Fiber og dukalternativer
På mindre enn et århundre har vi endret behovet for seilduk. Det er ikke lengre vevet duk som gjelder, men kunstmaterialer som er sterkere, lettere, mer holdbare og… dyre. Hvilke kvaliteter og egenskaper finner vi i dagens seilduk?
Vevde seil
Tradisjonelt sett var seilduken vevet. Med tråder på tvers av duken (fill) og på langs av duken (warp). Og med moderne fiber kvalitet, tåler duken mye mer strekk og blafring enn de tidligere alternativene som ofte var lin- eller bomullsfibre. Kunstige og syntetiske tråder har finnes i mange varianter.
Polyester
Blant seilmakere er denne fiberen best kjent som Dacron®, en merkevare konstruert av DuPont. Dette materialet ble utviklet under andre verdenskrig, og var det første som erstattet naturfibre og er fortsatt det mest populære seilmaterialet i dag.
Den er relativt sterk, har relativt lav egenvekt, lav slitestyrke og er relativt billig. Etter hvert har utviklingen tatt det videre og andre kombinasjoner med polyesterfiber er utviklet.
Nylon
Like sterk som dacron og samtidig enda lettere. Sammenlignet med polyester har den større elastisitet og dette fungerer bra på flygende seil som ofte utsettes for store belastninger når seilene kollapser og fyller igjen. Typisk brukt for spinnakere og asymmetrisk spinnakere (også kjent som gennakere.
Disse seilene ses ofte i forskjellige farger, takket være en annen fordel med dette materialet – det er pent og stabilt selv med farger i alle varianter. Nylon bli i motsetning til polyester svekket om det kommer i kontakt med klorprodukter. Selv små mengder kan ødelegge seilets kvalitet.
Moderne vevde seil holdbare og sterke. Med riktig bruk kan høykvalitets polyester seil brukes opp mot 10-15, og til og med 20 år. De er også enkle å reparere og kan sys om. Men vevde seil mister sin opprinnelige form over tid (avhengig av bruk og vedlikehold) og med det også sin effektivitet. Når fibrene belastes over lengre tid på tvers, resulterer dette i at duken/fibrene strekker seg og konsekvensen er at effektiviteten reduseres. Fasongen i seilet flytter seg bakover og seilet blir dypere. Fører ofte til dårlig høyde og mer ustabil båt.
Moderne polyestertråder er ofte impregnert og kan også være i kombinasjon med annen duk layout i designet. også i noen tilfeller med komposittfibre. Men dette har bare en midlertidig effekt, og reduserer strekken i seilet betydelig, men på ingen måte eliminerer den.
Regattabåter presser seilene sine til det ytterste for å få ut maks av seilene, de utsetter seilene under flere forhold enn hos turseilere. Og i disse tilfeller og forhold kan verken spesiell impregnering eller design være nok. ble det utviklet en ny type seil – laminatseil.
Laminerte seil
I motsetning til vevde seil har de en kombinert struktur. Det ytre laget, seilets profil er laget av sterkt og fleksibelt materiale, mens det indre laget består av mer elastiske fibre som tåler langvarig belastning. Noen ganger påføres et spesielt lag med lett fiber på begge sider av denne konstruksjonen som i tillegg beskytter den mot mekanisk skade, fuktighet og ultrafiolett stråling. De største fordelene med laminat seil er:
De holder fasongen bedre over lengre tid (avhengig av type laminat og fiber kombinasjon) og takler miljø – vind, bølger og sol bedre.
I tillegg til polyester som allerede er kjent for oss, brukes også andre spesialutviklede materialer for å lage laminat seil. Disse gir seilet forskjellige kvaliteter og påvirker i stor grad også prisen. La oss se på de viktigste fordelene og ulempene i de forskjellige fibrene.
Aramider (eller aromatiske polyamider)
Syntetiske fiber utviklet på midten av 1970-tallet. De har høy strekkfasthet og betydelig (2,5%-4%) forlengelse før brudd. I tillegg er aramider eksepsjonelt motstandsdyktige mot sterke kjemikalier (inkludert saltsyre og salpetersyre), samt høye temperaturer (opptil 400°).
Til tross for alle sine fordeler har fibrene en viktig ulempe: de mister sin styrke ganske raskt når de utsettes for ultrafiolett stråling(UV). For å redusere nebrytingen, brukes aramidfiber i seil som flettet eller tvunnet garn og belagt med spesielle beskyttende lag. De mest kjente aramidstoffene som for tiden er tilgjengelige er:
Kevlar® – produsert av DuPont (USA).
