Achillova pata fluorových vosků – I. část

autor bezky • 03.05.2023
Pokračujeme ve fluorovém tématu a přinášíme první část z dvoudílného seriálu. Fluorové vosky mají vedle jedinečné schopnosti zlepšovat skluz lyží, primárně na silném vodním filmu, také své stinné či slabé stránky, a tak se na ně pojďme zaměřit.

Skutečnost, že fluorové vosky nebyly právě šetrné vůči životnímu prostředí a bezpečné pro zdraví pracovníků ve výrobních závodech a servisních pracovníků v mazacích kontejnerech, je všeobecně známá. Není sice úplně známo, jak moc nebezpečné fluory pro zdraví všech živých organismů, tedy člověka nevyjímaje, a životní prostředí jsou, a proto se najde stále ještě mnoho těch, kteří mají tendenci tzv. přímou expozici servisních pracovníků fluorovým molekulám v servisních kontejnerech zlehčovat, ale komu není rady, tomu není pomoci!

O čem tedy chceme v tomto příspěvku psát? V tomto příspěvku se chceme věnovat několika přinejmenším problematickým či sporným vlastnostem fluorových kluzných vosků, o kterých se nepíše nic v návodech a doporučeních výrobců a které jsou i v odborných diskusích a příspěvcích spíše mlčky přecházeny.

**Jak vysoký podíl aditiv na bázi fluoru je nezbytný pro podstatné či zásadní zlepšení kluzných vlastností?**

Abychom se nad touto otázkou mohli krátce zamyslet (nepředpokládáme totiž, že bychom na ni byli schopni jednoznačně odpovědět a nechceme ve váženém čtenáři vzbuzovat plané naděje), musíme si nejprve připomenout něco málo o základních druzích fluorových vosků.

Fluorové vosky se rozdělují na základní dva druhy:

a) perfluorované fluorové vosky, běžně označované jako tzv. čisté fluory

b) částečně fluorované kluzné vosky

Perfluorované fluorové vosky se podle formy dělí na prášky, bločky a roztoky, podle pořadí nanášení na skluznici lyže na tzv. materiály určené pro vrchní vrstvu a urychlovače. Tzv. čisté fluory obsahují cca 50 % aditiv na bázi fluoru. Částečně fluorované kluzné vosky se podle obsahu aditiv na bázi fluoru dělí na klusné vosky s nízkým a vysokým obsahem aditiv na bázi fluoru. Částečně fluorované kluzné vosky se nabízejí takřka výhradně ve formě bločků, spíše výjimečně roztoků. Obsah aditiv na bázi fluoru v tzv. LF (low-fluoridated) kluzných voscích je přibližně v rozpětí 2 – 4 %, obsah aditiv na bázi fluoru v tzv. HF (high-fluoridated) kluzných voscích je přibližně v rozpětí 4 – 8 %.

Existuje několik studií, ve kterých se jak v laboratorních, tak polních testech ověřoval vliv podílu aditiv na bázi fluoru na zlepšování kluzných vlastností. Testovány byly jak perfluorované kluzné vosky, tak HF i LF kluzné vosky. Zlepšení skluzu lyží po aplikaci fluorových vosků bylo vždy srovnáváno s odpovídajícím hydro-karbonovým voskem.

Výstup měření byl velmi překvapivý. Kluzné vlastnosti lyží se po aplikaci fluorových vosků (při srovnání z běžnými hydro-karbonovými kluznými vosky) nejvíce zlepšovaly při podílu aditiv na bázi fluoru ve výši přibližně 4 %. Další nárůst podílu aditiv na bázi fluoru již měl na zlepšování kluzných vlastností lyží pouze minoritní vliv. Jinými slovy: nejvýraznějšího zlepšení kluzných vlastností, ve srovnání s běžnými hydro-karbonovými kluznými vosky, bylo možné dosáhnout při použití LF kluzných vosků, další nárůst zlepšení kluzných vlastností při použití HF kluzných vosků a při použití tzv. čistých fluorů byl již spíše malý.

Závěry těchto studií jsou v příkrém rozporu s doporučeními a návody výrobců kluzných vosků, ve kterých se implicitně předpokládá, že čím vyšší podíl aditiv na bázi fluoru, tím lepší kluzné vlastnosti. Můžeme pouze věřit, že zde neplatí slogan, čím více pruhů, tím více ADIDAS, a že pověstné tři pruhy neodpovídají právě 4% podílu aditiv na bázi fluoru.

Na základě našich vlastních zkušeností jsme přesvědčeni, že pravda leží někde uprostřed. Sdílíme názor, že zásadního zlepšení kluzných vlastností je (ve srovnání s běžnými hydro-karbonovými vosky) docíleno již LF či HF kluznými vosky. Jsme ale také přesvědčeni, že s narůstajícím podílem aditiv na bázi fluoru ke zlepšování kluzných vlastností opravdu dochází. Jiná otázka však je, jak trvanlivé toto zlepšení je.

[* https://live.staticflickr.com/65535/52868294280_3c75b1112a.jpg *]

(Také kartáčování – byť tak důležité pro dosažení správné struktury – může negativně ovlivnit finální množství fluoru na skluznici lyže // Foto: Salomon)

**Kolik fluoru se vlastně dostane z kluzného vosku na skluznici lyže?**

Podívejme se tedy na tuto zajímavou otázku trochu podrobněji.

