Искусственное покрытие

Искусственное покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к искусственному покрытию, в частности, для спортивных полей, садового дизайна, полей для гольфа и т.п., с основным слоем, множеством отрезков волокна и амортизирующего материала. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления искусственного покрытия.

Искусственные покрытия известны в основном из практики. Была доказана эффективность фиксации волокон, подобно природным стеблям травы, к основанию и заполнения промежутка между волокнами звукоизолирующим материалом. Измельченные автомобильные шины используются, например, как звукоизолирующий материал для заполнения. Неудобство с искусственным покрытием, известным из практики, состоит в том, что оно не достаточно упругое и не восстанавливается или восстанавливаются недостаточно после нагрузки. Кроме того, измельченные автомобильные шины загрязняют окружающую среду.

Поэтому изобретение основывается на технической проблеме, требующей искусственного покрытия, отрезки волокна которого надежно восстанавливаются после нагрузки в течение длительного периода, которое имеет замечательный внешний вид и высокий уровень экологической совместимости, простого в изготовлении, и производство которого может быть осуществлено рентабельно. Кроме того, изобретение основывается на технической проблеме, требующей способа изготовления искусственного покрытия.

Для решения технической проблемы изобретение предлагает искусственное покрытие, в частности для спортивных полей, с основным слоем, множеством отрезков волокна и амортизирующим материалом, в котором отрезки волокна прикреплены к основному слою, в котором амортизирующий материал расположен между отрезками волокна, и в котором отрезки волокна состоят главным образом по меньшей мере из одного полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья, в частности из полиэтилентерефталата (PET) из утильсырья и/или полибутилентерефталата (РВТ) из утильсырья. Соответственно изобретение включает основной слой, который является плоским первичным слоем. В качестве основного слоя предпочтительно используется ткань. Предпочтительно основной слой состоит из пластмассы и желательно из полиолефина и/или полиэфира терефталевой кислоты, предпочтительно из полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья.

Тот факт, что отрезки волокна состоят главным образом по меньшей мере из одного полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья, означает в соответствии с изобретением, что отрезки волокна содержат по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%, желательно по меньшей мере 70 мас.%, в предпочтительном случае по меньшей мере 80 мас.% и согласно особенно предпочтительному осуществлению по меньшей мере 90 мас.% полиэфира из утильсырья. В очень предпочтительном случае, отрезки волокна состоят полностью из полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья. В частности, согласно изобретению полиэфир из утильсырья, который используется в соответствии с изобретением, получается из использованных пластиковых бутылок и/или пленок. Использованные пластиковые бутылки целесообразно измельчать так, чтобы получались ″хлопья″.

В соответствии с одним осуществлением, отрезки волокна содержат по меньшей мере один пигмент и/или по меньшей мере один УФ стабилизатор. Неорганический, минеральный и/или органический пигмент целесообразно использовать в качестве пигмента. В соответствии с изобретением пигмент включен в отрезки волокна и/или нанесен на отрезки волокна. Желательно, чтобы по меньшей мере один пигмент, который экранирует УФ облучение и/или по меньшей мере одна добавка, которая поглощает УФ облучение, содержался в отрезках волокна или был нанесен на отрезки волокна в виде покрытия в качестве УФ стабилизатора. УФ стабилизатор содержит по меньшей мере один компонент, который выбран из группы, состоящей из ″бензотриазолов, бензофенонов, добавок на основе амина″.

Согласно одному варианту, отрезки волокна сформированы в виде однокомпонентного волокна. Согласно предпочтительному осуществлению, отрезки волокна, сформированные в виде однокомпонентного волокна, состоят из PET из утильсырья, пигмента и УФ стабилизатора. В принципе для PET из утильсырья возможно, кроме того присутствие примесей, например, пигментов, других пластмасс и т.п.

