Liny nylonowe-wstęp do anatomii
- Szczegóły
- Nadrzędna kategoria: Artykuły
- Utworzono: Czwartek, 28 maj 2009 20:50
- Opublikowano: Czwartek, 28 maj 2009 20:50
- Marcin Kądziołka
- Odsłony: 5082
Liny nylonowe-wstęp do anatomii
Od pierwszych lat narodzin alpinizmu lina stanowi nierozłączny element sprzętu wspinaczkowego. Pozostaje symbolem od chwili, kiedy pierwsi zdobywcy alpejskich wierzchołków użyli jej do prowizorycznej i nieco umownej asekuracji. Abstrahując od sposobów ówczesnej asekuracji, sama lina wykonana z sizalu lub manilii przez szereg lat przeszła prawdziwą rewolucję. Droga jej rozwoju z pewnością się nie kończy. Aktualny etap na którym się zatrzymała jest przedmiotem niniejszego artykułu.Na początku przyjrzyjmy się wspomnianym materiałom, które stosowano do budowy lin wiele lat temu. Wspomniany sizal (sisal) to włókno pochodzenia roślinnego, otrzymywane ze specjalnego gatunku agawy (tzw. Agawy sizalowej Agave sisalana) o liściach osiągających długość do 2 m. Włókna liści dzięki swej twardości i wytrzymałości stosowane są m.in. do wyrobu powrozów, sznurów worków itp. Gatunek ten uprawia się w Afryce Wschodniej, Meksyku, Brazylii oraz na wyspie Jawa. Druga w kolejności – manilia (znana również pod nazwą „abaka”) to włókno pochodzące z pochew liściowych banana manilskiego. Cechuje się dużą twardością, wytrzymałością a przy tym jest stosunkowo lekkie. Uzyskane bezpośrednio z liści włókno techniczne dochodzi średnio to 3,5m długości przy szerokości nie przekraczającej 0,3 milimetra. Liny wykonane z manili charakteryzują się znaczną odpornością na działanie wody morskiej! Niestety przy wszystkich swych zaletach liny pochodzenia roślinnego nie sprawdzały się w warunkach wspinaczkowych. Były ciężkie, sztywne i nieporęczne. Do tego nie dawały gwarancji zatrzymania osoby w przypadku potencjalnego lotu. Osobną kwestią pozostawała również waga i praktyczne posługiwanie się namokniętą, zabłoconą lub oblodzona liną.
Kilka lat temu w trakcie konferencji naukowej, poświęconej ogólne pojętym badaniom nad linami nylonowymi, przedstawiono szereg dokumentów zawierających m.in. matematyczne modele techniki asekurowania prowadzącego oraz logiczne modele służące do szczegółowej analizy lin. Ukazano, że wnikanie wody w polimery, z których wykonane są ówcześnie produkowane liny, jest zjawiskiem znacznie lepiej przebadanym i rozumianym niż 30 lat temu, kiedy po raz pierwszy w trakcie badań odkryto, że mokra lina znacznie traci swoje właściwości dynamiczne. Dziś powszechnie wiadomo, że woda powoduje sztywnienie nylonu, radykalnie zmieniając jego fizyczne i mechaniczne właściwości.
1. Fakty dotyczące polimerów (nylonu) będących podstawowym materiałem używanym podczas produkcji lin wspinaczkowych:
- polimery składają się z makrocząsteczek, których krystalicznie części układają się w uporządkowaną strukturę łańcucha, przeplatając się z amorficznej części w nieuporządkowaną strukturę łańcuchów,
- temperaturę, przy której amorficzne części doznają modyfikacji nazywana jest temperaturą zeszklenia (Tg), ponieważ materiał w swych właściwościach upodabnia się do szkła.
- dodanie wody obniża temperaturę zeszklenia polimeru dając w rezultacie taki sam efekt, jak ogrzewanie materiału,
- pod wpływem temperatury i wilgotności dochodzi do zmian właściwości mechanicznych i fizycznych nylonu.
- wraz ze wzrostem temperatury materiał z którego linę wykonano staje się bardzo twardy (szklisty). Podgrzewany nadal uzyskuje miękką konsystencję (staje się gumowaty). Powyższe właściwości możemy obserwować podczas poddania polimerowego materiału liny stopniowemu zwilżaniu.
- testowanie mokrej liny jest podobne do badania lin suchych w temperaturze 70 - 80 ° C.
2. Powszechnie znane fakty dotyczące liny:
- głównym absorberem tłumiącym energię jest rdzeń liny (składający się z wielu skręconych włókien),
- w celu poprawy dynamiki, osłony oraz wzrostu wydajności rdzenia w linach wspinaczkowych stosowany jest oplot.
- oplot liny wykonany jest z 32, 36, 40, 48 włókien (będących grupą pojedynczych włosowatych nitek poliestrowych), przeplecionych ze sobą nawzajem,
- odporność na ścieranie jest mniej lub bardziej proporcjonalna do gęstości i ilości włókien oplotu,
- zwiększenie ilości włókien zmniejsza grubość przędzy plecionymi „sznurkami” - pozwalając tym samym uzyskać cieńszy oplot,
- 10,5 mm lina dynamiczna posiadająca oplot składający sie z 48 plecionych włókien używana jest głownie w celach sportowych. Liny posiadające oplot w współczynniku „32” (32 plecione włókna) używane są głównie na sztucznych obiektach (ściankach wspinaczkowych),
3. Wpływ światła słonecznego na spadek właściwości dynamicznych lin wspinaczkowych:
- Niektóre kolory włókien stosowanych w oplocie pod wpływem promieni słonecznych znikną, a inne nie. Odbarwienie włókien ma ścisły związek z spadkiem właściwości mechanicznych. Im wyższa utrata koloru tym większa degradacja przedmiotowych właściwości. Rdzeń liny jest przy tym degradowany w sposób bardziej jednolity i w stopniu znacznie mniejszym niż jej oplot. Dla przykładu 10% spadek właściwości mechanicznych liny na obszarze jej giętkości i rozciągliwości przekłada sie na zmniejszenie liczby rwań o około 50%. Wyniki badań oparte są na linach, które testowano w Dolomitach na wysokości 2550 m (promieniowanie słoneczne zależy również od wysokości n.p.m. co ma bezpośredni wpływ na wyniki przeprowadzonych badań) . Zgodnie z oczekiwaniami, degradacja testowanych lina na niższej wysokości (1834 m) była znacznie mniejsza. Liczba rwań jedynie w skutek niszczącego czynnika słonecznego w tej samej jednostce czasu uległa zmniejszeniu o 25%.
