Моноволоконная струна для ракетки и способ изготовления такой моноволоконной струны
Изобретение относится к моноволоконной струне для ракетки, такой как теннисная ракетка, ракетка для игры в сквош, бадминтонная ракетка. Заявленная струна содержит сердцевину, состоящую из одного волокна, и оболочку, окружающую сердцевину и соприкасающуюся с сердцевиной. При этом сердцевина выполнена из первого материала, содержащего полиамид 6 и первый сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6, причем оболочка выполнена из второго материала, содержащего второй сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6. Первый материал имеет больший модуль упругости при растяжении, чем второй материал. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления такой моноволоконной струны путем совместной экструзии сердцевины и оболочки и растягивания струны, полученной путем совместной экструзии. Изобретение позволяет изготовить струну с сердцевиной, обеспечивающей высокую геометрическую устойчивость моноволоконной струны и способность сильно поглощать/рассеивать приложенные к ней механические усилия, возникающие, когда струна подвергается воздействию мяча, что приводит к лучшему управлению мячом, наряду с уменьшением вибраций, распространяющихся по сетке и ручке ракетки. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к моноволоконной струне и набору таких моноволоконных струн для ракетки, такой как теннисная ракетка, ракетка для игры в сквош, бадминтонная ракетка или тому подобное. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления такой моноволоконной струны.
Уровень техники
В области ракетных видов спорта, ракетку изготавливают из ручки и обода, набора струн, натянутых на обруче в двух взаимно перпендикулярных направлениях и предназначенных для того, чтобы подвергаться воздействию удара мяча, волана или тому подобного.
Развитие технологии в этой области привело к тому, что ракетки становятся все более и более конкурентоспособными, что связано с существенным усовершенствованием структуры и технологии производства струн, в частности, применительно к материалам, из которых состоят струны.
С общей точки зрения, желательно иметь ракетку, струны которой показывают хорошие или по меньшей мере средние характеристики мощности, управления, комфорта и износостойкости. Характеристики мощности относятся к способности струн увеличивать скорость мяча, отбиваемого от струн в момент, когда игрок ударяет по мячу. Характеристики управления относятся к способности струн оказывать влияние на поведение мяча, что обеспечивает возможность для игрока ударять по мячу точно по направлению к заранее выбранной позиции, замедлять мяч и влиять на вращение мяча. Характеристики комфорта относятся к способности струн уменьшать вибрации ракетки, возникающие вследствие того, что струны подвергаются воздействию мяча в момент, когда игрок ударяет по мячу. И наконец, характеристики износостойкости относятся к струнам, имеющим пониженный износ их структуры с течением времени и при использовании, что приводит, в частности, к снижению потери натяжения, что позволяет им сохранить их характеристики мощности, управления и/или комфорта.
Среди различных типов струн, струны изготовленные из натуральных кишок, имеют низкую жесткость, что позволяет игроку ускорять мяч без необходимости в значительной физической силе. Однако, они обеспечивают недостаточное управление мячом. Это касается также и многоволоконных струн, как правило, изготовленных из полиамида.
Моноволоконные струны, как правило, изготавливают из полиэтилена, полиэстера или полиамида. Моноволокна, изготовленные из полиэтилена и полиэстера, имеют высокую жесткость, что позволяет игроку быть точным и осуществлять хорошее управление мячом. Однако, игроку необходимо иметь значительную физическую силу для того, чтобы ускорять мяч. Моноволокна, изготовленные из полиамида, демонстрируют такие характеристики, при этом также обеспечивая значительную способность рассеивать вибрации ракетки, но склонны к износу и быстрой потере натяжения.
В силу вышесказанного, имеется потребность в моноволоконных струнах, которые демонстрируют хороший баланс между характеристиками мощности и управления, при этом имея также хорошие характеристики комфорта и износостойкости.
В частности, имеется потребность в моноволоконных струнах, которые демонстрируют высокие характеристики мощности, так чтобы игрок мог легко увеличивать скорость мяча без необходимости в значительной физической силе, при этом позволяя игроку осуществлять хорошее управление мячом, и которые сохраняют по существу неизменное натяжение с течением времени для приемлемого интервала времени (предпочтительно времени матча, которое составляет несколько часов, а именно от 2 до 4 часов для опытного игрока).
