Dlaczego istnieje lód syntetyczny
Chłodzony lód jest drogi w budowie i utrzymaniu. Lodowisko z chłodzeniem wymaga agregatu chłodniczego, stałych wydatków na energię, wody i czynników chłodniczych — niezależnie od tego, czy jeździ na nim dziesięć osób, czy nikt. W przypadku areny NHL taki koszt jest uzasadniony. W przypadku szkoły hokejowej, hotelowego dziedzińca, centrum handlowego, szkoły czy przydomowego ogrodu — rzadko.
Lód syntetyczny eliminuje instalację chłodniczą. To lita nawierzchnia, zaprojektowana tak, aby stalowe ostrze ślizgało się po niej, którą można zamontować niemal wszędzie i używać bez zamrażania czegokolwiek. To cała obietnica tej kategorii: jazda na łyżwach bez maszynerii pod spodem.
Z czego wykonany jest lód syntetyczny
Każda nawierzchnia z lodu syntetycznego powstaje z polietylenu, tej samej rodziny plastiku, która jest używana w niezliczonych produktach codziennego użytku, a sam w sobie nie ślizga się na tyle dobrze, aby można było na nim jeździć. To, co sprawia, że nawierzchnia nadaje się do jazdy, to zestaw dodatków i środków poślizgowych wbudowanych w nią. Wszystko, co odróżnia dobrą nawierzchnię od słabej, zależy od tej formuły i sposobu wykonania panelu, a nie od bazowego plastiku.
Co się dzieje, gdy ostrze przesuwa się po nawierzchni
Szczerze mówiąc, nikt do końca tego nie wie. Naukowcy od ponad wieku spierają się o to, dlaczego sam lód jest śliski, a ta sama pokora jest wskazana w odniesieniu do nawierzchni polimerowych. Wiadomo natomiast, że nawierzchnia musi spełniać jednocześnie dwa warunki, a oba są równie ważne dla odczuć podczas jazdy: musi być na tyle twarda, aby ostrze się w nią nie zagłębiało, i na tyle śliska, aby ostrze się po niej przesuwało.
Razem te dwa czynniki składają się na wysiłek rzeczywiście odczuwany przez łyżwiarza. Wysiłek podczas ślizgu wynika z połączenia tarcia i wgłębienia: im większy opór napotyka ostrze i im głębiej się zapada, tym ciężej musi pracować łyżwiarz.
Konkretny sposób, w jaki Glice zapewnia niskie tarcie i niskie wgniatanie – twardy rdzeń z cienką, ruchomą warstwą wierzchnią, która ścina się pod ostrzem – opisano na stronie Jak działa Glice.
Równanie wysiłku podczas jazdy na łyżwach
na krawędzi
gdy krawędź się zagłębia
przy każdym odepchnięciu
Cztery parametry decydujące o jakości
Wszystko, co warto wiedzieć o nawierzchni syntetycznej, sprowadza się do czterech kwestii. Jedna z nich — płaska i równa powierzchnia — to podstawowy standard, którego należy oczekiwać od każdego poważnego producenta. Pozostałe trzy — tarcie, wgniatanie i ścieranie — to zaawansowane zagadnienia naukowe, w których kryje się właściwa inżynieria. Wpływają też na siebie przeciwstawnie, więc poprawa jednej właściwości zwykle pogarsza inną. Dlatego trzeba je rozwijać łącznie.
Tarcie powierzchniowe
Wielkość oporu napotykanego przez ostrze to właściwość, którą kupujący znają najlepiej i o którą pytają najczęściej. Ta znajomość jest jednak pułapką. Żaden materiał nie ma jednego współczynnika tarcia. Tarcie jest cechą układu, a nie pojedynczego materiału: zależy od dwóch materiałów stykających się przy określonej geometrii, pod określonym obciążeniem oraz przy określonej prędkości i temperaturze. Dlatego wartość współczynnika tarcia ma znaczenie tylko wtedy, gdy znane są warunki badania i punkt odniesienia — prawdziwy lód albo inna nawierzchnia syntetyczna. Sama liczba niczego nie wyjaśnia. Jeśli dostawca podaje wartość współczynnika tarcia, ale nie potrafi przedstawić warunków badania ani punktu odniesienia, nie jest to dowód.
Wgniatanie
Największy problem w tej kategorii i właściwość, o którą prawie nikt nie pyta. Praktycznie cały lód syntetyczny jest zbyt miękki. Gdy nawierzchnia jest zbyt miękka, ostrze zapada się w nią i zamiast się ślizgać, łyżwiarz musi odsuwać materiał na boki, podobnie jak lodołamacz z dużym wysiłkiem toruje sobie drogę przez zwarty lód. Ten opór ma nazwę – tarcie odkształceniowe – i wymaga rzeczywistego nakładu energii. Wgłębienie określa, jak głęboko zapada się ostrze, i jest mierzone w mikrometrach. Ma ono równie decydujący wpływ na ślizg jak tarcie powierzchniowe, choć mówi się o nim najmniej.