Согласно одному варианту, отрезки волокна сформированы в виде многокомпонентных волокон, предпочтительно в виде двухкомпонентного волокна. В многокомпонентных волокнах желательно имеется первый пластмассовый компонент и второй пластмассовый компонент. Желательно, чтобы первый пластмассовый компонент и второй пластмассовый компонент в каждом случае образовывали одну часть поперечного сечения многокомпонентных волокон. В принципе возможно наличие третьего пластмассового компонента и при необходимости множества или разнообразие других пластмассовых компонентов для формирования в каждом случае одной части поперечного сечения многокомпонентных волокон. Пластмассовые компоненты желательно в каждом случае располагаются по всей длине или, по существу, по всей длине отрезков волокна или многокомпонентных волокон. Многокомпонентные волокна предпочтительно состоят только из двух пластмассовых компонентов или сформированы в виде двухкомпонентных волокон.

В соответствии с предпочтительным осуществлением многокомпонентные волокна имеют конфигурацию «сердцевина в оболочке». В соответствии с изобретением первый пластмассовый компонент образует оболочку, а второй пластмассовый компонент образует сердцевину многокомпонентного волокна. Желательно, чтобы первый пластмассовый компонент окружал второй пластмассовый компонент, по меньшей мере, частично и предпочтительно полностью или почти полностью, и предпочтительно по всей длине или почти по всей длине многокомпонентного волокна. Также в принципе возможно чтобы первый пластмассовый компонент окружал второй пластмассовый компонент только в части длины многокомпонентного волокна. Согласно одному осуществлению искусственного покрытия в соответствии с изобретением по меньшей мере один дополнительный пластмассовый компонент расположен между первым пластмассовым компонентом и вторым пластмассовым компонентом, причем дополнительный пластмассовый компонент предпочтительно полностью окружает второй пластмассовый компонент, и желательно полностью окружен первым пластмассовым компонентом. Индивидуальные пластмассовые компоненты многокомпонентного волокна в принципе также могут быть сформированы в других конфигурациях, например, бок о бок или остров в море.

Желательно, чтобы первый пластмассовый компонент, по существу, состоял по меньшей мере из одной пластмассы из группы ″PET, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья″. В соответствии с предпочтительным осуществлением первый компонент состоит исключительно из PET, не бывшего в употреблении, и/или РВТ, не бывшего в употреблении. Однако также возможно, чтобы первый компонент состоял исключительно из PET из утильсырья или РВТ из утильсырья.

В соответствии с изобретением второй пластмассовый компонент состоит, по существу, из PET из утильсырья и/или РВТ из утильсырья. Возможно, чтобы вторые пластмассовые компоненты содержали примеси такие как пигменты и/или другие пластмассы и т.п. В соответствии с одним осуществлением, второй пластмассовый компонент состоит исключительно из PET из утильсырья и/или РВТ из утильсырья.

Пигмент и/или УФ стабилизатор предпочтительно содержатся по меньшей мере в первом пластмассовом компоненте. В особенно предпочтительном осуществлении пигмент и/или УФ стабилизатор входят исключительно в первый пластмассовый компонент или нанесены на первый пластмассовый компонент. Другими словами, второй пластмассовый компонент не содержит пигмента или УФ стабилизатора.

В соответствии с одним осуществлением клей нанесен, по меньшей мере, частично между первым пластмассовым компонентом и вторым пластмассовым компонентом. Клей преимущественно окружает второй пластмассовый компонент полностью или почти полностью по длине многокомпонентного волокна как третий пластмассовый компонент. Третий пластмассовый компонент желательно окружен первым пластмассовым компонентом полностью или почти полностью по всей длине многокомпонентного волокна.

