Источник : How to fiberglass boats . 2nd edition .
Автор : Ken Hankinson Перевод — Сергей Баркалов www.t22.nm.ru
Быстрый технологический прогресс привел к росту информированности относительно того , что является «современным» на данном этапе , а занимающиеся лодками люди всегда быстро берут на вооружение последние достижения в области так называемых «высоких технологий» . По причине невиданных ранее свойств , присущим некоторым из этих материалов ( включая стоимость ) , их еще называют «экзотическими» .
Два таких материала — это арамидное волокно , более известное как Кевлар (продукт DuPont) и угольное волокно (также известное под именем «карбона» или графита) . Несмотря на то , что оба эти материала отличаются высокой прочностью (при равном весе они прочнее алюминия и стали) и сфера их применения постоянно расширяется , — могут ли они найти применение в области оклейки корпуса ? Давайте рассмотрим их по отдельности .
Нет никаких сомнений в превосходных свойствах этого волокна . Кевлар обладает в 2.5 раза большей прочностью и в 3 раза большей жесткостью , чем электротехническое стекловолокно , при этом его плотность составляет всего 43% от плотности стекловолокна . Он лучше противостоит разрушению , вибрации и распространению трещин , великолепно держит ударные нагрузки . Ткань из кевларового волокна по конструкции похожа на стеклоткань , но в отличие от нее не требует какой-либо специальной обработки . Как может показаться поначалу , кевлар является просто идеальным материалом для оклейки корпуса , однако на самом деле не все тут так гладко .
Главным препятствием применению кевлара для наружной защиты корпуса является его довольно посредственная стойкость к абразивным воздействиям , а именно это свойство стоит на первом месте в ряду требований к материалу оклейки. Как только кевлар начинает подвергаться истиранию , его прочность моментально падает . Плюс ко всему , при значительно большей , чем у стекловолокна прочности на разрыв , он проигрывает ему при изгибе и в два раза слабее на сжатие . Кевлар можно использовать при оклейке для повышения прочности корпуса к ударным нагрузкам , однако рекомендуется дополнительно защитить его снаружи от истирания стеклотканью или подобным материалом , тем самым еще и облегчив последующие шпаклевание и шлифовку .
Поведение кевлара при сжатии сильно отличается от стекловолокна . Если стекловолоконный ламинат при высокой нагрузке разрушается резко и обширно , то поведение кевларового ламината при сжатии напоминает поведение вязкого металла — он прогибается и образует вмятины . Хотя оно может показаться и ценным качеством , следует добавить , что такое происходит при сравнительно малых нагрузках , в связи с чем имеет место разрушение смолы с образованием трещин и расслоения .
Эту слабую сторону кевлара можно в некоторой степени компенсировать рядом способов . Во-первых , слой кевлара можно оклеить сверху другим материалом — например , стеклотканью . Однако в случае оклейки корпуса фактор прочности материала является вторичным и подобная практика ведет к ненужному удорожанию и увеличению веса . Тем не менее этот материал можно использовать для местных усилений — например , по швам . Во-вторых , существуют «гибридные» ткани , содержащие помимо кевлара еще стеклянные и (или) угольные волокна , компенсирующие слабые стороны кевлара , однако для целей оклейки в них также мало пользы .
Это не единственные трудности , связанные с кевларом . Материал разрушается под действием ультрафиолета и не должен находиться на солнце без защиты пигментированной смолой или иным покрытием ,содержащим ингибитор ультрафиолета . В отличие от стеклоткани и ей подобных материалов , кевлар не становится прозрачным при пропитывании смолой и сохраняет желтый оттенок . Это не только придает лодке неопрятный вид (в случае натуральной отделки его применение вовсе лишено смысла) , но и не позволяет (по крайней мере для непрофессионала) определить степень пропитки материала смолой .
Прочие свойства кевлара говорят сами за себя . Из-за своей прочности кевлар очень тяжело режется , как в виде ткани , так и в виде ламината , для работы с ним необходим твердосплавный режущий инструмент . Шлифование оклеенной кевларом поверхности практически бессмысленно — материал при этом образует обильный ворс . При работе с кевларом необходимо следить , чтобы не образовывались жесткие складки — это ведет к повреждению волокон и потере прочности .
