Budowa kajaków i kanadyjek, podstawy reperacji

---

Budowa kajaków i kanadyjek, podstawy reperacji

---

Historia

Historia ,,przodków" współczesnych kajaków sięga około 5 tysięcy lat. W tym długim okresie czasu obydwoje ,,protoplastów", a więc kajak eskimoski (dokładnie mówiąc istnieją dwa ,,typy" kajaka eskimoskiego -- kajak plemion z okolic Grenlandii i bajdarka Aleutów -- różniące się pewnymi szczegółami konstrukcji) i indiańskie canoe z kory brzozowej zostały udoskonalone osiągając formę optymalną z punktu widzenia ich użytkowników. Oczywiście biorąc pod uwagę ograniczenia wynikające z dostępnych technologii wytwarzania (materiały i narzędzia). Na przykład współcześni Eskimosi kryją swoje kajaki nie skórą fok, lecz brezentem i używają wodoodpornych klejów, a nie wyschnietej krwi karibu czy wywaru z kości. Nie jest więc dziwne, że cała nowoczesna technika wywarła stosunkowo niewielki wpływ na kształt tych łodzi. Mam tu oczywiście na myśli kajaki morskie i otwarte kanadyjki. Trudno szukać eskimoskich analogii do np. sportowych slalomowych kajaków górskich, ale Eskimosi nie uprawiali tego hobby.
Pierwszego istotnego przełomu dokonali John MacGregor i współcześni mu budowniczowie kajaków, którzy zdecydowali się przejąć tradycyjny kształt łodzi, ale użyć do jej budowy europejskiej technologii. Kajak Rob Roy, wykonany przez MacGregora w 1865 roku, miał drewnianą konstrukcję z klepkowym poszyciem kładzionym na zakładkę. Interesujący jest fakt, że względy transportowe od początku wpływały na formę kajaków: drugi kajak MacGregora, Rob Roy II był krótszy niż pierwszy (4.27m zamiast 4.57m) -- wydaje się, że było to związane z długością ówczesnych przedziałów bagażowych -- 15 stóp czyli 4.57m.

Poszycie kładzione na zakładkę i na styk


W latach 90-tych osiemnastego wieku w USA pojawiły się konstrukcje otwartych kanadyjek z poszyciem kładzionym na styk a następnie obciąganym płótnem, które uszczelniano i malowano. Ta forma łodzi przetrwała do dziś, z tym, że płótno zastąpiono cienkim laminatem poliestrowym.
Po pierwszej wojnie światowej pojawiły się na rynku kleje wodoodporne, które umożliwiły budowę kajaków o szkielecie drewnianym (najczęściej z wodoodpornej sklejki), obciąganym mocnym, impregnowanym płótnem.
Podobną konstrukcję miały pierwsze kajaki składane, które w początkach naszego wieku pojawiły się w Niemczech. Zyskały one wielu zwolenników i utrzymały swą popularność do dzisiaj -- oczywiście po licznych ulepszeniach, wynikających z wprowadzania nowych materiałów.
W latach 50-tych pojawiły się w USA kanadyjki wykonane ze stopów aluminium. Postęp technologiczny, związany głównie z przemysłem lotniczym w czasie II Wojny Światowej, wprowadził na rynek dural, który został wykorzystany przez firmę Grumman Aircraft Company do produkcji pierwszych takich kanadyjek. W latach 50-tych i 60-tych były to najbardziej popularne kanadyjki w USA. Są produkowane do dzisiaj.
Kolejny ważny przełom w budowie łodzi nastąpił w latach sześćdziesiątych wraz z wprowadzeniem laminatów. Dopiero one pozwoliły na radykalne odejście od tradycyjnych kształtów. Ich liczne zalety, omówione dokładniej w następnych rozdziałach, były przyczyną wyparcia na margines innych materiałów. Na rynku pozostały oczywiście, ze względu na swą specyfikę, kajaki składane.
Ostatnia, jak dotąd, ,,rewolucja'' w dziedzinie konstrukcji kajaków wiąże się z wprowadzeniem na rynek polietylenu i miała miejsce w latach 80-tych.