Амортизирующий материал предпочтительно состоит из пластмассовых волокон, причем пластмассовые волокна амортизирующего материала сформированы как однокомпонентные волокна или предпочтительно как многокомпонентные волокна. В соответствии с одним осуществлением, пластмассовые волокна амортизирующего материала являются текстурированными или извитыми. В соответствии с изобретением амортизирующий материал, по существу, содержит по меньшей мере одну пластмассу, которая выбрана из группы ″PET, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья″. Амортизирующий материал предпочтительно содержит по меньшей мере один пигмент и/или по меньшей мере один УФ стабилизатор, причем пигмент и/или УФ стабилизатор могут быть включены в амортизирующий материал или нанесены на амортизирующий материал.

В соответствии с одним осуществлением, пластмассовые волокна амортизирующего материала в каждом случае переплетены или скручены или скручены с нисходящей круткой с нитью, по меньшей мере, частично и предпочтительно полностью или почти полностью. Нить преимущественно состоит полностью или почти полностью по меньшей мере из одного компонента из группы ″полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), PET, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья, полиамид (РА)″. Нить соответственно может быть изготовлена в виде гладкой или чрезвычайно гладкой нити экструзией. В соответствии с одним вариантом нить и пластмассовые волокна амортизирующего материала фиксируются на основном слое независимо друг от друга или рядом друг с другом различными иглами для простежки. В соответствии с дополнительным вариантом нить и пластмассовые волокна амортизирующего материала крепятся вместе к основному слою одной иглой для простежки. Желательно, чтобы амортизирующий материал состоял из текстурированных пластмассовых волокон. «Переплетенный» в контексте изобретения означает, что пластмассовые волокна амортизирующего материала в каждом случае перевиты с нитью. Кроме того, «скрученный с нисходящей круткой» в контексте изобретения означает, что пластмассовые волокна амортизирующего материала в каждом случае обмотаны нитью. В принципе возможно, чтобы нить была обмотана или скручена с нисходящей круткой вокруг одного пластмассового волокна амортизирующего материала.

Была доказана эффективность для каждого индивидуального компонента многокомпонентных волокон амортизирующего материала формировать одну часть поперечного сечения многокомпонентного волокна. Индивидуальные компоненты преимущественно располагаются полностью или почти полностью по всей длине многокомпонентных волокон амортизирующего материала. Желательно, чтобы многокомпонентные волокна имели конфигурацию «сердцевина в оболочке», причем в соответствии с предпочтительным осуществлением компонент оболочки полностью, или почти полностью окружает компонент сердцевины. Пигмент и/или УФ стабилизатор предпочтительно находятся в компоненте оболочки или нанесены на компонент оболочки. Сердцевинный компонент преимущественно состоит главным образом (более 50% масс.) и предпочтительно полностью из PET из утильсырья, и/или РВТ из утильсырья. Желательно, чтобы компонент оболочки был изготовлен главным образом (более 50% масс.) из PET, не бывшего в употреблении, или РВТ, не бывшего в употреблении.

Изобретение, кроме того, предлагает способ изготовления искусственного покрытия, в котором сначала по меньшей мере один полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья, в частности полиэтилентерефталат (PET) из утильсырья и/или полибутилентерефталат (РВТ) из утильсырья кристаллизуют и сушат, в котором полиэфир терефталевой кислоты затем смешивают в экструдере по меньшей мере с одним пигментом и/или по меньшей мере с одним УФ стабилизатором, в котором отрезки волокна искусственного покрытия экструдируют в виде однокомпонентных волокон и предпочтительно в виде многокомпонентных волокон, и в котором отрезки волокна прикрепляют к основному слою. Полиэфир из утильсырья преимущественно подают в экструдер посредством дозирующего устройства и предпочтительно посредством шнек-дозатора. В соответствии с предпочтительным осуществлением способа изобретения, полиэфир из утильсырья смешивают с пигментом и/или УФ стабилизатором в экструдере. В качестве экструдера может быть использован, например, одношнековый экструдер, двухшнековый экструдер, многовальный экструдер или планетарный экструдер.

