專利名稱：人造草坪構造體和使用該人造草坪構造體的人造草坪設施以及人造草坪構造體的再利用系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)再生型人造草坪構造體，更詳細地說，涉及一種將使用過的 人造草坪再生為填充物，然后作為人造草坪的填充物來使用的人造草坪構造體的再利用系 統(tǒng)。
背景技術：
注砂式人造草坪或長草絲人造草坪等人造草坪，正廣泛普及于各種體育用地表 面。在通常情況下，這種人造草坪構造體經(jīng)過耐用年數(shù)之后，由于樹脂老化或者草絲被裁 斷，有必要重新更換成新的人造草坪。這時將使用過的人造草坪拆除后作為工業(yè)廢棄物來進行處理，并不是在環(huán)境方面 的優(yōu)選方案。因此，最近有人提出了不是將人造草坪作為工業(yè)廢棄物來處理而是將一部分 進行再利用的方法或者有關便于再利用的人造草坪的各種技術。其中一部分如下所示。在專利文獻1中，公開了一種利用尼龍6作為構成人造草坪的材料的可再利用的 人造草坪。據(jù)此，揭示了通過利用尼龍6可以順利地將回收的人造草坪用作原料的內(nèi)容。另外，在專利文獻2中，公開了以利用熱塑性樹脂將草絲固定于基布為特征的人 造草坪。據(jù)此，可以將人造草坪自身作為再生原料來進行再利用。專利文獻1 日本專利公開H09-242011號公報專利文獻2 日本專利公開2000-17605號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，上述既有技術示例的前提都是將填充物從人造草坪上完全除去，然而，實際 上填充物經(jīng)長年使用后由于潮濕或被踩踏而固定，將進入草絲中的填充物完全除去幾乎是 不可能的。此外，特別是長草絲人造草坪的填充物，為了得到更加接近天然草坪的手感和性 狀，將橡膠粒等彈性填充物和砂粒等硬質(zhì)填充物進行層疊來填充，例如層疊為2層。從而， 將填充物完全回收后對砂粒和橡膠粒進行分離就特別困難。另外，一直以來，人造草坪的草絲和基布是由聚乙烯等熱塑性樹脂作為原材料來 構成的，而背面固定件是由SBR等熱固化性樹脂來構成的。因此，再熔化后進行再生時，雖 然有必要除去熱固化性樹脂，但對其完全除去是不可能的事情。因此，即使利用了例如各專利文獻1、2所記載的再利用技術，也必然會造成雜質(zhì) 的比例變多，難以再利用為純度高的原料。在其它方面，也有將這些廢舊人造草坪用作燃 料、即所謂進行熱再循環(huán)利用的方法，在考慮環(huán)境問題的情況下，這談不上是優(yōu)選的方法。因此，本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種循環(huán)型人造草坪構造體的再利用技 術，其是將使用過的人造草坪回收后將其再利用為填充物，以用作人造草坪的重修或修補 時的填充物。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有如下所示的一些特征。第1項發(fā)明是一種人造草坪構造體，包括人造草坪，所述人造草坪的基布上植入 有草絲，所述基布的背面設置有將所述草絲固定于所述基布上的背面固定件，所述人造草 坪的所述草絲之間填充有填充物，其特征在于所述填充物由所述人造草坪中所含的材料 形成，所述原材料至少含有50wt%以上的熱塑性樹脂。第2項發(fā)明的特征在于，在上述第1項發(fā)明中，所述草絲之間填充有同一種類的所 述填充物。第3項發(fā)明的特征在于，在上述第1或2項發(fā)明中，至少所述基布和所述草絲是由 熱塑性樹脂形成的。第4項發(fā)明的特征在于，在上述第2或3項發(fā)明中，所述熱塑性樹脂是PE (聚乙 烯)或PP(聚丙烯)。第5項發(fā)明的特征在于，在上述第4項發(fā)明中，所述熱塑性樹脂中的50wt %以上是 低密度PE(聚乙烯)。第6項發(fā)明的特征在于，在上述第1 5項發(fā)明的任一項中，所述背面固定件由 SBR乳膠或聚氨酯形成。第7項發(fā)明的特征在于，在上述第1 6項發(fā)明的任一項中，構成所述人造草坪的 材料著色成黑色以外的顏色。本發(fā)明中的第8項發(fā)明是具備上述這些人造草坪構造體的人造草坪設施。