Turf artificiel

---

Contexte

Le gazon synthétique est un matériau de revêtement utilisé pour imiter le gazon. Il est généralement utilisé dans les zones où l'herbe ne peut pas pousser, ou dans les zones où l'entretien de l'herbe est impossible ou indésirable. Le gazon artificiel est principalement utilisé dans les stades et les arènes de sport, mais peut également être trouvé sur les terrains de jeux et dans d'autres espaces.

Le gazon artificiel est fabriqué depuis le début des années 1960 et était à l'origine produit par Chemstrand Company (renommée plus tard Monsanto Textiles Company). Il est produit à l'aide de procédés de fabrication similaires à ceux utilisés dans l'industrie du tapis. Depuis les années 1960, le produit a été amélioré grâce à de nouveaux designs et de meilleurs matériaux. Les produits de gazon synthétique les plus récents ont été traités chimiquement pour résister aux rayons ultraviolets, et les matériaux ont été améliorés pour être plus résistants à l'usure, moins abrasifs et, pour certaines applications, plus similaires au gazon naturel.

Historique

Au début des années 1950, le procédé de touffetage a été inventé. Un grand nombre d'aiguilles insèrent des filaments de fibres dans un support en tissu. Ensuite, un adhésif flexible comme le polyuréthane ou le chlorure de polyvinyle est utilisé pour lier les fibres au support. C'est la procédure utilisée pour la majorité des tapis résidentiels et commerciaux. Une machine à tufter peut produire une longueur de tapis de 15 pi (4,6 m) de large et de plus de 3 pi (1 m) de long en une minute.

Au début des années 1960, la Fondation Ford, dans le cadre de sa mission de faire progresser les réalisations humaines, a demandé à la science et à l'industrie de développer des surfaces de jeu synthétiques pour les espaces urbains. Ils espéraient offrir aux enfants urbains des aires de jeux toute l'année avec une meilleure qualité de jeu et plus d'utilisations que le béton traditionnel, l'asphalte et le sol compacté des petites aires de jeux urbaines. En 1964, la première installation de la nouvelle surface de jeu appelée Chemgrass a été installée à l'école Moses Brown à Providence, Rhode Island.

En 1966, le gazon artificiel a été utilisé pour la première fois dans les sports professionnels des ligues majeures et a acquis son nom de marque le plus célèbre lorsque l'Astrodome a été ouvert à Houston, au Texas. Lors du premier match de la saison 1966, du gazon artificiel a été installé et le nom de marque Chemgrass a été changé pour AstroTurf. (Bien que le nom AstroTurf soit utilisé comme nom commun pour tous les types de gazon artificiel, le nom est plus précisément utilisé uniquement pour les produits de la société AstroTurf Manufacturing.)

Le gazon artificiel a également trouvé sa place dans les applications pour lesquelles il a été conçu à l'origine, et le gazon artificiel a été installé dans de nombreux terrains de jeux du centre-ville. Certaines écoles et centres de loisirs ont profité des terrains en gazon synthétique pour convertir les toits des bâtiments en aires de jeux « herbeuses ».

Après le succès de l'installation de l'Astrodome, le marché du gazon artificiel s'est développé avec d'autres fabricants entrant dans le domaine, notamment la société 3M (Minnesota Mining and Manufacturing) avec sa version connue sous le nom de Tartan Turf. L'acceptation généralisée du gazon artificiel a également conduit à l'essor de la construction de stades fermés et en forme de dôme dans le monde.

Au début des années 1970, le gazon artificiel a fait l'objet d'un examen minutieux en raison de problèmes de sécurité et de qualité. Certaines installations, souvent celles réalisées par le nombre d'entreprises qui ont surgi pour profiter de la tendance, ont commencé à se détériorer. Le gazon s'userait trop rapidement, les coutures se détacheraient et la couche supérieure se dégraderait rapidement à cause de l'exposition au soleil. Les athlètes et les médecins d'équipe ont commencé à se plaindre des surfaces artificielles et ont blâmé le gazon pour les brûlures par friction et les ampoules. Le gazon naturel cède à la force d'un coup, mais un bras ou une jambe enfoncés le long de la surface inflexible du gazon artificiel est plus susceptible d'être blessé. Étant donné que le gazon artificiel n'a pas les mêmes effets de refroidissement que le gazon naturel, les températures de surface peuvent être 30 ° plus chaudes au-dessus des surfaces artificielles. Les joueurs de baseball ont affirmé qu'une balle rebondirait plus fort et de manière moins prévisible, et certains joueurs de football ont affirmé que la surface artificielle rend la balle plus rapide, affectant directement le jeu. Cependant, la Ligue nationale de football et le Stanford Research Institute ont déclaré en 1974 que le gazon artificiel n'était pas un danger pour la santé des joueurs de football professionnels, et son utilisation a continué à se répandre.

Dans les années 1990, le gazon biologique a commencé à faire son retour lorsqu'un marketing de la nostalgie dans le sport professionnel a entraîné la réémergence des stades en plein air. De nombreuses universités, en réponse à la nostalgie, aux progrès de la biologie de l'herbe et aux craintes d'un risque accru de blessures sur le gazon artificiel, ont commencé à réinstaller les systèmes de gazon naturel. Cependant, les systèmes de gazon naturel continuent de nécessiter du soleil et de l'entretien (tonte, arrosage, fertilisation, aération), et la surface peut se détériorer en cas de fortes pluies. Le gazon synthétique offre une surface presque sans entretien, ne nécessite pas de soleil et dispose d'un système de drainage. Les développements récents dans l'industrie du gazon artificiel sont de nouveaux systèmes qui ont simulé des brins d'herbe soutenus par un matériau de remplissage afin que « l'herbe » ne se compacte pas. Le produit résultant est plus proche de l'apparence et de la sensation de l'herbe que les systèmes plus anciens ressemblant à des tapis. En raison de ces facteurs, le gazon synthétique continuera probablement d'être une option de surface de gazon pour les communautés, les écoles et les équipes sportives professionnelles.

L'Astrodome de Houston.

Surnommé "La huitième merveille du monde", l'Astrodome de Houston a ouvert ses portes le 9 avril 1965 pour le premier match de baseball des ligues majeures jamais joué à l'intérieur. Les Américains ont salué l'énorme structure en béton, en acier et en plastique de 48,9 millions de dollars comme un exploit d'ingénierie historique. Un dôme rigide protégeait le ² de 150 000 pieds (13 935 m ² ) terrain de jeu en gazon naturel de la chaleur, du vent et de la pluie du Texas. L'Astrodome a été le premier stade couvert en permanence au monde.

Le toit, d'un diamètre de 642 pieds (196 m) et construit sur les principes du dôme géodésique de l'architecte américain Buckminster Fuller, contenait 4 596 panneaux rectangulaires de Lucite, un matériau acrylique conçu pour permettre au soleil de briller sans projeter d'ombre. Pourtant, l'équipe de baseball des Houston Astros s'est rapidement plainte que l'éblouissement résultant rendait difficile la capture de balles volantes. Les officiels du stade ont teinté le gris Lucite, mais la teinte n'était pas bonne pour l'herbe, qui est devenue une nuance de brun maladif. En conséquence, lorsque l'équipe est entrée sur le terrain pour la saison 1966, ses pointes ont d'abord été plantées dans une autre balle de baseball révolutionnaire :le gazon synthétique. Aujourd'hui, AstroTurf, comme on appelait le matériau, couvre plus de 500 arènes sportives dans 32 pays.

L'Astrodome a subi des rénovations d'une valeur de 60 millions de dollars pour augmenter sa capacité d'accueil en 1989. Au fil des années, de nouvelles technologies se sont développées, rendant cette « huitième merveille » obsolète. Les Astros ont joué leur dernier match à l'Astrodome le 9 octobre 1999 avant de déménager à Enron Field. La même année, les Houston Oilers ont déménagé dans le Tennessee et ont été rebaptisés Tennessee Titans. Malgré ces pertes, l'Astrodome accueille toujours plus de 300 événements par an.

Matières premières

La qualité des matières premières est cruciale pour la performance des systèmes de gazon. Presque tout ce qui est utilisé comme support de tapis a été utilisé pour le matériau de support, du jute au plastique en passant par le polyester. Le gazon artificiel de haute qualité utilise un cordon de pneu en polyester pour le support.

Les fibres qui composent les brins d'"herbe" sont en nylon ou en polypropylène et peuvent être fabriquées de différentes manières. Les lames en nylon peuvent être produites en feuilles minces qui sont coupées en bandes ou extrudées à travers des moules pour produire des fibres de section ronde ou ovale. Le produit extrudé donne des lames qui ressemblent et agissent davantage comme de l'herbe biologique.

Les systèmes de rembourrage sont fabriqués à partir de composés de caoutchouc ou de mousse de polyester. Les pneus en caoutchouc sont parfois utilisés dans la composition de la base en caoutchouc, et certains des matériaux utilisés dans le support peuvent provenir de programmes de recyclage du plastique ou du caoutchouc. Le fil utilisé pour coudre les coussinets ensemble ainsi que les panneaux de tissu supérieurs doivent répondre aux mêmes critères de résistance, de rétention de la couleur et de durabilité que le reste du système. Le soin et l'expérience doivent également être appliqués à la sélection des adhésifs utilisés pour coller tous les composants ensemble.

Le processus de fabrication

La partie "herbe" d'un système de gazon est fabriquée avec les mêmes techniques de touffetage utilisées dans la fabrication de tapis.

1. La première étape consiste à mélanger les ingrédients exclusifs dans une trémie. Des colorants et des produits chimiques sont ajoutés pour donner au gazon sa couleur verte traditionnelle et pour le protéger des rayons ultraviolets du soleil.
2. Une fois que le lot a été soigneusement mélangé, il est introduit dans un grand mélangeur en acier. Le lot est automatiquement mélangé jusqu'à ce qu'il ait une consistance épaisse, semblable à de la tire.
3. Le liquide épaissi est ensuite introduit dans une extrudeuse et sort dans un long et mince brin de matériau.
4. Les torons sont placés sur une carde et filés en une corde lâche. Les cordes lâches sont tirées, redressées et tissées en fil. Le fil de nylon est ensuite enroulé sur de grandes bobines.
5. Le fil est ensuite chauffé pour fixer la forme torsadée.
6. Ensuite, le fil est acheminé vers une machine à tufter. Le fil est mis sur une barre avec des brochettes (une bobine) derrière la machine à tufter. Il est ensuite alimenté par un tube menant à l'aiguille à touffeter. L'aiguille perce le support primaire du gazon et pousse le fil dans la boucle. Un boucleur, ou crochet plat, saisit et libère la boucle de nylon pendant que l'aiguille remonte; le support est décalé vers l'avant et l'aiguille perce à nouveau le Comment les ingrédients du gazon artificiel sont mélangés. reculer plus loin. Ce processus est réalisé par plusieurs centaines d'aiguilles, et plusieurs centaines de rangées de mailles sont réalisées par minute. Le fil de nylon est maintenant un tapis de gazon artificiel.
7. Le tapis de gazon artificiel est maintenant enroulé sous un distributeur qui étale une couche de latex sur la face inférieure du gazon. Dans le même temps, un support secondaire solide est également enduit de latex. Les deux sont ensuite roulés sur un rouleau de mariage, qui les forme en sandwich et les scelle ensemble.
8. Le gazon artificiel est ensuite placé sous des lampes chauffantes pour durcir le latex.
9. Le gazon est alimenté par une machine qui coupe toutes les touffes qui dépassent sa surface uniforme.
10. Ensuite, le gazon est roulé en grandes longueurs de v et emballé. Les rouleaux sont ensuite expédiés au grossiste.

Installation

L'installation et l'entretien du gazon synthétique sont aussi importants que sa construction.

1. La base de l'installation, qui est soit en béton, soit en terre compactée, doit être nivelée au bulldozer puis lissée par Un profil de gazon artificiel. un rouleau à vapeur. Les surfaces inégales seront toujours visibles une fois le gazon fourni.
2. Pour les applications extérieures, des systèmes de drainage complexes doivent être installés, car la surface sous-jacente peut absorber peu ou pas d'eau de pluie.
3. Les systèmes de gazon peuvent être remplis ou non remplis. Un système rempli est conçu de sorte qu'une fois installé, un matériau tel que du liège émietté, des pastilles de caoutchouc ou du sable (ou un mélange) soit étalé sur le gazon et ratissé entre les fibres. Le matériau aide à soutenir les brins de fibre et fournit également une surface avec une certaine souplesse, qui ressemble davantage au sol sous une surface de gazon naturel. Les systèmes remplis ont cependant certaines limites. Le matériau de remplissage comme le liège peut se briser ou le matériau de remplissage peut être contaminé par la saleté et se compacter. Dans les deux cas, les lames ne sont plus supportées. L'entretien peut nécessiter le retrait et le remplacement de tout le remplissage.