Документ FR 2934958 направлен на повышение износостойкости струны для ракетки, и раскрывает моноволоконную струну, которая содержит центральную сердцевину, периферийный защитный слой и промежуточный армирующий слой, изготовленный из композитного материала, расположенный между центральной сердцевиной и периферийным защитным слоем.
Промежуточный армирующий слой увеличивает износостойкость струн за счет увеличения их жесткости в ущерб их эластичности, но это становится причиной понижения характеристик мощности струн, так как их способность изгибаться при ударе мяча уменьшена.
Раскрытие сущности изобретения
Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить моноволоконную струну для ракетки, содержащую сердцевину, состоящую из одного волокна, и оболочку, окружающую сердцевину и соприкасающуюся с сердцевиной, причем:
- сердцевина выполнена из первого материала, содержащего полиамид 6 и первый сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6,
- оболочка выполнена из второго материала, содержащего второй сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6,
причем первый материал имеет больший модуль упругости при растяжении, чем второй материал.
Согласно другим опциональным признакам моноволоконной струны:
- первый материал содержит:
- от 70% до 90% по весу, предпочтительно от 75% до 85% по весу, полиамида 6 по отношению к общему весу первого материала,
- от 10% до 30% по весу, предпочтительно от 15% до 25% по весу, первого сополимера полиамида 6 и полиамида 6.6 по отношению к общему весу первого материала;
- согласно одному варианту осуществления изобретения, второй материал состоит из или состоит по существу из второго сополимера полиамида 6 и полиамида 6.6; «состоит из или состоит по существу из» в настоящем тексте подразумевает, что второй материал содержит только один тип полимера (здесь сополимер 6/6.6), при этом не исключая наличие добавок, таких как добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, второй материал, состоящий по существу из сополимера 6/6.6, содержит по меньшей мере 95% по весу сополимера 6/6.6, предпочтительно по меньшей мере 98% по весу сополимера 6/6.6, по отношению к общему весу второго материала;
- оболочка составляет от 5% до 20% по весу, предпочтительно от 8% до 16% по весу, от общего веса струны;
- сердцевина составляет от 80% до 95% по весу, более предпочтительно от 84% до 92%, по весу от общего веса струны;
- толщина оболочки составляет от 2% до 7%, предпочтительно от 3% до 6%, от общей толщины струны;
- толщина сердцевины составляет от 93% до 98%, предпочтительно от 94% до 97%, от общей толщины струны;
- сердцевина имеет толщину, которая составляет от 1200 до 1500 микрометров, и оболочка имеет толщину, которая составляет от 20 до 50 микрометров;
- второй материал дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, содержащей: добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки;
- моноволоконная струна получена совместной экструзией сердцевины и оболочки.
Другой целью изобретения является предложение способа изготовления моноволоконной струны для ракетки, как раскрыто выше, включающего в себя совместную экструзию сердцевины и оболочки для изготовления струны и по меньшей мере один этап растягивания струны.
Согласно другим опциональным признакам способа:
- способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
- первое растягивание полученной совместной экструзией струны путем приложения первого заданного растягивающего усилия, причем соотношение длины полученной совместной экструзией струны в растянутом состоянии к длине полученной совместной экструзией струны в ненапряженном состоянии составляет от 1 до 10, предпочтительно от 3,5 до 4,5,
- второе растягивание струны путем приложения второго заданного растягивающего усилия, причем соотношение длины полученной совместной экструзией струны в растянутом состоянии к длине полученной совместной экструзией струны в ненапряженном состоянии составляет от 1 до 2, предпочтительно от 1,05 до 1,55.
- причем первый и второй этапы растягивания являются непрерывными. Другими словами, второе растягивание выполняют сразу после первого растягивания, после того как струна возвращается в ненапряженное состояние;
- причем первый и второй этапы растягивания являются предпочтительно последовательными. Другими словами, струну оставляют в неподвижном состоянии на заданное время после первого растягивания, затем выполняют второе растягивание;
- причем по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, содержащей: добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки, добавляют ко второму материалу в процессе этапа совместной экструзии. Предпочтительно, по меньшей мере одну добавку добавляют непрерывно в процессе по меньшей мере одной части этапа совместной экструзии. Более того, по меньшей мере одну добавку предпочтительно добавляют ко второму материалу на внешней поверхности оболочки.
