인조 잔디

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배경

인조 잔디는 잔디를 모방하는 데 사용되는 표면 처리 재료입니다. 잔디가 자랄 수 없는 지역이나 잔디 관리가 불가능하거나 바람직하지 않은 지역에서 일반적으로 사용됩니다. 인조잔디는 주로 스포츠 경기장과 경기장에서 사용되지만 운동장 및 기타 공간에서도 볼 수 있습니다.

인조 잔디는 1960년대 초부터 제조되었으며 원래 Chemstrand Company(나중에 Monsanto Textiles Company로 이름 변경)에서 생산했습니다. 카펫 산업에서 사용되는 것과 유사한 제조 공정을 사용하여 생산됩니다. 1960년대부터 새로운 디자인과 더 좋은 소재로 제품을 개선해왔습니다. 최신 인조잔디 제품은 화학적 처리를 통해 자외선에 강하고 재질이 개선되어 내마모성, 마모가 적고 일부 용도에서는 천연 잔디와 유사합니다.

연혁

1950년대 초, 터프팅 공정이 발명되었습니다. 많은 수의 바늘이 섬유 필라멘트를 직물 뒷면에 삽입합니다. 그런 다음 폴리우레탄이나 폴리염화비닐과 같은 유연한 접착제를 사용하여 섬유를 지지체에 묶습니다. 이것은 대부분의 주거용 및 상업용 카페트에 사용되는 절차입니다. 터프팅 기계는 1분에 폭 15피트(4.6m), 길이 3피트(1m) 이상의 카펫을 생산할 수 있습니다.

1960년대 초, Ford Foundation은 인류의 성취를 향상시키기 위한 사명의 일환으로 과학 및 산업계에 도시 공간용 합성 운동장 개발을 요청했습니다. 그들은 작은 도시 놀이터의 전통적인 콘크리트, 아스팔트 및 다진 흙보다 더 나은 놀이 품질과 더 많은 용도로 도시 어린이들에게 일년 내내 놀이 공간을 제공하기를 희망했습니다. 1964년에 Chemgrass라고 하는 새로운 운동 표면의 첫 번째 설치가 로드 아일랜드의 프로비던스에 있는 Moses Brown School에 설치되었습니다.

1966년 인조잔디는 프로 메이저리그 스포츠에서 처음 사용되었으며 텍사스 휴스턴에 Astrodome이 개장하면서 가장 유명한 브랜드 이름을 얻었습니다. 1966년 시즌 첫 경기가 되자 인조잔디를 깔고 켐그래스라는 브랜드명을 아스트로터프로 바꿨다. (AstroTurf라는 이름은 모든 종류의 인조잔디를 통칭으로 사용하고 있지만, AstroTurf Manufacturing Company의 제품에만 사용하는 것이 더 정확한 명칭입니다.)

인조 잔디는 또한 원래 생각했던 응용 프로그램에 적용되었으며 인조 잔디는 많은 도심 놀이터에 설치되었습니다. 일부 학교와 레크리에이션 센터는 인조 잔디 속성을 활용하여 건물 지붕을 "잔디" 놀이 공간으로 전환했습니다.

Astrodome 설치의 성공 후 인조 잔디 시장은 다른 제조업체, 특히 Tartan Turf로 알려진 버전의 3M(Minnesota Mining and Manufacturing) Company가 이 분야에 진출하면서 확장되었습니다. 인조 잔디의 광범위한 수용은 또한 전 세계적으로 폐쇄형 및 돔형 경기장 건설의 붐으로 이어졌습니다.

1970년대 초, 인조 잔디는 안전과 품질 문제로 인해 정밀 조사를 받았습니다. 일부 설치, 종종 이러한 추세에 따라 급부상한 많은 회사들이 수행하는 설치는 악화되기 시작했습니다. 잔디가 너무 빨리 마모되고 이음매가 떨어져 나가며 최상층이 햇빛에 노출되면 곧 저하됩니다. 선수들과 팀 의사들은 인공 표면에 대해 불평하기 시작했고 마찰 화상과 물집에 대해 잔디를 비난했습니다. 천연잔디는 타격의 힘에 굴복하지만 인조잔디의 불굴의 표면을 따라 움직이는 팔이나 다리는 부상을 입을 가능성이 더 큽니다. 인조 잔디는 천연 잔디와 같은 냉각 효과가 없기 때문에 표면 온도는 인조 표면보다 30° 더 높을 수 있습니다. 야구 선수들은 공이 더 세게 튀고 덜 예측할 수 있다고 주장했고, 일부 축구 선수들은 인공 표면이 공을 더 빠르게 굴려 게임에 직접적인 영향을 미친다고 주장했습니다. 그러나 1974년 미국축구연맹(National Football League)과 스탠포드연구소(Stanford Research Institute)에서 인조잔디가 프로축구 선수들에게 건강에 해가 되지 않는다고 선언하고 그 사용이 계속 확산되었다.

