Polipropylen nie jest znany jako najsilniejsze włókno w świecie lin.
Unosi się na wodzie i jest niedrogi, jednak jego reputacja pod względem wytrzymałości na rozciąganie jest skromna.
Co się dzieje, gdy faktycznie przetestujesz skręcaną linę polipropylenową 8mm do punktu zerwania?
Średnia wytrzymałość na zerwanie tej skręcanej liny polipropylenowej 8mm wynosi 10,57 kN (1 077 kg), zmierzona w 5 testach.
Jest to wynik szczególnie wysoki jak na ten materiał i tę średnicę.
Lina polipropylenowa skręcana 8mm: średnia wytrzymałość na zerwanie 10,57 kN (1 077 kg), najwyższy wynik 11,08 kN, najniższy 9,69 kN. Wyjątkowo wytrzymała jak na ten materiał.
Nie nadaje się do zastosowań związanych z obciążeniami bezpieczeństwa ani do długotrwałego narażenia na działanie promieniowania UV.
Najlepszy wybór do tymczasowych, lekkich zastosowań oraz tam, gdzie wymagana jest lina unosząca się na wodzie.
Czym jest ta lina?
Lina wykonana jest z polipropylenu (PP), jednego z najlżejszych włókien syntetycznych. Polipropylen ma mniejszą gęstość niż woda, co oznacza, że lina unosi się na powierzchni.
Sprawia to, że jest przydatna w sytuacjach, w których pływająca lina stanowi zaletę, na przykład przy rekreacji wodnej, rybołówstwie lub jako pływająca linka bariery na wodzie.
Konstrukcja jest skręcana — określana również jako lina skręcana lub skrętkowa. W konstrukcji skręcanej kilka skrętek (w tym przypadku 3) jest nawijanych wokół siebie.
Nadaje to linie charakterystyczny spiralny wzór. Lina skręcana jest stosunkowo prosta do splatania.
Typowe zastosowania liny polipropylenowej obejmują: tymczasowe bariery, rolnictwo, użytek ogrodowy, pakowanie, pływające liny sygnalizacyjne oraz zastosowania ogólne, gdzie nie występuje obciążenie bezpieczeństwa.
Jest to tania, dostępna lina do zastosowań, w których długotrwała trwałość nie jest wymagana.
Metoda testowania
Testy zostały przeprowadzone na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej z zaciskami przeznaczonymi do lin, przystosowanymi do pomiaru bez wykonywania splotów.
Prędkość testu wynosiła 20 mm/s.
Wykonano 5 indywidualnych testów na tym samym produkcie. Przed rozpoczęciem każdego testu nie stosowano wstępnego naprężenia.
Wyniki nie zostały skorygowane o współczynnik wytrzymałości węzła ani inne czynniki redukcyjne — lina została umieszczona bezpośrednio w zaciskach i rozciągnięta do zerwania.
Wyniki
Średnia wytrzymałość na zerwanie w 5 testach wynosi 10,57 kN (1 077 kg). Najwyższa zmierzona wartość wyniosła 11,08 kN, najniższa 9,69 kN.
Rozrzut między najwyższą a najniższą wartością wynosi 1,39 kN, co jest stosunkowo spójnym wynikiem dla liny skręcanej tego typu.
Charakterystyczną cechą wyników testów jest sposób zerwania. W 4 z 5 testów lina nie zerwała się całkowicie: jedna skrętka pozostała nienaruszona po tym, jak pozostałe uległy zerwaniu.
Jest to typowe dla konstrukcji skręcanych, w których skrętki nie ulegają zerwaniu jednocześnie, lecz kolejno po sobie.
Jedynie w piątym teście nastąpiły 4 zerwania i lina rozdzieliła się całkowicie. Ma to wpływ na wynik pomiaru: zarejestrowana wytrzymałość na zerwanie to punkt, w którym maszyna rejestruje maksymalną siłę, jednak pozostała skrętka przez krótki czas utrzymuje naprężenie.
W praktyce oznacza to, że skręcana lina poddana przeciążeniu ulega zniszczeniu stopniowo, a nie nagle — co jest zarówno widoczne, jak i słyszalne.
Zmierzona średnia 10,57 kN stanowi wartość odniesienia dla tego konkretnego produktu i średnicy.
Porównanie z innymi linami 8mm
Co oznacza 10,57 kN w kontekście? Poniżej znajduje się porównanie z innymi linami 8mm przetestowanymi przez Prorope:
- poliestrowa rdzeń-oplot — pleciona 32-skrętkowa: 9,38 kN
-
ppmf 2 rdzenie z luźnych włókien, konstrukcja rdzeń-oplot: 8,51 kN
Skręcana lina polipropylenowa 8mm osiąga wynik 10,57 kN, przewyższając obie porównywane liny. Jest to wynik godny uwagi, biorąc pod uwagę reputację polipropylenu jako materiału o niższej wytrzymałości.