Drewno

Ten tradycyjny materiał jest wciąż jeszcze używany do produkcji wyczynowych kajaków regatowych i otwartych kanadyjek. Decydują o tym takie zalety drewna jak sztywność (mająca bardzo korzystny wpływ na szybkość) i stosunkowo duża odporność zmęczeniowa (tzn. wytrzymałość na wielokrotne obciążenia) oraz mała przewodność cieplna.
Drewniane kajaki regatowe wytwarzane są na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na sklejaniu na styk długich, wąskich listew o grubości takiej, jak skorupa łodzi (ok. 6 mm). Używa się do tego wodoodpornych klejów formując kształt łodzi przez prasowanie na zimno. Gotową skorupę pokrywa się fornirem lub, częściej, cienką warstwą laminatu, w celu uzyskania gładkiej powierzchni zewnętrznej.
Druga metoda polega na formowaniu kadłuba z wąskich (ok. 50 mm szerokości) pasów cienkiego forniru. Stosuje się trzy lub więcej warstw, kładzionych kolejno na krzyż. Całą konstrukcje utrzymuje się w specjalnych uchwytach tak długo, aż klej zwiąże. Ta metoda umożliwia w zasadzie budowę lżejszych kajaków choć zależy to oczywiście od liczby warstw forniru.

Rodzaje kadłubów drewnianych


Takie łodzie ciągle jeszcze dominują w najważniejszych regatach kajakowych. Ich konstruowanie było przez dekady zdominowane przez jednego projektanta -- Duńczyka Jorgena Samsona. Są wytwarzane tylko w dwóch wytórniach (według British Canoe Union Canoeing Handbook, compiled by Ray Rowe, BCU, 1989) w Danii.
Otwarte kanadyjki drewniane produkowane są w kilku firmach amerykańskich. Są one stosunkowo drogie i delikatne, ale znajdują nabywców dzięki swej wysokiej jakości, estetyce i właśnie wysokiej cenie. Nie sądzę, żeby rozpowszechniły się w Polsce. W USA jest też popularne samodzielne wytwarzanie kajaków drewnianych (lub drewniano-laminatowych). Dla wielu osób podróżowanie samodzielnie wykonanym kajakiem jest jedyną ,,pełną'' formą kajakarstwa. Wiele firm zajmuje się dostarczaniem planów i materiałów do budowy łodzi dla majsterkowiczów.
W Polsce wytwarzaniem takich łodzi zajmują się tylko pojedynczy hobbyści. Osobiście słyszałem o jednym warsztacie szkolnym klubu Beaver River Canoe Club przy I L.O. w Jeleniej Górze, w którym budowano drewniane kanadyjki używane następnie na szkolnych spływach po rzekach nizinnych. Członkowie tego klubu budowali te łodzie pod kierunkiem pana Janusza Łokaja według pochodzących z lat pięćdziesiątych projektów Mieczysława Plucińskiego z Gdyni.
Muszę tu jeszcze omówić tak zwane ,,dykciaki'' czyli drewniane kajaki przeznaczone do turystyki nizinnej, ciągle jeszcze używane i (zapewne) wytwarzane w naszym kraju. Konstrukcja tych kajaków składa się z drewnianego szkieletu wręgowo-podłużnicowego i pokrycia wykonanego ze sklejki (lepsza wersja) lub dykty (gorsza wersja). Drewniana konstrukcja jest uszczelniona szpachlówką i zaimpregnowana farbą. Taki kajak jest stosunkowo ciężki, mało pakowny, mało zwrotny, niezbyt szybki i podatny na uszkodzenia. Wady te rekompensowała dawniej niska cena. Obecnie dykciaki wychodzą z użycia i mam nadzieję, że już wkrótce pozostaną tylko wspomnieniem. Ze wszystkich spotykanych obecnie łodzi są one zdecydowanie najgorsze.
Najważniejsze problemy, które spowodowały poszukiwanie innych materiałow do konstrukcji kajaków to:

• wysokie umiejętności wymagane do budowy kajaka drewnianego;
• długotrwały proces produkcji;
• wysoki koszt produkcji (związany z poprzednimi punktami);
• konieczność regularnej i dokładnej konserwacji łodzi;
• mała odporność na przedziurawienie.

Laminat

Wszystkie trudności wymienione na końcu poprzedniego rozdziału zostały poważnie zmniejszone przez wprowadzenie laminatu szklano-poliestrowego (ang. grp -- Glass Reinforced Plastic, niem. GFK -- GlassFasserKomposit.) Na początku lat siedemdziesiątych większość wytwórców przestawiła się na tę technologię; także wielu hobbystów rozpoczęło budowę mniej lub bardziej udanych łodzi.
,,Laminat" jest określeniem obejmującym bardzo szeroki zakres materiałów, których wspólną cechą jest użycie dwóch podstawowych składników: chemoutwardzalnej żywicy i wzmacniającego ją zbrojenia -- włókna, maty lub materiału. Z punktu widzenia kajakarstwa interesujące są żywice wodoodporne -- w praktyce stosuje się tu głównie, choć nie tylko, żywice poliestrowe. Żywica poliestrowa zawiera długie łańcuchy molekuł i ma postać gęstego, ,,syropowatego'' płynu rozcieńczanego styrenem dla uzyskania wygodniejszej w użyciu konsystencji.
Część sprzedawanych obecnie żywic zawiera w sobie katalizator (tak zwany ,,przyspieszacz" -- zwykle naftanian kobaltu) i wymaga jedynie dodania około 2 ,,żelowanie'' w temperaturze pokojowej. Właściwe proporcje odczynników zależą od rodzaju żywicy i powinny być podane przez jej producenta. W czasie żelowania w żywicy formują się poprzeczne wiązania pomiędzy molekułami i przekształca się ona w ciało stałe bez dodatkowych zabiegów. Reakcja wiązania jest egzotermiczna. Po całkowitym związaniu żywica jest termo- i wodoodporna. Ma stosunkowo słabą wytrzymałość mechaniczną i dlatego stosuje się ją najczęściej w postaci laminatu, tzn. dodaje się do niej pewne włókna, pełniące rolę zbrojenia.

