| Fox 22 | |
|
Voor de voortstuwing kan een zeilboot niet zonder een stel goed gesneden zeilen. Maar hier staat de ontwikkeling ook niet stil. De laatste decennia hebben het ontwerpen van een zeilplan per computer en het toegepaste zeildoek een enorme ontwikkeling doorgemaakt. De resultaten hiervan waren tot voor kort slechts voorbehouden aan een selecte groep vermogende wedstrijdzeilers, maar komen steeds meer binnen het bereik van de toer en semi-wedstrijdzeiler met een minder rekbaar budget. Enkele jaren geleden was de keus niet zo moeilijk. Een Dacronzeil van geweven polyesterdoek was al een hele verbetering ten opzichte van de ‘oude’ katoenen zeilen. Maar toen kwamen de laminaat zeilen. Dit zijn zeer vormvaste materialen, uiteraard afhankelijk van de soort en de hoeveelheid versterkingsvezels. Nieuw ontwikkelde kunststof vezels zorgen voor vormbehoud en generen daarmee een wedstrijdlevensduur die langer is als die van Dacron.
Een zeil gemaakt van Dacron kan in principe in exact dezelfde vorm, snit en profiel gemaakt worden als een zeil gemaakt van het allernieuwste laminaatdoek. De grote verschillen zitten echter in de levensduur, hoe lang het zeil zijn optimale vorm behoudt en het te investeren bedrag. Als naast het toerzeilen ook het meedoen aan wedstrijden op de agenda staat, is het raadzaam om een sterker zeildoek te nemen voor de extra krachten die op het zeil werken.
De keuze van het zeil en zeildoek hangt dus af van een aantal factoren zoals de grootte van de boot, het doel dat je voor ogen hebt, de gewenste duurzaamheid, intensiteit van gebruik en het beschikbare budget. Om het juiste materiaal voor je zeilen te kiezen zal er dus een goede doekkeuze gemaakt moeten worden. Voor het gemak gaan we uit van twee hoofdgroepen.
Dacron is eigenlijk de merknaam van Dupont de Nemour die het product in 1959 heeft uitgevonden. Het doek bestaat uit de chemische stof Polyethylene terephthalate of wel PET, Polyester. Polyesterdoek is sindsdien constant veranderd van samenstellingen in weving en finishing. Het kent inmiddels vele soorten en types en wordt door diverse fabrikanten gemaakt. Geweven polyester zeildoek (Dacron) heeft, net als het laminaatdoek, de laatste jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt en wordt steeds verder geperfectioneerd. Het Dacron van nu is niet meer te vergelijken met het Dacron van enkele jaren geleden. Het doek wordt tegenwoordig geïmpregneerd met polyesterhars of voorzien van een polyurethaan coating. Coaten geeft een hardere finish en een vormvaster zeil. Bij wedstrijdzeilen wordt minder zwaar getild aan gebruiksvriendelijkheid, waardoor Dacron zeer hard gefinished kan worden. Door de harde finish moeten ze na het zeilen wel opgerold worden. We weten inmiddels dat het steeds langer duurt voor de vervorming toeslaat, maar ook dat Dacron heel lang meegaat. Zeilen van 15 jaar oud zijn geen uitzondering. Na zo'n lange periode intensief gebruik is de vormvastheid natuurlijk verre van optimaal, maar het doek valt niet uit elkaar. Het kan het nog steeds gebruikt worden. De prestaties laten natuurlijk wel te wensen over.