1990년대에 프로 스포츠에 대한 향수 마케팅이 야외 경기장의 재등장으로 이어지면서 생물학적 잔디가 부활하기 시작했습니다. 향수, 잔디 생물학의 발전, 인조 잔디의 부상 위험 증가에 대한 두려움에 대응하여 많은 대학에서 천연 잔디 시스템을 다시 설치하기 시작했습니다. 그러나 천연 잔디 시스템은 계속해서 햇빛과 유지 관리(예초, 물주기, 비료 주기, 폭기)가 필요하며 폭우 시 표면이 열화될 수 있습니다. 인조 잔디는 유지 관리가 거의 필요 없고 햇빛이 필요하지 않으며 배수 시스템이 있는 표면을 제공합니다. 인조 잔디 산업의 최근 개발은 "잔디"가 압축되지 않도록 충전재로 지지되는 잔디의 모의 블레이드를 갖는 새로운 시스템입니다. 결과 제품은 오래된 깔개 같은 시스템보다 잔디의 모양과 느낌에 더 가깝습니다. 이러한 요인으로 인해 인조 잔디는 커뮤니티, 학교 및 프로 스포츠 팀의 잔디 표면 옵션이 될 것입니다.

휴스턴 아스트로돔.

"세계 8대 불가사의"라고 불리는 휴스턴 애스트로돔은 1965년 4월 9일에 개장하여 사상 최초의 메이저 리그 야구 경기를 실내에서 열었습니다. 미국인들은 4,890만 달러 규모의 콘크리트, 강철 및 플라스틱 구조물을 역사적인 공학적 업적으로 환영했습니다. 150,000피트 ² 차폐된 견고한 돔 (13,935m ² ) 텍사스의 열, 바람, 비에서 온 천연 잔디의 경기장. Astrodome은 세계 최초의 영구적인 지붕이 있는 경기장이었습니다.

미국 건축가 Buckminster Fuller의 측지 돔 원칙에 따라 건설된 직경 642피트(196m)의 지붕에는 4,596개의 직사각형 패널이 포함되어 있습니다. 그러나 휴스턴 애스트로스 야구팀은 곧 그 결과 눈부심 때문에 플라이 볼을 잡기가 어렵다고 불평했다. 경기장 관계자는 Lucite 회색을 착색했지만 그 착색은 병든 갈색 그늘로 변한 잔디에 좋지 않았습니다. 그 결과, 팀이 1966년 시즌을 위해 경기장에 갔을 때, 그들의 스파이크는 먼저 또 다른 혁명적인 야구공인 인조 잔디를 파고 들었습니다. 오늘날 AstroTurf는 32개국의 500개 이상의 스포츠 경기장을 덮고 있습니다.

Astrodome은 1989년 좌석 수를 늘리기 위해 6천만 달러 상당의 개조 공사를 거쳤습니다. 시간이 지남에 따라 신기술이 개발되어 이 "8번째 불가사의"를 구식으로 만들었습니다. Astros는 Enron Field로 이동하기 전에 1999년 10월 9일 Astrodome에서 마지막 경기를 했습니다. 같은 해 휴스턴 오일러스는 테네시로 이전하고 테네시 타이탄스로 개명했습니다. 이러한 손실에도 불구하고 Astrodome은 여전히 ​​1년에 300개 이상의 이벤트를 개최합니다.

원자재

원료의 품질은 잔디 시스템의 성능에 매우 중요합니다. 황마에서 플라스틱, 폴리에스터에 이르기까지 카펫 받침으로 사용되는 거의 모든 것이 받침 재료로 사용되었습니다. 고품질 인조잔디는 폴리에스터 타이어코드를 백킹으로 사용합니다.

"잔디"의 잎을 구성하는 섬유는 나일론 또는 폴리프로필렌으로 만들어지며 다양한 방식으로 제조될 수 있습니다. 나일론 블레이드는 스트립으로 절단되거나 금형을 통해 압출되어 원형 또는 타원형 단면을 가진 섬유를 생산하는 얇은 시트로 생산할 수 있습니다. 압출 제품은 생물학적 잔디처럼 느끼고 작용하는 블레이드를 생성합니다.

