ES2941466T3

ES2941466T3 - Relleno para sistema de césped artificial y proceso de fabricación

Info

Publication number: ES2941466T3
Application number: ES18777003T
Authority: ES
Inventors: Stephen Keyser; Steven L Sawyer
Original assignee: Brock USA LLC
Current assignee: Brock USA LLC
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: NZ798427A; DK3601658T3; AU2024200909A1; US12116734B2; EP3601658A4; EP4036298A1; CA3058414A1; AU2018243393B2; BR112019020332A2; AU2018243393A1; US20200102707A1; EP3601658B1; WO2018183756A1; NZ757782A; EP3601658A1; FI3601658T3; ZA201906788B; PT3601658T

Abstract

Un sistema de césped artificial incluye un conjunto de césped que tiene un soporte de césped y soportes de hojas de césped artificial que se extienden desde el soporte de césped para formar una capa de césped artificial. El material de relleno se coloca entre las hojas de césped artificial y encima del respaldo de césped. El material de relleno tiene una composición de arena en una cantidad dentro del rango de alrededor del 80 a alrededor del 98 por ciento del relleno por peso seco a granel, y partículas orgánicas en una cantidad dentro del rango de alrededor del 2 a alrededor del 20 por ciento del relleno. por peso seco a granel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Relleno para sistema de césped artificial y proceso de fabricación

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de césped artificial del tipo utilizado en los campos deportivos, céspedes y jardines ornamentales y parques infantiles. En particular, la presente invención se refiere a sistemas de césped artificial que tienen material de relleno como parte de la estructura superior del conjunto de césped.

Los sistemas de césped artificial se usan comúnmente en los campos de juego deportivos y, más particularmente, en los campos de juego artificiales. Los sistemas de césped artificial también se pueden utilizar en céspedes sintéticos y campos de golf, campos de rugby, parques infantiles y otros tipos de campos o revestimientos de suelos similares. Los sistemas de césped artificial típicamente comprenden un conjunto de césped y unos cimientos, que pueden estar hechos de materiales como asfalto, tierra aplanada, grava compactada o roca triturada. Opcionalmente, se puede disponer una base de contrapiso resiliente o una capa de contrapiso entre el conjunto de césped y los cimientos. El conjunto de césped está hecho típicamente de hebras de plástico, hojas de hierba artificial unidas a un respaldo de césped. Se puede aplicar un material de relleno, que típicamente es una mezcla de arena y partículas de caucho molido, entre las hojas de hierba artificial orientadas verticalmente, típicamente cubriendo la mitad inferior o 2/3 de las hojas.

En 1965, el césped artificial se introdujo en los Estados Unidos como una alfombra verde hecha de fibras de nailon. Se laminó un relleno de poliuretano en la parte inferior de la alfombra para reducir el riesgo de lesiones resultantes de un impacto con la superficie. Durante la mayor parte de la siguiente década, se hicieron pocos cambios en el diseño original del césped, a pesar del número creciente de quejas por parte de equipos y jugadores sobre diversas lesiones que se producían en los campos. La alfombra de césped sintético se introdujo en Europa en 1970. En lugar de fibras de nailon, estaba hecha de polipropileno. Menos costoso que el nailon, el polipropileno era más suave y agradable para la piel de los jugadores.

A fines de la década de 1970, se introdujo un sistema de césped sintético de segunda generación, con nudos más largos y separados más ampliamente. Se esparció arena entre las fibras para mantener las hojas de césped sintético en posición vertical y crear suficiente firmeza y estabilidad para los jugadores. Las características del juego y la seguridad en estos campos no eran comparables con las de la hierba natural y la abrasión de la superficie seguía siendo un problema.

Tras la llegada de los campos de césped artificial regados con arena, los avances tecnológicos dieron lugar a un nuevo tipo de campo de césped sintético, que se encuentra actualmente en uso. Este césped tiene fibras aún más largas que están aún más espaciadas en la alfombra en comparación con los sistemas de segunda generación "rellenos de arena" y "revestidos de arena". Estas fibras suelen estar hechas de polietileno, que es más agradable para la piel que el polipropileno. Estos campos se esparcen o "rellenan" con diversas mezclas de arena de sílice y/o neumáticos reciclados (caucho granulado comúnmente conocido como SBR-caucho de estireno-butadieno). Este sistema de tercera generación intenta incorporar propiedades de atenuación de impactos en el material de relleno. Las variaciones de los sistemas de tercera generación incluyen materiales de relleno tales como gránulos de elastómero termoplástico, arena recubierta de caucho, arena recubierta de acrílico, gránulos de EPDM y materiales orgánicos como la cáscara de coco molida y el corcho.

Hay múltiples aspectos negativos relacionados con el uso de gránulos de caucho como material de relleno del césped artificial, o como un componente del relleno en combinación con arena. Los gránulos de caucho se crean triturando o fracturando neumáticos de automóviles y camiones posconsumo. El color negro y la composición sintética de los gránulos de caucho absorben la energía radiante solar, lo que hace que la superficie de juego se caliente en exceso. El problema del calor se intensifica con las fibras de poliolefina de la hierba sintética. Las temperaturas de la superficie que superan los 170 °F se miden con frecuencia en este tipo de campo. La mayoría de las instalaciones deportivas con este tipo de campos de atletismo incorporan un sistema de enfriamiento (riego). Estos sistemas de "enfriamiento" son solo marginalmente efectivos en condiciones de un clima cálido. El olor químico desagradable que proviene de la superficie del campo en condiciones de un clima cálido también es una queja frecuente. El caucho molido de los neumáticos también contiene varios carcinógenos conocidos, cuyos efectos en la salud aún no se conocen por completo. En comparación, el césped deportivo natural permanece relativamente fresco en comparación con la temperatura ambiente. Aunque el césped natural requiere un mayor grado de mantenimiento en comparación con el césped artificial, la abundancia de campos deportivos en las regiones climáticas cálidas es natural.

La eliminación de los materiales de relleno sintéticos, incluidos los gránulos de caucho negro, es cada vez más costosa y problemática. Un campo deportivo típico de tamaño normal puede contener entre 100 y 180 toneladas de relleno de gránulos de caucho, que puede estar mezclado con arena o no. Este material rara vez se vuelve a instalar después de la vida útil del césped sintético, que suele ser de 8 a 10 años. Debido a la exposición prolongada a los rayos UV y la abrasión, la elasticidad de los gránulos de caucho se deteriora, lo que significa que el material no es adecuado para su reutilización y solo puede desecharse en un vertedero. No todas las instalaciones de vertedero aceptarán gránulos de caucho debido a su composición química, lo que puede resultar en que se requieran distancias de transporte más largas para su eliminación.

Existe la preocupación de que parte del contenido químico del relleno de caucho produzca efectos indeseables en el medio ambiente y que las aguas de lluvia de los sistemas de relleno de caucho puedan afectar negativamente a la vida marina. A menudo se observan niveles elevados de zinc en las aguas de lluvia de los campos de césped artificial con gránulos de caucho negro. Otros problemas dignos de mención son que el relleno de caucho se considera sucio y menos que ideal como material de superficie. En estos campos de atletismo, las partículas de caucho se adhieren a la ropa de los jugadores debido a la electricidad estática y, a menudo, llegan al calzado, los canales auditivos y los ojos. Las partículas de caucho a menudo salpican el sistema de césped después de los impactos o el corte y arrastre de los tacos. Estéticamente, los campos de césped artificial con desechos de caucho molidos tienen un aspecto menos verde en comparación con el césped natural.

Existen alternativas al relleno procedente de desechos de caucho molido negro, aunque con mayores costes. Los materiales de relleno "orgánicos" importados se componen, ya sea exclusiva o principalmente, de cáscara de coco molida. Un material de relleno incluye una mezcla de cáscara de coco, cáscara de arroz para facilitar el drenaje y partículas de corcho para impedir la compactación excesiva. Estos materiales de relleno orgánicos son muy ligeros y se instalan como una capa superior sobre una subcapa de arena, y la arena se usa como lastre y estabilidad. Estos materiales de relleno son eficaces para reducir las temperaturas de la superficie del juego y proporcionan una interfaz más natural entre los jugadores y la superficie. Sin embargo, la práctica de instalar una capa de arena de contrapiso con una capa superior principalmente de cáscara de coco tiene varias desventajas, incluido un precio de compra más alto, mayores requisitos de mantenimiento, desgaste excesivo y evaporación rápida. Los materiales de relleno orgánicos utilizados actualmente provienen principalmente de Indonesia y Europa, lo que hace que el precio de compra más el envío sean un recargo para las instalaciones del campo.

Como interfaz directa entre los jugadores y la superficie, el material orgánico se descompone bajo el impacto en partículas más pequeñas, lo que da como resultado una capa más compacta y una profundidad reducida. Este problema es especialmente grave si el campo se usa en condiciones secas, lo que hace que el material orgánico se vuelva quebradizo. Para mitigar este problema e impedir el desgaste excesivo de las fibras de césped sintético, el relleno orgánico requiere un reemplazo frecuente del material conocido como "revestimiento superior". Esto aumenta los costes y los esfuerzos de mantenimiento.

El relleno orgánico ayuda a mantener las temperaturas de la superficie más bajas a través de la evaporación. Para realizar esta función, el campo se debe regar con frecuencia. La humedad se absorbe en el material orgánico y el exceso de agua se drena del sistema de superficie a través de la subcapa de arena. El grosor de la capa orgánica es típicamente de 15 a 20 mm de profundidad. En un campo de césped sintético esta capa orgánica superior está expuesta directamente a la luz solar. Las fibras de césped sintético y el material orgánico se calientan debido a esta exposición. La humedad en el sistema se evapora, liberando así calor y este enfriamiento por evaporación ayuda a mantener una superficie más fría. Sin embargo, en condiciones de clima cálido, este efecto puede durar solo unas horas. Luego se requiere irrigación para volver a hidratar el sistema.

Los gránulos de corcho puro también se han utilizado como material de relleno en combinación con arena de sílice, ya sea en una disposición mixta o en capas. El corcho proporciona un grado de beneficio de enfriamiento en relación con el caucho molido de los neumáticos, pero la flotación, la migración lateral y la migración vertical de este sistema de relleno han demostrado ser problemáticas durante y después de una fuerte lluvia. La electricidad estática excesiva y las salpicaduras excesivas del relleno son otros problemas asociados con el relleno de corcho.

Ejemplos de otros materiales de relleno alternativos incluyen arena de sílice redondeada, gránulos de caucho EPDM virgen, gránulos de elastómero termoplástico (TPE), gránulos de polietileno, arena acrílica recubierta y gránulos de SBR recubiertos de poliuretano. Aunque algunos de estos materiales reducen o mitigan los productos químicos nocivos que contiene el caucho molido de los neumáticos, son costoso y no solucionan de manera significativa el problema del calor superficial. El rendimiento de estos materiales en términos de atenuación de impactos también es algo inferior al de los gránulos de caucho fabricados a partir de caucho molido de neumáticos. Aparte de la arena, estos otros materiales de relleno sintéticos se han utilizado hasta cierto punto.

Estudios recientes han demostrado que las lesiones en la cabeza y las extremidades inferiores son aún más frecuentes y más graves en los campos de césped sintético tradicionales de tercera generación en comparación con los que se producen en el césped deportivo natural. Los campos de césped sintético tradicionales se deterioran con el tiempo debido a la exposición a los rayos UV, las temperaturas de la superficie excesivas que envejecen prematuramente las fibras sintéticas y la compactación excesiva del relleno. Los valores de rendimiento y seguridad varían mucho entre un campo de césped sintético nuevo y un campo de 5 años o más.

El césped deportivo natural prístino todavía se considera la superficie de juego preferida y más saludable. Las temperaturas de la superficie relativamente frías, el agarre y tracción ideales, la absorción eficaz de los impactos para la seguridad y la estética natural son atributos que hacen que la hierba natural sea deseable en comparación con el césped sintético. Las zonas de raíces de césped natural de alta gama, a base de arena, consisten principalmente en arena para darle firmeza y drenaje, con un pequeño porcentaje de turba y/o limo para estabilizar la arena, estimular el crecimiento y conservar la humedad. Sin embargo, el césped deportivo natural es difícil y costoso de mantener en una condición de prístino, especialmente cuando se usa mucho. Regar, cortar, sembrar, airear y fertilizar son todos necesarios para mantener el césped natural. Estos aspectos de mantenimiento del césped natural se agravan en determinadas aplicaciones en interiores o el ambiente interior impide la aplicación del césped natural por completo.

Hasta la fecha, todos los materiales de relleno del césped artificial, como parte de un sistema de superficie, representan cierto grado de compromiso y desventaja, ya sea por temperatura, preocupaciones de productos químicos, seguridad, rendimiento, eliminación de residuos, mantenimiento o coste. El material de relleno típicamente se ha formulado para proporcionar un efecto resiliente o de amortiguación para absorber al menos una porción de las cargas de impacto de los jugadores. Sin embargo, algunos de los materiales utilizados crean efectos medioambientales y de salud que son menos que deseables. Además, debido a las propiedades de desgaste y degradación, las propiedades de soporte y de amortiguación de estas capas de relleno pueden cambiar negativamente con el tiempo. Por lo tanto, sería deseable proporcionar un material de relleno mejorado que imitara más fielmente el impacto del césped natural y sus características de rendimiento.