Tegenwoordig wordt Dacron geweven van hoge kwaliteit garens. De kwaliteit is afhankelijk van het soort en aantal garens dat gebruikt wordt voor het weefsel. Bij ketingsterk doek werkt dit omgekeerd. Ook hier kronkelen tijdens het krimpen ketting- en inslagdraad in elkaar. Door daarbij zwaardere kettingdraden te kiezen gaan deze minder makkelijk in de bocht, ze blijven rechter. Hierdoor zal kettingsterk doek in de richting van de kettingdraad minder rek vertonen. De grootste krachten mogen hier best in die richting werken. Samengevat kunnen we stellen dat de fijnheid van het weefsel dus bepalend is voor de vormvastheid van het zeil op langere termijn. Een zeildoek dat met fijne garens wordt geweven is van nature vormvaster dan een doek uit dikkere garens. Dit zeil heeft dus minder nabewerkingen nodig en zal op termijn minder snel vervormen. Een dik doek van dunne garens lijkt daarbij het optimum. Toch moet een zeil niet te zwaar worden. Dat belemmert immers de hanteerbaarheid bij hijsen en strijken. Het alternatief is een Dacrondoek met rekvrije vezels zoals ingeweven Pentax. Dankzij de rekvrije vezels kan het doek lichter worden uitgevoerd. Bij goedkope Dacron zeilen zal niet de technische levensduur bepalend zijn maar de vormvastheid ervan. Redelijk snel zal het zeil de vorm van een zakdoek aannemen. Dacron zeilen worden geweven, nog steeds volgens het aloude principe van schering en inslag. In de richting van de schering/ketting- en inslagdraden is het doek daarbij sterk en ook in diagonale richting heeft het weefsel al enige vormvastheid. Na het weven krijgt elk zeildoek een aantal nabewerkingen (finish) waardoor duurzaamheid en prestaties verbeteren. Eerst wordt het weefsel gereinigd. Hierna wordt het doek thermisch gefixeerd.(verwarmd) Het weefsel krimpt dan circa 10%, waardoor een dichter en stabieler weefsel ontstaat. Ketting- en inslagdraden kronkelen daarbij in elkaar. Vervolgens wordt het doek gekalandreerd.)* Onder hoge druk en hoge temperatuur wordt melaminehars geïmpregneerd en in de filamenten van het zeildoek gewalst. Door deze nabewerkingen is het zeildoek nu winddicht, vormvaster, gladder, sterker en wat harder geworden. Bovendien is het nu beter bestand tegen UV straling, vocht, verkleuring en schimmels. )* Het woord kalander stamt af van het middeleeuwse Latijnse woord calendra dat een verbastering is van het Griekse woord κύλινδρος (cilinder) in het Latijn. Het is een machine die bestaat uit twee of meer walsen of cilinders die in nauw contact met elkaar staan en vaak verwarmd worden. Tussen de walsen wordt katoen, linnen, Dacron en andere stoffen gevoerd om een afgewerkt en glad oppervlak aan de stoffen te geven. Het proces maakt de vezels vlak en verwijdert oneffenheden en geeft bovendien een glans aan het oppervlak. Opbergen Dacron zeilen:
Zonlicht is niet goed voor het Dracon, laminaat of Nylon geweven zeildoek. De ultraviolette(UV)gevoeligheid van de vezels verkleint de levensduur van het zeil. Mylarfolie in laminaatzeildoek wordt door weersinvloeden (UV) harder, waardoor de folie na verloop van tijd kan breken. Dek in de haven je grootzeil zo snel mogelijk af met een ruime huik. Dit niet alleen tegen de ultraviolet stralen, maar ook om het zeil tegen de luchtvervuiling te beschermen. Laat de voorzeilen in de haven nooit aan het voorstag. Vouw ze, indien mogelijk op het dek op of stouw ze losjes in de zeilzak. Tegenwoordig is op tachtig procent van de zeilboten een rolfokinstallatie geïnstalleerd. Bij een rolfok blijft in opgerolde toestand nog een deel van het achterlijk en onderlijk zichtbaar. Daar gaat door de inwerking van UV-straling de afbraak van het dacrondoek, laminaat of nylondoek gewoon verder. Om dit te ondervangen hebben rolfokken daarom vaak een zo genoemde UV-strook. Deze is met een 100% UV blokkerende film uitgerust en biedt zo in opgerolde toestand bescherming tegen UV-stralen. Maar beter is een rolfokhoes aan te schaffen en de rolfok op deze manier te beschermen tegen UV-stralen en de weersinvloeden. Er hoeft dan ook geen UV-strook meer aangebracht te worden op de fok, wat de zeilkwaliteit van de fok weer ten goede komt.