此外，第9項發(fā)明的特征在于，上述第8項發(fā)明中，將已鋪設的人造草坪作為基底， 在所述基底上層疊所述人造草坪構造體。進而，第10項發(fā)明是一種人造草坪構造體的再利用系統(tǒng)，所述人造草坪構造體包 括人造草坪，所述人造草坪的基布上植入有草絲，所述基布的背面上設置有將所述草絲固 定于所述基布上的背面固定件，所述人造草坪的所述草絲之間填充有填充物，其特征在于 將使用過的所述人造草坪進行熔化、成型為粒狀再生填充物后，將所述再生填充物填充于 基底上新鋪設的所述人造草坪中。根據(jù)所述第1項發(fā)明，所述填充物由所述人造草坪中所含的材料形成，通過所述 材料至少含有50wt%以上的熱塑性樹脂來把使用過的人造草坪再生為填充物，在重換人造 草坪時使用再生填充物，由此得到循環(huán)型的人造草坪構造體。此外，即使不能完全除去填充 物，也因為可以和使用過的人造草坪一起熔化，所以再利用效率較好。在此，填充物所含的熱塑性樹脂越多，就越能得到性狀均勻的填充物，因此是優(yōu)選 的，然而，只要至少含有50wt%以上的熱塑性樹脂，即使含有用作背面固定件的熱固化性樹 脂，在經(jīng)過人造草坪的粉碎、加熱、混煉等再生工序之后，就算構成人造草坪的材料是多種 的也能使其均勻地分散。根據(jù)所述第2項發(fā)明，通過在草絲之間填充同一種類的所述填充物，在將填充物 從人造草坪回收之后，不僅沒有必要進行區(qū)分，而且容易在人造草坪再加工時進行材料的調(diào)整。根據(jù)所述第3項發(fā)明，基布和草絲由熱塑性樹脂形成，由此不僅易于熔化或成形， 而且能夠簡單地進行性狀控制。根據(jù)所述第4和5項發(fā)明，熱塑性樹脂使用聚乙烯或聚丙烯、更優(yōu)選低密度聚乙烯，由于可在比較低的溫度下進行熔融，所以能夠容易地進行再加工。根據(jù)所述第6項發(fā)明，背面固定件優(yōu)選利用SBR乳膠或聚氨酯的熱固化性樹脂，由 此在將填充物替換為具有彈性的材料時，可以發(fā)揮SBR或聚氨酯所具有的彈性。根據(jù)所述第7項發(fā)明，構成人造草坪的材料著色成黑色以外的顏色，由此在能夠 使人造草坪構造體的表面成為與天然草坪或場地相接近的美觀的同時，可以反射陽光、防 止熱量蓄積。本發(fā)明中還包括利用這些人造草坪構造體所構筑的人造草坪設施。即作為人造 草坪設施，除了棒球場、足球場、網(wǎng)球場等各種運動場之外，還可以作為高爾夫球練習場或 公園、散步道等各種設施的竣工鋪裝面來使用。此外，根據(jù)所述第9項發(fā)明，在重換已預先鋪設的既設人造草坪時，將既設人造草 坪作為基底來利用，通過在其上重新鋪設本發(fā)明的人造草坪構造體，不僅可以發(fā)揮既設人 造草坪所具有的彈性，還可以削減既存人造草坪的處理成本。此外，根據(jù)所述第10項發(fā)明，將使用過的所述人造草坪熔化后成型為粒狀再生填 充物，然后將所述再生填充物填充于基底上新鋪設的所述人造草坪中，由此可以將使用過 的人造草坪作為填充物進行再利用，所以對環(huán)境有益。這種情況下，本發(fā)明所揭示的構造體，除了在既存人造草坪上直接鋪設的情況之 外，還包括如下所述鋪設方法為了確保鋪設后所需要的彈性或穩(wěn)定性、平坦性，對既存填 充物的一部分進行除去、鋪墊平整、或者使用薄片或涂敷劑對既設人造草坪面進行處理之 后再進行鋪設。


圖1是本發(fā)明一實施方式的人造草坪構造體的主要部分剖視圖。附圖標記說明1 人造草坪構造體；2 基底；3 人造草坪；31 基布；32 背面固定件；4 草絲；5 填充物。
