用于处理待用作合成草皮和/或天然草皮的填充材料的植物材料的方法和设备
阅读说明：本技术 用于处理待用作合成草皮和/或天然草皮的填充材料的植物材料的方法和设备 (Method and device for treating plant material to be used as infill material for synthetic and/or natural turf ) 是由 R·努斯卡 于 2019-03-20 设计创作，主要内容包括：一种用于处理待用作人造草皮或天然草皮或人造和天然混合草皮(1)中的填充材料(10)的植物来源疏松材料的方法,其包括以改良所述植物来源疏松材料的属性的方式将预定量的植物来源疏松材料与预定量的基于至少一种干性油或半干性油的预定化合物混合的步骤。(A method for treating bulk material of vegetable origin to be used as infill material (10) in artificial or natural turf or mixed artificial and natural turf (1), comprising the step of mixing a predetermined amount of bulk material of vegetable origin with a predetermined amount of a predetermined compound based on at least one drying or semi-drying oil in a manner that modifies the properties of said bulk material of vegetable origin.)
技术领域
本发明涉及一种用于处理待用作人造草皮和/或天然和人造草皮中的填充材料的植物材料的方法。
本发明还涉及使用上文所公开的填充材料获得的人造草皮和/或天然草皮。
背景技术
众所周知，人造草皮主要由垫构成，所述垫由塑料材料组成，由合成材料组成的叶片，也称为“鬃毛”，以形成人造草皮的方式固定到所述垫。由合成材料组成的叶片借助于已知方法而被编织到垫上，所述已知方法允许根据需要使彼此靠近的叶片翘曲。
混合草皮也是已知的，这意味着包括前述由合成草组成的叶片和由从至少一个植物种属获得的天然草组成的叶片，且形成天然草草皮。以这种方式，获得具有与天然草草皮的外观非常相似的外观但具有特殊属性的草皮，尤其是因为这些特殊属性能够抵抗不利的气候条件。在EP1781859中描述了这种类型的混合草皮的实例。
就人造草皮和人造和天然混合草皮来说，在由合成材料组成的叶片和天然草叶片(如果其存在)周围分布有填充材料，也简称为「填充物」。这通常是颗粒状的，并且根据其预定目的种类(即，是出于观赏目的还是出于运动目的)且基于人造草皮预定的例如足球、曲棍球、板球、英式橄榄球的运动种类，而且还根据安装人造草皮的地方最常见的天气状况进行选择。
填充材料通过调整雨水或灌溉水的排放而提供排水作用，保护垫以确保人造草皮的长时间使用，且首先向草皮赋予与天然草皮的机械特征、物理特征和技术特征相似的机械特征、物理特征和技术特征。填充材料的最重要特征尤其是针对用户的地面弹性、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、耐压性和对外部主体的渗透度，以及在发生气象和环境事件时吸收和排放水的能力。
人造草皮的排放作用通常由底部部分或主要由砂粒构成的“稳定填充物”进行。替代地，人造草皮的弹性通常由集中在草皮的上部部分中的橡胶颗粒或“性能填充物”来保证。在US2002/081399中公开了类似的填充材料的实例。
然而，已知类型的人造草皮，尤其是在其含有橡胶和砂粒的情况下，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实，因而失去其排放属性。因此，尤其是在雨量充沛的情况下，人造草皮无法排掉雨水并且遭受洪水。这导致填充材料变为随机且湍流的混合物，尤其是在填充材料的上层，即，因此从填充物内的正确位置移开。特定来说，填充材料在此期间展示了由水拖动的材料集中的区域，而其它区域则完全缺乏或无论以何种方式都缺乏所述相同的材料。因此，人造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特征、机械特征和排放特征。
