В течение тысячелетий люди использовали в такелажном деле лишь натуральные растительные волокна. Прогресс современной науки позволил всего лишь за несколько десятилетий перейти к массовому и преимущественному использованию синтетических волокон, равноценных растительным и даже превосходящих последние по своим качествам. Химическая промышленность вырабатывает из нефти, угля или природного газа исходное для данного производства сырье – неорганические соединения, структуру которых образуют мелкие молекулы, имеющие небольшой удельный вес. Это сырье путем полимеризации перерабатывают в так называемые полимеры: искусственные смолы, различные пластмассы. Меньшая часть этой продукции после дальнейшей обработки становится пригодной для прядения, т. е. превращается в синтетическое волокно.
Существуют четыре основных материала, используемых для изготовления синтетических тросов: полиамид, полиэфир, полиэтилен и полипропилен, встречающиеся под различными товарными названиями.
Тросы изготовляют тремя способами. Многонитевые тросы плетут из пряжи, состоящей из тонких нитей, диаметр которых не превышает 0,1 мм. Такие тросы мягкие и гибкие. Мононитевые – из вытянутых непрерывных нитей диаметром более 0,1 мм – более жесткие с твердой и блестящей поверхностью. Многопленочные тросы сплетают из тонких пленочных нитей-полос.
Полиамид, РА, амидпласт (найлон-66, перлон, энкалон, бринайлон, антрон, селон, рилсан). Найлон, впервые получен В.Каротерсом в 1934 г. в США на заводе фирмы Дюпон. Изобретение зарегистрировано в 1938 г. Название этого материала стало видовым, так как вскоре другим ученым удалось получить новые соединения: найлон-6, найлон-707 и т. д. Применять нейлоновые тросы начали в период второй мировой войны. На таких тросах буксировали транспортные планеры во время авиадесантных операций. В настоящее время толстые найлоновые тросы используют повсеместно при буксировке как в портах, так и в открытом море, а также в качестве швартовных концов. На китобойных судах используют найлоновые гарпунные лини, превосходящие по качеству снасти из других материалов, применявшихся раньше. Найлоновые снасти получили широкое распространение в водных видах спорта и рыболовстве. Рыбаки-промысловики используют найлоновые буксируемые рыболовные снасти, найлоновые переметы для ловли лосося, а также найлоновые сети. Для этих целей найлон является оптимальным материалом, так как он гибкий, прочный и почти незаметен в воде. Выпускают также эластичные найлоновые снасти. Они растягиваются на 30% длины и возвращаются к первоначальным размерам после снятия нагрузки. Эластичность имеет значение при лове китов и буксировке, но при этом увеличивается степень риска. Если сильно натянутый найлоновый трос рвется, то он сжимается, как гигантский резиновый жгут, и устремляется к месту крепления с огромной силой, что может привести к несчастному случаю.
Для изготовления тросов синтетическое сырье вытягивается в тонкие гладкие нити, длина которых нередко равна длине всего троса. Торговое название получаемого таким способом материала – мононитевый (монофильный) найлоновый шелк. Тонкие снасти, плетеные лини делают из нитевой пряжи. Поверхность такого пряденого найлона (филаментного) немного ворсистая, напоминающая поверхность хлопковых снастей. В торговле этот материал встречается под названием "шерстеподобный найлон" или "найлоновая шерсть". Этот материал сохраняет все свойства найлона, кроме прочности (см. табл. 1 и 2). Трехпрядный или иной сплетенный шерстеподобный найлон удобнее в работе, чем мононитевый. На таких тросах удобно вязать узлы и сплесни, как из снастей, изготовленных из обычных материалов. Тросы из найлонового шелка очень скользкие, поэтому узлы, сплесни и другие виды соединений должны выполняться с особой тщательностью. Труднее всего обращаться с тонкими рыболовными лесами, представляющими собой непрерывную вытянутую нить.
По прочности найлоновые тросы приблизительно в три раза превосходят манильские тросы высшего качества и примерно в 10 раз тросы из кокоса, несмотря на то, что вес их меньше. Большое значение это имеет для морских буксировок, где буксирные манильские тросы диаметром 38,1 см могут быть заменены найлоновыми диаметром 25,4 см.
Найлоновые тросы не впитывают воду. Найлон не гниет и не преет. С него легко смывается грязь, нет необходимости его протирать перед упаковкой. Температура плавления найлона-66 265°С, найлона-6 215°С, но повреждения бывают и при более низких температурах. Поэтому найлоновые тросы нельзя хранить на теплых поверхностях или на палубах, обшитых железными листами, предварительно не укрыв бухты чехлом. При низких температурах найлоновые тросы становятся жестче, но при обычных они неизменно гибкие и мягкие. Кроме буксировочных, швартовных концов и гарпунных линей из найлона изготовляют грузовые стропы и сетки, а также многопрядные якорные канаты.
