Césped artificial

Antecedentes

El césped artificial es un material de superficie que se utiliza para imitar el césped. Generalmente se usa en áreas donde el césped no puede crecer, o en áreas donde el mantenimiento del césped es imposible o no deseado. El césped artificial se utiliza principalmente en estadios y estadios deportivos, pero también se puede encontrar en patios de recreo y en otros espacios.

El césped artificial se ha fabricado desde principios de la década de 1960 y originalmente fue producido por Chemstrand Company (más tarde rebautizada como Monsanto Textiles Company). Se produce mediante procesos de fabricación similares a los utilizados en la industria de las alfombras. Desde la década de 1960, el producto se ha mejorado mediante nuevos diseños y mejores materiales. Los productos de césped sintético más nuevos han sido tratados químicamente para que sean resistentes a los rayos ultravioleta y los materiales se han mejorado para que sean más resistentes al desgaste, menos abrasivos y, para algunas aplicaciones, más similares al césped natural.

Historial

A principios de la década de 1950, se inventó el proceso de mechones. Un gran número de agujas insertan filamentos de fibra en un respaldo de tela. Luego, se usa un adhesivo flexible como poliuretano o cloruro de polivinilo para unir las fibras al respaldo. Este es el procedimiento que se utiliza para la mayoría de las alfombras residenciales y comerciales. Una máquina de mechones puede producir una longitud de alfombra de 4,6 m (15 pies) de ancho y más de 1 m (3 pies) de largo en un minuto.

A principios de la década de 1960, la Fundación Ford, como parte de su misión de promover los logros humanos, pidió a la ciencia y la industria que desarrollaran superficies de juego sintéticas para espacios urbanos. Esperaban dar a los niños urbanos áreas de juego durante todo el año con mejor calidad de juego y más usos que el concreto tradicional, el asfalto y el suelo compactado de los pequeños patios de recreo urbanos. En 1964, la primera instalación de la nueva superficie de juego llamada Chemgrass se instaló en Moses Brown School en Providence, Rhode Island.

En 1966, el césped artificial se utilizó por primera vez en los deportes profesionales de las grandes ligas y ganó su marca más famosa cuando se inauguró el Astrodome en Houston, Texas. En el primer juego de la temporada de 1966, se instaló césped artificial y la marca Chemgrass se cambió a AstroTurf. (Aunque el nombre AstroTurf se usa como un nombre común para todos los tipos de césped artificial, el nombre se usa con mayor precisión solo para los productos de AstroTurf Manufacturing Company).

El césped artificial también se abrió camino en las aplicaciones para las que se concibió originalmente, y se instaló césped artificial en muchos patios de recreo del centro de la ciudad. Algunas escuelas y centros de recreación aprovecharon las propiedades de los céspedes artificiales para convertir los techos de los edificios en áreas de juego "cubiertas de césped".

Después del éxito de la instalación de Astrodome, el mercado del césped artificial se expandió con la entrada de otros fabricantes en el campo, sobre todo la empresa 3M (Minnesota Mining and Manufacturing) con su versión conocida como Tartan Turf. La aceptación generalizada del césped artificial también condujo al auge de la construcción de estadios cerrados y abovedados en todo el mundo.

A principios de la década de 1970, el césped artificial fue objeto de escrutinio debido a problemas de seguridad y calidad. Algunas instalaciones, a menudo las realizadas por la cantidad de empresas que surgieron para sacar provecho de la tendencia, comenzaron a deteriorarse. El césped se desgastaría demasiado rápido, las costuras se romperían y la capa superior pronto se degradaría por la exposición a la luz solar. Los atletas y los médicos del equipo comenzaron a quejarse de las superficies artificiales y culparon al césped por las quemaduras y ampollas por fricción. El césped natural cede ante la fuerza de un golpe, pero es más probable que se lesione un brazo o una pierna que se empuja a lo largo de la superficie inflexible del césped artificial. Dado que el césped artificial no tiene los mismos efectos de enfriamiento que el césped natural, las temperaturas de la superficie pueden ser 30 ° más cálidas por encima de las superficies artificiales. Los jugadores de béisbol afirmaron que una pelota rebotaría más fuerte y de formas menos predecibles, y algunos jugadores de fútbol afirmaron que la superficie artificial hace que la pelota ruede más rápido, lo que afecta directamente el juego. Sin embargo, la Liga Nacional de Fútbol Americano y el Instituto de Investigación de Stanford declararon en 1974 que el césped artificial no era un peligro para la salud de los jugadores de fútbol profesional y su uso continuó extendiéndose.