在与天然草皮相比的情况下，现有技术的人造草皮的另一缺点，尤其是在最热的季节，是其快速地发热并达到高于60℃的温度，随之而来的是会给运动员带来麻烦。这种不便在几乎全年都具有极高平均温度的国家中尤为明显。出于此原因，必须周期性地灌溉现有技术的人造草皮，以便尽可能避免上文所公开的人造草皮过热，随之而来的是极大地耗费时间和浪费水。此外，在时间上，上文所公开的填充物的灌溉和排放周期往往会使下部层变得紧实，因此如上文所解释的，下部层展示甚至更低效的排放作用。
现有技术的填充物的另一缺点是在一年中温度极低的时段期间或在温度降低到低于-10℃，直到-20℃的国家中，在一年中的大部分时间内，填充材料可冻结，因而丧失材料的期望属性，尤其是排放有效性。
现有技术的填充物的另一缺点是主要由于存在确定的材料，尤其是橡胶，而且还由于存在由合成材料组成的叶片，现有技术的草皮可燃烧且火势极快速地蔓延，从而导致起火，除产生由于烟雾造成的环境影响问题以外，这还会极快速地毁坏草皮。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种用于处理待用作人造草皮或人造/天然混合草皮或天然草皮中的填充材料的植物材料的方法，所述方法能够克服现有技术的填充材料的上文所公开的缺点。
特定来说，本发明的目标是提供一种用于处理植物材料的方法，所述方法允许获得防水填充材料，以这种方式避免在雨量充沛的情况下利用所述防水材料的草皮可能遭受洪水。
本发明的另一特定目标是提供一种用于处理植物材料的方法，所述方法允许获得不会冻结并且还能够在约-30℃的温度下保持疏松材料的形式的填充材料。
此外本发明的目标是提供一种用于处理植物材料的方法，所述方法允许获得不产生明火且具有自熄属性的防火材料。
此外本发明的目标是提供一种用于处理待用作人造草皮或具有相同优点的人造/天然混合草皮中的填充材料的植物材料的装备。
本发明的最后一个目标是提供一种相对于现有技术的草皮具有前述优点的人造草皮或人造/天然混合草皮。
这些目标和其它目标可通过一种用于处理待用作人造草皮或天然草皮或人造和天然混合草皮中的填充材料的植物来源疏松材料的方法来实现，所述方法的主要特征是提供以改良植物来源疏松材料的属性的方式将预定量的前述植物来源疏松材料与预定量的基于至少一种干性油或半干性油的预定化合物混合的步骤。
特定来说，已经观察到前述混合使得植物来源疏松材料具有防水性。更确切地说，具有确定孔隙率的植物来源疏松材料吸收上文所公开的干性油或半干性油，所述干性油或半干性油因此渗透到材料的结构中，从而避免所述植物来源疏松材料可明显地吸收水或湿度。因此，将这种产物用作人造草皮或人造天然混合草皮的填充材料允许避免雨水或灌溉水被植物材料截留，因而导致场地淹没，并且极大地改良其排放能力。
用前述干性油或半干性油的混合物改良的植物材料的另一属性是能够降低冻结温度。实际上，已注意到，不同于未与干性油或半干性油混合的植物材料，所述材料一直到约-25℃、-30℃的温度也不会明显冻结，且几乎保持疏松产物，即，其不是紧实的。
除了上述内容之外，已经证明，将植物来源疏松材料与干性油或半干性油混合允许研发出植物来源疏松材料的阻燃和自熄属性，通过这些属性，因此，明火无法蔓延并且快速熄灭。
在附属权利要求项中阐述了本发明的其它特征和相关实施例。
特定来说，上文所公开的基于至少所述干性油或半干性油或每种干性油或半干性油的化合物可为通过使所述干性油或半干性油或每种干性油或半干性油经受热处理而获得的熟油，所述热处理提供为以使得所述干性油或半干性油或每种干性油或半干性油聚合以便增加其稳定性的方式将所述干性油或半干性油或每种干性油或半干性油加热到预定温度T*。举例来说，上文所公开的温度T*可高于200℃，有利地高于250℃。
有利地，干性油可选自以下组成的组：亚麻籽油；核桃油；罂粟油；或葵花籽油，或其组合。