El documento US20130302614A1 divulga partículas de biomasa vegetal recubiertas con un agente biológico tal como una bacteria o una semilla, caracterizadas por una dimensión de longitud (L) alineada sustancialmente paralela a una dirección de la veta y que define una distancia sustancialmente uniforme a lo largo de la veta, una dimensión de anchura (W) normal a L y alineada a la veta cruzada, y una dimensión de altura (H) normal a W y L. En particular, las dimensiones L x H definen un par de superficies laterales sustancialmente paralelas caracterizadas por fibras dispuestas longitudinalmente sustancialmente intactas, las dimensiones W x H definen un par de superficies extremas sustancialmente paralelas caracterizadas por fibras cortadas transversalmente y fisuración en los extremos entre las fibras, y las dimensiones L x W definen un par de superficies superior e inferior sustancialmente paralelas.

El documento WO2016205087 A1 divulga un sistema de césped artificial con fibras poliméricas de césped que se asemejan a la hierba y partículas de relleno intercaladas entre dichas fibras de césped. Al menos parte del relleno comprende partículas sintéticas compuestas que contienen un polímero termoplástico y fibras de celulosa, en las que el polímero termoplástico es una matriz que une los otros componentes de cada partícula sintética en una partícula compuesta.

Compendio de la invención

La presente invención se refiere a un conjunto de césped artificial que incluye hojas de hierba artificial rodeadas y sostenidas por un material de relleno. El material de relleno incluye arena y materiales adicionales.

Se divulga un material de relleno para un sistema de césped artificial que tiene una pluralidad de partículas de madera. Cada partícula define una dimensión de longitud mayor que una dimensión de anchura o grosor, y cada dimensión de longitud de partícula está orientada en general paralela a una estructura de las vetas de cada partícula. La dimensión de la longitud está en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm. La longitud y una de las dimensiones de anchura o grosor define una relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1. Cada partícula mantiene una propiedad de absorción de agua que permite que la partícula retenga el agua y la libere con el tiempo para dispersar el calor del material de relleno, en el que las partículas de madera se procesan por volteo o abrasión para redondear los bordes de las partículas de madera de manera que los bordes de las partículas de madera se alisan en comparación con una superficie cortada que tiene una forma de borde afilado y angular.

Un conjunto de césped artificial incluye una alfombra de césped que tiene una pluralidad de hojas de hierba sintética separadas y un material de relleno disperso sobre la alfombra de césped entre las hojas de hierba. El material de relleno incluye arena y una pluralidad de partículas de madera, cada partícula que define una dimensión de longitud mayor que una dimensión de anchura o grosor. Cada dimensión de longitud de partícula está orientada en general paralela a una estructura de las vetas de cada partícula. La dimensión de longitud está en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, y la longitud y una de las dimensiones de anchura o grosor definen una relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1. Cada partícula mantiene una propiedad de absorción de agua que permite que la partícula retenga agua y la libere con el tiempo para dispersar el calor del material de relleno.

Un sistema de césped artificial incluye una alfombra de césped que tiene una pluralidad de hojas de hierba sintética separadas y unidas a una capa de respaldo, una capa de contrapiso y un material de relleno dispersado sobre la alfombra de césped. La capa de contrapiso está formada, al menos parcialmente, a partir de material de perlas de polietileno o polipropileno expandido que tiene una densidad en el intervalo de 45-70 g/l. El material de relleno incluye arena y una pluralidad de partículas de madera, cada partícula que define una dimensión de longitud mayor que una dimensión de anchura o grosor. Cada dimensión de longitud de partícula está orientada en general paralela a una estructura de las vetas de cada partícula. La dimensión de longitud en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, y la longitud y una de las dimensiones de anchura o grosor definen una relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1. Cada partícula mantiene una propiedad de absorción de agua que permite que la partícula retenga agua y la libere con el tiempo para dispersar el calor del material de relleno. La alfombra de césped y el material de relleno dispuestos sobre la alfombra de césped definen una primera constante del muelle y la capa de contrapiso define una segunda constante del muelle que es más conforme que la primera constante del muelle. En otra realización, la segunda constante del muelle de la capa de contrapiso está asociada con una capa de control de la deflexión y la capa de contrapiso define además una tercera constante del muelle asociada con una sección central, de modo que la primera constante del muelle es más rígida que la tercera constante del muelle y la tercera constante del muelle es más rígida que la segunda constante del muelle. En aún otra realización, la capa de contrapiso incluye una pluralidad de proyecciones dispuestas a través de una superficie de apoyo superior del contrapiso en contacto con la alfombra de césped.

Diversos aspectos de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada siguiente de la realización preferente, cuando se lea a la luz de las figuras adjuntas.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una vista en sección transversal esquemática en alzado de un sistema de césped artificial.

La figura 2 es una vista en alzado, en sección transversal, de un sistema de césped de la técnica anterior que ilustra una respuesta de deflexión del material de relleno a una carga aplicada.

La figura 3 es una vista en alzado, en sección transversal, de una realización de un sistema de césped según la invención que ilustra una respuesta de deflexión del sistema a una carga aplicada.

La figura 4 es una tabla de datos que muestra los resultados de la prueba de impacto para una realización de un sistema de césped según la invención cuando se somete a prueba en condiciones secas.

La figura 5 es una tabla de datos que muestra los resultados de la prueba de impacto para una realización del sistema de césped según la invención cuando se somete a prueba en condiciones húmedas.

La figura 6 es una tabla de datos que muestra los resultados de la prueba de impacto para otra realización de un sistema de césped según la invención que tiene una configuración de contrapiso alternativa.

La figura 7 es una tabla de datos que muestra los parámetros y determinados resultados de pruebas de resistencia de una realización de un sistema de césped.

 Las figuras 8-11 son fotografías que muestran los intervalos de forma y tamaño de los componentes de las partículas de madera del material de relleno antes y después de someterlo a prueba.

La figura 12 es una ilustración esquemática de un tronco como fuente de las partículas de madera de relleno que muestra la orientación relativa de las astillas antes de la formación.

La figura 13 es una ilustración esquemática de una astilla formada a partir del tronco de la figura 12.

La figura 14 es un croquis que muestra las características operativas básicas de una astilladora de madera con una cuchilla astilladora en forma de disco.

La figura 15 es un croquis que muestra las características operativas básicas de una astilladora de madera con una cuchilla astilladora en forma de tambor.

La figura 16 es una tabla de datos que muestra el efecto de enfriamiento por evaporación de una realización de relleno de partículas de madera.

Comparación del enfriamiento por evaporación de césped sin relleno, relleno de caucho y relleno de partículas de madera Figura 16

La figura 17 es un gráfico que compara los perfiles de la curva de respuesta esfuerzo/deformación de los materiales de contrapiso y el relleno de caucho con el césped natural.

Descripción detallada de la realización preferida

El sistema de césped que se muestra en la figura 1 se indica en general en 10. El sistema de césped incluye un conjunto 12 de césped artificial, una capa 14 de contrapiso y una capa 16 de cimientos. La capa 16 de cimientos puede comprender una capa de piedra triturada o agregado 18, o cualquier otro material adecuado. Los expertos en la técnica conocen numerosos tipos de capas de cimientos. La capa de piedra triturada 18 se puede colocar en una subbase, tal como tierra compactada, una base de hormigón vertido o una capa de pavimento asfáltico (no se muestra). De forma alternativa, la capa 14 de contrapiso se puede aplicar sobre la base de asfalto o de hormigón, omitiendo la capa de piedra triturada, si así se desea. En muchos sistemas de césped que se utilizan en un campo de atletismo, las capas de cimientos se nivelan en un contorno con el objetivo de que el agua drene hacia el perímetro del campo y no se acumule agua en ninguna parte de la superficie.

El conjunto 12 de césped artificial incluye una alfombra 12A de césped que tiene hebras de hojas 20 de hierba sintéticas unidas a un respaldo 22 de césped. Se aplica un material 24 de relleno a las hojas 20 de hierba. El material de relleno según la invención incluye partículas 24a de arena, que pueden ser de una variedad y tipo en general amplio, y partículas 24b de madera, que se pueden proporcionar en una disposición en capas a lo largo de la longitud de las hojas 20 de hierba o como una mezcla. También se pueden incluir otros materiales constituyentes, como se explicará a continuación en detalle. Las hojas 20 de hierba sintética pueden fabricarse con cualquier material adecuado para césped artificial, muchos ejemplos de los cuales son bien conocidos en la técnica. Típicamente, las hojas de hierba sintética tienen una longitud de aproximadamente 50 mm, aunque se puede utilizar cualquier longitud. Las hojas 20 de hierba artificial se colocan, se tejen o se insertan en nudos de forma segura sobre el respaldo 22. Una forma de hojas que se puede usar es una película de polímero relativamente ancha que se corta o se fibrila en varias hojas de película más delgada después de que la película ancha se inserta en nudos en el respaldo 22. En otra forma, las hojas 20 son películas de polímero relativamente delgadas (monofilamento) que parecen hojas de hierba individuales sin fibrilar. Ambas se pueden colorear para que parezcan hojas de hierba y se unen al respaldo 22.

La capa 22 de respaldo del conjunto 12 de césped es típicamente porosa al agua por sí misma, pero a menudo está opcionalmente recubierta con un revestimiento impermeable al agua 26A, como por ejemplo poliuretano, para afianzar las fibras de césped en el respaldo. Para permitir que el agua drene verticalmente a través del respaldo 22, el respaldo puede estar provisto de orificios 25A separados. En una disposición alternativa, el revestimiento impermeable al agua se aplica parcialmente o se aplica por completo y luego se raspa en algunas partes, como la porción 25B de drenaje, para permitir que el agua drene a través de la capa 22 de respaldo. Las hojas 20 de fibras de hierba se insertan en nudos típicamente sobre el respaldo 22 en filas que tienen un espaciado regular, tales como filas que están espaciadas entre aproximadamente 4 milímetros y aproximadamente 19 milímetros, por ejemplo. La incorporación de las fibras 20 de hierba en la capa 22 de respaldo a veces da como resultado una serie de ondulaciones o crestas 26B espaciadas, sustancialmente paralelas, recubiertas de uretano en la superficie 28 inferior de la capa 22 de respaldo formada por los nudos de las hojas de hierba. Las crestas 26B pueden estar presentes incluso cuando las fibras no están expuestas.

El material 24 de relleno del conjunto 12 de césped se coloca entre las hojas 20 de hierba artificial y en la parte superior del respaldo 22. El material 24 de relleno se aplica en una cantidad que cubre la parte inferior de las hojas 20 de hierba sintética de modo que las partes superiores de las hojas sobresalgan por encima del material 24 de relleno. Típicamente, el material 24 de relleno se aplica para añadir estabilidad al campo, mejorar la tracción entre el calzado del atleta y la superficie de juego y mejorar la atenuación de impactos en el campo.

La capa 14 de contrapiso del césped comprende perlas de espuma de poliolefina expandida, que pueden ser de polipropileno expandido (EPP) o polietileno expandido (EPE), o cualquier otro material adecuado. Las perlas de espuma son perlas de celda cerrada (impermeables al agua). En un procedimiento de fabricación, las perlas se fabrican originalmente como pequeños gránulos de plástico sólido, que luego se procesan en una cámara de presión controlada para expandirlos en perlas de espuma más grandes que tienen un diámetro dentro del intervalo de aproximadamente 2 milímetros a aproximadamente 5 milímetros. A continuación, las perlas de espuma se soplan en un molde cerrado a presión para que queden apretadas. Finalmente, se usa vapor para calentar la superficie del molde de manera que las perlas se ablandan y se fundan juntas en las interfaces, formando la capa 14 de contrapiso del césped como un material sólido que es impermeable al agua. Se pueden usar otros procedimientos de fabricación, tal como mezclar las perlas con un material adhesivo o pegamento para formar una suspensión. A continuación, se moldea la suspensión para darle forma y se cura el adhesivo. El contrapiso de mezcla en suspensión puede ser poroso a través del grosor del material para drenar el agua. Esta estructura de contrapiso poroso también puede incluir otra característica de drenaje que se analiza a continuación. El material EPP final se puede fabricar en diferentes densidades comenzando por una perla de densidad diferente o por cualquier otro procedimiento. En una realización, el intervalo de densidad de la capa 14 de contrapiso está en un intervalo de aproximadamente 45 gramos/litro a aproximadamente 70 gramos/litro. En otra realización, el intervalo es de 50 gramos/litro a 60 gramos/litro. El material también se puede hacer en diversos colores. La estructura de contrapiso resultante, hecha por el proceso de moldeo por vapor o de mezcla en suspensión, se puede formar como un contrapiso impermeable al agua o un contrapiso poroso. Estas estructuras de capa de contrapiso resultantes pueden incluir además cualquiera de las características de drenaje, deflexión y enclavamiento que se analizan a continuación.

