Нейлон, дайнема, кевлар

Все эти названия – ставшие нарицательными торговые марки разных полимерных волокон имеющие отличающиеся друг от друга свойства.

Нейлон (и его ближайшие родственники: капрон, перлон) – полиамидное волокно (PA), давно применяемое при изготовлении веревок и строп. В представлении не нуждается.

«Дайнема» (Dyneema®) – торговый знак фирмы DSM – волокно из высокомолекулярного полиэтилена (HPPE). Аналог из того же материала с другим названием – «Спектра» (Spectra®). Волокна очень скользкие, намного прочнее нейлона, но менее упругие, более легкоплавкие. Дайнема белого цвета и практически не может окрашиваться.

Кевлар и его многочисленные аналоги – технора (Technora ®), номекс (Nomex ®), тварон (Twaron ®), СВМ, Армос, Русар – арамидные волокна (Aramid). Также много прочнее нейлона. Главная особенность этих волокон – высокая температура плавления. Тоже очень плохо окрашивается, типичный цвет волокон - светло-бежевый.

(Для полноты картины, можно упомянуть еще два вида волокон:

полипропилен (РР). Веревки из этого волокна довольно распространены в водных видах спорта, но в горах их использование не рекомендуется из-за низкой устойчивости к ультрафиолету, сравнительно малой прочности и легкости перерезания острыми кромками скал.

Полиэстер (PET) – полиэфирное волокно. Торговые марки – лавсан, дакрон, терилен, тезил, тергаль… По сравнению с нейлоном, более стоек к УФ излучению и износу. Прочность и температура плавления примерно такая же, как у нейлона, эластичность – намного меньше. В альпинистских веревках и шнурах некоторых фирм применяется для изготовления оплетки – прим. переводчика).

Применение дайнемы и кевлара в альпинистском снаряжении.

Дайнема широко применяется при изготовлении строп, оттяжек и петель. В розницу на метры не продается, так сказать «во избежание…» - материал очень скользкий и не должен связываться узлом в петлю, а может только сшиваться. Более широко распространен так называемый «меланжевый» материал - из смеси дайнемы с нейлоном.

(нейлоновые нити, как правило, окрашены в яркие цвета) – Рис 1

Рис 1. Внешний вид петель: из дайнемы (слева), меланжевой ткани (дайнема+нейлон) (в центре) и чистого нейлона (справа).

Кроме строп, дайнема и кевлар используется и в репшнурах. В альпинистских шнурах оплетка, тем не менее, делается из обычного нейлона - для некоторой защиты от ультрафиолета, увеличения надежности завязанных узлов и исключения расплавленияя (для репшнуров с сердцевиной из дайнемы). – Рис. 2.

Рис. 2. Репшнуры с сердцевиной из кевлара (слева) и дайнемы (справа). Оплетка обоих шнуров – из нейлона.

Устойчивость материалов к УФ лучам исследовал Стефан Дюррбек в центре полимеров г. Вюрцбурга. Оказалось, что материалы с одной стороны, имеют разную степень потери прочности из-за УФ излучения, но с другой – УФ лучи проникают в разных материалах на разную глубину – рис. 6.

Рис. 6. Действие УФ излучения на материалы – глубина проникновения лучей и степень потери прочности. Желтый цвет обозначает незначительную потерю прочности, зеленый - более сильную.

Таким образом, можно сделать выводы:

- Глубина проникновения УФ лучей в нейлон и арамид незначительна. Все материалы с нейлоновой оплеткой стареют только снаружи, Сердцевина, несущая основную нагрузку оказывается надежно защищенной от излучения оплеткой.

- Глубина проникновения УФ лучей в полиэтиленовые волокна очень велика. Хотя относительная потеря прочности дайнемы при этом меньше, чем у нейлона, общий ущерб прочности оказывается сильнее. Дайнема, не защищенная нейлоновой оплеткой существенно теряет прочность под действием солнечного излучения.

- В арамидное волокно УФ лучи проникают неглубоко, а относительная потеря прочности под действием излучения меньше, чем у нейлона.

К старым спусковым петлям из дайнемы надо относиться гораздо осторожнее. Но кто же оставляет такие петли на спуске? В основном, старые спусковые петли из строп без оплетки опаснее, чем сделанные из репшнура. Для личных петель, при обычном использовании, старение на солнце не представляет большой угрозы. Списывать в утиль такие материалы надо при отчетливых следах механического износа или после официально допускаемых 10 лет эксплуатации. Даже и после этого срока петли и шнуры, скорее всего, сохранят достаточную прочность, но гарантия производителя уже потеряет юридическую силу.

Наконец, о чувствительности кевлара к изгибающим нагрузкам. Эта опасность актуальна при нескольких десятках тысяч циклов изгиба в локальном месте и не представляет на практике большой угрозы.

Разное