Podstawy technologii

Projektowanie łodzi rozpoczyna się od wykonania tak zwanego ,,kopyta'' lub ,,matki'' -- jest to model kajaka, naturalnej wielkości, wyrzeźbiony w materiale łatwym do obróbki -- drewnie, piance, papier mache lub ich kombinacji. Model musi być dopracowany i następnie wypolerowany oraz pokryty specjalną substancją (najczęściej ma ona postać pasty), do której nie wiąże żywica. Następnie na kopycie robi się formę -- z takich samych materiałów jak kajaki -- jest ona tania i łatwa do wykonania. Forma jest w zasadzie ,,negatywem'' kajaka lecz ma dodane pewne elementy ułatwiające umocowanie jej na stojakach i wyjmowanie gotowych skorup.


Laminowanie w formie oraz sklejanie dna i pokładu

Aby wykonać kajak, formę smaruje się od wewnątrz substancją, do której nie wiąże żywica, a następnie maluje tak zwanym żelkotem -- specjalną żywicą, która po zżelowaniu daje twardą, odporną na ścieranie, zewnętrzną powierzchnię kajaka. Żelkot można barwić w celu uzyskania praktycznie dowolnych, kolorowych wzorów. Na jeszcze mokry żelkot układa się kolejne warstwy włókien (mata lub tkanina) i następnie przesącza je żywicą przy pomocy pędzli i specjalnych wałków. Jakość przesączenia (odpowiednia ilość żywicy, jednorodność, brak bąbli powietrza) decyduje o wytrzymałości skorupy. Dlatego w nowoczesnych warsztatach przesączony laminat przykrywa się specjalną, grubą folią polietylenową i wypompowuje spod niej powietrze. W efekcie uzyskuje się sprasowanie powłoki i usunięcie wszelkich bąbli. Gotową skorupę pozostawia się w formie do wyschnięcia.

Wyciskanie bąbli powietrza z laminatu


Metoda ta nadaje się doskonale do wykonywania otwartych kanadyjek. Kajaki buduje się, wykonując oddzielnie dno i pokład, a następnie sklejając obie połowy skorupy przy pomocy taśm z włókna szklanego. Pokład i dno skleja się, laminując przez otwór kokpitu przy pomocy specjalnych pędzli i wałków na długich trzonkach.
Zamknięte kajaki o kształcie cygara są idealne z punktu widzenia wytrzymałości. Jak już wspomniałem wyżej, laminat szklany nie jest zbyt sztywny i dlatego otwarte kanadyjki, których konstrukcja nie jest sztywna sama w sobie, wymagają dodatkowych usztywnień (drewniane burty lub częściowy pokład).
Dodatkową zaletą laminatów, obok stosunkowo dużej wytrzymałości i niskiej ceny materiału, jest tania technologia. W jednej formie można wykonać kilkaset do kilku tysięcy kajaków.
Należy podkreślić, że laminat doskonale nadaje się do wykonywania krótkich serii lub wręcz indywidualnych zamówień (specjalne kolory, kształt, wielkość). Łatwość i niska cena wykonywania prototypów znakomicie przyspieszyła rozwój konstrukcji łodzi. Projektowanie kajaków, które od początku oparte było na doświadczeniu i indywidualnym wyczuciu projektanta, zyskało nowy wymiar. Testowanie prototypu naturalnej wielkości, poprawki i wykonanie nowej formy stało się możliwe nawet w niewielkich zakładach, prowadzonych najczęściej przez byłych zawodników lub trenerów.

