(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は人工芝充填材の形成方法を提供する。当該方法は、ゼオライト（沸石）原鉱を提供する工程（１０１）（３１）と、ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解する工程と、ゼオライト断片から微孔性のゼオライトミネラルを選択する工程（１０３）であって、当該選択の選択基準としてミネラルの比表面積を用いて当該選択を実行することにより、人工芝充填材（４１２）を提供する工程とを有している。
2020521903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工芝充填材であって、
１．５ｍｍ未満の選択された粒度および１５％と２０％との間の多孔率を有する微孔性ゼオライトミネラルを有し、
前記微孔性ゼオライトミネラルは、粒子の７０％〜９０％が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の粒度を有し、粒子の１０％〜３０％が０．４ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有する、
人工芝充填材。
【請求項２】
前記微孔性ゼオライトミネラルのうちせいぜい０．６％が、１００メッシュスクリーンで保持可能でない、請求項１に記載の人工芝充填材。
【請求項３】
前記微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４との間の硬度を有する、請求項１または２に記載の人工芝充填材。
【請求項４】
前記微孔性ゼオライトミネラルの水分レベルは６％未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の人工芝充填材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の人工芝充填材の、人工芝用の人工芝充填物としての使用。
【請求項６】
人工芝充填材を形成する方法であって、
ゼオライト原鉱を提供する工程と、
前記ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解する工程と、
前記ゼオライト断片から微孔性ゼオライトミネラルを選択する工程であって、前記選択の選択基準として前記微孔性ゼオライトミネラルの比表面積を用いて前記選択を実行することにより、前記人工芝充填材を提供する工程とを有する、
方法。
【請求項７】
前記選択基準は、前記比表面積が所定の最大比表面積より小さいものであることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
大気温度の下に所定の最低速度で前記微孔性ゼオライトミネラルの水分を放出可能な比表面積として、前記微孔性ゼオライトミネラルの最大比表面積を決定する工程を更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記選択は、
前記最大比表面積に対応するゼオライト粒度を決定する工程と、
粉砕装置を提供する工程と、
前記ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解するため、前記粉砕装置を用いて前記ゼオライト原鉱を粉砕する工程と、
前記所定の粒度に従って前記粉砕装置のパラメータを設定する工程と、
前記微孔性ゼオライトミネラルを選択するため、前記粉砕装置で前記ゼオライト断片を繰り返し粉砕およびスクリーニングする工程とを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ゼオライト断片は最大サイズ５／８インチを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ゼオライト原鉱の分解工程は、前記ゼオライト原鉱を一次破砕機で破砕する工程を有し、前記粉砕装置は二次破砕機およびスクリーニング装置を有し、前記パラメータは、前記スクリーニング装置のデッキ数と、前記スクリーニングする工程において前記スクリーニングが繰り返される回数と、前記スクリーニング装置の振動を引き起こす加振力と、傾斜および／または水平スクリーニングと、前記一次破砕機および前記二次破砕機の分解比とのうち少なくとも１つを有する、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記粉砕の前に、前記小さいゼオライト断片をドライヤーで乾燥させる工程を更に有する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記微孔性ゼオライトミネラルを所定の形状に成形する工程を更に有し、前記最大比表面積は、前記所定の形状を有する前記微孔性ゼオライトミネラルの日射反射率に基づいて決定される、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記人工芝充填材は前記微孔性ゼオライトミネラルである、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ゼオライト原鉱の多孔率は１５％と２０％との間であり、前記最大比表面積は２０ｍ２／ｇと３５ｍ２／ｇとの間である、請求項７〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記大気温度は４０℃と６０℃との間または１００℃未満である、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
