KR100866903B1 - 인조 잔디 시스템용 충진재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조 잔디 시스템용 충진재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스포츠 경기장 등의 인조 잔디 시스템에 적용되는 충진재에 관한 것이다. 이러한 인조 잔디 시스템용 충진재는 성숙된 코코넛 쉘, 성숙된 코코넛 허스크, 성숙되지 않는 코코넛 쉘, 성숙되지 않은 코코넛 허스크, 마닐라삼, 리그닌 및 카사바를 포함하는 혼합물로부터 제조될 수 있다.

인조 잔디 시스템, 충진재, 천연물

Description

인조 잔디 시스템용 충진재{Infill material for artificial turf system}

본 발명은 인조 잔디 시스템용 충진재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스포츠 경기장 등의 인조 잔디 시스템에 적용되는 충진재에 관한 것이다.

인조 잔디 시스템(artificial turf systems)은 오래전부터 잘 알려져 왔으며, 특히 스포츠 분야에서 많이 사용되는 인조 잔디 시스템은 판상 모양을 갖는 합성 매트에 천연 잔디 모양을 닮은 필라멘트(filaments) 또는 다수개의 실(threads)이 박혀있는 형태이다.

상술한 바와 같은 인조 잔디 시스템에 사용되는 충진재로서 가장 일반적인 물질은 과립 형태의 천연 또는 합성 고무이다. 충진재로서 과립 형태의 고무를 사용하는 것은 그리 만족스럽지 않다. 과립 형태의 고무계 충진재(LDPE-Low Density PolyEthylene)는 재생 타이어 및 도어실(door seals)과 같은 자동차 부품 등을 이용하여 제조된다. 그러나, 얼마나 많이 재활용 되었는지, 얼마나 많은 양의 순수한 고무가 포함되어 있는지에 대하여 전혀 컨트롤할 수 없다는 사실은 환경에 대한 큰 위협이 된다. 과립 형태의 고무는 아연, 카드뮴, 납, 수은 등으로 지하수 오염을 일으킬 수 있고, 스포츠 경기장의 표면 온도를 증가시켜 선수를 지치게 하고 탈수 증상을 일으킬 수 있으며, 또한 축구 선수가 착용하고 있는 축구화와 마찰을 일으켜 선수들의 발목이나 발 등에 손상을 일으킬 수 있고, 생분해되지 않는 고무는 결국 많은 양의 쓰레기가 된다.

이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 천연 성분으로 이루어진 100% 친환경적인 인조 잔디 시스템용 충진재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 적어도 7년 동안 지속될 수 있는 천연 성분에서 얻어진 100% 재생 가능한 인조 잔디 시스템용 충진재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 천연 성분이 태양광을 흡수하여, 스포츠 경기장의 표면 온도를 낮출 수 있는 인조 잔디 시스템용 충진재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 스포츠 활동에 필요한 이상적인 표면을 제공하여, 천연 잔디에 필적할만한 인조 잔디 시스템을 가능하게 하는 인조 잔디 시스템용 충진재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 과립 형태의 고무를 대체할만한 경제적인 인조 잔디 시스템용 충진재를 제공하고자 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 잔디 시스템용 충진재는 성숙된 코코넛 쉘(matured coconut shell), 성숙된 코코넛 허스 크(matured coconut husk), 성숙되지 않은 코코넛 쉘(young coconut shell), 성숙되지 않은 코코넛 허스크(young coconut husk), 마닐라삼(마닐라삼 섬유), 리그닌 및 카사바의 혼합물을 포함한다.

이때, 상기 인조 잔디 시스템용 충진재는 상기 성숙된 코코넛 쉘 20 내지 40중량%, 상기 성숙된 코코넛 허스크 10 내지 20중량%, 상기 성숙되지 않은 코코넛 쉘 5 내지 15중량%, 상기 성숙되지 않은 코코넛 허스크 20 내지 40중량%, 마닐라삼 5 내지 15중량%, 리그닌 2 내지 10중량% 및 카사바 2 내지 5중량%를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 따라서, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이어, 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 잔디 시스템용 충진재를 상세하게 설명한다.

