人造草坪构造体和使用该人造草坪构造体的人造草坪设施以及人造草坪构造体的再利用系统

摘要

本发明提供一种将使用过的人造草坪作为新的人造草坪用填充物来利用的循环型人造草坪构造体的再利用技术。将使用过的人造草坪(3)熔化后再生为粒状填充物(5)，然后将再生填充物填充在新铺设于基底上的人造草坪(3)中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环再生型人造草坪构造体，更详细地说，涉及一种将使用过的人造草坪再生为填充物，然后作为人造草坪的填充物来使用的人造草坪构造体的再利用系统。

背景技术

注砂式人造草坪或长草丝人造草坪等人造草坪，正广泛普及于各种体育用地表面。在通常情况下，这种人造草坪构造体经过耐用年数之后，由于树脂老化或者草丝被裁断，有必要重新更换成新的人造草坪。

这时将使用过的人造草坪拆除后作为工业废弃物来进行处理，并不是在环境方面的优选方案。因此，最近有人提出了不是将人造草坪作为工业废弃物来处理而是将一部分进行再利用的方法或者有关便于再利用的人造草坪的各种技术。其中一部分如下所示。

在专利文献1中，公开了一种利用尼龙6作为构成人造草坪的材料的可再利用的人造草坪。据此，揭示了通过利用尼龙6可以顺利地将回收的人造草坪用作原料的内容。

另外，在专利文献2中，公开了以利用热塑性树脂将草丝固定于基布为特征的人造草坪。据此，可以将人造草坪自身作为再生原料来进行再利用。

专利文献1：日本专利公开H09-242011号公报

专利文献2：日本专利公开2000-17605号公报

发明内容

然而，上述既有技术示例的前提都是将填充物从人造草坪上完全除去，然而，实际上填充物经长年使用后由于潮湿或被踩踏而固定，将进入草丝中的填充物完全除去几乎是不可能的。

此外，特别是长草丝人造草坪的填充物，为了得到更加接近天然草坪的手感和性状，将橡胶粒等弹性填充物和砂粒等硬质填充物进行层叠来填充，例如层叠为2层。从而，将填充物完全回收后对砂粒和橡胶粒进行分离就特别困难。

另外，一直以来，人造草坪的草丝和基布是由聚乙烯等热塑性树脂作为原材料来构成的，而背面固定件是由SBR等热固化性树脂来构成的。因此，再熔化后进行再生时，虽然有必要除去热固化性树脂，但对其完全除去是不可能的事情。

因此，即使利用了例如各专利文献1、2所记载的再利用技术，也必然会造成杂质的比例变多，难以再利用为纯度高的原料。在其它方面，也有将这些废旧人造草坪用作燃料、即所谓进行热再循环利用的方法，在考虑环境问题的情况下，这谈不上是优选的方法。

因此，本发明为了解决上述问题，提供了一种循环型人造草坪构造体的再利用技术，其是将使用过的人造草坪回收后将其再利用为填充物，以用作人造草坪的重修或修补时的填充物。

为了实现上述目的，本发明具有如下所示的一些特征。

第1项发明是一种人造草坪构造体，包括人造草坪，所述人造草坪的基布上植入有草丝，所述基布的背面设置有将所述草丝固定于所述基布上的背面固定件，所述人造草坪的所述草丝之间填充有填充物，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％以上的热塑性树脂。

第2项发明的特征在于，在上述第1项发明中，所述草丝之间填充有同一种类的所述填充物。

第3项发明的特征在于，在上述第1或2项发明中，至少所述基布和所述草丝是由热塑性树脂形成的。

第4项发明的特征在于，在上述第2或3项发明中，所述热塑性树脂是PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)。

第5项发明的特征在于，在上述第4项发明中，所述热塑性树脂中的50wt％以上是低密度PE(聚乙烯)。

第6项发明的特征在于，在上述第1～5项发明的任一项中，所述背面固定件由SBR乳胶或聚氨酯形成。

第7项发明的特征在于，在上述第1～6项发明的任一项中，构成所述人造草坪的材料着色成黑色以外的颜色。

本发明中的第8项发明是具备上述这些人造草坪构造体的人造草坪设施。

此外，第9项发明的特征在于，上述第8项发明中，将已铺设的人造草坪作为基底，在所述基底上层叠所述人造草坪构造体。

进而，第10项发明是一种人造草坪构造体的再利用系统，所述人造草坪构造体包括人造草坪，所述人造草坪的基布上植入有草丝，所述基布的背面上设置有将所述草丝固定于所述基布上的背面固定件，所述人造草坪的所述草丝之间填充有填充物，其特征在于：将使用过的所述人造草坪进行熔化、成型为粒状再生填充物后，将所述再生填充物填充于基底上新铺设的所述人造草坪中。

