具有天然橡胶颗粒的人造草皮填充物制造技术

一种用于人造草皮的基于天然橡胶的填充物，该填充物包括生物可降解的颗粒19，其中颗粒包括通过添加一定量填料材料物理改性而非化学改性的天然橡胶，其中颗粒具有0.2mm至5mm的平均尺寸。的平均尺寸。的平均尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有天然橡胶颗粒的人造草皮填充物


[0001]本专利技术涉及一种用于人造草皮系统的填充物，该填充物包括未硫化的天然橡胶。本专利技术还涉及一种制造用于人造草皮系统的填充物的方法以及一种包括所述填充物的人造草皮系统。

技术介绍

[0002]人造草皮系统可用于取代天然草地，或作为体育、美学、环境和其他用途的替代绿化，并经过几代人的发展成为目前的形式。总的来说，尽管在某些领域，这些天然对应物已经被超越，但这种系统试图实现与其天然对应物相同的特征，至少在行为的可预测性方面。
[0003]典型的草皮系统包括具有上表面的背衬层和设置在纤维之间的软颗粒和/或硬颗粒的填充物层。背衬层可以由机织织物组成，其中人造草纤维被簇绒以提供定向在向上位置的绒头纤维，并通常通过乳胶或聚氨酯的涂层固定到机织织物上。替代地，例如用于机织地毯的背衬纤维和绒头纤维可以通过机织同时生产。这里，绒头纤维和背衬结构的位置具有相当大的自由度。
[0004]在许多情况下，草皮系统将包含散布在直立的绒头纤维之间的填充物微粒。这些提供了功能的组合，包括系统的稳定性和运动性能特征。这些性能特征将取决于预期用途，但对于大多数运动来说，将包括：旋转和线性抓地力(linear grip)；冲击衰减；垂直球反弹；以及诸如国际足联和世界橄榄球的相关体育机构规定的旋转摩擦。这种性能可以通过直接在背衬层下面施加冲击垫或导层(e
‑
layer)得到进一步支持。在英国专利申请GB2429171中已经描述了这种类型的一种系统。
[0005]目前正在努力开发可用作填充物的新型弹性体颗粒。通过仔细调整组成这种填充物材料的颗粒的性质，可以进一步提高包括所述颗粒的人造草皮的性能特征。此外，开发更可持续的技术的需要也适用于人造草皮技术。鉴于此，需要开发使环境足迹最小化的新型填充物材料。提高填充物材料可持续性的一种有前景的途径是以适合用作性能和/或支撑填充物的方式回收或改进废物流。然而，由于提供用于回收的材料的可变性，这种过程可能难以精确控制。此外，需要完全可回收或可降解的材料，以防止将塑料引入环境中，这可能持续存在并造成污染。造成的污染可能是进入环境的微塑料激增的结果，这对人类和动物健康构成潜在的健康风险。
[0006]欧洲化学品管理局(ECHA)将微塑料定义为由含有固体聚合物的颗粒组成的材料，其中可能已经添加了添加剂或其他物质，并且其中≥1％w/w的颗粒具有(i)所有尺寸1nm≤x≤5mm，或(ii)对于纤维，长度为3nm≤x≤15mm，并且长径比为>3。这种微米级的塑料片在被丢弃或倾倒的较大塑料片被机械分解后可能仍留在环境中。微塑料已被证明会沿着食物链向上传播，并有可能导致严重的健康问题，因为它们往往会积聚在人或动物的内脏中。
[0007]需要提供一种改进的填充物，该填充物至少缓解了现有填充物材料固有的一些问题。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术，提供了一种用于人造草皮的基于天然橡胶的填充物，包括生物可降解的颗粒，其中所述颗粒包括通过添加一定量的填充材料物理改性而非化学改性的天然橡胶，其中颗粒具有0.2mm至5mm的平均尺寸。
[0009]天然未硫化橡胶是一种在自然界中聚合的聚合物。它有时也被称为天然乳胶，并且主要来源于巴西橡胶树(Hevea Brasilens)或橡胶树。自然界中存在的聚合物，只要其化学结构未经修饰，就被认为是自然界中固有生物可降解的。如本文使用的，术语“生物可降解”是指一旦降解，可以自然分解以重新进入生态系统的物质，只留下天然存在的物质。因此，该术语不包括在环境中持续存在并造成污染的石化塑料。本术语和下文提及的其他术语将在欧盟REACH法规(第1907/2006号法规：关于化学品注册、评估、授权和限制)的背景下进行解释。
[0010]在常规工艺中，天然橡胶通过添加合适的交联添加剂(如硫)而被硫化或以其他方式交联。所得的橡胶产品通常不被认为是生物可降解的，因为在正常环境条件下分解需要花费长达100年或更长时间。天然橡胶主要是聚异戊二烯，并且在硫化后被认为由于聚异戊二烯分子的相应聚合物链之间存在交联而被化学改性。未硫化的天然橡胶在天然存在的环境条件下可以在几年内相对容易地分解为微生物生物质。该过程可以通过额外的酶和其他微生物的存在以及在特定的温度和光照条件下加速。这使得目前要求保护的填充物特别适合在生物降解能力很重要的情况下使用。
