KR20120085750A - Fiebr for artificial furf - Google Patents
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Abstract
인조잔디 카펫의 제조시 이용되고 폴리에틸렌 또는 다른 재료를 압출가공하여 구해지는 모노 필라멘트 섬유 형태의 인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)는, 평평한 직사각형 단면을 가지고, 단면의 상대적으로 짧은 변은 둥글게 형성되며, 상대적으로 긴 변들 중 하나의 중앙부분에서 볼록한 곡선 돌출부(2)를 가지고, 상대적으로 긴 다른 한 변부에서 중심축에 대칭위치에서 한 쌍의 볼록한 곡선 돌출부(3)들을 가져서, 고탄성을 가진 인조잔디용 섬유가 구해지고, 연속적인 압축하중들에 대해 섬유의 복원기능을 용이하게 하며 장시간에 걸쳐 섬유의 최초 형상을 유지하게한다.The fibers 1 for forming artificial turf carpets in the form of monofilament fibers, which are used in the manufacture of artificial turf carpets and which are obtained by extrusion of polyethylene or other materials, have flat rectangular cross sections, and the relatively short sides of the cross sections It has a rounded shape, has a convex curved protrusion 2 at the center of one of the relatively long sides, and a pair of convex curved protrusions 3 at a symmetrical position on the central axis at the other relatively long side, thereby providing high elasticity. The fibers for the artificial turf obtained are obtained, facilitating the restoring function of the fiber against continuous compressive loads and maintaining the original shape of the fiber for a long time.
Description
본 발명은, 본 명세서의 설명에 따라, 섬유를 직조하여 인조 잔디 카펫(turf carpets)을 제조할 때 이용되는 섬유의 형태를 가진 인조잔디의 섬유에 관한 것이고, 상기 섬유는 때때로 또는 일시적으로 압축된 후에 수직위치를 회복하여 섬유가 장시간동안 최초의 모양을 유지하는 탄성 특성을 가진다. The present invention relates to fibers of artificial turf in the form of fibers used when weaving fibers to produce turf carpets, according to the description herein, wherein the fibers are sometimes or temporarily compressed. Later, the vertical position is restored so that the fiber retains its original shape for a long time.
상기 목적을 위하여, 폴리에틸렌(polyethylene)내에 폴리올레핀(polyolefin)들로 제조되는 압출된 모노 필라멘트(monofilament)는 일정 단면을 가지고 상기 잔디 카펫을 형성하는 섬유의 높이는 일정 길이를 가진다. For this purpose, the extruded monofilament made of polyolefins in polyethylene has a certain cross section and the height of the fibers forming the grass carpet has a certain length.
상기 방법에 따라, 인조잔디 카펫을 형성하는 섬유들은, 계속되는 하중이 작용한 후에 섬유의 수직을 회복할 수 있다.
According to this method, the fibers forming the artificial turf carpet can recover the verticality of the fibers after a continuous load is applied.
본 명세서에서, 인조잔디를 위한 섬유가, 축구, 골프, 럭비 또는 하키와 같은 서로 다른 스포츠를 위한 운동장의 설치물내에 위치한 잔디를 위한 인조섬유 카펫을 제조하는 특수 적용예로 설명된다. In this specification, fibers for artificial turf are described as a special application of manufacturing artificial fiber carpets for grasses located in the installation of playgrounds for different sports such as football, golf, rugby or hockey.
동일하게, 인조잔디를 위한 섬유는 동일하게 정원의 접근로(access roads) 또는 장식을 위한 다른 예들에 적용된다. Equally, the fibers for artificial turf are equally applicable to access roads in gardens or other examples for decoration.
