Stoffarten für Yachtsegel

Stoffarten für Yachtsegel

Seit 100 Jahren nutzen Menschen künstliche Materialien effektiv zur Herstellung von Segeln. Sie sind langlebiger, teurer und wiegen viel weniger als ihre Vorfahren - ein Segel aus Material. Renommierte Marken bieten Materialien mit unterschiedlichen Qualitäten an. Betrachten wir sie genauer.

Stoffsegel

Die Fäden des Gewebes für das Segel kreuzen sich längs und quer in einem Winkel von 900. Die Webart ist recht dicht. Solche Stoffe vertragen Stress in Form von Dehnungen und lassen sich gut falten. Die moderne Produktion hat Flachs und Diener durch künstliche Fäden ersetzt, was dem Material zusätzliche nützliche Eigenschaften verleiht. Z.B…

Polyester

DuPont hat einen Stoff namens Dacron® erfunden.

Dieses Material ist heute das beliebteste für die Herstellung von Segeln. Es wurde während des Zweiten Weltkriegs erfunden und ersetzte damit natürliche Leinen- und Baumwollstoffe. Das Material ist recht leicht, verschleißfest, langlebig und kostengünstig. Obwohl die Marke "Dacron" derzeit recht teuer ist, kaufen viele Segler weniger bekannte und nicht teure Marken aus Polyester für ihre Yachten. Ein vielseitiges Material, das für viele Arten von Fahrtenyachten verwendet wird. Außerdem wird aus solchem Polyester eine Garderobe für Motorboote genäht.

Nylon

Ein leichteres Material als Dacron, aber genauso stark. Nylon ist flexibler und absorbiert daher leicht Überlastungen durch böigen Wind. Dieses Material wird häufig bei der Herstellung von Spinnakern und Gennakern verwendet.

Dieses Material sieht sehr beeindruckend aus, da es in verschiedenen Farben lackiert werden kann, während die Beizung sehr stabil ist.

Nylon hat einen wesentlichen Nachteil - es ist sehr empfindlich gegenüber Haushaltschemikalien und chlorhaltigen Zubereitungen. Die geringste Einwirkung dieser Stoffe kann das Segel beschädigen. Und es wird unmöglich sein, das Gewebe wiederherzustellen.

Aufgrund seiner Eigenschaften kann ein Segel aus modernem Stoff 10 bis 20 Jahre halten, wenn es richtig und effizient genäht wird. Es wird nicht schwierig sein, solche Segel mit eigenen Händen umzuformen oder zu reparieren. Leider verliert das Segel im Laufe der Jahre seine ursprüngliche Form, was zu einer Abnahme der Effizienz führt. Dies ist ein wesentlicher Nachteil solcher Segel. Ermüdung in den Fasern entsteht durch unterschiedliche Spannung und Dehnung des Gewebes (insbesondere durch schräg auf die verflochtenen Fasern fallende Schräglasten). Infolgedessen führt die allmähliche Verschiebung des „Bauches“ (tieferer Teil des Segels) nach hinten zu einem ineffektiven Verbrauch von Windenergie, das Boot schwankt und die Zugkraft lässt nach.

Gegenwärtig beinhaltet die Technologie zur Herstellung von Polyestersegeln die Verarbeitung von Stoffen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen, hauptsächlich verschiedene Harze synthetischen Ursprungs, das Schneiden nach bestimmten Technologien, das Kombinieren von Polyester mit verschiedenen Verbundstoffen. Leider verhindert dies nicht die Dehnung des Segels, verlangsamt es aber. Rennboote leiden am meisten unter der Dehnung des Segels, da das Segel höheren Belastungen ausgesetzt ist. Die Segelkombination muss bei Rennbooten häufiger gewechselt werden als bei Freizeityachten, was alle Tricks zur Erhaltung der Segelqualität wirkungslos macht. In diesem Zusammenhang wurde ein neuer Segeltyp erfunden - ein Laminatsegel.

