ITMI20111083A1 - Processo per la fabbricazione di un tappeto di erba sintetica e tappeto così ottenuto. - Google Patents
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Description
PROCESSO PER LA FABBRICAZIONE DI UN TAPPETO DI ERBA SINTETICA E
TAPPETO COSÌ OTTENUTO
DESCRIZIONE
La presente invenzione à ̈ relativa ad un procedimento per la realizzazione di un tappeto di erba sintetica, in particolare ad un procedimento per migliorare la tenuta dei filamenti che compongono il tappeto stesso.
I tappeti di erba sintetica per la copertura di superfici possono ad oggi vantare una crescita costante nel loro utilizzo sia per la copertura di campi da gioco, sia per la copertura di aree verdi in città o all’interno di edifici. Ciò à ̈ dovuto al fatto che rispetto all’erba naturale i tappeti di erba artificiale richiedono una manutenzione ridotta e vantano una vita, ovvero una durata di utilizzo,.più elevata rispetto alle tradizionali zolle.
Come detto il principale utilizzo dei manti erbosi artificiali à ̈ come copertura per i campi da gioco, quali ad esempio campi da calcio, da rugby ma anche campi da tennis e da golf. L’utilizzo di questo tipo di superfici riduce i costi di mantenimento degli impianti sportivi, garantendo comunque una qualità elevata dei campi. Ciò avviene grazie alla continua ricerca che le ditte produttrici di erba sintetica portano avanti al fine di ottenere un prodotto con caratteristiche sempre più simili all’erba naturale cosicché i tappeti possano essere utilizzati anche in tornei ufficiali e gare internazionali.
In particolare le maggiori innovazioni tecniche si sono concentrate nello sviluppo di filamenti che soddisfino le caratteristiche di resilienza, elasticità e resistenza e che al contempo richiedano un quantitativo di materiale ridotto per la loro produzione. Lo sviluppo si à ̈ pertanto orientato sia sulla forma dei filamenti stessi, sia sui materiali costitutivi. Ad esempio, la domanda di brevetto EP 2143834 descrive una fibra di erba sintetica con una particolare forma costruttiva, mentre la domanda di brevetto WO 2010/043603 descrive monofili per erba sintetica composti di materiale polimerico termoplastico.
Altro settore di sviluppo riguarda i materiali di riempimento dei manti erbosi artificiali, necessari per dare consistenza e durevolezza al manto stesso senza interferire con le prestazioni dei giocatori. La domanda di brevetto US 2010/0055461 descrive un materiale riempitivo con proprietà antibatteriche, mentre il documento WO 2010/025868 descrive un materiale di riempimento in grado di resistere alle radiazioni solari a cui viene esposto.
Un altro aspetto di sviluppo legato alla produzione dei tappeti di erba sintetica riguarda i processi produttivi con cui essi vengono assemblati, sia per rendere più brevi i processi produttivi , sia in termini qualitativi per ottenere un tappeto resistente, facilmente sostituibile ed in grado di drenare agevolmente l’acqua.
Nonostante gli sviluppi sopra evidenziati, vi sono ancora alcune problematiche legate produzione dei manti erbosi sintetici sia per quanto riguarda la loro durevolezza e usura, sia per quanto riguarda i costi e la facilità di produzione.
In particolare i problemi maggiori si riscontrano nel fissaggio del filamento di erba sintetica sui supporti che li compongono in quanto il filamento tende a sfilarsi dal supporto stesso andando così a diradare i tappeti erbosi, che perdono pertanto le loro caratteristiche prestazionali.
Le normali tecnologie prevedono il fissaggio dei filamenti sui supporti di base attraverso l’impuntura con tecnologia di agugliatura (“tufting†). Il filamento così impuntato presenta una porzione frontale che da origine al ciuffo di erba vero e proprio, e una porzione posteriore che presenta una parte ad anello che ne permette l’ancoraggio al supporto di base. L’azione di sfregamento che avviene quando il manto viene calpestato tende a frizionare il filamento, che così viene tirato e si sfila dalla propria sede staccandosi dal supporto di base. Ciò comporta un continuo diradamento dei ciuffi di erba con una conseguente perdita delle caratteristiche prestazionali e visive dei campi da gioco.