Het was de Amerikaanse zeilmaker North Sails die in 1992 de laminaatzeilen onder de naam 3DL introduceerde. Doek kan je dit materiaal nauwelijks meer noemen: eerder hightech folie, met geplakte vezels in de richting van de krachten. Een laminaatdoek is uit verschillende componenten opgebouwd. Het is dus een combinatie van een legsel van garens (o.a. Pentex, Technora, Kevlar, Twaron en Dyneema) en Mylar-film. De garens liggen zo geordend dat ze de krachten op het zeil het best kunnen opvangen. Zo komen de garens samen bij de hoeken waar de krachten het grootst zijn. In het midden liggen ze verder uit elkaar. Maak je gebruik van Technora (koolstofvezels) dan krijgt het zeil een donkere kleur, wie liever gele zeilen wil bestelt de Kevlar (aramide) variant. Alle laminaten gebruiken Mylar-film om het doek diagonaal te versterken en de garens te verbinden. Deze folie voorkomt diagonale vervorming. Een legsel van bijvoorbeeld polyester- of Kevlargarens, de scrim, zorgt voor de ketting en voor de sterkte in de hoofdrichting. Twee lagen licht polyester weefsel (Tafetta) aan de buitenkant bieden bescherming tegen schavielen en klapperen en geven het doek een wat traditioneler uiterlijk. Een coating er tussen beschermt tegen UV-straling. Een racing-laminaat kent twee lagen Mylar-film met daartussen een scrim en geen Tafetta beplakking. Bijna alle zeilproducenten sluiten een weefsel tussen de films in dat ze scrim noemen. Een open geweven gaas van bijvoorbeeld aramide dat extra sterkte en stabiliteit meegeeft aan het laminaat. Scrim is een combinatie van vezels en een folielaag die het geheel opsluit. Bij de opbouw van de scrim worden vezels door de doekleverancier als zodanig georiënteerd dat de vezels ook bij een zeilsnit met horizontale banen toch in de goede richting wijzen. Scrim neemt secundaire en plaatselijke optredende aerodynamische krachten op én krachten die niet in de richting van de tapes lopen;
Laminaatzeilen worden gefabriceerd op speciale tafels of mallen. De mal is even groot als het zeil en heeft precies de gewenste vorm. Grote stukken van scrim voorziene polyethyleenfilms worden in banen gesneden als zou het gaan om een cross-cut zeil. De zijden die aan elkaar worden gelijmd zijn rond waardoor er een filmzeil met bolling ontstaat. Broadseeming heet deze werkwijze. Om het geheel de nodige vormvastheid en sterkte mee te geven, worden er vezels volgens een door de zeilmaker bepaald patroon op de film gelegd. Op de polyethyleenfilms is een lijmlaag aangebracht zodat de vezels tijdens het productieproces op hun plek blijven. De latzakken worden op hun plek tussen de films gelegd. Dat heeft als voordeel dat ze er later niet opgenaaid hoeven te worden en de lat zowel over stuurboord, als over bakboord dezelfde curve maakt. Dan wordt de film en garens in een vacuümzak geschoven, die zorgt dat de lagen met een druk van één bar tegen elkaar worden gedrukt. Tegelijkertijd zorgt een computer gestuurde warmtelamp ervoor dat elk deel van het zeil tot 120° Celsius wordt verwarmd, zodat de films en de vezels ertussen tot één geheel versmelten of geplet om de lucht eruit te krijgen. Daarna krijgt het zeil een periode de tijd om af te koelen en uit te harden. Pas daarna is het zeil klaar voor afwerking. De zeilmakers werken ze verder af door de lijken er aan te zetten en te voorzien van versterkte ogen. Sommige producenten van laminaatzeilen gebruiken in plaats van een warmtelamp, die van buiten het zeil verwarmd, grote ovens om meer controle te hebben over de temperatuur tijdens het laminatieproces. Met name op plekken waar veel vezels op elkaar liggen, bijvoorbeeld in de hoeken, geeft deze methode een beter resultaat. Er zijn maar een paar plaatsen ter wereld waar deze zeilen worden gemaakt.
Alle laminaten gebruiken Mylar-film om het doek diagonaal te versterken en de garens te verbinden. Als Mylar-film kreukelt dan krimpt het. Een laminaatzeil verliest meestal niet zijn vorm door rek maar omdat de Mylar-film krimpt. Het kreukelen ontstaat in het dagelijks gebruik van het zeil door vouwen en klapperen. De krimp is niet gelijkmatig over het hele zeil verdeeld, waardoor het zeil vervormd. Mylarfolie in laminaatzeildoek wordt door weersinvloeden (UV) harder waardoor de folie na verloop van tijd kan breken. Omdat Mylar-film geen lucht doorlaat drogen opgerolde zeilen slecht, waardoor ze gevoeliger zijn voor schimmels en kunnen verkleuren. Bij extreem hoge diagonale belasting kan de Mylarfolie permanent opgerekt worden (kruip). Delaminatie kan het gevolg zijn. De lagen waaruit het zeil is opgebouwd laten dan van elkaar los. Bij toepassing in rolgrootzeilen en reefgenua’s is dit risico het grootst. Door het oprollen, maar ook wanneer bij een gedeeltelijk ingerold zeil de schoothoek onvoldoende wordt bijgesteld. Delaminatie is meestal niet te repareren. De versterkende garens worden niet meer op hun plaats gehouden en het zeil verliest zijn vorm en stevigheid.
