用于合成草皮的填充材料和由此获得的合成草皮的制作方法

本发明涉及用于合成草皮的填充材料和涉及通过使用此类填充材料获得的合成草皮。

此外，本发明涉及一种用于制造此类合成草皮的方法。

背景技术：

众所周知，合成草皮基本上由塑料材料制成的垫子构成，上面固定有合成材料制成的叶片，也称为“刚毛”，以此方式形成合成草皮。由合成材料制成的叶片借助于已知的方法被编织到垫子上，所述已知的方法允许根据需要使彼此靠近的叶片翘曲。

在由合成材料制成的所有叶片上分布有填充材料，也简称为“填料”。这通常是颗粒状的，并且根据合成草皮预定的运动种类，例如足球、曲棍球、板球、橄榄球；以及根据在安装合成草皮的情况下更通常的天气情况来选择。

众所周知，填充材料通过调节雨水或灌溉水的排水来提供排水操作，保护垫子以确保合成草皮的使用寿命长，以及尤其是赋予天然草皮特有的机械、物理和技术特征。

填充材料的最重要特征尤其是对于用户来说的地面弹性、球的反弹、跌倒时吸收撞击的能力、对由鞋产生的力的抗拉性和抗扭性、耐压性、外部物体的渗透，以及在发生气象和环境事件时吸收水和排水的能力。

合成草皮的排水操作通常由底部或基本上由砂构成的“稳定填料”执行。而合成草皮的弹性通常由集中在草皮上部的橡胶颗粒或“性能填料”来保证。在us2002/081399中公开了类似的填充材料的实例。

然而，含有橡胶和砂的已知类型的合成草皮具有许多缺点。首先，由于由践踏或由排水渗滤的沉降引起的压缩，最终往往会使砂层变得紧密，从而失去其排水性能。因此，特别是在雨量充沛的情况下，合成草皮不能够排掉雨水并且被淹没。这导致填充材料变为随机且湍流的混合物，特别是在填充材料的上层，即因此从填料内的正确位置偏移。具体地说，填充材料在此期间提供了由水拖动材料集中的区域，而其它区域则完全或然而缺乏所述相同的材料。因此，合成草皮失去了其原始结构，并且因此失去了其在铺设时所具有的物理、机械和排水特性。

现有技术的合成草皮的另一个缺点与橡胶的存在紧密相关。具体地说，橡胶的存在(在最常见的情况下，所述橡胶是来自废料，如地面用轮胎；以及在主要是较热季节的情况下，所述橡胶是首次合成的橡胶)也会迅速积聚热量，并且温度达到55℃以上，如果与天然草皮场相比，这会给运动员带来麻烦。出于这个原因，必须周期性地灌溉含有弹性材料的合成草皮，以便尽可能避免上文所提及的合成草皮过热，从而浪费时间和浪费水。此外，随着时间的流逝，上文所公开的填料的灌溉和排水循环往往会使砂层变得紧密，因此如上文所解释，砂层执行甚至更低效的排水操作。

除上述之外，随着时间的流逝，橡胶往往会碎裂，并且因此，所产生的碎片会堵塞砂层的空白空间，因此，突出了上文所提及的缺点，即在稳定填料中的降低的排水有效性。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供一种用于合成草皮的填充材料，其是高性能的并且能够解决上文所提及的现有技术的填充材料的缺点。

具体地说，本发明的目的是提供一种用于合成草皮的填充材料，其能够及时维持铺设时的结构。

此外，本发明的一个目的是提供一种用于合成草皮的填充材料，其能够有效地排水。

这些和其它目的通过根据本发明的用于合成草皮的填充材料来实现，所述填充材料包含：

-稳定填料，其包含每单位表面积预定量的未用涂层材料的膜或层涂覆的谷穗轴植物材料，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与15kg/m²之间；

