의 편향성이 상충되어 랜덤한 방향성을 갖게 된다.
파일을 형성하는 원사는 그 재료 및 형태가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 재료로는 폴레에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 또는 나일론 등이 사용될 수 있으며 천연잔디에 가까운 특성을 고려할 때 폴리올레핀을 사용하는 것이 바람직하다. 파일을 형성하는 원사의 형태로는 구체적으로 모노필라멘트사(monofilament yarn) 형태, 피브릴레이트사(fibrillate yarn) 형태, 또는 크림프사(crimped yarn) 형태 등이 사용될 수 있으며, 천연잔디에 가까운 특성을 고려할 때 모노필라멘트사 형태 또는 피브릴레이트사 형태인 것이 바람직하다. 피브릴레이트사는 용융혼합물을 필름 형태로 압출하고 연신하는 등의 성형 과정을 거친 후 이를 일정 폭으로 자르고 표면에 스플릿(Split)을 형성시킨 것으로서, 본 발명에서 피브릴레이트사는 슬릿사(slit yarn) 뿐만 아니라 슬릿사(slit yarn)를 커팅드럼 또는 핀드럼과 같은 해섬장치를 이용하여 일정하게 초세화한 스플릿사(split yarn)를 포함하는 개념이다. 모노필라멘트사는 긴 한 가닥의 장섬유로 이루어진 단사(單絲)로서, 용융혼합물을 일정 크기의 방사구를 통해 용융방사하고 연신하는 등의 성형 과정을 거쳐 형성된 것이다. 크림프사는 모노필라멘트사(monofilament yarn) 또는 피브릴레이트사(fibrillated yarn) 등을 공지의 크림핑(crimping) 공정으로 처리하여 곱슬곱슬한 형태를 가지게 한 것이다.
또한, 파일층 또는 파일의 높이도 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 30~60㎜일 수 있으며, 인조잔디 구조체의 사용 용도에 맞게 변경될 수 있다.
(3) 지지층
본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체는 바람직하게는 기포지의 하부면에 부착되어 형성된 지지층을 더 포함할 수 있다. 지지층은 인조잔디 구조체의 형태 안정성 강화, 소음 감소, 인열 강도 강화, 파일의 인발 강도 강화 역할을 하는 것으로서, 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조시켜 형성한 코팅막이거나 폴리올레핀 필름을 기포지의 하부면에 열융착 시킨 필름일 수 있다.
(4) 충전층
본 발명에 따른 무방향성 타입 인조잔디 구조체는 바람직하게는 충전층을 더 포함할 수 있다. 충전층은 기포지의 상부 및 파일 사이에 충전재를 충전시킨 것으로서, 인조잔디 구조체에 탄성력을 제공하여 운동시 지면으로부터의 충격을 완화하는 작용을 하며 실제 천연잔디에서 운동하는 것과 유사한 효과를 내는 기능을 가진다. 충전층을 형성하는 충전재는 상기의 기능을 가진 것이라며 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 규사, 질석, 열가소성 탄성체(Thermoplastic elastomer, TPE), 및 폴리올레핀 탄성체 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 구성될 수 있다. 충전재는 알갱이, 또는 칩 형태 등을 가진다.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 구체예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10, 20, 30, 40 : 파일 라인 11, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24, 25 : 파일 50, 150 : 기포지 60 : 원사 60' : 컷팅 파일 100 : 니들바 110 : 좌우이동수단 120 : 상하이동수단 200 : 루퍼바 210 : 루퍼 212 : 연결부 214 : 헤드부 216 : 절단 나이프

Claims (21)

  1. 기포지 및 상기 기포지 상에 형성된 파일층을 포함하는 인조잔디 구조체로서,
    상기 파일층은 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 n(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 좌편향성 파일 라인들과 기포지의 종 방향으로 일정 간격을 가지며 기포지 상에 서로 인접하여 배치된 m(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임)개의 우편향성 파일 라인들이 교대로 반복된 것으로 이루어지고,
    상기 파일 라인은 원사가 기포지 상에 터프팅되어 형성된 다수의 파일로 이루어지고,
    상기 기포지의 종방향으로 일정 간격을 가지며 반복적으로 진행되는 터프팅시 동일 니들에 의해 원사가 기포지의 종방향을 따라 지그재그 형상으로 이동되고 기포지상에 터프팅되어, 상기 n개의 좌편향성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들 및 상기 m개의 우편항성 파일 라인들에서 각각 선택된 하나의 파일들을 형성하고,
    상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기포지는 부직포, 직포, 또는 편포에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 부직포는 폴리올레핀계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 파일을 형성하는 원사는 모노필라멘트사 또는 피브릴레이트사인 것을 특징으로 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 파일을 형성하는 원사는 폴리올레핀계 원사인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 파일층은 높이가 30~60㎜인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기포지의 하부면에 부착되어 형성된 지지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 지지층은 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조시켜 형성한 코팅막이거나 폴리올레핀 필름을 기포지의 하부면에 열융착 시킨 필름인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체.
  9. (a1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및
    (a2) 상기 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행되며,
    상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  10. (b1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계;
    (b2) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;
    (b3) 상기 (b2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;
    (b4) 상기 제n 좌편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계;
    (b5) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및
    (b6) 상기 (b5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행되며,
    상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  11. (c1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및
    (c2) 상기 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행되며,
    상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  12. (d1) 니들바에 일렬로 구비된 복수 개의 니들에 원사를 공급하고 기포지 상에 원사를 터프팅한 후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 횡방향으로 일정 간격 이동하여 우편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계;
    (d2) 상기 우편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 왼쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;
    (d3) 상기 (d2) 단계를 n회(n은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제n 우편향성 파일 라인을 형성하는 단계;
    (d4) 상기 제n 우편향성 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 좌편향성 기준 파일 라인을 형성하는 단계;
    (d5) 상기 좌편향성 기준 파일 라인을 형성한 후 기포지 상에 원사를 터프팅하고, 이후 기포지를 하나의 종방향으로 일정 간격 이동하고 동시에 니들바를 오른쪽 방향으로 일정 간격 이동하여 제1 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계; 및
    (d6) 상기 (d5) 단계를 m회(m은 1 내지 10에서 선택되는 정수임) 수행하여 제m 좌편향성 파일 라인을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행되며,
    상기 파일 라인들로 이루어진 파일층은 파일 라인의 편향성이 상충되어 전체적으로 랜덤한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기포지는 부직포, 직포, 또는 편포에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 부직포는 폴리올레핀계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  15. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일을 형성하는 원사는 모노필라멘트사 또는 피브릴레이트사인 것을 특징으로 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  16. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일을 형성하는 원사는 폴리올레핀계 원사인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  17. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일층은 높이가 30~60㎜인 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 (a1) 단계 내지 (a2) 단계가 반복수행된 후
    (a3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  19. 제 10항에 있어서, 상기 (b1) 단계 내지 (b6) 단계가 반복수행된 후
    (b7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  20. 제 11항에 있어서, 상기 (c1) 단계 내지 (c2) 단계가 반복수행된 후
    (c3) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
  21. 제 12항에 있어서, 상기 (d1) 단계 내지 (d6) 단계가 반복수행된 후
    (d7) 상기 기포지의 하부면에 아크릴 수지 라텍스, 에폭시 수지 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 라텍스 중에서 선택된 어느 하나의 라텍스를 기포지 하부면에 도포하고 건조하거나 상기 기포지의 하부면에 폴리올레핀 필름을 열융착 시켜 지지층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 타입 인조잔디 구조체의 제조방법.
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