ES2755513T3 - Monofilamentos de césped artificial y procedimientos para su fabricación - Google Patents

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Abstract

Monofilamentos (100) de césped artificial, comprendiendo dichos monofilamentos (100) una sección transversal (110) de forma irregular perpendicular a la longitud del monofilamento (100) de césped artificial, que varía de manera irregular a lo largo de la extensión del monofilamento, en los que dichos monofilamentos (100) están cortados a partir de una hoja (200) termoplástica que presenta una forma no planar.

Description

DESCRIPCIÓN
Monofilamentos de césped artificial y procedimientos para su fabricación
Campo de la invención
La invención se refiere a monofilamentos de césped artificial, a procedimientos para fabricar dichos monofilamentos de césped artificial y a un sistema de césped artificial que comprende dichos monofilamentos de césped artificial. La presente invención particularmente se refiere a la hierba artificial que se asemeja a la hierba natural.
Antecedentes de la invención
Cada vez se utilizan más en muchas aplicaciones sistemas de césped artificial. Uno de los criterios importantes de los sistemas de césped artificial, como la hierba artificial, es el parecido con la hierba natural. Sigue siendo, no obstante, un desafío el proporcionar una hierba artificial que no parezca "artificial".
Los actuales sistemas de césped artificial se resienten de una pluralidad de inconvenientes. Los sistemas de césped artificial están típicamente elaborados a partir de una capa de soporte que presenta una pluralidad de hebras en matas a lo largo de aquél. Para mantener unos costes de fabricación bajos y un volumen de producción elevado, las hebras pueden ser fabricadas en forma de cintas de material termoplástico que son cortadas a partir de una hoja. Un inconveniente de estas cintas es su aspecto "artificial" dado que típicamente presentan una forma plana, uniforme. Otra manera de fabricar dichas hebras es directamente extruyendo monofilamentos. Los monofilamentos presentan unas propiedades más adecuadas que las cintas dado que los monofilamentos pueden fabricarse con una forma cualquiera opuesta a la forma rectangular de las mismas. Sin embargo, la forma de los monofilamentos no cambia a lo largo de la extensión de los monofilamentos. Esto de nuevo se traduce en un aspecto "artificial" del sistema de césped artificial.
El documento US 3,594,870 describe un aparato adaptado para la producción de múltiples filamentos de polímero monoplásticos mediante la extrusión de una hoja o banda con nervaduras longitudinales para conseguir unas líneas o zonas de ruptura o rasgado con unas cintas o tiras de formación de filamentos de sección transversal poligonal. La hoja, de esta manera, queda dividida en hebras y / o filamentos separados uniformes continuos. Con el fin de que la banda de la hoja se descomponga con certeza en zonas de ruptura preferenciales, es importante que la banda tenga una forma que contribuya a la eficacia de la operación. Las formas o perfiles individuales están interconectadas en esas regiones de ruptura preferenciales. Un inconveniente de estos múltiples filamentos de nuevo afecta a su aspecto "artificial".
El documento US 2012/114942 A1 describe una fibra / filamento para su uso en un campo de hierba artificial. En vista de lo expuesto, es un objeto de la presente invención superar los desafíos expuestos y así mejorar el aspecto y la sensación de los sistemas de césped artificial de manera que tengan una mayor semejanza con la hierba natural.
Sumario de la invención
La presente invención da respuesta a estos desafíos mediante la provisión de unos monofilamentos de césped artificial de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1 que presenta las características de la reivindicación 1. Sorprendentemente, el procedimiento se traduce en unas hebras no uniformes que no presentan un aspecto artificial y que presentan una similitud muy estrecha con la hierba natural. A diferencia de las zonas de ruptura o rasgado de la técnica anterior, las zonas de corte son aleatorias dentro de la forma no planar, proporcionando con ello unos monofilamentos individuales con formas diferenciadas.
En algunas formas de realización preferentes, dicha forma no planar presenta un patrón repetitivo. En algunas formas de realización preferentes, dicha forma no planar presenta un patrón irregular. En algunas formas de realización preferentes, la superficie de los monofilamentos es texturada. En algunas formas de realización preferentes, la textura comprende unas crestas alargadas y / o unos valles.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la fabricación de monofilamentos de césped artificial, que presenta las características de la reivindicación 6.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar monofilamentos de césped artificial que presentan las características de la reivindicación 7.