根据所述第1项发明，所述填充物由所述人造草坪中所含的材料形成，通过所述材料至少含有50wt％以上的热塑性树脂来把使用过的人造草坪再生为填充物，在重换人造草坪时使用再生填充物，由此得到循环型的人造草坪构造体。此外，即使不能完全除去填充物，也因为可以和使用过的人造草坪一起熔化，所以再利用效率较好。

在此，填充物所含的热塑性树脂越多，就越能得到性状均匀的填充物，因此是优选的，然而，只要至少含有50wt％以上的热塑性树脂，即使含有用作背面固定件的热固化性树脂，在经过人造草坪的粉碎、加热、混炼等再生工序之后，就算构成人造草坪的材料是多种的也能使其均匀地分散。

根据所述第2项发明，通过在草丝之间填充同一种类的所述填充物，在将填充物从人造草坪回收之后，不仅没有必要进行区分，而且容易在人造草坪再加工时进行材料的调整。

根据所述第3项发明，基布和草丝由热塑性树脂形成，由此不仅易于熔化或成形，而且能够简单地进行性状控制。

根据所述第4和5项发明，热塑性树脂使用聚乙烯或聚丙烯、更优选低密度聚乙烯，由于可在比较低的温度下进行熔融，所以能够容易地进行再加工。

根据所述第6项发明，背面固定件优选利用SBR乳胶或聚氨酯的热固化性树脂，由此在将填充物替换为具有弹性的材料时，可以发挥SBR或聚氨酯所具有的弹性。

根据所述第7项发明，构成人造草坪的材料着色成黑色以外的颜色，由此在能够使人造草坪构造体的表面成为与天然草坪或场地相接近的美观的同时，可以反射阳光、防止热量蓄积。

本发明中还包括利用这些人造草坪构造体所构筑的人造草坪设施。即：作为人造草坪设施，除了棒球场、足球场、网球场等各种运动场之外，还可以作为高尔夫球练习场或公园、散步道等各种设施的竣工铺装面来使用。

此外，根据所述第9项发明，在重换已预先铺设的既设人造草坪时，将既设人造草坪作为基底来利用，通过在其上重新铺设本发明的人造草坪构造体，不仅可以发挥既设人造草坪所具有的弹性，还可以削减既存人造草坪的处理成本。

此外，根据所述第10项发明，将使用过的所述人造草坪熔化后成型为粒状再生填充物，然后将所述再生填充物填充于基底上新铺设的所述人造草坪中，由此可以将使用过的人造草坪作为填充物进行再利用，所以对环境有益。

这种情况下，本发明所揭示的构造体，除了在既存人造草坪上直接铺设的情况之外，还包括如下所述铺设方法：为了确保铺设后所需要的弹性或稳定性、平坦性，对既存填充物的一部分进行除去、铺垫平整、或者使用薄片或涂敷剂对既设人造草坪面进行处理之后再进行铺设。

附图说明

图1是本发明一实施方式的人造草坪构造体的主要部分剖视图。

附图标记说明

1：人造草坪构造体；2：基底；3：人造草坪；31：基布；32：背面固定件；4：草丝；5：填充物。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明，然而本发明并不局限于此。图1是本发明一实施方式的人造草坪构造体的主要部分剖视图。该人造草坪构造体1，具有铺设在基底2上的人造草坪3，人造草坪3的草丝4之间填充有填充物5。

基底2使用了将地面进行平坦均匀过的简易铺设面，然而，除此以外也可以铺垫砂石等，还可以使用以沥青等铺设过的既设铺设面。进而，也可以在基底2上设置弹性铺设等，在本发明中，基底2的构成可根据样式进行改变，其可以是任意的。

人造草坪3的基布31上按规定的间隔植入有草丝4。基布31适于选择诸如聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂，然而考虑到再利用性，更优选熔融性好的低密度聚乙烯。

在本例中，基布31使用了为接近天然草坪而着色为绿色的织布，然而，除此以外也可以使用通过冲压合成树脂的棉状物而植入的材料。另外，基布31的颜色可根据样式任意决定，然而基于再利用的考虑，优选着色成黑色以外的颜色。

草丝4优选从基布31的表面到顶端的草丝长度H长达15～50mm的所谓长草丝。草丝4适于选择聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂，然而考虑到再利用性，更优选熔融性好的低密度聚乙烯。草丝4也同样被着色成绿色，然而，可使用黑色以外的任何颜色。

对于草丝4，可以使用将多根的单带丝(monotape yarn)或单纤丝(monofilament yarn)扎成束的丝，或者使用带状的膜裂丝(split yarn)。在该例中，草丝4的粗细度为8000～11000dtex，并以1000～2000g/m³的植入量植入到基布31上。