[0011]在本上下文中，术语“物理改性而非化学改性”在REACH的上下文中得到理解，并且旨在表示天然橡胶产品既不是硫化的，也不是化学交联的。物理改性可以理解为包括将橡胶与其他材料混合，如下所示。它还包括通过成型、模制、造粒等对橡胶或所得混合物进行物理转化。
[0012]如本文中使用的，术语“颗粒”是指指定材料和体积的任何成形的单一元件。颗粒的平均尺寸是指给定颗粒的最大尺寸，平均值是算术平均值。优选地，颗粒的平均尺寸为0.5mm至5mm，并且优选地，没有颗粒具有大于10mm的尺寸。替代地，颗粒可以根据EN 933
‑
1定义的网格尺寸进行定义。在一个实施方式中，按重量计至少90％的颗粒被0.5mm的筛网保留，同时至少90％的颗粒将通过5mm的筛网。
[0013]颗粒可以是任何形状，有定义的和未定义的、相似的、不同的或随机的。颗粒形状将取决于制造过程和预期的功能性能。在某些实施方式中，可以选择球形、立方形、圆柱形、菱形或透镜形中的一种或它们的任意组合。EN 14955:2005提供了形状分类的标准，并且在该标准内，颗粒可以在A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2&C3的范围内。作为圆度和不规则性之间的平衡，B2的值通常是优选的，提供了抗压实性，同时避免过度滑移。
[0014]颗粒在尺寸和/或形状以及在性质上可以单独相同或不同。换言之，填充物可以包括颗粒，所有形成的这些颗粒具有相同的物理性质或者例如由于不同材料的存在而具有不同的性质。因此，填充物可以是不同的生物可降解颗粒的混合物，所有这些颗粒都包括天然橡胶。
[0015]在一个实施方式中，颗粒可以进一步包括防粘剂。防粘剂提供抗粘的性质，防止单个颗粒在生产、储存和/或使用期间粘在一起。使用天然材料作为防粘剂进一步确保作为整体的填充物仅包括天然和/或生物可降解材料。防粘剂可以作为涂层或粉尘施加到颗粒的
外部，或者替代地，在制造过程中，它可以混合并分散在整个颗粒中。
[0016]填料材料用于物理改性天然橡胶性质。根据填料材料与天然橡胶的相对量，可以调整诸如密度、弹性模量、泊松比(poisson ratio)、吸附、摩擦系数等性质。在填充物颗粒的生产期间，填料材料也可以对材料的可加工性具有显著影响。本领域技术人员将很清楚可以使用的不同填料及其对这些性质的影响。在某些情况下，填料也可以起到防粘剂的作用。防粘剂也可以部分地充当填料。
[0017]在一个实施方式中，填料材料包括无机天然材料。这些材料是自然界中天然存在但其本身不是生物可降解的材料。实例可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于人造草皮的基于天然橡胶的填充物，包括生物可降解的颗粒，其中所述颗粒包括通过添加一定量的填料材料物理改性而非化学改性的天然橡胶，其中所述颗粒具有0.2mm至5mm的平均尺寸。2.根据权利要求1所述的填充物，其中所述填料材料包括无机天然材料，例如沙子、白垩、石英、砖粉和/或木炭中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的填充物，其中所述填料材料包括有机天然材料，诸如椰壳纤维、木屑、软木、玉米、椰糠、麻、淀粉或植物废料。4.根据权利要求1至3中任一项所述的填充物，其中所述颗粒还包括粘结剂，所述粘结剂优选包括生物可降解和/或天然材料，如植物淀粉。5.根据前述权利要求中任一项所述的填充物，其中所述颗粒包括10至80wt％的填料和10至40wt％的橡胶。6.根据前述权利要求中任一项所述的填充物，其中所述颗粒包括夹杂物，所述夹杂物具有所述颗粒的10％至90％的尺寸。7.根据权利要求6所述的填充物，其中每个颗粒包括涂覆在夹杂物的一个或多个表面上的天然橡胶层。8.根据前述权利要求中任一项所述的填充物，其中提供任选地混合并分散在所述颗粒中的防粘剂。9.根据前述权利要求中任一项所述的填充物，其中所述颗粒在
‑
10C至80C的温度下是松散的且自由流动的。10.根据前述权利要求中任一项所述的填充物，其中所述颗粒具有20至90，优选40至60，并且任选地约50的肖氏A硬度。11.一种人造草皮系统，包括一定量的根据前述权利要求中任一项所述的填充物。12.根据权利要求10所述的人造草皮系统，还包括背衬层和从所述背衬层直立的人造草叶。13.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨利尔，
申请(专利权)人：纤科赛尔隆有限公司，
类型：发明
国别省市：