En la década de 1990, el césped biológico comenzó a reaparecer cuando un marketing de nostalgia en el deporte profesional resultó en el resurgimiento de los estadios al aire libre. Muchas universidades, en respuesta a la nostalgia, los avances en la biología del césped y los temores sobre un mayor riesgo de lesiones en el césped artificial, comenzaron a reinstalar los sistemas de césped natural. Sin embargo, los sistemas de césped natural continúan requiriendo luz solar y mantenimiento (podar, regar, fertilizar, airear), y la superficie puede deteriorarse con lluvias intensas. El césped artificial ofrece una superficie que casi no necesita mantenimiento, no requiere luz solar y tiene un sistema de drenaje. Los desarrollos recientes en la industria del césped artificial son nuevos sistemas que han simulado hojas de césped sostenidas por un material de relleno para que el "césped" no se compacte. El producto resultante se parece más al aspecto y al tacto del césped que los sistemas más antiguos, similares a alfombras. Debido a estos factores, el césped artificial probablemente seguirá siendo una opción de superficie de césped para comunidades, escuelas y equipos deportivos profesionales.

El Astrodome de Houston.

Apodado "La octava maravilla del mundo", el Astrodome de Houston se inauguró el 9 de abril de 1965 para el primer juego de béisbol de las grandes ligas que se haya jugado bajo techo. Los estadounidenses elogiaron la enorme estructura de hormigón, acero y plástico de 48,9 millones de dólares como una hazaña histórica de la ingeniería. Una cúpula rígida protegía los 150.000 pies ² (13,935 m ² ) campo de juego de césped natural del calor, el viento y la lluvia de Texas. El Astrodome fue el primer estadio del mundo cubierto permanentemente.

El techo, de 196 m (642 pies) de diámetro y construido según los principios de la cúpula geodésica del arquitecto estadounidense Buckminster Fuller, contenía 4.596 paneles rectangulares de Lucite, un material acrílico diseñado para permitir que el sol brille sin proyectar sombras. Aún así, el equipo de béisbol de los Astros de Houston pronto se quejó de que el resplandor resultante dificultaba la captura de pelotas elevadas. Los oficiales del estadio tiñeron de gris Lucite, pero el tinte no era bueno para la hierba, que se volvió de un tono marrón enfermizo. Como resultado, cuando el equipo salió al campo para la temporada de 1966, sus clavos se clavaron en otra novedad revolucionaria del béisbol:el césped sintético. En la actualidad, AstroTurf, como se llamaba el material, cubre más de 500 estadios deportivos en 32 países.

El Astrodome se sometió a renovaciones por valor de $ 60 millones para aumentar su capacidad de asientos en 1989. A medida que pasaron los años, se desarrolló una nueva tecnología que hizo que esta "Octava Maravilla" quedara obsoleta. Los Astros jugaron su último partido en el Astrodome el 9 de octubre de 1999 antes de mudarse a Enron Field. El mismo año, los Houston Oilers se trasladaron a Tennessee y fueron rebautizados como Tennessee Titans. A pesar de estas pérdidas, el Astrodome aún alberga más de 300 eventos al año.

Materias primas

La calidad de las materias primas es fundamental para el rendimiento de los sistemas de césped. Casi todo lo que se usa como respaldo de alfombra se ha utilizado como material de respaldo, desde yute hasta plástico y poliéster. El césped artificial de alta calidad utiliza un cordón de poliéster para neumáticos para el respaldo.