En algunas formas de realización preferente, la matriz perfilada presenta una superficie microperfilada o texturada. En algunas formas de realización preferentes, el rodillo perfilado presenta una superficie microperfilada o texturada. En algunas formas de realización preferentes, dicho corte se lleva a cabo utilizando al menos un haz de cuchillos que comprende una pluralidad de cuchillos, estando los cuchillos separados por una distancia regular o una distancia variable. En algunas formas de realización preferentes, uno o más cuchillos pueden vibrar. En algunas formas de realización preferentes, dicho haz de cuchillos es desplazado en dirección perpendicular a la dirección de la hoja.
De modo preferente, los procedimientos proporcionados en la presente memoria son utilizados para fabricar los monofilamentos de césped artificial incorporados en la presente memoria.
En otro aspecto, la presente invención proporciona una bobina de monofilamentos de césped artificial suministrados en la presente memoria, o una bobina de monofilamentos de césped artificial fabricados de acuerdo con el procedimiento suministrado en la presente memoria.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un sistema de césped artificial que comprende unos pelos o matas artificiales fijadas a un soporte, comprendiendo dichos pelos y / o matas monofilamentos artificiales suministrados en la presente memoria o monofilamentos de césped artificial fabricados de acuerdo con un procedimiento suministrado en la presente memoria. En algunas formas de realización preferentes, cada uno de dichos pelos y / o matas presenta una diferente sección transversal.
Los aspectos expuestos y otros y formas de realización preferentes de la invención se describen en las secciones subsecuentes y en las reivindicaciones adjuntas. La materia objeto de las reivindicaciones adjuntas se incorpora de esta manera de forma específica en la presente memoria descriptiva.
Breve descripción de los dibujos
La descripción subsecuente de las figuras de específicas formas de realización de la invención es de naturaleza meramente ejemplar y no pretende limitar las enseñanzas incluidas en la presente memoria, su aplicación o usos. A lo largo de los dibujos, los correspondientes numerales de referencia indican las mismas o correspondientes partes y características.
La Figura 1 muestra una matriz (310) perfilada para extruir una hoja (200) termoplástica que presenta una forma no planary unos monofilamentos (100) cortados a partir de dicha hoja.
A lo largo de las figuras, se inserta la siguiente numeración: 100 - monofilamentos; 200 - hoja termoplástica; 310 -matriz perfilada; 320 - cuchillos: 110 - sección transversal de monofilamento.
Descripción detallada
En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un césped artificial que presenta las características de la reivindicación 1.
El 'termino "longitud" según se utiliza en la presente memoria se refiere a la dimensión más larga del monofilamento y, típicamente, se corresponde con la dirección a lo largo de la cual, la hoja termoplástica fue extruida. Antes del corte, la longitud de los monofilamentos típicamente es de varios kilómetros, por ejemplo de hasta de 2 a 6 km. Después del corte, por ejemplo, como un concentrado en un sistema de césped artificial, la longitud de los monofilamentos oscila típicamente entre 0,3 cm y 10,0 cm y generalmente hasta 6,0 cm.
El término "anchura de la hoja termoplástica" según se utiliza en la presente memoria, se refiere a la dimensión más larga de la hoja termoplástica que es perpendicular a la longitud. En algunas formas de realización, la anchura de la hoja termoplástica antes del corte es de 0,20 a 2,00 m, en términos generales desde 0,80 m a 1,20 m.
El término "anchura de los monofilamentos", según se utiliza en la presente memoria, se refiere a la dimensión más larga de los monofilamentos que es perpendicular a la longitud. En algunas formas de realización, la anchura de los monofilamentos es de 1,0 mm a 5,0 mm. Estas dimensiones se proporcionan después del estiramiento de los monofilamentos (esto es, después de la etapa del procedimiento divulgado más adelante).
El término "grosor" según se utiliza en la presente memoria se reffere a la dimensión más larga de la hoja termoplástica que es perpendicular a la longitud y perpendicular con respecto a la anchura. En algunas formas de realización, el grosor de los monofilamentos es de 50 micrómetros a 500 micrómetros. Estas dimensiones se obtienen después de estirar los monofilamentos (esto es de la etapa d. o la etapa v. del procedimiento detallado más abajo).
En algunas formas de realización el grosor de los monofilamentos es de 50 micrómetros a 500 micrómetros y la anchura de los monofilamentos es de 1,0 a 5,0 mm.
El término "sección transversal a lo largo de su extensión" según se utiliza en la presente memoria, se refiere a la sección transversal perpendicular a la longitud. La sección transversal del monofilamento varía de manera irregular a lo largo de la extensión del monofilamento.