湿度の存在下に前記微孔性ゼオライトミネラルが前記湿度を吸収するように、前記最大比表面積を決定する工程を更に有する、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記微孔性ゼオライトミネラルのうちせいぜい０．６％が、１００メッシュスクリーンで保持可能でない、請求項６〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４との間の硬度を有する、請求項６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記微孔性ゼオライトミネラルは０．５ｍｍと１．２ｍｍとの間または０．９ｍｍと１．２ｍｍとの間の粒度を有する、および／または前記ゼオライト原鉱の多孔率は１５％と２０％との間である、請求項６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記微孔性ゼオライトミネラルは、粒子の７０％〜９０％が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の粒度を有し、粒子の１０％〜３０％が０．４ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有し、前記微孔性ゼオライトミネラルの水分レベルは６％未満である、請求項６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
人工芝の温度を管理する方法であって、
選択された比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを提供することと、
前記微孔性ゼオライトミネラルを前記人工芝の充填材として使用することとを有する、
方法。
【請求項２３】
前記微孔性ゼオライトミネラルは所定の輝度の色を有し、前記比表面積は前記所定の輝度に基づいて選択される、請求項６〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
人工芝であって、パイルおよび人工芝充填物を含む人工芝カーペットを有し、
前記人工芝カーペットは基材を有し、前記人工芝カーペットは更に人工草繊維を有し、前記人工草繊維は前記基材に房状に取り付けられ、前記人工草繊維は前記基材に固定され、前記人工芝充填物は選択された比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを有する、
人工芝。
【請求項２５】
前記人工芝はスプリンクラーシステムを更に有する、請求項２４に記載の人工芝。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工芝、特に充填材を有する人工芝および人工芝用の充填材に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工芝または人工草は、草の代わりに使用される繊維製の表面物である。人工芝の構造は当該人工芝が草に似た外観を有するように設計される。人工芝は、一般的に、サッカー、アメリカンフットボール、ラグビー、テニス、ゴルフ、などのスポーツ用、あるいは運動場または練習場用の表面物である。更に、人工芝は造園用に使用されることも多い。
【０００３】
しかし、人工芝の表面の温度を制御するための方法およびシステムが必要とされている。（特許文献１）は、高温での人工芝の使用を最適化する吸着および／または脱着効果を可能にするための、人工芝の外側表面の組成物を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ  ９４６８９０５  Ｂ２
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、独立クレームにおいて、人工芝、人工芝充填材を形成するための方法、および人工芝充填材の使用を提供する。従属クレームにおいて実施形態が提供される。
【０００６】
いくつかの実施形態において、人工芝充填材を形成する方法が提供される。当該方法は、ゼオライト原鉱を提供する工程と、ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解する工程と、ゼオライト断片から微孔性ゼオライトミネラルを選択する工程であって、ミネラルの選択の選択基準としてミネラルの比表面積を用いて当該選択を実行することにより人工芝充填材を提供する工程とを有する。その結果、ゼオライト断片の一部が人工芝充填材に使用されるゼオライトミネラルとして選択される。すなわち、人工芝充填材を形成する方法が提供される。当該方法は、ゼオライト原鉱を提供する工程と、ミネラルの比表面積に関する選択基準を用いてゼオライト原鉱から微孔性ゼオライトミネラルを選択することによって人工芝充填材を提供する工程とを有している。
【０００７】
ゼオライト原鉱は、ゼオライト原鉱源次第で種々の多孔率を有する天然ミネラルであってもよい。本発明の１つの実施形態においては、ゼオライト断片を得るためのゼオライト原鉱は１５％と２０％の間の多孔率を有しているので、得られる微孔性ゼオライトミネラルも１５％と２０％の間の同じ多孔率を有している。
【０００８】
例えば、選択はミネラルの粒状物を粒度によって選別することにより行ってもよい。すなわち、所定の最大粒度超の粒度を有する粒状物は拒否または濾過して排除し、最大粒度未満の粒度を有する粒状物が微孔性ゼオライトミネラルを形成するように行ってもよい。
【０００９】
人工芝は、スポーツ競技場、造園、建物の屋上緑化など数多くの応用に使用できる。しかし、例えば競技場において、人工芝の外側表面は、斯かる外側表面を最適な使用条件に維持する際の問題となる悪天候および温度変化の制約を受けやすい。斯かる問題を解決するため、本方法は、目的に適ったゼオライトミネラルの選択を提供する。斯かる選択により人工芝充填材の特定の目的に応じることが可能となるが、斯かる目的は比表面積を通して制御可能である。１つの例示的目的は、人工芝の使用を悪天候および高温の枠内で可能にすることである。
【００１０】
ミネラルの比表面積の決定は、ゼオライトミネラルの生産加工を管理するにあたり特に関連性を有している。比表面積の性質はゼオライトの使用全体にとって決定的特徴となり得るのであるから、比表面積はゼオライトミネラルの品質の決定を可能にする重要な基準である。特に、選択された微孔性ゼオライトミネラルを人工芝充填材として使用することにより、人工芝の実際の性能に影響を与えることができる。