Полиэстер, РЕТР, линейный этиленгликольтере-фталатпласт. Термопласт, температура плавления 260°С. Торговые названия: терилен (Англия, Италия, Финляндия), диолен/тревар (ФРГ), полиэстер (Нидерланды), грисутен (ГДР), теторон (Япония), дакрон (США и Турция), тергаль (Франция и Испания), тезил (ЧССР).
Полиэстеровые снасти в настоящее время являются самыми распространенными в парусном спорте. Как и найлон, полиэстер выпускают как в виде коротковолнистой шерстеподобной пряжи с мягкой поверхностью, так и тонкого непрерывного полиэстерового шелка. Полиэстер уступает найлону в эластичности, но сравнительно мало изнашивается. Для бегучего такелажа выпускают трехпрядные или сплетенные косицей из восьми прядей тросы, плотно свитые, гибкие, не изменяющие форму даже при значительной влажности. Для шкотов изготовляют соответствующие тросы, например в 16-прядной оплетке, с сердечником из прямого шелка или с плетеным сердечником. Также выпускают тросы с двойной оплеткой, причем внешняя оплетка служит для предохранения троса от износа. Тросы для шкотов генуэзских стакселей большой площади имеют самую плотную свивку, их используют также в качестве грузовых стропов. Восьмипрядные сплетенные косицей тросы используют для легких парусов. Швартовые концы для яхт и яликов делают из самого прочного найлона или полиэстера. Специальный линь из прямого полиэстерного шелка, покрытого полиэтиленоподобным материалом, используется прежде всего как спасательный конец. Линь снабжен наконечником из нержавеющей стали. Для линя диаметром 7 мм разрывное усилие составляет около 5 кН.
Для парусного спорта выпускают синтетическую парусную ткань прежде всего из полиэстера. Как правило, ширина полотнища равна 91,5 см. Существует несколько разновидностей такого материала, различающихся по весу – от 180 до 320 г/кв.м. Для спинакеров выпускают особую тонкую найлоновую парусную ткань весом 48 г 1 кв.м.
Полиэтен, HDPE, этенпласт, HD, политен (ранее назывался полиэтилен). Термопласт, температура плавления около 180°С. Волокно выпускают только мононитевым. Из него получают долговечные снасти с гладкой поверхностью. Разрывное усилие этих тросов в 1,5 раза больше, чем манильских, для влажных тросов – в 1,7 раза. Полиэтен не тонет в воде, поэтому его удобно использовать при швартовке: многонитевый – для подъема тяжелых грузов, а трехпрядный или сплетенный из восьми прядей – для более легких грузов.
Полипропен, РР, пропенпласт, полипропилен, мераклон. Полипропен получен в 1955 г. профессорами Г.Натта (Италия) и К.Циглером (ФРГ). Оба ученых удостоены в 1963 г. Нобелевской премии за свои заслуги в области химии. Температура плавления полипропена около 165°С.
Широкое применение на судах получили грубые швартовные тросы из полипропена. Многопрядный трос (см. рис. 4) из непрерывного волокна по прочности почти вдвое превышает соответствующий манильский трос. Трехпрядные или сплетенные косицей тросы отличаются низкой стоимостью и используются повсеместно.
Широко применяются также тросы из пленочного полипропена с плоскими волокнами из тонкой пленки. Разрывное усилие у таких материалов более высокое. Пленочный полипропен не тонет, что в значительной степени облегчает работы при швартовке и буксировке. Мокрый трос сохраняет свою прочность и гибкость. Однако пленочный полипропен быстро изнашивается, поэтому рекомендуется предварительно осматривать утки, кнехты, лебедки и устранять на них острые ребра и выступы, защищать трущиеся участки троса каким-либо способом. Для временного покрытия лучше всего пригодны кожа, парусина или пластмассовые шланги.
Синтетические волокна сделали возможным применение совершенно новых цветовых обозначений на тросах. В настоящее время имеются средства, с помощью которых пряди или нити могут быть окрашены в различные цвета.
Синтетические волокна легко различаются по следующим признакам. Если образец не тонет в воде, значит он изготовлен из полиэтена, если тонет, то это либо полиамид, либо полиэфир. Образцы подвергают также воздействию открытого огня. Если при сгорании дым идет темный и образец плавится, то это полиэфир, если он плавится без изменения окраски, то это полиамид, полипропен или полиэтен. Если образец смочить 90%-ным фенолом или 85%-ной муравьиной кислотой (несколько капель на стеклышке) и волокно растворится, то это полиамид, если образец не растворится – полиэфир; если не растворится и сохранит гибкость – полипропен или полиэтен. Неокрашенный найлоновый трос имеет между прядями светлую окраску, трос из полиэфирного шелка отличается большим металлическим блеском.