Een ander bekend probleem bij laminaatzeilen is de UV-gevoeligheid van de vezels. Daarom is het wenselijk dat laminaatzeilen met een 100% UV blokkerende film worden uitgerust. Technisch is het mogelijk deze UV-blockers tijdens het lamineerproces te gebruiken. Het geeft de mogelijkheid om een absoluut UV bestendig laminaat te produceren, zonder hierbij concessies te doen aan de zeileigenschappen van het zeil. Ook de speciale lijmsoorten waarmee de vezels worden behandeld, zorgen voor extra UV-bestendigheid.
In traditioneel geweven zeildoek buigt de kettingdraad zich in een golfvorm onder en over de inslagdraad. De inslagdraad ligt recht terwijl de ketting er tussendoor is geweven. De inslag is dus stabieler dan de ketting. Hierdoor is een geweven polyester zeildoek minder geschikt voor de verwerking in een radiaal zeil. Het minst vervormt Dacron bij belastingen dwars op de baan. Daarom wordt Dacron eigenlijk alleen met de banen loodrecht op het achterlijk (cross-cut) toegepast. Cross-cut is eenvoudiger te maken en dus goedkoper. Met de huidige hoge kwaliteit Dacrons heeft tri-radiaal maken nadelen. De sterkte van het materiaal zit in de horizontale banen. Ga je nu veel smalle banen aan elkaar stikken, dan komt er extra rek in het zeil op al deze naden, waardoor het zeil uiteindelijk dus boller wordt dan bij een cross-cut. Daarom is het op een kleinere boot (tot ca. 28 ft.) ongebruikelijk bij Dacron zeilen tri-radiaal toe te passen. Dan laminaat. In de huidige laminaatdoeken die hiervoor worden gebruikt lopen de vezels in lengte, breedte en meerdere diagonale richtingen. De zeilmaker ontwerpt een patroon van hoogwaardige vezels dat overeenkomt met de krachtlijnen in het zeil, van hoek naar hoek en van reefpunt naar reefpunt. Op plekken waar de krachten het grootst zijn, bijvoorbeeld in de hoeken en langs de lijken, ontwerpt hij een dikker vezelpatroon. Op plekken waar nauwelijks krachten worden uitgeoefend, bijvoorbeeld in het midden van het zeil, komen weinig vezels. Deze vezels vangen dus alle krachten op. Wat bij Dacron de wijze van snijden (tri-radiaal) moet doen, wordt hier dus door de vezels gedaan. Daarom zie je laminaatzeilen, ook op grotere boten, veelal tri-radiaal gesneden. Dacron daarentegen: op kleinere boten radiaal, maar alleen op grotere boten tri-radiaal. Hebben laminaat zeilen dan geen nut op een kleinere boot? Natuurlijk wel!
Eén van de laatste ontwikkelingen om de levensduur van laminaatzeilen te verbeteren was het aanbrengen van een dubbelzijdige Taffetalaag. De Taffetafilm wordt op beide kanten van het zeil aangebracht en geeft het inwendige filmlaminaat stabiliteit en beschermt tegelijkertijd over het gehele oppervlakte de kern tegen schavielen van het zeil tegen bijvoorbeeld zalingen en de preekstoel. Deze voordelen zijn voor veel zeilers zeer belangrijk en daarom kiezen ze ook vaak zeilen met een dubbelzijdige Taffetabescherming.
Door nieuwe productietechnieken is het mogelijk om maar één laag van het geoptimaliseerde Taffeta in de kern van de laminaatconstructie (DuraCore) te verwerken. Het materiaal in de kern van het laminaat dient als een anker voor de daarop volgende lagen en geeft daarmee stabiliteit en duurzaamheid aan het zeil, die tot nu toe alleen maar door een dubbelzijdige Taffeta gewaarborgd kon worden.
Waarom laten coaten?Veel zeilen, met name laminaatzeilen, hebben last van schimmels, algen en vervuild water. Hiervoor zijn twee redenen:
Inmiddels zijn er een aantal producten (impregneermiddelen) op de markt die geen gevaar voor delamineren van de zeilen opleveren. Ze tasten gebruikte tapes en stikwerk niet aan en hebben een anti schimmel- en algenformule, waar door de kans op schimmelvorming afneemt. Ze zijn op waterbasis (milieuvriendelijk).