완충 시스템은 고무 화합물 또는 폴리에스터 폼으로 만들어집니다. 고무 타이어는 때때로 고무 베이스의 구성에 사용되며 지지대에 사용되는 일부 재료는 플라스틱 또는 고무 재활용 프로그램에서 나올 수 있습니다. 패드를 함께 꿰매는 데 사용되는 실과 상단 패브릭 패널은 나머지 시스템과 동일한 강도, 색상 유지 및 내구성 기준을 충족해야 합니다. 모든 구성 요소를 함께 접착하는 데 사용되는 접착제 선택에도 주의와 경험이 적용되어야 합니다.

제조
프로세스

잔디 시스템의 "잔디" 부분은 카펫 제조에 사용되는 것과 동일한 터프팅 기술로 만들어집니다.

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첫 번째 단계는 독점 재료를 호퍼에서 함께 혼합하는 것입니다. 잔디에 전통적인 녹색을 부여하고 태양의 자외선으로부터 잔디를 보호하기 위해 염료와 화학 물질이 첨가됩니다.

배치가 완전히 혼합된 후 대형 강철 믹서에 공급됩니다. 덩어리 같은 걸쭉한 농도가 될 때까지 배치가 자동으로 혼합됩니다.

농축된 액체는 압출기로 공급되고 길고 가는 재료 가닥으로 배출됩니다.

스트랜드를 카딩 머신에 놓고 느슨한 로프로 회전시킵니다. 느슨한 로프를 잡아당겨 곧게 펴서 실로 짠다. 그런 다음 나일론 실을 큰 스풀에 감습니다.

그런 다음 실을 가열하여 꼬인 모양으로 만듭니다.

다음으로 털실을 터프팅 기계로 가져갑니다. 실은 터프팅 기계 뒤에 꼬챙이(릴)가 있는 막대에 놓입니다. 그런 다음 터프팅 바늘로 이어지는 튜브를 통해 공급됩니다. 바늘은 잔디의 1차 지지대를 뚫고 실을 루프 안으로 밀어 넣습니다. 루퍼 또는 납작한 후크는 바늘이 뒤로 당겨지는 동안 나일론 고리를 잡고 해제합니다. 지지대가 앞으로 이동하고 바늘이 다시 한 번 관통합니다. 인조잔디의 성분 배합 방법. 추가 지원. 이 과정은 수백 개의 바늘로 이루어지며 분당 수백 줄의 스티치가 수행됩니다. 나일론 원사는 이제 인조 잔디 카펫입니다.

인조 잔디 카펫은 이제 잔디 바닥에 라텍스 코팅을 퍼뜨리는 디스펜서 아래에서 굴러갑니다. 동시에 강력한 2차 지지대도 라텍스로 코팅되어 있습니다. 그런 다음 이 두 가지를 결혼 롤러에 감아 샌드위치를 ​​만들고 함께 밀봉합니다.

인조 잔디를 열 램프 아래에 놓고 라텍스를 경화시킵니다.

잔디는 균일한 표면 위로 올라오는 다발을 잘라내는 기계를 통해 공급됩니다.

그런 다음 잔디를 큰 v/length로 말아서 포장합니다. 그런 다음 롤은 도매업체로 배송됩니다.

설치

인조잔디의 설치와 유지관리는 시공 못지않게 중요합니다.

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콘크리트 또는 압축된 토양인 설비의 기초는 불도저로 평평하게 한 다음 인조잔디의 프로필. 스팀 롤러. 잔디가 공급되면 고르지 않은 표면이 여전히 분명합니다.

실외 적용의 경우, 하부 표면이 빗물을 거의 흡수할 수 없으므로 복잡한 배수 시스템을 설치해야 합니다.

잔디 시스템은 채워지거나 채워지지 않을 수 있습니다. 채워진 시스템은 일단 설치되면 부서진 코르크, 고무 알갱이 또는 모래(또는 혼합물)와 같은 재료가 잔디 위에 퍼지고 섬유 사이에서 긁어내도록 설계되었습니다. 이 소재는 섬유의 잎사귀를 지지하는 데 도움이 되며, 천연 잔디 표면 아래의 흙과 같은 느낌을 주는 표면을 제공합니다. 그러나 채워진 시스템에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 코르크와 같은 충전재가 부서지거나 충전재가 먼지로 오염되어 압축될 수 있습니다. 두 경우 모두 블레이드는 더 이상 지원되지 않습니다. 유지 관리를 위해 모든 충전재를 제거하고 교체해야 할 수 있습니다.

