Tecnología de extrusión innovadora para la producción de césped artificial

El mercado actual del césped artificial y sus perspectivas de futuro se reflejan en las cifras de la tabla 1. El crecimiento del mercado previsto que se muestra está basado en la tendencia mundial de equipar espacios con césped artificial así como en el incremento de su uso en viviendas y paisajismo.

Actualmente, el mercado europeo de aplicaciones deportivas se sitúa en unos 10.000 campos al año, lo que corresponde a una producción de unas 50.000 toneladas anuales. En conjunto, en Europa hay cerca de 100.000 campos que se espera modificar en los próximos 10 años por motivos de reducciones de coste. El hecho de que desde febrero de 2004 el césped artificial también haya sido aprobado por la Fifa potencia aún más este desarrollo.

Debido a la escasez de agua en los países del Sur, el paisajismo supondrá un mercado más importante que las aplicaciones deportivas. Sólo en San Diego, hay cerca de medio millón de hogares con unos 200 metros cuadrados de césped artificial delante de sus puertas. Entretanto, en California, se ha prohibido el riego de las praderas de césped natural. Si en la ciudad de San Diego se sustituyera todo el césped natural por césped artificial, la demanda solo para esta ciudad representaría unos 100 millones de metros cuadrados de césped artificial, para lo cual se necesitarían unos 100 millones de kilos de hilo.

Otra ventaja tanto para el segmento del deporte y ocio como para el del paisajismo es la reducción de los gastos de cuidado y mantenimiento en comparación con el césped natural, lo que beneficia especialmente a las comunidades.

El césped artificial de ‘hilo’ está compuesto por cintas (como fibras divididas) o monofilamentos (fibras sencillas sin fin). Actualmente, el ‘hilo’, que se ‘almohadilla’ mediante un proceso de trenzado especial, sigue dominando el mercado. Sin embargo, en los próximos años, el monofilamento irá sustituyendo cada vez más a la cinta. Una ventaja del monofilamento respecto a la cinta es su resistencia a la flexión, que es la misma en todas las direcciones, lo que le aporta un comportamiento ‘isótropo’.

Los materiales utilizados son los siguientes:

Poliamida (PA): Campos de hockey, golf, fútbol americano y zonas verdes

Polietileno (PE): Campos de fútbol y fútbol americano

Polipropileno (PP): Campos de fútbol y fútbol americano

La ventaja de la poliamida es que al absorber agua se recupera fácilmente; sin embargo, su coeficiente de fricción con la piel es muy desfavorable. El coeficiente de fricción del PE, sobre todo del polietileno lineal de baja densidad (PELBD), con la piel es muy adecuado, pero el material se recupera muy mal. En lo que respecta al coeficiente de fricción, el PP es ligeramente peor al PELBD, pero mejor que la PA, y también se recupera mejor que el PE, aunque mucho peor que la PA. En paisajismo sólo se utiliza PA porque el PE y el PP empiezan a perder su estabilidad a partir de 80 °C. El PA, sin embargo, puede utilizarse hasta con temperaturas de 120 °C.

A medida que se incrementa el uso del césped artificial, también aumentan las exigencias; por ejemplo, características antimicóticas, antibióticas e ignífugas. Otro problema que existe, sobre todo en las zonas verdes de regiones muy cálidas, es el calentamiento del césped artificial. Con temperaturas de 40 °C a la sombra, el césped artificial alcanza fácilmente temperaturas de entre 70 °C y 80 °C, que son excesivas para aplicaciones en zonas de ocio. Como consecuencia, sería deseable que la configuración de las capas produjese un efecto de refrigeración adicional.

Las prestaciones que se exigen a las aplicaciones sólo pueden conseguirse mediante una configuración innovadora. En las aplicaciones deportivas, uno de los requisitos es, por ejemplo, que el césped artificial ofrezca el mismo comportamiento en todas las direcciones, que se recupere fácilmente y que también produzca baja fricción en caso de caídas para no quemar la piel de los deportistas.

Gracias a un nuevo concepto, Reimotec es por el momento el líder mundial del sector. Una innovadora configuración multicapa con capas de distintos materiales permite cumplir los requisitos más exigentes.

La producción y el hilado de monofilamentos bicapa y de filamentos bicomponente de dos plásticos termoplásticos distintos en una tecnología bien conocida. Sin embargo, el inconveniente de muchos filamentos bicomponentes es que las dos capas (el núcleo y la camisa) no se adhieren la una a la otra lo suficiente y, en consecuencia, se deslaminan durante el proceso de elongación. Reimotec ha resuelto este inconveniente incorporando una tecnología de tres componentes, con una capa intermedia que potencia la adherencia entre las otras dos. De este modo se pueden utilizar perfiles con nuevas propiedades (por ejemplo, con una capa externa de PELBD de baja fricción y un núcleo de PA para que la fibra se recupere fácilmente). Estos avances, desarrollados por Reimotec, constituyen un buen punto de partida para satisfacer futuros requisitos del césped artificial.

Sin embargo, pronto se agotarán las posibilidades de la configuración multicapa con los plásticos conocidos. Por ello, se considera que la nanotecnología es la tecnología clave que podría abrir el espectro de posibilidades del césped artificial.

Las propiedades antimicóticas, antibióticas e ignífugas se consideran características importantes que no han empezado a implantarse hasta hace muy poco. Estas características se conseguirán utilizando capas individuales de nanopartículas (fig. 1). La ventaja de la integración de capas en comparación con la aplicación de una capa externa reside en la durabilidad, ya que los sistemas que se aplican a posteriori se pierden por desgaste con más facilidad.

El uso de nanopartículas en el hilado multicomponente de monofilamentos de césped artificial es actualmente una tecnología desconocida y supondría una novedad.

Los últimos desarrollos en los sistemas de césped artificial tienen como objetivo eliminar los materiales de relleno empleados en la alfombra del césped, tales como granulados plásticos o arena, o al menos minimizarlos en la mayor medida posible. Este desarrollo responde, entre otras cosas, a cuestiones medioambientales ya que en 2005 se hicieron públicos los efectos perjudiciales para el medio ambiente derivados del uso de rellenos obtenidos a partir de neumáticos de caucho.

La nueva generación de alfombras de hilo de césped está utiliza monofilamentos texturizados y planos (fig. 2). El uso de fibras texturizadas ofrece la posibilidad de eliminar o minimizar la cantidad de materiales de relleno, como plástico granulado o arena. Una solución económica y respetuosa con el medio ambiente es la producción de césped artificial sin relleno a partir de PET reciclado, apto para aplicaciones en zonas verdes. Los copos obtenidos de botellas del PET al 100% pueden reciclarse empleando una innovadora tecnología de doble tornillo, para obtener una fibra artificial de altas prestaciones: ‘Solución ecológica, de la botella a la fibra’.

Los monofilamentos pueden texturizarse directamente en la línea durante la producción del monofilamento, o fuera de línea en un segundo paso. Durante la texturización, la fibra de césped recibe una estructura permanente. Esto produce como resultado un césped de mayor volumen y un mejor uso longitudinal de la fibra.

Los actuales sistemas permiten producir fibras de dos colores en un solo paso. La posibilidad de combinar distintos colores, distintas secciones transversales de monofilamento y distintos grosores de filamento permite fabricar alfombras de césped adaptadas a los requisitos específicos para distintos tipos de césped artificial destinados a las siguientes aplicaciones: locales, jardinería y paisajismo y bienestar.