另外，为了防止簇绒(tufting)草丝4脱落，在基布31的背面均匀涂敷有背面固定件32(衬垫(packing)材料)。背面固定件32可以使用诸如SBR胶乳或聚氨酯等热固性树脂，然而根据需要可以添加诸如碳酸钙等增量剂。

该例中，背面固定件32以涂敷量为600～800g/m²(干燥时)的方式进行均匀涂敷。另外，背面固定件32，考虑到再生填充物进行再生时的颜色，优选着色成黑色以外的颜色。

本发明中的基布31和草丝4，考虑到再利用性，以容易加热、熔融的相同材料的热塑性树脂来构成。背面固定件5考虑到操作性等，使用SBR胶乳等热固性树脂。

人造草坪3由热塑性树脂和热固化性树脂的复合体构成。因此，在加热、熔融人造草坪3时，热固性树脂不熔融而以固体的状态保留下来。因此，本发明的构成是：由在包括背面固定件32在内的全部树脂量100wt％中50wt％以上热塑性树脂来形成。

即，当热塑性树脂小于总体的50wt％的情况下，因为背面固定件32等热固性树脂与热熔融的热塑性树脂之间混合不均匀，所以有不能作为单一材料使用之虞，因而这不是优选方案。

背面固定件32的材料只要能固定草丝4、使人造草坪3的尺寸稳定即可，并且基于加工性、成本等考虑，也可选择非热塑性树脂材料，然而，在再利用时，为了赋予填充物5适当的弹性，使用SBR或聚氨酯等比较柔软的原材料是更有效的。

在这样制作成的人造草坪3的草丝4之间填充有填充物5。在本发明中，填充物5是仅由将使用过的废人造草坪3熔化后再成型为粒状再生物来形成的，然而，只要是含有与人造草坪3相同的材料，也可以是新制作的材料。

也就是说，即使填充物5是在加热、熔融废人造草坪3后得到的材料中以赋予颜色、重量、弹性等为目的而适当添加了其他原材料的填充物，也可以通过再生时在与人造草坪3一起加热、熔融而成的材料中调节后加的添加剂的量来制成同样的填充物5，并可以作为相同材料来进行处理。

填充物5优选由单一种类构成。即，当填充物5由多种类的混合物形成时，在从人造草坪中除去后，必须筛分。另外，由于在人造草坪3内部残留的比例不均匀，因此有再加工后仍不能再生为均匀性状的填充物5之虞。

填充物5优选着色成规定的颜色，更优选着色成黑色以外的颜色。据此，通过将填充物5着色成诸如绿色系和茶色系的颜色，不仅能够获得接近人造草坪和场地的美观性状，而且能够防止吸收阳光而蓄积热量。

填充物5的层厚可根据所需要的弹性而任意选择，然而，在防止填充物5的流出及飞散方面，优选草丝4的突出高度h(从填充物层的表面到草丝顶端的长度)为1～30mm以上的厚度。

即，根据本发明，从基底回收使用过的人造草坪1，经加热、熔化、成型为粒状再生填充物之后，再次将再生填充物作为新铺设到基底上的人造草坪的填充物来进行填充，就可以将人造草坪作为人造草坪用途材料进行再利用，从而可以构筑循环型的再利用系统。

实施例

接下来，将本发明具体的实施例1～6与比较例1一起进行说明。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所示的各实施例以及各比较例的草丝、基布以及背面固定件来制作人造草坪。

[表1]

[人造草坪的再生]

将所述各实施例以及比较例的人造草坪进行加热、熔融，然后挤出成型为板状的材料再进行粉碎、制造颗粒物(再生填充物)。

接着，观察所制作的再生填充物的各种性状以及成形性。同时，依照JIS-K6253(A类方法)的硬度检测方法来测量再生填充物的硬度。

其检测结果如下所示。

实施例1

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(1300)

[基布]聚丙烯(100)

[背面固定件]SBR(200)+碳酸钙(250)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]76wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt％

[熔融温度]175℃

[每单位重量的操作时间]3min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]93～95

实施例2

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(1300)

[基布]聚丙烯(100)

[背面固定件]SBR(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]65wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt％

[熔融温度]175℃

[每单位重量的操作时间]3min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]93～96

实施例3

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(1300)

[基布]聚丙烯(100)

[背面固定件]聚氨酯(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]65wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt％

[熔融温度]180℃

[每单位重量的操作时间]3min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]94～96

实施例4

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(1300)

[基布]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(100)

[背面固定件]SBR(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]65wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt％