본 발명은 성숙된 코코넛 쉘, 성숙된 코코넛 허스크, 성숙되지 않은 코코넛 쉘, 성숙되지 않은 코코넛 허스크, 마닐라삼(마닐라삼 섬유), 리그닌 및 카사바의 혼합물을 포함하는 인조 잔디 시스템용 충진재에 관한 것이다. 상기한 바와 같은 분들을 선택한 이유는 상기 성분들이 필리핀에서 이용이 용이하고, 입수가 용이하기 때문이다. 필리핀은 두번째로 큰 코코넛 생산국이며, 세계 제일의 마닐라삼 생산국이다.

성숙된 코코넛 쉘은 그 분해 속도가 매우 느려 오랫동안 지속되는 천연 성분이다. 이러한 성숙된 코코넛 쉘은 화학적 조성이 일정하며, 품질 또한 일정하다. 뿐만 아니라 성숙된 코코넛 쉘은 흡습성이 매우 좋으며, 우수한 내균성을 갖는다.

성숙된 코코넛 허스크/코코넛 껍질 섬유(coir)는 그 분해 속도가 매우 느려 낮은 생분해성을 갖고, 다공성 구조를 갖고 있어 흡습성이 우수하여, 자신 무게의 약 5 내지 6배 정도의 수분을 흡수할 수 있다. 성숙된 코코넛 허스크가 초기 부피의 수분을 흡수하면, 매우 우수한 배수 특성을 갖는다. 또한, 성숙된 코코넛 허스크는 우수한 산소 발생 능력을 가지고 있어, 경기하는 선수들에게 산소 공급을 원활하게 한다. 성숙된 코코넛 허스크는 리그닌 함량이 높고(35% 이상), 이것은 성숙된 코코넛 허스크가 항진균성 및 항균성을 갖게 한다.

성숙되지 않은 코코넛 쉘은 매우 신선한 즙과 섬유질이 포함되어 있다. 이러한 성숙되지 않은 코코넛 쉘은 인조 잔디 시스템용 충진재 중에 포함되어, 인조 잔디 시스템용 충진재의 제조 공정 중에 추가의 수분이 인조 잔디 시스템용 충진재에 스며드는 것을 방지하여, 생산 비용을 절감시킨다.

마닐라삼(마닐라삼 섬유)은 가장 내구성이 좋은 섬유 중 하나로서, 매우 유연하다. 또한, 마닐라삼(마닐라삼 섬유)은 다른 삼 종류보다도 가볍고, 내수성이 뛰어나다. 뿐만 아니라 마닐라삼의 분해 속도는 상당히 느려, 천천히 분해되는 특 성을 갖는다. 이러한 특성은 인조 잔디 시스템용 충진재의 배수를 돕는다.

리그닌은 다수개의 불규칙한 결합을 갖는 복잡한 구조의 천연 폴리머로서, 리그닌의 정확한 화학 구조는 알려져 있지 않다. 리그닌은 무독성의 경제적인 결합제로서, 항생 특성을 나타내고, 인조 잔디 시스템용 충진재의 어는점을 낮춘다. 리그닌을 사용하여, 어느점을 약 8℃ 정도 낮출 수 있다.

카사바는 가장 저렴한 결합제 중 하나이다. 카사바는 인조 잔디 시스템용 충진재를 목적하는 크기로 과립화/펠렛화하는데 있어, 인조 잔디 시스템용 충진재에 필요한 결합 특성을 향상시킨다. 인조 잔디 시스템용 충진재의 펠렛화는 과립형의 고무를 만드는 방법과 유사하다. 과립형의 고무는 약 2 내지 3mm의 직경을 갖는데, 본 발명의 인조 잔디 시스템용 충진재도 이러한 과립형의 고무의 크기를 따르는 것이 이상적일 것이다.

바람직하게는 본 발명의 일 시시예에 따른 충진재는 하기한 바와 같은 성분을 포함하는 혼합물로 제조될 수 있다.

