Mit exotischen Fasern betreten wir das Reich der Superlative in Bezug auf Festigkeit und Leichtigkeit. Viel leichter als Stahl, mit sehr geringer Dehnung, haben sich exotische Fasern auf Sportbooten inzwischen gut etabliert, aber aufgrund ihrer Kosten und technischen Eigenschaften sind sie für bestimmte Anwendungen reserviert.
Diese exotischen Fasern können in 2 Familien eingeteilt werden, jede mit einer Unterkategorie, die sich auf technologische Fortschritte bezieht. Handelsnamen sind oft besser bekannt als Molekülfamilien. Beginnen wir mit der Entdeckung der Familie der Hochmodul-Polyethylene (Dyneema) und dann der Familie der Aramide (Kevlar).
Hochmodul-Polyethylene (HMPE) : Volksabstimmung über die Leistung.
Dieses Material ist besser bekannt als Spectra (in den Vereinigten Staaten) und Dyneema (in Europa). Diese Faser erschien erstmals Anfang der 1980er Jahre auf dem amerikanischen Markt.
Seine Dichte (0,97), die niedriger als die von Wasser ist, erlaubt ihm zu schwimmen. Wenn es brennt, geht von dem Hochmodul-Polyethylen ein wachsartiger Geruch aus. Diese Faser vereint sehr hohe Leistung und Langlebigkeit, außerdem ist sie leicht, unempfindlich gegen UV-Strahlen und sehr knotenresistent.
Seit den 80er Jahren hat sich die Leistungsfähigkeit von Hochmodul-Polyethylenfasern ständig verbessert. Anhand des SK-Standards können Sie erkennen, mit welcher Fasergeneration Sie es zu tun haben (von SK25 bis SK99). Das SK78 ist jetzt allgemein bei der Herstellung von Spectra- und Dyneema-Seilen eingesetzt, es ist ein sehr guter Preis-/Leistungskompromiss.
Im Jahr 2013 erschienen ultrahochmodulige Polyethylene (UHMWPE). Die Stars des Mutes sind heute der SK99 und der DM 20. Das SK99 hat ein aussergewöhnliches Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, das in den Einlagen von Seilen der Spitzenklasse sehr beliebt ist, und das DM 20 hat praktisch kein Kriechen (die irreversible Verformung eines Materials, das einer konstanten Belastung ausgesetzt ist), was es zu einem idealen Seil für die Takelage macht.
Vorteile : Es vereint die Eigenschaften: leicht, hydrophob, unempfindlich gegen UV-Strahlen, hohe Widerstandsfähigkeit, geringe Dehnung und als Bonus verliert es beim Biegen keine Eigenschaften (Seilrollen und Knoten). Es kann aufgrund seiner hervorragenden Abrieb- und Witterungsbeständigkeit in einfachen Geflechten verwendet werden.
Sein niedriger Reibungskoeffizient ermöglicht ein verschleißfreies Gleiten.
Nachteil: Abgesehen von dem hohen Preis im Vergleich zu Polyester weist diese Faser nur wenige Mängel auf, außer dass sie sich vor dem Brechen ein wenig dehnt (Kriechen). Aufgrund der geringen Reibung können die Knoten leicht rutschen, bis sie sich unter Belastung auflösen, weshalb das Spleißen oft bevorzugt wird. Ein Dyneema-Geflecht muss mit Polyester oder Aramid ummantelt sein, um zu verhindern, dass es in den Blockern verrutscht.
Aramide: teuer, nicht sehr haltbar, aber effizient
Es war 1964, als Du Pont de Nemours diese synthetische Faser entdeckte, die heute besser unter dem Markennamen Kevlar bekannt ist. Das Aramid hat ein kupfer- oder hellbraunes Aussehen. Abgesehen von seiner Farbe ist er leicht zu unterscheiden, da es unmöglich ist, ihn mit einer Flamme zu verbrennen, sein Schmelzpunkt liegt über 500°.
Mit der technologischen Entwicklung von Dyneema oder Spectra verliert diese Faser jedoch an Attraktivität. In der Tat ist er nicht nur robust und dehnbar, sondern auch teuer, empfindlich gegen UV-Strahlen und verträgt Knoten nicht gut. Der außergewöhnliche Widerstand gegen Erwärmung und sein Reibungskoeffizient machen es zu einem Material der Wahl für die Herstellung von Ummantelungen für Winden oder Blocker.
In letzter Zeit sind mit PBO und Vectran, bei denen es sich um Flüssigkristallpolymere (LCP) aus der Aramidfamilie handelt, neue Technologien entstanden.
Diese neueren Fasern übertreffen alle bestehenden Dehnungswiderstände und haben fast kein Kriechen (irreversible Verformung eines Materials unter Last).
Wie alle Fasern der Aramid-Familie ist die Widerstandsfähigkeit gegen UV-Strahlen jedoch sehr begrenzt, sie absorbieren Feuchtigkeit (werden gleichzeitig schwerer) und für PBO ist sogar Licht schädlich. Bei der Herstellung einer textilen Takelage schützen die PBO-Fasern der Kunststoffzwischenmäntel die Faser vor ihrer Umgebung. Obwohl es bei einer begrenzten Lebensdauer sehr teuer ist, bleibt PBO eine ausgezeichnete Wahl für die textile Takelage von Wettbewerbsyachten.
Vorteile : Aramid ist ein besonders hitzebeständiges Material mit sehr geringer Elastizität und hoher Festigkeit.
Nachteil: Aramid ist sehr empfindlich gegenüber U.V.-Strahlen und verträgt keine scharfen Kanten oder Knoten.