-性能填料，其位于所述稳定填料上方，并且其由每单位表面积预定量的具有弹性的呈颗粒形式的聚合材料构成。

如以下详细讨论的，稳定填料中谷穗轴的存在可以避免上文所提及的现有技术合成草皮的缺点。由谷穗轴构成的材料，优选地玉米的玉米芯，具有吸收大量水“膨胀”，并且然后在较干燥和较热的季节中，在周围的环境中释放已吸收的湿气的特性。因此，谷穗轴充当了合并有它的合成草皮的“肺”，因为如上文所预期，所述谷穗轴吸收过量的水或湿气，体积增加，并且然后在气候条件变得干燥并且环境温度升高时，通过释放湿气而使其逐渐减小。谷穗轴实际上提供了高孔隙率，并且经受交替的膨胀和压缩循环，或在任何情况下都减小体积。因此，整个填充材料，特别是性能填料，会经受压实操作，使填充材料保持被压缩状态，并且及时保持填料的物理特性大体上完整。除上述之外，由谷穗轴，特别是玉米芯构成的材料还能够吸收大量湿气，例如在降雨和灌溉干预期间，并且然后在较热的季节释放出上文所提及的湿气，从而获得草皮的热平衡。具体地说，玉米芯的吸水能力为约138％。此类特性避免在较热的季节过度加热性能填料，特别是上文所提及的具有弹性的塑料材料。

本发明的其它特征在附属权利要求书中定义。

有利地，稳定填料还包含每单位表面积预定量的砂。

具体地说，稳定填料可以提供预定体积百分比的谷穗轴植物材料和预定体积百分比的砂的混合物。

更具体地说，谷穗轴植物材料和砂的混合物具有以下组成：

-按体积计在25％与90％之间的上文所提及的谷穗轴材料；

-按体积计在10％与75％之间的砂。

具体地说，填充材料可以包含每单位表面积预定量的上文所提及的混合物，所述每单位表面积的预定量设定在2.5kg/m²与15kg/m²之间。

优选地，由谷穗轴构成的植物材料是玉米芯，即玉米的轴。此解决方案是特别有利的，因为玉米芯，即玉米的轴，其尺寸通常大于其他谷物的轴的尺寸，因此相对于其它谷物具有更好的物理特性，特别是在尺寸扩大和减小方面。

在本发明的一个实施例中，填充材料的稳定填料可以包含：

-第一砂层；

-第二层，其位于所述第一砂层上并且由上文所提及的谷穗轴植物材料构成。

具体地说，第一层可以由每单位表面积预定量的砂构成，所述预定量设定在10kg/m²与25kg/m²之间。

更具体地说，第二层可以由每单位表面积预定量的上文所提及的谷穗轴植物材料构成，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与5kg/m²之间。

有利地，具有弹性的呈颗粒形式的性能填料的上文所提及的塑料材料选自由以下组成的组：苯乙烯-丁二烯橡胶或“sbr”、热塑性材料、乙烯-丙烯-二烯单体或橡胶“epdm”、聚氯乙烯或“pvc”、合成有机材料或其组合。

具体地说，上文所提及的合成有机材料是具有弹性的塑性材料和植物来源的有机材料的混合物，所述植物来源优选地选自包含椰子和纤维素的组。

有利地，由谷穗轴，特别是玉米芯构成的植物材料的粒度测定设定在0.3mm与5.0mm之间。

具体地说，对于术语“砂”，应理解为具有矿物组成的材料，例如硅质砂、浮石砂、火山砾砂、沸石、蛭石等。

在本发明的另一个替代实施例中，性能填料可以仅由每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与8kg/m²之间的谷穗轴植物材料构成。