根据本发明的另一方面，一种人造草皮或人造和天然混合草皮，其包括：
-底垫，其具有第一面和与第一面相对的第二面；
-由合成材料组成的多个叶片，其固定到所述垫；
-填充材料，其分布在所述底垫的所述第二面上，所述填充材料包括与预定量的植物来源疏松材料混合的预定量的基于至少一种干性油或半干性油的化合物。
根据本发明的另一方面，一种用于处理待用作人造草皮或人造和天然混合草皮中的填充材料的植物来源疏松材料的装备提供混合装置，所述混合装置配置成以改良所述植物来源疏松材料的属性的方式将预定量的所述植物来源疏松材料与预定量的基于至少一种干性油或半干性油的预定化合物混合。
附图说明
现在将参考附图对本发明的示范性实施例的进行以下描述，这些实施例是示范性的而非限制性的，在附图中：
-图1示意性地示出根据本发明的用于处理待用作人造草皮或天然草皮或人造/天然混合草皮中的填充材料的植物材料的方法的可能实施例的框图；
-图2示意性地示出根据本发明的用于处理待用作人造草皮或天然草皮或人造/天然混合草皮中的填充材料的植物材料的装备的第一实施例的侧面正视图；
-图3示意性地示出图2的用于处理待用作人造草皮或人造/天然混合草皮中的填充材料的植物材料的装备的第一替代实施例的侧面正视图；
-图4示意性地示出根据本发明的可用于图2或图3的装备中的用于存储基于干性油或半干性油的化合物的储集器的区段的放大；
-图5示出可用于图4的装备中的可能的混合装置的纵向截面的放大；
-图6示意性地示出图2的用于处理待用作人造草皮或人造/天然混合草皮中的填充材料的植物材料的装备的另一替代实施例的侧面正视图；
-图7示意性地示出根据本发明的含有混合物的麻袋的可能实施例的一部分被去除的透视正视图，所述混合物可用于产生用于人造草皮或人造/天然混合草皮的填充材料；
-图8示意性地示出将基于干性油或半干性油的化合物分布在已经放置于适当位置中的草皮上的步骤的可能实施例；
-图9示出图8的草皮的放大；
-图10到图12分别示意性地示出可用通过本发明的方法获得的填充材料制造的人造草皮或人造/天然混合草皮的两个可能实施例的横截面视图。
具体实施方式
参考图1的框图400，根据本发明的用于处理待用作人造草皮或天然草皮或人造和天然混合草皮中的填充材料的植物来源疏松材料的方法提供将预定量的植物来源疏松材料，框401与预定量的基于至少一种干性油或半干性油的预定化合物，框402混合，框403的步骤。以这种方式，获得可用作用于人造草皮或人造和天然混合草皮的填充材料的混合物，框404。有利地，针对每升或每立方分米(dm3)前述植物来源疏松材料，混合步骤可提供以混合介于0.05kg(50g)与0.2kg(200g)之间的量的前述基于干性油或半干性油的化合物。
特定来说，上文所公开的基于至少一种干性油或半干性油的化合物可为熟油。更确切地说，熟油可通过使至少一种干性油或半干性油经受热处理而获得，所述热处理提供为以使得所述基于干性油或半干性油的化合物或每种基于干性油或半干性油的化合物聚合因而增加其稳定性的方式将起始干性油或半干性油加热到预定温度T*，有利地大于200℃，较佳地大于250℃，例如介于280℃与320℃之间。在本发明的可能的有利实施例中，上文所公开的加热是在不存在空气的情况下进行的。特定来说，干性油可选自以下组成的组：亚麻籽油；核桃油；罂粟油；葵花籽油，或其组合。
在本发明的第一实施例中，用于处理待用作人造草皮或人造和天然混合草皮中的填充材料的植物来源疏松材料的装备100提供容纳上文所公开的疏松植物材料的至少一个第一储集器30和容纳上文所公开的基于干性油或半干性油的化合物的至少一个第二储集器40。更确切地说，可提供第一传送装置35和第二传送装置45，所述第一传送装置35和第二传送装置45配置成分别将疏松植物材料和基于干性油或半干性油的化合物分别从第一储集器30和第二储集器40传送到混合装置50。在本发明的第一实施例中，传送装置35可为布置成例如借助于料斗51传送混合装置50内的疏松材料的传送带或滑运道或粉末泵，例如气动泵，或阿基米德螺杆。替代地，传送装置45可为容积泵。更确切地说，传送装置35和传送装置45可提供相应流量测量装置，出于简单起见未在图中示出，以这种方式能够从混合装置50内的第一储集器30和第二储集器40传送已知量的疏松植物材料和前述基于干性油或半干性油的化合物。这布置成将疏松植物材料与基于干性油或半干性油的化合物混合，以这种方式获得可用作填充材料的产物。