Другой целью изобретения является предложение ракетки, содержащей набор моноволоконных струн, как раскрыто выше.
Краткое описание чертежей
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
На фигуре 1 показан вид в поперечном разрезе моноволоконной струны, согласно настоящему изобретению;
На фигуре 2 показано схематичное изображение ракетки, содержащей набор моноволоконных струн, согласно изобретению;
На фигуре 3 показан график, показывающий упругую деформацию моноволоконной струны в соответствии с изобретением по сравнению с существующими моноволоконными и многоволоконными струнами;
На фигуре 4 показан график, показывающий сохранение натяжения моноволоконной струны в соответствии с изобретением по сравнению с существующими моноволоконными и многоволоконными струнами.
Осуществление изобретения
Согласно изобретению, предложена моноволоконная струна для ракетки.
Согласно фиг. 1, моноволоконная струна 1 содержит сердцевину 2, состоящую из одного волокна, и оболочку 3, окружающую сердцевину и соприкасающуюся с сердцевиной. Сердцевина 2 имеет круглое поперечное сечение, а оболочка 3 имеет кольцеобразное поперечное сечение, оболочка является соосной с сердцевиной.
Определения нескольких терминов, используемых в дальнейшем в описании, приведены ниже.
Термин «жесткость», используемый в настоящей заявке, относится к модулю упругости при растяжении (также называемому «модуль Юнга» или «модуль упругости») материала. Материал с высокой жесткостью демонстрирует высокий модуль упругости при растяжении и, следовательно, низкую эластичность.
Термин «геометрическая устойчивость», используемый в настоящей заявке, аналогичен термину «жесткость», но относится к конструкции. Геометрическая устойчивость конструкции зависит от жесткости материала, из которого она изготовлена, и ее пространственных характеристик.
Со ссылкой на фигуру 1, сердцевина 2 изготовлена из первого материала, содержащего первый сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6 (первый сополимер РА 6/6.6), а оболочка изготовлена из второго материала содержащего второй сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6 (второй сополимер РА 6/6.6, который может быть таким же, как первый сополимер).
Полиамид 6 и полиамид 6.6 являются термопластичными полукристаллическими полимерами, которые демонстрируют хорошие механические свойства. Они оба являются довольно жесткими полимерами, хотя полиамид 6 имеет более высокий модуль упругости, чем полиамид 6.6.
Примером может служить модуль упругости полиамида 6, который, как правило, находится в пределах от 700 МПа (мегапаскаль) до 800 МПа, в то время как модуль упругости сополимера РА 6/6.6 в основном находится в пределах от 500 МПа до 600 МПа.
Механические свойства сополимера РА 6/6.6, как правило, находятся где-то между механическими свойствами полиамида 6 и полиамида 6.6. Блок-сополимер РА 6/6.6 является предпочтительным, так как свойства последнего могут быть очень близки к лучшим свойствам полиамида 6 и полиамида 6.6, без соответствующих потерь других желаемых свойств, зависящих от структуры сополимера РА 6/6.6, соответствующих пропорций полиамида 6 и полиамида 6.6 в сополимере РА 6/6.6 и способа изготовления сополимера РА 6/6.6.
В связи с этим, сополимер РА 6/6.6 имеет предел прочности, лежащий в диапазоне между пределами прочности полиамида 6 и полиамида 6.6, или по существу равный пределу прочности полиамида 6.6
Первый материал выбирается так, чтобы его модуль упругости при растяжении был больше, чем модуль упругости при растяжении второго материла.
Для этого первый материал содержит, вдобавок к первому сополимеру РА 6/6.6, полиамид 6. Полиамид 6 обеспечивает первый материал с высокой жесткостью наряду с сильно выраженной способностью рассеивать механические усилия (энергию) при упругой деформации.
Таким образом, сердцевина 2 обеспечивает высокую геометрическую устойчивость моноволоконной струны 1 и способность сильно поглощать/рассеивать приложенные к ней механические усилия, возникающие, когда струна подвергается воздействию мяча или т.п., что приводит к лучшему управлению мячом, наряду с уменьшением вибраций, распространяющихся по сетке 6 и ручке 7 ракетки 5, показанной на фигуре 2.