Twaron® og Technora® – Teijin (Japan).
Seil produsert av disse stoffene er mye lettere enn tradisjonelle polyester fibre, de er sterkere og holder lenger. Samtidig er de mer utsatt for den ødeleggende påvirkningen av sollys.
Aramid-seilstoff er tilgjengelig i forskjellige kombinasjoner av egenskaper (elastisitet, strekkfasthet, vekt) som bestemmer bruksområdet og prisen. Technora har kjemiske egenskaper som ligner på Kevlar fiber. Imidlertid mister den styrken raskere når den utsettes for UV-stråling. Derfor er seil laget av Technora ofte dekket med et tynt og mørkere beskyttende lag.
Ultra PE (eller polyetylen med ultrahøy molekylvekt)
Dette materialet ble utviklet på midten av 1950-tallet, men ble introdusert for seilduk etter 2000. Ultra PE-fibre er merkbart lettere enn aramid fibre, de absorberer nesten ikke vann og tåler ikke bare de fleste syrer og alkalier, men også ultrafiolette stråler.
Med tilsvarende styrke på bevegelighet er Ultra PE 30-40 % sterkere enn tilsvarende aramid fiber som Kevlar og strekker seg enda mindre. Ultra PE også kjent som Dyneema, er levert av det amerikanske selskapet Allied Signal og dets europeiske datterselskap Dyneema.
Spectra®/Dyneema® polyetylen fibre har lignende egenskaper og brukes ofte i kombinasjon i samme seil. Ultra PE-seil utkonkurrerer Kevlar i bøyestyrke og har høy UV motstand, men er mer utsatt for høye temperaturer.
PEN (eller polyetylennaftolat)
Videreutvikling av den tradisjonelle (PET) plasten. Fibrene har økt motstand mot de sterkeste oksidantene og er noe mindre sårbare for UV-stråling enn aramid. Deres styrke og strekkstyrke er litt bedre enn konvensjonell polyester, men betydelig dårligere enn aramid.
Med en slik kombinasjon av funksjoner er hovedfordelen med PEN-seil prisen: en seiler kan kjøpe et sett seil med bedre egenskaper sammenlignet med polyester seil.
Det velkjente PEN-stoffet Pentex® er produsert av Allied Signal og brukes hovedsakelig til å lage seil for klubbseilere og til entypebåter der klassereglene ikke tillater bruk av seil laget av aramid fiber.
LCP (eller flytende krystallpolymerer) / Vectran
Disse polymerene ble utviklet på begynnelsen av 1980-tallet, og tilbyr forbedret holdbarhet og er praktisk talt immune mot høye temperaturer og alle etsende stoffer, men styrken forringes sterkt av UV-stråler.
Vectran har generelt bedre strekkstyrke enn kevlar, og dermed mye mindre sannsynlighet for brudd.
Mylar
Syntetisk film basert på polyesterfiber. Den ble utviklet på begynnelsen av 1950-tallet av DuPont og var opprinnelig ment for å erstatte emballasjefilmen polyetylen. Men mylar ble introdusert allerede sommeren 1955 som seilmateriale.
Seil produsert av Mylar-film, var ikke utsatt for strekk og ga bedre sikt gjennom seilene, det endret seg ikke med vann og virket sterkt overfor UV-stråler. Men ulempen var at det støyet voldsomt i hver manøver, duken reflekterte solstrålene slik at på en solrik dag gjorde det seiling til en tortur, bokstavelig talt «steking» av rormannen under ekstremt varme forhold. I tillegg var størrelsen på Mylar-seil betydelig begrenset av de teknologiske mulighetene for å lime sammen delene. Styrken var avhengig av tykkelsen på filmen, som ikke ble levert i alle tykkelser.
I dag finnes Mylar-seil kun på relativt små båter. Men Mylar-film er mye brukt som konstruksjon av laminat seil gjerne i kombinasjon med Dacron, aramider og PEN-fibre. Mylarfiber er lagt i retning av forventet belastning og gjør seilet sterkere. Slike seil beholder formen bra, men er ganske dyre og brukes derfor mest av profesjonelle seilere. Men for å unngå for tidlig delaminering, bør de forsterkes og beskyttes mot riggen.