La capacidad de adaptar las reacciones de carga del contrapiso, el césped y el material de relleno como un sistema completo de césped artificial requiere la consideración y el ajuste de unos parámetros de diseño competitivos, tales como una característica de impacto corporal, una característica de respuesta atlética y una característica de la respuesta de la pelota. La característica de impacto corporal se relaciona con la capacidad del sistema de césped para absorber la energía creada por los impactos de los jugadores con el suelo, tales como, entre otros, los placajes comunes en el fútbol americano y el rugby. La característica de impacto corporal se mide utilizando procedimientos de prueba estandarizados, tales como, por ejemplo, el ASTM-F355 en Estados Unidos y el EN-1177 en Europa. Los sistemas de césped que están diseñados para una respuesta de absorción de impactos más suave o más tienden a proteger mejor contra lesiones en la cabeza, pero ofrecen un rendimiento reducido o no optimizado para el atleta y la pelota. Esto es particularmente cierto en los sistemas que usan un relleno resiliente.

La característica de la respuesta atlética se relaciona con las respuestas de rendimiento de los atletas durante la carrera y se puede medir utilizando un perfil de atleta simulado, tal como el Atleta Artificial Avanzado. Las respuestas de rendimiento de los atletas incluyen factores tales como la respuesta del césped a las cargas de carrera, como el contacto del talón y el antepié y la transferencia de carga resultante. La respuesta del césped a estas características de carga de carrera puede afectar el rendimiento y la fatiga del jugador. La respuesta de la pelota a un sistema de césped en particular puede incluir variaciones en la altura del rebote de la pelota dependiendo de la firmeza de la superficie; rodamiento de la pelota, que se ve afectado por la fricción de la pelota contra las fibras del césped y el material de relleno; y el giro de la pelota, que se ve afectado por la forma en que la pelota se desliza o se agarra contra el material de relleno, compactado o suelto, a medida que rebota en el césped.

La capa de contrapiso y el conjunto de césped tienen cada uno una característica de absorción de la energía asociada, y están equilibrados para proporcionar una respuesta del sistema adecuada para el uso del sistema de césped y para cumplir con las características de impacto corporal requeridas y las características de la respuesta atlética.

Para satisfacer las necesidades particulares de los jugadores, así como para satisfacer las reglas y los requisitos de un deporte particular, es posible que sea necesario modificar varios parámetros de diseño del sistema de césped artificial. El deporte en particular, o la gama de deportes y actividades realizadas en un sistema de césped artificial en particular, dictará el nivel de absorción de energía global requerido del sistema. La característica de absorción de energía de la capa de contrapiso puede verse influenciada por cambios en la densidad del material, la geometría y el tamaño de las protuberancias, el grosor del panel y la configuración de la superficie. Estos parámetros pueden clasificarse además bajo un factor de material de panel más amplio y un factor de geometría de panel de la capa de contrapiso. La característica de absorción de energía del conjunto de césped implica propiedades del material de relleno, tal como la compactación del material, la absorción y retención de agua, la descomposición de partículas y la profundidad. El material de relleno puede comprender una mezcla o capas separadas de arena y partículas sintéticas u orgánicas en una proporción adecuada para proporcionar una exposición adecuada de las hojas de hierba sintética, drenaje de agua, estabilidad y, en algunos casos, absorción de energía.

Como se muestra esquemáticamente en la figura 3, estas características pueden entenderse como muelles en serie. Como se muestra en la figura 3, la capa 14 de contrapiso define una constante del muelle k1 a través de una sección central, identificada como zona CC, y una constante del muelle k2 asociada con una capa de control de la deformación, que puede incluir una estructura de deformación tal como las proyecciones, de la zona BB. De forma alternativa, la zona BB puede ser una capa de material sin proyecciones pero que presenta el índice de flexibilidad k2. Dicha capa asociada con la zona BB puede formarse integralmente con la sección del núcleo CC o aplicarse sobre la sección del núcleo CC. El conjunto 12 de césped define una constante del muelle k3 que actúa a través de la zona AA en respuesta a las cargas aplicadas, tales como cargas de impacto o cargas de carrera como se ilustra. Cada esquema de muelle representa una parte de la característica de respuesta de la capa y puede caracterizarse además por uno o más muelles, en serie o en paralelo, dentro de cada capa. También se puede incluir un componente de amortiguación en las caracterizaciones de las capas. El relleno 24 proporciona un valor de la constante del muelle k3 aparente sustancialmente más rígido para el muelle que representa el conjunto 12 de césped que el que se asociaría con las composiciones de relleno más resilientes, tales como las que incluyen materiales a base de caucho. El relleno 24 es más rígido cuando se carga en compresión en un impacto, tal como el evento de impacto en un jugador que está siendo placado, para permitir la transferencia de carga a la capa 14 de cimientos donde las propiedades de la estructura y los materiales del contrapiso dominan la fuerza reactiva devuelta al jugador. En una realización, las constantes del muelle relativas y la rigidez de las secciones correspondientes, indicadas de más rígidas a más conformes, se ordenan preferiblemente como k3 > k1 > k2, donde la sección del contrapiso que tiene la superficie en contacto con la alfombra de césped es más conforme que el conjunto de césped o el núcleo del contrapiso, como se muestra en la figura 3. Desde una perspectiva macroscópica, el relleno 24 proporciona una transferencia de carga a la capa de contrapiso similar a la arena compactada. Sin embargo, las partículas 24b de madera no se compactan como la arena cuando se analizan a un nivel de interacción partícula a partícula. En cambio, las partículas 24b mantienen la capacidad de movimiento limitado entre sí a causa del tamaño, la dispersión e interacciones de las partículas y la orientación de la veta de las partículas 24b de madera. La firmeza de las partículas y el movimiento limitado de las partículas individuales proporcionan una sensación de césped natural, incluso con irregularidades en la superficie que son el resultado de la actividad atlética. Los rellenos resilientes a base de caucho, por otro lado, tienden a resaltar estas irregularidades de la superficie que provocan una falta de seguridad en el pie de un atleta.

Como consecuencia del tamaño, la relación de aspecto y la orientación de la veta, el movimiento de las partículas difiere del de una partícula granular, como la arena. Las partículas de arena se compactarán y formarán una estructura muy parecida a las piedras apiladas para formar una pared. Las partículas 24b de madera se orientarán en una configuración más aleatoria donde las propiedades de rigidez a través del grosor proporcionan la transferencia de carga al contrapiso, pero las propiedades de cizallamiento permiten cierto movimiento de torsión, tal como los tacos que se acoplan a la superficie de relleno, sin pérdida de tracción, tal como un atleta que cambia bruscamente de dirección. Las partículas de madera 24b son de un tamaño tal que las interacciones de las partículas proporcionan un agarre de apoyo suficiente para soportar el esfuerzo de tracción, pero un movimiento relativo suficiente para impedir que los tacos se adhieran en su sitio, causando esguinces y lesiones relacionados con el tobillo, la pierna y la cadera. La orientación de la veta con respecto a la dimensión longitudinal de la partícula 24b permite la deflexión de las partículas localizadas sin fragmentación en pequeños trozos o fragmentos de tamaño y forma granular.

El conjunto 12 de césped también proporciona la sensación del campo cuando se corre, así como el rebote y el rodamiento de la pelota en deportes tales como el fútbol (fútbol americano), hockey sobre césped, rugby y golf. El conjunto 12 de césped y la capa 14 de contrapiso del césped trabajan juntos para conseguir el equilibrio correcto de firmeza al correr, suavidad (absorción de impactos o absorción de la energía) en caídas, rebote y rodamiento de la pelota, etc. Para contrarrestar las características cambiantes del campo a lo largo del tiempo, que afectan el rebote y el rodamiento de la pelota y la sensación del campo para el atleta que corre, en algunos casos el material de relleno se puede mantener o complementar añadiendo más relleno y usando una máquina rastrilladora u otro mecanismo para esponjar el relleno para que mantenga la sensación adecuada y la absorción de impactos.

La dureza del campo atlético afecta el rendimiento en el campo, ya que los campos duros permiten a los atletas correr más rápido y girar más rápido. Esto se puede medir, por ejemplo, en los Estados Unidos utilizando la norma de prueba ASTM F3189-17, y en el resto del mundo con las normas de pruebas de la FIFA, IRB (Junta Internacional de Rugby), FIH (Federación Internacional de Hockey) e ITF (Federación Internacional de Tennis). En los Estados Unidos, otra característica de la capa 14 de contrapiso de césped resiliente es proporcionar una mayor atenuación del impacto del sistema de césped con relleno hasta en un 20 por ciento durante las cargas de carrera con el talón y el antepié. Una mayor cantidad de atenuación puede hacer que los atletas se cansen demasiado y no rindan al máximo. Algunos creen que el umbral de percepción de un atleta a la variación de la rigidez del césped en comparación con la rigidez del césped natural (con cargas de carrera basadas en las pruebas de Estados Unidos) es una diferencia en la rigidez de desviaciones de más o menos el 20 por ciento. El requisito de prueba de la FIFA tiene valores mínimos y máximos para la atenuación de impactos y la deformación bajo cargas de carrera para la totalidad del sistema de césped/contrapiso. Los sistemas de césped artificial con atenuación de impactos y valores de deformación entre los valores mínimo y máximo simulan la sensación del césped natural.

La absorción de la energía de impacto se mide en los Estados Unidos utilizando las normas ASTM F355-A y F355-E, que otorgan calificaciones expresadas como Gmáx (aceleración máxima en el impacto) y HIC (criterio de lesión en la cabeza). El criterio de lesión en la cabeza (HIC) se utiliza internacionalmente. Puede haber requisitos impuestos específicos para la aceleración máxima y HIC para campos deportivos, parques infantiles e instalaciones similares.

El conjunto 12 de césped que usa las partículas 24b de madera como elemento constituyente es ventajoso porque en una realización es algo lento para recuperar la forma cuando se deforma por compresión. Esto es favorable porque cuando un atleta corre en un campo y lo deforma localmente debajo del zapato, no es deseable que la superficie de juego se recupere tan rápido de manera que el zapato se vea "empujado o impulsado hacia atrás" cuando se levanta de la superficie. Este efecto de recuperación proporciona una restauración de energía antinatural en el zapato. Al hacer que el conjunto 12 de césped tenga la recuperación adecuada, el campo se percibirá más como césped natural que no tiene mucha resiliencia. El conjunto 12 de césped puede diseñarse para proporcionar las propiedades adecuadas del material que dará como resultado los límites favorables en los valores de recuperación. El conjunto 12 de césped puede diseñarse para complementar diseños de césped específicos para las propiedades óptimas del producto. Como se muestra en la figura 17, las curvas de respuesta de diversos componentes del conjunto de césped artificial se comparan con la respuesta de un campo de césped natural. Si bien las magnitudes de los valores de la curva de respuesta no están representadas y, por lo tanto, no son directamente comparables, los perfiles de estas curvas muestran cómo responde cada material en comparación con el césped natural. La curva del material de contrapiso de EPP de la curva 2 muestra una histéresis y un perfil de tensión/deformaciones similares a los de un campo de césped natural de la curva 1. Esto se contrasta con la curva de respuesta elástica de los rellenos de contrapiso hechos de espuma de polietileno reticulado, que se muestra en la curva 4, que no presenta la misma histéresis y el retardo de tiempo en la recuperación asociada y la respuesta de amortiguación del material a las cargas de carrera.

El diseño del sistema 10 global de césped artificial establece la deflexión bajo cargas de carrera, la absorción de impactos bajo cargas de impacto, la forma de la curva de desaceleración para un evento de impacto y el rendimiento del rebote y rodamiento de la pelota. Estas características pueden diseñarse para usarse con el tiempo a medida que el campo envejece y el relleno se vuelve más compacto, lo que hace que la capa de césped sea más rígida.

Los paneles 30 están diseñados con características de compresión de panel óptimas. Toda la forma del panel está diseñada para proporcionar rigidez al doblarse, de modo que el panel no se flexione demasiado al pasar sobre él un vehículo mientras el panel está sobre el suelo. Esto también ayuda a distribuir la carga del vehículo sobre una gran área del sustrato de modo que no se altere el contorno de la capa 16 de cimientos del contrapiso. Si no se mantiene el contorno de la capa 16 de cimientos, el agua se acumulará en las áreas del campo en lugar de drenar adecuadamente.