具體實施例方式接下來，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明，然而本發(fā)明并不局限于此。圖1 是本發(fā)明一實施方式的人造草坪構造體的主要部分剖視圖。該人造草坪構造體1，具有鋪設 在基底2上的人造草坪3，人造草坪3的草絲4之間填充有填充物5?；?使用了將地面進行平坦均勻過的簡易鋪設面，然而，除此以外也可以鋪墊 砂石等，還可以使用以浙青等鋪設過的既設鋪設面。進而，也可以在基底2上設置彈性鋪設 等，在本發(fā)明中，基底2的構成可根據(jù)樣式進行改變，其可以是任意的。人造草坪3的基布31上按規(guī)定的間隔植入有草絲4?；?1適于選擇諸如聚丙 烯、聚乙烯等熱塑性樹脂，然而考慮到再利用性，更優(yōu)選熔融性好的低密度聚乙烯。在本例中，基布31使用了為接近天然草坪而著色為綠色的織布，然而，除此以外 也可以使用通過沖壓合成樹脂的棉狀物而植入的材料。另外，基布31的顏色可根據(jù)樣式任 意決定，然而基于再利用的考慮，優(yōu)選著色成黑色以外的顏色。草絲4優(yōu)選從基布31的表面到頂端的草絲長度H長達15 50mm的所謂長草絲。
5草絲4適于選擇聚丙烯、聚乙烯等熱塑性樹脂，然而考慮到再利用性，更優(yōu)選熔融性好的低 密度聚乙烯。草絲4也同樣被著色成綠色，然而，可使用黑色以外的任何顏色。對于草絲4，可以使用將多根的單帶絲(monotape yarn)或單纖絲(monofilament yarn)扎成束的絲，或者使用帶狀的膜裂絲(split yarn)。在該例中，草絲4的粗細度為 8000 llOOOdtex，并以1000 2000g/m3的植入量植入到基布31上。另外，為了防止簇絨(tufting)草絲4脫落，在基布31的背面均勻涂敷有背面固 定件32(襯墊(packing)材料)。背面固定件32可以使用諸如SBR膠乳或聚氨酯等熱固性 樹脂，然而根據(jù)需要可以添加諸如碳酸鈣等增量劑。該例中，背面固定件32以涂敷量為600 800g/m2 (干燥時)的方式進行均勻涂 敷。另外，背面固定件32，考慮到再生填充物進行再生時的顏色，優(yōu)選著色成黑色以外的顏 色。本發(fā)明中的基布31和草絲4，考慮到再利用性，以容易加熱、熔融的相同材料的熱 塑性樹脂來構成。背面固定件5考慮到操作性等，使用SBR膠乳等熱固性樹脂。人造草坪3由熱塑性樹脂和熱固化性樹脂的復合體構成。因此，在加熱、熔融人造 草坪3時，熱固性樹脂不熔融而以固體的狀態(tài)保留下來。因此，本發(fā)明的構成是由在包括 背面固定件32在內(nèi)的全部樹脂量100襯％中50wt%以上熱塑性樹脂來形成。S卩，當熱塑性樹脂小于總體的50wt%的情況下，因為背面固定件32等熱固性樹脂 與熱熔融的熱塑性樹脂之間混合不均勻，所以有不能作為單一材料使用之虞，因而這不是 優(yōu)選方案。背面固定件32的材料只要能固定草絲4、使人造草坪3的尺寸穩(wěn)定即可，并且基于 加工性、成本等考慮，也可選擇非熱塑性樹脂材料，然而，在再利用時，為了賦予填充物5適 當?shù)膹椥?，使用SBR或聚氨酯等比較柔軟的原材料是更有效的。在這樣制作成的人造草坪3的草絲4之間填充有填充物5。在本發(fā)明中，填充物 5是僅由將使用過的廢人造草坪3熔化后再成型為粒狀再生物來形成的，然而，只要是含有 與人造草坪3相同的材料，也可以是新制作的材料。也就是說，即使填充物5是在加熱、熔融廢人造草坪3后得到的材料中以賦予顏 色、重量、彈性等為目的而適當添加了其他原材料的填充物，也可以通過再生時在與人造草 坪3—起加熱、熔融而成的材料中調(diào)節(jié)后加的添加劑的量來制成同樣的填充物5，并可以作 為相同材料來進行處理。填充物5優(yōu)選由單一種類構成。即，當填充物5由多種類的混合物形成時，在從人 造草坪中除去后，必須篩分。另外，由于在人造草坪3內(nèi)部殘留的比例不均勻，因此有再加 工后仍不能再生為均勻性狀的填充物5之虞。填充物5優(yōu)選著色成規(guī)定的顏色，更優(yōu)選著色成黑色以外的顏色。據(jù)此，通過將 填充物5著色成諸如綠色系和茶色系的顏色，不僅能夠獲得接近人造草坪和場地的美觀性 狀，而且能夠防止吸收陽光而蓄積熱量。填充物5的層厚可根據(jù)所需要的彈性而任意選擇，然而，在防止填充物5的流出及 飛散方面，優(yōu)選草絲4的突出高度h (從填充物層的表面到草絲頂端的長度)為1 30mm 以上的厚度。即，根據(jù)本發(fā)明，從基底回收使用過的人造草坪1，經(jīng)加熱、熔化、成型為粒狀再生