有利地，具有弹性的呈颗粒形式的填充材料的聚合材料的每单位表面积的预定量被设定在8kg/m²与18kg/m²之间。

根据本发明的另一个方面，一种合成草皮包含：

-垫子，具有第一面和与第一面相对的第二面；

-多个由合成材料制成的叶片，其被固定在所述垫子上，所述多个由合成材料制成的叶片从所述第二面突出，以此方式形成合成草皮；

-如上文所提及的填充材料，其分布在所述垫子的所述第二面上。

根据本发明的另一个方面，一种用于制造合成草皮的方法包含以下步骤：

-安置垫子，上面固定有多个由合成材料制成的叶片，所述垫子提供第一面和与所述第一面相对的第二面，所述多个由合成材料制成的叶片从所述第二面突出；

-在所述垫子的所述第二面上分布填充材料，从而获得合成草皮，所述填充材料包含：

-稳定填料，其包含每单位表面积预定量的未涂覆有涂层材料的膜或层的谷穗轴植物材料，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与15kg/m²之间；

-性能填料，其位于上文所提及的稳定填料上方，并且由每单位表面积预定量的具有弹性的聚合材料构成。

在替代实施例中，由合成材料制成的叶片可以包含光滑叶片、或波浪叶片、或与波浪叶片交替的光滑叶片。

具体地说，垫子可以提供多个孔，所述孔被布置为使所述第一面和所述第二面连通，以此方式允许水在垫子下面流动。

根据本发明的另一个方面，一种用于合成草皮的填充材料的稳定填料包含：

-按体积计在10％与75％之间的砂；

-按体积计在25％与90％之间的谷穗轴植物材料。

附图说明

本发明现参考附图，通过其具有说明性而非限制性的示例性实施例的以下描述进行展示，其中：

-图1以图解方式示出了根据本发明的通过使用填充材料获得的合成草皮的可能示例性实施例的截面视图。

-图2以图解方式示出了图1的合成草皮的替代实施例的截面视图。

-图3以图解方式示出了图1的合成草皮的可能替代实施例的截面视图。

-图4以图解方式示出了去除了一部分的根据本发明的含有混合物的袋的可能实施例的前正视透视图，所述袋可以用于制造稳定填料。

-图5以图解方式示出了容纳在图4的袋中的混合物的放大图，以便突出一些特征。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的合成草皮1包含垫子2，所述垫子提供面2a以及与所述面2a相对的面2b，所述面2a在使用时被布置成与待涂覆的面相邻。合成草皮1还包含多个由合成材料制成的叶片或刚毛3，其例如借助于胶合或缝合而固定到垫子2上。此外，在垫子2的面2b上方存在填充材料10，所述填充材料全部围绕由合成材料制成的叶片3布置。

填充材料10提供下部或稳定填料11，以及上部或位于所述稳定填料11上方的性能填料12。在附图中示出的并且在下文中详细公开的所有实施例中，性能填料12基本上由具有弹性的塑料材料构成，优选地选自苯乙烯-丁二烯橡胶或“sbr”、热塑性材料、乙烯-丙烯-二烯单体或“epdm”橡胶、聚氯乙烯或“pvc”、合成有机材料或其组合。

具体地说，上文所提及的合成有机材料可以是具有弹性的塑性材料和植物来源的有机材料的混合物，所述植物来源优选地在椰子和纤维素或其组合中选择。适当地挤出上文所提及的混合物以获得上文所提及的合成有机材料的颗粒。

更具体地说，上文所提及的具有弹性的呈颗粒形式的塑料材料可以是黑色或不同的颜色，或者可以提供两种或更多种颜色的混合物。

根据本发明，稳定填料11包含每单位表面积预定量的未涂覆有涂层材料的膜或层的谷穗轴植物材料。具体地说，根据合成草的高度，将上文所提及的谷穗轴植物材料的每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与15kg/m²之间。在一个可能实施例中，谷物可以是玉米，因此谷穗轴是“玉米芯”。

具体地说，谷穗轴植物材料未涂覆有涂层材料的膜，以便能够吸收和释放湿气，并因此交替进行上文所提及的扩大和减小体积的循环，如上文所公开，谷穗轴植物材料是基本的，以避免构成性能填料的材料的过度加热。