En una realización de la invención, se proporciona un sistema de césped artificial para un campo de fútbol. En primer lugar, se determinan los parámetros de diseño de rendimiento para el campo de fútbol, relacionados con un nivel de absorción de energía del sistema para todo el sistema de césped artificial. Estos parámetros de diseño de rendimiento son coherentes con el concepto de calidad para césped artificial de la FIFA (Federación Internacional de Asociaciones de Fútbol), la norma internacional de césped artificial (IATS) y la norma europea EN15330. Los niveles típicos de choque, o energía, absorción y deformación de los impactos en los pies para estos sistemas están dentro del intervalo de 55-70 % para la absorción de impactos y de aproximadamente 5 a aproximadamente 11 milímetros para la deformación, cuando se someten a prueba con Atleta Artificial Avanzado (EN14808, EN14809). El rebote vertical de la pelota es de aproximadamente 60 centímetros a aproximadamente 100 centímetros (EN 12235), la permeabilidad vertical al agua es superior a 180 mm/h (EN 12616) junto con otras normas. Es posible que otros criterios de rendimiento no se vean afectados directamente por el rendimiento del contrapiso, pero sí por el diseño global del sistema de césped. El diseño global del sistema de césped, incluidas las interacciones del contrapiso, puede incluir la interacción de la superficie, tal como la resistencia a la rotación, el rebote de la pelota, la resistencia al deslizamiento y similares. En este ejemplo en el que se diseña un campo de fútbol, se selecciona un nivel de rendimiento para todo el sistema de césped artificial de una norma específica. A continuación, se diseña el montaje del césped artificial. Las características de rendimiento del contrapiso seleccionadas serán complementarias a las características de rendimiento del conjunto del césped para proporcionar la respuesta global deseada del sistema a fin de cumplir con el estándar de rendimiento deportivo deseado. Se entiende que las etapas del ejemplo anterior se pueden realizar en un orden diferente para producir la respuesta deseada del sistema.

En general, el diseño del sistema de césped que tiene un contrapiso 14 complementario y un conjunto 12 de césped con características de rendimiento puede, por ejemplo, proporcionar un conjunto 12 de césped que tiene una baja cantidad de absorción de impactos y una capa 14 de contrapiso que tiene una gran cantidad de absorción de impactos. Al establecer las características de rendimiento complementarias relativas, hay muchas opciones disponibles para el diseño del césped, como la altura del grueso, la densidad de los nudos, el tipo de hilo, la calidad del hilo, la profundidad del relleno, el tipo de relleno, el respaldo y el revestimiento. Por ejemplo, en los sistemas de relleno de la técnica anterior, una opción sería seleccionar una proporción alterada y/o de baja profundidad del relleno de arena frente a caucho, o el uso de un material de relleno alternativo en el conjunto de césped. Si en este ejemplo el rendimiento del conjunto de césped tiene un valor de absorción de impactos específico relativamente bajo, la absorción de impactos de la capa de contrapiso tendrá un valor específico relativamente alto. En una realización, el material 24 de relleno que tiene las partículas 24b de madera como capa superior y la arena 24a como capa inferior proporciona un valor de absorción de impactos en general bajo para transferir las cargas de impacto a la capa de contrapiso. El material 24 de relleno que tiene la capa superior de partículas 24b de madera también amortigua la restitución o la respuesta de recuperación del conjunto de césped para proporcionar una sensación de pisada más firme al atleta, particularmente durante la carrera.

A modo de otro ejemplo que tiene diferentes características del sistema, un sistema de césped artificial para fútbol americano o rugby puede proporcionar un conjunto de césped que tiene una gran cantidad de absorción de energía, mientras que proporciona a la capa de contrapiso un bajo rendimiento de absorción de energía. Al establecer las características de absorción de energía complementaria relativas, se puede considerar la selección de una gran profundidad de material de relleno en el conjunto de césped. Además, cuando la absorción de energía del conjunto de césped tenga un valor mayor que un valor específico, la absorción de energía de la capa de contrapiso tendrá un valor menor que el valor específico.

Un campo de deportes con césped natural denso, uniforme, suave y saludable proporciona unas características familiares y habituales por las cuales se han desarrollado equipos deportivos, tácticas de juego y reglas de juego a lo largo del tiempo para esta forma de superficie de juego en los deportes de campo al aire libre. Una cubierta de hierba gruesa, consistente y suave proporciona un punto de referencia para la calidad y la seguridad del juego, y sirve como estándar comparativo para una pisada estable de los atletas, niveles de amortiguación (disipación de energía) en caídas, resbalones o placajes, y transferencia de calor (enfriar) la superficie de juego cuando hace calor. Aunque son relativamente firmes bajo la carga de un atleta adulto que corre, las superficies de césped natural pueden absorber un alto grado de fuerza de impacto a través de una combinación de desplazamiento de partículas y aplastamiento de los materiales naturales. Las pruebas de investigación han demostrado que, aunque firme bajo los pies, un césped natural de alto rendimiento puede reducir significativamente el riesgo de lesiones corporales o en la cabeza al disipar eficazmente las cargas de la energía de impacto. El material 24 de relleno que tiene las partículas 24b de madera proporciona un desplazamiento de partículas y una deformación de partículas que imita el campo de césped natural. Como se explicará a continuación, las partículas 24b de madera tienen una estructura de las vetas orientada en general a lo largo de una dimensión más larga de la partícula para proporcionar una deflexión deseada de las partículas junto con la absorción de agua.

La arena se usa comúnmente para construir sistemas en las zonas de raíces de césped natural para deportes de alto rendimiento. La arena se elige como material de construcción principal por dos propiedades básicas, resistencia a la compactación y mejor estado de drenaje/aireación. Las arenas son más resistentes a la compactación que los materiales de tierra más finos cuando se utilizan dentro de una amplia gama de condiciones de humedad del suelo. Una tierra arcillosa puede proporcionar una superficie más estable y un medio de cultivo mejorado en comparación con la arena. Pero, en condiciones óptimas o normales, la tierra arcillosa se compactará rápidamente y se deteriorará si se usa en períodos con exceso de humedad en la tierra, como puede ser durante o después de una estación lluviosa. Una zona de raíces de césped natural a base de arena construida correctamente, por otro lado, resistirá la compactación incluso durante los períodos húmedos. Incluso cuando se compactan, las arenas retendrán un mejor estado de drenaje y aireación en comparación con las zonas de raíces de la tierra nativa con el mismo nivel de tráfico. La arena sin vegetación, en sí misma, no es intrínsecamente estable; por lo tanto, es ventajoso usar hierbas con una tolerancia al desgaste superior y un potencial de recuperación superior para resistir un tráfico de individuos intenso y unas fuerzas de cizallamiento intensas. Sin embargo, la arena tiene una capacidad de sustentación de las cargas increíble; y si se mantiene una cubierta de césped densa y uniforme, el sistema a base de arena puede proporcionar una superficie de juego muy estable, firme, suave, segura y uniforme. Un sistema de zona de raíces a base de arena satisfactorio depende de la selección adecuada de materiales. La selección y gradación adecuadas de la arena, la enmienda orgánica, las especies de hierba y la gravilla del contrapiso son de suma importancia para el rendimiento de la superficie de césped deportivo natural.

Un estándar de referencia comúnmente empleado para la construcción de una zona de raíces de césped deportivo de alto rendimiento es la norma ASTM F2396, "Guía estándar para la construcción de zonas de raíces a base de arena de alto rendimiento en campos deportivos". Esta especificación describe una zona de raíces de césped natural que consiste en aproximadamente un 95 % de arena clasificada y aproximadamente un 5 % de materiales orgánicos (p. ej., turba) en peso. Otro estándar comúnmente empleado para la construcción de una zona de raíces de césped deportivo de alto rendimiento es la guía de construcción de zonas de raíces de arena según la especificación de la USGA. Esta especificación describe una zona de raíces de césped natural que consiste en al menos un 90 % de arena clasificada y no más de aproximadamente un 10 % de material orgánico (p. ej., turba) en peso.

Para resolver los problemas con el sistema actual de césped sintético de tercera generación, el material 24 de relleno de la presente invención proporciona una mejor composición del relleno natural modelada según el rendimiento del césped deportivo natural de alta calidad. En comparación con otros sistemas de relleno orgánico o materiales de relleno sintéticos, la composición de relleno del material de relleno o capa 24 produce una superficie de juego con una temperatura más fría en condiciones climáticas cálidas durante un período de tiempo prolongado. En comparación con otros sistemas de relleno orgánico, la mayor cantidad de retención de agua dentro del sistema permite una exposición prolongada al calor antes de evaporar completamente la humedad retenida. Dada la similitud con el rendimiento de un césped deportivo natural, las diversas realizaciones de los sistemas de césped que incorporan el relleno descrito en el presente documento proporcionan la tracción y agarre del césped natural. El material de relleno es biodegradable a diferencia de la eliminación de residuos de materiales sintéticos en vertederos. Un contrapiso de absorción de impactos impide la compactación excesiva del relleno para mantener unas propiedades de rendimiento constantes durante la vida útil del campo.

El material 24 de relleno se rellena entre fibras de césped sintético creando lastre, firmeza, estabilidad y tracción. La energía que se transfiere a través del material 24 de relleno es absorbida por una base de contrapiso resiliente para proporcionar propiedades de absorción de impactos comparables a las de una zona de raíces de césped deportivo de alto rendimiento, como se muestra en la figura 3. Son bien conocidos ejemplos de una base o contrapiso resiliente adecuado para campos de deportes de césped sintético, tales como los materiales de contrapiso disponibles en Brock International, Boulder, Colorado. El uso de un contrapiso resiliente ayuda a impedir la compactación excesiva del relleno de partículas.

La arena se puede definir como un material granular que existe de manera natural compuesto de rocas y partículas minerales finamente divididas. La arena 24a, para su uso como componente del relleno 24, se define como uno o más de los siguientes: Arena de sílice, arena de cuarzo de sílice, arena de cuarzo de sílice de grano redondeado, arena lavada y cuarzo de sílice de grano redondeado y arena lavada y clasificada de cuarzo de sílice de grano redondeado, y zeolita. En una realización, las partículas 24a de arena tienen un diámetro dentro del intervalo de aproximadamente 0.0625 mm (o 1/16 mm) a aproximadamente 2.0 mm. Opcionalmente, la arena 24a se puede colorear.

El componente orgánico del relleno son las partículas 24b de madera y está compuesto por partículas de madera del duramen y porciones de albura de árboles de madera dura o blanda, como se describirá a continuación.

En una realización, el material 24 de relleno incluye arena 24a en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente el 70 a aproximadamente el 98 por ciento en volumen de peso seco, y partículas 24b de madera en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 30 por ciento en volumen de peso seco. La arena 24a y las partículas 24b de madera pueden colocarse en capas en el césped, con la capa de arena 24a en el fondo. De forma alternativa, la arena 24a y las partículas 24b de madera pueden combinarse como una mezcla. Dependiendo de determinados factores, como la ubicación del campo (interior o exterior), la latitud, la cantidad de lluvia o los intervalos de riego, la exposición a la carga solar y el tipo de deporte o uso, el campo se adapta a otras realizaciones del material 24 de relleno puede ser aproximadamente el 10 por ciento de partículas 24b de madera y aproximadamente el 90 por ciento de arena 24a en peso. En otras realizaciones, puede haber una mayor proporción de arena 24a, que incluye hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso o aproximadamente el 75 por ciento en volumen. Por ejemplo, en regiones que reciben grandes cantidades de lluvia y en general tienen temperaturas ambientales más frías, se pueden usar menos partículas 24b de madera como porcentaje del relleno total, puesto que el campo de juego no alcanza temperaturas altas que requieran enfriamiento por evaporación del relleno. De manera similar, los campos de juego en interiores típicamente no reciben luz solar directa y tienen unas temperaturas ambiente moderadas, por lo que requieren menos partículas de madera en el relleno. Por el contrario, en latitudes más bajas y regiones que experimentan más días de sol y temperaturas ambiente más altas, una mayor proporción de partículas de madera en el relleno permitiría que el sistema de césped absorbiera una mayor cantidad de agua durante el riego o la lluvia y, por lo tanto, proporcionaría enfriamiento por evaporación de la superficie de juego durante un período de tiempo prolongado. En una realización, la cantidad de arena 24a aplicada con el relleno 24 constituye aproximadamente 144 N/m2 (3 libras por pie cuadrado). En otras realizaciones, la cantidad de arena 24a está dentro del intervalo de aproximadamente 239 a 383 N/m2 (de 5 a aproximadamente 8 libras por pie cuadrado). En una realización particular, la cantidad de arena 24a es de aproximadamente 287 N/m2 (6 libras por pie cuadrado). El peso de la arena ayuda a sostener el césped y el contrapiso.

A modo de ejemplo, el grosor del relleno 24, que se muestra en la figura 3 como zona AA, puede ser una estructura en capas de arena 24a y partículas 24b de madera. En general, una capa de partículas de madera más gruesa y una capa de arena más delgada mejoran el drenaje del campo y la capacidad del campo para proporcionar períodos más prolongados de enfriamiento por evaporación en climas cálidos. El campo también tiene una mayor absorción de los impactos gracias a la movilidad de más partículas de madera (que en un relleno de capa de madera delgada). En las regiones de clima cálido, una proporción de partículas de arena a madera de 2:1 (en peso) proporciona un rendimiento excelente para un campo de fútbol de alto nivel. Un campo de propósito general de alta calidad puede tener una proporción de partículas de arena a madera de 4:1 (en peso). Un campo de propósito general en regiones húmedas puede tener una proporción de partículas de arena a madera de 5:1.