6填充物之后，再次將再生填充物作為新鋪設到基底上的人造草坪的填充物來進行填充，就 可以將人造草坪作為人造草坪用途材料進行再利用，從而可以構筑循環(huán)型的再利用系統(tǒng)。實施例接下來，將本發(fā)明具體的實施例1 6與比較例1 一起進行說明。首先，用下述的 方法制作人造草坪。[人造草坪的制作]利用表1所示的各實施例以及各比較例的草絲、基布以及背面固定件來制作人造 草坪。[表 1] [人造草坪的再生]將所述各實施例以及比較例的人造草坪進行加熱、熔融，然后擠出成型為板狀的 材料再進行粉碎、制造顆粒物(再生填充物)。接著，觀察所制作的再生填充物的各種性狀以及成形性。同時，依照JIS_K6253(A 類方法)的硬度檢測方法來測量再生填充物的硬度。其檢測結(jié)果如下所示。實施例1[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(I3OO)[基布]聚丙烯(100)[背面固定件]SBR(200) +碳酸鈣(25O)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]76wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt%[熔融溫度]I75O[每單位重量的操作時間]3min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 93 95實施例2[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(I3OO)[基布]聚丙烯(100)[背面固定件]SBR(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]65wt%
[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt%[熔融溫度]I75°C[每單位重量的操作時間]3min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 93 96實施例3[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(I3OO)[基布]聚丙烯(100)[背面固定件]聚氨酯(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]65wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt%[熔融溫度]180°C[每單位重量的操作時間]3min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 94 96實施例4[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(I3OO)[基布]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)(100)[背面固定件]SBR(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]65wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt%[熔融溫度]2O5O[每單位重量的操作時間]6min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 95 98實施例5[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]聚丙烯(800)[基布]低密度聚丙烯(100)[背面固定件]SBR(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]55wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率][熔融溫度]190°C[每單位重量的操作時間]4min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 94 96實施例6