El término "no planar", según se utiliza en la presente memoria, se refiere a una forma de la hoja termoplástica que es esencialmente no planar. La hoja termoplástica presenta una sección transversal que no es lineal o plana. La forma genérica de la sección transversal se designa también como el "macroperfil". Por ejemplo, la hoja termoplástica puede ser indentada. Los monofilamentos están cortados a partir de la hoja termoplástica de forma no planar de manera que su sección transversal tiene forma irregular.
En algunas formas de realización, la forma no planar de dicha hoja termoplástica presenta un patrón repetitivo. El término "patrón repetitivo" según se utiliza en la presente memoria, se refiere a una forma de base conectada entre sí de una forma repetitiva. La forma de base no es ni planar ni plana.
En algunas formas de realización, el patrón repetitivo es un patrón con forma de C, de forma que las Cs están conectadas entre sí por sus extremos. La forma concreta del patrón repetitivo no es fundamental. Algunos patrones repetitivos incluyen patrones repetitivos omega, v-, transversal-, en forma de estrella con tres puntas, y patrones con forma de diamante. Muchos más son posibles.
En algunas formas de realización, la forma no planar de dicha hoja termoplástica presenta un patrón irregular. El término "patrón irregular" según se utiliza en la presente memoria se refiere a dicha hoja termoplástica que tiene un patrón no repetitivo o una forma aleatoria con tal de que no sea planar.
En algunas formas de realización, la forma no planar de dicha hoja termoplástica comprende una combinación de patrones repetitivos e irregulares.
En algunas formas de realización la superficie de los monofilamentos es texturada. Más concretamente, la textura puede comprender unas crestas alargadas y / o unos valles. Dicha textura superficial puede potenciar la resiliencia de los monofilamentos. Así mismo, dicha textura puede influir en la dispersión de la luz por los monofilamentos, lo que puede conseguir un aspecto mate, más natural. Así mismo, dicha textura superficial puede ser utilizada para simular el aspecto y el tacto de las venas naturales de las hojas. La sección transversal de la textura superficial es también designada en la presente memoria como "microperfil".
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar monofilamentos de césped artificial que presentan las características de la reivindicación 6.
Por consiguiente, los monofilamentos suministrados en la presente memoria pueden ser fabricados en una forma particularmente eficiente. Más en concreto, la etapa de estirado d. incrementa el límite elástico de las fibras y la etapa de recocido permite evitar el encogimiento de las fibras.
En algunas formas de realización, la forma no planar de la matriz perfilada presenta un patrón repetitivo. En algunas formas de realización, la forma no planar de la matriz perfilada presenta un patrón irregular.
En una forma de realización específica, la matriz perfilada, también designada en la presente memoria como "matriz de extrusión", presenta un macroperfil adaptado a la forma no planar, en comparación con una matriz plana o ligeramente perfilada que presente un microperfil.
En algunas formas de realización, la matriz perfilada presenta un microperfil o textura. Esto es, la matriz perfilada presenta tanto un microperfil para dotar a las hojas extruidas de una forma no planar como un perfil o textura adicional. En particular, el microperfil o textura de la matriz perfilada determinada la textura de los monofilamentos. La textura de la matriz perfilada puede comprender unas cresta alargada y / o unos valles. Por consiguiente, los respectivos valles y / o crestas pueden ser impresos sobre los monofilamentos extruidos. Como se analizó anteriormente, dicha textura superficial puede potenciar la resiliencia de los monofilamentos, especialmente con respecto a las cargas de flexión. Así mismo, dicha textura puede afectar a la dispersión luminosa mediante los monofilamentos, lo cual puede proporcionar un aspecto mate, más natural. Así mismo, dicha textura superficial puede ser utilizada para simular el aspecto y el tacto de los nervios foliares naturales.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar monofilamentos de césped artificial que presenta las características de la reivindicación 7.
Por consiguiente, los monofilamentos suministrados en la presente memoria pueden ser fabricados de una manera particularmente eficiente. Más concretamente, la etapa de estiramiento iv. incrementa el límite elástico de las fibras, y la etapa de recocido permite el encogimiento de las fibras..
En algunas formas de realización, el rodillo perfilado presenta un patrón repetitivo. En algunas formas de realización, el rodillo perfilado presenta un patrón irregular.
En algunas formas de realización, el rodillo perfilado presenta un microperfil o textura. Esto es, el rodillo perfilado presenta tanto un microperfil para conseguir que las hojas extruidas tengan una forma no planar como otro microperfil o textura. En particular, el microperfil o textura del rodillo perfilado determina la textura de los monofilamentos. La textura del rodillo perfilado puede comprender crestas alargadas y / o valles. Por consiguiente, respectivamente los valles y / o crestas pueden ser transferidos sobre los monofilamentos extruidos.