[熔融温度]205℃

[每单位重量的操作时间]6min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]95～98

实施例5

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]聚丙烯(800)

[基布]低密度聚丙烯(100)

[背面固定件]SBR(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]55wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]11wt％

[熔融温度]190℃

[每单位重量的操作时间]4min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]94～96

实施例6

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(1300)

[基布]聚丙烯(100)

[背面固定件]丙烯酸(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]65wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]93wt％

[熔融温度]180℃

[每单位重量的操作时间]3min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]96～99

比较例1

[人造草坪部件的材料和使用量(g/m²)]

[草丝]低密度聚乙烯(600)

[基布]聚丙烯(100)

[背面固定件]SBR(250)+碳酸钙(500)

[构成树脂中的热塑性树脂的比率]48wt％

[热塑性树脂中的低密度聚乙烯的比率]86wt％

[熔融温度]175℃

[每单位重量的操作时间]8min/kg

[板状成型]良好

[硬度(N数＝5)]90～95

作为参考，将所述实施例1～6以及比较例1的结果汇总示于表2中。

[表2]

将实施例和比较例比较研究后，结果可获得如下所述认识。

·比较例1，由于人造草坪中的热塑性树脂的比率小于50wt％，造成材料在熔融时不均匀，从而在板状成型时产生不良问题。

·实施例4，由于热塑性树脂中含有PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，所以熔融温度变高，操作时间也变长。

·实施例5，由于低密度聚乙烯的比率低，所以熔融温度也稍稍变高，操作时间也变长。

·实施例6，由于背面固定件中含有丙烯酸类，硬度稍稍变高。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种人造草坪构造体，包括人造草坪，所述人造草坪的合成树脂制的基布上植入有合成树脂制的草丝，所述基布的背面设置有将所述草丝固定于所述基布上的由热固化性树脂形成的背面固定件，所述人造草坪的所述草丝之间填充有填充物，其特征在于：

所述人造草坪中，相对于包括所述背面固定件在内的全部树脂量，至少含有50wt％以上的热塑性树脂，所述填充物由所述人造草坪中使用的至少含有50wt％以上的热塑性树脂的材料构成，所述人造草坪可以以所述草丝之间含有所述填充物的状态作为再生树脂材料而加热、熔融。

2.如权利要求1所述的人造草坪构造体，其中，所述填充物由所述人造草坪的再生树脂形成，所述人造草坪含有占包括所述背面固定件在内的全部树脂量的至少50wt％以上的热塑性树脂。

3.如权利要求1所述的人造草坪构造体，其中，所述填充物由以在所述草丝之间含有所述填充物的状态被加热、熔融的所述人造草坪的再生树脂形成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的人造草坪构造体，其中，所述草丝之间填充有同一种类的所述填充物。

5.如权利要求1～4中任一项所述的人造草坪构造体，其中，至少所述基布和所述草丝是由热塑性树脂形成的。

6.如权利要求1～5中任一项所述的入造草坪构造体，其中，所述热塑性树脂是PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)。

7.如权利要求1～6中任一项所述的人造草坪构造体，其中，所述热塑性树脂中的50wt％以上是低密度PE(聚乙烯)。

8.如权利要求1～7中任一项所述的人造草坪构造体，其中，所述背面固定件由SBR乳胶或聚氨酯形成。

9.如权利要求1～8中任一项所述的人造草坪构造体，其中，构成所述人造草坪的材料着色成黑色以外的颜色。

10.一种人造草坪设施，具备权利要求1～9中任一项所述的人造草坪构造体。

11.如权利要求10所述的人造草坪设施，其中，将已铺设的人造草坪作为基底，在所述基底上层叠所述人造草坪构造体而成。

12.一种人造草坪构造体的再利用系统，该人造草坪构造体包括人造草坪，所述人造草坪的合成树脂制的基布上植入有合成树脂制的草丝，所述基布的背面设置有将所述草丝固定于所述基布上的由热固化性树脂形成的背面固定件，所述人造草坪的所述草丝之间填充有填充物，其特征在于：

所述人造草坪中，相对于包括所述背面固定件在内的全部树脂量，至少含有50wt％以上的热塑性树脂，

所述填充物由所述人造草坪中使用的至少含有50wt％以上的热塑性树脂的材料形成，

将使用过的所述人造草坪以在所述草丝之间含有所述填充物的状态加热、熔化，成型为粒状再生填充物后，将所述再生填充物填充于基底上新铺设的所述人造草坪中。

13.如权利要求12所述的人造草坪再利用系统，其中，所述基底上新铺设的所述人造草坪中，所述热塑性树脂的含量相对于包括所述背面固定件在内的全部树脂量至少为50wt％以上。