如图2中所示出，混合装置可为旋转的，且在同样摆动的情况下，滚筒式混合机。然而，混合装置也可以是不同类型。举例来说，如图3的替代实施例中示意性地展示的，混合装置50可为螺旋式混合机。
有利地，上文所公开的基于至少一种干性油或半干性油的化合物的分布步骤可提供相同的雾化步骤。特定来说，基于干性油或半干性油的化合物的雾化可在混合装置50内进行。更确切地说，在图5的实例中，通过迫使基于干性油或半干性油的化合物通过至少一个供应喷嘴，有利地通过多个供应喷嘴55来获得雾化。这些可以在纵向通过混合装置50的管道56处进行，在所述管道56中，通过与传送装置45连通的管道46引入化合物。然后通过所述供应喷嘴55或每个供应喷嘴55将雾化化合物喷洒在植物来源疏松材料上，且通过上文所公开的螺旋式混合机混合所述雾化化合物(参见图3和图5)。
特定来说，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳从基于粉碎椰子的原材料获得的预定量的疏松产物。替代地，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳从基于软木的原材料获得的疏松产物。在所提供的另一实施例中，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳谷穗轴，有利地为玉米芯，所述玉米芯是玉米穗轴。在又一实施例中，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳谷壳，尤其是选自以下组成的组：稻壳、麦壳、黑麦壳、燕麦壳、斯佩耳特小麦(spelt)壳或其组合。在本发明的另一实施例中，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳前述材料的混合物，或前述材料中的一些的混合物。举例来说，前述储集器40或每个前述储集器40可容纳从基于粉碎椰子的原材料获得的疏松产物与从基于软木的原材料获得的疏松产物、谷穗轴、玉米穗轴、谷壳的混合物。以基于干性油的化合物的重量与植物来源疏松材料的体积之间的前述比率混合可通过借助于前述传送装置35和45测量组分的量来获得。更确切地说，传送装置35和45布置成分别将来自储集器30的植物来源疏松材料的和来自储集器40的基于干性油或半干性油的化合物的预定流馈送到前述混合装置50。
特定来说，上文所公开的容纳基于至少一种干性油或半干性油的化合物的储集器40可以避免其中容纳的产物可经历温度的显著变化，尤其是经历温度降低的方式绝缘。更确切地说，储集器40可以使得上文所公开的基于至少一种干性油或半干性油的化合物保持在预定温度下，有利地高于70℃，例如保持在70℃与100℃下之间的温度，有利地介于80℃与95℃之间的方式绝缘。
在根据本发明且在图5中示意性地示出的可能实施例中，提供了多个储集器30，例如4个储集器30a到30d，所述储集器30a到30d中的每一个布置成容纳预定类型的植物来源疏松材料。特定来说，每个储集器30a到30d可关联到布置成在混合装置50内传送确定的疏松植物材料的传送装置35a到35d。更确切地说，可提供布置成选择性地打开或关闭一个或多个支管81a到81c的选择装置80，所述一个或多个支管81a到81c分别连接到储集器30a到30c和选择装置80，以这种方式使其与定位于下游的支管82连通或断开，通过所述支管82将疏松材料引入到混合装置50中。
举例来说，第一储集器30a可容纳基于椰子的疏松材料，第二储集器30b可容纳基于软木的原材料，第三储集器30c可容纳谷穗轴，例如玉米芯，且第四储集器30d可容纳谷壳，例如稻壳。特定来说，基于椰子，有利地粉碎椰子的原材料可仅包括基于椰子的初始产物的纤维部分。更确切地说，上文所公开的从基于椰子的原材料获得的疏松产物可通过使所述基于椰子的初始产物经受分离步骤而获得，所述分离步骤配置成将排出的具有小于5×10-4m(500μm)的粒度测定的粉末部分与用作上文所公开的基于椰子的疏松产物的具有大于5×10-4m(500μm)的粒度测定的纤维部分划分开。举例来说，前述分离步骤可通过振动筛进行。特定来说，在前述分离步骤期间，可以使得基于椰子的产物的湿度值μ小于或等于10％，即，0<μ<10％的方式调整基于椰子的产物的湿度。