Ścieranie
Ile materiału powierzchnia traci podczas jazdy na łyżwach i jak zachowują się te wióry. Zbyt duże ścieranie oznacza ciągłe sprzątanie i powierzchnię, która się degraduje. Same wióry mogą nieść ładunek elektrostatyczny i przywierać do ubrań, więc to, jak powierzchnia sobie z tym radzi, również ma znaczenie.
Równa, jednolita powierzchnia i łączniki, które ją utrzymują
To, czy po lodowisku jeździ się tak samo w każdym miejscu. Decydują o tym dwie rzeczy: panel, który od początku jest płaski, oraz system połączeń, który po ułożeniu utrzymuje panele płasko i na jednym poziomie. Proste połączenia blokowane poziomo nadają się do lodowisk domowych i małych lodowisk wewnętrznych; większe lodowiska komercyjne i zewnętrzne wymagają systemu, który blokuje panele zarówno poziomo, jak i pionowo, aby na styku nie mogła unieść się żadna krawędź. Połączenie wyczuwalne przez łyżwiarza pod stopami jest wadą, niezależnie od zastosowanego mechanizmu. Jest to podstawowe oczekiwanie, a nie kwestia zaawansowanej nauki; pełne porównanie systemów połączeń znajduje się na stronie Połączenia paneli z lodu syntetycznego.
Jak produkcja zmienia powierzchnię
Na dwóch panelach wykonanych z identycznego materiału może jeździć się zupełnie inaczej, ponieważ sposób formowania materiału zmienia jego właściwości. Prasowanie i wytłaczanie zapewniają różną twardość i odporność na ścieranie, dlatego ta sama receptura może dać dobrą lub słabą nawierzchnię zależnie od procesu. Sposób chłodzenia panelu decyduje natomiast o tym, czy pozostanie płaski, czy odkształci się podczas drugiego lata użytkowania. Dlatego niektóre panele opuszczają fabrykę w dobrym stanie, lecz po roku zawodzą. To obszerne zagadnienie omówiono osobno na stronie Jak powstaje lód syntetyczny.
Twierdzenia, które sugerują jakość, choć o niej nie świadczą
Gdy znasz te cztery parametry, większość marketingu w tej kategorii sama się demaskuje. Cztery twierdzenia pojawiają się w kółko i każde wskazuje na niewłaściwą rzecz.
Samosmarowanie
Każda nadająca się do użytku nawierzchnia syntetyczna zawiera środki smarne, ponieważ sam polietylen nie zapewnia poślizgu. Określenie „samosmarujący” opisuje więc podstawowy warunek wejścia do tej kategorii, a nie przewagę. Prawdziwa sztuka polega na dobraniu odpowiednich smarów i dodatków oraz ich właściwych proporcji spośród tysięcy możliwości.
Ochrona UV
Dostawcy często przedstawiają ochronę UV jako cechę, ale powinna być standardem. Każdy polimer pozostawiony w świetle słonecznym bez niej degraduje się, więc jej obecność jest oczekiwana, a nie wyjątkowa. Co ważniejsze, sama ochrona UV nie oznacza, że powierzchnia nie będzie się degradować. Żółknięcie i rozpad są równie często kwestią jakości dodatków i stabilności chemicznej, jak światła słonecznego. Nieczyste lub niestabilne dodatki mogą utleniać się i odbarwiać panel nawet w pomieszczeniu, bez żadnego UV: istnieją udokumentowane przypadki paneli, które mocno pożółkły w ciągu roku w pełni zamkniętych obiektach bez jakiegokolwiek światła dziennego. Prawdziwą ochroną są stabilne, wysokiej jakości dodatki z kontrolowanego źródła, a nie etykieta UV.
Doskonała przyczepność
Ta kwestia wymaga wyjaśnienia, ponieważ przyczepność jest naprawdę potrzebna. Aby ruszyć, odpychasz się od nawierzchni, a bez przyczepności w ogóle nie da się jeździć na łyżwach. Przyczepność zapewniają jednak dobrze naostrzone ostrza poruszające się po nawierzchni, która ich nie tępi, a nie sama „przyczepność” nawierzchni. Ponieważ praktycznie cały lód syntetyczny jest zbyt miękki, ostrza zapadają się w niego zbyt głęboko, co w rzeczywistości utrudnia jazdę. Teoretycznie nawet przeciętna nawierzchnia zapewnia dobrą przyczepność, jeśli łyżwy są dobrze naostrzone. Dlatego reklamowanie „doskonałej przyczepności” jako cechy nawierzchni odwraca uwagę od właściwego czynnika. Ostatecznie przyczepność zależy od tego, czy nawierzchnia tępi ostrza: jeśli tępi je szybko, przyczepność zanika.