Как правило , кевларовая ткань не предполагает ламинирование в несколько слоев . Причина кроется в том , что между двумя слоями кевлара могут возникнуть проблемы с адгезией и в случае необходимости такого ламината между ними должен находиться тонкий слой стекломата . Поскольку стеклянное и кевларовое волокно имеют примерно одинаковое (3%) растяжение под нагрузкой , в данной конструкции они уместны .
Кевлар производится без использования разного рода эмульсий и его можно применять с различными типами смол , включая полиэфирные , винилэфирные и эпоксидные . Однако , чтобы реализовать высокую ударопрочность и прочие высокие характеристики материала в пластике , обычно рекомендуются винилэфирная и эпоксидная смолы . Но даже при этом прочность на раздирание и отрыв оказывается меньше , чем у той же ткани Vectra при использовании их одних в качестве материала оклейки корпуса .
Сравнивая все плюсы и минусы кевлара , можно сделать вывод , что негативные стороны все же преобладают , во всяком случае когда речь идет об оклейке . Стоимость кевларовой ткани во много раз выше стеклоткани , даже несмотря на то , что материал становится все более доступен благодаря прочим сферам его применения .
Читайте также: Как узнать вид ткани
Ткань из кевларового волокна обычно называется Кевлар-49 и продается разной плотности в рулонах шириной 95 и 125 см . Для оклейки корпуса рекомендовать его можно навряд ли , однако местные усиления в паре с защитой стеклотканью могут иметь практическую пользу .
Угольное волокно в комбинации с эпоксидной смолой часто применяется для армирования участков , где необходима повышенная прочность и жесткость , и при правильном подходе дает хорошие результаты . По своей прочности на разрыв уголь уступает кевлару , однако значительно превосходит его при работе на сжатие . Одновременно угольное волокно обладает очень низкой стойкостью к ударным нагрузкам . Для компенсации слабых мест того и другого , оба материала часто применяют в виде «гибрида» . Как и в случае с кевларом , углеволокно не переносит небрежного обращения и требует для своей защиты другого материала типа стеклоткани .
Помимо малой прочности при ударных нагрузках , углеволокно плохо преносит нагрузки на сдвиг и его следует чем-либо защищать сверху от абразивных воздействий . Хотя из углеволокна можно изготовить ткань в обычном или «гибридном» виде и использовать ее для целей оклейки корпуса , следует иметь в виду , что угольные волокна (как , впрочем , и другие) в процессе переплетения теряют прочность . Если ставится цель добиться от материала максимальной прочности , углеволокна должны быть совершенно прямыми , без извилин и сгибов . Таким образом , с учетом высокой стоимости углеволокна (оно дороже Кевлара) представляется пустой тратой использование его в любом тканом виде , где нарушена прямолинейная ориентация нитей.
Существуют большие разногласия по поводу смол , пригодных для применения с углеволокном . С чисто технической точки зрения полиэфирные , винилэфирные и эпоксидные смолы хорошо пропитывают данный материал , однако некторые считают , что для достижения наилучших результатов необходимо применять более эластичные смолы типа винилэфирных или эпоксидных . С точки зрения прочности клеевого соединения , когда речь идет о применении углеволокна поверх материала-основы , наилучшим вариантом будут эпоксидные смолы .
Материалы из углеволокна имеют черный цвет , сохраняя его и после пропитки смолой , что не позволяет применять их при натуральной отделке . Углеволоконная пыль опасна при вдыхании внутрь , поэтому при работе с материалом необходим респиратор . При контакте с металлами в соленой воде углепластик вызывает сильнейшую коррозию и подобные контакты следует исключать . В свете вышеприведенной информации , углеволокно как материал для оклейки корпуса даже более нежелательно чем кевлар .
Что нужно знать о кевларе – материале, прочнее стали?