Materiały

Pierwotnie stosowano do zbrojenia żywicy włókno szklane w postaci maty rowingowej (rowing to coś w rodzaju nici, której włókna ułożone są równolegle i nie skręcone). Ta tak zwana mata szklanaskłada się z krótkich (ok. 50 mm długości) włókien ułożonych w różnych kierunkach i sprasowanych. Produkuje się matę o różnych grubościach oznaczanych przez tzw. gramaturę czyli wagę 1 metra kwadratowego -- 300 g/m$^2$ lub 400 g/m$^2$ to typowe wartości.
Łodzie wykonywane z samej maty są sztywne lecz kruche. Aby rozwiązać ten problem zaczęto używać do produkcji kajaków tkaniny rowingowej. Daje ona większą odporność na przedziurawienie, ale kosztem sztywności.
Kolejnym ulepszeniem było wprowadzenie diolenu zamiast włókna szklanego. Diolen to włókno poliestrowe noszące handlową nazwę Terylen w Wielkiej Brytanii i Dacron w USA. W Polsce stosuje się nazwę dakron dla określenia cienkiej tkaniny poliestrowej. Grubszy materiał używany do produkcji kajaków nazywamy diolenem. Zastosowanie diolenu pozwala uzyskać trzy- do pięciokrotną poprawę wytrzymałości skorupy.
Na początku lat 70-tych wprowadzono do kajakarstwa kewlar -- lekkie włókno aramidowe, wynalezione dla potrzeb przemysłu lotniczego. Kewlar to produkt pochodzący od ropy naftowej, należący do rodziny nylonów. Umożliwił on redukcję wagi kajaków o około 30 przyczepność do żywicy poliestrowej. Efektem prób rozwiązania tego problemu było wprowadzenie żywic poliwinylowych i epoksydowych. Te ostatnie są zdecydowanie najlepsze, choć drogie.
Dalszy postęp w konstrukcji laminatów (laminaty, w których wykorzystuje się włókna węglowe, kewlarowe, itp. nazywa się też często ,,kompozytami'' od ang. composite) wiąże się z wprowadzeniem włókna węglowego i konstrukcji typu ,,sandwich''.
Włókno węglowe powstaje przez specjalną obróbkę termiczną grafitu -- jest kruche, ale praktycznie nierozciągalne -- laminat węglowy jest bardzo sztywny. Włókno węglowe występuje najczęściej jako przeplot taśmy kewlarowej o szerokości 5-10cm. Z tej taśmy wykonuje się wewnętrzny szkielet usztywniający powłokę wykonaną z kewlaru. Kajaki kewlarowe i kewlarowo-węglowe są zwykle 1.5 do 2.5 raza droższe niż ich odpowiedniki wykonane z diolenu.
Wprowadzenie konstrukcji typu sandwich miało na celu usztywnienie konstrukcji kajaka bez przyrostu wagi. Jeżeli rozpatrujemy uginanie pod obciążeniem poziomo położonej belki, to zauważymy, że górna powierzchnia jest ściskana, a dolna rozciągana.

Siły w obciążonej belce

Wyobraźmy sobie, że taka belka jest wykonana z laminatu. Jeżeli dolna powierzchnia tego laminatu będzie praktycznie nierozciągalna (włókno węglowe), to materiał nie będzie się wyginał. Zauważmy dodatkowo, że grubsza belka jest bardziej sztywna.
Z tych dwóch spostrzeżeń wynika następująca recepta na sztywną i lekką powłokę wykonaną z laminatu: zewnętrzne warstwy z karbo-kewlaru przedzielone są warstwą lekkiego wypełniacza -- pianki PVC lub podobnego tworzywa, które dobrze przenosi obciążenia ścinające -- chodzi o to, aby zewnętrzne powłoki nie przemieszczały się względem siebie.

Przekrój laminatu typu sandwich

Angielskie słowo sandwich oznaczające kanapkę pochodzi właśnie od podobieństwa przekroju takiej konstrukcji do kanapki -- zewnętrzne powłoki to jakby kromki chleba, a pianka to szyneczka lub (to może lepsza analogia) gruby plasterek serka.