Las fibras que componen las briznas de "hierba" están hechas de nailon o polipropileno y se pueden fabricar de diferentes formas. Las hojas de nailon se pueden producir en láminas delgadas que se cortan en tiras o se extruyen a través de moldes para producir fibras con una sección transversal redonda u ovalada. El producto extruido da como resultado hojas que se sienten y actúan más como césped biológico.

Los sistemas de amortiguación están hechos de compuestos de caucho o de espuma de poliéster. Los neumáticos de caucho se utilizan a veces en la composición de la base de caucho, y algunos de los materiales utilizados en el respaldo pueden provenir de programas de reciclaje de plástico o caucho. El hilo utilizado para coser las almohadillas y también los paneles de tela superiores deben cumplir los mismos criterios de resistencia, retención del color y durabilidad que el resto del sistema. También se debe aplicar cuidado y experiencia a la selección de los adhesivos utilizados para unir todos los componentes.

El
proceso de fabricación

La parte de "césped" de un sistema de césped se fabrica con las mismas técnicas de mechones que se utilizan en la fabricación de alfombras.

1. El primer paso es mezclar los ingredientes patentados en una tolva. Se agregan tintes y productos químicos para darle al césped su color verde tradicional y protegerlo de los rayos ultravioleta del sol.
2. Una vez que el lote se ha mezclado completamente, se introduce en un mezclador de acero grande. El lote se mezcla automáticamente hasta que tenga una consistencia espesa parecida a un caramelo.
3. Luego, el líquido espesado se introduce en una extrusora y sale en una hebra larga y delgada de material.
4. Las hebras se colocan en una máquina de cardar y se hilan en una cuerda suelta. Las cuerdas sueltas se tiran, se enderezan y se tejen en hilo. A continuación, el hilo de nailon se enrolla en grandes carretes.
5. Luego, el hilo se calienta para fijar la forma retorcida.
6. A continuación, el hilo se lleva a una máquina de mechones. El hilo se coloca en una barra con brochetas (un carrete) detrás de la máquina de mechones. Luego se alimenta a través de un tubo que conduce a la aguja de mechones. La aguja perfora el respaldo principal del césped y empuja el hilo hacia el bucle. Un bucle, o gancho plano, agarra y suelta el bucle de nailon mientras la aguja tira hacia arriba; el respaldo se desplaza hacia adelante y la aguja una vez más perfora el Cómo se mezclan los ingredientes del césped artificial. retrocediendo más adelante. Este proceso se lleva a cabo con varios cientos de agujas y se realizan varios cientos de hileras de puntadas por minuto. El hilo de nailon es ahora una alfombra de césped artificial.
7. La alfombra de césped artificial ahora se enrolla debajo de un dispensador que extiende una capa de látex en la parte inferior del césped. Al mismo tiempo, también se recubre un fuerte soporte secundario con látex. Luego, ambos se enrollan en un rodillo de unión, que los forma en un sándwich y los sella.
8. Luego, el césped artificial se coloca bajo lámparas de calor para curar el látex.
9. El césped se alimenta a través de una máquina que corta los mechones que se elevan por encima de su superficie uniforme.
10. Luego, el césped se enrolla en grandes longitudes y se empaqueta. Luego, los rollos se envían al mayorista.

Instalación

La instalación y el mantenimiento de césped artificial es tan importante como su construcción.

1. La base de la instalación, que es de hormigón o suelo compactado, debe nivelarse con una excavadora y luego alisarse con Un perfil de césped artificial. un rodillo de vapor. Las superficies desiguales seguirán siendo evidentes una vez que se suministre el césped.
2. Para aplicaciones al aire libre, se deben instalar intrincados sistemas de drenaje, ya que la superficie subyacente puede absorber poca o ninguna agua de lluvia.
3. Los sistemas de césped pueden estar llenos o sin rellenar. Un sistema de relleno está diseñado para que, una vez instalado, se extienda un material como corcho desmenuzado, bolitas de caucho o arena (o una mezcla) sobre el césped y se rastrille entre las fibras. El material ayuda a sostener las hojas de fibra y también proporciona una superficie con algo de elasticidad, que se siente más como el suelo debajo de una superficie de césped natural. Sin embargo, los sistemas llenos tienen algunas limitaciones. El material de relleno como el corcho puede romperse o el material de relleno puede contaminarse con suciedad y compactarse. En cualquier caso, las cuchillas ya no son compatibles. El mantenimiento puede requerir quitar y reemplazar todo el relleno.