[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(1300)[基布]聚丙烯(100)[背面固定件]丙烯酸(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]65wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt%[熔融溫度]180°C[每單位重量的操作時間]3min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)]96 99比較例1[人造草坪部件的材料和使用量(g/m2)][草絲]低密度聚乙烯(600)[基布]聚丙烯(100)[背面固定件]SBR(250)+碳酸鈣(500)[構成樹脂中的熱塑性樹脂的比率]48wt%[熱塑性樹脂中的低密度聚乙烯的比率]86wt%[熔融溫度]175°C[每單位重量的操作時間]8min/kg[板狀成型]良好[硬度(N 數(shù)=5)] 90 95作為參考，將所述實施例1 6以及比較例1的結(jié)果匯總示于表2中。[表 2] 將實施例和比較例比較研究后，結(jié)果可獲得如下所述認識。·比較例1，由于人造草坪中的熱塑性樹脂的比率小于50wt%，造成材料在熔融時 不均勻，從而在板狀成型時產(chǎn)生不良問題。·實施例4，由于熱塑性樹脂中含有PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，所以熔融溫度 變高，操作時間也變長。 實施例5，由于低密度聚乙烯的比率低，所以熔融溫度也稍稍變高，操作時間也變長。
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·實施例6，由于背面固定件中含有丙烯酸類，硬度稍稍變高。
權利要求
一種人造草坪構造體，包括人造草坪，所述人造草坪的基布上植入有草絲，所述基布的背面設置有將所述草絲固定于所述基布上的背面固定件，所述人造草坪的所述草絲之間填充有填充物，其特征在于所述填充物由所述人造草坪中所含的材料形成，所述材料至少含有50wt％以上的熱塑性樹脂。
2.如權利要求1所述的人造草坪構造體，其中，所述草絲之間填充有同一種類的所述 填充物。
3.如權利要求1或2所述的人造草坪構造體，其中，至少所述基布和所述草絲是由熱塑 性樹脂形成的。
4.如權利要求2或3所述的人造草坪構造體，其中，所述熱塑性樹脂是PE(聚乙烯)或 PP(聚丙烯)。
5.如權利要求4所述的人造草坪構造體，其中，所述熱塑性樹脂中的50襯％以上是低 密度PE(聚乙烯)。
6.如權利要求1 5中任一項所述的人造草坪構造體，其中，所述背面固定件由SBR乳 膠或聚氨酯形成。
7.如權利要求1 6中任一項所述的人造草坪構造體，其中，構成所述人造草坪的材料 著色成黑色以外的顏色。
8.一種人造草坪設施，具備權利要求1 7中任一項所述的人造草坪構造體。
9.如權利要求8所述的人造草坪設施，其中，將已鋪設的人造草坪作為基底，在所述基 底上層疊所述人造草坪構造體而成。
10.一種人造草坪構造體的再利用系統(tǒng)，該人造草坪構造體包括人造草坪，所述人造草 坪的基布上植入有草絲，所述基布的背面設置有將所述草絲固定于所述基布上的背面固定 件，所述人造草坪的所述草絲之間填充有填充物，其特征在于將使用過的所述人造草坪熔化、成型為粒狀再生填充物后，將所述再生填充物填充于 基底上新鋪設的所述人造草坪中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種將使用過的人造草坪作為新的人造草坪用填充物來利用的循環(huán)型人造草坪構造體的再利用技術。將使用過的人造草坪(3)熔化后再生為粒狀填充物(5)，然后將再生填充物填充在新鋪設于基底上的人造草坪(3)中。
文檔編號E01C13/08GK101883896SQ200880118740
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權日2007年12月14日
發(fā)明者堀尾孝志, 西川知幸 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社