Polietylen i inne plastiki

Polietylen to tworzywo sztuczne (plastik) stosowane od dawna do wytwarzania najrozmaitszych przedmiotów, poczynając od toreb na zakupy i zabawek, a kończąc na dużych zbiornikach na wodę czy obudowach maszyn. Pierwszy kajak z polietylenu został zaprojektowany w Kalifornii przez Toma Johnsona z firmy Hollowform. Firma ta produkowała kajaki przez krótki czas, po czym przestawiła się na produkcję plastikowych śmietników (wygrała przetarg na dostawę takich śmietników dla całego miasta Phoenix w Arizonie).
Ogólnie można powiedzieć, że polietylen to polimer etylenu, spotykany w rozmaitych odmianach różniących się gęstościami molekularnymi i strukturą wewnętrzną. Struktura tak zwanego polietylenu linearnego (ang. linear polyethylen, niem. lineares Polyethylen) wygląda pod mikroskopem jak spaghetti. Polietylen usieciowany (ang.cross-linked polyethylen, niem. vernetztes Polyethylen) ma zwykle krótsze łańcuchy położone skrośnie i wzajemnie połączone. Polietylen linearny jest lżejszy, ale i mniej wytrzymały niż polietylen usieciowany. Wytrzymałość polietylenu zależy też od jego gęstości molekularnej -- ,,upakowania'' cząsteczek. Im większa gęstość, tym mocniejszy (ale i cięższy) materiał.

Technologia polietylenu

Istnieją trzy sposoby wykonywania kajaków z polietylenu. Pierwszy z nich, historycznie najstarszy, to tak zwane prasowanie rotacyjne (ang. roto-moulding, niem. Rotationsverfahren) Polega on na umieszczeniu granulatu polietylenowego w metalowej (najczęściej aluminiowej), zamkniętej formie o kształcie kajaka. Formę tę ogrzewa się (przy pomocy palników gazowych lub umieszczając ją w piecu) w celu roztopienia granulatu. Równolegle z podgrzewaniem (jest ono zwykle sterowane komputerowo, aby uzyskać jednorodną temperaturę wewnątrz formy) formę obraca się i kołysze tak, aby równomiernie rozprowadzić polietylen po jej wewnętrznych ścianach. Po około 20-30-minutowym cyklu ogrzewania, formę chłodzi się powietrzem przez kolejne pół godziny, cały czas obracając ją i kołysząc. Po ostudzeniu formę otwiera się i wyjmuje ze środka gotową skorupę kajaka. Należy jeszcze wyciąć otwór na kokpit, zamocować siodełko, podnóżek, uchwyty i inne wyposażenie.

Formowanie rotacyjne


Drugi sposób wykonywania kajaka stosowany jest rzadziej, ale pozwala na stosowanie gęstszego polietylenu, a więc na uzyskanie bardziej wytrzymałych kajaków. To tak zwane wydmuchiwanie (ang. blow-moulding , niem. Druckblasverfahren) polega zamknięciu formy na bąblu rozgrzanej masy polietylenowej i następnie ,,napompowanie'' tego bąbla sprężonym powietrzem, które ,,rozdmuchuje'' polietylen po wewnętrznych ścianach formy. Forma jest następnie intensywnie chłodzona cieczą. Jeden cykl produkcji kajaka trwa około 10-ciu minut. Technologia ta, wymyślona pierwotnie do produkcji butelek z tworzyw sztucznych, stwarza poważne problemy przy produkcji tak dużych wtrysków, jak kajaki (gotowa skorupa waży 15-30 kg). Wydmuchiwarka ma wielkość dużego domu; jest to bardzo drogie i skomplikowane urządzenie, sterowane komputerowo. Tę technologię stosują dwie niemieckie firmy Prijon GmbH i Eskimo GmbH. Większość kajaków z polietylenu jest formowana rotacyjnie.

Wydmuchiwanie


Trzecia technologia, to kombinacja dwóch opisanych powyżej metod: podgrzany polietylen wdmuchuje się do formy, która jest obracana.
Ponieważ polietylen jest stosunkowo słabo odporny na promieniowanie ultrafioletowe (UV), dodaje się do niego tak zwane stabilizatory, które zwiększają tę odporność, ale z drugiej strony zmniejszają wytrzymałość mechaniczną materiału. Także barwniki dodawane do polietylenu osłabiają jego wytrzymałość. Aby otrzymać skorupę wytrzymałą mechanicznie, odporną na starzenie (UV), a do tego jeszcze kolorową, niektóre firmy stosują konstrukcję dwuwarstwową. Zewnętrzna, cieńsza warstwa polietylenu jest zmieszana z barwnikiem i stabilizatorem UV. Warstwa wewnętrzna zmieszana jest jedynie z niewielką ilością stabilizatora i nie dodaje się do niej barwnika. Polietylen dwuwarstwowy może być wykonywany zarówno w technologii rotacyjnej, jak i wydmuchiwanej.
Polietylen nie nadaje się w zasadzie do produkcji otwartych kanadyjek. Ze względu na małą sztywność, polietylen linearny jest stosowany głównie do wykonywania kajaków i kanadyjek pokładowych -- kształt ,,cygara'' jest sztywny sam w sobie. Nawet taka skorupa wymaga jednak wzmocnienia -- najczęściej stosuje się do tego piankę poliuretanową w postaci podłużnych przegród tylnej i przedniej części łodzi. Kajaki ,,wydmuchiwane'' z polietylenu o większej gęstości nie wymagają takich wzmocnień. Większa wytrzymałość polietylenu ,,wydmuchiwanego" pozwoliła firmie Prijon na wprowadzenie w 1996 roku na rynek otwartej kanadyjki wykonanej z polietylenu. Warto zwrócić uwagę na fakt, że firma potrzebowała ponad 15-tu lat doświadczeń w produkcji kajaków polietylenowych, przed opracowaniem polietylenowej kanadyjki.
Polietylen usieciowany także nie wymaga wzmocnień ale ma w stosunku do linearnego dwie wady: daje się tylko prowizorycznie reperować i nie jest materiałem odzyskiwalnym. Jest to istotny zarzut w krajach, gdzie ludzie (a w szczególności kajakarze) myślą ekologicznie, ale podobno jest już nieaktualny -- opracowano technologię odzyskiwania polietylenu usieciowanego. Jeśli chodzi o kajaki dostępne obecnie na rynku europejskim, to jedynie amerykańska firma Dagger Canoes reklamuje swoje łodzie, jako wykonane z polietylenu usieciowanego. Spotykane w handlu określenia tworzywa to:

PE

-- polietylen, zapewne linearny,

linear PE

-- polietylen linearny,

HD-PE

-- High Density PE -- polietylen o dużej gęstości (f-my: Dagger, Eurokayaks, Pyranha, Perception, Eskimo GmbH),

HDZ-PE

-- High Density Zweilagig PE -- polietylen o dużej gęstości, dwuwarstwowy, lepszy od poprzedniego, (f-ma Eurokayaks),

EXL

-- polietylen super-linearny, stosowany przez firmę Dagger,

LD-PE

-- Low Density PE -- lekki polietylen,

HTP

-- HochleistungsThermoPlast -- polietylen o dużej gęstości molekularnej, formowany przez wydmuchiwanie, stosowany przez firmę Prijon GmbH.

LUPOLEN

-- materiał podobny do HTP, formowany przez wydmuchiwanie (dokładna nazwa technologii to Coextrusion blow moulding, w skrócie Coex), używany przez firmę Eskimo GmbH. Eskimo stosuje też nazwę HDPE. Skorupy kajaków firmy Eskimo są wykonywane z polietyleny dwuwarstwowego.

To, czy polietylen jest usieciowany, czy nie, jest efektem procesu technologicznego (sieć polimerów formuje się w fazie stygnięcia) i tak naprawdę można to sprawdzić jedynie na gotowym kajaku, raczej uszkadzając go dość poważnie.

Inne plastiki

Jak napisałem wyżej, wykonywanie otwartych kanadyjek z polietylenu stwarza poważne problemy. Do ich produkcji stosuje się przeważnie inne plastiki, występujące pod różnymi nazwami handlowymi. Charakterystycznym, najbardziej popularnym tworzywem z tej grupy jest Royalex. Royalex ma konstrukcję zbliżoną do kompozytowej ,,kanapki'' (sandwich) opisanej w poprzednim rozdziale. Jeżeli popatrzymy na przekrój płyty Royalexu, to zauważymy pięć warstw tworzywa. Dwie skrajne to winyl -- cienka, barwiona powłoka chroniąca przed światłem położone głebiej warstwy polimeru ABS (akrylonitrylo-butadieno-styrenowego) otaczające centralną warstwę specjalnej pianki. Proces produkcji kadłuba z Royalexu, czyli wytłaczanie próżniowe (ang. vacuum-forming), wygląda następująco:

• Metalowa forma ma kształt odwróconego do góry dnem kadłuba kanadyjki. W całej formie nawiercone są równomiernie maleńkie otworki, a pod spodem podłączona jest pompa umożliwiająca wytworzenie podciśnienia.
• Arkusz Royalexu umieszcza się nad formą i podgrzewa elektrycznie. W efekcie podgrzewania tworzywo mięknie, a pianka, będąca jego centralną warstwą, rozszerza się zwiększając grubość płyty -- po ostudzeniu daje to większą sztywność konstrukcji.
• Rozgrzaną, miękką płytę opuszcza się na formę, włączając jednocześnie pompę odsysającą powietrze. Maleńkie otworki w formie powodują ,,przyssanie'' płyty Royalexu do jej powierzchni.
• Całość jest dość gwałtownie chłodzona.
• Wyłącza się pompę i zdejmuje z formy skorupę. Pozostaje jeszcze wykończenie, które ze względu na koszty transportu często wykonuje się dopiero u dealera -- kadłuby kanadyjek są przewożone z fabryki do sieci sklepów włożone jeden w drugi.

