Zeilmaterialen

Zeilen worden gemaakt van allerlei verschillende materialen met hun eigen voor- en nadelen. Dit varieert van katoen tot dacron en de verschillende soorten laminaten. De dikte van de weefsels wordt aangegeven op verschillende manieren nl. gram per m^2, ounces per square yard (UK) of ounces per sailmakers yard (US) in de verhouding 42,8:1,26:1.

Katoen

Katoen wordt tegenwoordig nog maar zeer zelden gebruikt voor zeilen. Het rekt namelijk zeer sterk, neemt veel water op en is gevoelig voor rot. De voornaamste reden om het te gebruiken is authenticiteit op een traditioneel zeilschip.

Nylon

Nylon is de handelsnaam voor polyamide. Nylon doek wordt eigenlijk alleen gebruikt voor spinnakers vanwege de relatief grote rek in vergelijking met andere materialen. Voor aandewindse zeilen is dit een nadeel omdat hier de vorm erg belangrijk is. Voor spinnakers geldt dit veel minder en is meer rek juist prettig omdat hierdoor de belasting bij het plotseling volvallen van de spinnaker beter verdeeld wordt.

Dacron

Dacron is een geregistreerd handelsmerk van Dupont voor gewoven polyesterdoek. Het gaat hierbij om hetzelfde polyester als in bijvoorbeeld fleecetruien en PET flessen en dus een andere polyester dan het type dat voor boten gebruikt wordt. Dacron is zeer UV bestendig en afhankelijk van de uitvoering (zie onder) behoorlijk goed bestand tegen klapperen. De nadelen zijn dat het relatief veel rekt (zowel tijdelijk als permanent) en het vrij zwaar is. Dacron kan op 2 manieren gemaakt worden. Er kunnen polyester garens geimpregneerd worden met hars die vervolgens tot een weefsel gewoven worden of er kunnen gewone garens gebruikt worden waarbij het weefsel achteraf geimpregneerd wordt. In beide gevallen ondergaat het weefsel vervolgens een warmtebehandeling die de hars doet uitharden en de garens doet krimpen waardoor een compact en stijf weefsel ontstaat. Het achteraf geimpregneerde weefsel is aanzienlijk stijver en vormvaster, maar zodra de harslaag versleten is verliest het snel zijn vorm. De harslaag slijt vrij snel (met name door klapperen) en gaat daarom maar een zeer beperkt aantal wedstrijden mee. Dit type doek wordt dan ook vooral gebruikt voor wedstrijden en is goed te herkennen aan het karakteristieke geluid dat het maakt als het klappert. Dit soort zeilen wordt voornamelijk gebruikt voor oudere klassen omdat de klasseregels daar moderne laminaten verbieden omdat ze niet traditioneel zijn of omdat ze vroeger duurder waren en de regels nooit gewijzigd zijn. Het weefsel met de geimpregneerde garens is het type dat bij Euros overal gebruikt wordt. Dit is weliswaar niet erg vormvast en heeft relatief veel rek, maar het is zowel goedkoper als duurzamer dan laminaten. Door deze eigenschappen voer eigenlijk elke toerboot met dit type zeildoek, en zie je pas de laatste jaren met de daling in prijs van laminaten dat er toerboten met laminaten varen. Dacronweefsel bestaat uit kettingdraden (warp yarns) en inslagdraden (weft/fill yarns). De kettingdraden zijn de draden die opgespannen zijn in het weefgetouw en de inslagdraad is de draad die heen en weer gehaald wordt tussen de ketting draden door. Hierdoor kunnen de inslagdraden strakker op elkaar zitten dan de kettingdraden en ontstaat een doek dat stijver is in de inslagrichting dan in de kettingrichting (weft/fill oriented). Een zeil wordt het sterktst belast in verticale richting (parallel aan het achterlijk) doordat dit verreweg het langste is en daardoor er een grote kracht nodig is om het strak te krijgen. Dit verklaart waarom dacron zeilen horizontaal gesneden (om precies te zijn, haaks op het achterlijk) zijn (cross cut), aangezien de stijfste richting van het doek dan het zwaarst belast wordt. Omdat er geen garens diagonaal lopen hebben weefsels dus relatief veel rek in deze richtingen. Dit is een van de redenen dat bij stijvere vezels weefsels toch niet gebruikelijk zijn. De verminderde rek van de betere vezel zou niet volledig uit de verf komen, en het prijsverschil met een laminaat is niet groot genoeg om een goede optie te zijn. Er zijn ook wel warp oriented weefsels verkrijgbaar voor radiaal gesneden dacron zeilen, maar deze worden slechts zeer weinig toegepast.

