[发明专利]耐火人造草皮

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享受申请日为2011年4月18日申请号为61/476,599的美国临时专利申请的优先权，其整体通过引用引入本文。

技术领域

本发明涉及一种人造草皮体系并且特别涉及一种在填充物中利用耐火材料的人造草皮体系。

背景技术

人造草皮体系（也称为人造/合成草）已经成为一种流行的天然草地场的替代品。这些人造草皮体系通常包括由聚乙烯（“PE”）组成的纤维，或者其他传统聚合物基纤维（包括，但是不限于聚丙烯（“PP”）和聚酰胺（“PA”）），和一种通常包括，在其他成分中间，SBR橡胶/弹性材料的颗粒填充物。虽然这些材料在结构和审美上可行，但是在许多情况下，他们可能带来与火，以及其后燃烧产生的潜在有毒副产物依次（在一些体系中）扩散相关的问题。

聚合物纤维本身是可燃的并且能导致成为草皮失火的初级点火燃料。的确，这种纤维会燃烧产生热并且快速，和一旦所有聚合物燃料消耗完会自动熄灭，并且，如果不含有，会全方位向下烧至填充物水平。

除了纤维，填充物的橡胶/弹性组分，和一些橡胶一起，同样像纤维一样存在燃烧的危险。例如，一旦被纤维失火点燃，这种橡胶其实燃烧的时间比初始纤维支持燃烧的时间更长。相应地，特殊橡胶的燃烧能放出大量浓重的黑烟，这些黑烟在有限空间里是有毒的，例如，室内田径场。

许多合成草体系如今通过ASTM D2859和ASTM E648测试，或者其他等同或类似的标准测试协议进行测试。所有这些测试能提供给人造草皮体系的购买者测试结果，这些测试结果表明特定的草皮体系是否相对安全。然而，许多合成草体系不能通过一种或多种这样的测试，或者仅仅得到II级证明。

因此，需要一种能充分遏制火灾但不会过分影响特定人造草皮体系使用性能的人造草皮体系。

本发明为了解决上述忧虑/问题。

发明内容

本发明的一个实施方案中，提供一种人造草皮体系，其包括一种关联有和散布有填充材料的并且在各单根纤维之间的阻燃材料。虽然该阻燃材料表现为遍及在填充物中，但是其他方面，如所有或更大的其达到或接近在填充物内（如接近或在填充物上面）特定水平的浓度也是预期的。的确，在另一个优选的实施方案中，阻燃材料可事实上包含大部分或所有实际填充材料——从而起到消防安全，和典型地与传统填充材料相关的所需要的可玩性（playability）的双重作用。

在一个优选的实施方案中，阻燃材料包括一种无机盐，和更特别的一种无机盐，以粒料形式。可以设想这样的粒料能够配制成特定范围的筛网网目尺寸和密度以便于在填充物中将其保持在所需位置的实施的定位（如达到或接近其上表面），并且，反过来，接近合成纤维的另外上面/裸露的末端。

例如，粒料的筛网网目尺寸能与填充物中使用的橡胶/弹性材料的筛网网目尺寸接近地匹配，并且，更特别地，橡胶/弹性材料的筛网网目尺寸达到或接近填充物的上表面。还设想制成的阻燃材料的量以不会不利地影响特定合成草皮体系期望和/或需要的可接受的G-Max和/或其他填充物需要的压实/回弹性特性。

此外，鉴于人造草皮体系经常被放置在外面，并且鉴于盐和有机盐是水溶性的，可以设想阻燃材料被封装在耐水材料中，如PE，PP或聚对苯二甲酸乙二醇酯（“PET”），以避免这种盐无意中暴露过量水（即，雨）中时溶解。当然本发明中其他的封装材料也可以被设想只要这种材料能排除水/潮湿不会无意中穿透封装的阻燃材料，并且，提供的这种材料的熔融温度至少等于邻近的或最接近放置的合成纤维的燃烧的温度。相应地，由于本发明的阻燃材料封装在耐水材料里，阻燃材料将与其他的材料（沙，橡胶，软木，等）在颗粒填充物中保持休眠的状态，除非并且直到热源（即，火）足够热将涂层熔化。虽然不是必要的，本发明还设想保护涂层包括有以相关填充物的特定颜色（或任何其他需要的颜色）混合的彩色颜料，并且如果需要，还可以使其稳定化而抗紫外线（即，阳光）分解。

如果在人造草皮体系上有火点燃，封装材料，达到或接近火将熔融，将阻燃材料暴露于火焰中——起到熄灭火焰的功能。的确，随着封装材料的熔融，熔融的材料（PE/PET）在熔融的地方和周围形成屏障。这种屏障反过来建立火不能蔓延出去的边界，因为熔融的PE/PET填充了在填充物的颗粒材料之间的空隙，反过来又阻断火焰的氧源，因而熄灭火和火灾蔓延。

根据本发明这些方面的人造草皮体系将导致阻燃性质和性能的显著的改进。

可以理解上述本发明的方面和目标是可组合的，并且对于本领域技术人员来说阅读下面的附图说明和说明书的详细描述后，本发明其他的优点和方面将是很明显的。