Wytłaczanie próżniowe

Cenną zaletą Royalexu jest to, że można go reperować podobnie jak kajaki z laminatu ponieważ polimer ABS wiąże z żywicami poliestrowymi.
Inne tworzywa o podobnej technologii to R-Light, Olthylen i Oltonar.
Formowanie próżniowe stosuje się także do wykonywania kanadyjek z polietylenu -- łodzie te nie są jednak popularne z powodów, o których pisałem wyżej.

Zalety i wady plastików

Mówiąc o ,,plastikach'' mam na myśli rodzaj tworzyw sztucznych, a w szczególności polietylen. Jego wprowadzenie spowodowało prawdziwą rewolucję, szczególnie w turystycznym kajakarstwie górskim. Dlatego chciałbym podsumować tu jego cechy, aby każdy zdawał sobie sprawę z możliwości, ale i ograniczeń stwarzanych przez nowoczesny sprzęt.
Najważniejsze dwie zalety polietylenu to jego odporność na uderzenia i odporność niewłaściwe obchodzenie się z nim. Kajak z polietylenu wytrzyma bardzo wiele (najczęściej więcej niż jego załoga) i przetrwa lata, nawet jeśli nie będzie szanowany. Kolejna zaleta, szczególnie z punktu widzenia producentów, to idealne dopasowanie do produkcji masowej. To właśnie zapewnia niską cenę. Na Zachodzie kajak polietylenowy jest nieco tańszy od kajaka diolenowego, o 30-70 kewlarowego lub epoksydowego. Składaki są w zasadzie najdroższe. Polietylen nie jest jednak tworzywem uniwersalnym. Ma małą sztywność, słabą odporność na ścieranie i duży ciężar. Zwłaszcza mała sztywność w połączeniu z dużym ciężarem jest poważnym ograniczeniem. Właśnie dlatego stosunkowo późno wprowadzono polietylenowe kajaki morskie, które muszą być długie, a z drugiej strony załoga musi być zdolna donieść samodzielnie łodź nad wodę. Mało kto zdaje sobie sprawę z faktu, że zmniejszenie średniej długości kajaka górskiego, które nastąpiło w latach osiemdziesiątych miało ścisły związek z charakterystyką polietylenu. Z punktu widzenia kajakarstwa górskiego mała sztywność kajaka polietylenowego może być źródłem niebezpieczeństwa -- znane są wypadki ,,złożenia się'' zaklinowanego polietylena z załogą w środku. Kolejną wreszcie wadą jest trudność w reperacji -- małą dziurę w kajaku można ,,zakapać'' rozgrzanym polietylenem, ale w przypadku większego uszkodzenia najlepiej jest odesłać kajak do producenta, który może go zmielić na proszek i dodać do granulatu wsypywanego do formy. Nie są znane kleje, które trwale wiążą do polietylenu. Podobno istnieje francuski epoksydowy klej do polietylenu. Wymaga on jednak skomplikowanego przygotowania i opinie o jego skuteczności nie są najlepsze.
Wszystkie wady polietylenu są jednak rekompensowane przez jego zalety. Wydaje się, że to właśnie tworzywa sztuczne będą decydowały o rozwoju sprzętu turystycznego, przynajmniej w najbliższym dziesięcioleciu. Należy jednak podkreślić, szczególnie w kontekście turystyki górskiej, że mocny, odporny kajak nie jest żadnym substytutem umiejętności i doświadczenia. Polietylen umożliwia pływanie po trudniejszych rzekach, ale nie zapewnia bezpieczeństwa.

Kajaki składane

Konstrukcja i montaż

Kajaki składane to sprzęt, który pod względem konstrukcyjnym najmniej odbiega od swego eskimoskiego pierwowzoru. Jego konstrukcja składa się z elastycznej powłoki naciąganej na składany szkielet.

Szkielet kajaka składanego (Neptun 08):
1 -- stewa dziobowa (zespół dziobu), 2 -- stewa rufowa (zespół rufy), 3 -- wręga nr 1, 4 -- wręga nr 2, 5,6,7,8,9 -- kolejne wręgi, 10 -- drabinka burtowa (lewa), 11 -- wzdłużnik, 12,14 -- lewy falochron, 13,15 -- prawy falochron, 16 -- okucie masztu, 17 -- tylna rozpórka falochronu, 18,19 -- oparcia, 20,21 - siodełka



Szkielet kajaka składanego (Feathercraft K-light):
1 -- stewy i wręgi z poliwęglanu, 2 -- kokpit z rurki duralowej, 3 -- napinacz wzdłużnika pokładowego, 4 -- wzdłużniki i kil wykonane są z aluminium i poliwęglanu, 5 -- duralowe rurki z gumowymi połączeniami, 6,7 -- teleskopowe łączniki przedniej i tylnej części szkieletu, 8 -- przestawiany podnóżek