Zijn laminaat zeilen de oplossing voor de zeiler met wedstrijd aspiraties? In hoofdlijnen kan gezegd worden dat laminaat zeilen vormvaster en lichter zijn. Ze gaan iets minder lang mee dan Dacron zeilen. Dus de keuze is tussen een stukje snelheid en hoogte (minder rek = vlakkere zeilen = meer hoogte) of een iets duurzamer zeil. Hiermee bedoelen we de duur waarin het zeil zijn maximale potentieel aan snelheid nog heeft.
Een belangrijke vraag bij het kiezen van het juiste laminaat is de vraag; hoe duurzaam wil je het hebben? Veel voorkomende materialen zijn op dit moment Dyneema/Spectra, aramide, koolstof en Pentax. Pentax is best sterk, redelijk rekvrij, niet echt gevoelig voor vouwen en behoorlijk UV-bestendig. Voor velen is Pentax een goede keuze. Aramide is minder duurzaam, maar sterker en vormvaster dan Pentax. In combinatie met UV-filters kan het ook in cruising laminaten worden toegepast. In combinatie met een rol(fok)systeem heeft het bovendien minder te maken met veroudering door vouwen. Dyneema/Spectra is een echte supervezel. Het heeft één groot nadeel: bij langdurige belasting vervormt het. Dit is te compenseren door meer vezels per vierkante meter toe te passen. Koolstof is ook een geweldige vezel. Het grootste nadeel is dat het slecht tegen vouwen kan. Liever rollen dus.
Als indicatie: een grootzeil van 50m² kost circa € 8.500,- en een spinnaker (polyester) van 100m² zo'n 5.000 euro. Een grootzeil van een VO70 is rond de 175m² en de spinnakers rond de 500 m². Een klein rekensommetje leert dat zo'n grootzeil op een VO70 minstens 30.000,- zal kosten en een spinnaker zo rond de 25.000,- euro.
Gescheurde laminaatzeilen zijn prima te repareren. Het plastic dat de garens op zijn plaats houdt is erg glad en het oppervlak is daarom ideaal om te lijmen. Door er een stuk zelfklevend plastic of folie op te lijmen is een scheur simpel te repareren. Hierbij verschilt laminaat van Dacron. Dacron doek heeft deze eigenschappen niet. Het oppervlak van de geweven vezels bevat relatief veel lucht, waardoor er minder plakkend oppervlak is. Leg het zeil zo uit dat de gescheurde einden tegen elkaar liggen. Maak het Mylar rond de scheur schoon met een sopje. Het is niet nodig te ontvetten met thinner. Knip een sticker en neem een ruime marge, zodat er een groot plakkend oppervlak is.
Laminaten gaan, mits goed behandelt, qua vormvastheid een stuk langer mee dan Dacron. TIPS voor een lange levensduur van laminaatzeilen:
Een gewaagde stelling is dat het merendeel van de toerzeilers misschien toch beter af is met Dacron, want een laminaatzeil doet een grotere aanslag op je portemonnee. Leg je het accent op cruisen en de levensduur, dan is een Dacron groot- en voorzeil nog steeds een ijzersterke keus. Laminaatzeilen zijn dertig tot veertig procent duurder dan zeilen van Dacron en slijten nog harder ook. Veel doeksoorten en baanpatronen zijn helemaal niet voor jouw boot geschikt of schieten hun doel voorbij. Laminaatzeilen laten een stalen knikspant toerjacht echt niet sneller varen. Maar laten we wel even relativeren. De duurste sportkleding wordt volgens wetenschappelijk onderzoek ook niet in de sportschool gedragen, maar voor de TV in een luie stoel. En laminaatzeilen zijn wel stoer en snel.
Het Dacron zeil gaat lang mee, maar het zal zijn optimale vorm in de loop der jaren geleidelijk aan gaan verliezen. Je komt dan nog steeds waar je wilt, het duurt alleen ietsje langer. Het zeil blijft heel, maar in de loop der jaren gaat het je opvallen dat de bolling, net als bij de buurvrouw, op andere plaatsen gaat zitten dan waar die vroeger zat, zoals een zeilmaker het plastisch verwoord op zijn site. De levensduur van een zeil geproduceerd uit een laminaat hangt sterk af van de wijze waarop het wordt gebruikt en zal gemiddeld tussen de vier en zeven jaar liggen. Hou er wel rekening mee dat een grootzeil langer meegaat dan een overlappende genua. De keuze wordt bepaald door welke van de genoemde argumenten het zwaarst telt. |