在图1的实施例中，稳定填料11提供仅由谷穗轴植物材料构成的单层。在此情况下，分布步骤有利地是在上文所提及的垫子2上提供的稳定填料，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与8kg/m²之间。通过这种方式，由于其上文所提及的特性，特别是在有水存在的情况下增加其体积并在较干燥的气候条件下减少其体积的能力，谷穗轴材料进行自动压实操作，从而可以保持稳定填料被压缩，并且及时保持其物理特性大体上完整，特别是排水能力。

在图2的本发明的实施例中，稳定填料11替代地提供砂的下层11a，在所述砂的下层11a上方放置了上文所提及的优选地为玉米芯的谷穗轴材料的层11b。容易理解的是，在此情况下，上文所提及的每单位表面积预定量的稳定填料的砂将主要集中在第一层，即在下层11a中，而上文所提及的每单位表面积预定量的由谷穗轴构成的植物材料将主要集中在第二层，即上层11b。在此情况下，谷穗轴材料防止砂层11a被压实，并且因此防止整个稳定填料11被压实以及因此防止合成草皮被压实。

更确切地说，第一层11a由设定在10kg/m²与25kg/m²之间的每单位表面积预定量的砂构成。而第二层由设定在2kg/m²与5kg/m²之间的每单位表面积预定量的上文所提及的谷穗轴植物材料构成。

而在图3的替代实施例中，填充材料10为稳定填料11提供了单层，在此情况下，所述单层由砂和上文所提及的由谷穗轴构成的植物材料的混合物构成。具体地说，上文所提及的谷穗轴植物材料和砂的混合物的构成为体积百分比设定在25％与90％之间的谷穗轴；以及体积百分比设定在10％与75％之间的砂。

更详细地说，谷穗轴植物材料和砂的混合物的每单位表面积的预定量设定在2.5kg/m²和15kg/m²之间。

砂和谷穗轴植物材料的组合使用可以得到高排水性的合成草皮，并且由于谷穗轴植物材料的特性，可以避免以下问题：稳定填料中存在的砂会压实草皮；并且因此灌溉或下雨后的合成草皮会被淹没。换句话说，谷穗轴植物材料的存在保证了及时维持砂层的排水操作的有效性。

参考图1至3，在填充材料分布结束时，合成材料的叶片或刚毛3提供了从填充材料的上表面10b突出确定的高度的上部，例如突出约2至10cm。

此外，如图3中详细示出，垫子或支撑件2可以提供排水孔4，所述排水孔的尺寸应使其能够通过稳定填料11的排水操作而使获得的渗滤水流出。在图4中，借助于实例示出袋100，其含有如上文所公开的体积百分比的预定量的砂和谷穗轴植物材料的混合物20。如图5中详细示出，混合物20大体上是“均质的”，即两种组分的颗粒，换句话说砂和谷穗轴植物材料的颗粒，以肉眼不容易看到它的方式彼此分散。混合物20尤其可以用于获得图3的合成草皮的填充材料10的实施例。

本发明的前述示例性实施例根据概念性观点如此充分地揭露了本发明，以便其他人通过应用当前的知识而能够在不进一步研究且不偏离本发明的情况下修改和/或适应这类实施例的不同应用，且相应地，因此理解这类适应和修改须被视为等效于具体实施例。因此，实现本文所述的不同功能的方式和材料可具有不背离本发明领域的不同性质。应理解，本文中所采用的措词或术语是出于描述的目的而非限制性的。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其特征在于其包含：

-稳定填料(11)，其由每单位表面积预定量的未涂覆有涂层材料的膜或层的谷穗轴植物材料构成，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与15kg/m²之间；

-性能填料(12)，其位于所述稳定填料(11)上方，并且由每单位表面积预定量的具有弹性的呈颗粒形式的聚合材料构成。

2.根据权利要求1所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其特征在于所述稳定填料(11)提供了所述谷穗轴植物材料和砂的混合物，所述混合物具有以下组成：