Como se muestra en la figura 13, las partículas 24b de madera son en general alargadas y tienen una longitud L; una anchura, W; y un grosor, T La longitud, L es en la dirección de la estructura de la veta, G del tronco a partir del cual se forman las partículas, como se muestra en la figura 12. La longitud de las partículas del componente de madera 24b puede estar dentro del intervalo de aproximadamente 1.0 mm a aproximadamente 10 mm. En una realización preferida, la longitud de las partículas puede estar en un intervalo de aproximadamente 1.0 mm a aproximadamente 5 mm. Una relación de aspecto de las partículas de madera es la relación entre la longitud de la partícula, L y la anchura de la partícula, W o el grosor, T. La relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1. Las dimensiones de anchura, W y grosor, T pueden estar en una relación de aproximadamente 1:1 a 5:1 y están preferiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 1:1 a 1.5:1.

El relleno de arena/madera 24 también imita el rendimiento, la seguridad y las propiedades de drenaje de una zona de raíces de césped natural a base de arena. El componente de madera del material 24 de relleno mejora la tracción y la interacción global entre el jugador y la superficie en relación con un relleno de arena solamente o un material de relleno sintético con arena. El relleno 24 de partículas de arena/madera proporciona un rendimiento constante y resultados de seguridad entre condiciones secas y húmedas según se determina con las normas ASTM F355, ASTM Fl292 y EN 14808 y EN 14809. El relleno de arena/madera también proporciona una superficie con restitución de energía comparable al césped deportivo natural prístino.

En una realización, el relleno de arena/orgánico proporciona al sistema de césped una naturaleza que imita al césped natural. El relleno 24 no es tan resiliente como el proporcionado por los sistemas convencionales de relleno de césped artificial con arena/caucho molido, pero proporciona una respuesta de pisada superior y más natural a los usuarios del sistema de césped. Los usuarios son más propensos a percibir que están corriendo en un campo muy parecido a un campo de césped natural. Por lo tanto, el material de relleno es relativamente poco resiliente y no actúa como una capa primaria de absorción de impactos sino como una capa de transferencia de carga. Este sistema para manejar la transferencia de carga se basa principalmente en la capa de contrapiso para la característica de resiliencia y para la atenuación de los impactos. Las figuras 2 y 3 representan ilustraciones esquemáticas comparativas que muestran diversas zonas de deflexión y transferencia de carga de los sistemas de la técnica anterior (figura 2) y las realizaciones del sistema de césped descrito en el presente documento (figura 3). Una comparación del nivel de deflexión del relleno de la zona de relleno A de la figura 2 muestra más deformación bajo la carga, lo que proporciona una mayor absorción de impactos dentro de la capa, pero, posteriormente, menos transferencia de carga a la capa de contrapiso, zona B. La zona de relleno AA de la figura 3 ilustra el efecto de la transferencia de carga a la capa de contrapiso de la zona BB, que se deforma bajo la carga aplicada más que las capas de contrapiso de la técnica anterior.

El relleno 24 de arena/orgánico proporciona un sistema de drenaje relativamente rápido, más rápido de lo que se esperaría con un sistema de césped natural. Sin embargo, el componente orgánico de partículas 24b de madera tiene una capacidad de retención de agua que permite que el sistema de césped se seque lentamente una vez que se moja. Este aspecto imita más un sistema de césped natural que un sistema convencional de césped artificial de arena/caucho molido. La composición de arena y relleno orgánico permite retener un porcentaje controlado de agua en el relleno durante algún tiempo sin el efecto perjudicial de que se pudra prematuramente.

Como se describe anteriormente, el material de relleno orgánico puede incluir una mezcla de arena y material orgánico o puede aplicarse en capas en el sitio del campo de césped que se está construyendo. La aplicación de la mezcla de relleno o de los componentes individuales sobre el césped puede realizarse mediante un esparcidor de gotas o un esparcidor a voleo, o mediante cualquier otro mecanismo adecuado.

El material orgánico utilizado en el relleno 24 puede incluir cualquiera de los materiales orgánicos descritos anteriormente, tales como bambú y ciprés, maderas duras como el álamo y maderas blandas como el pino y el cedro. En una realización preferida, las partículas 24b de madera están compuestas de pino incienso. El relleno 24 también puede incluir otros materiales orgánicos tales como cáscara de coco, cáscara de arroz y materiales de corcho como rellenos o materiales inorgánicos como perlita o vermiculita para ajustar las características específicas de rendimiento del césped.

En algunas realizaciones, la porción orgánica, incluidas las partículas 24b de madera, del relleno 24 está diseñada para imitar la cubierta vegetal del césped natural. La cubierta vegetal en el césped natural proporciona una excelente tracción y resistencia a la rotación que implica la rotación de un taco en el zapato de un atleta. El organismo internacional de fútbol, la FIFA, tiene una prueba del rango de giro del pie para medir la resistencia a la rotación en el giro del zapato de un atleta. En una realización, el césped artificial que usa el relleno 24 orgánico tiene una resistencia a la rotación de al menos 25 Nm (metros por newton) y no más de 50 Nm según las pruebas de la FIFA adecuadas, la prueba de resistencia a la rotación FIFA 10/05-01 y FIFA 06/05-01. Muy poca resistencia a la rotación significa que la superficie es inestable para la pisada. Demasiada resistencia a la rotación significa que el pie o los tacos no pueden pivotar sobre la superficie (también conocido como bloqueo de tacos), lo que aumenta el riesgo de lesiones en las extremidades inferiores. En algunas de estas realizaciones, los materiales orgánicos utilizados en el relleno 24, junto con las partículas 24b de madera, también pueden incluir material fibroso orgánico, tal como cáñamo, lino, hierba, paja, pulpa de madera y fibras de algodón. En otras realizaciones, se pueden usar materiales fibrosos sintéticos tales como polietileno.

En determinadas realizaciones, el componente orgánico del relleno 24 se compone de partículas 24b de madera de diferentes tamaños. Las partículas más pequeñas se entremezclan con partículas más grandes, y los diferentes tamaños de partículas tienden a producir una buena mezcla de relleno, tanto desde el punto de vista de la estabilidad como de la durabilidad.

El relleno 24 puede estar sujeto a sedimentación, separación y segregación a lo largo del tiempo. Se pueden usar varias estrategias para prevenir o retardar la separación o segregación. En algunas realizaciones, se utilizan diversos aditivos, como almidón o adhesivos, o sustancias o revestimientos que mejoran la cohesión, o emulsiones poliméricas, para hacer que las partículas de relleno, incluidas las partículas 24b de madera, se peguen entre sí y para impedir o retardar que las partículas en el relleno 24 se segreguen por tamaño durante el almacenamiento, transporte y aplicación en el campo de césped, y también mientras se utiliza el campo de césped después de la instalación. Idealmente, las partículas 24b de relleno tienen afinidad entre sí, tanto física como químicamente. Físicamente, las partículas 24b pueden formar una red, orientando aleatoriamente la longitud L de las partículas en diversas direcciones. Químicamente, las partículas 24b tienen una atracción como resultado de enlaces de hidrógeno débiles de partícula a partícula.

También es ventajoso emplear un mecanismo para impedir la sobrecompactación del relleno 24. Un mecanismo que se puede usar para impedir la segregación por tamaño y para impedir la sobrecompactación es usar partículas de diferentes formas, es decir, algunas de las partículas de relleno tienen una forma o conjunto de formas y otras partículas de relleno tienen otras formas. Se pueden utilizar otros mecanismos para impedir la sobrecompactación. Además, el hecho de tener una distribución del tamaño de partícula de las partículas de relleno mejorará la resistencia a la rotación de los tacos de los zapatos de los atletas. Es deseable proporcionar un relleno que actúe como una zona de cubierta vegetal en el césped natural para la rotación de los tacos de los zapatos. En una realización, se aplica una capa de revestimiento superior, diferente de la mezcla de relleno del contrapiso, como capa de relleno en la parte superior durante la construcción del sistema de césped.

Los sistemas de césped convencionales que utilizan una mezcla de relleno de arena/caucho molido tienden a absorber el calor, y dichos sistemas a menudo experimentan temperaturas de la superficie del césped incómodamente calientes durante el clima cálido y soleado. Uno de los atributos favorables de un sistema de césped que usa el relleno 24 orgánico es que el relleno, y en particular las partículas 24b de madera, tendrán una tendencia natural a actuar como un depósito de humedad, particularmente en función de su tamaño y relación de aspecto comparado con la orientación de la veta. A medida que se añade humedad al césped, el material orgánico absorbe la humedad. Más tarde, la humedad se evapora del relleno 24, proporcionando así un efecto de enfriamiento en el sistema de césped. Dicho efecto de enfriamiento es muy ventajoso para el sistema de césped expuesto a climas cálidos. El campo se puede enfriar aplicando agua al campo. Idealmente, el campo de césped está diseñado para liberar su humedad lentamente de modo que el efecto de enfriamiento se produzca durante un período de tiempo más prolongado. Diversos aspectos físicos del relleno 24, y en particular las partículas 24b de madera, afectarán la cantidad de humedad que puede absorber el relleno y la velocidad a la que se absorbe la humedad, y también afectarán la velocidad de enfriamiento por evaporación durante la liberación de la humedad durante un proceso de secado. El área de la superficie de las partículas 24b en el relleno 24 afectará a la cantidad de humedad que se puede absorber y adsorber, con un mayor contenido de humedad que se adsorbe con partículas que tienen un área de la superficie mayor. El uso de otros materiales fibrosos también puede afectar de manera favorable las cualidades de absorción del relleno 24 de arena/orgánico. Además, se puede incorporar a la mezcla de relleno un aditivo, como un agente humectante. Otros ejemplos incluyen el uso de vermiculado, perlita y zeolita, así como otros absorbentes orgánicos e inorgánicos que incluyen arcilla de montmorillonita y bentonita. Estos materiales actúan como un depósito de agua al absorber la humedad. En una realización, el aditivo hará que la mezcla de relleno sea más hidrófila. Un agente humectante es particularmente útil para mejorar la humectación de la mezcla de relleno cuando se expone por primera vez a la humedad. Uno o más de los materiales de relleno enumerados anteriormente pueden actuar como agente de filtración, así como agente de hidratación. El relleno de arena/madera no filtra productos químicos dañinos, toxinas o impurezas.

La geometría, el tamaño y la orientación de la veta de las partículas 24b de madera ayudan en la absorción y liberación de agua mientras conservan la resistencia de las partículas a la degradación de las cargas aplicadas y mantienen las características de transferencia de carga deseadas sobre la capa 14 de contrapiso. A medida que las partículas 24b absorben el agua, el agua migra muy rápidamente a lo largo de los límites de la veta de la fibra de celulosa y hacia la lignina y el xilema. Debido al tamaño y la relación de aspecto de las partículas 24b, el agua se absorbe rápidamente, lo que aumenta rápidamente la densidad de las partículas para impedir que las partículas floten desde el relleno 24 durante y después de la lluvia o los ciclos de riego. La rápida absorción se debe a la gran superficie específica de las partículas y a la orientación de las vetas a lo largo de la partícula 24b. Esta característica de absorción de agua afecta a las propiedades de rendimiento del relleno 24 y el conjunto 12 global de césped. A medida que las partículas absorben agua, el coeficiente de fricción entre las partículas adyacentes 24b en el relleno 24 disminuye. Esto permite que las partículas se muevan más fácilmente entre sí. Las partículas húmedas resisten la fractura, pero también presentan propiedades mecánicas reducidas, como la resistencia y la flexión. Mientras que la expectativa sería que un coeficiente de fricción reducido produciría una superficie resbaladiza en el césped artificial, las partículas mejoraron la elasticidad y la reducción de las propiedades mecánicas permiten unas interacciones mecánicas de partícula a partícula a partir de cambios en la forma geométrica (como consecuencia de la relación de aspecto e intervalo de tamaño) que compensan los valores de fricción más bajos. Esto es posible porque las fibras de celulosa, aunque separables a lo largo de los límites de las vetas, tienen una tensión sustancialmente fuerte. Si los límites de la vetas estuvieran orientados al azar o sustancialmente a lo largo de las dimensiones cortas (W o T), las partículas se fracturarían en un tamaño similar al de la arena o el caucho molido. Entonces se volverían más como cojinetes de bolas engrasados en lugar de barras ligeramente entrelazadas o dobladas.

Un beneficio particular de aumentar la capacidad del relleno 24 orgánico para absorber humedad es que en ubicaciones geográficas con escasez de agua se minimizará la cantidad de agua necesaria para mantener fresco un sistema de césped que tiene un relleno 24 orgánico. Cuando se diseña un sistema de césped artificial que usará un relleno 24 orgánico, se puede tener en cuenta la cantidad de carga solar y las temperaturas ambiente esperadas para proporcionar una cantidad adecuada de enfriamiento por evaporación para que la superficie de juego deportivo sea cómoda.