Contrôle qualité

En raison de l'utilisation intensive du gazon synthétique et de la surveillance constante des athlètes professionnels, les nouveaux produits doivent subir un certain nombre de tests au fur et à mesure de leur développement. En 1994, l'American Society for Testing and Materials (ASTM) a publié une liste de méthodes standard pour tester les systèmes de gazon synthétique. Il contient plus de deux douzaines de tests pour les propriétés des systèmes de gazon.

Dans le cadre des tests de l'ASTM, la résistance du tissu de support est testée. La force nécessaire pour séparer les touffes ou les lames individuelles est également mesurée. Dans le gazon touffeté, ce test mesure généralement la résistance de l'adhésif impliqué. Pour tester la résistance du gazon à l'abrasion, l'ASTM recommande de tester le tissu en le faisant passer sous une tête abrasive en acier à ressort, tandis qu'un autre test ASTM mesure à quel point le gazon sera abrasif pour les joueurs. L'ASTM a également des tests qui mesurent l'absorption des chocs du système de gazon, et il existe également des tests pour voir à quel point le gazon résiste au cours d'un jeu ou même d'un tournoi prolongé.

Plusieurs contrôles de qualité sont également effectués pendant le processus de fabrication. Par exemple, selon AstroTurf Incorporated, les contrôles de qualité suivants sont effectués :19 contrôles pour les matières premières, huit contrôles pour l'extrusion, six contrôles pour le tissu non fini et 14 contrôles pour le tissu fini.

Sous-produits/Déchets

Les lots de gazon artificiel défectueux sont jetés, tout comme les fils de nylon endommagés. Le gazon terminé est généralement recyclé, mais pas réutilisé comme gazon artificiel. La terre dégagée du site d'installation est transportée vers une décharge et mise au rebut. Le gazon plus ancien qui a été usé est généralement recyclé.

Les arguments sur l'impact environnemental du gazon artificiel par rapport au gazon biologique se poursuivent. Les deux créent une grande quantité d'eau de ruissellement, ajoutant aux problèmes d'égouts. Des procédés chimiques sont utilisés dans la fabrication de matières premières pour le gazon artificiel, mais la plupart des gazons biologiques utilisés dans les stades nécessitent des produits chimiques sous forme d'engrais et de pesticides pour l'entretien.

Le futur

L'ingénierie et la conception des systèmes de gazon artificiel et biologique s'améliorent constamment. Au fur et à mesure que de nouveaux stades sont construits, les propriétaires et les architectes s'efforcent de donner un aspect plus démodé aux structures, ce qui signifie généralement pas de dôme ou un dôme permettant l'utilisation de gazon biologique.

Les installations récentes de gazon artificiel ont inclus de nouvelles avancées qui répondent aux besoins économiques et environnementaux. De grands réservoirs de rétention sont construits sous les installations extérieures. L'eau qui s'écoule de la surface est retenue dans les réservoirs et utilisée plus tard pour arroser les terrains d'entraînement ou les pelouses voisines.

Un autre développement récent a été un hybride de gazon rempli et d'herbe biologique. Une fois le gazon artificiel installé, il n'est pas rempli de caoutchouc ou de sable, mais de terre. Les graines de gazon sont ensuite plantées dans le sol, nourries et cultivées à une hauteur supérieure à celle du gazon artificiel. La combinaison résultante combine la sensation, l'apparence et le confort du gazon biologique avec la résilience et la résistance à la déchirure et aux mottes du gazon artificiel. Bien entendu, il nécessite également toute la maintenance des deux systèmes et ne convient pas à la plupart des applications intérieures.

Où en savoir plus

Livres

Schmidt. Terrains de jeu naturels et artificiels :caractéristiques et dispositifs de sécurité. Portland :Book News, Inc., 1990.

Autre

« Informations sur la fabrication ». Page Web AstroTurf. Décembre 2001. .

Wilson, Nicolas. Une comparaison du gazon artificiel rempli avec des alternatives conventionnelles. Portland :2000.

Steven Guerrier