【００１１】
人工芝充填材は、人工芝繊維の底部を覆う物質である。本開示の人工芝充填材の使用は更に数多くの利点を有している。例えば、人工芝充填材は人工芝繊維を直立させるのに役立つ。更に、人工芝充填材は歩行または走行からのインパクトを吸収し、実際の芝が与えるのと同様な経験を提供する。人工芝充填材は、人工芝カーペットを上から押し付けることにより当該カーペットを平らでしかも適切な場所に維持できる。
【００１２】
多孔性ゼオライトミネラルの選択には、例えば、ゼオライト原鉱を粉砕してゼオライトミネラルのグループを取得する工程が含まれる。斯かるグループの中の各グループの比表面積が決定または測定されてもよい。測定された比表面積に基づいて、選択基準を満たすグループが微孔性ゼオライトミネラルを形成するのに選択されてもよい。比表面積は、例えば、ブルナウアー・エメット・テラー（ＢＥＴ）技術を用いた吸着により測定されてもよい。この方法は、粒状物の微細構造の表面および内部組織の測定にとって有利である。
【００１３】
選択基準とは、ゼオライトミネラルの比表面積が本出願の方法の微孔性ゼオライトミネラルを形成するのに選択されるべきか否かを決定する基礎となる規則（例えば、分類規則）を意味する。
【００１４】
１つの実施形態では、選択基準には、比表面積が所定の最大比表面積よりも小さいことも含まれる。充填材には、比表面積に上限を設けることなく、ゼオライトミネラルの非均一な組み合わせが含まれてもよい。斯かる実施形態は、実施が容易である（ミネラル製造に反復処理が関係する場合には特にそうである）ので更に有利である。
【００１５】
１つの実施形態では、本出願の方法には、大気温度下にミネラルの水分を所定の最低速度で放出できる比表面積としてミネラルの最大比表面積を決定する工程も更に含まれる。この実施形態では、微孔性ミネラルにより水の放出が徐々に行えるので、表面への給水後、水分の急速な蒸発が回避される。その結果、大気温度と比較し、競技場の表面レベルで低い温度を維持できるようになる。例えば、水分の徐放により、蒸発による冷却が漸進的に行える。従って、競技場の表面を潤すのに通常必要とされる水分量が削減できる。
【００１６】
本出願によるミネラル粒状物構造の選択により、ミネラル表面を取り囲む結合水の形成およびファンデルワールス力の弱い力によるその維持が可能となる。その結果、特に大気温度の下に、水分の放出または脱着が容易となる（例えば、水分を脱着するのに太陽エネルギーがあれば十分である）。結合水が放出されるに従い、大気温度下に粒状物内の水分が粒状物表面に移され、それが水蒸気に変換される。その結果、所定の時間における水分の徐放が可能となり、人工芝の表面の冷却も可能となる。
【００１７】
１つの実施形態では、上記選択は、最大比表面積に対応するゼオライト粒度を決定する工程と、粉砕装置を提供する工程と、ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解する工程と、所定の粒度に従って粉砕装置のパラメータを設定する工程と、微孔性ゼオライトミネラルを選択するため、粉砕装置でゼオライト断片を繰り返し粉砕およびスクリーニングする工程とを有する。粒度とは、個々の粒状物の直径（例えば、最大直径）を意味する。
【００１８】
繰り返し粉砕およびスクリーニングする工程は、粉砕とスクリーニングの反復工程を有してもよい。一例として、スクリーニング工程は複数のスクリーニングを有してもよい。複数のスクリーニングは、同じタイプのスクリーニングであっても異なるタイプのスクリーニングであってもよい。例えば、複数のスクリーニングのうちの１つのスクリーニングは傾斜スクリーニングを有し、複数のスクリーニングのうちの別のスクリーニングは水平スクリーニングを有してもよい。複数のスクリーニングにより、得られる微孔性のミネラルの最適な除塵が可能となる。
【００１９】
１つの実施形態では、ゼオライト断片は１２ｍｍと１９ｍｍとの間の最大粒度を有する。
【００２０】
１つの実施形態では、ゼオライト原鉱の分解工程は当該ゼオライト原鉱を一次破砕機で破砕する工程を有し、粉砕装置は二次破砕機およびスクリーニング装置を有し、パラメータは、スクリーニング装置のデッキ数と、スクリーニング工程においてスクリーニングが繰り返される回数と、スクリーニング装置の振動を引き起こす加振力と、傾斜および／または水平スクリーニングと、一次および二次破砕機の分解比とのうち少なくとも１つを有する。パラメータの数が多いことにより、微孔性ゼオライトミネラルを効率的に製造および選択するにあたり、粉砕装置の最適な制御が可能となる。
【００２１】
１つの実施形態において、当該方法は、小さいゼオライト断片を粉砕前にドライヤーで乾燥させる工程を更に有する。ミネラル製造中に生じる塵は、汚染物が蓄積する経路を周囲環境に提供する。本実施形態は、得られる微孔性ゼオライトミネラルの塵の量を減少させる利点を有する。
【００２２】
１つの実施形態では、本出願の方法は微孔性ゼオライトミネラルを所定の形状に成形する工程を更に有し、その場合、最大比表面積は所定の形状を有するミネラルの日射反射率に基づいて決定される。日射反射率は反射する物体の形状に依存する。微孔性ゼオライトミネラルの形状を制御することにより、水分の放出速度が更に効率的かつ均一に制御できる。人工芝の温度範囲が日射反射率によって制御されるからである。
【００２３】
例えば、最低速度は、微孔性ゼオライトミネラルの形状の如何に拘わらずｍｉｎ１とｍａｘ１との間に決定されてよい。大気温度がｍｉｎ２とｍａｘ２との間の地域に人工芝が設置される場合、微孔性ゼオライトミネラルの形状は、芝の表面温度がｍｉｎ１とｍａｘ１との間になるように選択されてよい。
【００２４】
１つの実施形態では、人工芝充填材は微孔性ゼオライトミネラルである。微孔性ゼオライトミネラルは唯一の充填材である。これは安全で環境に優しい人工芝を提供する。
【００２５】