Al fine di evitare lo sfilamento del filamento, e quindi una perdita di prestazioni, attualmente si utilizzano tecniche e macchinari complicati e onerosi che non garantiscono un risultato eccellente e contribuiscono ad aumentare i costi di produzione e di vendita dei tappeti. Inoltre i materiali utilizzati per fissare i filamenti contengono possono contenere sostanze nocive e pericolose.
EP1892331 descrive un metodo di realizzazione di tappeti di erba sintetica in cui il filamento viene schiacciato all’interno in uno strato di polietilene del supporto di base per mezzo di rulli riscaldati. Questo comporta l’utilizzo di macchinari specifici sia per la fabbricazione dello strato di base composto da un doppio strato incollato, sia per scaldare il suddetto strato permettendo al filamento di essere inglobato nel polietilene. Il risultato finale à ̈ una fissazione non uniforme dei filamenti.
Altre soluzioni, come descritto nella domanda di brevetto internazionale PCT/EP2008/009117, utilizzano miscele di prodotti a base poliuretanica spruzzati nella parte inferiore dei tappeti. Queste soluzioni tecniche utilizzano solventi dannosi per l’ambiente e per gli operatori che li utilizzano. inoltre i macchinari utilizzati per la deposizione devono continuamente essere puliti al fine di evitare l’otturazione degli ugelli da cui il materiale viene spruzzato.
WO2008/072071 descrive un tappeto di erba sintetica in cui il supporto di base viene spalmato, nella sua porzione posteriore, con un materiale di rinforzo a base di polietilene. La fase di spalmatura richiede l’utilizzo di macchinari particolari, costosi sia in fase di acquisto, sia per la manutenzione.
Come già evidenziato, le soluzioni tecniche sopra riportate utilizzano macchinari complessi e onerosi per la deposizione dei materiali e per la fissazione dei filamenti. Questo comporta un costo di produzione elevato causato anche dalla continua manutenzione che detti macchinari devono avere.
Inoltre le sostanze utilizzate nei processi dove il materiale di rinforzo vene spruzzato o spalmato, contengono solventi e additivi pericolosi e nocivi per l’ambiente e per le maestranze che li utilizzano, con un conseguente danno per la salute.
Altro aspetto oggi poco considerato riguarda la possibilità di riciclare i tappeti di erba sintetica ormai consumati ed inutilizzabili. Attualmente i materiali con cui i tappeti vengono assemblati non sono compatibili tra loro per poter essere riciclati contemporaneamente. Sarebbe quindi necessario separare i differenti materiali al fine di riciclarli separatamente, ma questo comporta una spesa elevata in termini economici e di tempo, per cui nella maggior parte dei casi i tappeti non vengono riciclati ma gettati in discarica così come sono. Sarebbe pertanto desiderabile disporre di un tappeto di erba sintetica resistente all’usura, ove i filamenti sono saldamente ancorati al supporto di base al fine di evitare il loro sfilamento con conseguente perdita di prestazioni del tappeto stesso, e che il tappeto fosse inoltre costituito di materiali riciclabili e compatibili al fine di permettere un riciclo totale del tappeto stesso senza ulteriori passaggi per separare i materiali di natura diversa.
Sarebbe altresì desiderabile disporre di un procedimento per la realizzazioni di tappeti di erba sintetica facilmente realizzabile, con macchinari semplici dal punto di vista meccanico e di manutenzione, così da ottenere un tappeto resistente con un costo contenuto.
Sarebbe infine desiderabile disporre di un procedimento per la realizzazione di un tappeto di erba sintetica che utilizzi materiali poco inquinanti e poco dannosi per l’ambiente e per la salute delle maestranze addette all’assemblaggio.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di fornire un processo per la realizzazione di tappeti di erba sintetica facile e veloce, che garantisca un prodotto finale con caratteristiche di resistenza e robustezza elevate, e che utilizzi macchinari semplici, poco costosi e facili da pulire e mantenere.
Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un processo per la realizzazione di tappeti di erba sintetica che utilizzi materiale poco tossici, senza la presenza di solventi volatili e inquinanti ma che garantisca allo stesso tempo una stabilità elevata dei filamenti impuntati.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un tappeto erboso artificiale resistente all’usura, in cui il filamento risulta saldamente ancorato al supporto di base e costituito da materiali completamente riciclabili e compatibili, in modo da permetterne un completo riciclo quando il tappeto à ̈ usurato o non più funzionale.