성숙된 코코넛 쉘: 20 내지 40중량%

성숙된 코코넛 허스크: 10 내지 20중량%

성숙되지 않은 코코넛 쉘: 5 내지 15중량%

성숙되지 않은 코코넛 허스크: 20 내지 40중량%

마닐라삼(마닐라삼 섬유): 5 내지 15중량%

리그닌: 2 내지 10중량%

카사바: 2 내지 5중량%

본 발명의 일 실시예에 따른 인조 잔디 시스템용 충진재는 원료를 세척하고, 목적하는 조성으로 혼합하고, 눌러 부수고, 분쇄하여, 과립화한 다음, 건조하고 포장하여 제조될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 잔디 시스템용 충진재는 우선 원료를 세척하고, 이물질을 제거한다.원료의 세척은 매우 중요한 공정이다. 세척 공정은 원료 세척기(1/2 HP 전기 모터를 사용하여 최적화됨)를 이용하여 진행된다. 코코넛 과육은 성숙된 코코넛 쉘과 성숙되지 않은 코코넛 쉘 모두에서 제거된다. 또한, 성숙된 코코넛과 성숙되지 않은 코코넛 모두에서 세척기를 이용하여 부식토 등을 제거한다. 이어, 목적하는 조성에 기초한 원료를 혼합기에 제공하여 골고루 혼합한다. 여기서 추가의 이물질을 제거하고 격리하여, 원료가 오염되는 것을 방지한다. 다음, 혼합기에서 혼합된 혼합물은 컨베이어 벨트를 이용하여 분쇄기로 제공하여 원료를 약 2 내지 3인치(inch)의 크기로 만든다. 분쇄기는 스크류 컨베이어(screw conveyer)를 구비하고, 이러한 스크류 컨베이어는 원료를 호퍼(hopper)로 밀어 넣는다. 또한, 분쇄기는 그 전후에 자석을 구비하여, 추가로 금속 이물질을 제거한다. 이어, 금속 이물질이 제거된 결과물은 승강식 운반기를 이용하여 공급 탱크로 옮겨지고, 제 1 그라인더에 제공되어 작은 크기로 분쇄된다. 제 1 그라인더에서도 자석이 구비되어 있을 뿐 아니라 진동채 매카니즘이 구비되어 있어 분쇄된 결과물을 분류한다. 다음, 상술한 공정을 거친 결과물은 스크류 컨베이어를 통해 컨디셔너로 이송되고, 만약 상술한 공정을 거친 결과물이 목적하는 바의 수분을 포함하지 않는 경우, 여기서 추가로 수분과 리그닌이 제공되게 된다. 이어, 수분 조 절이 된 결과물을 승강식 운반기를 통해 제립기로 제공한다. 벨트 풀리 리덕션 시스템("belt-pulley reduction system")을 이용하여, 상술한 바와 같은 공정을 거친 결과물은 스팀 공정을 거쳐 압착하여 조밀한 과립으로 만들어 진다. 다음, 과립화된 결과물을 건조기에 제공하여 과립으로부터 수분을 제거하고, 최종적으로 승강식 운반기에 제공하여 포장된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 인조 잔디 시스템용 충진재는 천연 원료를 이용하여 구성됨으로써 환경 오염을 일으키지 않는 친환경적인 충진재이다.

또한, 상기 인조 잔디 시스템용 충진재에 포함되는 천연 원료는 분해 속도가 느려 장기간 원상태를 유지할 수 있으며, 재생가능한 성질을 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 인조 잔디 시스템용 충진재는 태양광을 흡수하여, 스포츠 경기장의 표면 온도를 낮출 수 있어, 원활한 경기 진행에 일조할 수 있다.

또한, 상기 인조 잔디 시스템용 충진재가 적용된 인조 잔디 시스템의 경우 천연 잔디에 필적할만한 이상적인 경기장 표면 상태를 유지할 수 있게 한다.

또한, 상기 인조 잔디 시스템용 충진재는 그 원료의 입수가 용이하여 환경 오염 원인이 되는 과립형의 고무를 대체할만한 경제적인 충진재이다.

Claims (2)

1. 성숙된 코코넛 쉘, 성숙된 코코넛 허스크, 성숙되지 않은 코코넛 쉘, 성숙되지 않는 코코넛 허스크, 마닐라삼, 리그닌 및 카사바의 혼합물을 포함하는 인조 잔디 시스템용 충진재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성숙된 코코넛 쉘 20 내지 40중량%, 상기 성숙된 코코넛 허스크 10 내지 20중량%, 상기 성숙되지 않은 코코넛 쉘 5 내지 15중량%, 상기 성숙되지 않은 코코넛 허스크 20 내지 40중량%, 마닐라삼 5 내지 15중량%, 리그닌 2 내지 10중량% 및 카사바 2 내지 5중량%를 포함하는 인조 잔디 시스템용 충진재.