１つの実施形態では、ゼオライト原鉱の多孔率は１５％と２０％との間であり、最大比表面積は２０ｍ２／ｇと３５ｍ２／ｇとの間である。好ましい実施形態において、最大比表面積は１５ｍ２／ｇと２５ｍ２／ｇとの間である。非常に好ましい実施形態においては、最大比表面積は１９ｍ２／ｇと２１ｍ２／ｇとの間である。例えば、多孔率２０％を有する微孔性ゼオライトミネラルの、選択される比表面積は２０ｍ２／ｇであってもよい。
【００２６】
１つの実施形態では、大気温度は４０℃と６０℃との間または１００℃未満である。「大気温度」は、特別の加熱または冷却のない環境下で人工芝を取り囲む空気の温度を意味する。例えば、最低速度は人工芝の使用時間を用いて決定されてもよい。競技場に関しては、最低速度は、試合の継続時間に基づいて、例えば水が全試合中に徐々に放出されるように決定されてもよい。
【００２７】
１つの実施形態では、本出願の方法は、湿気の存在下にミネラルが当該湿気を吸収するように最大比表面積を決定する工程を更に有するものである。
【００２８】
湿気吸収とは、微孔性ゼオライトミネラルの水分緩衝能を意味する。本実施形態は、例えば、寒い季節に、表面を硬く滑りやすく、従って使用が危険な状態にする霜の出現を防止するものであってもよい。
【００２９】
１つの実施形態では、微孔性ゼオライトミネラルは０．５ｍｍと１．２ｍｍとの間または０．９ｍｍと１．２ｍｍとの間の粒度を有する。選択される粒度は、人工芝のユーザが充填材に接触する際に皮膚を怪我するリスクを減少させることにより当該ユーザを保護する更なる利点を有していてもよい。それは人工芝の滑りやすい表面を防止するものであってもよい。
【００３０】
１つの実施形態では、１００メッシュスクリーンで保持可能でないのはミネラルの０．６％である。これは、（例えば、乾燥との組み合わせで）得られる微孔性ゼオライトミネラルの塵の量を更に制御するための別の手段を提供する。
【００３１】
１つの実施形態では、微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４との間の硬度を有する。これは柔軟で弾性のある競技場の表面を提供するものである。そして怪我（例えば、擦過傷）のリスクを減少させる。本出願の充填材が、ゼオライトミネラルと繊維との間の摩擦によって引き起こされる合成芝繊維の摩耗効果を減少させるという別の利点もある。
【００３２】
例えば、微孔性ゼオライトミネラルの砒素量は４ｍｇ／ミネラルｋｇ未満である。これは健全な素材を提供するものである。
【００３３】
いくつかの実施形態において、人工芝の温度を管理する方法が提供される。当該方法は、選択されたミネラルの比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを提供することと、微孔性ゼオライトミネラルを人工芝の充填材として使用することとを有する。
【００３４】
１つの実施形態では、ミネラルは所定の輝度の色を有しており、その場合、比表面積は当該所定の輝度に基づいて選択される。色は例えば白であり、輝度は８５に等しくてもよい。これは人工芝の表面温度の最適制御用の追加パラメータを提供する。比表面積の決定は輝度で調整されたり、輝度と組み合わされたりして行われてもよい。最低速度を得るため、２つのパラメータ値間のバランスを取ることによりこれは行われる。
【００３５】
いくつかの実施形態において人工芝が提供される。当該人工芝は、パイルおよび人工芝充填材を含む人工芝カーペットを有しており、当該人工芝カーペットは基材を有しており、当該人工芝カーペットは更に人工草繊維を有しており、当該人工草繊維は基材に房状に取り付けられており、当該人工草繊維は基材に固定されており、上記人工芝充填材は選択されたミネラルの比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを有するものである。
【００３６】
１つの実施形態では、人工芝はスプリンクラーシステムを更に有する。人工芝を有するスプリンクラーシステムは、人工芝充填材を自動的に湿らせるのに使用できるので有益である。例えば、この方法は、微孔性ゼオライトミネラルからの水の最低放出速度に基づいて画定される期間中に、人工芝に水を供給する便利な手段である。例えば、選択される微孔性ゼオライトミネラルは、フットボールの試合のハーフタイム期間中に水を徐々に供給するのを可能にする比表面積を有していてもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態において、人工芝充填材が提供される。当該人工芝充填材は、１．５ｍｍ未満の選択された粒度および１５％と２０％との間の多孔率を有する微孔性ゼオライトミネラルを有する。
【００３８】
１つの実施形態において、微孔性ゼオライトミネラルは、粒状物の７０％〜９０％が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の粒度を有し、粒状物の１０％〜３０％が０．４ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有する。別の例では、微孔性ゼオライトミネラルは、微孔性ゼオライトミネラルの粒状物の７０％〜９０％（例えば、８８％）が０．４２ｍｍ〜１．４１ｍｍ（１４〜４０メッシュ）の範囲の粒度を有し、微孔性ゼオライトミネラルの粒状物の１０％〜３０％（例えば、１２％）が０．４２ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有する。選択された粒度は選択された比表面積の取得を可能にする。
【００３９】
１つの実施形態において、１００メッシュスクリーンで保持可能でないのは前記ミネラルのうちせいぜい０．６％に過ぎない。
【００４０】
１つの実施形態において、前記微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４との間の硬度を有する。
【００４１】
特許請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の充填材であって、ミネラルの水分レベルは６％未満である。
【００４２】
本発明の上記実施形態の１つ以上は、相互排他性でない限り組み合わせても良いことは理解されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