품질 관리

인조잔디의 사용률이 높고 프로 운동선수들의 끊임없는 검사로 인해 신제품은 개발되면서 수많은 테스트를 거쳐야 합니다. 1994년에 미국 재료 시험 협회(ASTM)는 인조 잔디 시스템의 시험을 위한 표준 방법 목록을 발표했습니다. 잔디 시스템의 특성에 대한 24가지 이상의 테스트가 포함되어 있습니다.

ASTM 테스트의 일환으로 뒷면 패브릭의 강도 테스트를 거쳤습니다. 개별 다발 또는 블레이드를 분리하는 데 필요한 힘도 측정됩니다. 터프트 잔디에서 이 테스트는 일반적으로 관련된 접착제의 강도를 측정합니다. 잔디가 마모에 얼마나 강한지 테스트하기 위해 ASTM은 스프링 강으로 만든 연마 헤드 아래에서 직물을 테스트할 것을 권장하는 반면 다른 ASTM 테스트는 잔디가 플레이어에게 얼마나 마모되는지 측정합니다. 또한 ASTM에는 잔디 시스템의 충격 흡수성을 측정하는 테스트가 있으며 게임 또는 장기간의 토너먼트 플레이 중에 잔디가 얼마나 잘 서 있는지 확인하는 테스트도 있습니다.

제조 과정에서도 여러 가지 품질 검사가 수행됩니다. 예를 들어, AstroTurf Incorporated에 따르면 다음과 같은 품질 검사가 수행됩니다. 19개 원료 검사, 8개 압출 검사, 6개 미완성 직물, 14개 완성 직물 검사.

부산물/폐기물

결함이 있는 인조 잔디 배치는 손상된 나일론 원사와 마찬가지로 폐기됩니다. 완성된 잔디는 일반적으로 재활용되지만 인조 잔디로 재사용되지는 않습니다. 설치 현장에서 제거된 흙은 매립지로 옮겨져 폐기됩니다. 마모된 오래된 잔디는 일반적으로 재활용됩니다.

인조 잔디와 생물학적 잔디의 환경적 영향에 대한 논쟁은 계속됩니다. 둘 다 많은 양의 물 유출을 일으켜 하수 문제를 가중시킵니다. 화학 공정은 인조 잔디의 원료 제조에 사용되지만 경기장에 사용되는 대부분의 생물학적 잔디는 유지 관리를 위해 비료 및 살충제 형태의 화학 물질이 필요합니다.

미래

인조 잔디 및 생물학적 잔디 시스템의 엔지니어링 및 설계는 지속적으로 개선되고 있습니다. 새로운 경기장이 건설됨에 따라 소유자와 건축가는 구조에 보다 고풍스러운 느낌을 주기 위해 노력합니다. 이는 일반적으로 생물학적 잔디를 사용할 수 있는 돔이나 돔이 없음을 의미합니다.

최근 인조 잔디 설치에는 경제적 및 환경적 요구를 모두 충족시키는 새로운 발전이 포함되었습니다. 대형 저장 탱크는 실외 설치 아래에 건설됩니다. 표면에서 흘러나온 물은 탱크에 저장되어 나중에 연습장이나 인근 잔디에 물을 주는 데 사용됩니다.

또 다른 최근 개발은 채워진 잔디와 생물학적 잔디의 잡종입니다. 인조잔디는 일단 설치되면 고무나 모래가 아닌 흙으로 채워진다. 그런 다음 잔디 종자를 토양에 심고 인조 잔디보다 높은 높이로 육성 및 재배합니다. 결과적인 조합은 생물학적 잔디의 느낌, 모양 및 편안함과 인조 잔디의 찢어짐 및 디봇에 대한 탄력성 및 저항성을 결합합니다. 물론 두 시스템의 모든 유지 관리도 필요하며 대부분의 실내 응용 프로그램에는 적합하지 않습니다.

자세히 알아보기

책

슈미트. 자연 및 인공 경기장:특성 및 안전 기능. 포틀랜드:Book News, Inc., 1990.

기타

"제조정보." AstroTurf 웹 페이지. 2001년 12월. .

윌슨, 니콜라스. 채워진 인조 잔디와 기존 대안의 비교. 포틀랜드:2000.

스티븐 게리에로