TW201638431A

TW201638431A - 運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法及其運動場地的製程

Info

Publication number: TW201638431A
Application number: TW104112772A
Authority: TW
Inventors: huang-bao Li
Original assignee: Isotech Products Inc
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-11-01
Also published as: TWI565854B

Abstract

一種運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法及其運動場地的製程，其係利用一循環式輸送帶，再將粘稠狀PU材連續地且均勻地塗佈於該循環式輸送帶之循環式承置面上以形成一具有均等厚度(容許裕度小於0.5mm)之連續的PU層，再隨運動場地之使用需要而於循環式輸送帶之輸送過程中在該連續的PU層之表面上均勻鋪設選自PU粒、PU粉、橡膠粒、橡膠粉族群中之一種或其組合，再經由加熱固化作業，以形成一具均等厚度之連續的PU長條帶，即完成一預鑄式聚氨酯表層，藉以避免習知技術須開設長條狀巨型模具且無法連續生產的缺點。再利用足夠數目之多條連續的PU長條帶，將其緊密鋪設於運動場地之範圍區域之表面上，即快速完成一平坦度佳之高品質運動場地如PU田徑跑道之聚氨酯表層之施工，藉以降低施工成本，並避免習知運動場地須在現場施工且所產生的攪拌不均、表層顆粒易脫落、厚度不平均致彈性亦不平均、易受天氣影響等品質缺點，或橡膠表層皮所產生的耐候性不佳、表面物性易劣化及易被針鞋破損等缺點者。

Description

運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法及其運動場地的製程

本發明係提供一種運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法及其運動場地的製程，尤指一種將粘稠狀PU材連續地且均勻地塗佈於一循環式輸送帶之循環式承置面上以形成一具有均等高度之連續的PU層，並使該連續的PU層在循環式輸送帶之輸送過程中加熱固化成一具均等厚度之連續的PU長條帶，而完成一預鑄式聚氨酯表層；再利用足夠數目之多條連續的PU長條帶緊密鋪設於運動場地之範圍區域之表面上，供可快速完成一平坦度佳之高品質運動場地之聚氨酯表層如PU田徑跑道之施工。

在目前使用之運動場地之範圍區域，於其表面上常會鋪上一層聚氨酯(PU)表層，以常見之標準化PU田徑跑道為例說明但非用以限制本發明，其一般係由一底層及一表層所構成，其施工製程包含：在田徑跑道之現場區域，先作底層之施工，包括施工前先施作地面平整度及洩水坡度或排水系統等，然後再鋪設該底層，該底層材一般可全部採用PU(聚氨酯)顆粒，或是PU顆粒與橡膠顆粒混合使用，且須控制好平整度及洩水坡度，而該PU材所包含多元醇或聚多元醇與異氰酸酯或聚異氰酸鹽之組合比例，或其他添充劑或可塑劑之比例等，均可作多種變化，且可為單液型或雙液型；在設底層施作完成後，在底層表面再作表層施工，而其製程包含：鋪設一層適當厚度之PU層，並在該PU層未硬化前，在其上表面即再均勻佈設一層橡膠顆粒或PU顆粒，使可藉PU層之黏著作用(等於將PU層當黏著劑使用)，使該等密佈顆粒之凹凸不平得形成一粗糙度表面；或是將合成橡膠顆粒混合以PU黏著劑，而再以適當厚度鋪設在底層上，以形成表面有凸起止滑粒之表層結構，使全部施工完成之PU田徑跑道能達成國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性、表面止滑粗糙度(即密佈有凸起止滑粒)或花紋的標準。

惟，上述傳統製造PU田徑跑道之製程有下列缺點：表層施工時，PU層未硬化前所佈設之一層橡膠顆粒或PU顆粒層，無法達成完全均勻之品質要求，使表面粗糙度不夠齊一；表面橡膠顆粒或PU顆粒層與PU層之黏著結合，無法保証每個顆粒均穩固黏著(顆粒係陷在PU層內而凸露出小部分)，部分黏著面積較少之顆粒容易脫離；現場作表層施工時，所鋪設之PU層厚度不易控制齊一，致跑道彈性不均，直接影響跑道之成型品質；現場作表層施工時，所須經驗及人工成本均較高，無法有效增進施工速度或品質。

