ES2242284T3 - Procedimiento de formacion de una superficie de juego de hierba artificial sintetica. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para formar una superficie de juego de césped sintético, comprende primero, la provisión de una alfombra de revestimiento que tenga una hoja base (14) que lleve tiras de plástico muy poco espaciadas, (12), vertical, que forman hojas simuladas de hierba. El revestimiento se deposita sobre una capa blanda resiliente (18) soportada por una superficie pelicular, y el material particular, de tipo arenoso, se chorrea contra las partes superiores de las hojas (12) a una presión suficiente y durante un tiempo suficiente para desfibrar las partes superiores de la hoja en finas mechas (23) que permanecen unidas a sus hojas respectivas y se convierten en entretejida con mechas contiguas formando una esterilla densa sobre la superficie superior de la alfombra. Durante el chorreado, el almohadón resiliente (18) por debajo de la alfombra soporta elásticamente las hojas en posición vertical oponiéndose a ser aplastadas o comprimidas de forma permanente por la fuerza del chorreado.

Description

Procedimiento de formación de una superficie de juego de hierba artificial sintética.

Esta invención se refiere a un procedimiento para formar una superficie de césped sintético que simula de forma muy parecida la sensación y las características del césped natural utilizado para campos de golf, campos de tenis y otros juegos disputados sobre superficies de hierba.

Las superficies de juego de césped sintético se forman a partir de alfombras cuyos pelos o hebras se unen para formar una base o lámina de soporte. Los pelos o hebras están formados normalmente de tiras finas, planas y estrechas de un material plástico apropiado que se pueden unir en nudos unidos a la lámina de base. La lámina de base puede ser una tela tejida, hecha de un material plástico apropiado, con un recubrimiento de tipo adhesivo o aglutinante aplicado a la base o apoyo para fijar las hebras a la misma. La construcción particular de la alfombra puede variar considerablemente. Generalmente, la alfombra está hecha de un material resistente a la climatología o una construcción de tipo exterior.

Estas alfombras se colocan normalmente sobre una superficie preparada para formar una superficie de juego que simula una superficie de juego de hierba natural. Para algunos juegos, se puede colocar una almohadilla elástica inferior bajo la alfombra y sobre una superficie de soporte firme para proporcionar un efecto de absorción de impactos. Adicionalmente, en algunos casos, se puede colocar arena u otros materiales en partículas en una capa sobre la superficie superior de la lámina de base de la alfombra y alrededor de las hebras. Un ejemplo de este tipo de construcción se muestra en la patente de Estados Unidos número 4.389.435, con fecha de 21 de Junio de 1983, de Frederick T. Haas, Jr. Otro ejemplo se muestra en la patente de Estados Unidos número 4.637.942, con fecha de 20 de Enero de 1987, de Seymour A. Tomarin.

Las tiras de plástico sintéticas que forman las hojas, cuando están hechas de un plástico apropiado, como hebras extrudidas, finas y estrechas, de polipropileno extendido orientado, tienden a desmenuzarse longitudinalmente durante su uso. Es decir, durante los movimientos y las fuerzas de los jugadores sobre las superficies, los extremos de las hebras tienden a dividirse en una pluralidad de mechas. Estas mechas se enredan entre ellas y, cuando se utiliza, con la arena de una capa de arena situada en la alfombra. Un ejemplo de este efecto se describe en la patente de Estados Unidos número 4.336.289, con fecha de 22 de Junio de 1982, de Seymour A. Tomarin.

Un intento para aumentar sustancialmente el desmenuzado o el deshilachado de las hojas sintéticas para proporcionar una superficie densa, entrelazada similar a una alfombra, mediante la proyección de arena en las hojas, se describe en la patente de Estados Unidos número 5.356.344, con fecha de 18 de Octubre de 1994 y en la patente de Estados Unidos número 5.373.667, con fecha de 20 de Diciembre de 1994, ambas de Alain Lemieux, sobre césped sintético y un procedimiento para fabricar césped sintético, respectivamente. En la descripción de estas patentes, las hojas sintéticas similares a la hierba se deshilachan mediante la proyección de arena en las hojas sobre la superficie de la alfombra. Dichas hojas pueden estar hechas, por ejemplo, de tiras finas y estrechas de polipropileno, nylon, poliéster, y similares. Sus extremos libres superiores se deshilachan o desmenuzan mediante un chorro de partículas de arena que las golpean. Los extremos deshilachados o desmenuzados en mechas tienden a entrelazarse o enredarse para formar una superficie enredada. Sin embargo, la fuerza del chorro de arena, que es necesaria para producir un desmenuzado suficiente, también tiende a aplastar o deformar permanentemente las hebras hacia abajo contra la lámina de base de la alfombra. Esto afecta a la uniformidad deseada, la maleabilidad, y la sensación de la superficie de césped artificial definitiva.