En una realización particular, se proporciona un sistema para diseñar sistemas de césped, donde la cantidad de carga solar y las temperaturas ambiente esperadas se tienen en cuenta para proporcionar una cantidad adecuada de material orgánico que contiene humedad para mantener la hidratación en la ubicación del sistema de césped. Los diseños de sistemas de césped ubicados en lugares más secos y soleados se proporcionarán con una mezcla de relleno con una mayor cantidad de materiales que conserven la humedad que la mezcla de relleno para sistemas de césped ubicados en lugares con más humedad. Además, las mezclas de relleno para los lugares más secos y soleados se diseñarán con una mezcla de relleno que tenga una tasa de liberación de agua más lenta que la tasa de la mezcla de relleno para los sistemas de césped en climas más húmedos. De esta manera, el sistema de césped se adecuará para adaptarse al nivel de humedad predominante previsto en la ubicación de diseño.

Se pueden aplicar o incorporar otros aditivos a la mezcla de relleno para lograr beneficios adicionales. Un aditivo es una sustancia para el control de olores en aplicaciones de césped artificial para superficies de mascotas, tales como alfombras de césped artificial para mascotas al aire libre. Dichas alfombras se conocen como césped de paisaje. Se pueden emplear aditivos para tratar el material de relleno orgánico para retardar o prevenir la descomposición. Además, la mezcla de relleno se puede tratar con agentes antimicrobianos para impedir el crecimiento de sustancias orgánicas indeseables. Por ejemplo, los compuestos de amonio cuaternario pueden usarse no solo para proporcionar protección antimicrobiana, sino también como agente antiestático para impedir que las partículas de madera se adhieran a la ropa de los atletas.

Puede verse que el sistema de césped artificial que tiene un relleno 24 orgánico puede proporcionar una serie de ventajas. Una ventaja particular es que los materiales serán más fáciles de reciclar que los sistemas de césped artificial que utilizan caucho molido. Otra ventaja es que la composición del relleno 24 se puede ajustar para cumplir los requisitos particulares de cualquier instalación de césped artificial en particular. Por ejemplo, la composición de relleno 24 se puede diseñar para proporcionar la mejor superficie de pisada posible para una aplicación particular de césped artificial, tal como el desarrollo de una superficie de césped para fútbol americano, o una superficie de césped para un campo de fútbol que tendría unos requisitos de pisada y rebote (recuperación) diferentes respecto a los del campo de fútbol americano. Independientemente, la capa de contrapiso, tal como un contrapiso de espuma, se puede construir para proporcionar la respuesta de impacto adecuada en la aplicación de césped específica. Por lo tanto, se puede construir un sistema de césped artificial diseñado para cumplir con los requisitos de cualquier aplicación en particular.

En una realización, al relleno 24, que puede absorber humedad, se le ha aplicado una composición anticongelante respetuosa con el medio ambiente para evitar que el relleno 24 se congele en un campo de fútbol durante temperaturas bajo cero. Un ejemplo de dicho material se divulga en el documento US-A-7.169.321.

En otro aspecto, el concepto de mantener la hidratación del material de relleno orgánico se incorpora al material de relleno. El relleno orgánico típicamente es una mezcla de madera fina, corteza y partículas de subproductos de la madera y puede incluir cáscaras de coco molidas, corcho y fibra de coco para producir un material de flujo libre que, cuando se coloca sobre arena y se trabaja en las fibras del césped artificial, ayuda a proporcionar una superficie de juego que ofrece a los atletas la tracción y, hasta cierto punto, la sensación del césped natural. Pero los rellenos orgánicos comerciales de hoy en día requieren una determinada cantidad de humedad para ayudarles a mantener esas características. Las partículas de madera más finas absorben y liberan la humedad fácilmente, lo que ayuda a darle al relleno la sensación deseada. El enfriamiento por evaporación del relleno evita que la superficie de juego se caliente tanto como los campos de césped sintético que han incorporado un material de relleno de arena y caucho molido. Pero debido a que el tamaño de las partículas orgánicas es pequeño (típicamente mucho menos de un milímetro de diámetro), la evaporación de la humedad del interior de las partículas es relativamente rápida, por lo que el efecto de enfriamiento proporcionado por el relleno es breve; del orden de unas pocas horas después de aplicar la humedad, y no es un medio práctico de enfriar el campo para el juego atlético. Además, después de que la humedad se evapora, los ingredientes de la mayoría de los rellenos orgánicos se vuelven friables y se pulverizan debido a las actividades deportivas que se practican en ellos. El relleno pierde su resiliencia y se compacta, lo que hace que la superficie de juego sea más dura y menos capaz de proporcionar tracción a los atletas.

Si bien no deseamos limitarnos a la teoría, la investigación y las pruebas han demostrado que la base de arena aplicada al césped sintético por debajo del relleno es el componente que limita la velocidad del drenaje vertical del agua a través del sistema de césped, independientemente del material de relleno sobre la arena. Pero con los rellenos orgánicos típicos, las partículas finas que se filtran en la capa de arena ocupan los vacíos entre los gránulos de arena, lo cual impide aún más el flujo de agua durante las lluvias. Durante fuertes lluvias, es posible que el campo no pueda filtrar toda el agua a través del relleno y el césped, lo que provoca "encharcamientos" y escorrentías superficiales que pueden arrastrar el relleno hacia los márgenes.

En otro aspecto de la presente invención, el relleno combina partículas de madera de varias especies de árboles, y las partículas tienen una determinada geometría que evita que se vuelvan friables y se rompan cuando se someten a la acción de cizallamiento de los juegos deportivos.

Las partículas de madera descritas en la presente invención son lo suficientemente gruesas para permitir la permeación del agua durante fuertes lluvias y puesto que son resistentes a la descomposición mecánica, no forman una capa de finos que puedan impedir el flujo de agua a través de la capa de relleno. Tampoco hay finos significativos que queden atrapados entre los granos de la capa de arena.

Otra configuración de la presente invención considera un planteamiento de sistemas con el uso de una capa de arena gruesa junto con los componentes de relleno orgánico para maximizar el drenaje de agua a través de la arena y reducir la posibilidad de que las partículas finas se metan en los vacíos entre los granos de arena.

Las partículas de madera están compuestas por el duramen y la albura de maderas más blandas, tales como el pino amarillo del sur y el cedro rojo del oeste, que se consideran ideales debido a su relativa abundancia y capacidad de renovación de recursos. Pero también se pueden utilizar maderas funcionalmente duras como el álamo. A diferencia de otros rellenos orgánicos que pueden incluir cantidades significativas de corteza y partículas de madera parcialmente descompuestas que pueden desintegrarse fácilmente mediante cizallamiento mecánico, el componente de astillas de madera del relleno de la invención es resistente a la abrasión que se encuentra en otras superficies deportivas artificiales, incluidas las que se basan en rellenos a base de caucho o cáscara de coco. Además, las partículas no son tan duras como otros materiales orgánicos como las cáscaras de nueces molidas, por lo que no tienen la misma sensación abrasiva contra la piel. La dureza de la madera se mide con la prueba de dureza de Janka. Las maderas blandas como el pino amarillo del sur tienen una dureza de Janka de entre 700 y 900, mientras que el álamo tiene una dureza de Janka de 1100 a 1300. Las cáscaras de nuez no se pueden medir en una prueba de Janka, pero son tan duras que se han caracterizado en la escala de dureza de Moh para que los minerales estén entre 3 y 4. Además de su dureza, las cáscaras de nuez tienen bordes angulares más definidos que las partículas de madera procesada, lo que aumenta su abrasividad.

Las partículas 24b de madera pueden tener una gama de tamaños, desde 1 mm x 1 mm hasta 5 mm x 5 mm en sección transversal y hasta 20 mm en longitud. En una realización preferida, las partículas 24b de madera pueden tener un intervalo de tamaño de 1-2 mm x 1-2 mm en sección transversal y 1-5 mm de longitud. Los bordes de las partículas pueden estar bien definidos como resultado de las operaciones de astillado y trituración utilizadas para producirlas o pueden estar redondeados como resultado de la fuerte abrasión que tiene lugar durante el procesamiento de la madera. La capa de corteza del árbol es un componente indeseable de las partículas de madera debido a su friabilidad, pero es aceptable en cantidades de hasta un 10 %.

Las partículas 24b de madera pueden dimensionarse para aplicaciones específicas, como el deporte que se va a practicar y las condiciones de juego. Por ejemplo, un campo de fútbol se beneficiará de las partículas 24b de madera que tienen una longitud en un intervalo de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm. La anchura y el grosor pueden estar entre 1.0 mm y 2.0 mm. Las partículas más largas permiten que los tacos de los atletas se agarren mientras corren rápidamente y cambian ligeramente de dirección, pero cuando pivotan, las fuerzas de cizallamiento en las partículas hacen que se desplacen y se muevan, de manera similar a la forma en que se suelta un césped natural bajo cargas de torsión. Este escenario de carga es común en el juego de fútbol. En un campo de fútbol americano, la longitud puede estar entre más de aproximadamente 2 mm y menos de aproximadamente 6 mm. La anchura y el grosor pueden estar entre 1.0 mm y 2.0 mm. En el fútbol, la distribución del tamaño de las partículas es un poco más estrecha para dar al relleno un poco más de movilidad e impedir que los tacos se traben bajo las fuerzas de impacto muy altas de jugador a jugador. En un campo de atletismo de uso general que cubra una amplia gama de deportes y actividades, la longitud de las partículas de madera puede estar entre más de aproximadamente 1 mm y menos de aproximadamente 5 mm. La anchura y el grosor pueden estar entre 1.0 y 2.0 mm. El intervalo de tamaño de partícula más estrecho crea un campo firme para los zapatos deportivos planos y con tacos. Una mayor transferencia de carga al relleno de absorción de impactos con un rebote de pelota más vivo da como resultado una buena superficie de juego para las actividades infantiles y deportes como el lacrosse.

A medida que crece un árbol, el cámbium genera principalmente células longitudinales cuyas longitudes son unas 100 veces más largas que sus anchuras. Las paredes celulares longitudinales forman la veta que es visible como largas líneas paralelas en las partículas de madera. En una configuración del material de relleno, las partículas de madera se fabrican de tal manera que las partículas de madera son alargadas, tienen una dimensión más larga y la veta de la madera está orientada en la dimensión más larga de la partícula, como se muestra en el dibujo de una sola partícula de madera alargada. En esta configuración, las partículas son menos susceptibles a la fractura cuando se aplican fuerzas de impacto, flexión o cizallamiento en el relleno, tal como durante la actividad deportiva.

Las partículas de madera de la presente invención son lo suficientemente grandes para absorber la humedad en el interior de las partículas a causa de la lluvia o el riego, y liberan lentamente la humedad durante un período de hasta dos días. La figura 16 es una tabla que muestra una comparación de las temperaturas de la superficie del césped antes y después de aplicar agua al césped sintético sencillo sin relleno, al césped sintético relleno con arena y caucho y al césped sintético relleno con arena y partículas de madera de la presente invención. El efecto de enfriamiento de la humedad se disipó rápidamente en el césped sencillo y relleno de caucho, puesto que la humedad aplicada estaba solo en la superficie de esos materiales. Pero las partículas de madera continuaron proporcionando enfriamiento por evaporación durante 48 horas, lo que lo convierte en un medio práctico para enfriar un campo de juego deportivo. La aplicación repetitiva de agua y la posterior evaporación no afectan la durabilidad del relleno de partículas de madera.

Los tamaños de partículas y la distribución de tamaños preferidos proporcionan varias funciones como relleno de césped sintético. Las partículas más cúbicas proporcionan volumen a la capa de relleno y tienen una movilidad limitada para llenar grandes vacíos en el relleno una vez que se aplica al césped y, por lo tanto, ayudan a estabilizar la capa de relleno. Las partículas que tienen formas con relaciones de aspecto más altas pueden "unirse" o entrelazarse en un grado limitado, lo que proporciona una tracción superior para los atletas que corren en el campo en comparación con los materiales de relleno que tienen formas de partículas más cúbicas o esféricas.

Las partículas de madera alargadas, como se describe anteriormente, también pueden ayudar a impedir que el relleno se comprima como resultado de una actividad de juego prolongada. Dependiendo de cómo las partículas alargadas se sostienen desde abajo, pueden, cuando se aplica una carga vertical al césped, actuar como pequeños trampolines o barras dobladas que se desvían bajo la carga y recuperan su forma y posición originales cuando se alivia la carga. Aunque las partículas en sí mismas no son resilientes, la capacidad de las partículas alargadas para flexionarse bajo la carga y recuperarse proporciona una ligera sensación de resiliencia durante la actividad atlética, al igual que una zona de cubierta vegetal en el césped natural tiene una ligera sensación de resiliencia. Esta recuperación de la forma también ayuda a impedir la compactación de la capa de relleno y mantiene su capacidad para drenar el agua verticalmente a través del césped.

Aunque la celulosa y la lignina, los principales componentes orgánicos de la madera, tienen un peso específico superior a 1.0, el peso específico de la madera seca es mucho menor que 1.0 debido al aire que desplaza el agua en la madera cuando se seca. Por lo tanto, la madera seca flota fácilmente en el agua. Pero con el tiempo, el agua es absorbida por la celulosa de la madera y una vez que el aire se desplaza dentro de la madera, la madera se hunde. El tiempo necesario para que la madera se hunda en el agua es, en parte, una función de la relación entre el área de la superficie y el volumen de la madera. Las partículas más pequeñas tienen una mayor relación entre área de la superficie y volumen que las astillas o los troncos más grandes, y absorben el agua más rápidamente. Las partículas de relleno de madera de la presente invención tienen relaciones entre área de la superficie y volumen tan altas como 6 mm-1 hasta aproximadamente 0.75 mm-1. Las partículas de madera de la presente invención se hunden en el agua en tan solo dos segundos.