在傳統施作PU跑道之技術領域中，已存在一些先前技術，雖然部分先前技術已揭示不在跑道現場完全施作PU跑道之技術，但其製程中仍存有缺點，如：加工成本相對提高且較難有效控制成型品質，又寬度尺寸亦難控制，容易造成成型品浪費，不適用於泛見之標準化田徑跑道規格，更者，橡膠耐侯性不佳，表面物性容易劣化，不耐釘鞋損毀。又其中一先前技術是在跑道現場先施作一底層面，再另利用成型模具供進行模鑄成型作業以製作多片具有表面粗糙度之表層皮單位，再利用多片表層皮單位緊緊密鋪設於已施作完成之底層面上，但如此之成型模具既大又長，巨型模具之製造及加工困難，成本亦相對提高。

由上可知，本領域之習知技術存有易產生攪拌不均、表層顆粒易脫落、厚度不平均致彈性亦不平均、易受天氣影響等品質缺點，或橡膠表層皮所產生的耐候性不佳、表面物性易劣化及易被針鞋破損，或另須開設長條狀巨型模具且無法連續生產等諸多缺點。故在運動場地之聚氨酯表層的製法及其運動場地的製程之相關領域中，有進一步發展一能容易製造聚氨酯表層且又能應用於運動場地之聚氨酯表層的施工的必要性。

本發明之主要目的乃在於提供一種運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法，其係利用一循環式輸送帶，該循環式輸送帶上設具一由其前端往其後端循環且連續輸送之循環式承置面，且在由前端往後端之連續輸送過程中設有至少一加熱固化區；再將粘稠狀PU材由該循環式輸送帶之前端處連續地且均勻地塗佈於該循環式承置面上，以在該循環式承置面上形成一具有均等厚度之連續的PU層；再使該連續的PU層在由前端往後端之輸送過程中經由該至少一加熱固化區以進行加熱固化作業，以形成一具均等厚度之連續的PU長條帶；再使該連續的PU長條帶由該循環式輸送帶之後端處送出，而完成供運動場地使用之預鑄式聚氨酯表層，藉以使運動場地使用之聚氨酯表層達成連續生產的功效。

本發明之再一目的乃在於提供一種預鑄式聚氨酯表層應用於運動場地的製程，包含步驟如下：針對一運動場地之使用需要，設定該運動場地所要使用之聚氨酯表層的規格；再利用該運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法，製成符合該運動場地所要使用之聚氨酯表層的規格之連續的PU長條帶；再利用足夠數目之多條連續的PU長條帶，將其緊密鋪設於該運動場地之範圍區域之表面上，以完成該運動場地之聚氨酯表層的施工，藉以使運動場地之聚氨酯表層的施工能快速施工、降低施工成本，而符合經濟效益。

10‧‧‧循環式輸送帶

11‧‧‧循環式承置面

12‧‧‧前端

13‧‧‧後端

20‧‧‧PU材

30‧‧‧加熱固化裝置

40‧‧‧PU長條帶

41‧‧‧PU長條帶綑捲

50‧‧‧離形膜

51‧‧‧離形膜捆捲

60、70‧‧‧表面顆粒

80‧‧‧連接處

第1圖係本發明利用一循環式輸送帶來製造運動場地之預鑄式聚氨酯表層之製程側視示意圖。

第2圖係本發明利用具均等厚度之連續的PU長條帶(預鑄式聚氨酯表層)來緊密鋪設於運動場地之範圍區域表面上之立體示意圖。

為使本發明更加明確詳實，茲列舉較佳實施例並配合下列圖示，將本發明之技術特徵詳述如後。

請參閱第1圖所示，本發明係提供一種運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法，該運動場地之範圍區域之表面上設有一聚氨酯(PU)表層以構成一能符合該運動場地之規格的聚氨酯(PU)表層，如應用於PU田徑跑道之聚氨酯表層即須符合國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性、表面止滑粗糙度；該預鑄式聚氨酯表層的製法包含步驟如下：

步驟(a)：提供一循環式輸送帶，該循環式輸送帶上設具一由其前端往其後端循環且連續輸送之循環式承置面，且在由前端往後端之連續輸送過程中設有至少一加熱固化區。如第1圖所示，提供一循環式輸送帶10以進行一PU表層(40)之預鑄成型作業；該循環式輸送帶10上設具一由其前端往其後端循環且連續輸送之循環式承置面11，且在由前端往後端之連續輸送過程中設有至少一加熱固化區；以第1圖為例說明，該循環式輸送帶10上設具一適當長度及寬度之循環式承置面11，以使所預鑄成型之PU表層(40)能形成並具有所欲之寬度尺寸。該循環式承置面11是由循環式輸送帶10之前端12往後端13連續地循環輸送；此外，在該前、後端12、13之間的輸送過程中設有至少一加熱固化裝置(30)供作為加熱固化區30，供可對隨著循環式承置面11輸送移動之PU表層(40)進行加熱固化作業；由於該加熱固化裝置(30)之結構或其操控技術如温度控制及時間控制等，皆可利用本領域之既有技術來達成固化之目的，且非本發明之訴求重點，故不再贅述該加熱固化裝置30之詳細結構及其操控技術。