В соответствии с одним вариантом многокомпонентные волокна изготавливают или экструдируют с использованием по меньшей мере одного и предпочтительно по меньшей мере двух экструдеров. Многокомпонентные волокна содержат преимущественно по меньшей мере один полиэфир и предпочтительно два различных полиэфира терефталевой кислоты, которые выбраны из группы ″PET, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья″. В соответствии с предпочтительным осуществлением способа изобретения по меньшей мере один компонент многокомпонентного волокна состоит главным образом из PET из утильсырья и/или РВТ из утильсырья. По меньшей мере предпочтительно один компонент и в предпочтительном случае только один компонент многокомпонентных волокон содержит пигмент и/или УФ стабилизатор. В соответствии с изобретением отрезки волокна прикреплены к основному слою простежкой.

В соответствии с одним осуществлением экструзия многокомпонентных волокон выполняется с условием, что многокомпонентные волокна имеют конфигурацию «сердцевина в оболочке» и что по меньшей мере один первый пластмассовый компонент, который образует оболочку отрезков волокна, содержит пигмент и/или УФ стабилизатор. В соответствии с изобретением второй пластмассовый компонент, который образует сердцевину, не содержит пигмента или УФ стабилизатора. Другими словами, только первый пластмассовый компонент смешан с или покрыт пигментом и/или УФ стабилизатором.

В соответствии с изобретением полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья смешан в экструдере по меньшей мере с одним удлинителем цепи. Удлинитель цепи предпочтительно присоединяется к концевой функциональной группе первой молекулы полиэфира и связывает первую молекулу со второй молекулой полиэфира. Две преимущественно различных молекулы полиэфира терефталевой кислоты связываются друг с другом так, что в результате происходит удлинение основной полимерной молекулярной цепи. Удлинитель цепи предпочтительно содержит по меньшей мере одно вещество, которое выбрано из группы ″производные лактама, производные оксазола, производные капролактама″.

Согласно одному осуществлению, полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья высушивают в экструдере, который выбран из группы ″одношнековый экструдер, двухшнековый экструдер, многовальный экструдер или планетарный экструдер″. В предпочтительном осуществлении, полиэфир терефталевой кислоты высушивают в многовальном экструдере или планетарном экструдере. В соответствии с изобретением двухшнековый экструдер используется с нижней подачей при условии, что только 20-60%, предпочтительно 30-50% рабочих каналов экструдера загружаются полиэфиром терефталевой кислоты из утильсырья. Полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья преимущественно загружается в двухшнековый экструдер посредством дозирующего устройства. Оба шнека экструдера двухшнекового экструдера желательно имеют одно направление вращения. Внутренняя часть экструдера преимущественно присоединена к вакуумному насосу, действие которого понижает давление внутри экструдера. Содержание низкомолекулярных соединений и воды желательно снижают или их удаляют из полиэфира терефталевой кислоты внутри экструдера под пониженным давлением. В соответствии с предпочтительным осуществлением способа изобретения предпочтительно закристаллизованный и преимущественно не прошедший предварительную сушку полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья, загружают в двухшнековый экструдер посредством дозирующего устройства.

Амортизирующий материал преимущественно расположен на основном слое между отрезками волокна. В соответствии с изобретением амортизирующий материал состоит из однокомпонентных волокон и предпочтительно из многокомпонентных волокон. Однокомпонентные волокна или многокомпонентные волокна амортизирующего материала предпочтительно выполнены в виде текстурированных или извитых однокомпонентных или многокомпонентных волокон экструзией из камеры сжатия. В соответствии с одним осуществлением однокомпонентные волокна состоят главным образом и предпочтительно полностью из полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья.

Желательно, чтобы многокомпонентные волокна амортизирующего материала имели конфигурацию «сердцевина в оболочке». Компонент сердцевины преимущественно состоит главным образом предпочтительно полностью из полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья и желательно полностью или почти полностью окружен компонентом оболочки. В соответствии с одним осуществлением компонент оболочки состоит, по существу, из полиэфира терефталевой кислоты, не бывшего в употреблении. Также в принципе возможно изготовление компонента оболочки из полиэфира терефталевой кислоты из утильсырья. В соответствии с предпочтительным осуществлением способа изобретения пигмент и/или УФ стабилизатор включены только в компонент оболочки или нанесены на компонент оболочки.

Изобретение основывается на обнаружении того, что искусственное покрытие в соответствии с изобретением обладает неожиданно высокой способностью выдерживать нагрузку. Это означает в частности, что отрезки волокна имеют высокую упругость или эластичность. Если искусственное покрытие в соответствии с изобретением подвергается частой нагрузке, при которой отрезки волокна регулярно изгибаются, отрезки волокна регулярно снова восстанавливаются полностью. В результате искусственное покрытие в соответствии с изобретением кроме того имеет привлекательный или оптимальный внешний вид даже после длительного срока службы или времени использования. Существенным для изобретения является также то, что искусственное покрытие в соответствии с изобретением имеет замечательные амортизационные свойства. Амортизирующий материал в соответствии с изобретением также характеризуется замечательными благоприятными свойствами по отношению к коже, в результате чего, например, риск ранения спортсменов, упавших на искусственное покрытие, является очень низким. Это достигается помимо прочего формированием текстурированных волокон, которые образуют амортизирующий материал. Кроме того, экологическая совместимость искусственного покрытия в соответствии с изобретением является некритической.

Кроме того, изобретение основывается на обнаружении того, что искусственное покрытие в соответствии с изобретением может быть изготовлено без проблем из легкодоступных и рентабельных исходных материалов способом в соответствии с изобретением. Кроме того, полезно, что в частности визуальное качество основных компонентов многокомпонентных волокон, которые могут использоваться в качестве отрезков волокна и амортизационного материала, не оказывает или почти не оказывает влияния на внешний вид искусственного покрытия.

Далее изобретение объясняется более подробно с использованием фигуры, которая показывает только одно примерное осуществление. На фигурах,

Фиг.1 схематично представлен боковой вид искусственного покрытия в соответствии с изобретением,

Фиг.2 схематично представлен вид в перспективе отрезков волокна в соответствии с изобретением, и

Фиг.3 схематично представлен вид в перспективе многокомпонентного волокна амортизирующего материала.

Фиг.1 представляет увеличенный вид искусственного покрытия в соответствии с изобретением. Предпочтительно и в примерном осуществлении, отрезки волокна 1 прикреплены к основному слою 2. В примерном осуществлении, основной слой 2 является тканью. Можно видеть, что амортизирующий материал 3 в соответствии с изобретением расположен на основном слое 2 между отрезками волокна 1. Фиг.2 показывает, что отрезки волокна 1 в соответствии с изобретением в примерном осуществлении сформированы в виде двухкомпонентного волокна с конфигурацией «сердцевина в оболочке». В примерном осуществлении, первый пластмассовый компонент, который образует сердцевину 5, состоит из PET из утильсырья. Согласно фиг.2, второй пластмассовый компонент, который образует оболочку 4 двухкомпонентного волокна, состоит из PET, не бывшего в употреблении. Не показано, что первый пластмассовый компонент также содержит пигмент и УФ стабилизатор.

Фиг.3 представляет двухкомпонентное волокно 6 амортизирующего материала 3 в соответствии с изобретением с конфигурацией сердцевина в оболочке. Предпочтительно и в примерном осуществлении в соответствии с фиг.3, компонент сердцевины 7 состоит из PET из утильсырья, тогда как компонент оболочки 8 состоит из PET, не бывшего в употреблении, который смешан с пигментом и УФ стабилизатором. Далее можно видеть на фиг.3, что двухкомпонентное волокно 6 амортизирующего материала 3 является текстурированным или извитым. В результате двухкомпонентное волокно 6 амортизирующего материала 3 обладает высокой эластичностью и способностью к восстановлению, так что отрезки волокна, которые проходят через амортизирующий материал 3, надежно восстанавливаются снова после снятия нагрузки, например, после изгиба при надавливании.

1. Искусственное покрытие, в частности, для спортивных полей, садового дизайна, полей для гольфа, содержащее основной слой (2), множество отрезков волокна (1) и амортизирующий материал (3), в котором отрезки волокна (1) прикреплены к основному слою (2), амортизирующий материал (3) расположен между отрезками волокна (1), отрезки волокна (1) состоят главным образом по меньшей мере из одного полиэфира терефталевой кислоты, в частности полиэтилентерефталата (PET) и/или полибутилентерефталата (РВТ), и в котором этот полиэфир получен из утильсырья.

2. Искусственное покрытие по п.1, в котором отрезки волокна (1) содержат по меньшей мере один пигмент и/или по меньшей мере один УФ стабилизатор.

3. Искусственное покрытие по п.1, в котором отрезки волокна (1) сформированы в виде однокомпонентных волокон.

4. Искусственное покрытие по п.1, в котором отрезки волокна (1) сформированы в виде многокомпонентных волокон и предпочтительно в виде двухкомпонентных волокон.

5. Искусственное покрытие по п.4, в котором многокомпонентные волокна имеют конфигурацию сердцевина в оболочке.

6. Искусственное покрытие по п.5, в котором первый пластмассовый компонент образует оболочку (4) и состоит, по существу, по меньшей мере из одной пластмассы из группы: PET, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья.

7. Искусственное покрытие по п.5 или 6, в котором второй пластмассовый компонент образует сердцевину (5) и состоит, по существу, из PET из утильсырья и/или РВТ из утильсырья.

8. Искусственное покрытие по п.1, в котором пигмент и/или УФ стабилизатор содержится по меньшей мере в первом пластмассовом компоненте.

9. Искусственное покрытие по п.1, в котором амортизирующий материал состоит из пластмассовых волокон и в котором пластмассовые волокна амортизирующего материала сформированы как однокомпонентные волокна и предпочтительно как многокомпонентные волокна.

10. Искусственное покрытие по п.1, в котором пластмассовые волокна амортизирующего материала (3) в каждом случае скручены или скручены с нисходящей круткой с нитью, по меньшей мере, частично и предпочтительно полностью или почти полностью и в котором нить состоит полностью или почти полностью по меньшей мере из одного компонента, выбранного из группы: полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), РЕТ, не бывший в употреблении, PET из утильсырья, РВТ, не бывший в употреблении, РВТ из утильсырья.

11. Способ изготовления искусственного покрытия по пп.1-10, в котором сначала по меньшей мере один полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья, в частности полиэтилентерефталат (PET) из утильсырья и/или полибутилентерефталат (РВТ) из утильсырья, подвергают кристаллизации и высушивают, полиэфир затем смешивают в экструдере по меньшей мере с одним пигментом и/или по меньшей мере одним УФ стабилизатором, отрезки волокна (1) из искусственного покрытия экструдируют предпочтительно в виде многокомпонентных волокон, отрезки волокна (1) прикрепляют к основному слою (2) и на основном слое (2) между отрезками волокна (1) располагают амортизирующий материал (3).

12. Способ по п.11, в котором экструзию многокомпонентных волокон осуществляют при условии, что многокомпонентные волокна имеют конфигурацию сердцевина в оболочке и что по меньшей мере один первый пластмассовый компонент, который образует оболочку (4) отрезков волокна (1), содержит пигмент и/или УФ стабилизатор.

13. Способ по п.11, в котором полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья смешивают в экструдере по меньшей мере с одним удлинителем цепи.

14. Способ по п.11, в котором полиэфир терефталевой кислоты из утильсырья высушивают в экструдере, который выбирают из группы: одношнековый экструдер, двухшнековый экструдер, многовальный экструдер, планетарный экструдер.