Одним из результатов является то, что ракетка 5 позволяет игроку снизить скорость мяча после приема и удара по мячу для лучшего управления мячом. Другим результатом является больший комфорт, поскольку игрок при ударе по мячу подвергается меньшим вибрациям и нагрузкам, что предупреждает получение травм, таких как «теннисный» локоть, например, в случае теннисной ракетки.
Предпочтительно, оболочка не содержит полиамид 6. Однако, следует понимать, что второй материал, по возможности, может содержать полиамид 6, но в значительно меньшем количестве по сравнению с первым материалом. В этом случае, процентное соотношение по весу полиамида 6 во втором материале (относительно второго материала) является значительно меньшим, чем процентное соотношение по весу полиамида 6 в первом материале (относительно первого материала).
Аналогично, количество полиамида 6 в сополимерах 6/6.6 первого и второго материалов также регулируется так, чтобы модуль упругости при растяжении первого материала был большим, чем модуль упругости при растяжении второго материала. Преимущественно, процентное соотношение по весу полиамида 6 в сополимере РА 6/6.6 второго материала меньше, чем процентное соотношение по весу полиамида 6 в сополимере РА 6/6.6 первого материала.
Вследствие этого, второй материал (оболочка) имеет меньший модуль упругости, чем первый материал (сердцевина). Тем самым, второй материал является более эластичным, поглощает меньше энергии при упругой деформации и освобождает больше энергии, чем первый материал.
Тем самым оболочка 3 обеспечивает для моноволоконной струны 1 возможность в высокой степени освобождать механические усилия, приложенные к указанной струне, когда струна подвергается воздействию удара мяча или т.п.
Одним из результатов является то, что ракетка позволяет игроку сильно разгонять мяч при ударе по нему.
Струна 1 получена совместной экструзией сердцевины 2 и оболочки 3.
Совместная экструзия сердцевины 2 и оболочки 3 образует границу 4 в зоне контакта между сердцевиной и оболочкой, где указанные сердцевина и оболочка тесно соединены.
Как раскрыто ранее, сердцевина 2 и оболочка 3 струны 1 имеют сходства с точки зрения химической структуры. Действительно, как сердцевина, так и оболочка изготовлены из материала на основе полиамида, а именно сополимера РА 6/6.6.
Прочное механическое и химическое сцепление сердцевины 2 и оболочки 3 на границе 4, изображенной на фигуре 1 позволяет указанным сердцевине и оболочке действовать с синергетическим эффектом при механическом воздействии на струну, что еще больше улучшает общие механические свойства струны, в частности, ее износостойкость, а также ее способность влиять на вращение мяча.
В струне весовое соотношение оболочки 3 небольшое по сравнению с весовым соотношением сердцевины 2. В частности, оболочка предпочтительно составляет от 5% до 20% по весу, более предпочтительно от 8% до 16% по весу, от общего веса струны 1. Сердцевина предпочтительно составляет от 80% до 95% по весу, более предпочтительно от 84% до 92% по весу, от общего веса струны.
С точки зрения толщины, толщина оболочки 3 составляет от 2% до 7%, предпочтительно от 3% до 6%, от общей толщины струны 1, а толщина сердцевины 2 составляет от 93% до 98%, предпочтительно от 94% до 97%, от общей толщины струны 1.
Говоря конкретнее, толщина оболочки предпочтительно находится в пределах от 20 до 50 микрометров, а толщина (которая соответствует диаметру) сердцевины находится в пределах от 1200 до 1500 микрометров.
Такое высокое весовое соотношение сердцевины относительно оболочки, наряду с составом первого и второго материалов сердцевины и оболочки, позволяет обеспечить струну с высокими характеристиками управления.
Неожиданным представляется то, что, несмотря на результирующее низкое весовое соотношение, такая оболочка все равно является достаточной для того, чтобы обеспечить высокие характеристики мощности струны, в частности путем придания струне взрывных свойств. Под «взрывными» в настоящем тексте следует понимать то, что ракетка возвращает мяч с большой скоростью.
Таким образом, сочетание сердцевины и оболочки обеспечивает хороший баланс между характеристиками управления и характеристиками мощности.