Por lo tanto, esta invención se refiere a una mejora en el procedimiento para desmenuzar o deshilachar las hebras de plástico similares a hojas artificiales, que evita el aplastamiento o compresión o deformación permanente, o daños similares a las hebras por la proyección de arena.

Según la presente invención, se proporciona un procedimiento para formar una superficie de césped sintético según la reivindicación 1.

El procedimiento descrito e ilustrado a continuación contempla el desmenuzado o deshilachado de las porciones superiores de las hojas de plástico sintéticas en mechas divididas finamente, que se enredan y entrelazan las unas con las otras para formar una superficie densa y enredada, colocando la alfombra sobre una almohadilla inferior elástica de amortiguación durante la etapa de proyección de arena. Además, se contempla como opción separar las mechas divididas finamente de cada hebra las unas de las otras mientras se enredan las mechas de hebras adyacentes, compactando mejor y más densamente la alfombra formada a partir de las mechas de hebras adyacentes, pulverizando las hebras con agua a alta presión, tras la etapa de proyección de arena, o cepillando la superficie en la que se ha proyectado la arena, o pulverizando agua y cepillando.

Los procedimientos que se describirán a continuación proporcionan una superficie enredada densamente sobre las hebras de la alfombra sintética que forman las hojas, mediante una proyección de arena o proyección de partículas similares a la arena, proceso que se lleva a cabo sin aplastar o comprimir permanentemente las hebras como resultado del procedimiento.

En los procedimientos que se describirán a continuación, un procedimiento del tipo de proyección de arena simple desmenuza o deshilacha los extremos superiores de las hebras de la alfombra de césped sintético para formar una superficie de juego que comprende mechas divididas finamente enredadas o entrelazadas densamente, formadas en los extremos de las hebras y, adicionalmente, mantiene la capa de arena depositada sobre la lámina de base de la alfombra mediante la alfombra que la cubre.

Se describirá a continuación una realización preferida de la presente invención, sólo a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan y que se describen a continuación.

La figura 1 es una vista parcial en sección de una alfombra de césped sintético.

La figura 2 es una vista esquemática similar a la de la figura 1, que muestra la alfombra colocada sobre una almohadilla de amortiguación.

La figura 3 es una vista similar a la de la figura 2 que ilustra la etapa de proyectar arena en los extremos superiores de las hebras que forman las hojas de la alfombra.

La figura 4 ilustra de forma esquemática la alfombra densa formada por las mechas superiores desmenuzadas y una capa de arena depositada en la etapa de proyección de arena sobre la superficie superior de la lámina de base de la alfombra.

La figura 5 ilustra de forma esquemática las etapas de lavado con agua para desmenuzar más las mechas de la misma hebra a la vez que enreda o entrelaza las mechas adyacentes para formar la superficie de alfombra densa, y también ilustra un cepillo girador tratando la superficie superior de la alfombra.

La figura 6 ilustra de forma esquemática una hebra simple con forma de U cuyos extremos libres superiores han sido desmenuzados en mechas finas en el tratamiento de proyección de arena.

Descripción detallada

La figura 1 ilustra de forma esquemática un fragmento de alfombra de césped sintético. La alfombra tiene numerosos nudos 11 situados próximamente, que están formados por tiras o hebras 12 estrechas y planas dobladas con forma de U, que forman hojas de hierba artificial. Los nudos están unidos a una base o lámina de soporte 14. Esta lámina puede estar hecha de una tela tejida o tejido similar formado por plástico estable y resistente a la climatología, tal como fibras de polipropileno o de nylon, o similares. La tela específica debe ser flexible, pero por lo demás podrá variar en su composición.