Szkielet wykonany jest najczęściej z drewna, duralu i mosiądzu. Typowa konstrukcja to dwa zespoły -- zespół dziobu i zespół rufy. Każdy z nich składa się z elementów podłużnicowych (drabinek i/lub wzdłużników), wykonanych z drewna (najczęściej jesion) lub duraluminium oraz z wręg, wykonanych z wodoodpornej sklejki lub duraluminium. Wręgi i wzdłużniki łączy się przy pomocy tulejek, zatrzasków i/lub śrub. Gotowe zespoły dziobu i rufy wkłada się do powłoki i następnie łączy, napinając powłokę.
Powłoka wykonana jest najczęściej z dwóch rodzajów materiału. Dno kajaka to tkanina stylonowa pokryta obustronnie kilkoma warstwami gumy neoprenowej, nylonowej, PVC lub tworzywami poliuretanowymi (nazwy handlowe: Hypalon, Baguflex). Pokład wykonany jest najczęściej z lżejszej, impregnowanej tkaniny bawełnianej lub stylonowej.
Dodatkowe wyposażenie składaka to: dmuchane komory powietrzne zapewniające niezatapialność, siodełka i oparcia, urządzenie sterowe i ewentualne ożaglowanie.

Zalety i wady

Łatwość transportu jest podstawową zaletą kajaków składanych. Ona decyduje o ich szerokim rozpowszechnieniu. Dodatkowe zalety, istotne z punktu widzenia turystyki, to niezłe własności nautyczne i dobra pakowność.
Najważniejszą wadą składaków jest ich delikatna konstrukcja, wymagająca delikatnego i fachowego użytkowania. Kajaki takie narażone są na łatwe przedziurawienie powłoki (należy jednak wspomnieć, że i reperacja powłoki jest stosunkowo łatwa) oraz na uszkodzenia szkieletu.

Kajaki dmuchane

W Polsce praktycznie nie spotyka się kajaków dmuchanych przydatnych do uprawiania turystyki. Produkowany przed laty Rekin był wyłącznie łodzią przeznaczoną do rekreacji. Na świecie są jednak wytwarzane łodzie dmuchane, które trudno jest określić jako pontony, przydatne do uprawiania turystyki zarówno na wodach nizinnych, jak i górskich.
Klasyczne takie konstrukcje to przede wszystkim kajak Spezi firmy Metzeler, i kajak Skip EX produkowany przez czeską firmę Gumotex. Nadają się one do uprawiania turystyki górskiej -- w przypadku Skipa producent nie zaleca stosowanie go na rzekach trudniejszych niż WW 4, natomiast Spezi był używany nawet na wodzie o trudności WW 5+. Konstrukcja obu tych kajaków jest podobna: są one wykonane z mocnej tkaniny powlekanej PVC. Kadłub formowany jest z kilku lub kilkunastu niezależnych komór, najczęściej przebiegających na całej długości łodzi. Zarówno Skip, jak i Spezi wyposażone są w sztywny kokpit umożliwiający założenie fartucha. Spezi może być też wyposażony w laminatowe siodełko. Waga każdej z tych łodzi nie przekracza 15 kg, a wymiary po złożeniu (około 80x50x30 cm) umożliwiają transport w każdych praktycznie warunkach.
Najnowszą konstrukcją tej klasy, łączącą właściwie cechy kajak dmuchanego i składaka, jest Yukon Kodiak. Kadłub tego kajaka składa się ze składanego stelaża wykonanego z laminatu epoksydowego wzmocnionego włóknem węglowym. Stelaż ten nie formuje jednak całego szkieletu, tak, jak to ma miejsce w składaku, ale wzmacnia jedynie podłogę. Kadłub jest samonośną dmuchaną konstrukcją, złożoną z 9-ciu niezależnych komór. Kajak daje się zmontować w ciągu około 10-ciu minut. Produkowane są jedynki (około 4.5 m długości, waga około 22 kg) i dwójki (około 5.5 m długości, waga około 28 kg).
Podobnie wykonywane są także kanadyjki -- a właściwie dwu- i trzyosobowe wąskie pontony. Najstarszą konstrukcją tego typu jest XR Trekking (dwuosobowa kanadyjka, około 4 m długości, waga około 30 kg, po złożeniu tworzy coś w rodzaju plecaka ze stelażem). Wzorowane na niej konstrukcje, to Grabner Outside i Palava Gumotexu o podobnych wymiarach i parametrach.
CDN