Wyjaśnienie leży częściowo w konstrukcji skręcanej: lina skręcana ma zazwyczaj wyższy współczynnik efektywności przy grubszej przędzy i może przekraczać oczekiwania przy określonych średnicach, wyłącznie w oparciu o rodzaj materiału.
Kiedy ta lina sprawdza się najlepiej?
Lina ta najlepiej nadaje się do tymczasowych zastosowań, w których istotna jest masa i pływalność. W szczególności:
- Pływające liny bariery na wodzie — polipropylen nie tonie
- Tymczasowe bariery na zewnątrz przez krótkie okresy
- Rolnictwo i ogrodnictwo — niski koszt, lekka, łatwa w obsłudze
- Pakowanie i wiązanie lekkich ładunków
- Tory przeszkód, gdzie połączenie odporności na ścieranie i kosztów stanowi optymalny kompromis
Przy obciążeniu roboczym z współczynnikiem bezpieczeństwa 5:1 (standardowym dla ogólnych zastosowań dźwigowych bez klasyfikacji bezpieczeństwa) obciążenie robocze wyniosłoby około 2,11 kN (215 kg).
W zastosowaniach, w których bezpieczeństwo ludzi jest zagrożone, obowiązuje współczynnik 10:1 lub wyższy — w takim przypadku lina ta nie jest właściwym wyborem (patrz Ograniczenia).
Ograniczenia
Polipropylen charakteryzuje się najniższą odpornością na promieniowanie UV spośród wszystkich włókien syntetycznych. Długotrwałe narażenie na działanie słońca powoduje znaczną degradację materiału — zarówno pod względem wytrzymałości na rozciąganie, jak i odporności na ścieranie. Polipropylen nie nadaje się do stałych zastosowań na zewnątrz.
- Degradacja pod wpływem UV: przy stałej instalacji na zewnątrz wytrzymałość zauważalnie spada w ciągu jednego sezonu
- Nie nadaje się do zastosowań związanych z bezpieczeństwem: brak atestów do indywidualnej ochrony przed upadkiem
- Niska odporność na ścieranie: polipropylen ściera się szybciej niż poliester podczas prowadzenia po ostrych krawędziach
- Pełzanie pod obciążeniem: polipropylen wykazuje pełzanie przy długotrwałym obciążeniu statycznym, nawet w normalnych temperaturach
- Niższa wytrzymałość na zerwanie niż poliester przy tej samej średnicy w konstrukcjach plecionych — wysoki wynik uzyskany tutaj jest częściowo zależny od konstrukcji
- Konstrukcja skręcana: większe wydłużenie niż w przypadku liny plecionej; mniej odpowiednia do zastosowań wymagających minimalnego rozciągania
Alternatywy
W przypadku zastosowań wymagających wyższej wytrzymałości na zerwanie, lepszej odporności na UV lub certyfikacji, odpowiednie są następujące alternatywy:
- Sznurek poliestrowy średnica 0,8mm. Różne kolory. (0,8mm, za metr, niebieski) — poliester charakteryzuje się lepszą odpornością na UV, mniejszym pełzaniem i traci mniej niż 5% wytrzymałości na zerwanie w stanie mokrym. Nadaje się do stałych zastosowań na zewnątrz.
- Lina nylonowa pleciona (poliamidowa) (8mm, cena za metr, biały) — nylon oferuje największe wydłużenie (20–35% przy zerwaniu) i dlatego najlepiej nadaje się do zastosowań pochłaniających uderzenia, takich jak liny amortyzujące i liny holownicze. Uwaga: nylon traci 10–15% wytrzymałości na zerwanie w stanie mokrym.
Podsumowanie
Skręcana lina polipropylenowa 8mm osiąga średnią wytrzymałość na zerwanie wynoszącą 10,57 kN (1 077 kg) — wynik szczególnie wysoki jak na ten materiał.
Najlepiej nadaje się do tymczasowych, lekkich zastosowań, w których pływalność jest istotnym czynnikiem — takich jak pływające liny sygnalizacyjne, ogrodnictwo i krótkotrwałe bariery.
Sposób zerwania obserwowany podczas testów — z jedną skrętką pozostającą nietkniętą w 4 z 5 przypadków — potwierdza stopniowy charakter zniszczenia liny skręcanej, co w praktyce zapewnia pewne wizualne ostrzeżenie przed przeciążeniem.
Do stałych zastosowań na zewnątrz, obciążeń bezpieczeństwa lub sytuacji związanych z długotrwałym narażeniem na promieniowanie UV lina ta nie jest właściwym wyborem.
Test ten przeprowadził Otto Tromm, który po jego zakończeniu był nadal nieco zaskoczony, że lina polipropylenowa przewyższyła trzy liny poliestrowe tej sam