Aunque están diseñadas específicamente para el rendimiento del césped deportivo analizado anteriormente, las partículas de madera tienen el beneficio adicional e inesperado para los propietarios de campos deportivos de ser menos propensas a ser arrastradas durante las fuertes lluvias que otros rellenos orgánicos más flotantes. A medida que la lluvia comienza a caer sobre el césped relleno de madera, el agua es rápidamente absorbida por las pequeñas partículas de madera, lo que aumenta la gravedad específica de las partículas a más que la del agua. Si la tasa instantánea de lluvia que cae sobrepasa la capacidad del sistema para drenar el agua vertical y lateralmente a través y debajo del césped, el agua puede acumularse y comenzar a drenar a través de la superficie del césped. El agua se lleva fácilmente el relleno flotante y se acumula a lo largo de los márgenes del campo, lo que requiere la sustitución costosa en tiempo y dinero del relleno antes de que el campo pueda usarse nuevamente. El relleno de partículas de madera de la presente invención, que ha absorbido agua de manera que las partículas de madera se vuelven más densas que el agua, no son arrastradas por la acumulación y el drenaje superficial del agua en una tormenta fuerte.

La rápida absorción de agua por las partículas 24b de madera no compromete la lenta evaporación del agua y el efecto de enfriamiento resultante cuando las partículas se secan. De la misma manera que una esponja de celulosa absorbe agua rápidamente, pero tarda mucho en secarse, la trayectoria tortuosa que debe tomar el agua desde el interior de las partículas de madera más las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua y la celulosa en la madera ralentizan la tasa de evaporación del agua del relleno.

Algunos rellenos orgánicos se componen de partículas muy pequeñas (<< 1 mm3) a base de celulosa que incluyen, por ejemplo, cáscaras de coco molidas. Estas partículas absorben agua muy rápidamente, pero debido a que la relación entre área de la superficie y volumen es tan alta, la humedad se evapora rápidamente y el efecto de enfriamiento es de corta duración. Como se analiza anteriormente, estas partículas secas son friables y se pulverizan fácilmente con la actividad atlética, haciéndolas inútiles como relleno.

El corcho es otro material de relleno orgánico que a veces se usa como sustitución del relleno de caucho en los campos deportivos de césped artificial y consiste en partículas molidas que tienen una alta relación entre área de la superficie y volumen. Pero el corcho es un material orgánico único desde el punto de vista químico y físico que es diferente de la constitución física y estructural del material 24b de relleno, particularmente relacionado con la forma y la estructura de las partículas procesadas resultantes. Alrededor del 50 % de los espacios de aire en el corcho están completamente encerrados dentro de la matriz de corcho, lo que lo hace resiliente, pero extremadamente difícil de desplazar el aire con agua. Además de la celulosa y la lignina, que son hidrófilas, la matriz de corcho contiene una molécula lipídica llamada suberina, que es hidrófoba y resiste la permeación de gases. La estructura física de las celdas del corcho y la presencia de la suberina pueden hacer que el corcho sea un material ideal para sellar el vino en una botella, pero hacen que el relleno de corcho sea flotante y susceptible de flotar en caso de lluvia intensa.

Se puede usar cualquier procedimiento adecuado para crear partículas de relleno de madera alargadas que tengan la veta de la madera orientada en la dimensión más larga. Opcionalmente, un procedimiento que se puede usar es cortar o "astillar" fragmentos o discos de madera de un árbol o trozo de madera usando una astilladora de madera, con el corte a través de la veta usando un disco de corte, como se muestra en la figura 14, o un tambor de corte como se muestra en la figura 15. Los trozos de madera resultantes tendrán la orientación de la veta en la dirección del grosor del disco. La velocidad lineal de la madera que se introduce en la astilladora se controla en relación con la velocidad del disco o tambor de corte, de manera que la longitud de los discos de la madera cortada se mantiene entre aproximadamente 1.0 mm y aproximadamente 6.0 mm. A continuación, los discos de madera se rompen en partículas de madera mediante cualquier proceso adecuado. Opcionalmente, un procedimiento para romper las astillas es utilizar un molino de martillos, en el que los martillos rompen las astillas a lo largo de las vetas. A continuación, las astillas de madera rotas se fuerzan centrífugamente a través de un tamiz metálico que tiene una pluralidad de orificios de un determinado diámetro, y las partículas de madera resultantes tendrán la veta de la madera principalmente orientada en la dirección alargada de la partícula. En una realización, al menos aproximadamente el 60 por ciento de las partículas alargadas tendrán la veta de la madera orientada en la dirección alargada de la partícula. En otra realización, al menos aproximadamente el 70 por ciento de las partículas alargadas tendrán la veta de la madera orientada en la dirección alargada de la partícula. En otra realización más, al menos aproximadamente el 80 por ciento de las partículas alargadas tendrán la veta de la madera orientada en la dirección alargada de la partícula. Con este procedimiento, controlar el grosor de las astillas de madera producidas por la astilladora es fundamental para hacer partículas de madera de relleno con el tamaño, la distribución del tamaño y la orientación de la veta correctos. Los troncos se introducen en la astilladora mediante rodillos de alimentación accionados hidráulicamente que se pueden controlar para proporcionar una velocidad de alimentación estable, de modo que el disco o el tambor de la astilladora funcionen a una velocidad casi constante. El grosor de la astilla se puede mantener así entre uno y seis milímetros. Las astillas de madera se procesan a través de un molino de martillos, que rompe las astillas cortándolas a lo largo de los límites de la veta. La velocidad de rotación de los martillos y el tamaño de la abertura en los tamices controlan el área de la sección transversal de las partículas de madera, que preferentemente oscilan entre un milímetro cuadrado a nueve milímetros cuadrados. Si el tamaño o el diámetro del tamiz es demasiado grande, el tiempo de permanencia de las partículas de madera en el molino de martillos es demasiado corto para romper las astillas hasta el tamaño de partícula preferido. Si el tamaño del tamiz es demasiado pequeño, las astillas pueden desintegrarse demasiado, de modo que la distribución del tamaño de las partículas da como resultado demasiadas partículas finas que no se pueden usar como relleno.

Si bien las condiciones del proceso de la astilladora y el molino de martillos se pueden configurar para obtener los tamaños de partículas preferidos, se espera que un determinado porcentaje de partículas sea más grande o más pequeño que ese intervalo. Se usa un tamiz mecánico para separar las partículas más grandes y más pequeñas de las partículas de relleno preferidas. Las partículas más grandes se pueden procesar a través del molino de martillos una segunda vez como parte de la línea de alimentación principal. Las partículas finas se pueden recoger y vender como ingredientes de pastillas de combustible, por ejemplo.

El contenido de humedad durante el procesamiento también afecta al tamaño y la distribución del tamaño de las partículas de madera. Los troncos recién cortados retienen aproximadamente un 50 % de humedad. Cuando se astillan troncos recién cortados, es más fácil mantener un corte del tronco limpio de astillas y el grosor de las astillas es más fácil de mantener. Los troncos frescos son menos susceptibles a fracturarse que los troncos secos cuando se astillan. Los troncos fracturados crean fragmentos largos y astillas que pasan a través de la astilladora. Estos fragmentos y astillas son difíciles de cortar en los tamaños de partículas preferidos en el molino de martillos, lo que produce un exceso de partículas de gran tamaño que deben reprocesarse o una cantidad de astillas y fragmentos más pequeños que pueden dar al relleno una sensación más gruesa de lo deseado. Los troncos secos también generan más finos o harina de madera cuando se astillan. Aunque la harina de madera tiene utilidad en productos alternativos como pastillas de combustible, se prefiere que el porcentaje de partículas de madera de relleno sea lo más alto posible.

Después de astillar los troncos frescos, las astillas de madera pueden opcionalmente procesarse a través del molino de martillos inmediatamente. Las astillas húmedas se rompen después de ser golpeadas por los martillos y pasan a través del tamiz. Si los orificios del tamiz tienen un diámetro relativamente pequeño, algunas de las partículas de madera húmeda pueden acumularse en las mallas y con el tiempo provocar un bloqueo en las aberturas del tamiz, lo que aumento el tiempo de permanencia de las partículas en la trituradora. Las partículas húmedas pueden cortarse en hebras finas y fibrosas que son mecánicamente menos duraderas que los tamaños de partículas preferidos. Para evitar el bloqueo del tamiz, se puede usar un tamiz con orificios de mayor diámetro o las astillas se pueden secar total o parcialmente antes de triturarlas. Las astillas se pueden secar hasta un contenido de humedad del 25-40 % de humedad antes de ser trituradas, o de forma alternativa las astillas se pueden secar hasta el 10-25 % de humedad antes de ser trituradas.

Las partículas de madera que han sido procesadas a través de la trituradora deben secarse preferentemente hasta un contenido de humedad del 15 % o menos antes de pasar por un tamiz mecánico. De forma alternativa, las partículas de madera se pueden secar hasta un contenido de humedad de aproximadamente el 25 % antes de clasificarlas por tamaño. Las partículas de madera de relleno terminadas se pueden almacenar en una instalación de almacenamiento protegida de la lluvia o se pueden empaquetar en sacos de almacenamiento a granel transpirables para su envío y entrega inmediatos al cliente.

Es prácticamente imposible impedir que se creen largas astillas o fragmentos de madera durante el proceso de astillado de la madera. Incluso con las operaciones posteriores de trituración y tamizado, algunas de las astillas y fragmentos permanecen en la mezcla y dan a las partículas el aspecto de ser abrasivas y favorables a pinchazos, desgarros y tajadas finas en la piel.

Para eliminar las astillas y los fragmentos, las partículas de madera se pueden procesar a través de un separador de muescas, que separa de forma selectiva las astillas y los fragmentos largos de las partículas de longitud deseada. Los separadores de muescas se usan comúnmente para separar las semillas de césped de las semillas de malas hierbas en la industria del césped. Las partículas a separar se hacen pasar a través de la superficie interna de una carcasa de cilindro de acero giratorio que tiene pequeñas unas depresiones semiesféricas o de otra forma geométrica en la superficie. Las partículas de madera que tienen el tamaño y la forma deseados se capturan en las depresiones o muescas de la superficie y se transportan hacia arriba a medida que gira el cilindro. En una determinada posición, las partículas caen fuera de las depresiones y se recogen en un canal colocado aproximadamente en el centro axial del cilindro. Una barrena en el canal transporta las partículas a un sistema de manipulación de materiales para su procesamiento posterior. Las partículas que tienen una longitud inaceptablemente larga no se recogen en las muescas del cilindro y se transportan a lo largo del cilindro y se eliminan del proceso.

Las partículas de madera procesadas con astilladoras de madera y molinos de martillo pueden tener bordes angulares o afilados debido a la forma en que las cuchillas de la astilladora o los martillos del molino cortan o hienden la madera. Durante el juego atlético en un campo sintético lleno de esas partículas de madera, un atleta puede deslizarse por la superficie del césped y los bordes de las partículas de madera pueden tener una sensación áspera contra la piel. Para reducir la rugosidad evidente del césped con relleno, las partículas de madera pueden procesarse opcionalmente para redondear los bordes de las partículas.

Las partículas de madera que se han astillado, triturado, secado y tamizado pueden opcionalmente transportarse de forma neumática a través de un equipo ciclónico de manipulación de polvo que se ha modificado para incluir superficies internas rugosas y con pasos de aire estrechos de modo que las partículas puedan golpear las superficies rugosas y desgastar las superficies angulares y bordes afilados de las partículas. El polvo de madera fino que se desprende de las partículas de madera se puede recoger en las bolsas de filtro y guardarse para su uso como combustible en hornos de procesamiento alimentados con polvo de madera o en productos alternativos de harina de madera como pastillas de combustible.

De forma alternativa, las partículas de madera procesadas pueden transportarse y voltearse a través de un tambor que contiene medios de desbarbado que consisten en, por ejemplo, formas de piedra, cerámica o metal que golpean las partículas de madera mientras giran, ya sea aplanando o desgastando los bordes angulares o afilados.

Otro proceso para eliminar los bordes y las superficies ásperas de las partículas de madera consiste en transportar las partículas de madera astilladas, secas y trituradas a un mezclador interno cilíndrico que tiene un eje giratorio central con paletas que se asemejan a las palas de una turbina que se proyectan radialmente desde el eje. Las paletas tienen superficies planas que agitan y desplazan las partículas de madera axialmente por la cavidad interior del mezclador. A medida que las partículas chocan entre sí, las superficies se desgastan ligeramente, lo que provoca que los bordes de las partículas se redondeen ligeramente y las superficies se vuelvan más suaves.