Como se ilustra en la figura 1, los nudos se introducen alrededor o a través de fibras que forman la lámina de base. Se puede aplicar una capa de aglutinante 16 para unir los nudos y la lámina de base. El aglutinante puede estar formado por un material de poliuretano adhesivo u otro adhesivo adecuado utilizable en exteriores que permanezca elástico o flexible.

La alfombra se coloca sobre una almohadilla 18 inferior elástica de amortiguación. Esta almohadilla está formada por una lámina relativamente gruesa o almohadilla de material plástico elástico. Un material preferible para la almohadilla inferior es polipropileno de partícula expandida de célula abierta moldeado en forma de almohadilla o lámina. La lámina puede tener un grosor de entre 12 mm y 50 mm aproximadamente, con una densidad preferible de 0.038 g/cm^{3}. La densidad puede variar dentro de un intervalo entre 0.024 y 0.048 g/cm^{3} aproximadamente. El grosor de la almohadilla, dependiendo de los resultados concretos deseados, también podrá variar de un grosor ligeramente inferior a 6 mm hasta 305 mm.

El material utilizado para la almohadilla inferior puede variar. Es decir, se pueden utilizar otros materiales plásticos compresibles, tales como poliuretano-goma, o cloruro de polivinilo o materiales similares

Con la alfombra colocada sobre la almohadilla 18 inferior elástica de amortiguación, se proyecta un chorro de arena 20 o material en partículas similares a la arena o similar en las porciones superiores de las hebras u hojas desde una boquilla presurizada 21. Este chorro de arena desmenuza cada uno de los extremos superiores de las hebras en numerosas mechas 23 (ver figura 6). Las mechas se extienden lateralmente y se entrelazan y enredan las unas a las otras para formar una alfombra densa 24.

La boquilla 21 de proyección se puede desplazar hacia atrás y hacia delante y de un lado al otro en un movimiento a modo de escáner por los extremos de las porciones superiores de las hebras que forman las hojas. La presión exacta del chorro de arena se puede variar. No obstante, la presión preferible del chorro estará en un intervalo de 690 a 830 kPa. Para el chorro se podrá utilizar arena de sílice de un tamaño en un intervalo entre 1.18 y 0.43 mm (malla de 16 a 40) aproximadamente, o preferiblemente en un intervalo entre 0.85 y 0.71 mm (malla de 20 a 24), o incluso más preferiblemente en un espacio aproximado de 0.71 mm (malla de 24). La proyección se aplica a una velocidad y durante una duración suficiente para desmenuzar los extremos de las porciones de hebra en mechas divididas finamente. Por ejemplo, las porciones superiores, una quinta parte de las hojas aproximadamente, se desmenuzan en mechas finas que permanecen unidas a sus respectivas hojas.

La fuerza del chorro de arena, dependiendo de lo que se tarda, es decir, de lo lentamente que se mueve el chorro por la superficie de la alfombra, no sólo desmenuza las hojas, sino que también fuerza la arena proyectada a introducirse entre las hebras y a depositarse sobre la superficie de la lámina de base de la alfombra. Cuanto más rápido es el movimiento del chorro de arena por la superficie de la alfombra, más lenta será la superficie de juego. Es decir, la velocidad de rebote y de rodadura de la pelota es inversamente proporcional a la velocidad de movimiento del chorro de arena por las hojas. La capa de arena 25 formada por la arena depositada se puede mantener en posición sobre la lámina de base de la alfombra mediante la alfombra densa formada por las mechas entrelazadas o enredadas formada en los extremos superiores de las hojas.

A modo de ejemplo, una hoja de una altura aproximada de 16 mm sobre la superficie de la lámina de base, que es útil para una superficie de un green de golf, podrá tener del 20 al 33 por ciento de su tramo superior desmenuzado en mechas finas. En este ejemplo, las hebras tienen una anchura aproximada de 1.78 mm y un grosor aproximado de 0.051 mm, de modo que son aproximadamente rectangulares en sección transversal. Las hebras están dobladas por la mitad, formando cada una dos hojas, y están agrupadas en nudos de alrededor de 9 a 11 hebras. Éstas forman alrededor de 18 a 22 hojas por nudo. Alrededor del 20 por ciento del tramo superior de cada hoja podrá desmenuzarse para formar unas cuatro mechas. Por lo tanto, cada nudo podrá tener de 70 a 80 mechas cuyos extremos inferiores permanecen unidos al cuerpo de la hoja, y cuyos extremos superiores se extienden en direcciones transversales para enredarse con mechas de hebras adyacentes. Las mechas tendrán una anchura de alrededor de 0.51 mm y una longitud aproximada de 1.905 mm a 3.175 mm.

A continuación de la etapa de proyección de arena, la alfombra también se trata con una pulverización de agua a alta presión 27 aplicada mediante una boquillapresurizada 28. El agua pulverizada, que, por ejemplo, podrá aplicarse a una presión aproximada de 690 a 1035 kPa, actúa como un lavado que además separa las mechas adyacentes que se habían desmenuzado pero que no estaban totalmente separadas las unas de las otras en la misma hebra, y simultáneamente también enrolla, dobla y enreda las mechas de una hebra con las mechas de la hebra adyacente, para hacer la alfombra formada por las mechas entrelazadas más densa.

La superficie de la alfombra también se podrá tratar mediante el cepillado con, por ejemplo, un cepillo girador 29 aplicado sobre la superficie de la alfombra para hacerla más uniforme. El chorro de agua y el cepillado también hacen que la capa de arena sea más uniforme. El chorro de agua y el cepillado podrán llevarse a cabo de forma sucesiva o al mismo tiempo, como se ilustra de forma esquemática en la figura 5.

Significativamente, la almohadilla elástica de amortiguación bajo la alfombra absorberá la fuerza de la proyección de arena suficientemente para evitar que las hebras se aplasten o se deformen o compacten de forma permanente debido a dicha fuerza. Es decir, las hebras permanecen en posición vertical después de que sus extremos superiores hayan sido alcanzados por la arena. Las posiciones verticales se mantienen, en parte, mediante la capa de arena 25 depositada. De forma similar, las hebras y la alfombra 24 mantienen la posición de la capa de arena 25.

En los casos en los que los pelos o hebras verticales de la alfombra estén inclinadas o curvadas en una dirección relativa al plano de la lámina de base de la alfombra, la proyección de arena tiende a enderezar verticalmente las porciones de hebra que están situadas bajo las mechas. Por lo tanto, la capa de arena ayuda a mantener la posición más vertical de dichas hebras.

La capa de arena de relleno podrá mantenerse en posición, y la alfombra se podrá enrollar y transportar al sitio en el que se tenga que colocar y usar con la capa de arena. Esto permite que el tratamiento de proyección de arena se pueda llevar a cabo en el terreno de juego o en cualquier zona de trabajo o de fabricación, zonas en las que de forma más usual se llevará a cabo la aplicación de la arena, el agua y tratamientos de cepillado. Por lo tanto, la alfombra tratada podrá desenrollarse e instalarse en la superficie de juego cuando se desee, y la capa de arena se mantendrá en posición, sin que sea necesario disponer de arena de relleno en la zona de uso.

Como se ha mencionado, la construcción particular de la alfombra podrá variar. No obstante, un ejemplo de una alfombra útil para un green de golf comprende hierba sintética de aproximadamente 0.844 g/m (7600 deniers), una densidad aproximada de 0.142 g/cm^{2}, y una altura de la fibra de aproximadamente 16 mm, en combinación con una almohadilla inferior de un grosor de 12 mm a 50 mm.

De forma similar, un ejemplo la hierba sintética de una zona de calle de un campo de golf podrá estar en el intervalo de aproximadamente 0.844 g/m (7600 deniers), una densidad de 0.142 a 0.187 g/cm^{2}, con una altura de la fibra de alrededor de 16 a 50 mm, con una almohadilla inferior de al menos 25 mm de grosor aproximadamente.

Otro ejemplo de hierba sintética podría ser un tejido estándar en el intervalo de 0.4 a 1.11 g/m (3.600 a 10.000 deniers), con 13 a 22 puntadas por 76 mm, calibre 3/16, y una densidad de alrededor de 0.115 a 0.220 g/cm^{2}.