以下の実施形態において、例示目的のみであるが、以下の図面を参照することにより本発明がより詳細に説明される。
【００４４】
【図１】図１は、人工芝充填材を形成する方法のフローチャートである。
【図２】図２は、ゼオライト原鉱から微孔性ゼオライトミネラルを選択する例示的方法のフローチャートである。
【図３】図３は、ゼオライト原鉱から微孔性ゼオライトミネラルを選択する別の例示的方法のフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは人工芝の例を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは人工芝の更なる例を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは人工芝の更なる例を示す。
【図５】図５は、スプリンクラーシステムを取り入れた人工芝の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
斯かる図面で類似の符号が付された構成要素は、等価の構成要素であるか、あるいは同一の機能を実行するものかのいずれかである。機能が等価である場合、以前に考察された構成要素は、後の図面では必ずしも考察されるとは限らない。
【００４６】
図１は人工芝充填材を形成する方法のフローチャートである。図４Ａ〜５を参照して記載されるように、充填材は人工芝に含めてもよい。
【００４７】
工程１０１において、ゼオライト原鉱が提供される。ゼオライト原鉱は天然の固体物質である。ゼオライト原鉱は１５％と２０％との間の多孔率を有している。「多孔率」という用語は、多孔性物質における空隙空間の体積割合を意味する。ゼオライト原鉱のゼオライト相は、クリノプチロライト、モルデナイト、または他の天然のゼオライトミネラルから成る群のうち１つ以上を有していてもよい。
【００４８】
ゼオライト原鉱は例えば以下の方法で提供される。ゼオライト鉱床の表土が剥ぎ取られ、表土は後の鉱山埋め立てに使用されるため貯蔵される。露出した原鉱は深さ１２フィートから１４フィートまで穴を開けられる。ドリルの穴には爆発物が充填されるが、当該爆発物は使用時に変質しゼオライト原鉱には残渣が全く残らない。ゼオライト原鉱は、鉱山の窪みからダンプカーによって処理工場の粗鉱貯蔵場所へ運ばれる。
【００４９】
工程１０３において、ゼオライト原鉱から微孔性ゼオライトミネラルが選択される。選択は、ミネラルの比表面積に関連する選択基準を用いて行われてもよい。選択された微孔性ゼオライトミネラルは、例えば、１５％と２０％との間の多孔率を有している。
【００５０】
工程１０３の選択には、例えば、ゼオライト原鉱から所定の比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを選択的に回収または取得する工程が含まれる。比表面積の性質は、種々の技術的要素および製品において、ゼオライトの使用全体にとって決定的特徴となり得るものであるから、比表面積はゼオライトミネラルの品質の決定に関連する重要な基準となる。例えば、高すぎる比表面積は、大気温度下に水の放出を非常に緩慢にする、または水の放出を行わないようにする。
【００５１】
一例において、比表面積が所定の最大比表面積よりも小さいことを選択基準は要求する。ミネラルの最大比表面積は、例えば、大気温度下に所定の最低速度でミネラルの水分を放出可能な比表面積として決定されてよい。例えば、４０ｍ２／ｇに等しい、あるいはこの値よりも大きい比表面積では、最大大気温度よりも高い温度下においてのみ水は放出される。斯かる高温においては、オーブンの使用が必要である。選択される最大比表面積は大気温度（例えば、４０℃と６０℃との間）下で水分の放出を可能にするのであるから、本出願の方法は有利である。選択される比表面積は、例えば、１５％〜２０％の多孔率に関して２０ｍ２／ｇであってよい。
【００５２】
別の例において、最大比表面積は、１００メッシュスクリーンで保持可能でないのがミネラルのうちせいぜい０．６％に過ぎない（例えば、ミネラルの９４％が０．１５ｍｍ超の粒度を有している）ように選択される。これは、人工芝の最適な冷却のために水分を徐々に放出可能とすることに加え、塵の量を減少させるという利点も有している。塵の量の減少は、人工芝の使用者の呼吸器系保護という点で製品の安全性を改善する利点にもなる。
【００５３】
選択された微孔性ゼオライトミネラルは人工充填材として使用してもよい。1つの例において、人工充填材は選択された微孔性ゼオライトミネラルから成っていてもよい。別の例では、人工充填材は、他の充填材に加えて、選択された微孔性ゼオライトミネラルを有していてもよい。
【００５４】
図２は、粉砕装置を用いてゼオライト原鉱（例えば、工程１０１で提供されるゼオライト原鉱）から微孔性ゼオライトミネラルを選択する例示的方法のフローチャートである。粉砕装置は、ゼオライトミネラルを粉砕およびスクリーニングするように構成されている。粉砕装置はその機能を制御するパラメータを有していてもよい。パラメータは、例えば、粉砕装置の分解比と、スクリーニング工程においてスクリーニングが繰り返される回数と、スクリーニング装置の振動を引き起こす加振力と、傾斜および／または水平スクリーニングとを有していてもよい。
【００５５】
工程２０１において、最大比表面積に対応するゼオライト粒度が決定される。微孔性ゼオライトミネラルの粒度は、得られるミネラルの比表面積が最大比表面積よりも小さくなるように決定される。
【００５６】
当然、微孔性ゼオライトミネラルの比表面積はその構造に伴って変化する。例えば、ミネラルが細かければ細かいほど比表面積は大きくなる（すなわち、粒度が小さければ小さいほど比表面積は大きくなる）。
【００５７】