Bajo determinadas condiciones de procesamiento, las partículas de madera de gran tamaño que se filtran del relleno se pueden utilizar como aditivo para el suelo en sustitución de la perlita, lo que proporciona un flujo de ingresos que tiene un valor más alto que otras aplicaciones para los subproductos del proceso de relleno. Las astillas de madera húmedas pueden secarse opcionalmente hasta un contenido de humedad del 25-40 % de humedad, luego procesarse en un molino de martillos usando una velocidad de rotación del martillo de, por ejemplo, 2000 rpm. Se puede usar opcionalmente un tamaño de tamiz de molino de martillos pequeño (por ejemplo, 0.250 pulgadas de diámetro). Las partículas de gran tamaño resultantes de este proceso son en general de forma cuboide con caras cuadriláteras cuadradas o ligeramente rectangulares, y con dimensiones de borde de entre cinco y siete milímetros.

El desgaste del césped y del relleno que resulta del juego atlético en la superficie se puede simular con un medidor Lisport Classic. Un par de rodillos pesados estriados atraviesan una muestra de césped con relleno en las direcciones de avance y retroceso durante un número prescrito de ciclos. Los rodillos están acoplados con ruedas dentadas y cadenas para que giren a diferentes velocidades angulares, lo que introduce cizallamiento y penetración en el césped y el relleno y, por lo tanto, simula el movimiento del calzado deportivo. Cuando el relleno de partículas de madera descrito en la invención se somete a la prueba de Lisport, las partículas se vuelven ligeramente redondeadas debido al desgaste, haciéndolas sentir menos abrasivas que cuando se procesan por primera vez.

Se puede aplicar un aditivo químico a las partículas de madera recién procesadas para que se sientan más suaves y menos abrasivas. En una realización, se puede añadir una mezcla de glicerina y agua a las partículas de madera usando cualquiera de varios tipos de mezcladores por lotes o continuos de modo que el fluido se absorba en las superficies de las partículas de madera. La glicerina le da a las partículas una superficie algo resbaladiza que se siente suave al tacto. A medida que el césped con relleno se somete al uso deportivo, la lluvia y el riego, la glicerina de la superficie se elimina o se disuelve de las superficies de las partículas. Pero mientras tanto, las partículas se desgastan mecánicamente por la actividad atlética y el relleno mantiene una sensación suave y relativamente no abrasiva.

Se pueden añadir colorantes a las partículas de madera para mejorar la estética del relleno cuando se trabaja en el césped. Se pueden usar pigmentos que existen de manera natural como el óxido de hierro para mejorar el color sin el uso de ingredientes potencialmente dañinos.

En una configuración alternativa de relleno, las partículas de madera configuradas como partículas de aditivos de entrelazamiento de los mismos árboles según se han descrito previamente, pero con un área de sección transversal de aproximadamente 1 milímetro cuadrado y una relación entre longitud y anchura de hasta 10:1 o 15:1 pueden mezclarse con las astillas de madera descritas anteriormente para formar una red de partículas entrelazadas que ayudan a impedir que las partículas de madera sean arrastradas por una lluvia intensa. Las partículas entrelazadas también proporcionan estabilidad y tracción a los atletas cuyos tacos inicialmente agarran las partículas entrelazadas, pero luego se liberan con una cantidad nominal de energía de torsión.

La presente invención también considera el sistema de césped completo para resolver los problemas de compactación de los rellenos orgánicos y el drenaje deficiente del agua que se observa en los campos con relleno orgánico. Algunos rellenos orgánicos no son muy resilientes, particularmente si las superficies de juego en las que se instalan no están bien mantenidas. El campo de juego puede volverse difícil con el tiempo, lo que aumenta el riesgo de que los jugadores sufran lesiones. Por lo tanto, una configuración incorpora un relleno de absorción de impactos de polipropileno expandido por debajo del césped sintético para proporcionar una pisada firme para el rendimiento del atleta mientras corre, pero una atenuación de impacto superior para ayudar a reducir el potencial de lesiones en la cabeza y el cuerpo.

En otro sistema de césped, las diversas combinaciones de rellenos orgánicos descritos anteriormente se colocan sobre una capa de arena gruesa que tiene diámetros de grano promedio que oscilan entre 1.0 y 2.5 mm, o aproximadamente el mismo que el área transversal de las partículas de madera en el relleno orgánico. El tamaño de los granos de arena ayuda a facilitar el drenaje vertical del agua en comparación con las capas de arena típicas en las que los granos tienen menos de 1.0 mm de diámetro.

En otro sistema de césped, los rellenos orgánicos descritos anteriormente, la arena gruesa y el contrapiso de EPP se combinan con un césped sintético que tiene un medio para drenar el agua a través del césped y el respaldo del césped.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un material (24) de relleno para un sistema (5) de césped artificial que comprende:

una pluralidad de partículas (24b) de madera, cada partícula que define una dimensión de longitud mayor que una dimensión de anchura o grosor, cada dimensión de longitud de partícula que está orientada en general paralela a una estructura de las vetas de cada partícula, la dimensión de longitud en un intervalo de aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 10 mm, la longitud y una de las dimensiones de anchura o grosor definen una relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1, cada partícula que mantiene una propiedad de absorción de agua que permite que la partícula retenga el agua y la libere con el tiempo para dispersar el calor del material (24) de relleno,

caracterizado por que

las partículas (24b) de madera se procesan por volteo o abrasión para redondear los bordes de las partículas (24b) de madera de manera que los bordes de las partículas (24b) de madera se alisan en comparación con una superficie cortada que tiene una forma de borde angular y afilada.

2. El material (24) de relleno de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de partículas (24b) de madera se forman a partir de al menos uno de entre un componente de duramen o albura de una especie de madera dura o blanda y que tienen dimensiones de anchura a grosor en un intervalo de aproximadamente 1 mm a 2 mm x 1 mm a 2 mm que define una sección transversal y la dimensión de longitud en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 5 mm,

en el que las partículas (24b) de madera tienen una dureza medida en una escala de Janka dentro de un intervalo de aproximadamente 690 a aproximadamente 1100.

3. El material (24) de relleno de la reivindicación 1 en el que

a) la longitud de las partículas de madera está entre más de 3 mm y menos de 7 mm;

o bien;

b) la longitud de las partículas de madera está entre más de 1 mm y menos de 5 mm.

4. El material (24) de relleno de la reivindicación 1,

en una primera alternativa que además incluye arena (24a) en el que la pluralidad de partículas (24b) de madera y la arena (24a) se combinan como una mezcla, la mezcla configurada para depositarse sobre una alfombra (12A) de césped artificial;

en una segunda alternativa que incluye además arena (24a) y en la que la pluralidad de partículas (24b) de madera se combinan con partículas de aditivos de entrelazamiento que tienen un área de sección transversal de aproximadamente 1 milímetro cuadrado y una relación entre longitud y anchura dentro del intervalo de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 15:1 y en el que la arena (24a) tiene un diámetro del grano promedio en un intervalo de aproximadamente 1.0 mm a aproximadamente 2.5 mm; o bien

en el que en una tercera alternativa, la pluralidad de partículas (24b) de madera se recubren con al menos uno de entre un agente antimicrobiano, un agente humectante y un agente antiestático.

5. Un conjunto (12) de césped artificial que comprende:

una alfombra (12A) de césped que tiene una pluralidad de hojas (20) de césped sintético separadas; y un material (24) de relleno según la reivindicación 1 disperso sobre la alfombra (12A) de césped entre las hojas (20) de césped, el material (24) de relleno que incluye además arena (24a).

6. El conjunto (12) de césped artificial de la reivindicación 5, en el que el material (24) de relleno incluye además arena (24a), en el que la pluralidad de partículas (24b) de madera forma una primera capa y la arena (24a) forma una segunda capa de manera que una relación entre el peso de la segunda capa y la primera capa está en al menos uno de entre un intervalo de aproximadamente 2:1,4:1 o 5:1.

7. El conjunto (12) de césped artificial de la reivindicación 5 o 6, en el que la alfombra (12A) de césped incluye una capa (22) de respaldo a la que se unen las hojas (20) de césped sintético separadas, el material (24) de relleno se dispersa sobre la alfombra (12A) de césped en capas en las que una primera capa se forma a partir de la arena (24a) en un intervalo de profundidad de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 20 mm y una segunda capa se dispersa sobre la primera capa y comprende la pluralidad de partículas de madera (24b ) en un intervalo de profundidad de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 25 mm.

8. El conjunto (12) de césped artificial de la reivindicación 5 o 6 que incluye una capa (14) de contrapiso.

9. El conjunto (12) de césped artificial de la reivindicación 8, en el que el material (24) de relleno define una primera constante del muelle del conjunto (12) de césped artificial y la capa (14) de contrapiso define una segunda constante del muelle que es de menor magnitud que la primera constante del muelle de modo que las cargas aplicadas en el conjunto (12) de césped artificial se transfieren sustancialmente a la capa (14) de contrapiso y la segunda constante del muelle proporciona la mayor parte de una carga de respuesta reactiva a través del conjunto (12) de césped artificial contra la carga aplicada.

10. El conjunto (12) de césped artificial de la reivindicación 9, en el que

(i) la capa (14) de contrapiso es una de polietileno expandido o material de perlas de espuma de polipropileno que tiene un núcleo y una pluralidad de proyecciones que se extienden desde el núcleo y en contacto con una capa (22) de respaldo de la alfombra (12A) de césped, la pluralidad de proyecciones que definen la segunda constante del muelle y el núcleo que define una tercera constante del muelle que es mayor que la segunda constante del muelle e igual o menor que la primera constante del muelle,

(ii) la longitud de las partículas de madera está entre más de 3 mm y menos de 7 mm y en el que la relación entre el peso de la arena (24a) y las partículas de madera está entre 2:1 y 4:1; o bien

(iii) la longitud de las partículas de madera está entre más de 1 mm y menos de 5 mm y en el que la relación entre el peso de la arena (24a) y las partículas de madera está entre 4: 1 y 5:1.

11. Un sistema (10) de césped artificial que comprende:

una alfombra (12A) de césped que tiene una pluralidad de hojas (20) de césped sintético separadas unidas a una capa de respaldo;

la capa (14) de contrapiso está formada, al menos parcialmente, a partir de material de perlas de polietileno o polipropileno expandido que tiene una densidad en el intervalo de 45-70 g/l; y

un material (24) de relleno según la reivindicación 1 disperso sobre la alfombra (12A) de césped entre las hojas (20) de césped, el material (24) de relleno que incluye además arena (24a).

12. El sistema (10) de césped artificial de la reivindicación 11, en el que la alfombra (12A) de césped y el material (24) de relleno dispuestos sobre la alfombra (12A) de césped definen una primera constante del muelle y la capa (14) de contrapiso define una segunda constante del muelle que es más conforme que la primera constante del muelle, en el que

la segunda constante del muelle de la capa (14) de contrapiso está asociado con una capa de control de la deflexión y la capa (14) de contrapiso define además una tercera constante del muelle asociado con una sección central, de modo que la primera constante del muelle es más rígida que la tercera constante del muelle y la tercera constante del muelle es más rígido que la segunda constante del muelle, o bien

en el que la capa (14) de contrapiso incluye una pluralidad de proyecciones dispuestas a través de una superficie de apoyo superior de la capa de contrapiso en contacto con la alfombra (12A) de césped.

13. Un procedimiento para hacer un material (24) de relleno según la reivindicación 1 para un sistema de césped artificial, el procedimiento que comprende las etapas de:

seccionar un disco de madera en bruto, el disco en bruto que tiene un plano de corte transversal a una estructura de la veta de la madera, los discos en bruto que tienen un contenido de humedad en un intervalo de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 50 % en peso;

formar partículas (24b) de madera que tienen una dimensión de longitud de la partícula orientada en general paralela a la estructura de veta del disco en bruto, la dimensión de longitud en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm;

controlar el contenido de humedad de las partículas (24b) de madera después de la etapa de formación en un intervalo de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 40 % en peso;

voltear o desgastar las partículas (24b) de madera de manera que los bordes de las partículas (24b) de madera se alisen en comparación con una superficie cortada a partir de la etapa de formación que tiene una forma de borde angular y afilada; y

controlar un contenido de partículas (24b) de madera en un material de corteza de madera a menos de aproximadamente el 10 por ciento en volumen del material de corteza de madera.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que después de la etapa de formar las partículas (24b) de madera, se realiza una etapa de controlar el tamaño de las partículas (24b) de madera con un separador de muescas, el tamaño de las partículas (24b) de madera que tiene una dimensión de longitud en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, la longitud y una de las dimensiones de anchura o grosor controladas a una relación de aspecto dentro de un intervalo de 4:1 a 10:1, en el que el contenido de humedad de las partículas (24b) de madera se lleva a un intervalo de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 25 % antes de la etapa de controlar el tamaño de las partículas (24b) de madera; o bien

en el que la etapa de controlar un contenido de partículas (24b) de madera incluye además controlar un contenido de partículas (24b) de madera a al menos aproximadamente el 70 por ciento con la dimensión de longitud de partícula en general paralela a una estructura de la veta de la partícula.