La tela para velas es una tela que se utiliza para fabricar velas. Puede estar hecho de una variedad de materiales, incluidas fibras naturales como lino , cáñamo o algodón en diversas formas de lonas para velas , y fibras sintéticas como nailon , poliéster , aramidas y fibras de carbono en diversos tejidos, hilados y moldeados. textiles.
Los barcos vikingos utilizaban lana como tela para velas. La tela se tejía de tres maneras, según la localidad y la tradición: tejido tafetán con hilos individuales uno encima y otro debajo del otro, sarga de tres ejes con dos hilos encima y debajo de cada hilo transversal, y sarga de cuatro ejes con Hilo entretejido con dos hilos a la vez en cualquier dirección. Ésta fue la práctica desde el siglo XI al XIV. [1]
Doek significa tela en holandés , y evolucionó hasta convertirse en la palabra inglesa "duck" en referencia a la lona de la vela. El pato se hacía típicamente de algodón o lino (lino), con cierto uso de cáñamo . Estas fibras naturales tienen poca resistencia a la putrefacción, a la luz ultravioleta y a la absorción de agua. El lino es más resistente, pero el algodón es más ligero. El lino fue la fibra tradicional de las velas hasta que fue suplantado por el algodón durante el siglo XIX. Al principio el algodón se utilizaba por necesidad en Estados Unidos al ser autóctono y el suministro de lino se interrumpía periódicamente por guerras como la Guerra de 1812 , durante la cual la demanda de lonas para velas para uso militar era alta. A medida que el tamaño de las velas creció, el lino se volvió demasiado pesado para ser práctico, por lo que el algodón se hizo más popular. El algodón no reemplazó sustancialmente al lino en todo el mundo hasta el final de la era de la vela ; sin embargo, en algunos casos se prefirió la resistencia del lino para algunos tipos de velas. No fue hasta finales del siglo XX que las fibras naturales fueron reemplazadas por sintéticas en el uso generalizado. La lona de algodón todavía se utiliza para ropa deportiva, tapicería y cortinas. El ancho tradicional de la lona para velas de algodón cardado en los EE. UU. era de 58 cm (23 pulgadas), mientras que el estándar británico era de 61 cm (24 pulgadas). [2]
Los wa proa de las Islas Carolinas utilizaban tradicionalmente esteras de pandanus como tela para velas. [3]
Las características de una vela se deben al diseño, la construcción y los atributos de las fibras que se tejen para formar la tela de la vela. Las siguientes secciones analizan los atributos de las fibras suponiendo un buen diseño y una construcción cuidadosa. Según Mahr, hay seis factores clave a la hora de evaluar la idoneidad de una fibra para tejer una tela para velas: [4]
No existe una solución perfecta ya que en la mayoría de los casos el aumento de un atributo generalmente resulta en la disminución del atractivo de otro. La reducción del estiramiento generalmente también reduce la flexibilidad, lo que provoca una compensación entre rendimiento y durabilidad. Resolver ambos problemas generalmente hace que el precio esté fuera de rango para la mayoría de los navegantes.
El nailon se utiliza en los spinnakers debido a su peso ligero, alta resistencia a la tracción, resistencia superior a la abrasión y flexibilidad. Sin embargo, tiene un módulo bajo, lo que permite que se estire demasiado para que sea adecuado para velas de ceñida. El nailon es más susceptible a los rayos UV y a la degradación química que los poliésteres y sus propiedades físicas pueden cambiar debido a la absorción de humedad.
El tereftalato de polietileno , el tipo más común de poliéster , es la fibra más utilizada en la lona para velas; También se le conoce comúnmente con la marca Dacron. El PET tiene una excelente resiliencia, alta resistencia a la abrasión, alta resistencia a los rayos UV, alta resistencia a la flexión y bajo costo. La baja absorbencia permite que la fibra se seque rápidamente. El PET ha sido reemplazado por fibras más fuertes para las aplicaciones de carreras más serias, pero sigue siendo la tela para velas más popular debido a su precio más bajo y su alta durabilidad. Dacron es la marca de la fibra de alto módulo Tipo 52 de Dupont fabricada específicamente para tela para velas. Allied Signal ha producido una fibra llamada poliéster 1W70 que tiene una tenacidad un 27% mayor que el Dacron. Otros nombres comerciales incluyen Terylene, Tetoron, Trevira y Diolen.