根据本发明的实施例，根据期望混合物的类型，将确定量的前述植物来源疏松材料中的两种或更多种混合在一起。这可例如由控制单元300设置多种可能混合物之间的确定的混合物并且由控制单元300操作相同的确定数量的传送装置以便将对应量的每种植物来源疏松材料馈送到混合装置来获得。此外，在混合装置内，前述混合物可与预定量的前述基于干性油或半干性油的化合物混合，以便向其赋予前述防水性、阻燃性和降低冻结温度属性。举例来说，可将一定量的基于椰子和软木的产物的谷壳馈送到混合装置50中，以这种方式在前述混合装置内部具有带以下组合物的混合物：在65重量％与75重量％之间的来自第一储集器30a的前述基于椰子的疏松产物、在20重量％与25重量％之间的来自第二储集器30b的基于软木的疏松材料以及在1重量％与15重量％之间来自第四储集器30d的谷壳，尤其是稻壳。在本发明的可能的替代实施例中，如在图8中示意性地示出，上文所公开的基于至少一种干性油或半干性油的化合物可分布在人造草皮上或人造天然混合草皮上，在此之后铺设草皮。特定来说，前述分布步骤可由能够例如通过轮子62在草皮1上移动的分布装置60进行。分布装置60可设置有布置成每平方米(m2)扫掠表面供应预定量的化合物的至少一个供应喷嘴65，有利地多个供应喷嘴65。此外，分布装置60可设置有移位元件，出于简单起见未在图中示出，所述移位元件能够移动填充材料以将其与所分布的化合物混合。举例来说，如在图8中示意性地示出，上文所公开的化合物可容纳于储集器61内，有利地绝缘储集器内，其中提供分布装置60。在替代实施例中，出于简单起见未在图中示出，储集器61可安装在车架上，所述车架自由滑动地啮合在以允许前述储集器覆盖草皮1的整个表面的方式配置的至少一个引导件上。
特定来说，如在从图9到图12的图中示意性地示出，填充材料10预定的上文所公开的草皮1可提供具有面2a和与面2a相对的面2b的垫2，所述面2a在使用时定位成邻近于要覆盖的表面。此外，合成草皮1包括由合成材料组成的多个叶片或鬃毛3，其例如通过胶合或缝合而固定到垫2上。就人造天然混合草皮来说，除了由合成材料组成的叶片之外，在垫2上还存在由至少一个植物种属获得的天然草4的草皮，所述天然草4可至少部分地扎根在垫2上方(参见图11)。此外，在垫2的面2b上存在填充材料10，所述填充材料10定位于植物种属和/或由合成材料组成的叶片3之间。特定来说，填充材料10可仅由基于粉碎椰子的原材料构成。更确切地说，至少90体积％的基于粉碎椰子的原材料由基于初始椰子的产物的纤维部分构成。有利地，至少90重量％的上文所公开的基于椰子的原材料具有高于5×10-4m(500μm)的粒度测定。
替代地，按体积计，填充材料10可具有以下组合物：在1％与15％之间的谷壳、在20％与35％的基于软木的原材料以及在55％与80％之间的基于粉碎椰子的原材料。在替代实施例中，填充材料10包括在5重量％与90重量％之间的谷穗轴和基于粉碎椰子的原材料的剩余部分。
在由本发明提供的实施例中，填充材料10可提供下部部分或稳定填充物11以及定位于稳定填充物11上方的上部部分或性能填充物12。特定来说，可构成稳定填充物11，或稳定填充物11包括砂粒，且性能填充物12可具有前述组合物中的一种。
本发明的前述示范性实施例根据概念性观点如此充分地揭露了本发明，使得其它人通过应用当前的知识而能够在不进一步研究且不脱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必须被视为等效于具体实施例。因此，实现本文中所描述的不同功能的构件和材料可具有不脱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。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：检测道路异常