例えば、微孔性ゼオライトミネラルの比表面積は最小比表面積を超えない。最小比表面積は可能な限り最小の比表面積である。この場合、決定される粒度は粒度範囲の下限であってもよく、その場合、当該範囲の上限は最小比表面積を用いて決定されてもよい。微孔性ゼオライトミネラルは、例えば、最大比表面積２１ｍ２／ｇ（例えば、選択される比表面積は２０ｍ２／ｇであってもよい）に関して、０．５ｍｍと１．２ｍｍとの間、または０．９ｍｍと１．２ｍｍとの間の粒度を有していてもよい。
【００５８】
工程２０３において、ゼオライト原鉱は小さいゼオライト断片に分解されてもよい。図３は、ゼオライト原鉱を小さい断片に分解する例示的方法を示す。ゼオライト断片は、例えば、最大粒度５／８インチを有していてもよい。斯かる断片の最大粒度を得るためには、ゼオライト原鉱の分解は、ゼオライト原鉱の破砕に加え、篩分けまたはスクリーニング工程を有していてもよく、その場合、スクリーニング工程において、破砕されたゼオライト原鉱は一連の篩を用いてスクリーニングされる。例えば、一連の篩は約マイナス１４メッシュ（１．４１ｍｍ）から約プラス４０メッシュ（０．４２ｍｍ）の範囲のサイズの篩を有していてもよい。
【００５９】
工程２０５において、粉砕装置のパラメータは工程２０１で決定された粒度に従って設定されてもよい。例えば、粉砕装置の分解比は、当該粉砕装置が、決定された粒度を最大粒度として有する粒状物をゼオライト断片から提供またはアウトプットするように設定されてもよい。
【００６０】
１つの例において、粉砕工程２０７を行う前に、工程２０３で得られたゼオライト断片をドライヤーで乾燥させてもよい。これは、得られる微孔性ゼオライトミネラルの塵の量を減少させるという利点を有する。
【００６１】
工程２０７において、ゼオライト断片は粉砕装置で粉砕してもよい。「粉砕」という用語には、切断、ぶち切り、粉砕、ひき臼による粉砕、微粉砕などが含まれる。
【００６２】
ゼオライト断片を粉砕した後、得られるゼオライトミネラルは工程２０８でスクリーニングしてゼオライト粒状物のグループを得てもよく、その場合、各グループはそれぞれの最小粒度を有している。スクリーニングは、例えば、約マイナス１４メッシュ（１．４１ｍｍ）から約プラス４０メッシュ（０．４２ｍｍ）の範囲のサイズの一連の篩を用いて行ってもよい。スクリーニングは振動タイプのスクリーニングであってもよい。
【００６３】
一例において、一回のスクリーニング工程で最高６つまたはそれ以上の異なる断片が分離できる。これは、例えば、０．１ｍｍから１．５ｍｍの範囲などの分類範囲で相互に重ね合わされた複数の篩デッキを用いて行われてもよい。
【００６４】
上記グループの各グループの最大粒度は工程２０１で決定された粒度と比較されてもよい。上記グループの各グループの最小粒度が決定された粒度よりも大きい場合（調査２０９）、工程２０８または工程２０７〜２０８が反復されてもよい。そうでなければ、そのグループは選択された微孔性ゼオライトミネラルの一部として工程２１１で選択および保存される。
【００６５】
例えば、選択された微孔性ゼオライトミネラルが所定の量に達したら、あるいはインプットの原鉱が無くなったら、当該方法は終了してもよい。
【００６６】
図３は本開示の別の例に従ってゼオライト原鉱（例えば、工程１０１のゼオライト原鉱）から微孔性ゼオライトミネラルを選択する工程を示している。図３は破砕装置３０１および粉砕装置３０２を示しており、ゼオライト原鉱はまず破砕装置３０１で処理され、得られた材料は更なる処理のために粉砕装置３０２へインプットされる。    
【００６７】
ゼオライト原鉱を破砕装置３０１で処理する前に、ゼオライト原鉱は例えば以下の方法で取得されてもよい。ゼオライト鉱床の表土が剥ぎ取られ、表土は後の鉱山埋め立てに使用されるため貯蔵される。露出した原鉱は深さ１２フィートから１４フィートまで穴を開けられる。ドリルの穴には爆発物が充填されるが、当該爆発物は使用時に変質しゼオライト原鉱には残渣が全く残らない。ゼオライト原鉱は、鉱山の窪みからダンプカーによって処理工場の粗鉱貯蔵場所へ運ばれる。
【００６８】
ゼオライト原鉱は、工程３１で、１６インチｘ１６インチの開口部を有するグリズリ３０３を通して供給され、グリズリ３０３のアウトプット原鉱は、工程３２で、第一コンベヤーを通してジョークラッシャへ運ばれるが、そこでグリズリ３０３のアウトプット原鉱は４インチの大きさへ分解され、その結果４インチの原鉱が得られる。この４インチの原鉱は、工程３３で、上部デッキに５／８インチのスクリーンを有する二重デッキのノールベルグスクリーン３０７に第二コンベヤーを通して移される。その結果得られる二重デッキノールベルグスクリーン３０７のアウトプットはマイナス５／８インチ材料およびプラス５／８インチ材料である。
【００６９】
マイナス５／８インチ材料は、工程３４で、ドライヤー３１１を通して粉砕装置３０２に向けて第三コンベヤーへ運ばれる。プラス５／８インチ材料は、工程３５で、第四コンベヤーを通してコーンクラッシャ３０９へ戻され、プラス５／８インチ材料は、そこで少なくとも１／２インチの材料に分解される。次に、当該１／２インチの材料は、第二コンベヤーを通してノールベルグスクリーン３０７に戻される。
【００７０】
ノールベルグスクリーン３０７のゼオライト材料アウトプットは、工程３４で、プロパンを燃料とするロータリーキルンドライヤー３１１へ移され、そこで２５０℃に加熱されて湿気を５％まで減らし、工程３８で粉砕装置３０２へ供給される。
【００７１】
ゼオライト材料は、工程３８で、ドライヤー３１１から第五コンベヤーを通してインパクトクラッシャ３１３および５デッキのミッドウェスタンスクリーン３１５へ送られる。ゼオライトは、スクリーン３１５で粒度別に分類され、工程３９で梱包（例えば、輸送準備が整ったスーパーサックへ梱包）のために第六コンベヤーへ送られる、あるいはゼオライトは工程４０で第七コンベヤーを通してインパクトクラッシャ３１３へ戻され、次にミッドウェスタンスクリーン３１５へ戻される。ミッドウェスタンスクリーン３１５において、製品は顧客の指示に従って粒度別に分類され、最終製品取り扱い場所へ送られる。最終製品取り扱い場所において、当該材料は、（ａ）トラックへ直接積み込むために大量貯蔵サイロへ送られるか、あるいは（ｂ）梱包サイロへ送られ、そこで顧客が特定した袋に梱包され、パレットに載せられ、包装され、トラック荷積みのため倉庫に貯蔵される。