Control de calidad

Debido al elevado uso de césped artificial y al constante escrutinio de los atletas profesionales, los nuevos productos deben someterse a una serie de pruebas a medida que se desarrollan. En 1994, la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) publicó una lista de métodos estándar para la prueba de sistemas de césped sintético. Contiene más de dos docenas de pruebas para las propiedades de los sistemas de césped.

Como parte de las pruebas de ASTM, se prueba la resistencia de la tela de respaldo. También se mide la fuerza que se necesita para separar los mechones o las hojas individuales. En césped con mechones, esta prueba generalmente mide la fuerza del adhesivo involucrado. Para probar qué tan resistente es el césped a la abrasión, la ASTM recomienda probar la tela pasándola bajo un cabezal abrasivo hecho de acero para resortes, mientras que otra prueba de ASTM mide qué tan abrasivo será el césped para los jugadores. La ASTM también tiene pruebas que miden la absorción de impactos del sistema de césped, y también hay pruebas para ver qué tan bien se sostiene el césped durante el transcurso de un juego o incluso un torneo prolongado.

También se realizan varios controles de calidad durante el proceso de fabricación. Por ejemplo, según AstroTurf Incorporated, se realizan los siguientes controles de calidad:19 controles de materias primas, ocho controles de extrusión, seis controles de tela sin terminar y 14 controles de tela terminada.

Subproductos / Residuos

Los lotes de césped artificial defectuoso se descartan al igual que el hilo de nailon que está dañado. El césped completo se recicla generalmente, pero no se reutiliza como césped artificial. La tierra que se limpia del sitio de instalación se transporta a un vertedero y se desecha. El césped viejo que se ha desgastado generalmente se recicla.

Los argumentos sobre el impacto ambiental del césped artificial versus el biológico continúan. Ambos crean una gran cantidad de escorrentía de agua, lo que se suma a los problemas de alcantarillado. Los procesos químicos se utilizan en la fabricación de materias primas para césped artificial, pero la mayoría de los céspedes biológicos en aplicaciones de estadios requieren productos químicos en forma de fertilizantes y pesticidas para su mantenimiento.

El futuro

La ingeniería y el diseño de los sistemas de césped artificial y biológico mejoran constantemente. A medida que se construyen nuevos estadios, los propietarios y arquitectos se esfuerzan por dar un toque más anticuado a las estructuras, lo que generalmente significa que no hay cúpula o una cúpula que permite el uso de césped biológico.

Las recientes instalaciones de césped artificial han incluido nuevos avances que satisfacen las necesidades tanto económicas como medioambientales. Los tanques de almacenamiento grandes se construyen debajo de las instalaciones al aire libre. El agua que escurre por la superficie se guarda en los tanques y luego se usa para regar los campos de práctica o el césped cercano.

Otro desarrollo reciente ha sido un híbrido de césped relleno y césped biológico. Una vez que se instala el césped artificial, no se rellena con goma o arena, sino con tierra. Luego, las semillas de césped se plantan en el suelo, se nutren y se cultivan a una altura superior a la del césped artificial. La combinación resultante combina la sensación, el aspecto y la comodidad del césped biológico con la elasticidad y la resistencia al desgarro y a los divots del césped artificial. Por supuesto, también requiere todo el mantenimiento de ambos sistemas y no es adecuado para la mayoría de aplicaciones en interiores.

Dónde obtener más información

Libros

Schmidt. Campos de juego naturales y artificiales:características y características de seguridad. Portland:Book News, Inc., 1990.

Otro

"Información de fabricación". Página web de AstroTurf. Diciembre de 2001. .

Wilson, Nicholas. Una comparación de césped artificial relleno con alternativas convencionales. Portland:2000.

Steven Guerriero