CC BY
146
УДК 639.2081.117; 509.56
С. С. Евсеева
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИНТЕТИЧЕСКИХ КАНАТОВ
В промышленном рыболовстве широко применяются канаты. Канатами называются крученые изделия, имеющие наибольшую толщину по сравнению со всеми остальными видами сетесна-стных материалов. Их используют для постройки, тяги и буксировки орудий лова, в качестве бегучего и стоячего такелажа, для монтажных работ, в грузоподъёмных устройствах и т. д. Все канаты можно разделить на два типа: растительные и синтетические [1].
Большое значение в промышленном рыболовстве имеют синтетические канаты. В зависимости от марки полимера эти канаты подразделяются на полиамидные (РА), пролипропиле-новые (РР) и Dyneema. К полиамидным относятся канаты, изготовленные из капрона, нейлона, перлона, силона и других полимеров. Материалами для изготовления полипропиленовых канатов служат пленки или мононити полипропилена, типтолена, бустрона, ульстрона.
Синтетические канаты имеют большие преимущества перед растительными. Они значительно прочнее и легче последних, более гибки и эластичны, влагостойки, в большинстве своем не теряют прочности при намокании и не подвержены гниению. Такие канаты стойки к растворителям (бензин, спирт, ацетон, скипидар). Полиамидные канаты сохраняют все свои свойства при изменении температуры воздуха от -40 до +60 °С.
Синтетические канаты очень эластичны. Так, при нагрузке, равной половине разрывного усилия, относительное удлинение плетеных восьмипрядных канатов составляет: РР - 21-23 %, РА - 35-37 %, Dyneema - 35 %. Кроме того, они более стойки к истиранию, обладают лучшей гибкостью, сохраняют структуру и форму даже при обрыве двух прядей, выдерживая при этом нагрузку, составляющую 75 % разрывного усилия. Отсутствие крутящего момента у плетеного каната, находящего в напряженном состоянии, делает его более удобным в эксплуатации.
Основные характеристики канатов
В таблице приведены основные технические характеристики РР-, РА-, Dyneema-канатов (для определения относительной прочности был сделан анализ расчетов, полученных автором по результатам опроса на нескольких наиболее крупных фабриках, занимающихся производством канатов).
Технические характеристики канатов (по: ЛАНЕКС. Корабельные и промышленные канаты)
Параметр PP-канаты PA-канаты Dyneema
Полипропилента Полипропилен мультифиламент POLYS Полиамид Полиэстер
Прочность Высокая Высокая Высокая Высокая Высокая Высокая
Минимальная относительная прочность входящих веревок 4,23 сН/дтекс 6,62 сН/дтекс 6,62 сН/дтекс 7,06 сН/дтекс 7,06 сН/дтекс 8,2 сН/дтекс
Удельная масса, г/см3 0,91 0,91 0,91 1,14 1,4 0,97
Держится на воде Да Да Да Нет Нет Да
Температура размягчения, °С 140 140 150 170 225 144
Рабочая температура (окружающей среды), °С До 80 До 80 До 75 До 100 До 120 До 130
Устойчивость к УФ-излучению Хорошая Очень хорошая Очень хорошая Хорошая Отличная Отличная
Устойчивость к кислотам +++ +++ +++ + ++ +++
Устойчивость к щелочам +++ +++ +++ ++ ++ +++
Устойчивость к органическим растворителям ++ ++ ++ ++ +++ +++
* Ультрафиолетовое излучение.
Прочность канатов. Речь идет о силе в ньютонах (Н), которая развита при разрыве канатов. Прочность измеряется также в кг или в килоньютонах (кН) и деканьютонах (дН) (1 кг = 0,981 дН). Максимальная прочность соответствует следующим европейским стандартам:
Полипропиленовая лента и монофиламент.....................................EN 699
Полипропиленовый мультифиламент.......................................DIN 83334
Полиамид..................................................................EN 696
Полиэстер.................................................................EN 697
Максимальная прочность нестандартных канатов установлена нами на основании собственных измерений в лаборатории на испытательном оборудовании, сертифицированном и находящемся под надзором «Germanischer Lloyd».
Относительная прочность. Это величина выражает перерасчет общей прочности каната (в ньютонах, раньше в граммах) при разрыве на основной элемент конструкции каната - ленту, волокно, монофиламент (измеряется в дтекс, раньше denier) и позволяет осуществлять сравнение канатов между собой.
Результаты сравнения относительной прочности канатов из различных материалов представлены на рисунке.
В
О
О
5
О
6 « О
X
л
S
Ё
о
о
S
о
Ё
■&
m
о
О 10 20 J0 40 5* 6# 7* 80 90 100 110
Диаметр, мм
Относительная прочность канатов из различных материалов: 1 - Dyneema; 2 - PP (полипропилен);
3 - PA (полиамид); 4 - POLYS; 5 - PES (полиэстер)
Факторы, влияющие на относительную прочность канатов:
- конструкция каната;
- износ каната - в результате нарушения поверхностных волокон снижается прочность;
- воздействие химикатов на прочность канатов из материалов, которые не являются устойчивыми к различным химикатам - складировать канаты необходимо вне досягаемости химических веществ;
- воздействие температуры (табл.) - канаты не следует складировать вблизи источников
тепла;
- воздействие УФ-излучения - канаты следует складировать в местах, защищенных от солнечных лучей;
- воздействие ударных сил.
Сопротивление истиранию. Эта величина является очень важной для прочности каната и оценки состояния каната во время его использования. Сопротивление истиранию указывает, насколько канат из данного материала устойчив к истиранию острыми гранями.
Устойчивость к УФ-излучению. В результате воздействия УФ-излучения на текстильные материалы они теряют свою прочность. Синтетические и природные материалы по-разному устойчивы к У Ф-излучению. Определенные материалы, главным образом полиофины, требуют повышения устойчивости к УФ-излучению, т. е. стабилизации.
Согласно соответствующему стандарту, например, полипропиленовый канат со стабилизацией 100 килолэнгли после годичного воздействия УФ-излучения с интенсивностью 100 ки-лолэнгли не должен потерять большее 50 % своей прочности. Стабилизация может отрицательно влиять на прочность канатов. В случае каната POLYS Sun Fix достигнута такая стабилизация, которая достаточно защищает канат и при очень высокой интенсивности солнечного излучения. Очень устойчивыми к УФ-излучению благодаря своей конструкции являются канаты из полипропиленовых мультифиламентных волокон.
Анализ технических параметров канатов из различных материалов показал, что наиболее прочными являются канаты Dyneema, которые превосходят канаты из других материалов и по ряду других показателей.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Войниканис-Мирский В. Н. Техника промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 488 с.
Статья поступила в редакцию 12.05.2008
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE TECHNICAL CHARACTERISTICS OF THE SYNTHETIC ROPES
S. S. Evseеva
There are given the calculated data, which help to analyse the technical characteristics (i.e. relative toughness, specific weight, melting point, resistance to ultraviolet radiation and others) of the synthetic ropes made from polyamide, polypropylene, Dyneema. The results of the analysis show that the ropes made from Dyneema surpass the ropes from polyamide and polypropylene in a number of the parameters.
Key words: synthetic ropes, polyamide, polypropylene, Dyneema, technical characteristics, relative toughness, resistance to ultraviolet radiation, specific weight, melting point.