【００７２】
以下の表は、本出願の方法による選択された微孔性ゼオライトミネラルの例示的特性を提供する。
【００７３】
【表１】
2020521903.tif 000003
【００７４】
表に掲載されたパラメータ（粒度、色、硬度、砒素合計、および湿度水準）の値は中央値である。しかし、斯かるパラメータの各パラメータは、中央値、中央値の＋／−１０％、＋／−５％、または＋／−３％で規定される範囲の値を有していてもよい。斯かる値は、例えば、比表面積２０ｍ２／ｇの取得を可能にする。
【００７５】
図４Ａは人工芝４００Ａの例を示す。人工芝４００Ａは人工芝カーペット４０２を有する。人工芝カーペットは基材４０４および人工草繊維４０６を有する。人工草繊維４０６は基材４０４に房状に取り付けられ、基材４０４に固定される（４０８）。人工草繊維４０６はパイル４０３を形成する。人工芝カーペット４０２は地面または表面に置かれている。人工草繊維４０６間に分布されパイル内に置かれているのが人工芝充填材４１２である。人工芝充填材４１２は円柱形状に示されているが、他の形状であってもよい。例えば、微孔性ゼオライトミネラルの形状は球体であってもよい。この例において、人工芝充填物４１２は少なくとも選択された微孔性ゼオライトミネラル４１４から成っている。１つの例において、人工芝充填材は選択された微孔性ゼオライトミネラルから成る。別の例では、人工芝充填材は、他の充填材に加えて、選択された微孔性ゼオライトミネラルを有していてもよい。
【００７６】
図４Ｂは人工芝の更なる例４００Ｂを示す。人工芝４００Ｂは、人工芝充填材４１２と基材４０４との間に更に砂の層４２０がある点を除いて、図４Ａに示される人工芝４００Ａに類似している。人工芝カーペット４０２を適所に保持するので、砂の層４２０の使用は有利である。更に、砂の層４２０は人工芝充填材４１２と共に人工芝４００Ｂの表面の水分量を調節するので、技術的な利点も有している。例えば、雨が降った場合、あるいは人工芝４００Ｂの表面に水が散布された場合、複合充填材成分４１４は水を急速に吸収し飽和する。次に、砂の層４２０は過剰な水の排水を助け、それが人工芝４００Ｂの表面に溜まらないようにする。
【００７７】
図４Ｃは人工芝４００Ｃの更なる例を示す。人工芝４００Ｃは、いくつかの追加の層がある点を除いて、図４Ｂに示される人工芝４００Ｂに類似している。基材４０４の直接下には弾性層４３２がある。弾性層４３２は、例えば、マットまたは他の材料、砂およびエラストマー系顆粒、または衝撃を容易に吸収するそれらの混合物であってもよい。弾性層４３２の選択は任意である。人工芝４００Ｃに溜まった水が排水されるように、基材４０４および／または弾性層４３２は穴を有していてもよい、あるいは多孔質であってもよい。弾性層４３２は排水システム４３０上に直接置かれる。排水システム４３０は、顆粒、排水タイル、排水パイプ、または人工芝４００Ｃの表面の水を迅速に排除するための他のシステムを有していてもよい。図４Ｃに示される人工芝は、冷却または滑走性の改善面で優れた特性を有している。初期に表面を流れている水分は、人工芝充填材４１２を構成する複合充填材成分４１４によって容易に吸収される。それが水で満たされると、水は砂の層４２０に移行しそこに蓄えられるであろう。砂の層４２０が水で満たされると、水は基材４０４および／または弾性層４３２を通って排水システム４３０に排水される。
【００７８】
図５は人工芝（例えば４００Ａ）の更なる例を示す。この例では、自動スプリンクラーシステム５００が人工芝４００Ａに一体化されている。スプリンクラー５００は、人工芝４００Ａの上部表面に水５０２を散布するものとして描かれている。スプリンクラーの使用は人工芝と組み合わせると有利である。人工芝の最適な給水に一体型給水システムが提供されるからである。
本願によれば、以下の各項目もまた開示される。
［項目１］
人工芝充填材を形成する方法であって、
ゼオライト原鉱を提供する工程（１０１）（３１）と、
上記ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片に分解する工程（３８）と、
上記ゼオライト断片から微孔性のゼオライトミネラルを選択する工程（１０３）であって、上記選択の選択基準としてミネラルの比表面積を用いて上記選択を実行すること（３９）により、上記人工芝充填材（４１２）を提供する工程とを有するものである
方法。
［項目２］
項目１記載の方法において、上記選択基準は、上記比表面積が所定の最大比表面積より小さいものであることを含むものである方法。
［項目３］
項目２記載の方法において、大気温度の下に所定の最低速度で上記ミネラルの水分を放出可能な比表面積として、上記ミネラルの最大比表面積を決定する工程を更に有するものである方法。
［項目４］
項目３記載の方法において、上記選択は、
上記最大比表面積に対応するゼオライト粒度を決定する工程と、
粉砕装置（３０２）を提供する工程と、
上記ゼオライト原鉱を小さいゼオライト断片（３８）に分解するため、上記粉砕装置を用いて上記ゼオライト原鉱を粉砕する工程と、
上記所定の粒度に従って上記粉砕装置（３０２）のパラメータを設定する工程と、
上記微孔性ゼオライトミネラル（４１２）を選択するため、上記粉砕装置で上記ゼオライト断片を繰り返し粉砕およびスクリーニングする工程とを有するものである方法。
［項目５］    
項目４記載の方法において、上記ゼオライト断片は最大サイズ５／８インチを有するものである方法。
［項目６］
項目４または５記載の方法において、上記ゼオライト原鉱の分解工程は、上記ゼオライト原鉱を一次破砕機（３０５）で破砕する工程を有し、上記粉砕装置（３０２）は二次破砕機（３１３）およびスクリーニング装置（３１５）を有し、上記パラメータは、上記スクリーニング装置のデッキ数と、上記スクリーニング工程において上記スクリーニングが繰り返される回数と、上記スクリーニング装置の振動を引き起こす加振力と、傾斜および／または水平スクリーニングと、上記一次および二次破砕機の分解比とのうち少なくとも１つを有するものである方法。