In accordo con la presente invenzione, gli scopi sopra menzionati vengono raggiunti mediante un processo per la fabbricazione di un tappeto di erba sintetica comprendente le seguenti fasi:
- impuntare filamenti di materiale plastico su un supporto piano, detto supporto piano avendo una porzione superiore da cui sporgono i filamenti ed una porzione posteriore ove detti filamenti sono ancorati,
- cospargere la porzione posteriore di detto supporto piano con un materiale termoplastico,
- fondere detto materiale termoplastico attraverso l’utilizzo di una fonte di calore direzionata verso la porzione posteriore di detto supporto piano.
Con un processo per la realizzazione di un tappeto di erba sintetica secondo la presente invenzione si possono ottenere manti erbosi resistenti robusti, costituiti da materiali riciclabili e non nocivi in fase di lavorazione, ed utilizzare macchinari semplici e poco costosi al fine di ridurre i costi di produzione e di vendita dei tappeti così realizzati.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione di forme realizzative preferite, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un tappeto di erba sintetica;
- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica della porzione posteriore di un tappeto di erba sintetica dove si evidenziano i punti di ancoraggio del filamento al supporto di base;
- la figura 3 Ã ̈ una rappresentazione schematica in sezione del punto di ancoraggio del filamento al supporto di base ricoperto da uno strato di materiale termoplastico secondo la presente invenzione;
- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica di un tappeto di erba sintetica secondo la presente invenzione;
- la figura 5 Ã ̈ una rappresentazione schematica di una fase del processo di produzione di un tappeto di erba sintetica secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle allegate figure, il tappeto di erba sintetica 1 à ̈ costituito, in una forma di realizzazione semplificata, da un supporto piano 3 che costituisce la base rigida su cui viene impuntato il filamento di erba 2. Il filamento viene impuntato attraverso la tecnologia tufting che, grazie l’utilizzo di aghi, perfora il supporto di base permettendo l’ancoraggio del filamento al supporto stesso. I ciuffi di erba sintetica vengono composti grazie all’impuntura ravvicinata di numerosi filamenti che possono vantaggiosamente essere realizzati con qualsiasi forma e dimensione in base alle caratteristiche che si vogliono ottenere dal tappeto così formato. Il filamento utilizzato à ̈ costituito da un materiale termoplastico quale ad esempio polietilene, polipropilene, poliammide o loro miscele, in base alle caratteristiche e alla tipologia di manto erboso che si intende creare.
A seguito dell’impuntura del filamento il supporto piano presenta una porzione superiore dalla quale sporgono i filamenti di erba ed una porzione posteriore in cui i filamenti si ancorano. In particolare con il metodo tufting il filamento viene infilato per mezzo di aghi nel supporto in modo tale da formare una parte ricurva 7 posizionata nella porzione inferiore del supporto che permette l’ancoraggio del filamento. Il filamento così impuntato presenta due parti sporgenti dalla porzione superiore del supporto che contribuiscono alla formazione del ciuffo di erba, ed una parte ricurva nella porzione posteriore del supporto piano, come illustrato nella figura 2 e, in particolare, nella figura 3.
In una forma di realizzazione preferita illustrata in figura 4, il supporto piano 3 à ̈ costituito da un primo strato di tessuto 4 accoppiato ad un secondo strato di tessuto non tessuto 5. I due strati sono accoppiati per semplice contatto, senza l’utilizzo di sostanze incollanti o di mezzi esterni.
Il primo strato di tessuto 4 compone la porzione superiore del supporto piano ovvero la porzione da cui sporgono i filamenti che formano i ciuffi di erba sintetica, ed à ̈ costituito da un tessuto in tela in cui i fili sono di un materiale termoplastico come ad esempio polipropilene, poliestere, poliammide o loro miscele. In particolare il tessuto può essere costituito con fili in trama in un materiale e fili in ordito in un materiale differente. Ciò conferisce al tappeto una maggior robustezza in quanto i ciuffi di erba costituiti dai vari filamenti sono vincolati all’interno delle maglie del tessuto che ne impedisce lo sfaldamento. Il secondo strato 5 à ̈ realizzato da un tessuto non tessuto in materiale termoplastico quale polipropilene, poliestere o loro miscele. Esso costituisce la porzione inferiore del supporto piano ove i filamenti di erba sintetica sono ancorati per mezzo della parte ricurva 7.