En algunas formas de realización, una matriz de extrusión utilizada para extruir la hoja termoplástica en la etapa iv. puede tener un microperfil que produzca una hoja planar; la forma no planar es entonces aplicada a la hoja termoplástica utilizando un rodillo macroperfilado o equivalente. La etapa de desplazamiento de dicha hoja termoplástica sobre un rodillo perfilado y una etapa de enfriamiento es, de modo preferente, una y la misma, por ejemplo, desplazando dicha hoja termoplástica sobre un rodillo perfilado, de enfriamiento.
La etapa de corte en ambos de los procedimientos relacionados anteriormente podría teóricamente, en el caso de un patrón de hoja de forma de base repetitivo, traducirse en monofilamentos que presenten una sección transversal con forma de base perfecta, esto es, si las líneas de corte se aplicaran exactamente sobre los bordes de dos formas de base adjuntas. Esto se ilustra en la Figura 1A. Sin embargo, en realidad, el corte no se lleva a cabo exactamente sobre estos bordes, lo que se traduce en monofilamentos con una sección transversal de forma irregular. Esto se ilustra en la Figura 1B. La sección transversal puede tener cualquier forma desde una forma de la base hasta una parte incluida dentro de cualquiera de las dos formas de base. En sentido estricto, cada monofilamento tendrá una sección transversal diferente. Así mismo, cada monofilamento tendrá propiedades diferentes tales como deformación térmica, resistencia a la fricción, descolorización durante el estiramiento, etc.
En algunas formas de realización de un procedimiento para fabricar monofilamentos de césped artificial, dicho corte se lleva a cabo utilizando al menos un haz de cuchillos que comprende una pluralidad de cuchillos, en el que los cuchillos están separados por una distancia regular o variable. En algunas formas de realización, los uno o más cuchillos pueden vibrar. Esto puede potenciar la irregularidad de los monofilamentos. En algunas formas de realización, dos o más haces de cuchillos pueden ser utilizados para cortar, por ejemplo, dos o más haces de cuchillos alternados.
En algunas formas de realización de un procedimiento para fabricar monofilamentos de césped artificial, dicho haz de cuchillos es desplazado en una dirección perpendicular a la dirección de la hoja. Según se utiliza en la presente memoria, la dirección de la hoja se corresponde a la dirección a lo largo de la cual la hoja fue extruida o la dirección a lo largo de la cual la hoja fue desplazada sobre un rodillo perfilado. El desplazamiento del haz de cuchillos puede comprender una oscilación, o puede comprender el desplazamiento con un paso controlado o aleatorio, por ejemplo de izquierda a derecha y hacia atrás visto a lo largo de la dirección de la hoja.
En algunas formas de realización, el haz de cuchillos es estático. Por el mero hecho de que la hoja se esté desplazando y debido a su forma irregular, la hoja crea ligeros errores de corte, provocando variaciones de la forma en los monofilamentos cortados.
Mediante la acción del desplazamiento de la cuchilla y / o del desplazamiento de la hoja, la anchura del monofilamento cortado típicamente varía a lo largo de su extensión. De modo preferente, las variaciones de la anchura de los monofilamentos cortados es menor que, o igual a la anchura de los monofilamentos cortados.
Por consiguiente, la presente invención comprende uno de los procedimientos relacionados con anterioridad para fabricar monofilamentos de césped artificial según lo relacionado en las líneas anteriores.
En otro aspecto, la presente invención, comprende una bobina de monofilamentos de césped artificial según se ha expuesto más arriba, o una bobina de monofilamentos de césped artificial fabricados de acuerdo con uno de los procedimientos anteriormente relacionados. De modo preferente, dichos monofilamentos de césped artificial están enrollados sobre la bobina. La bobina típicamente comprende hasta 12 monofilamentos.
En otro aspecto, la presente invención comprende un sistema de césped artificial que comprende unos pelos y / o matas artificiales fijadas a un soporte que utiliza técnicas de tratamiento convencionales y conocidas por el experto en la materia, en las que los pelos y / o las matas comprenden monofilamentos de césped artificial según lo analizado anteriormente, o monofilamentos de césped artificial fabricados de acuerdo con uno de los procedimientos según lo expuesto anteriormente.
