Наполнитель травмобезопасного покрытия Российский патент 2024 года по МПК E01C5/22 E01C13/06 E01C15/00 

Изобретение относится к области строительства, в частности к наполнителю травмобезопасных покрытий, укладываемых на различные поверхности на территориях, расположенных, как в помещениях, так и на улице, например, для игры детей, занятия спортом, парковых зон, зон отдыха и тому подобное и может использоваться для получения нижнего слоя различных травмобезопасных покрытий, в частности на которые может попасть пользователь после падения, включая падение с оборудования, зон на которых осуществляется лазание, торможение и остановка - горки, скаты, тоннели, элементы геопластики и искусственного рельефа. Слой, изготовленный из заявленного наполнителя может использоваться как амортизирующее основание под последующие слои покрытий.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является наполнитель цветного покрытия, выполненный в виде крошки из эластичного материала черного цвета фракцией 1,0-50,0 мм, в который при его изготовлении добавлен цветной краситель, при этом дополнительно содержит два слоя, предварительно и последовательно сформированных на его поверхности нанесением текучих материалов при их последующем затвердевании: первый слой, нанесенный непосредственно на крошку, в виде полиуретановой композиции, пигментного или пастообразного красителя более светлого тона, чем цветной краситель, в соотношении к материалу 10:(0,2-0,5):(0,1-0,5), и второй окрашивающий слой в виде смеси полиуретановой композиции, пигментного или пастообразного цветного красителя в соотношении к материалу 10:(0,1-0,2):(0,01-0,5), (см. источник: RU 138683 U1, опубликованный 20.03.2014).

Недостатками известного наполнителя являются то, что со временем при интенсивном использовании покрытие, произведенное с использованием такого наполнителя, начинает выкрашиваться, а также наполнитель дает недостаточные амортизационные свойства произведенному из него покрытию, и обладает низкой экологичностью, прочностью, вследствие разрушения, получаемого покрытия.

Проблема, решаемая заявленным изобретением, заключается в возможности производства из наполнителя слоя травмобезопасного покрытия, которое может использоваться, как амортизирующее основание под последующие слои покрытий или как часть покрытия, при этом наполнитель придает получаемому травмобезопасному покрытию высокие амортизационные свойства и одновременно износостойкость.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в обеспечении улучшенных амортизационных свойств производимого из заявленного наполнителя травмобезопасного покрытия, за счет совместного использования двух компонентов наполнителя в виде двух видов компонентов - гранулированного этиленвинилацетата (ЭВА) и резиновых гранул в заявленных диапазонах количеств и фракционных размеров, позволяющих одновременно проявлять как упругие, так и жесткие свойства производимого травмобезопасного покрытия, которое в результате обладает повышенной износостойкостью с одновременным улучшением амортизационных свойств, также технический результат заключается в улучшении экологической ситуации, за счет утилизации отходов многотоннажных производств из термопластов - этиленвинилацетатов (ЭВА).

Заявленный технический результат достигается за счет того, что наполнитель травмобезопасного покрытия состоит из двух компонентов, причем первый компонент наполнителя представляет собой гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 мм до 50 мм, а второй компонент - резиновые гранулы с размером фракций от 1 мм до 8 мм, при этом количество компонентов на 1 квадратный метр и толщине слоя травмобезопасного покрытия равного 10 мм составляет:

- ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг;

- резиновые гранулы от 1,2 кг до 5,4 кг.

В частном выполнении резиновые гранулы получены путем переработки изношенных шин и резинотехнических изделий (РТИ).

В частном выполнении гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) получен из сырья подлежащего утилизации.

Полученный при производстве из заявленного наполнителя слой материала травмобезопасного покрытия выполняет амортизирующую функцию и является износостойким, травмобезопасным.

Гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) получен путем переработки (измельчение, дробление) в фракционные гранулы сырья подлежащего утилизации. Резиновые гранулы получены путем переработки изношенных шин и резинотехнических изделий (РТИ).

На основании проведенных испытаний установлено, что количество, из расчета на 1 м² площади получаемого травмобезопасного покрытия при толщине слоя 10 мм, наполнитель с гранулами ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг с размером фракций от 1 мм до 50 мм и с резиновыми гранулами в количестве от 1,2 кг до 5,4 кг с размером фракций от 1 мм до 8 мм обеспечивает в полученном слое плотное соприкосновение гранул двух видов к друг другу гранями, обеспечивая оптимальные амортизационные свойства получаемого травмобезопасного покрытия, а также наносимого поверх нее последующего слоя покрытия, за счет совместного использования, в одном слое травмобезопасного покрытия, наполнителя с двумя видами компонентов - гранул ЭВА и резины в указанных диапазонах, позволяющих одновременно проявлять как упругие, так и жесткие свойства получаемого травмобезопасного покрытия, в результате у полученного покрытия проявляются повышенная износостойкость с одновременным улучшением амортизации.

При показателях количества резиновых гранул ЭВА выше 0,9 кг в наполнителе приведет к тому, что полученная при смешивании наполнителя со связующим затвердевшая масса может быть менее плотной, не обеспечивая надежность и достаточную амортизацию.

При показателях количества гранул ЭВА ниже 0,1 кг в наполнителе существенно снизит амортизирующие свойства получаемого травмобезопасного покрытия, также появляется избыток требуемого связующего, которое может не равномерно распределяться по массе. Избыток связующего, например, полиуретанового клея приводит к образованиям локальных участков с ярко выраженной отвердевшей структурой. Возможно появление шишек и вздутия в массе.

На основании проведенных испытаний полученного из заявленного наполнителя слоя травмобезопасного покрытия было выявлено, что при размере фракций гранул ЭВА меньше 1 мм указанное травмобезопасное покрытие будет проявлять недостаточные демпфирующие и амортизирующие свойства.

А при размере фракций гранул ЭВА больше 50 мм производимый из наполнителя слой травмобезопасного покрытия также будет проявлять недостаточные демпфирующие и амортизирующие свойства, в связи с недостаточной плотностью.

Количество резиновых гранул - от 1,2 кг до 5,4 кг обеспечивает в производимом из наполнителя травмобезопасном покрытии плотное соприкосновение друг к другу гранул гранями при добавлении связующего и создает монолитную массу.

При показателях количества резиновых гранул выше 5,4 кг приведет к тому, что произведенное из наполнителя покрытие может разрушаться (крошиться), не обеспечивая надежность и достаточную амортизацию.

При показателях количества резиновых гранул ниже 1,2 кг приведет к тому, что в произведенном из наполнителя покрытии появится избыток требуемого для производства травмобезопасногого покрытия связующего, который может неравномерно распределяться по массе. Избыток полиуретанового связующего, например, полиуретанового приводит к образованиям локальных участков с ярко выраженной отвердевшей структурой. Возможно появление шишек и вздутия в массе. Наличие чрезмерного связующего в массе приводит к отсутствию травмобезопасных и амортизирующих характеристик.

Для обеспечения максимальных демпфирующий свойств, амортизации и износостойкости слоя материала травмобезопасного покрытия фракционный состав наполнителя, содержащего два типа гранул, должен быть: ЭВА - размер фракций от 1 мм до 50 мм и резиновых гранул, размером фракций от 1 мм до 8 мм. На основании проведенных испытаний наполнителя было выявлено, что при размере фракций резиновых гранул меньше 1 мм производимый из такого наполнителя слой покрытия будет проявлять недостаточные демпфирующие и амортизирующие свойства.

При размере фракций резиновых гранул больше 8 мм производимый из такого наполнителя слой травмобезопасного покрытия также будет проявлять недостаточные демпфирующие и амортизирующие свойства, в связи с недостаточной плотностью слоя.

Полученное из заявленного наполнителя травмобезопасное покрытие может быть уложено на различные поверхности на территориях, расположенных, как в помещениях, так и на улице, может быть использовано на твердом основании (асфальтовые, бетонные) так и на уплотненном основании из щебня (отсева), а также в различных формах и форма-комплектах.

Гранулированный этиленвинилацетат (обозначение EVA или ЭВА) может использоваться от производителя ООО «РАББЕР ДАСТ ПРОДАКШН», полученный из сырья подлежащего утилизации или аналоги. Материал ЭВА отличается высоким уровнем экологической безопасности.

Резиновые гранулы, полученные путем переработки изношенных шин и РТИ в резиновую в крошку (фракционные гранулы) могу использоваться от производителей -ООО «РАББЕР ДАСТ ПРОДАКШН», ООО «Гамбит», ООО «Орис Пром», ООО «Дмитровский завод РТИ или аналоги.

Для изготовления из заявленного наполнителя травмобезопасного покрытия в миксере, например, используя бочковой миксер, перемешивают до однородной массы связующее вещество в необходимом количестве с наполнителем, содержащим гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) в количестве от 0,1 кг до 0,9 кг с размером фракций от 1 мм до 50 мм и резиновые гранулы в количестве от 1,2 кг до 5,4 кг с размером фракций от 1 мм до 8 мм.

Полученная смесь выкладывается на твердое, подготовленное основание/поверхность, например, асфальтовые, бетонные, обработанные грунтовкой (Праймер). Массу выравнивают и уплотняют ручным способом при помощи полиуретановых валиков, терок, кельм, гладилок до требуемой толщины и выдерживают до полного отвердевания.

Получаемое из заявленного наполнителя с гранулированным этиленвинилацетатом (ЭВА) в количестве от 0,1 кг до 0,9 кг с размером фракций от 1 мм до 50 мм и резиновыми гранулами в количестве от 1,2 кг до 5,4 кг с размером фракций от 1 мм до 8 мм травмобезопасное покрытие состоит из слоя выполняющего амортизирующую функцию и являющегося износостойким, травмобезопасным.

Следующие примеры приведены для того, чтобы предоставить специалистам в данной области техники полное раскрытие изобретения и предназначены только для примера, а не для ограничения изобретения.

Пример 1.

Наполнитель травмобезопасного покрытия, выполнен в виде двух компонентов при этом в первый компонент наполнителя представляет собой гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 мм до 50 мм, а второй компонент - резиновые гранулы с размером фракций от 1 мм до 8 мм, при этом количество компонентов на 1 квадратный метр и толщине слоя травмобезопасного покрытия равного 10 мм составляет:

- ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг;

- резиновые гранулы от 1,2 кг до 5,4 кг.

Резиновые гранулы могут быть получены путем переработки изношенных шин и резинотехнических изделий (РТИ).

Гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) получен из сырья подлежащего утилизации.

Наполнитель предназначен для производства травмобезопасного покрытия путем смешивания связующего вещества - например полиуретанового клея в количестве на 1 м² площади получаемого слоя материала при толщине слоя 10 мм, затвердевшее связующее вещество - полиуретановый клей в количестве, например от 1,1 кг до 1,5 кг с гранулированным этиленвинилацетатом (ЭВА) в количестве от 0,1 кг до 0,9 кг с размером фракций от 1 мм до 50 мм и с резиновыми гранулами в количестве от 1,2 кг до 5,4 кг с размером фракций от 1 мм до 8 мм.

Травмобезопасное покрытие может быть уложено на различные поверхности на территориях, расположенных, как в помещениях, так и на улице, может быть использовано на твердом основании (асфальтовые, бетонные) так и на уплотненном основании из щебня (отсева), а также в различных формах и форма-комплектах.

Количество наполнителя травмобезопасного покрытия площадью 1 м². толщиной

10 мм.

Пример 2

Двухслойное травмобезопасное покрытие, состоящее из нижнего слоя материала и верхнего слоя материала, в котором нижний слой материала выполнен из заявленного наполнителя и содержит, гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 мм до 50 мм и резиновые гранулы с размером фракций от 1 мм до 8 мм, при этом количество на 1 квадратный метр и толщине нижнего слоя 10 мм составляет:

- ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг;

- резиновые гранулы от 1,2 кг до 5,4 кг,

Наполнитель нижнего слоя смешивается необходимым количеством связующего, например, полиуретанового клея от 1,1 кг до 1,5 кг (количество на 1 квадратный метр и толщине нижнего слоя 10 мм);

Верхний слой материала содержит смесь затвердевшего связующего вещества -полиуретановый клей в количестве от 1,2 кг до 1,7 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с гранулированными этилен-пропиленовыми каучуками (ЭПДМ) в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или с вулканизированными термоэластопластами (ТПВ) в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или с термопластичным вулканизированным каучуком в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или смесь затвердевшего связующего вещества -полиуретановый клей в количестве от 1,2 кг до 1,8 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с резиновыми гранулами в количестве от 5 кг до 7 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм и красящими пигментами в количестве от 0,2 кг до 0,45 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, при этом нижний слой материала и верхний слой материала связаны между собой с образованием единого монолитного двухслойного покрытия.

Указанные слои связаны между собой с помощью грунтовки, в качестве грунтовки используют преполимер дифенилметандиизоцианата (МДИ) или смесь полиуретанового связующего на основе преполимер дифенилметандиизоцианата (МДИ) в количестве 0,5 кг до 1,5 кг, в зависимости от пористости основания. В качестве растворителя применен скипидар или уайт-спирит или сольвент или бензин.

Для получения нижнего слоя материала площадью 1 м². толщиной 10 мм требуется следующее количество компонентов наполнителя:

Пример 3.

Заявленный наполнитель травмобезопасного покрытия может использоваться при производстве многослойного травмобезопасного покрытия, состоящего из нижнего, среднего и верхнего слоев, в котором нижний слой представляет собой затвердевшее связующее вещество в смеси с первым компонентом наполнителя, который представляет собой гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 мм до 50 мм, и вторым компонентом - резиновые гранулы с размером фракций от 1 мм до 8 мм, при этом количество компонентов на 1 квадратный метр и толщине слоя травмобезопасного покрытия равного 10 мм составляет:

- ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг;

- резиновые гранулы от 1,2 кг до 5,4 кг,

средний слой представляет собой затвердевшее связующее вещество - полиуретановый клей в количестве от 1,2 кг до 1,8 кг на 1 квадратный метр и толщине слоя 10 мм в смеси с резиновыми гранулами в количестве от 5 кг до 7 кг на 1 квадратный метр и толщине слоя 10 мм с размером фракций от 1 мм до 8 мм,

верхний слой содержит смесь затвердевшего связующего вещества полиуретановый клей в количестве от 1,2 кг до 1,7 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с гранулированными этилен-пропиленовыми каучуками (ЭПДМ) в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или с вулканизированными термоэластопластами (ТПВ) в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или с термопластичным вулканизированным каучуком в количестве от 9 кг до 11 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм или смесь затвердевшего связующего вещества - полиуретановый клей в количестве от 1,2 кг до 1,8 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с резиновыми гранулами в количестве от 5 кг до 7 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, с размером фракций от 1 мм до 5 мм и красящими пигментами в количестве от 0,2 кг до 0,45 кг на 1 квадратный метр и толщине верхнего слоя 10 мм, при этом нижний слой материала и верхний слой материала связаны между собой с образованием единого монолитного покрытия.

Для получения нижнего слоя материала площадью 1 м². толщиной 10 мм требуется следующее количество компонентов наполнителя:

Были проведены испытания образцов произведенных из заявленного наполнителя травмобезопасных покрытий, в результате которых был отмечен неожиданный синергетический эффект обусловленный определенным количеством в соответствии с заявляемыми диапазонами соотношений компонентов, а также диапазонами размеров выбранных фракций, что привело к повышению надежности, травмобезопасности покрытия, а также повышению его амортизационных свойств с одновременной износостойкостью, за счет совместного использования в одном слое покрытия двух видов гранул - ЭВА и резиновых в указанных диапазонах, позволяющий одновременно проявлять как упругие, так и жесткие свойства нижнего слоя.

Изобретение относится к области строительства, в частности к наполнителю травмобезопасных покрытий, укладываемых на различные поверхности на территориях, расположенных как в помещениях, так и на улице. Наполнитель травмобезопасного покрытия состоит из двух компонентов. Первый компонент наполнителя представляет собой гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 до 50 мм, второй компонент - резиновые гранулы с размером фракций от 1 до 8 мм. При этом количество компонентов на 1 квадратный метр при толщине слоя травмобезопасного покрытия, равного 10 мм, составляет: указанный гранулированный ЭВА от 0,1 до 0,9 кг; указанные резиновые гранулы от 1,2 до 5,4 кг. Технический результат - повышение износостойкости с одновременным улучшением амортизационных свойств травмобезопасного покрытия, утилизация отходов. 2 з.п. ф-лы. 29 табл., 3 пр.

1. Наполнитель травмобезопасного покрытия, состоящий из двух компонентов, отличающийся тем, что первый компонент наполнителя представляет собой гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) с размером фракций от 1 мм до 50 мм, а второй компонент - резиновые гранулы с размером фракций от 1 мм до 8 мм, при этом количество компонентов на 1 квадратный метр при толщине слоя травмобезопасного покрытия, равного 10 мм, составляет:

- ЭВА от 0,1 кг до 0,9 кг;

- резиновые гранулы от 1,2 кг до 5,4 кг.

2. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что резиновые гранулы получены путем переработки изношенных шин и резинотехнических изделий (РТИ).

3. Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что гранулированный этиленвинилацетат (ЭВА) получен из сырья, подлежащего утилизации.