Конечно, в зависимости от предполагаемого стиля игры пользователя, составы и соотношения сердцевины и оболочки могут быть отрегулированы для обеспечения оптимального компромисса между характеристиками управления и мощности.
Другим аспектом, оказывающим влияние на характеристики мощности струн для ракетки, является скольжение струн относительно друг друга и трение, создаваемое из-за контакта струн при скольжении. Говоря конкретнее, когда игрок ударяет по мячу, мяч взаимодействует со струнами, заставляя их сгибаться и, тем самым, скользить относительно друг друга в первом направлении, одновременно прижимаясь друг к другу. После удара по мячу, мяч отскакивает от струн, заставляя их вернуться в исходное положение и скользить относительно друг друга во втором направлении, противоположном первому направлению.
Для того, чтобы уменьшить трение между струнами при скольжении, оболочка преимущественно содержит одну или несколько добавок, которые облегчают скольжение струн относительно друг друга, тем самым, обеспечивая струны с улучшенными динамическими и отталкивающими способностями и, в целом, улучшенными характеристиками мощности.
Предпочтительно, добавки выбирают из группы, содержащей: добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки.
Среди добавок, понижающих трение, предпочтительными являются добавки, выбранные из: эрукамида, такого как стеариловый эрукамид, этилен бис-стеарамида, полидиметилсилоксана на основе полиамида, силоксана с сверхвысокомолекулярной массой на основе полиамида, полимера на основе фтора, полимера с введенным дисульфидом молибдена.
Среди гидрофобных добавок предпочтительными являются добавки, выбранные из: полимера со сверхвысокомолекулярной массой на основе силоксана, полимера на основе полидиметилсилоксана, соединения на основе диоксида кремния, соединения на основе керамических наночастиц.
С целью уменьшения трения между струнами при скольжении, покрытие из таких добавок или других веществ также может быть нанесено на периферийную поверхность оболочки, в частности в процессе изготовления струн.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, дополнительно или в качестве альтернативы наличию добавок, понижающих трение или гидрофобных добавок в оболочке, на наружную поверхность оболочки может быть нанесено покрытие. Указанное покрытие может иметь нескользящие и/или водоотталкивающие свойства.
Таким образом, моноволоконная струна 1 согласно изобретению имеет следующие свойства:
- ударопоглощающая способность, обеспечиваемая сердцевиной 2 за счет ее низкой эластичности;
- динамическая и отталкивающая способность, обеспечиваемая оболочкой 3 за счет ее высокой эластичности и низкого трения;
- высокие характеристики износостойкости с пониженным износом их структуры и пониженным ухудшением натяжения с течением времени и при использовании, за счет относительно высокого модуля упругости при растяжении полиамида 6 и сополимера РА 6/6.6,
причем раннее приведенные свойства, наряду с общими механическими свойствами струны, еще больше улучшаются благодаря совместной экструзии сердцевины и оболочки, и образования границы 4 между ними.
В результате этого, моноволоконная струна демонстрирует хороший баланс между характеристиками мощности и управления, при этом также имея хорошие характеристики комфорта и износостойкости.
Другой аспект изобретения относится к способу изготовления моноволоконной струны, как раскрыто выше.
Первым этапом способа является совместная экструзия сердцевины и оболочки для изготовления струны. Согласно общему принципу совместной экструзии, на экструзионную головку подают экструзионные линии первого материала, предназначенного для формирования сердцевины струны, и второго материала, предназначенного для формирования оболочки струны.
Как уже объяснялось выше, совместная экструзия сердцевины и оболочки позволяет создать границу в зоне контакта сердцевины и оболочки для улучшения механических свойств струны.
По меньшей мере одна раскрытая выше добавка может быть добавлена, предпочтительно непрерывно, в процессе по меньшей мере одной части этапа совместной экструзии. Более того, добавку предпочтительно добавляют ко второму материалу на наружную поверхность оболочки.
Способ дополнительно включает в себя растягивание моноволоконной струны при определенном температурном и влажностном режиме.
Способ дополнительно включает в себя первое растягивание струны путем приложения первого заданного растягивающего усилия к струне. Значение растягивающего усилия подбирается в соответствии с:
- пределом прочности при растяжении и удлинением при разрыве струны, которые определяются с помощью соответствующего испытания на растяжение,
- требуемыми механическими свойствами изготавливаемой струны.