Karbonfiber
Karbonfiber er sammensatt av filamenter dannet av krystaller av karbonatomer. Materialet ble til på slutten av 19. århundre, men i seiling kom først på slutten av det 20. århundre da det ble spunnet til fleksible fibre.
Seil med karbonfiberlaminat ble testet under America’s Cup i 1992. De var betydelig lettere, mindre utsatt for strekk enn aramid og totalt likegyldige for sollys.
Disse fordelene koster penger og karbonseil koster 20-40% mer enn aramidseil, og i tillegg var de mye utsatt for mekanisk slitasje. Likevel har eksperimenter med karbonfiber blitt videreført i årene etter, og i dag anses det for å være et av de beste materialene for regattaseiling. I laminater brukes karbon både i sin rene form og i kombinasjon med aramid fiber.
STR Solid Stripes ™ Erstatter karbon- og aramidfiber
Etter mange år med karbon som den ultimate fiberen innen seilproduksjon, har OneSails introdusert STR Solid Stripes™ med et bedre styrke/vekt forhold enn karbon og et stort antall andre fordeler.
Inkludert å være mer robust, ha større fiber tetthet og maks beskyttelse i tøffe forhold hvor UV, temperatur og fuktighet er faktorer i det marine miljøet.
Seil design og layout
Seiler er satt sammen av deler som vi kaller paneler. Seilduken er satt sammen etter riktig fasong og størrelse.
De vanligste alternativene for hvordan seilet er satt sammen, er disse:
Horisontal/Cross-cut : Panelene har form som lange rektangler og redusert til små trapeser mot toppen av seilet. Sømmene er da tilnærmet horisontale.
Vertikal/Radial-cut : Panelene er fordelt i radialer og er smale i en ende og brede i motsatt ende. Seilet settes sammen av flere seksjoner av sammenlimte radialer.
Fordelene med cross-cut, er enkel design og montering, minimum antall sømmer og avfall, og derfor rimelige produksjonskostnader. Dette er et da et rimeligere alternativ hvor prisen betyr mer enn seilets formstabilitet. Som er resultat av dette er cross-cut seil veldig populære og de fleste turseilere kjenner til disse seilene. Men for moderne laminatseil, er cross-cut ikke like vanlig. Her er det vanlig med radialkutt.
Disse variantene finnes av radial seil:
Full radial.
Panelene går oftest ut fra skjøtehjørnet. For så å strekke seg ut mot hals og topp. Dette er en rimelig måte å lage radial seil på og brukes som oftest til små joller eller hvor seilet rulles inn i en rullemast.
Biradial
Panelene er laget ut ifra 2 hjørner. og det er ofte en bedre fordeling av duken i forhold til belastning på seilet. Brukes ofte på joller og rulleseil.
Triradial
Panelene orienteres ut ifra 3 hjørner og er den mest optimale konstruksjons metoden av radial seil. Her er det mulig å legge inn sterkere duk i de mer utsatte delene av seilet. Produksjonstiden er lengre på disse seilene og dermed er de også dyrere. Brukes ofte på laminat seil til klubbregatta og større joller.
Viktige fordeler med radial seil:
Jevnere fordeling av krefter, bedre formstabilitet og evne til å holde den lengre. Mulighet for å kombinere bruk av ulike materialer.
Ulemper:
Om vi sammenligner cross-cut og radial, er radial mer tidkrevende å designe og montere. Det er flere paneler og da også flere sømmer. Materialforbruket er også betydelig større. Alt dette påvirker prisen – for eksempel med samme seilareal er et biradialt seil 10-15% eller til og med 30-35% dyrere enn et Cross-cut seil.
Gjør riktige konklusjoner i tide
Med et hav av forskjellige seilduker å velge mellom. Er det lurt å tenke over hva slags seil en er ute etter. For turseilere og også langturseilere, vil et godt konstruert Cross-cut seil i polyester i mange tilfeller være godt nok og de vil vare i mange år.
Hvis du ønsker å forbedre båtens seilegenskaper uten å bruke for mye penger, bør du vurdere et polyester laminatseil av god kvalitet. Her får du et sterkt seil med en fasong som varer lengre samtidig som det er greit å reparere ved skade.
Når behovet for enda mer formstabilitet og kanksje regatta egenskaper. Da er det på tide å tenke på nye seil laget av karbonfiber eller dyneema.