Природа богата удивительными материалами. Возьмем, к примеру, дерево: этот материал настолько прочный и универсальный, что его можно использовать практически для всего на свете – от изготовления бумаги до строительства домов. Еще есть шерсть, которая позволяет животным сохранять тепло при минусовых температурах и кожа – материал, способный к восстановлению после повреждений всего за несколько дней. Однако, какими бы невероятными ни были эти материалы, они далеко не идеальны и не подходят для универсального применения. Но есть ли материал, которым мы пользуемся ежедневно? Прочный синтетический материал с красивым названием кевлар, часто описывают как материал «в пять раз прочнее стали при равном весе». Интересно, что применяется кевлар как в изготовлении лодок, тетивы для лука, так и в автомобильной промышленности. В этой статье поговорим о кевларе и причинах, по которым он настолько прочный.
Cверхпрочный кевлар известен своим применением в бронежилетах и автомобильной промышленности. Применяется в промышленном произведстве начиная с 1971 года.
Что такое кевлар?
По сути, кевлар – это сверхпрочный пластик. В мире существуют буквально сотни синтетических пластмасс, изготовленных путем полимеризации – химическего процесса образования высокомолекулярных соединений (полимеров) из низкомолекулярных (мономеров), которые обладают совершенно разными свойствами. Что же до кевлара, то его удивительные свойства частично объясняются его внутренней структурой и тем, что он сделан из волокон, которые плотно связаны друг с другом.
Отметим, что кевлар – запатентованный материал, производимый только химической компанией DuPont™, поставляется в двух основных разновидностях под названием кевлар 29 и кевлар 49 (другие разновидности изготавливаются для специального применения). По своей химической структуре кевлар напоминает другой универсальный защитный материал – номекс.
Кевлар и номекс – это примеры химических веществ, называемых синтетическими ароматическими полиамидами или арамидами для краткости. Эти синтетические материалы изготавливаются в химической лаборатории (в отличие от натуральных тканей, например хлопка или шерсти). Как и номекс, кевлар является дальним родственником нейлона, первого коммерчески успешного «суперполиамида», разработанного компанией DuPont в 1930-х годах.
Ну чем не перчатка бесконечности? На фото защитные перчатки из кевлара от Dupon.
Кевлар был открыт в 1964 голу американским химиком Стфани Кволек (1923-2014). Патент на изобретение кевлара Кволек получила вместе с Полом Морганом в 1966, а начиная с 1971 года кевлар активно применяется в промышленном производстве. Несмотря на то, что изначально кевлар был разработан как легкая замена стальных креплений в автомобильных шинах, сегодня он известен во всем мире благодаря использованию бронежилетов и защитных перчаток.
Читайте также: Как делают льняную ткань процесс изготовления ткани из льна
Свойства кеврала
Как уже упоминалось выше, кевлар примерно в пять раз прочнее стали, при этом он относительно легкий. Интересно и то, что в отличие от большинства пластмасс кевлар не плавится: материал выдерживает высокие температуры и разлагается только при температуре около 450°C. В отличие от своего родственного материала номекс, кевлар может воспламеняться, но горение обычно прекращается, если убрать источник тепла. Очень низкие температуры не оказывают никакого влияния на кевлар: представители компании Dupon не обнаружили «никакого охрупчивания или деградации материала» вплоть до температуры -196°C.
Как и другие пластмассы, длительное воздействие ультрафиолетового света (например, при солнечном свете) вызывает обесцвечивание и некоторую деградацию волокон кевлара. Этот материал может противостоять атакам различных химических веществ, хотя длительное воздействие сильных кислот со временем может его разрушить.
Кевлар выпускают в виде: технических нитей; пряжи; ровинга; тканей.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
Производство кевлара
Вы, вероятно, знаете, что натуральные материалы, такие как шерсть и хлопок, должны быть скручены в волокна, прежде чем превратиться в полезные текстильные изделия. То же самое верно и для искусственных волокон, таких как нейлон, кевлар и номекс.
Существует два основных этапа изготовления кевлара. Первый связан непосредственно с химией – сначала необходимо произвести основной пластик, из которого сделан кевлар (химическое вещество под названием поли-пара-фенилен терефталамид). Непосредственное превращение химического продукта в более полезный, практичный и прочный материал происходит в ходе второго, заключительного этапа производства.
В настоящее время более 80% кевлара в мире производится на заводе Честерфилда в Спруэнсе. Синтетическое волокно наматывается на катушки, как показано здесь, а затем превращается в другие продукты.