Это первое растягивание может быть выполнено сразу после выхода моноволокна из экструзионной головки.
Преимущественно, затем выполняют второе растягивание струны путем приложения второго заданного растягивающего усилия к струне. Значение второго растягивающего усилия является предпочтительно ниже, чем значение первого растягивающего усилия.
Относительное удлинение, которое является отношением длины струны, полученной путем совместной экструзии, в растянутом состоянии к длине струны, полученной путем совместной экструзии, в ненапряженном состоянии, предпочтительно составляет от 1 до 10, более предпочтительно от 3,5 до 4,5 для первого растягивания, и от 1 до 2, более предпочтительно от 1,05 до 1,55, для второго растягивания.
В связи с тем, что сердцевина и оболочка тесно соединены за счет совместной экструзии, растягивание влияет на механические свойства как сердцевины, так и оболочки.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, этапы первого и второго растягивания являются непрерывными. Второе растягивание выполняют сразу после первого растягивания, после того, как струна возвращается в ненапряженное состояние.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, этапы первого и второго растягивания являются последовательными. Струну оставляют в неподвижном состоянии на заданный интервал времени после первого растягивания, а затем выполняют второе растягивание.
Каждый этап растягивания увеличивает модуль упругости как сердцевины, так и оболочки, причем оболочка больше подвергается воздействию, чем сердцевина. Это увеличивает геометрическую устойчивость струны, а также обеспечивает высокую механическую устойчивость струны, в частности, повышенное сохранение натяжения.
Упругая деформация струны после этапов растягивания действительно уменьшается по сравнению со струной до этапов растягивания, и сохраняется по существу неизменной на длительный интервал времени при использовании.
Разумеется, может быть выполнено более двух этапов растягивания, непрерывных или последовательных, без отклонения от объема настоящего изобретения.
Моноволоконная струна, как раскрыто выше, может быть использована для теннисной ракетки, ракетки для игры в сквош, бадминтонной ракетки или тому подобное, причем набор таких моноволоконных струн натягивается на обод ракетки в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Примеры
Пример 1: Упругая деформация разных струн
Выполнены лабораторные измерения упругой деформации моноволоконной струны согласно изобретению и существующих моноволоконных и многоволоконных струн.
Образцы струн следующие:
- Струна А: моноволоконная струна согласно изобретению после первого растягивания с относительным удлинением 4, содержащая сердцевину, изготовленную из 80% по весу полиамида 6 и из 20% по весу сополимера РА 6/6.6, относительно веса сердцевины, и оболочку, состоящую из сополимера РА 6/6.6. Полиамид 6 имеет модуль упругости при растяжении в пределах между 700МПа и 800МПа, а сополимер РА 6/6.6 имеет модуль упругости при растяжении в пределах между 500МПа и 600МПа. Диаметр струны составляет 1,28 миллиметров.
- Струна В: соответствует струне А после второго растягивания с относительным удлинением 1,1.
- Струна С: соответствует струне А после второго растягивания с относительным удлинением 1,15.
- Струна D: многоволоконная струна из полиуретана, с диаметром 1,3 миллиметров.
- Струна Е: моноволоконная струна из полиамида 6, 10, с диаметром 1,3 миллиметров.
- Струна F: моноволоконная струна из полиэстера (PET), с диаметром 1,25 миллиметров.
Каждый образец струны подвергается сотне циклов растягивающих напряжений: образец растягивается и расслабляется сотни раз. Для каждого цикла измеряется упругая деформация струны и рассчитывается среднее значение деформации струны для сотни циклов. Упругая деформация соответствует способности струны деформироваться обратимо. Упругая деформация и соответствующее среднее значение выражаются в процентах, которые являются процентными отношениями длины струны в растянутом состоянии к длине струны в ненапряженном состоянии. Результаты исследований показаны на графике на фигуре 3.
По результатам, процент упругой деформации растянутой струны А является выше, чем проценты упругой деформации других струн, и уменьшается после второго растягивания (струны В и С) от 0,96% до 0,72%, что очень близко к 0,75% струны D. Следовательно, второе растягивание уменьшает эластичность струны. Впрочем, полученные струны В и С деформируются обратимо больше, чем струны Е и F и по существу в равной степени со струной D, при этом имея лучшие характеристики управления и износостойкости.
Пример 2: Сохранение натяжения разных струн
Образцы струн такие же, как и в Примере 1. Каждый образец струны подвергается растягивающему напряжению с начальным значением 250 Ньютон (Н), в течение 10 минут. Растягивающее напряжение образцов струн естественно уменьшается с течением времени. Спустя 10 минут измеряется остаточное растягивающее напряжение, приложенное к каждому образцу струны, и соответствует сохранению натяжения струны в Ньютонах (Н). Результаты исследований показаны на графике на Фигуре 4
По результатам, сохранение натяжения струны после первого растягивания (струна А) является меньшим, чем у всех других струн. Второе растягивание (струны В и С) увеличивает сохранение натяжения струны примерно от 218 Н для струны А до примерно 221 Н для струны В и примерно 224 Н для струны С, что очень близко к 223,5 Н для струны D и меньше, чем 230 Н для струны Е и 230,5 Н для струны F.
1. Моноволоконная струна (1) для ракетки (5), содержащая сердцевину (2), состоящую из одного волокна, и оболочку (3), окружающую сердцевину (2) и соприкасающуюся с сердцевиной (2), отличающаяся тем, что:
- сердцевина (2) выполнена из первого материала, содержащего полиамид 6 и первый сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6, причем
- оболочка (3) выполнена из второго материала, содержащего второй сополимер полиамида 6 и полиамида 6.6, при этом
первый материал имеет больший модуль упругости при растяжении, чем второй материал.
2. Моноволоконная струна по п. 1, в которой первый материал содержит:
- от 70 до 90% по весу, предпочтительно от 75 до 85% по весу полиамида 6 по отношению к общему весу первого материала,
- от 10 до 30% по весу, предпочтительно от 15 до 25% по весу первого сополимера полиамида 6 и полиамида 6.6 по отношению к общему весу первого материала.
3. Моноволоконная струна по п. 1 или 2, в которой второй материал состоит из второго сополимера полиамида 6 и полиамида 6.6.
4. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой оболочка (3) составляет от 5 до 20% по весу, предпочтительно от 8 до 16% по весу от общего веса струны (1).
5. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой сердцевина (2) составляет от 80 до 95% по весу, более предпочтительно от 84 до 92% по весу от общего веса струны (1).
6. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой толщина оболочки (3) составляет от 2 до 7%, предпочтительно от 3 до 6% от общей толщины струны (1).
7. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой толщина сердцевины (2) составляет от 93 до 98%, предпочтительно от 94 до 97% от общей толщины струны (1).
8. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой сердцевина имеет толщину, которая составляет от 1200 до 1500 микрометров, а оболочка имеет толщину, которая составляет от 20 до 50 микрометров.
9. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой второй материал дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, содержащей: добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки.
10. Моноволоконная струна по любому из предыдущих пунктов, в которой указанная моноволоконная струна (1) получена совместной экструзией сердцевины (2) и оболочки (3).
11. Способ изготовления моноволоконной струны для ракетки (5) по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что он включает в себя совместную экструзию сердцевины (2) и оболочки (3) для изготовления струны и по меньшей мере один этап растягивания струны.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя следующие этапы:
- первое растягивание полученной совместной экструзией струны путем приложения первого заданного растягивающего усилия, причем соотношение длины полученной совместной экструзией струны в растянутом состоянии к длине полученной совместной экструзией струны в ненапряженном состоянии составляет от 1 до 10, предпочтительно от 3,5 до 4,5,
- второе растягивание струны путем приложения второго заданного растягивающего усилия, причем соотношение длины полученной совместной экструзией струны в растянутом состоянии к длине полученной совместной экструзией струны в ненапряженном состоянии составляет от 1 до 2, предпочтительно от 1,05 до 1,55.
13. Способ по п. 12, в котором первый и второй этапы растягивания являются непрерывными.
14. Способ по п. 12, в котором первый и второй этапы растягивания являются последовательными.
15. Способ по любому из пп. 11-14, в котором по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, содержащей добавки, понижающие трение, и гидрофобные добавки, добавляют к второму материалу на этапе совместной экструзии.
16. Ракетка (5), содержащая набор (6) моноволоконных струн (1) по любому из пп. 1-10.
