Требования к парусной ткани.

Исходя из условий эксплуатации яхт различных типов, к тканям данного назначения предъявляют комплекс необходимых требований для обеспечения высокого качества изготавливаемых из них парусов. Парусные ткани должны быть достаточно прочными на разрыв и раздирание, чтобы противостоять перегрузкам, возможным в расчетных условиях эксплуатации паруса. Нити и ткани на их основе должны иметь высокую эластичность, характеризуемую относительным удлинением в момент разрыва, т.е. должны иметь достаточную емкость для поглощения энергии.

Парусные ткани должны обладать определенным сопротивлением вытягиванию под нагрузкой, т.е. минимальной податливостью, характеризуемой высоким модулем деформации растяжения. Ткани должны обладать формоустойчивостью, т.е. если ткани растянуть под действием усилия, она должна либо сохранять свою новую форму в течение длительного периода времени, либо восстанавливать первоначальную форму, как только нагрузка будет снята. В любом случае при раскрое парусов и при их эксплуатации важны характеристики полной деформации растяжения и ее составных частей (упругой, эластической, пластической).

Ткани также должны обладать низкой воздухопроницаемостью и пористостью, т. к. пористая воздухопроницаемая парусная ткань позволяет воздуху проникать с одной стороны паруса на другую, вследствие чего снижается разность давлений на его поверхностях, вследствие чего падает тяга паруса. Важно также, чтобы парусная ткань обладала низким влагопоглощением, т.к. вода несет с собой грязь и микроорганизмы, вызывающие грибковую плесень. Вода, содержащаяся в парусах, увеличивает их вес и снижает их эффективность. Хорошая парусная ткань не должна поглощать воду ни через поры, ни через нити.

Большое влияние на эффективность паруса оказывает сила трения его о поток воздуха: чем более гладкой будет поверхность паруса, тем ниже его сопротивление трения.

Помимо гнили, промышленного дыма, лучей солнца, жары или даже низких температур, которые в большей или меньшей степени действуют на парусную ткань, в контакт с ней могут случайно войти те или иные из распространенных химических веществ. Сопротивляемость им также является существенным фактором, который необходимо учитывать при создании ткани.

Важной характеристикой парусной ткани является ее способность вытягиваться при нагрузке, действующей не вдоль основы, а по диагонали к ней под углом 45о. Мини-квадраты, образованные пересекающимися нитями, будут деформироваться в ромбы из-за их относительного перемещения.

Известные традиционные льняные и хлопчатобумажные парусные ткани не удовлетворяют предъявляемым требованиям по показателям водопоглощения, хемостойкости, формоустойчивости и эластичности. Они обладают значительной плотностью 1,54 г/см3 (тяжелее воды) и не могут обеспечить парусам необходимой плавучести.

Полиамидные парусные ткани значительно превосходят натуральные по устойчивости к УФ-лучам, биоразложению, а также прочностным показателям, однако ткани не обладают достаточной формоустойчивостью (модулем деформации растяжения) и эластичностью (удлинением при разрыве).

Известные полиэфирные ткани обладают значительными преимуществами перед полиамидными, в частности размерной стабильностью, устойчивостью к ультрафиолетовым лучам, низким водопоглощением. Однако эти ткани не обладают достаточной эластичностью и имеют большую диагональную подвижность нитей, ухудшающих эксплуатационную надежность и снижающих срок службы изделий.Известна ткань из аремидных основных и уточных нитей с объемным наполнением 58,5-63% [2] Ткань предназначена для восприятия как растягивающих, так и антифрикционных нагрузок. К ее недостаткам следует отнести повышенную жесткость и плотность (1,45 г/см3), ухдушающие эксплуатационные свойства парусов, в частности плавучесть.

Известна ткань по основе из эластичных полиамидных нитей и по утку из неэластичных синтетических полиарамидных нитей. Ткань обладает большей прочностью, эластичностью, формоустойчивостью и необходимыми составными частями деформации вдоль утка. Однако вдоль основы данные характеристики недостаточны, что ухудшает надежность и эксплуатационные свойства парусов, т. к. в условиях эксплуатации значительным растягивающим нагрузкам основа парусной ткани подвергается в большей степени, чем уток. Кроме этого, ткань не обладает плавучестью. Данная ткань принята в качестве прототипа.

Анализ технического уровня известных структур парусных тканей свидетельствует, что основным видом переплетения тканей данного назначения, является полотняное, обладающее наибольшим коэффициентом уплотненности, равным.Анализ технического уровня способов заключительной отделки парусных тканей свидетельствует, что единственным процессом отделки льняных и хлопчатобумажных тканей является каландрирование свободное глажение между горячими вальцами. Данный способ может быть применен и для парусных тканей из других видов сырья.

Ткани из полиамидных и полиэфирных нитей очищают от замасливателей, необходимых для обеспечения нитям удовлетворительной способности к текстильной переработке в ткацком производстве, сушат, если необходимо, пропитывают различными смолами, заполнителями для улучшения формоустойчивости и уменьшения деформации при растяжении по диагонали, затем нагревают, чтобы разгладить морщины и обеспечить смыкание нитей.

Существующая гетерогенность и гетеродинамичность, а также дефектность структуры как исходного волокнообразующего полимера-полиэтилена, так и нитей и тканей на их основе могут привести к значительным изменениям структуры и свойств паруса в процессе его эксплуатации, связанных со знаком и величиной изменения термодинамических характеристик системы, ввиду самопроизвольного протекания процессов, таких как кристаллизация, релаксация внутренних напряжений и деформаций и др. Все это снижает надежность парусов на основе данной ткани и снижает ходовые качества современных яхт.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения прочности на разрыв и раздирание, формоустойчивости и снижения диагональной подвижности с сохранением плавучести.

Дата добавления: 2015-09-06