-按体积计在25％与90％之间的上文所提及的谷穗轴材料；

-按体积计在10％与75％之间的砂。

3.根据权利要求3所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其特征在于其包含每单位表面积预定量的所述谷穗轴植物材料和砂的所述混合物，所述每单位表面积的预定量设定在2.5kg/m²与15kg/m²之间。

4.根据权利要求1或2所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述稳定填料包含：

-第一砂层(11a)；

-第二层(11b)，其位于所述第一层(11a)上，所述第二层(11b)由所述谷穗轴植物材料构成。

5.根据权利要求4所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述第一层(11a)由每单位表面积预定量的砂构成，所述每单位表面积的预定量设定在10kg/m²与25kg/m²之间。

6.根据权利要求4或5所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述第二层(11b)由每单位表面积预定量设定在2kg/m²与5kg/m²之间的所述谷穗轴植物材料构成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中呈颗粒形式的所述性能填料(12)的具有弹性的所述塑料材料选自由以下组成的组：苯乙烯-丁二烯橡胶或“sbr”、热塑性材料，乙烯-丙烯-二烯单体或橡胶“epdm”、聚氯乙烯或“pvc”、合成有机材料或其组合。

8.根据权利要求7所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述合成有机材料是具有弹性的塑料材料与选自椰子和纤维素的植物来源的有机材料的混合物。

9.根据权利要求1所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述稳定填料仅由所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与8kg/m²之间的所述谷穗轴植物材料构成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中所述谷穗轴是玉米芯，即玉米的轴。

11.根据前述权利要求中任一项所述的用于合成草皮(1)的填充材料(10)，其中具有弹性的呈颗粒形式的所述聚合材料的所述每单位表面积的预定量设定在8kg/m²与18kg/m²之间。

12.一种合成草皮(1)，其特征在于其包含：

-垫子(2)，其提供第一面(2a)和与所述第一面(2a)相对的第二面(2b)；

-多个由合成材料制成的叶片或刚毛(3)，其被固定在所述垫子(2)上，所述多个由合成材料制成的叶片或刚毛(3)从所述第二面(2b)突出，以此方式形成合成草皮；

-根据权利要求1至11中任一项所述的填充材料(10)，其分布在所述垫子(2)的所述第二面(2b)上。

13.根据权利要求12所述的合成草皮(1)，其中所述合成材料的叶片或刚毛(3)提供从所述填充材料(10)的上表面突出确定的高度的上部。

14.根据权利要求13所述的合成草皮(1)，其中所述叶片或刚毛(3)被构造成从所述性能填料(12)的所述上表面突出设定在2cm与10cm之间的高度。

15.一种用于制造合成草皮(1)的方法，其包含以下步骤：

-安置垫子(2)，上面固定有多个由合成材料制成的叶片，所述垫子(2)提供第一面(2a)和与所述第一面(2b)相对的第二面(2b)，所述多个由合成材料制成的叶片或刚毛(3)从所述第二面(2b)突出；

-在所述垫子(2)的所述第二面(2b)上分布填充材料(10)，从而获得合成草皮(1)，所述填充材料(10)包含：

-稳定填料(11)，其包含每单位表面积预定量的未涂覆有涂层材料的膜或层的谷穗轴植物材料，所述每单位表面积的预定量设定在2kg/m²与15kg/m²之间；

-性能填料(12)，其位于所述稳定填料(11)上方，并且其由每单位表面积预定量的具有弹性的呈颗粒形式的聚合材料构成。

16.一种用于合成草皮的填充材料的稳定填料，其特征在于其包含未涂覆有涂层材料的膜或层的谷穗轴植物材料和砂的混合物，所述混合物具有以下组成：

-按体积计在25％与90％之间的上文所提及的谷穗轴材料；

-按体积计在10％与75％之间的砂。

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