步驟(b)：提供粘稠狀PU材20，如第1圖所示，該粘稠狀PU材20係由液態異氰酸酯或聚異氰酸鹽(Isocyanate)與液態多元醇或聚多元醇(Polyol)所混合生成，且該PU材20得包含單液型PU材或雙液型PU材。由於該PU材20之組成技術乃化工領域之習知技術，且可利用本領域之既有技術來達成，且非本發明之訴求重點，故不再贅述該PU材20之詳細組成或其混合生成技術。

步驟(c)：將該粘稠狀PU材由該循環式輸送帶之前端處連續地且均勻地塗佈於該循環式承置面上，以在該循環式承置面上形成一具有均等厚度之連續的PU層。如第1圖所示，將該粘稠狀PU材20由該循環式輸送帶10之前端12處連續地且均勻地塗佈於該循環式輸送帶10之循環式承置面11上，使該粘稠狀PU材20得以在該循環式承置面11上連續地形成一具有均等高度及相等寬度之連續PU層(40)並隨著該循環式承置面11由前端12往後端13輸送移動；其中，該連續的PU層(40)之均等厚度得控制在容許裕度小於0.5mm。

步驟(d)：使該連續的PU層在由前端往後端之輸送過程中經由該至少一加熱固化區以進行加熱固化作業，以形成一具均等厚度之連續的PU長條帶。如第1圖所示，當連續的PU層(40)在循環式輸送帶10(循環式承置面11)上由前端12往後端13輸送時，連續的PU層(40)能經過該加熱固化區30以進行加熱固化處理，藉以使呈粘稠狀態之PU層(40)得固化形成一具均等厚度及均等寬度之連續的PU長條帶40。

步驟(e)：如第1圖所示，使該連續的PU長條帶40由該循環式輸送帶10之後端13處向外送出，即製作完成一運動場地使用之預鑄式聚氨酯表層(40)。

由於製作完成之PU長條帶(預鑄式聚氨酯表層)40係具有均等厚度(容許裕度小於0.5mm)及均等寬度，故當該PU長條帶(預鑄式聚氨酯表層)40應用於PU田徑跑道之聚氨酯表層的施工時，該PU長條帶40之寬度以具有標準單一跑道之寬度約1.25m為最佳，至於該PU長條帶40之長度則可考慮循環式輸送帶10之工作場地大小、循環式承置面11之輸送長度、加熱固化區30在進行加熱固化作業時所須之輸送長度或時間、或PU長條帶40之收存、倉儲或搬運等因素而決定，如能以5m~15m長度(但不限制)為一單位以利收儲及搬運；當該連續的PU長條帶40之長度較長時，則連續的PU長條帶40在由該循環式輸送帶10之後端13處送出時，可捲收成一PU長條帶綑捲41如第1圖所示，以有利於該PU長條帶40之收存、倉儲或搬運。

此外，該粘稠狀PU材20所包含多元醇或聚多元醇(Polyol)與異氰酸酯或聚異氰酸鹽(Isocyanate)的組合比例並不限制，其可作多種變化，且可為單液型或雙液型，而且可添加其他添充劑並以適當比例調配，如添加低成本之石粉且其混合比例可為該粘稠狀PU材20之總重量的30%~50%(重量百分濃度)，或添加可塑劑且其混合比例可為之總重量的0%~30%；而成型硬度可界定於20°~60° A。

此外，在步驟(c)中，為使塗佈於該循環式承置面11上之粘稠狀PU材20及所形成之連續PU層(40)不致黏著在該循環式承置面11之表面上，本發明進一步可於該循環式承置面11與該連續PU層(40)之間設置一離形膜50如第1圖所示；該離形膜50可利用一離形膜捆捲51設置該循環式輸送帶10之前端12的外部處如第1圖所示，以使該離形膜捆捲51得連續地提供離形膜50以由該循環式輸送帶10之前端12進入並鋪設於該循環式承置面11上，以使該離形膜50能隨該循環式承置面11同步輸送移動(見第1圖之左方)，藉此塗佈於該循環式承置面11上之粘稠狀PU材20即能塗佈在該離形膜50上。而當連續的PU長條帶40由該循環式輸送帶10之後端13處送出或再捲收成一PU長條帶綑捲41時(見第1圖之右方)，該離形膜50亦能隨PU長條帶40捲收，有利於使該PU長條帶綑捲41中相鄰接之PU長條帶40之間保持分離不沾黏狀態。