［項目７］
項目４〜６のいずれか一項記載の方法において、上記粉砕の前に、上記小さいゼオライト断片をドライヤー（３１１）で乾燥させる工程を更に有するものである方法。
［項目８］
項目１〜７のいずれか一項記載の方法において、上記微孔性ゼオライトミネラルを所定の形状に成形する工程を更に有し、上記最大比表面積は、上記所定の形状を有する上記ミネラルの日射反射率に基づいて決定されるものである方法。
［項目９］
項目１〜８のいずれか一項記載の方法において、上記人工芝充填材は上記微孔性ゼオライトミネラルである方法。
［項目１０］
項目１〜９のいずれか一項記載の方法において、上記ゼオライト原鉱の多孔率は１５％と２０％との間であり、上記最大比表面積は２０ｍ２／ｇと３５ｍ２／ｇとの間である方法。
［項目１１］
項目１〜１０のいずれか一項記載の方法において、上記大気温度は４０℃と６０℃との間または１００℃未満である方法。
［項目１２］
項目１〜１１のいずれか一項記載の方法において、湿気の存在下に上記ミネラルが上記湿気を吸収するように、上記最大比表面積を決定する工程を更に有するものである方法。
［項目１３］
項目１〜１２のいずれか一項記載の方法において、１００メッシュスクリーンで保持可能でないのは上記ミネラルのうちせいぜい０．６％に過ぎないものである方法。
［項目１４］
項目１〜１３のいずれか一項記載の方法において、上記微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４の間の硬度を有するものである方法。
［項目１５］
項目１〜１４のいずれか一項記載の方法において、上記微孔性ゼオライトミネラルは０．５ｍｍと１．２ｍｍとの間または０．９ｍｍと１．２ｍｍの間の粒度を有する、および／または上記ゼオライト原鉱の多孔率は１５％と２０％との間である方法。
［項目１６］
項目１〜１４のいずれか一項記載の方法において、上記微孔性ゼオライトミネラルは、粒状物の７０％〜９０％が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の粒度を有し、粒状物の１０％〜３０％が０．４ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有し、上記ミネラルの水分レベルは６％未満である方法。
［項目１７］
人工芝の温度を管理する方法であって、
選択された比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを提供することと、
上記微孔性ゼオライトミネラルを上記人工芝の充填材として使用することとを有するものである
方法。
［項目１８］
項目１〜１７のいずれか一項記載の方法において、上記ミネラルは所定の輝度の色を有しており、上記比表面積は上記所定の輝度に基づいて選択されるものである方法。
［項目１９］
人工芝（４００Ａ〜Ｃ）であって、パイルおよび人工芝充填材（４１２）を含む人工芝カーペット（４０２）を有し、
上記人工芝カーペットは基材（４０４）を有し、上記人工芝カーペットは更に人工草繊維（４０６）を有し、上記人工草繊維は上記基材に房状に取り付けられており、上記人工草繊維は上記基材に固定されており、上記人工芝充填材は選択された比表面積を有する微孔性ゼオライトミネラルを有するものである
人工芝。
［項目２０］
項目１９記載の人工芝において、上記人工芝はスプリンクラーシステム（５０２）を更に有するものである人工芝。
［項目２１］
人工芝充填材であって、
１．５ｍｍ未満の選択された粒度および１５％と２０％の間の多孔率を有する微孔性ゼオライトミネラルを有するものである
人工芝充填材。
［項目２２］
項目２１記載の充填材において、上記微孔性ゼオライトミネラルは、粒状物の７０％〜９０％が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の粒度を有し、粒状物の１０％〜３０％が０．４ｍｍ未満の粒度を有するような粒度分布を有するものである充填材。
［項目２３］
項目２１または２２記載の充填材において、１００メッシュスクリーンで保持可能でないのは上記ミネラルのうちせいぜい０．６％に過ぎないものである充填材。
［項目２４］
項目２１〜２３のいずれか一項記載の充填材において、上記微孔性ゼオライトミネラルは、モース硬さスケールで３と４の間の硬度を有するものである充填材。
［項目２５］
項目２１〜２４のいずれか一項記載の充填材において、上記ミネラルの水分レベルは６％未満である充填材。
［項目２６］
項目２１〜２５のいずれか一項記載の上記充填材の、人工芝用の人工芝充填材としての使用。
【００７９】
［符号の説明］
３１〜４０：方法の工程
１０１〜１０３：方法の工程
２０１〜２１１：方法の工程
３０１：破砕装置
３０２：粉砕装置
３０３：グリズリ
３０５：ジョークラッシャ
３０７：ノールベルグスクリーン
３０９：円錐クラッシャ
３１１：ドライヤー
３１３：インパクトクラッシャ
３１５：ミッドウェスタンスクリーン
３２０：袋
４００Ａ：人工芝
４０２：人工芝カーペット
４０３：パイル
４０４：基材
４０６：人工草繊維
４０８：基材へ固定
４１０：土地
４１２：人工芝充填材
４１４：複合充填材成分
４００Ｂ：人工芝
４２０：砂の層
４００Ｃ：人工芝充填材
４３２：弾性層
４３０：排水システム
５００：スプリンクラーシステム
５０２：水の散布
【図１】
2020521903.tif 000004
【図２】
2020521903.tif 000005
【図３】
2020521903.tif 000006
【図４Ａ】
2020521903.tif 000007
【図４Ｂ】
2020521903.tif 000008
【図４Ｃ】
2020521903.tif 000009
【図５】
2020521903.tif 000010
【国際調査報告】
2020521903.tif 000011
2020521903.tif 000012
2020521903.tif 000013
2020521903.tif 000014
2020521903.tif 000015