En algunas formas de realización de un sistema de césped artificial, cada uno de dichos pelos y / o matas presenta una sección transversal diferente. Debido a que los monofilamentos individuales principalmente presentan una sección transversal diferente, el sistema de césped artificial proporciona una semejanza mejorada con respecto al césped real.
Aspectos de la presente invención y / o a cualquiera de sus formas de realización pueden combinarse con cualquier otro aspecto de la presente invención y / o cualquiera de sus formas de realización.
Ejemplos
Ejemplo 1
El ejemplo actual divulga, con referencia a la Figura 1, una matriz (310) perfilada que presenta una forma no planar para extruir una hoja (200) termoplástica que presenta dicha forma no planar. La hoja (200) termoplástica está cortada en sentido de la longitud en monofilamentos (100) que presentan una sección transversal (110) de forma irregular a lo largo de su extensión. El corte se lleva a cabo utilizando un haz de cuchillos que presenta una pluralidad de cuchillos (320), en la que los cuchillos (320) están separados por una distancia regular. Teóricamente, como se muestra en la Figura 1A, los monofilamentos tendrían la misma forma, pero, en realidad, como se muestra en la Figura 1B, cada uno de los monofilamentos presenta una forma diferente.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. - Monofilamentos (100) de césped artificial, comprendiendo dichos monofilamentos (100) una sección transversal (110) de forma irregular perpendicular a la longitud del monofilamento (100) de césped artificial, que varía de manera irregular a lo largo de la extensión del monofilamento, en los que dichos monofilamentos (100) están cortados a partir de una hoja (200) termoplástica que presenta una forma no planar.
2. - Monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con la reivindicación 1, en los que dicha forma no planar presenta un patrón repetitivo.
3. - Monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en los que dicha forma no planar presenta un patrón irregular, siendo el patrón irregular de la hoja (200) termoplástica un patrón no repetitivo o una forma aleatoria que no es planar.
4. - Monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en los que la superficie de los monofilamentos (100) es texturada.
5. - Monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con la reivindicación 4, en los que la textura comprende unas crestas alargadas y / o valles.
6. - Un procedimiento de fabricación de monofilamentos (100) que comprende las etapas de:
- extruir una hoja (200) termoplástica por medio de una matriz (310) perfilada, aplicando con ello una forma no planar;
- enfriar dicha hoja (200) termoplástica;
- corta dicha hoja (200) termoplástica en el sentido de la longitud en monofilamentos (100) cada uno de los cuales comprende una sección transversal (110) de forma irregular perpendicular a la longitud del monofilamento (100) de césped artificial que varía de manera irregular a lo largo de la extensión del monofilamento;
- estirar dichos monofilamentos (100); y
- recocer dichos monofilamentos (100).
7. - Un procedimiento de fabricación de monofilamentos (100) de césped artificial que comprende las etapas de:
- extruir una hoja (200) termoplástica;
- desplazar dicha hoja (200) termoplástica sobre un rodillo, perfilado, de enfriamiento, aplicando con ello una forma no planar;
- cortar dicha hoja (200) termoplástica en el sentido de la longitud en monofilamentos (100) comprendiendo cada uno una sección transversal (110) de forma irregular perpendicular a la longitud del monofilamento (100) de césped artificial que varía de manera irregular a lo largo de la extensión del monofilamento;
- estirar dichos monofilamentos (100); y
- recocer dichos monofilamentos (100).
8. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que la matriz (310) perfilada presenta una superficie microperfilada o texturada, o en el que el rodillo perfilado presenta una superficie microperfilada o texturada.
9. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho corte se lleva a cabo utilizando al menos un haz de cuchillos que comprende una pluralidad de cuchillos (320), en el que los cuchillos (320) están separados por una distancia regular o variable.
10. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que uno o más cuchillos (320) pueden vibrar.
11. - Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, en el que dicho haz de cuchillos es desplazado en dirección perpendicular a la dirección de la hoja.
12. - Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11 para fabricar los monofilamentos (100) de césped artificial de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
13. - Una bobina de monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, o una bobina de monofilamentos (100) de césped artificial fabricados de acuerdo con el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12.
14.- Sistema de césped artificial que comprende unos pelos y / o unas matas de césped artificial fijadas a un soporte de forma que dichos pelos y / o matas comprenden monofilamentos (100) de césped artificial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, o monofilamentos (100) de césped artificial fabricados de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12.
15.- Sistema de césped artificial de acuerdo con la reivindicación 14, en el cada uno de dichos pelos y / o matas presenta una sección transversal (110) diferente.
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