PEN ( naftalato de polietileno ), comúnmente conocido por el nombre comercial de Honeywell "Pentex", es otro tipo de fibra de poliéster, que se estira sólo un 40% más que las fibras de PET estándar, pero aproximadamente el doble que Kevlar 29. Debido a que solo se encoge alrededor de un La tercera parte de un buen PET, el PEN no se puede tejer con tanta fuerza; por lo tanto, el PEN tejido debe impregnarse con resina, lo que hace que las velas sean propensas a sufrir daños debido a un uso y manipulación inadecuados. PEN es más adecuado para fabricar telas para velas laminadas, donde las fibras se colocan rectas para mayor resistencia y se unen a láminas de película para mayor estabilidad (por ejemplo, película de PET a menudo denominada por uno de sus nombres comerciales Mylar), o como capa exterior de tafetán de un laminado, protegiendo una película de PET. Los laminados PEN son una alternativa económica para velas de mayor rendimiento.
Kevlar , una fibra de aramida , se ha convertido en la fibra predominante para las velas de regata desde que fue introducida por DuPont en 1971. Es más resistente, tiene una mayor relación resistencia-peso que el acero y tiene un módulo cinco veces mayor que el PET. y aproximadamente el doble que PEN. Hay dos tipos populares de Kevlar: Tipo 29 y Tipo 49; este último tiene un módulo inicial un 50% más alto que el Tipo 29 pero una menor pérdida de flexión. DuPont ha desarrollado los tipos 129, 149 y 159 con módulos más altos, pero estos han tenido poco uso en velas, ya que generalmente a medida que aumenta el módulo, disminuye la resistencia a la flexión. DuPont ha introducido recientemente Kevlar Edge, una fibra desarrollada específicamente para velas con un 25% más de resistencia a la flexión y un módulo más alto que el Kevlar 49. El Kevlar, junto con otras fibras de aramida, tiene poca resistencia a los rayos UV (el Kevlar pierde fuerza aproximadamente el doble de rápido a la luz del sol que PET) y rápida pérdida de fuerza al flexionar, doblar y azotar. Una flagelación mínima y un manejo cuidadoso pueden prolongar enormemente la vida útil de una vela de Kevlar.
Technora es una aramida producida en Japón por Teijin , tiene un módulo de resistencia ligeramente menor que el Kevlar 29 pero una resistencia ligeramente mayor a la fatiga por flexión. La menor resistencia a los rayos UV de la fibra se mejora al teñir de negro la fibra naturalmente dorada. Technora se utiliza con mayor frecuencia como soporte al bies (X-ply) en telas para velas laminadas.
Twaron es una aramida producida en los Países Bajos por Teijin y es química y físicamente similar al Kevlar de DuPont. Twaron HM (alto módulo) tiene propiedades de estiramiento similares a las de Kevlar 49, mayor resistencia a la tracción y mejor resistencia a los rayos UV. Twaron SM es similar al Kevlar 29. Al igual que el Kevlar, la fibra es de un color dorado brillante.
Spectra es un polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE) fabricado por Honeywell , que ofrece una resistencia superior a los rayos UV (a la par del PET), números de módulo inicial muy altos (solo superados por la fibra de carbono de alto módulo), resistencia a la rotura superior y alta resistencia a la flexión. Sin embargo, también exhibe un alargamiento permanente y continuo bajo una carga sostenida (también conocido como fluencia). Esto da como resultado un cambio de forma a medida que la vela envejece. Debido a esto, Spectra solo se utiliza en spinnakers en embarcaciones de alto rendimiento donde las velas se reemplazan periódicamente.
Equivalente a Spectra, Dyneema es una fibra extremadamente resistente producida por la empresa holandesa DSM . Los fabricantes europeos de telas para velas lo utilizan a menudo, está disponible en una variedad más amplia de tamaños de hilo que Spectra y su popularidad está creciendo. Dyneema DSK78 estableció un nuevo estándar que combina la típica relación alta resistencia-peso, excelente baja elasticidad, abrasión y resistencia a los rayos UV, pero agregó un rendimiento de fluencia tres veces mejor en comparación con Dyneema SK75 y casi dos veces mejor que Dyneema SK90.
Hoechst Celanese produce polietileno Certran similar a Spectra, con aproximadamente la mitad del módulo nominal de Spectra. Tiene propiedades similares a Spectra, incluida una resistencia superior a la fatiga por flexión y la degradación por rayos UV, pero también presenta fluencia.
PBO (Poli(p-fenileno-2,6-benzobisoxazol)) es un polímero de cristal líquido desarrollado por Toyobo, con sede en Japón, bajo el nombre comercial Zylon . Es una fibra de oro con un módulo inicial significativamente mayor que el de otros hilos de alto módulo, incluidas las aramidas. Entre las propiedades deseables del PBO se encuentran una alta estabilidad térmica, baja fluencia, alta resistencia química, alta resistencia al corte y a la abrasión y excelente resistencia al estiramiento después de plegados repetidos. El PBO también es bastante flexible y tiene un tacto suave. Pero los PBO tienen poca resistencia tanto a los rayos UV como a la luz visible.
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Vectran es un LCP ( polímero de cristal líquido ) de alto rendimiento a base de poliéster producido por Ticona. Es de color dorado natural y tiene un módulo similar al Kevlar 29, pero pierde menos fuerza con la flexión. Esto supone una ventaja en aplicaciones de resistencia y para velas de crucero donde la durabilidad es clave. Las ventajas adicionales de la fibra Vectran son una fluencia del 0,02 % al 30 % de la carga máxima después de 10 000 horas, alta resistencia química y a la abrasión y alta resistencia a la tracción. La resistencia a los rayos UV es inferior a la del PET y el PEN, pero la degradación se estabiliza después de aproximadamente 400 horas de exposición, mientras que las aramidas y los espectros continúan degradándose.
La fibra de carbono es una fibra sintética de alto módulo hecha de átomos de carbono. Prácticamente no se ve afectado por la exposición a los rayos UV y proporciona una elasticidad excepcionalmente baja. Las variantes pueden equilibrarse a lo largo de un continuo desde frágiles sin estiramiento hasta extrema durabilidad/flexibilidad con solo un poco más de estiramiento que las velas de aramida.
La tela para velas de hilo sencillo peinado en títulos altos se utiliza para velas de spinnaker y de proa. El recuento suele ser de 148 por 160 y la tela tiene un acabado de 100 cm (40 pulgadas) de ancho con una relación longitud-masa de aproximadamente 13,10 m/kg (6 1 ⁄ 2 yd/lb). [2] La calidad y el peso del tejido pueden ser más críticos que la elección de las fibras, ya que un tejido deficiente puede provocar una gran elasticidad y una mala forma de la vela. El peso se describe en onzas, por ejemplo "un paño de 8 onzas". Esto significa que un área de 72 cm × 91 cm ( 28+1 ⁄ 2 pulg. × 36 pulg.) pesa 230 g (8 oz).
La tela para velas se teje en dos formas: equilibrada y desequilibrada. Los hilos en una tela equilibrada tienen el mismo diámetro y peso a lo largo (la "urdimbre") y a lo ancho de la tela (el "relleno"). Desequilibrado significa que se utiliza un hilo más pesado en una dirección. La mayoría de las velas modernas son "cruzadas", que es una técnica desequilibrada en la que los hilos más pesados se encuentran en el relleno. Esto permite que mayores cargas irradien desde el puño de escota (esquina inferior trasera) a lo largo de la baluma (borde trasero). Esto es especialmente cierto en el caso de las velas mayores y los foques de vertiente elevada.
Las telas para velas tejidas tienen un problema inherente con la resistencia al estiramiento. En un tejido, los hilos de urdimbre y relleno pasan uno encima del otro. A medida que se aplica la carga, los hilos intentan enderezarse, lo que da como resultado que la tela se estire, lo que comúnmente se conoce como "rizado". Las fibras que son resistentes al estiramiento no se pueden tejer con tanta fuerza como fibras más flexibles como el PET, por lo que la tela se ve más afectada por el rizado.
Las películas son un material en láminas delgadas extruidas a partir de polímeros sintéticos y generalmente se usan junto con telas tejidas en un laminado (consulte los laminados a continuación).
La película de PET es la película más común utilizada en telas para velas laminadas. Es una versión extruida y orientada biaxialmente de fibra de PET. En Estados Unidos y Gran Bretaña, los nombres comerciales más conocidos son Mylar y Melinex.
La película PEN es una versión extruida y orientada biaxialmente de la fibra PEN. Así como la fibra PEN es más fuerte que la fibra PET, la película PEN es más fuerte que la película PET. Sin embargo, la película PEN rara vez se utiliza en estilos de lonas para velas estándar porque se encoge más rápidamente que el PET, es menos resistente al abuso y reduce la vida útil de la vela.
Las hebras se combinan a partir de fibras; Frecuentemente se trata de bandas o cintas planas estrechas de material de alta resistencia. La malla es un tejido suelto o una red de hebras, generalmente unidas donde se cruzan para mantener el patrón de cuadrícula. Los hilos y las mallas se utilizan para fortalecer o reforzar la tela para velas (consulte los laminados a continuación).
En la década de 1970, los fabricantes de velas comenzaron a laminar múltiples materiales con diferentes características para crear sinergias entre las cualidades de cada uno. El uso de láminas de PET o PEN reduce el estiramiento en todas las direcciones, donde los tejidos son más eficientes en la dirección de los hilos. La laminación también permite que las fibras se coloquen en caminos rectos e ininterrumpidos. Hay cuatro estilos de construcción principales:
La película se intercala entre dos capas de tafetán tejido ; la película proporciona la mayor resistencia al estiramiento y el tafetán mejora la resistencia al desgarro y la abrasión. Las versiones de alta gama de este método utilizan tafetán tejido Spectra o Kevlar. En algunos estilos más nuevos, también se colocan hilos de aramida fuera de hilo en el laminado. En algunos casos se elimina la segunda capa de tafetán para ahorrar costes y peso.
En esta construcción, se intercala una malla o hebras (insertos) entre las capas de película. Por lo tanto, los miembros que soportan carga se colocan derechos, lo que maximiza el alto módulo de las fibras, donde un material tejido tendrá cierta elasticidad inherente al tejido. Laminar película a película alrededor de los hilos crea una unión muy fuerte y confiable, lo que reduce la cantidad de adhesivo necesario. En telas de alta calidad, las hebras o cañamazo se tensan durante el proceso de laminación.
Los inconvenientes son: la película no es tan resistente a la abrasión ni a la flexión como un tejido, no protege las fibras estructurales de los rayos UV. En algunos casos se añade protección UV.
A la película sobre película se le añade un tejido con alta protección contra los rayos UV y la abrasión. Combina lo mejor de lo anterior, pero es costoso, pesado y rígido. Este es un método atractivo para combinar fibras de alto módulo con poca resistencia a los rayos UV.
Tejidos en ambos lados de una malla sin la capa de película. El problema es conseguir suficiente hilo de alto módulo en el sándwich y aún así poder conseguir una buena unión, porque las telas diferentes a menudo no se unen bien. Esta técnica es más experimental que práctica, pero puede dar resultados con el tiempo.
En 1973, todas las canoas de
Satawal
utilizaban velas
de dacrón
cosidas por los propios hombres. La mayoría de las canoas carolinas habían utilizado lonas adquiridas durante la presencia japonesa en las islas. La gente de Satawal, sin embargo, se mostró reacia a abandonar las engorrosas velas
pandanus
, probablemente porque las canoas y los viajes estaban incluidos en el elaborado sistema de tabú precristiano. El cristianismo se apoderó de Satawal durante las décadas posteriores a la Segunda Guerra Mundial, y los isleños utilizaron entonces lienzos. Cuando Gary Mount y yo, como voluntarios del Cuerpo de Paz, demostramos la evidente superioridad del dacrón sobre la lona con sólo una muestra cuadrada de 4 pulgadas, los hombres acordaron comprar velas para las canoas de la isla. A medida que se corrió la voz sobre la superioridad del dacrón, los pueblos de
Ifalik
,
Elato
,
Woleai
,
Pulusuk
,
Pulap
y
Puluwat
han equipado al menos una canoa en cada isla con dacrón.