Для ответа на этот вопрос я измерю удлинение ткани по основе и утку под нагрузкой и проверю соответствие требованиям Ховард-Уильямсона к парусным тканям.
Привет! Я строю парусную лодку-динги 3.8 м по проекту Радослава Вершко (Radosław Werszko) и веду этот Дневник судостроителя.
Фактические характеристики ткани
Получил ткань Oxford 600D PU1000 в пункте выдачи и сразу принялся изучать, что она из себя представляет. Ширина полотна вместе с кромками: 1550 мм; полезная ширина: 1500 мм; количество нитей по основе: 170 на 100 мм; количество нитей по утку 125 на 100 мм. При раскрое ткань не сыпется - нити крепко соединены полиуретановым покрытием.
На фотографиях видно, что ткань имеет рельефную текстуру, а слой полиуретана нанесен, к сожалению, не методом каландрирования, а иным способом, возможно, вспененным полимером с последующей вулканизацией. Это означает, что после отслоения покрытия может возникнуть чрезмерная подвижность нитей друг относительно друга, что приведет к потере формы паруса.
Измеряю удлинение по основе и утку
Сперва о том, зачем это нужно. Очевидно, что с первой (или второй) попытки я не сделаю качественный парус и тратить на это дорогой дакрон - преступление против семейного бюджета. На Оксфорде я буду тренироваться, но чтобы мой опыт был хоть как-то применим к настоящим парусным тканям, необходимо, чтобы основные свойства этого заменителя были приближены к дакрону. Имеются в виду: продуваемость, удлинение под нагрузкой по основе и утку, вес (плотность).
О том, как измерять удлинение технических тканей, рассказывает ГОСТ 29104.4-91. Конечно, я не смог обеспечить его строгое соблюдение, но в общих чертах попытался. Я вырезал два испытательных образца. Это ленты шириной 25 мм (на самом деле они чуть шире: 26 мм, с учетом того, что крайние нити будут повреждены при вырезании) и длиной чуть более метра. Одна лента вырезана вдоль полотна, а другая - поперёк.
Ленты были предварительно натянуты (чуть-чуть) и на них нанесены две отметки с расстоянием в 500 мм. Увеличение этого расстояния я буду регистрировать и вычислять процент удлинения ткани.
Удлинение ткани я измерял по двум точкам: с грузом 10 кг и 80 кг. В качестве груза 80 кг выступал я сам. Получены следующие значения:
- Удлинение по утку с грузом 10 кг: 2.5%.
- Удлинение по утку с грузом 80 кг: 16.0%
- Удлинение по основе с грузом 10 кг: 2.5%
- Удлинение по основе с грузом 80 кг: 15.5%
Примечание 1: после нагружения 10 кг и снятия нагрузки ткань стала длиннее (безвозвратно деформировалась) на 1/500; после 80 кг - растянулась на 37/500 (то есть на 7.4%).
Примечание 2: практически у всех полиэфирных тканей разрыв происходит при 30% удлинении. У меня удлинение составило 15-16%, а значит, разрывную нагрузку, заявленную для Oxford, можно условно считать подтвержденной: 160 кгс по основе, 120 кгс по утку. Для сравнения, у Дакрона 1 (см. ниже) плотностью 204 г/кв.м разрывная нагрузка: по основе 197 кгс, по утку 210 кгс.
Сравнение с другими тканями
Сравним результаты с образцами лавсана и парусного дакрона.
Лавсан, арт. 55025: 250 г/кв.м
Лавсан, арт. 55093: 187 г/кв.м
Дакрон 1: 204 г/кв.м
Капрон, арт. 56146: 48 г/кв.м {для спинакеров}
Дакрон 2: 53 г/кв.м {для спинакеров}
Oxford 600D PU1000: 220 г/кв.м {красный пунктир}
Наблюдение: Oxford 600D показывает примерно равные удлинения в 16% по основе и по утку несмотря на разное количество нитей (по основе 170, по утку 125). Подобное поведение можно заметить и у Дакрона 1, у которого по основе 366 нитей, а по утку 268. Пропорция почти одинаковая: 170/125 = 1.36, 366/268 = 1.366! Думаю, обе эти ткани сознательно спроектированы так, чтобы иметь равное удлинение по основе и утку.
Измеряю удлинение по диагонали
Удлинение по диагонали играет очень важную роль при изготовлении парусов. Советский лавсан 55025 был всего на 13% тяжелее Дакрона 1, но удлинялся под нагрузкой существенно меньше. Вроде бы уверенная победа советской промышленности? Но нет, это только в классических испытаниях на удлинение по основе и утку. А вот по удлинению по диагонали, как утверждают специалисты, он проигрывал.
Как вообще измеряется это удлинение по диагонали? Российских методик я не нашёл. Если на полотне Oxford 600D нарисовать квадрат с диагональю 400 мм (не вырезая квадрат из полотна), зафиксировать один угол и потянуть за другой с силой 5 кгс, то диагональ увеличится примерно до 420 мм. Если нагрузку снять - размер возвращается к исходному. Вот и всё, что я могу написать на этот счёт.
Чек-лист Джереми Ховард-Уильямсона
Джереми Ховард-Уильямсон - лётчик времен Второй мировой войны, заядлый яхтсмен, парусный мастер, автор нескольких культовых книг об искусстве изготовления парусов. В его книге "Уход за парусами и их ремонт" приведен перечень требований, предъявляемых к парусной ткани. Книга была написана в 1976 году, уже в эпоху господства синтетических тканей, и именно полиэфирные ткани автор считает лучшим выбором. Книга была замечена и высоко оценена в СССР, оперативно переведена на русский язык при участии Федерации парусного спорта.
Итак, я беру свежеприобретенный Oxford 600D PU1000 и сопоставляю его с требованиями Ховард-Уильямсона. Требования приведены дословно, а мои предположения о соответствии даны в квадратных скобках:
- Ткань должна допускать частичное регулирование формы при
натяжении во время настройки. [Соответствует: тянется примерно как Дакрон 1] - Модуль упругости её должен быть высок, иначе говоря, ткань должна
обладать большой сопротивляемостью удлинению при малых нагрузках. [Соответствует: при малых нагрузках в 10 кгс наблюдается упругая деформация - ткань возвращается к первоначальной форме. Но какие "малые" нагрузки имел в виду Ховард-Уильямсон?] - Ткань должна быть формоустойчивой, т. е. должна восстанавливать
форму после того, как была подвергнута воздействию нагрузки. [Непонятно, чем это требование отличается от 2? За пределами области упругих деформаций ни одна ткань свою форму не восстановит] - Устойчивость при растяжении должна быть высокой: ткань должна
поглощать энергию, т. е. выдерживать ударные нагрузки и демпфировать их. [Соответствует: ткань выдерживает нагрузки, демпфирует их, не рвется, но на значительных нагрузках безвозвратно теряет форму] - Ткань должна быть воздухонепроницаемой, т. е. не пропускать воздух
с одной стороны на другую через переплетение нитей. [Соответствует: полностью непродуваемая до тех пор, пока цел слой полиуретана] - Ткань не должна впитывать воду ни через переплетение нитей, ни в
саму нить. [Соответствует: у Оксфорда и Дакрона нити полиэфирные - имеют малую гигроскопичность] - Поверхность ткани должна быть гладкой, поскольку тогда
уменьшается сопротивление трения. [Дакрон более гладкий, чем Оксфорд, но имеет ли это значение для скоростей воздуха ниже 15 м/с? Швы/складки/перетяжки/морщины на парусе будут оказывать значительно большее сопротивление] - Ткань должна обладать достаточной химической устойчивостью, не
должна слишком быстро разрушаться под воздействием ультрафиолетовых
лучей, промышленного дыма, грязи. [Материал нити один и тот же, но PU покрытие на Оксфорде, вероятно, быстро разрушится от ультрафиолета].
Вывод
Поначалу я сомневался, подойдет ли Оксфорд для учебного шитья парусов, но после испытаний и близкого знакомства с тканью все сомнения ушли. Я рискую только тем, что парус преждевременно потеряет форму из-за экстремальных нагрузок и быстро состарится под действием ультрафиолета. Да и вообще: какие такие экстремальные нагрузки на швертботе с гротом 7 кв.м и водоизмещением 250 кг? Вдумайтесь: лента шириной 4 сантиметра из ткани Oxford 600D выдержит вес лодки вместе с экипажем! А лента шириной в 32 см при этом отработает в зоне упругих деформаций - то есть не растянется.