С помощью сложного процесса горячий и вязкий раствор поли-пара-фенилен терефталамида пропускается через фильеру (металлический формовщик, немного похожий на сито). В результате получаются длинные, тонкие, прочные и жесткие волокна, которые наматываются на барабаны. Затем волокна разрезаются по длине и сплетаются в жесткий коврик, известный нам как кевлар.
Где и для чего используется кевлар?
Кевлар может использоваться сам по себе или в сочетании с другими материалами для придания им дополнительной прочности. Широкую известность этот материал получил, вероятно, благодаря его использованию в пуленепробиваемых бронежилетах и передаче «Разрушители легенд», но у него есть десятки других применений. Так как изначальной целью разработчиков было создание легкого прочного волокна, которое можно было бы использовать при производстве шин, сегодня кевлар используется в автомобильной промышленности, но не только. Известно его применение при производстве лодок, самолетов и даже в строительной отрасли, хотя и не является основным конструкционным и строительным материалом.
ТОП-10 лучших клеев для ткани на 2021 год
Для склеивания ткани широко используется клей ПВА (поливинилацетатный). Прикрепление декора на текстиль, ремонт и склеивание швов не только осуществляется с помощью стандартного способа: ниткой и иглой. Клей для ткани отличается от других видов, поскольку производитель подразумевает, что ткань будет стираться, сгибаться и т.д. Текстильный клей – отличная альтернатива нитке, ведь в его состав входят вещества, предотвращающие появление затяжек. Клей актуально использовать для декупажа, ремонта одежды, аппликации, при обработке швов и др.
В этом списке попробуем разобраться, какой клей лучше всего, но предупреждаем – задача нелегкая! Все эти клеевые составы считаются лучшими среди потребителей.
10. Клей текстильный Prym Textil 968008
Объем: 30 г.
Цена: 344 р.
Клей для текстиля Prym Textil 968008 склеивает различные материалы: резину, кожу, древесину, ПВХ и др. Широко распространен для подгибов штор и гардин. После высыхания клей полностью становится прозрачным, поэтому вам больше не нужно волноваться о неприятных пятнах.
Стирать текстиль, на котором присутствует клей, разрешено при температуре не более 40 градусов. Продукцию от немецкой компании уже успели оценить многие за высокое качество. Единственный минус: некоторые покупатели сталкиваются с неприятной ситуацией – заказывая клей через интернет, получают его в засохшем виде. Проверяйте клей на месте, когда заказываете.
9. Клей-карандаш Sewline водорастворимый
Цена: 430 р.
Японские клеи-карандаши Sewline были созданы по инновационной технологии, благодаря чему ткань можно стирать, гнуть, не боясь, что приклеенные швы разойдутся. Такой клей с легкостью соединяет слои ткани, предназначенные для шитья, а после также легко его смыть водой.
После высыхания клей не оставляет следов. Благодаря интересной задумке использовать клей очень удобно – стержень выдвигается. Можно сразу приобрести упаковку сменных стержней. Внешне клей почти не отличить от ручки, и только после того, как вы раскроете колпачок, то увидите клей голубого цвета.
Читайте также: Чем отчистить пятно от шариковой ручки цветной ткани
8. Клей Krylon spray adhesive
Объем: 400 мл.
Цена: 995 р.
Аэрозольный клей Krylon spray adhesive идеально подходит для художественных и декоративных работ. Не содержит в своем составе кислот, поэтому вы не увидите никаких пятен на ткани. Помимо бумаги, клей также используют для склеивания:
Перед использованием обязательно обработайте изделие: оно должно быть чистым. Клей наносится с расстояния 20-40 см. плавным движением слева-направо. Поскольку баллон огнеопасен, его нельзя распылят вблизи огня. При работе желательно проветривать помещение. Клей произведен в США.
7. Универсальный клей KORES
Объем: 125 мл.
Цена: 367 р.
Клей, изготовленный в Чешской Республике, подходит не только для склеивания ткани. Он также склеивает дерево и пластик. Судя по многочисленным отзывам, KORES заслуживает того, чтобы на него обратить внимание.
Клей универсален и подходит для любых поверхностей, но будьте осторожны – он токсичен, поэтому хранить его рекомендуется в недоступном для детей месте. Продается в разных объемах: 500 г, 1000 г, 20 г и т.д. Клей имеет высокий показатель склейки и выдерживает 5 циклов заморозки/разморозки при температуре -18°C.