공지된 것처럼, 다수의 기관들 및 스포츠클럽들은 천연 잔디를 대체하여 인조잔디를 서로 다른 스포츠를 위한 운동장에 제공하는 데, 상기 운동장은 상대적으로 적은 정비를 요구하고 천연잔디가 가지는 감각(sensation)과 유사한 감각을 제공하며, 천연잔디의 운동장은 이용할 수 없는 회복기간(recovery period)을 요구하는 반면에 인조잔디의 운동장은 일년 내내 이용될 수 있는 개선사항을 제공하기 때문이다. 상기 인조잔디의 카펫은 인조섬유를 직조하여 제조된다. As is known, many institutions and sports clubs replace artificial grass to provide artificial turf to sports grounds for different sports, which require relatively little maintenance and the sensation of natural grasses. It provides a similar sensation, because the playground of natural grass requires a recovery period that is not available, while the playground of artificial turf provides improvements that can be used throughout the year. The carpet of artificial turf is produced by weaving artificial fibers.
다른 한편으로, 시간경과에 대해 특성을 유지하는 섬유들을 가진 인조잔디 카펫을 구하기 위하여, 모노필라멘트의 섬유들은 시간경과에 따라 때때로 또는 일시적으로 가압된 후에 섬유의 수직위치를 회복하게 만드는 고탄성을 가져서 섬유들이 지면에 기울어지는 것이 방지되어야 한다. On the other hand, in order to obtain an artificial turf carpet with fibers that retain their properties over time, the fibers of the monofilament have a high elasticity that allows the fibers to recover their vertical position after being sometimes or temporarily pressed over time. Incline to the ground should be prevented.
이와 관련하여, 고탄성을 제공하기 위해 서로 다른 재료와 섹션으로 제조되는 섬유들을 구하기 위한 시도가 있었고, 특허 문헌 제 US 6,432,505 호, 제 EP 1837423 호 및 제 WO 2005/005731호를 고려할 수 있다. In this regard, attempts have been made to obtain fibers made of different materials and sections to provide high elasticity, and patent documents US 6,432,505, EP 1837423 and WO 2005/005731 can be considered.
이와 관련하여, 미국 특허 제 US 6,432,505 호에 의하면, 기질(substrate) 및 상기 기질에 고정되고 합성 폴리머로 제조된 복수 개의 잔디 필라멘트를 가지는 합성 잔디가 설명되고, 상기 필라멘트들은 다이아몬드 형상의 단면을 가지고, 한쪽 단부로부터 다른 한 쪽 단부까지 형성된 종방향 축 및 중앙에 위치한 횡방향 축을 가져서, 필라멘트의 두께는 상기 종방향축에 대해 각 단부를 향해 사실상 대칭구조로 매끄럽게 형성되고 상기 횡방향 축으로부터 점차로 감소된다. In this regard, U. S. Patent No. 6,432, 505 describes synthetic grass having a substrate and a plurality of grass filaments fixed to the substrate and made of synthetic polymer, the filaments having a diamond-shaped cross section, With a longitudinal axis and a centrally located transverse axis formed from one end to the other end, the thickness of the filament is smoothly formed in a substantially symmetrical structure towards each end with respect to the longitudinal axis and gradually reduced from the transverse axis. .
유럽특허 제 EP 1837423 호에 의하면, 잔디 카펫 및 잔디 카펫으로부터 돌출하는 일부 매듭(knots)들을 포함하는 합성 잔디가 설명되고, 상기 매듭은 개별 필라멘트 스트랜드(strand)들 및 적어도 한 개의 찢겨진 스트랜드(shredded strand)를 포함하며, 적어도 다수의 상기 스트랜드들은 필수적으로 고밀도의 폴리에틸렌과 고밀도의 선형 폴리에틸렌의 혼합물로 구성된다. According to EP 1837423, a synthetic grass is described comprising a grass carpet and some knots protruding from the grass carpet, the knot comprising individual filament strands and at least one shredded strand. And at least a plurality of said strands consist essentially of a mixture of high density polyethylene and high density linear polyethylene.
특허 제 WO 2005/005731호에 의하면, 인조잔디 필라멘트가 설명되고, 상기 필라멘트의 단면은 중앙영역 및 상기 중앙영역의 마주보는 측부들내에서 두 개의 윙(wing) 영역들을 가지며 확대되는 방향(divergent orientation)을 가져서, 중앙의 확대영역의 한쪽 측부에서 외부를 향해 돌출하는 헤드(head)가 형성되고, 확대영역으로부터 떨어진 측부에서 상기 중앙영역은 상기 중앙영역의 위치에 정렬되고 각 윙(wing)영역의 인접한 면(faces)들과 합쳐지는 면을 가진다. According to patent WO 2005/005731, an artificial turf filament is described, wherein the cross section of the filament has a diverging orientation with two wing regions in the central region and opposite sides of the central region. ), A head protruding outwards from one side of the center enlarged region is formed, and on the side away from the enlarged region, the center region is aligned with the position of the center region and It has a face that merges with adjacent faces.
본 명세서에서 설명되는 인조잔디용 섬유는, 폴리에틸렌 또는 다른 재료를 압출가공하여 구해지는 섬유들을 직조하여 인조잔디 카펫을 제조할 때 이용되는 모노 필라멘트 섬유 형태로서, 인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유는, 평평한 직사각형 단면을 가지고, 단면의 상대적으로 짧은 변은 둥글게 형성되며, 상대적으로 긴 변들 중 하나의 중앙부분에서 볼록한 곡선 돌출부를 가지고, 상대적으로 긴 다른 한 변부에서 중심축에 대해 대칭인 위치에서 동일하게 볼록한 곡선(eqully curved- convex) 돌출부들을 가진다. Fiber for artificial turf as described herein is in the form of monofilament fibers used when weaving fibers obtained by extruding polyethylene or other material to make artificial turf carpet, the fiber for forming the carpet for artificial turf Have a flat rectangular cross-section, the relatively short sides of the cross section are rounded, have a convex curved protrusion at the center of one of the relatively long sides, and are identical at a position symmetrical about the central axis at the other relatively long side. Have evenly curved-convex protrusions.
선호되는 실시예에서, 인조잔디용 카펫을 형성하는 섬유는 약 1400μm 의 폭을 가진다. In a preferred embodiment, the fibers forming the carpet for artificial turf have a width of about 1400 μm.
선호되는 실시예에서 동일하게, 인조잔디용 카펫을 형성하는 섬유는 약 60mm 의 높이를 가진다. Equally preferred in the preferred embodiment, the fibers forming the carpet for artificial turf have a height of about 60 mm.
인조잔디용 카펫을 형성하는 섬유의 두께는 볼록한 곡선 돌출부들의 중심위치에서 모두에 대해 동일하여, 선호되는 실시예에서 인조잔디용 섬유의 두께는 볼록한 곡선 돌출부들의 중심위치에서 약 270 μm 이다. The thickness of the fibers forming the carpet for the artificial turf is the same for all at the center of the convex curved protrusions, so in a preferred embodiment the thickness of the fibers for the artificial turf is about 270 μm at the center of the convex curved protrusions.
하기 설명을 보충하고 본 발명의 특징을 더욱 양호하게 이해하기 위하여, 도면들이 본 명세서에 첨부되고, 본 발명을 제한하지 않는 도면들에 의해 본 발명의 특징들이 도시된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to supplement the following description and to better understand the features of the present invention, the drawings are appended hereto and the features of the invention are illustrated by the drawings, which do not limit the invention.
도 1은, 인조잔디용 섬유의 일부분을 도시하고 섬유의 단면을 보여주는 사시도.
도 2는, 인조잔디용 해당 카펫을 형성하고 직조된 섬유를 상세하게 도시한 사시도.
도 3은, 압축하중이 제거된 후에 1분, 30분 및 240분 경과에 따른 60mm의 높이를 가지고 서로 다른 단면을 가진 섬유들의 복원지수(recovery index)에 관한 해석 결과 표를 도시한 도면.
도 4는, 60mm 의 높이를 가지고 해석되는 섬유들의 복원지수에 따라, 압축하중이 제거된 후에 1분, 30분 및 240분의 시간경과에 따라 복원되는 섬유의 변화(evolution) 표를 도시한 도면.
도 5는, 섬유로부터 압축하중이 제거된 후에 1분, 30분 및 240분 경과에 따라 60mm의 높이에 따른 해석 섬유들의 분류표를 도시한 도면. 1 is a perspective view showing a part of a fiber for artificial turf and showing a cross section of the fiber;
Fig. 2 is a perspective view showing details of the woven fiber forming the carpet for artificial turf.
3 shows a table of analytical results for the recovery index of fibers having different cross-sections with a height of 60 mm over 1, 30 and 240 minutes after the compressive load has been removed.
FIG. 4 shows a table of evolution of fibers restored over time of 1 minute, 30 minutes and 240 minutes after the compression load has been removed, according to the recovery index of the fibers analyzed with a height of 60 mm. .
FIG. 5 shows a classification table of analytical fibers at a height of 60 mm after 1, 30 and 240 minutes after the compressive load has been removed from the fibers.
인조잔디용 카펫을 형성하는 섬유들의 탄성은, 카펫들의 단면 및 카펫을 형성하는 섬유들의 높이에 의해 변화되기 때문에, 때때로 또는 임시적으로 계속해서 작용하는 하중에 대해 섬유의 복원(recovery)기능을 조성하고 섬유의 최초 모양(appearance)을 유지하는 고탄성을 가진 인조잔디용 섬유를 구하기 위해 서로 다른 단면을 가진 일련의 섬유샘플이 상대적으로 높은 탄성을 가진 섬유를 구하도록 분석되었다. Since the elasticity of the fibers forming the carpet for the artificial turf varies with the cross-section of the carpets and the height of the fibers forming the carpet, it creates a recovery function of the fiber with respect to loads that sometimes or temporarily continue to act. In order to obtain fibers for artificial turf with high elasticity that maintain the original appearance of the fibers, a series of fiber samples with different cross sections were analyzed to obtain fibers with relatively high elasticity.
이와 관련하여, 복원지수(recovery index)와 복원속도(recovery rate)를결정하고 서로 다른 단면을 가진 섬유들의 복원기능을 평가하기 위하여, 인조섬유용 카펫을 형성하는 섬유들의 높이와 섬유의 단면이 섬유의 복원기능 즉, 탄성을 변화시키는 것을 고려하고 특허 제 P200930107 호에 설명된 방법을 이용하여 분석이 수행되며, 상기 매개변수들은 하중이 제거된 후에 재료가 복원되는 속도를 나타낸다. In this regard, in order to determine the recovery index and recovery rate, and to evaluate the recovery function of fibers with different cross sections, the height of the fibers forming the carpet for the artificial fibers and the cross section of the fibers The analysis is carried out using the method described in patent P200930107, taking into account the restoring function, i.e. changing the elasticity, of which the parameters indicate the rate at which the material is restored after the load is removed.
상기 전제로부터, 인조잔디 카펫의 네 개의 샘플들이 분석되고, 서로 다른 단면들을 가진 섬유들이 폴리에틸렌으로 압출된 모노필라멘트로부터 제조되며, 카펫을 형성하는 상기 섬유들은 60 mm의 높이를 가지고, 상기 샘플들 중 한 개는 높은 탄성을 섬유에 제공하는 단면을 가진 본 발명의 섬유이다. From this premise, four samples of artificial turf carpet are analyzed, fibers with different cross sections are made from monofilament extruded from polyethylene, and the fibers forming the carpet have a height of 60 mm, of which One is the fiber of the present invention having a cross section that provides the fiber with high elasticity.
이와 관련하여, 본 발명의 대상인 섬유의 단면은 서로 다른 섹션(section)을 가진 세 개의 추가 샘플들과 함께 분석되어, 본 발명의 대상인 (섹션 3의 샘플과 일치하는) 섬유(1)의 섹션은 평평한 직사각형 형상을 가지고 직사각형의 짧은 변은 둥글게 형성되며 직사각형의 상대적으로 긴 변들 중 한 개의 중앙부분은 볼록한 곡선 돌출부(2)를 가지며, 직사각형의 상대적으로 긴 변들 중 다른 한 개는 중심축에 대해 대칭위치에서 한 쌍의 볼록한 곡선 돌출부(3)들을 가진다. In this regard, the cross section of the fiber of the present invention is analyzed with three additional samples having different sections, so that the section of the fiber 1 (matching the sample of section 3) of the present invention is It has a flat rectangular shape, the short sides of the rectangle are rounded, the center of one of the relatively long sides of the rectangle has a convex curved protrusion (2), and the other of the relatively long sides of the rectangle is symmetric about the central axis. It has a pair of convex
이와 관련해서, 상대적으로 긴 변의 볼록한 곡선 돌출부들을 기초한 샘플(3)의 특수 섹션은, 인조잔디 카펫을 형성하는 섬유의 높이와 함께 작용하여 고탄성을 제공한다. In this regard, a special section of the
또한, 인조잔디 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)의 선호되는 실시예에서, 섬유는 약 1400 μm의 폭(D)을 가진다. In addition, in a preferred embodiment of the
다른 한편, 볼록한 곡선 돌출부들의 중앙 부분에서 인조잔디용 섬유의 두께(d)는 모두 동일하여, 선호되는 실시예는 약 270 μm의 크기를 가진다. On the other hand, the thicknesses d of the fibers for artificial turf in the central portions of the convex curved protrusions are all the same, so that the preferred embodiment has a size of about 270 μm.
이와 관련하여, 도 2의 구성을 참고할 때, 인조잔디 카펫의 직조 번들(weaved bundle)을 형성하는 섬유(1)들은, 60mm의 높이를 가지는 것이 선호되지만 다른 크기를 가질 수 있다. In this regard, referring to the configuration of FIG. 2, the
상기 특허 제 P200930107 호에서와 같이, 상기 방법은 72 시간동안 1400kg 의 일정한 압축하중을 샘플들에 적용한 것을 기초하여 일단 상기 시간이 경과되면 하이 제거되고(released) 동일영역의 이미지가 1분, 30분 및 240분 후에 포착되는 것으로 구체화된다. 압축하중을 적용하기 전에, 섬유에 의해 점유되는 전체 영역을 알고 정의하기 위해 이미지가 포착되며, 상기 영역값은 섬유의 평형상태에서 100% 섬유들에 해당된다. As in the patent P200930107, the method is based on applying a constant compressive load of 1400 kg to the samples for 72 hours, once the time has elapsed and the image of the same area is released for 1 minute, 30 minutes. And to be captured after 240 minutes. Before applying the compressive load, an image is captured to know and define the total area occupied by the fiber, which corresponds to 100% fibers at fiber equilibrium.
포착된 이미지들이 각 시간에 대해 분석되고, 섬유에 의해 점유된 영역이 계산되어, 하중을 적용하기 전에 섬유에 의해 점유된 초기영역에 대해 100 % 복원을 가정(assigning)할 때, 하기 비율을 적용하여 복원 지수(recovery index)가 계산된다. The captured images are analyzed for each time, and the area occupied by the fiber is calculated, applying the following ratio when assuming 100% reconstruction for the initial area occupied by the fiber before applying the load. The recovery index is calculated.
복원지수(%),It= 하중제거된 후 영역(mm2)/(하중없는 영역(mm2)) X 100Recovery Index (%), I t = Area after Deload (mm 2 ) / (Area without Load (mm 2 ))
이와 관련하여, 상기 방법을 적용하면, 하중이 제거되고 1분, 30분 및 240분 지난 후에 60mm 높이를 가진 일부 섬유들로 형성된 카펫에 대한 복원지수들이 도 3의 표에 도시되고, 하중이 제거되고 30분 될 때 섹션 3의 샘플 상태가 제공된다. In this regard, applying the method, the reconstruction indices for a carpet formed of some fibers 60 mm high after 1 minute, 30 minutes and 240 minutes after the load has been removed are shown in the table of FIG. At 30 minutes, the sample status of
이와 관련하여, 도 3의 구조에서, 60mm 의 높이를 가진 섬유에서 4 개의 분석 샘플들에서 복원지수의 변화(evolution)가 관찰되어, 정지시간(stationary time)(240분)이 도달되면, 본 발명의 대상인 샘플들내에서 복원은 상당히 증가되어 상기 값에 도달한다. In this regard, in the structure of Fig. 3, evolution of the recovery index was observed in four analytical samples in a fiber having a height of 60 mm, and when the stationary time (240 minutes) was reached, the present invention The reconstruction in the samples of interest is significantly increased to reach this value.
도 4를 참고할 때, 4 개의 분석샘플들로부터 구해진 결과가 분류되어, 본 발명의 대상인 샘플(3)의 섬유들이 논리적으로 더 큰 탄성을 가지는 샘플이 되는 것을 보여준다. Referring to FIG. 4, the results obtained from the four analysis samples are sorted, showing that the fibers of the
마지막으로, 도 5를 참고할 때, 60mm 의 높이를 가진 섬유에서 4 개의 분석샘플들의 복원지수 변화가 도시되고, 본 발명의 대상인 샘플(3)이 상대적으로 더 큰 복원지수를 가진 샘플인 것을 보여준다. Finally, referring to FIG. 5, the change in the reconstruction index of four analytical samples in a fiber having a height of 60 mm is shown, and shows that the
이와 관련하여, 인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)는, 평평한 직사각형 단면을 가지고, 단면의 상대적으로 짧은 변들은 둥글게 형성되며, 상대적으로 긴 변들 중 하나의 중앙부분에서 볼록한 곡선 돌출부(2)를 가지고, 상대적으로 긴 다른 한 변부에서 중심축에 대해 대칭인 위치에서 한 쌍의 볼록한 곡선 돌출부(3)들을 가지며, 연속적인 압축하중들이 가해진 후에 섬유의 수직위치를 회복하고 시간에 걸쳐 섬유의 최초 미적형상을 유지하기 위하여 인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)는 고탄성을 가진다. In this connection, the
인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)의 선호되는 실시예에서, 섬유는 대략 1400 μm 의 폭(D)을 가진다. In a preferred embodiment of the
다른 한편, 인조잔디용 섬유의 두께(d)는 볼록한 곡선 돌출부들의 중심위치에서 모두에 대해 동일하여, 선호되는 실시예에서 인조잔디용 섬유의 두께는 약 270 μm 이다.
On the other hand, the thickness (d) of the fibers for artificial turf is the same for all at the center positions of the convex curved protrusions, so in a preferred embodiment the thickness of the fibers for artificial turf is about 270 μm.
1...섬유,
2,3...볼록한 곡선 돌출부 1 ... fiber,
2,3 ... convex curved protrusion
Claims (5)
인조잔디용 카펫을 형성하기 위한 섬유(1)는, 평평한 직사각형 단면을 가지고, 단면의 상대적으로 짧은 변은 둥글게 형성되며, 상대적으로 긴 변들 중 하나의 중앙부분에서 볼록한 곡선 돌출부(2)를 가지고, 상대적으로 긴 다른 한 변부에서 중심축에 대해 대칭인 위치에서 한 쌍의 볼록한 곡선 돌출부(3)들을 가지는 것을 특징으로 하는 인조잔디용 섬유.
In the artificial turf fibers in the form of monofilament fibers used in the manufacture of artificial turf carpet and obtained by extrusion of polyethylene or other materials,
The fibers 1 for forming the carpet for artificial turf have a flat rectangular cross section, the relatively short sides of the cross section are rounded, and have a curved projection 2 convex at the center of one of the relatively long sides, Fiber for artificial turf, characterized in that it has a pair of convex curved protrusions (3) at a position symmetrical about the central axis at the other relatively long side.
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