Lo strato di tessuto non tessuto 5 garantisce al tappeto erboso la necessaria rigidità e contribuisce a sostenere i filamenti di erba sintetica così da formare i ciuffi che compongono il manto. Lo spessore del suddetto strato 5 possono variare in base alle esigenze costruttive del manto erboso, e in base alla rigidità che si vuole ottenere.
Al fine di evitare lo sfilamento del filamento di erba sintetica 2 nella parte ricurva 7, che può avvenire per sfregamento e frizione del filamento stesso, viene applicato uno strato di rinforzo 6 nella porzione posteriore del tappeto. Detto strato di rinforzo 6 à ̈ costituito da un materiale termoplastico come ad esempio polietilene, polipropilene, poliammide o loro miscele che, aderendo alla parte ricurva 7 del filamento di erba sintetica 2, fissa il filamento stesso al supporto piano.
La figura 5 illustra il processo di deposizione e fissaggio dello strato di rinforzo 6.
In particolare il tappeto di erba sintetica 1, assemblato secondo quanto descritto in precedenza, viene trascinato da rulli 60 in modo tale da disporre verso l’alto la porzione posteriore del tappeto stesso ed avere l’ancoraggio del filamento 2 al supporto piano 3, nella sua parte ricurva 7, rivolta verso l’alto.
La porzione posteriore del tappeto viene cosparsa con il materiale termoplastico 100, che andrà a comporre lo strato di rinforzo 6, per mezzo di una tramoggia 10 che permette la fuoriuscita del materiale in maniera controllata al fine di ottenere uno strato uniforme e omogeneo.
Il material viene depositato in forma granulare solida, ovvero in piccoli granuli che si distribuiscono uniformemente sul tappeto senza impaccarsi all’interno della tramoggia come potrebbe avvenire se si usasse materiale in forma di povere fine. Allo stesso tempo il materiale non deve presentare una granulometria troppo grezza al fine di evitare che lo strato di rinforzo 6 presenti zone con una quantità troppo elevata di materiale e zone con scarse quantità di materiale.
Il materiale depositato 100, in seguito al trascinamento del tappeto erboso, viene ulteriormente distribuito sulla superficie del tappeto stesso grazie all’ausilio di un elemento spalmatore 20 posizionato nelle vicinanze del punto di deposizione del materiale. ciò contribuisce ad ottenere uno strato uniforme e regolare di materiale e quindi uno strato di rinforzo omogeneo e privo di punti di rottura.
In una fase successiva il materiale depositato 100 viene riscaldato al di sopra del suo punto di fusione cosicché si formi uno strato fuso omogeneo e compatto nella porzione posteriore del tappeto.
La fase di fusione del materiale avviene per mezzo di una fonte di calore 30 direzionata verso la porzione posteriore di detto supporto piano 3, cosicché si abbia solo la fusione del materiale 100 depositato e nono la fusione del supporto piano 3 o del filamento 2 nella sua porzione superore dove si formano i ciuffi.
La suddetta fase di fusione avviene a temperature di poco al di sopra del punto di fusione del materiale in modo tale da evitare una completa fusione del tappeto con conseguente perdita delle caratteristiche prestazionali.
La fonte di calore 30 utilizzata per far avvenire la fusione del materiale può essere una lampada ad infrarossi 31, la quale à ̈ in grado di mantenere temperature costanti senza surriscaldare l’intero ambiente dove avviene il processo. In altre forme di realizzazione del processo secondo la presente invenzione la fonte di calore può essere una serpentina elettrica o un getto di vapore indirizzato sul materiale. Anche in questo caso à ̈ necessario controllare la temperatura al fine di contenere la fusione al solo materiale depositato.
In una forma di realizzazione preferita del tappeto di erba sintetica secondo la presente invenzione, il filamento che compone i ciuffi di erba à ̈ costituito dallo stesso materiale, ad esempio polietilene, che viene depositato sulla porzione posteriore del supporto piano a formare lo strato di rinforzo 6. Durante la fase di fusione del materiale depositato il calore generato dalla fonte di calore, oltre a fondere il materiale depositato 100, rammollisce anche il filamento 2 in particolare nella parte ricurva 7. Questo permette una maggiore fissazione del filamento al supporto piano grazie alla parziale fusione del filamento con lo strato di rinforzo 6.