6. Клей перманентный для ткани PEBEO Setacolor
Объем: 45 мл.
Цена: 1 020 р.
Что бы вы не захотели склеить, клей PEBEO Setacolor отлично это сделает. Он подходит для ткани, картона, дерева и других материалов. Стирать ткань можно уже через 48 часов после того, как на изделие был нанесен клей. Оптимальная температура: 40 градусов. Состав не выносит замораживания.
PEBEO – французская фирма, которая также выпускает краски, благодаря которым художники создают невероятной красоты картины! Краски этой фирмы не выцветают и не облупляются – уже по этому факту можно судить о ее продукции. Клей подходит для любого типа ткани, рекомендуется наносить спонжем, кистью или пипеткой (что окажется у вас под рукой).
5. Клей текстильный Gutermann HT2
Объем: 30 г.
Цена: 299 р.
Клей Gutermann HT2 предназначен для работы с натуральными материалами, подходит для склеивания хлопка, льна, фетра, а также джинсовой ткани. Широко используется в творчестве, где необходимо склеивать различные аппликации.
Свеженанесенный текстильный клей легко можно смыть водой, но только при одном условии – пока он «свежий». В момент нанесения клей белый, но впоследствии теряет цвет, становясь прозрачным. По словам покупателей, выгоднее покупать клей в интернете, в магазинах на него наценка. Склеивает пряжу намертво, достаточно всего одной капельки.
4. Клей Момент текстиль
Объем: 20 г.
Цена: 224 р.
Клей Момент знают многие, ведь он продается практически в каждом хозяйственном магазине. Но знали ли вы, что есть и отдельный его вид – Момент для склеивания текстиля? Водостойкий клей отлично склеивает широкий спектр материалов, представляет собой стойкую, устойчивую к воздействию воды субстанцию.
Есть ряд того, что клей « не возьмет», это:
- резина;
- полипропилен;
- полиэтилен;
- стекло;
- силиконовая резина.
Также не подходит для посуды, в которую наливают горячую жидкость. Время схватывания составляет всего 1 минуту – спустя это время можно радоваться плодами своего творчества!
3. Клей UHU Alleskleber универсальный
Объем: 60 мл.
Цена: 189 р.
Этот клей подходит для разнообразных материалов, будь это фарфор, керамика или ткань. Клей изготовлен на основе синтетической смолы, которая вошла в обиход относительно недавно – в начале прошлого столетия.
Клей устойчив к воде, поэтому ткань можно стирать. UHU Alleskleber выдерживает температуру до +120 градусов, идеален для хозяйственных работ, а также хобби и моделирования. Перед работой не забудьте подготовить поверхности – они должны быть чистыми и сухими. Клей произведен в Германии, что у многих вызывает доверие.
2. Клей текстильный UHU Textil
Объем: 19 г.
Цена: 331 р.
Клей UHU Textil предназначен для склеивания разнообразной ткани: фетра, кокосовой нити, джинсы, льна и многих других тканей. Клей нельзя использовать на шелке, а также на тех тканях, где доля синтетических волокон составляет более 60%. При высыхании субстанция обретает прозрачный цвет и сохраняет эластичность.
Склеивать поверхности проще некуда: нанесите клей на одну поверхность, а после соедините ее с другой, слегка надавив. Для высыхания достаточно всего 5 минут. Спустя 30 минут ткань можно прогладить утюгом, чтобы придать ей устойчивость.
1. Клей Секунда для ткани, прозрачный
Нашу подборку завершает еще один хороший клей, о котором многие слышали. Называется он Секунда. По словам покупателей, клей их потряс! Он смог справится со сложным декором и после стирки остался на месте. Поскольку тюбик может похвастаться большими размерами, клея хватает надолго (смотря, конечно, сколько деталей вам нужно склеить).
Клей склеивает даже сложные материалы, такие как шерсть и вельвет. Идеально подходит для ремонта тентов, ковров, штор и прочего текстиля. Благодаря компактному тюбику и быстрому склеиванию, клей Секунда станет для вас незаменимым помощником в поездке. Непригоден для тканей с содержанием синтетики более 60%.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом