KR20180124580A - 인조잔디 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조잔디 구조체에 관한 것으로, 완충부, 상기 완충부에 터프팅된 파일사 및 상기 완충부와 결합되어 상기 파일사의 이탈을 방지하는 보호층을 포함한다.
따라서, 본 발명은 파일사가 터프팅된 완충부가 3D 스페이서 패브릭으로 형성되어 완충공간을 가지므로 입자 형태의 충진재 사용을 배제할 수 있다. 이에 입자 형태의 충진재 사용으로 발생하는 비용을 절감할 수 있다.

Description

인조잔디 구조체{Artificial turf structure}

본 발명은 인조잔디 구조체에 관한 것이다.

인조잔디는 천연잔디를 모사하여 천연잔디의 관리 및 생육 한계 등을 극복한 것이다. 인조잔디는 경기장, 조경용 등으로 널리 사용되며 폴리아미드 단파일사 제품을 시작으로 폴리프로필렌 파일사와 규사 충진재 시스템, 그리고 현재의 폴리에틸렌 파일사 매트와 규사 충진에 더하여 합성고무 충진재를 적용하여 현장에 포설하여 사용해 오고 있다.

인조잔디는 파일사가 터프팅된 인조잔디 매트를 설치할 지반에 배치한 후, 인조잔디의 파일사에 규사, 합성고무 등의 입자 형태의 충진재를 완충 목적으로 포설하게 된다.

인조잔디 시공 과정에서의 다량의 충진재의 이송 및 인조잔디 매트상으로의 살포 및 균일화 과정 등에서 발생되는 환경적, 경제적인 비용 문제, 포설된 충진재는 유실 및 사용 경과에 따라 완충력이 저하되어 새로운 충진재를 보충해야 하므로, 인조잔디의 유지관리 비용 또한 증가하게 되었다.

그리고, 수명을 완료한 인조잔디 폐기 시 충진재와 인조잔디의 분리과정을 거쳐서 재활용 또는 폐기되어야 하는 문제점을 가지고 있다. 사용자의 측면에서는 인조잔디에서 운동시에 충진재가 신발 등으로 들어가게 되어 불쾌감을 유발하기도 한다. 폐타이어 고무칩을 이용한 충진재는 환경성 문제에 의해 소비자들의 불신 또한 가시지 않고 있는 상황이다.

이에 입자 형태의 충진재를 사용하지 않고도 운동자에게 충분한 완충력을 제공할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

등록특허 제10-0919458호. (2009.09.22.) 등록특허 제10-1163051호. (2012.06.29.)

본 발명은 인조잔디에 입자 형태 충진재를 포설하지 않고도 충분한 완충력을 제공할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 인조잔디 구조체는, 완충부, 상기 완충부에 터프팅된 파일사 및 상기 완충부와 결합되어 상기 파일사의 이탈을 방지하는 보호층을 포함한다.

상기 완충부는 3D 스페이서 패브릭 및 부직포 또는 압출형 섬유 시트 중 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 3D 스페이서 패브릭은, 표면층, 상기 표면층과 간격을 두고 마주하는 이면층 및 상기 표면층과 상기 이면층을 연결하는 중간층을 포함할 수 있으며, 상기 파일사는 일단이 상기 이면층, 상기 중간층 및 상기 표면층을 관통하여 상기 표면층 외부로 노출되어 있으며 상기 보호층은 상기 이면층에 형성될 수 있다.

상기 3D 스페이서 패브릭은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 완충부의 두께는 1mm 내지 50mm일 수 있다.

상기 파일사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 어느 하나일 수 있다.

상기 완충부의 표면을 기준으로 상기 파일사가 돌출된 길이는 5mm 내지 75mm일 수 있다.

상기 파일사의 섬도는 10 내지 20,000데니어 일 수 있다.

상기 파일사는, 겉파일사 및 속파일사를 포함할 수 있고, 상기 속파일사가 상기 완충부의 표면으로부터 돌출된 길이는 상기 겉파일사가 돌출된 길이보다 짧으며, 상기 속파일사는 크림프(crimp)될 수 있다.

상기 보호층은, 스티렌부타디엔 고무, 폴리우레탄, 스타이렌뷰타다이엔고무 에틸렌 프로필렌 고무, 라텍스 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 보호층은 상기 완충부에 융착된 필름일 수 있다.

상기 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 인조잔디 구조체는, 완충부, 상기 완충부의 일면 또는 일면과 타면에 각각 형성된 기포층, 상기 완충부와 상기 기포층에 터프팅된 파일사 및 상기 기포층에 형성되어 상기 파일사의 이탈을 방지하는 보호층을 포함할 수 있다.

상기 기포층은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 인조잔디 구조체는 상기 완충부를 지지하는 충격흡수패드를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 파일사가 터프팅된 완충부가 3D 스페이서 패브릭으로 형성되어 완충공간을 가지므로 입자 형태의 충진재 사용을 배제할 수 있다. 이에 입자 형태의 충진재 사용으로 발생하는 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 시공시에 충진재 포설에 의한 경제적 비용을 상쇄시키고, 수명을 다한 인조잔디 폐기 시 충진재 분리과정이 없어져 인조잔디 폐기처리 과정이 용이하고 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 완충부의 완충공간에 의해 우수, 오수 등이 인조잔디 구조체를 용이하게 통과할 수 있어 우수, 오수 등의 배수가 용이하다. 이에 인조잔디 구조체 상에 우수, 오수 등의 고임이 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 완충부를 나타낸 개략도.
도 3은 도 1의 A 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인조잔디 구조체 실제 사진.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 한 실시예에 따른 인조잔디 구조체에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 완충부를 나타낸 개략도이며, 도 3은 도 1의 A 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인조잔디 구조체 실제 사진이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 인조잔디 구조체(1)는 완충부(10), 파일사(20) 및 보호층(30)을 포함하며 인조잔디 시공 시 인조잔디에 입자 형태 충진재를 포설하는 공정이 발생하지 않도록 하여 충진재를 사용하지 않고도 운동자에게 충분한 완충력을 제공할 수 있도록 한다.

완충부(10)는 기설정된 두께를 가지며, 파일사(20)는 완충부(10)에 터프팅되어 있다. 보호층(30)은 완충부(10)와 결합되어 파일사(20)가 완충부(10)에서 이탈하는 것을 방지한다.

완충부(10)는 더블 라셀기로 제편한 3D 스페이서 패브릭(3D Spacer fabric)으로 형성되어 있다. 그러나 완충부(10)는 부직포 또는 압출형 섬유 시트 등으로 형성될 수 있다.

이러한 완충부(10)는 표면층(11), 이면층(12) 및 중간층(13)으로 이루어진 3D 스페이서 패브릭(3D Spacer fabric) 구조로 형성되어 기설정된 두께와 완충력을 갖는다.

표면층(11)과 이면층(12)은 네트 구조로 형성되어 있으며 기설정된 간격으로 이격되어 서로 마주한다. 중간층(13)은 표면층(11)과 이면층(12) 사이에 배치되어 표면층(11)과 이면층(12)을 연결한다. 중간층(13)은 필라멘트가 표면층(11)과 이면층(12)을 연결하여 완충공간(도시하지 않음)을 갖는다.

중간층(13)은 필라멘트의 표면층(11)과 이면층(12)의 연결로 완충력을 가지며, 중간층(13)은 형태 유지 성능 및 완충감을 제공한다. 한편, 표면층(11)과 이면층(12)은 외력에 의해 중간층(13)이 손상되지 않도록 보호한다. 중간층(13)은 완충공간을 형성할 수 있는 구조라면 다양하게 적용될 수 있다.

그리고 네트 구조의 표면층(11)과 이면층(12), 완충공간을 갖는 중간층(13)에 의해 우수, 오수 등의 배수가 용이해질 수 있다. 이에 인조잔디 구조체 상에 우수, 오수 등이 고이지 않아 우천 시에도 운동자는 용이하게 운동을 할 수 있다.

완충부(10)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 아크릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

완충부(10)의 두께는 1mm 내지 50mm일 수 있다. 예컨대, 완충부(1)의 두께가 1mm 미만인 경우 충분한 운동자에게 완충력을 제공할 수 없으며 50mm를 초과할 경우 완충력이 극대화되어 운동자의 운동효율이 저하뿐만 아니라 원가 증가, 생산 및 시공시의 편의성이 저하될 수 있다.

3D 스페이서 패브릭으로 이루어진 완충부(10)에 의해 인조잔디 구조체는 충격흡수성능을 가지게 된다. 이에 추가적인 충진재(규사, 고무칩 등)를 포설하지 않고도 운동자에게 안전성을 제공할 수 있어 운동자의 운동성이 향상될 수 있다.

파일사(20)는 단사 섬도 10 내지 20,000데니어의 모노필라멘트, 텍스쳐드 가공사 등으로 형성될 수 있다. 파일사(20) 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

파일사(20)는 완충부(10)의 이면층(12)에서 터프팅되어 표면층(11)으로 노출되어 있다. 표면층(11)으로부터 노출된 파일사(20) 부분은 루프(loop) 상태에서 커팅되어 있다. 이러한 파일사(20)는 겉파일사(21) 및 속파일사(22)를 포함한다.

속파일사(22)는 크림프(crimp)되어 있다. 속파일사(22)가 표면층(11)으로부터 돌출된 길이(22L)는 겉파일사(21)가 돌출된 길이(21L)보다 짧다.

속파일사(22)는 겉파일사(21) 내에서 겉파일사(21)를 지지하여 겉파일사(21)가 눌렸을 때 신속하게 복원될 수 있도록 하며, 완충성을 보완하는 역할을 한다.

한편, 완충부(10)의 표면을 기준으로 겉파일사(21) 및 속파일사(22)가 돌출된 길이는 5mm 내지 75mm일 수 있다. 겉파일사(21)와 속파일사(22)의 길이가 5mm 미만인 경우 겉파일사(21) 및 속파일사(22)가 표면층(11)으로부터 돌출된 길이가 미약하여 인조잔디 기능이 저하되거나, 잔디의 형상을 구현할 수 없게 되고, 75mm를 초과할 경우 운동자의 운동에 방해 요소가 될 수 있다.

이러한 파일사(20)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

그리고 파일사(20)의 섬도는 10 내지 20,000데니어 일 수 있다.

파일사(20)의 섬도가 10데니어 미만인 경우 마모에 의한 내구성 문제 및 잔디로서의 심미성이 구현되지 않을 수 있고, 20,000데니어를 초과할 경우 사용자의 피부 마찰 및 비용 상승 문제가 발생할 수 있다.

이와 같은 파일사(20)가 기설정된 두께를 갖는 완충부(10)에 터프팅되므로 직립성이 향상된다. 이에 파일사(20)가 반듯하게 서 있어 외관적인 부분에서 천연잔디의 느낌을 지속적으로 유지할 수 있다.

보호층(30)은 파일사(20)가 터프팅된 완충부(10)의 이면층(12)을 코팅하여 터프팅된 파일사(20)의 인발강도를 향상시켜 파일사(20)가 완충부(10)로부터 이탈되지 않도록 한다.

보호층(30)은 파일사(20)가 터프팅된 이면층(12)에 스티렌부타디엔 고무, 폴리우레탄, 스타이렌뷰타다이엔고무 에틸렌 프로필렌 고무, 라텍스 중 어느 하나를 열로 융착시켜 형성한다.

보호층(30)은 완충부(10) 이면층(12)에 소재가 코팅되지 않고 필름이 부착되어 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 필름으로 형성된 보호층(30)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 이러한 보호층(30)은 열융착 방법으로 이면층(12)과 결합될 수 있다.

도 5를 참고하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체(2)는 완충부(10), 기포층(40), 파일사(20) 및 보호층(30)을 포함한다. 본 실시예에 따른 완충부(10), 파일사(20) 및 보호층(30)은 도 1 내지 도 4의 실시예에 따른 완충부(10), 파일사(20) 및 보호층(30)과 같은 구성 및 작용효과를 가지므로 중복된 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 기포층(40)은 완충부(10)의 일면 즉 이면층(12)에 형성되어 있다. 그러나 기포층(40)은 완충부(10)의 이면층(12)과 표면층(11)에 각각 형성될 수 있다.

파일사(20)는 완충부(10)와 기포층(40)에 터프팅되어 있다. 이에 파일사(20)는 기포층(40)과 완충부(10)를 관통하여 기포층(40)의 표면층(21)을 통해 외부로 노출되어 있다. 보호층(30)은 기포층(40)에 형성되어 파일사(20)의 이탈을 방지한다.

기포층(40)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.

도 1 내지 도 4을 참고하여 설명한 실시예의 구성 요소를 대부분 가진다.

도 6을 참고하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체(3)는 충격흡수패드(50)를 더 포함할 수 있다.

충격흡수패드(50)는 보호층(30)과 연결되어 있다. 충격흡수패드(50)는 기설정된 완충력을 갖는 고무, 폼 등으로 형성될 수 있다. 충격흡수패드(50)는 완충부(10)와 더불어 운동자에 의해 가해지는 충격을 흡수한다. 이에 충격흡수성능이 증대될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 실시예의 구성 요소를 대부분 가진다.

본 실시예에 따르면, 파일사(20)가 3D 스페이서 패브릭으로 형성되어 완충력을 갖는 완충부(10)에 직접 터프팅되어 있으므로 운동자에게 직접 완충력을 제공할 수 있다. 이에 종래에 완충력 제공을 위해 사용되는 규사 및 합성고무계, TPE계, 식물계, 광물계 등의 충진재 시공 과정이 발생하지 않는다.

파일사(20)가 완충력을 완충부(10)에 직접 터프팅되어 있으므로 시공, 사용 또는 폐기과정에서 발생할 수 있는 노동력, 경제적 비용, 환경적 문제들을 해소할 수 있다.

실시예) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)원사로 더블라셀기로 표면층, 이면증, 중간층으로 구성된 두께 13㎜의 3D 스페이서 패브릭을 제조한 후, 이면층에 PP기포지를 추가하여 표면층으로부터 25㎜ 높이가 되도록 인조잔디 파일사를 터프팅한 후, 이면층에 라텍스 코팅 후 건조시켜 샘플을 제작하였다.

비교예) 상기 3D 스페이서 패브릭 없이 기존의 PP기포지로부터 35㎜ 높이의 인조잔디 파일사를 터프팅한 후, 이면층에 라텍스 코팅 후 건조시켜 비교 샘플을 제작하였다.

실시예, 비교예 모두 충진재 추가 없이 평가를 진행하였다.

충격흡수성과 수직변형율을 측정하기 위하여 KS 규격에 의거한 장치로 측정하였다.

	KS 요구치	실시예	비교예
충격흡수성(%)	50이상	51	17
수직변형(㎜)	3~10	8.2	3.6

결과에서 보듯이, 충진재의 추가 없이도 KS규격에서 요구하는 충격흡수성능과 수직변형 범위를 충족하였다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2, 3: 인조잔디 구조체 10: 완충부
11: 표면층 12: 이면층
13: 중간층 20: 파일사
21: 겉파일사 22: 속파일사
30: 보호층 40: 기포층
50: 충격흡수패드

Claims (15)

1. 완충부,
   상기 완충부에 터프팅된 파일사 및
   상기 완충부와 결합되어 상기 파일사의 이탈을 방지하는 보호층
   을 포함하는 인조잔디 구조체.
2. 제1항에서,
   상기 완충부는 3D 스페이서 패브릭 및 부직포 또는 압출형 섬유 시트 중 선택된 어느 하나인 인조잔디 구조체.
3. 제2항에서,
   상기 3D 스페이서 패브릭은,
   표면층,
   상기 표면층과 간격을 두고 마주하는 이면층 및
   상기 표면층과 상기 이면층을 연결하는 중간층
   을 포함하며,
   상기 파일사는 일단이 상기 이면층, 상기 중간층 및 상기 표면층을 관통하여 상기 표면층 외부로 노출되어 있으며 상기 보호층은 상기 이면층에 형성된
   인조잔디 구조체.
4. 제2항에서,
   상기 3D 스페이서 패브릭은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나인 인조잔디 구조체.
5. 제1항에서,
   상기 완충부의 두께는 1mm 내지 50mm인 인조잔디 구조체.
6. 제1항에서,
   상기 파일사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 어느 하나인 인조잔디 구조체.
7. 제1항에서,
   상기 완충부의 표면을 기준으로 상기 파일사가 돌출된 길이는 5mm 내지 75mm인 인조잔디 구조체.
8. 제1항에서,
   상기 파일사의 섬도는 10 내지 20,000데니어 인 인조잔디 구조체.
9. 제1항에서,
   상기 파일사는, 겉파일사 및 속파일사를 포함하고,
   상기 속파일사가 상기 완충부의 표면으로부터 돌출된 길이는 상기 겉파일사가 돌출된 길이보다 짧으며, 상기 속파일사는 크림프(crimp)된 인조잔디 구조체.
10. 제1항에서,
    상기 보호층은, 스티렌부타디엔 고무, 폴리우레탄, 스타이렌뷰타다이엔고무 에틸렌 프로필렌 고무, 라텍스 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나인 인조잔디 구조체.
11. 제1항에서,
    상기 보호층은 상기 완충부에 융착된 필름은 인조잔디 구조체.
12. 제11항에서,
    상기 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나인 인조잔디 구조체.
13. 완충부,
    상기 완충부의 일면 또는 일면과 타면에 각각 형성된 기포층
    상기 완충부와 상기 기포층에 터프팅된 파일사 및
    상기 기포층에 형성되어 상기 파일사의 이탈을 방지하는 보호층
    을 포함하는 인조잔디 구조체.
14. 제13항에서,
    상기 기포층은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나인 인조잔디 구조체.
15. 제1항 또는 제14항에서,
    상기 완충부를 지지하는 충격흡수패드를 더 포함하는 인조잔디 구조체.

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