A seguito della fase di fusione del materiale termoplastico 100 il tappeto viene sottoposto ad una fase di calandratura, ovvero viene fatto passare attraverso due rulli 40, 50 che esercitando una forte pressione contribuiscono a far aderire il materiale 100 al supporto piano. In particolare l’azione di calandratura, che avviene prima che il materiale 100 sia completamente raffreddato, aumenta l’adesione del materiale stesso sia con il supporto piano sia con la parte ricurva 7 del filamento, aumentandone la tenuta ed impedendo che il filamento possa sfilarsi dal supporto.
Il tappeto di erba sintetica fabbricato con un processo secondo la presente invenzione risulta quindi avere caratteristiche di robustezza e resistenza all’usura elevate, in quanto il filamento di erba impuntato sul supporto piano, grazie allo strato di rinforzo 6, à ̈ saldamente vincolato al tappeto stesso e non può sfilarsi da esso provocando il diradamento dei ciuffi di erba con conseguente perdita di prestazioni.
Utilizzando un processo come descritto nella presente invenzione si possono ottenere tappeti di erba sintetica completamente riciclabili, in quanto ogni parte costitutiva (filamento, supporto e strato di rinforzo) può essere realizzata con lo stesso materiale. In particolare l’applicazione dello strato di rinforzo come descritto permette di utilizzare materiali monocomponente, che non prevedono l’utilizzo di solventi o sostanze adesive che, oltre ad inquinare il materiale in funzione di un futuro recupero, sono altresì dannose per l’ambiente e per la salute.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo per la fabbricazione di un tappeto di erba (1) sintetica comprendente le seguenti fasi: - impuntare filamenti (2) di materiale plastico su un supporto piano (3), detto supporto piano avendo una porzione superiore da cui sporgono i filamenti ed una porzione posteriore ove detti filamenti sono ancorati, - cospargere la porzione posteriore di detto supporto piano (3) con un materiale termoplastico (100), - fondere detto materiale termoplastico (100) attraverso l’utilizzo di una fonte di calore (30) direzionata verso la porzione posteriore di detto supporto piano (3).
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1 comprendente una fase di calandratura effettuata a seguito di detta fase di fusione del materiale termoplastico (100).
- 3. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale termoplastico (100) viene cosparso in forma solida granulare.
- 4. Processo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto supporto piano comprende un primo strato di tessuto (4) che compone la porzione superiore e un secondo strato di tessuto non tessuto (5) che compone la porzione inferiore di detto tappeto di erba sintetica (1).
- 5. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale plastico di detti filamenti (2) Ã ̈ scelto nel gruppo costituito da: polietilene, polipropilene, poliammide o loro miscele.
- 6. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale termoplastico (100) cosparso sulla porzione posteriore di detto supporto piano (3) Ã ̈ scelto nel gruppo costituito da: polietilene, polipropilene, poliammide o loro miscele.
- 7. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto filamento (2) Ã ̈ costituito dello stesso materiale (100) utilizzato per cospargere la porzione posteriore di detto supporto piano (3).
- 8. Processo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto primo strato di tessuto (4) Ã ̈ realizzato in un materiale termoplastico scelto nel gruppo costituito da: polipropilene, poliestere o loro miscele.
- 9. Processo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto secondo strato di tessuto non tessuto (5) Ã ̈ realizzato in un materiale termoplastico selezionato nel gruppo costituito da: polietilene, polipropilene, poliammide o loro miscele.
- 10. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fonte di calore (30) Ã ̈ costituita da lampade a raggi infrarossi (31).
- 11. Tappeto di erba sintetica caratterizzato dal fatto di essere realizzato con un processo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10687924B2 (en) | 2013-07-05 | 2020-06-23 | Iniziativa Centro Sud S.R.L. | Coupling device for connecting a water powered apparatus to a faucet |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1076125A1 (en) * | 1999-08-09 | 2001-02-14 | Darwin Enterprises, Inc. | Carpet backing that provides dimensional stability |
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2011
- 2011-06-16 IT IT001083A patent/ITMI20111083A1/it unknown
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