***a) samovolná sublimace fluorových molekul (tedy podílu fluoru) z vosků***

Fluor, lépe řečeno molekuly fluoru, jsou jak v případě LF/HF vosků, tak v tzv. čistých fluorech vázány velmi slabými chemickými vazbami, a protože jsou molekuly fluoru velmi volatilní, neboli těkavé, tak fluor z vosků prostě vyčpívá. Čím starší vosk a vyšší teplota, při které byl vosk skladován, tím méně fluoru ve vosku ještě před nanášením na lyži zůstane.

Vyčpívání fluoru z vosků se dá zčásti zabránit vhodným skladováním a těsnými uzavíratelnými obaly, ale ani to situaci nezachrání. Fluor prostě z vosků vyčpívá.

***b) sublimace fluorových molekul při zažehlování***

Přísun tepla, tedy zažehlování, a tedy přechod fluorových vosků z pevné do kapalné fáze (bločky/prášek) sublimaci enormě podporuje, či zvyšuje. Čím vyšší teplota, tím vyšší sublimace, zažehlovací teplota kolem 170°C je už dost vysoká na to, aby fluorové molekuly z vosků přímo sršely. Sublimace při zažehlování je proto hlavní cesta, jak se fluor dostává do ovzduší v servisních kabinách. Kdo si myslí, že situaci zachrání větráním a dýchacími maskami, je stejně bláhový jako ten, kdo si myslí, že hořící jaderný reaktor je možné hasit v kožené zástěře…

***c) strhávání molekul fluoru výpary z HC vosků***

Také při zažehlování tzv. HC (hydrokarbonových) vosků, tedy běžných parafínů, vznikají výpary. Tyto výpary však kvalitu HC vosků zpravidla příliš neovlivňují, jedná se o těkavé složky obsažené v HC voscích, a proto je vhodné HC vosky zažehlovat teplotou co nejblíže teplotě skápnutí daného parafínu.

Problém nastává u LF/HF vosků, kdy kvůli velmi slabým vazbám, kterými jsou molekuly fluoru v parafinu vázány, dochází ke strhávání těchto fluorových molekul výpary z těkavých částí HC vosku.

A další problém nastává u aplikace tzv. čistých fluorů (prášků/bločků). Pokud se aplikují na tzv. základovou vrstvu, která často není schopna vysoké zažehlovací teploty fluorů bez výrazné sublimace těkavých látek z HC vosků přežít, tak tyto odpařované látky či výpary opět „strhávají“ molekuly fluoru z následně nanášených PFCs, neboli perfluorovaných hydrocarbonů. Strhávání molekul fluoru výpary z HC vosků při zažehlování je sekundární cesta, jak se fluor dostává do ovzduší v servisních kabinách.

***d) velikost molekul fluoru***

Atomy fluoru vázané na uhlík v molekukách PFC jsou výrazně větší než atomy uhlíku a vodíku v běžných HC voscích – viz obrázky níže. Tato velikost způsobuje, že se molukuly fluoru hůře zachytávají do struktury skluznice, zůstávají spíše jen na povrchu, tedy slabě navázané.

[* https://live.staticflickr.com/65535/52868077164_4055f480b1.jpg *]

Obrázek 1: Molekulární řetězec HC vosků (modře uhlík, bíle vodík)

[* https://live.staticflickr.com/65535/52868076264_411725eb59_o.png *]

Obrázek 2: Molekulární struktura PFC vosků (modře uhlík, zeleně fluor, červeně kyslík, bíle vodík)

***e) rozpojování vazeb mezi molekulami fluoru a HC voskem***

S ohledem na velmi slabé chemické vazby mezi molekulami fluoru a HC voskem (LF/HF vosky) a molekulami fluoru a nosičem (čisté fluory) dochází k tzv. rozpojování vazeb a ukládání fluoru primárně v horní vrstvě aplikovaného vosku, zde jsou pak molekuly fluoru velmi náchylné na oděr, a to jak oděr servisními přípravky (např. kartáče), tak sněhem.

**Závěrem**

Jak je patrné z výše uvedeného popisu, nelze předpokládat, že by fluor obsažený v tzv. fluorových voscích mohl být v plném rozsahu přenesen na skluznici lyže za účelem zlepšování kluzných vlastností.

Show sharing buttons

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

NEJČTĚNĚJŠÍ

DALŠÍ ČLÁNKY

  • Karlův běh: Putování po stopách Karla IV.

    Na počest krále?! Buďte součástí legendy v pohádkové krajině nejvýše položeného města Česka a zúčastněte se o víkendu Karlova běhu na Božím Daru.
    autor Tisková zpráva
    11.02.2025
  • Bolšunov se vrací na mezinárodní scénu, závodníci zuří

    autor Ingeborg Scheve/překlad: Vendula Křoustková
    10.02.2025
  • 796 lyžařů se kvalifikovalo do Grand Finále Ski Classics Summit 2 Senja!

    autor Leandro Lutz/Překlad Adéla Ročárková
    09.02.2025
  • Vítězi Jizerské 50 se stali Alnaesová a Bruvoll

    autor Adéla Ročárková
    09.02.2025
  • Sledujte dnešní Jizerskou 50 od 7:55 na SC play

    autor Leandro Lutz/překlad Adéla Ročárková
    09.02.2025