此外，為能符合各種運動場地之聚氨酯(PU)表層不同規格之要求，如PU田徑跑道之聚氨酯表層即須符合國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性、表面止滑粗糙度的要求，因此在步驟(c)及步驟(d)之間，即在該連續的PU層(40)未進行加熱固化作業之前，更包含至少一表面粉粒鋪設步驟，用以在該連續的PU層(40)表面上均勻鋪設選自PU粉、PU粒、橡膠粉、橡膠粒之族群中之一種或其組合。如第1圖所示，在該連續的PU層(40)由該循環式輸送帶10之前端12往後端13之輸送過程中但尚未進入該加熱固化區30進行加熱固化作業之前，本發明更包含至少一表面粉粒鋪設步驟，其係利用至少一表面鋪設裝置，如第1圖所示依序設有一前表面鋪設裝置(60)及一後表面鋪設裝置(70)，供可隨需要而鋪設不同之表面粉粒60、70，但非用以限制本發明。其中該表面鋪設裝置(60、70)可利用左右(寬度方向)擺動技術、多孔出料技術、窄縫塗佈技術等多種技術來完成，由於該表面鋪設裝置(60、70)之結構設計可利用本領域之既有技術來達成，且非本發明之訴求重點，故不再贅述該表面鋪設裝置(60、70)之詳細結構及其操控技術。至於用以在該連續的PU層(40)之表面上所均勻鋪設之表面粉粒60或70可選自PU粉、PU粒、橡膠(如三元乙丙橡膠，EPDM)粉、橡膠粒之族群中之一種或其組合，如在該連續的PU層(40)之表面可形成凸起止滑粒之表層結構，供能達成國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性、表面止滑粗糙度。

請同時參閱第1、2圖所示，本發明係提供一種運動場地之預鑄式聚氨酯表層應用於運動場地的製程，該運動場地之範圍區域之表面上設有一聚氨酯(PU)表層以構成一能符合該運動場地之規格的聚氨酯(PU)表層；該預鑄式聚氨酯表層應用於運動場地的製程包含步驟如下：

步驟(1)：針對一運動場地之使用需要，設定該運動場地所要鋪設使用之聚氨酯表層的規格。

步驟(2)：再利用上述步驟(a)~(e)所述之運動場地之預鑄式聚氨酯表層的製法如第1圖所示，製成符合該運動場地所要使用之聚氨酯表層的規格之連續的PU長條帶40。例如，應用於PU田徑跑道之聚氨酯表層，即須符合國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性、表面止滑粗糙度。

步驟(3)：如第2圖所示，再利用足夠數目之多條連續的PU長條帶40，將其緊密鋪設於該運動場地之範圍區域之表面上，以完成該運動場地之聚氨酯表層的施工。

當本發明之預鑄式聚氨酯表層係應用於PU田徑跑道之聚氨酯表層之施工時，該田徑跑道現場之跑道地面須先作底層之施工，使整個田徑跑道地面完全鋪設有底層，底層之施工方法包含：施工前先作田徑跑道地面地面之平整度或洩水坡度或排水系統等之施工，待田徑跑道地面整平後，再鋪設該底層，而該底層可全部採用PU(聚氨酯)顆粒，或是PU顆粒與橡膠顆粒混合使用，並混合以PU作黏著劑加以攪拌混合，並在硬化之前，直接鋪設在田徑跑道地面上以形成底層，再使該底層在自然溫度中硬化；之後，再進行本發明之步驟(3)。

此外，在步驟(3)中，當將多條連續的PU長條帶40緊密鋪設於運動場地之範圍區域之表面上時如第2圖所示，其施工過程可藉PU黏著劑，逐一將每一條PU長條帶40緊密鋪設於該運動場地表面已施作完成之底層上，並使相鄰接之PU長條帶40之間各連接處80皆能藉PU黏著劑而緊密黏合如第2圖所示。

本發明利用循環式輸送帶10以連續生產預鑄式聚氨酯表層(連續的PU長條帶40)之技術，得有效克服先前技術須利用巨型模具來製作表層皮單位之缺點，故在運動場地之聚氨酯表層製法及其運動場地製程之相關領域中，本發明確實具有進步性及產業利用價值。

以上所述僅為本發明的優選實施例，對本發明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領域普通技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發明的保護範圍內。