El material de polipropileno en partículas preferible está disponible comercialmente para su utilización para el moldeo de almohadillas inferiores con la densidad deseada. A modo de ejemplo, las partículas de polipropileno expandido están disponibles bajo el nombre comercial de NEOPOLEN P, que es una marca registrada de BASF. Este material está disponible en densidades de 0.021, 0.030 y 0.045 g/cm^{2} y está referenciado por BASF mediante la marca comercial EPERAN PP, tipos PP45, PP30, y LBS 20. Cuando las partículas se moldean en equipos de moldeo de losa (en inglés, "slab moulding") tiempos y presiones conocidos por un experto en la materia, la almohadilla resultante, producida con el grosor deseado, podrá tener una densidad entro del intervalo de 0.024 a 0.048 g/cm^{3}, con una estructura de célula abierta. La densidad específica seleccionada podrá variar para actividades deportivas específicas. Por ejemplo, se ha comprobado que una densidad satisfactoria para un green de golf está dentro un intervalo de aproximadamente 0.038 g/cm^{3}.

La técnica particular útil para el tratamiento de proyección de arena bajo presión, implica la utilización de equipos de proyección de arena disponibles comercialmente. Es preferible una presión dentro del intervalo de 690 a 830 kPa, pero se podrá variar la presión hasta alrededor de 560 kPa. Mediante el desplazamiento de la boquilla de proyección en movimientos hacia atrás y hacia delante por la superficie de la alfombra, la proyección se concentra secuencialmente en pequeñas partes de la alfombra. El ángulo de la proyección podrá variar, pero un ángulo preferible, que parece ser efectivo durante un mínimo de tiempo, es un ángulo de alrededor de 70 a 80 grados en relación al plano de la alfombra. La distancia de la boquilla a las hebras podrá variar, seleccionando el operador del equipo la distancia óptima observando visualmente la acción de desmenuzado de la proyección. Por ejemplo, la distancia podrá estar en un intervalo de alrededor de 1.2 a 1.5 m, dependiendo de la velocidad del movimiento de la boquilla por la alfombra.

El césped sintético resultante es particularmente útil en campos de golf, tales como las zonas de green, de aproximación, del punto de salida y de las calles. La superficie de césped también se podrá utilizar para campos de tenis, fútbol americano o fútbol, así como para otros deportes que utilicen superficies de hierba. Ejemplos de estos deportes son hockey, croquet, bolos sobre hierba, zonas de juego para niños, béisbol, y similares. La superficie de césped artificial producido mediante el presente procedimiento, simula de forma muy parecida la sensación y las características o el rebote que proporciona una superficie de juego de hierba natural. La superficie completa y enredada simula de forma muy parecida las superficies de hierba natural requeridas para campos de golf y campos de juego similares.

El césped producido mediante este procedimiento también puede ser útil como una cubierta sobre un tejado o patio, o superficie de una terraza. Como cubierta, el césped formará un material aislante e impermeable para dichas superficies.

Esta invención se podrá desarrollar dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones. En consecuencia, es deseable que la siguiente anterior sea interpretada como meramente ilustrativa de una realización funcional de esta invención, y no en un sentido estrictamente limitativo.

Claims (11)

1. Procedimiento para formar una superficie de césped sintético (10), que comprende las etapas de:

proporcionar una cubierta similar a una alfombra con una lámina de base (14) con hojas (12) verticales separadas a escasa distancia similares a la hierba, hechas de tiras estrechas alargadas de material plástico, teniendo las tiras porciones extremas inferiores aseguradas a la lámina de base (14) y porciones extremas superiores libres (11) separadas sobre la lámina de base (14); y

proyectar partículas similares a la arena (20) contra las porciones superiores de las hojas (11) a suficiente presión y durante suficiente tiempo para desmenuzar las porciones superiores de las hojas (11) en mechas finas (23) que permanecen unidas a sus respectivas hojas y que se enredan entre ellas para formar una superficie superior (24) similar a la hierba expuesta densa, entrelazada, y enredada, sobre la alfombra:

caracterizado por el hecho de que el procedimiento también comprende, antes de dicha etapa de proyección, la etapa adicional de colocar la cubierta similar a una alfombra sobre una almohadilla (18) inferior elástica de amortiguación formada por una lámina relativamente gruesa o almohadilla de un material plástico elástico, de manera que la almohadilla (18) inferior elástica de amortiguación bajo la alfombra absorbe suficientemente la fuerza de la arena proyectada, para evitar que dicha fuerza aplaste o deforme o compacte permanentemente las hojas (12) similares a la hierba, permaneciendo o retornando las hojas (12) similares a la hierba a su posición vertical después de que sus extremos superiores hayan sido alcanzados por la arena, y manteniéndose las posiciones verticales, en parte, mediante la capa de arena depositada (25), manteniendo dicha capa de arena (25) su posición mediante las hojas (12) similares a la hierba y la alfombra (24).

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, estando dichas mechas finas (23) generalmente sobre cualquier acumulación de arena (25) sobre la lámina de base (14) resultante de la proyección, y conteniendo las mechas de la alfombra (24) dichas acumulaciones sobre la lámina de base.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1, estando formada la almohadilla (18) amortiguadora de un polipropileno de partícula expandida de célula abierta moldeado en forma de lámina.

4. Procedimiento, según la reivindicación 1, estando comprendida la densidad de dicha almohadilla (18) amortiguadora entre 0.024 y 0.048 g/cm^{3} aproximadamente.

5. Procedimiento, según la reivindicación 1, que incluye la formación de dicha almohadilla (18) a partir de un polipropileno de partícula expandida de célula abierta con una densidad entre 0.021 y 0.045 g/cm^{3} aproximadamente, con un grosor de la almohadilla entre 12 mm y 50 mm aproximadamente, y una densidad de la almohadilla entre 0.021 y 0.048 g/cm^{3} aproximadamente, para formar una superficie de hierba natural simulada o una zona de green, punto de salida o calle de un campo de golf o terreno de juego de superficie de hierba (24) similar.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, que incluye la selección de partículas de polipropileno de una densidad de 0.030 g/cm^{3} aproximadamente, con un grosor de la almohadilla de 12 a 25 mm aproximadamente, para formar una superficie de juego de hierba natural simulada de un campo de tenis (24).

7. Procedimiento, según la reivindicación 1, que incluye la formación de dicha almohadilla (18) a partir de un polipropileno de partícula expandida de célula abierta con una densidad entre 0.021 y 0.045 g/cm^{3} aproximadamente, con un grosor de la almohadilla entre 12 mm y 50 mm aproximadamente, y una densidad de la almohadilla entre 0.021 y 0.048 g/cm^{3} aproximadamente, para formar una cubierta para un tejado o patio o superficie de una terraza.

8. Procedimiento, según la reivindicación 1, que incluye el moldeo de dicha almohadilla (18) con una densidad de entre 0.024 y 0.048 g/cm^{3} aproximadamente, ramificándose las mechas (23) de sus respectivas hojas en direcciones laterales, y entrelazándose con mechas de hojas adyacentes, mientras que las porciones de hoja bajo las mechas permanecen generalmente verticales a continuación de la etapa de proyección.

9. Procedimiento, según la reivindicación 1, que incluye la pulverización de agua en las hebras desmenuzadas con un chorro de agua a suficiente presión para separar las mechas (23) adyacentes de una hebra que no están desmenuzadas totalmente las unas respecto a las otras, y para enredar las mechas en una alfombra densa de mechas entrelazadas y enredadas (24), y nivelar la capa de arena (25) depositada sobre la lámina de base (14) por la proyección de are-
na.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, que incluye el cepillado de las hebras después de la etapa de proyección para incrementar la separación y el entrelazado de mechas (23) adyacentes.

11. Procedimiento, según la reivindicación 1, que incluye, tras la proyección, el desplazamiento de la cubierta similar a una alfombra y de la almohadilla (18) amortiguadora junto con la arena (25) acumulada por la proyección y retenida por las mechas enredadas (24) que la cubren, y la colocación de la almohadilla amortiguadora en un emplazamiento en un terreno de juego.