Laminat Segel

Diese Segel haben eine Verbundstruktur. Die Innenschicht des Gewebes besteht aus elastischen Fasern, wodurch es starken und langen Belastungen standhält, und der äußere Teil des Gewebes ist flexibel und sehr langlebig (Laminat), aus dem der Körper und das Profil des Segels genäht werden. Um es vor ultravioletter Strahlung, mechanischer Beschädigung und Feuchtigkeit zu schützen, wird manchmal eine Schicht elastischer Fasern auf ein solches Segel aufgetragen.

Diese Eigenschaft der Struktur des Gewebes ermöglicht es dem Segel, seine Wirksamkeit über viele Jahre hinweg nicht zu verlieren. Reduzieren Sie die negativen Auswirkungen von Wind, Sonne und Salzwasser. Solange die Laminatschicht intakt bleibt, bleiben die einzigartigen Eigenschaften des Segels erhalten. Ebenso kann ein Laminatsegel mit einem Laminatbodenbrett verglichen werden.

Bei der Herstellung eines Laminatsegels werden neben Polyester auch andere Materialien verwendet. Darüber hinaus hängen die besonderen Eigenschaften von Materialien, die ihre Vor- und Nachteile haben, auch vom gewählten Untergrund ab.

Aramide (oder aromatische Polyamide)

In den frühen 1970er Jahren wurden synthetische Fasern erfunden, die stark genug sind, um 2,5 bis 4 % zu dehnen, bevor sie brechen. Aramide sind beständig gegen hohe Temperaturen bis 4000, sowie gegen die chemische Einwirkung verschiedener Stoffe, selbst Salz- und Salpetersäure sind für sie unbedenklich. Aber es gibt einen großen Nachteil - Aramide sind schwach, bevor sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden. Ein Segel mit solchen Fasern wird schnell brüchig. Beim Segeln werden Aramide zu Fäden verdrillt und mit verschiedenen Spezialmischungen beschichtet.

Die derzeit beliebtesten Aramid-Gewebe sind:

Twaron® und Technora® – hergestellt von Teijin (Japan).

Kevlar® – hergestellt von DuPont (USA).

Das Gewicht von Segeln aus solchen Stoffen ist viel geringer als bei einfachen Polyestersegeln. Sie verschleißen weniger und behalten ihre nützlichen Eigenschaften. Gleichzeitig sind Stoffe knitter- und faltenanfällig sowie anfällig für die schädigende Wirkung des Sonnenlichts. Das Vorhandensein dieser negativen Faktoren führt zum Verlust der Eigenschaften der Fasern des Gewebes und es kollabiert.

Der Preis des Stoffes sowie der Einsatzort hängen von einer Reihe von Indikatoren ab (Gewicht, Dehnung, Elastizität). Für Hochgeschwindigkeitsyachten werden beispielsweise Stoffe mit erhöhter Anfangselastizität verwendet, wie Kevlar 49 und Twaron 2200. Technora-Gewebe ist haltbarer als Kevlar, obwohl es in den chemischen Komponenten sehr ähnlich ist. Bei UV-Strahlung geht diese Eigenschaft jedoch verloren. Ein Segel aus diesem Stoff ist mit einer schwarzen Masse überzogen, um es vor der Sonne zu schützen.

Ultra PE (oder ultrahochmolekulares Polyethylen)

Vor kurzem wurde es im Yachtsport eingesetzt, obwohl es Mitte der 50er Jahre des letzten Jahrhunderts entwickelt wurde. Eine solche Faser ist leicht UV-beständig, feuchtigkeitsbeständig und verträgt im Vergleich zu Aramidmaterialien auch problemlos die Einwirkungen der meisten Säuren und ist zudem leichter. Ultra PE ist 30-40% stärker als Aramidfasern und Kevlar und weniger dehnbar. Dieses Gewebe wird hauptsächlich von der amerikanischen Firma Allied Signal und ihrer Tochtergesellschaft Dyneema in Europa geliefert.

Spectra® / Dyneema® Materialien werden oft in Verbindung mit anderen Fasern im gleichen Segel verwendet und sind in ihren Eigenschaften dem vorherigen Material sehr ähnlich. Ultra PE ist knitter- und faltenbeständiger als Kevlar, hat keine Angst vor UV-Strahlen, ist aber weniger temperaturbeständig und zudem dehnbarer. Daher sind sie nicht für Rennboote geeignet.

PEN (oder Polyethylennaphtholat)

Verbesserung von konventionellem (PET) Kunststoff. Das aus dieser Faser hergestellte Gewebe ist viel besser als herkömmliches Polyester. Es ist das stärkste und dehnbarste und zudem sehr beständig gegen Säuren und Chemikalien. Im Vergleich zu Aramiden ist es weniger anfällig für die negativen Auswirkungen von UV-Strahlen, aber weniger dehnbar und weniger haltbar. Der große Vorteil ist der Preis eines PEN Segels. Der Yachtbesitzer kauft Segel mit guten Eigenschaften, besser als Polyestersegel, aber preislich rentabler als Aramidsegel.

Pentex® PEN-Gewebe stammt aus den USA, wird von Allied Signal hergestellt und ist bei bestimmten Rennbootmodellen (zum Beispiel One Design) weit verbreitet, wenn die Verwendung von Aramidfasersegeln aufgrund von Klassenregeln verboten ist.

LCP (oder Flüssigkristallpolymere)

In den 1980er Jahren erfunden. Sehr beständig gegen hohe Temperaturen, Säuren, Reagenzien, Chemikalien. Es ist aber auch erforderlich, das Gewebe zusätzlich vor UV-Strahlen zu schützen.

So ist beispielsweise ein Segel der deutschen Firma Hoechst aus Vectran-Gewebe fast so stark wie ein Kevlar (mittleres Modul), ist zudem dehnungsresistent, verträgt sehr gut Knicke und ist weniger reißanfällig.

Mylar

Bereits in den 1950er Jahren erfand das amerikanische Unternehmen DuPont eine synthetische Polyester-/Lavsan-Folie als Ersatz für Verpackungsfolien aus Kunststoff. 1955 wurde Mylar beim Nähen von Segeln verwendet.

Das Mylar-Segel hat sein Profil nicht verloren. Bei jeder Bewegung des Schiffes relativ zum Wind gab es eine vollständige Sicht, verformte sich nicht und verschlechterte sich nicht, wenn es UV-Strahlen und Wasser ausgesetzt war. Ein großer Nachteil war das ohrenbetäubende Klatschen, wenn das Schiff seine Position änderte. An einem heißen Tag "braten" Sie sozusagen den Steuermann, machen das Schwimmen zur Qual und erzeugen die Wirkung eines Treibhauses auf dem Deck. Und auch die technologischen Möglichkeiten, ein solches Segel aus verschiedenen Teilen zu kleben, haben seine Größe stark eingeschränkt. Die Stärke eines Mylar-Segels wird stark von der Dicke der Folie beeinflusst, die nicht bis ins Unendliche erhöht werden kann.

Heutzutage wird Mylar-Segel auf kleinen Yachten verwendet, aber auch Mylar-Folie wird in der Basis bei der Herstellung von laminierten Segeln für den Einsatz auf Segelyachten zum Hochseesegeln verwendet, in Kombination mit verschiedenen Aramidfasern, PEN-Fasern und Dacron-Gewebe. Die spezielle Anordnung der Mylarfäden in Richtung der zu erwartenden Belastungen macht die Segel nahezu verschleißfrei. Das Segel verliert fast nicht seine Form und wird normalerweise von professionellen Rennfahrern verwendet, da es ziemlich teuer ist. Verschiedene Reibungen an einem Teil des Bootsrumpfes sollten vermieden werden, da dies die Parsa beschädigen und vollständig deaktivieren kann.

Carbon (oder Kohlefaser)

Seine Fäden bestehen aus Kristallen, die aus Kohlenstoffatomen gebildet werden. Im Segelsport wurde dieses Material Ende des 20. Jahrhunderts verwendet, obwohl es im 19. Jahrhundert erfunden wurde. Die Erfinder haben es zu flexiblen Fäden gedreht, die bei der Herstellung von Segeln verwendet wurden. Beim America's Cup 1992 schnitten mit Kohlefaser laminierte Segel gut ab. Ihr Gewicht erwies sich als recht gering, während sie sich weniger dehnten als die aus Aramid und weniger anfällig für UV-Strahlung waren.

Aber solche Segel waren ziemlich teuer. Für ihre Vorteile musste man buchstäblich bezahlen. Der Preis überstieg bis zu 40% der Kosten von Aramidsegeln. Außerdem waren solche Segel empfindlicher gegenüber mechanischer Beanspruchung. Trotzdem verbessern Erfinder diese Fasern heute ständig, da das Material daraus am besten für Rennsegelboote geeignet ist. Beim Laminieren der Segel wird reines Carbon verwendet, sowie mit Aramidfasern kombiniert.

Segeleigenschaften

Die Eigenschaften der Stoffe, aus denen das Segel hergestellt wird, hängen auch von seinen Fähigkeiten ab. Die Hauptmerkmale von Stoffen, denen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte:

  • UV-Beständigkeit – Nutzungszeit, bis das Material bei Sonneneinstrahlung 50% seiner Festigkeit verliert
  • Zugfestigkeit – die Belastung, bei der eine Faser bricht
  • Die Kosten
  • Der Festigkeitsverlustkoeffizient – ist ein Prozentsatz der Anfangsfestigkeit, die Probe wird nacheinander 50 Mal in einem Winkel von 180° gebogen
  • Elastizität – zeigt die Fähigkeit eines Stoffes, seine Form nach einer Belastung wiederzuerlangen

Die Tabelle zeigt die Eigenschaften der Materialien zum besseren Vergleich:

Fasername
Elastizitätsmodul, g / den *
Zugfestigkeit, g / den *
Festigkeitsverlust,% Beständig gegen Sonneneinstrahlung, Monate Beständig gegen Sonneneinstrahlung, Monate
Nylon 20 7 - 9 0 3 7 - 8
Dacron 80 5 - 8 0 6 5 - 7
Pentex 250 9 0 4 24 - 40
Kevlar 29 460 24 25 3 48 - 75
Kevlar 49 520 24 30 3 60 - 100
Technora 574 27 20 2 50 - 80
Vectran 600 25 0 13
mit Laminierung
> 100
Spektren 1000 2200 35 0 12 60 - 90
Dyneema 1200 35 - 43 0 12 50 - 80
Kohlenstoff 1500 - 3000 10 - 24 35 - 100 Fast nicht betroffen > 100

Leider garantieren nicht alle hervorragenden Eigenschaften moderner Stoffe die erfolgreiche Nutzung der Windenergie. Auch der richtige Segelschnitt spielt eine wichtige Rolle.

Segel schneiden: verschiedene Möglichkeiten

Normalerweise besteht der Körper eines Segels aus Stoffbahnen (Stoffstücken), bestimmten Verbindungen. Die Segmente haben unterschiedliche Formen und Größen, auch ihre Lage auf dem Stoff relativ zueinander ist unterschiedlich. Die beliebtesten Schnittoptionen:

  • Vertikal schneiden. Die Paneele haben eine längliche Form und der Neigungswinkel zum Horizont ist größer. Diese Option ist aufgrund der geringeren Festigkeit des Segels mit diesem Schnitt am wenigsten beliebt. Diese Methode wird zum Nähen der Segel kleiner Yachten verwendet.
  • Horizontal schneiden. Die meisten Paneele sind langgestreckte Rechtecke und abgeschnittene Trapeze, die parallel zueinander stehen, und die Nähte sind fast horizontal.

Die Hauptvorteile des linearen Schneidens sind einfache Berechnungen, einfaches Gestalten und Nähen, dadurch wenig Abfall und wenige Nähte - auch die Nähkosten werden gesenkt.

Das Verhältnis zwischen dem Preis eines Segels und der Effizienz seiner Nutzung bleibt über längere Zeit optimal. Diesbezüglich verwenden die Besitzer von Kreuzfahrtyachten die horizontale Methode zum Schneiden, die heutzutage am beliebtesten ist. Leider kann diese Schneidemethode bei Laminatsegeln nicht verwendet werden. Für diese Art von Stoff wird ein radiales Schneideverfahren verwendet. Die Stoffzuschnitte haben im Allgemeinen eine langgestreckte Dreiecksform, ihre Spitzen sind an den Ecken des Segels gruppiert, während die Nähte entlang des Radius divergieren.

Die Schnittarten unterscheiden sich in der Anzahl der beim Schnitt verwendeten Ecken:

Vollradial

Schnitte weichen von einer (Schaufel-) Ecke ab. Dieser Schnitt ist für kleine Boote geeignet, die zum Küstensegeln verwendet werden. Ideal zum Einwickeln von Segeln in Masten sowie für konventionelle Reffen.

Biradial

An den Ecken mit den stärksten Belastungen laufen Stoffabschnitte mit ihren Spitzen zusammen. Die Vorderseite des Segels ist aus stärkeren Stoffen geschnitten. Es ist gut, diese Schnittart mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis von 2,5:1 zu verwenden, die bei hohen Windgeschwindigkeiten und großen Neigungswinkeln verwendet wird. Meistens ist es ein Hecksegel.

Triradial

Separat geschnittene Paneele werden durch Nähte verbunden, die aus 3 Ecken herauskommen. Daher wird es möglich, stärkere Materialien dort zu verwenden, wo die Belastung am stärksten ist, sodass die Last gleichmäßig über das Segel verteilt wird. Dies ist der beste Segelschnitt aus Laminatgeweben, da Kombinationen verschiedener Faserarten verwendet werden können, während die Gesamteffizienz des Segels erhöht wird, ohne sein Gewicht zu erhöhen. Mit einem Höhen-zu-Grund-Verhältnis von mehr als 2,5:1 ist diese Schnittart die optimalste und für Rennboote empfohlene.

Die Hauptvorteile von Segeln mit solchen Schnittarten werden berücksichtigt: die Fähigkeit, das Profil länger zu erhalten und effektiv zu nutzen, die Lasten werden gleichmäßiger verteilt, es ist möglich, mehrere Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften gleichzeitig zu verwenden. Aber es gibt auch negative Aspekte: Im Vergleich zu anderen Schneidemethoden sind solche Schnitte schwieriger zu markieren und zu sammeln, meist viele Nähte, und sie sind länger. Der Materialverbrauch wird unwirtschaftlicher. Preislich ist beispielsweise ein Triradialsegel 30-35% höher als Segel mit einfachen Schnittarten und ein Biradialsegel 10-15% höher bei gleicher Fläche.

Fassen wir einige der Ergebnisse zusammen. Lass uns ein Fazit ziehen

Sie sollten neuen Produkten und modischen Segelstoffen nicht hinterherlaufen, davon gibt es viele. Für eine Fahrtenyacht passt ein perfekt horizontal geschnittener Satz guter Polyestersegel, auch für lange Reisen werden Sie viele Jahre lang genug davon haben.

In Zukunft können beispielsweise zur Verbesserung Ihrer Garderobe Dacron-Segel erfolgreich durch PEN-Segel ersetzt werden, was Ihr Budget nicht wesentlich beeinträchtigt. Außerdem ist es in Ordnung, zwei oder mehr Segelsätze zu haben. Zum Beispiel eine für Renn- und eine für Familienkreuzfahrten.

Sie sammeln erfolgreiche Erfahrungen bei See- und Ozeanüberfahrten und möchten Ihre Geschwindigkeit steigern? Zeit, über Segel aus biradialem oder triradialem Laminat, Aramidgewebe oder Kohlenwasserstoffmaterialien nachzudenken. Vielleicht sind bereits neue Stoff- und Faserarten auf dem Markt erschienen? Die Häufigkeit neuer Produkte beträgt fast jährlich.

Das Wichtigste ist, dass der Erfolg von gemeisterten Fähigkeiten und geschickten, fleißigen Händen abhängt. Dies ermöglicht die effiziente Nutzung der Windenergie mit den gängigsten Segeln. Und die neueste Technologie hilft Ihnen dabei.

Discussion

To add a comment, please log in