Laminaat

Laminaten zijn eigenlijk altijd op dezelfde manier opgebouwd: twee lagen mylar folie met daartussen verschillende vezels die de krachten opvangen. De grote verscheidenheid in laminaten zit hem in de verschillende vezelmaterialen en de manieren waarop het lamimaat gemaakt wordt en uiteindelijk verwerkt wordt tot een zeil. Laminaten zijn stijver, vormvaster en lichter dan weefsels, maar afhankelijk van de gebruikte vezel wel minder UV bestendig dan Dacron. Daarnaast heeft de mylar folie de neiging om te krimpen als het veel klappert en verzwakken de plekken die veel klapperen dusdanig dat deze heel makkelijk gaan scheuren. Laminaat zeilen zijn dus vrij lang vormvast en gaan vervolgens vrij snel stuk. Dacron weefsel is veel minder lang vormvast, maar gaat daarna nog heel lang mee.

Materialen

Een grote verscheidenheid aan materialen wordt verwerkt in zeilen, waarvan een groot aantal ook gebruikt wordt voor lijnen. Vaak worden ook verschillende materialen gecombineerd om de juiste eigenschappen te verkrijgen. De bekendste materialen zijn:

• Pentex. De goedkoopste vezel. Behoorlijk UV bestendig en nog relatief duurzaam, maar niet zo stijf en vormvast als duurdere vezels. Budget keuze dus. Veel klassen staan alleen Pentex laminaten toe om de kosten binnen de perken te houden maar toch te profiteren van de voordelen van laminaten.
• Kevlar. Duurdere vezel, hoge stijfheid, niet zo UV bestendig maar wel vrij goed bestand tegen klapperen.
• Carbon. Duurdere vezel, zeer hoge stijfheid, praktisch ongevoelig voor UV maar de vezels breken erg snel. Kan dus erg slecht tegen klapperen en moet netjes opgeborgen worden.
• Dyneema/Spectra. Duurder dan pentex maar goedkoper dan kevlar en carbon. Behoorlijk UV bestendig en goed bestand tegen klapperen. Heeft echter last van kruip (permanente rek bij langdurige zware belasting). Wordt vooral gebruikt voor cruising laminaten.

Mylar zonder vezels wordt voor kleine bootjes en surfplanken nog wel eens toegepast, maar is niet geschikt voor grotere boten. Bij UV gevoelige vezels wordt het mylar vaak behandeld met een coating die UV weert. Het mylar is dan niet kleurloos maar heeft een tint.

Laminaatopbouw

Laminaten kunnen net als weefsels op rol geleverd worden met alle vezels op een specifieke (maar wel constante) manier uitgelijnd. Hieruit worden dan panelen gesneden die net als bij weefsels aan elkaar gemaakt worden tot 1 zeil. Vroeger werden hier alleen radiale gesneden zeilen mee gemaakt, maar tegenwoordig zijn horizontaal gesneden zeilen erg populair als een wat goedkopere optie (minder snijverliezen en minder naden) met weinig verlies in prestaties. De duurste laminaten worden op een wat hippere manier gemaakt. Hierbij wordt een laag mylarfolie aangebracht op een mal die de vorm heeft van het uiteindelijke zeil. Hierop worden vervolgens de met hars doordrenkte vezels aangebracht in een vooraf berekend patroon om zo goed mogelijk alle krachten op te vangen. De vezelbanen hoeven hierbij niet onderbroken te worden zoals bij panelen en kunnen geoptimaliseerd worden voor elk individueel zeil. Hierna wordt de tweede laag mylar aangebracht en wordt het met behulp van warmte tot 1 geheel verlijmd. Dit type zeil zie je veel op grote dure wedstrijdboten.

Toerlaminaten worden vaak uitgevoerd met een enkele of dubbele Taffeta. Hierbij wordt aan 1 of beide zijden van het zeil een beschermlaag van dun (dacron?) weefsel aangebracht. Hierdoor lijkt het alsof het een dacron zeil is, maar als je er doorheen kijkt kan je vaak de vezelbanen zien lopen.