Polimer klasy premium
Niektórzy dostawcy reklamują polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej jako produkt premium i wybór lepszy od standardowego polietylenu o wysokiej gęstości. Jest bardziej zaawansowany i droższy, więc kupujący mają podstawy przypuszczać, że powinno się na nim lepiej jeździć. Nie musi tak jednak być. Producenci wykonują nawierzchnie z jednego lub drugiego gatunku, ale w czystej postaci żaden z nich nie zapewnia najlepszych wyników w kontakcie z ostrzem łyżwy. W pomiarze z użyciem ostrza zamiast łożyska przemysłowego gatunek ten wypada pod względem tarcia gorzej, niż sugeruje jego karta techniczna. Gatunek określa surowiec, ale to receptura decyduje o właściwościach jezdnych nawierzchni.
Jakie pomiary są dostępne
Mimo wszystkich twierdzeń w tej kategorii istnieje tylko jeden niezależny, opublikowany zbiór danych porównawczych: badanie Instytutu Fraunhofera ds. Mechaniki Materiałów IWM, w którym zmierzono pięć powierzchni na tym samym sprzęcie w identycznych warunkach. Jest to punkt odniesienia dla każdego uczciwego porównania, a badanie omówiono w całości na stronie Pomiar Fraunhofera.
Ostrza i ostrzenie
Jazda na łyżwach tępi ostrza na każdej nawierzchni, a częstotliwość tego zjawiska jest powszechnie źle rozumiana. Na zwykłym lodzie syntetycznym większość ostrzy tępi się w ciągu dziesięciu do piętnastu minut, a praktycznie wszystkie w ciągu godziny. Ponieważ typowa sesja publiczna trwa około godziny, łyżwiarze na taniej nawierzchni tracą ostrość w trakcie własnej sesji.
Glice jest wyjątkiem, a dowody pochodzą od operatorów. Słynny rodzinny park rozrywki o motywie ceglanym, przyjmujący do tysiąca łyżwiarzy dziennie, odkrył, że w około dziewięćdziesięciu procentach przypadków ostrze było nadal w dobrym stanie po wielokrotnym użyciu. Klub łyżwiarstwa figurowego w Wallisellen w Szwajcarii utrzymywał ostrość przez półtora do trzech miesięcy treningu na jednym ostrzeniu. Jedyny warunek: łyżwy muszą pozostać na lodzie lub gumowej macie, ponieważ twarda podłoga lub asfalt szybko niszczy ostrze. Pełny obraz znajduje się na stronie Czy lód syntetyczny jest szkodliwy dla łyżew?.
Temperatura, wilgotność i pogoda
Lód syntetyczny reaguje na warunki. Im cieplej, tym bardziej miękka staje się nawierzchnia, co oznacza nieco większe wgniecenia i nieco mniejszy poślizg; im zimniej, tym jest twardsza i lepiej się na niej jeździ. Powyżej około 30°C (86°F) ograniczeniem jest zwykle łyżwiarz, a nie nawierzchnia, ponieważ ciepło i pot powodują dyskomfort podczas jazdy na długo przed tym, zanim problemem stanie się lód. Chłodzony lód ma przeciwną słabość w upale: od około 17°C (63°F) pokrywa się wodą i rozmięka. Wilgotność i promieniowanie UV omówiono na stronie Czy lód syntetyczny działa na zewnątrz i w upale?
Czego lód syntetyczny nie potrafi
Większość lodów syntetycznych w ogóle nie dorównuje poślizgowi prawdziwego lodu. Jedynym zmierzonym wyjątkiem jest Glice, i to tylko przy niskiej prędkości. Żadna syntetyczna nawierzchnia nie zastąpi chłodzonej hali przy prędkości meczowej.
Istnieje również ograniczenie dotyczące zawodów, które warto jasno przedstawić. Żadna międzynarodowa federacja sportowa nie homologowała jeszcze — czyli nie zatwierdziła oficjalnie — lodu syntetycznego do rozgrywania sankcjonowanych zawodów. Jeśli Twój plan zależy od organizacji oficjalnych wydarzeń międzynarodowych, lód syntetyczny nie jest obecnie zatwierdzoną nawierzchnią do takich celów.
Każda nawierzchnia, w tym Glice, źle znosi zaniedbanie. Lód syntetyczny nie jest bezobsługowy. Brudna nawierzchnia szarzeje, spoiny stają się widoczne, a jazda po niej wymaga coraz większego wysiłku. Zaniedbanie czyszczenia i pielęgnacji powoduje szybsze tępienie ostrzy i skraca okres użytkowania nawierzchni. Niewłaściwe obchodzenie się z łyżwami, na przykład pozwalanie ludziom schodzić z lodu na twardą podłogę, niszczy ich krawędzie bez względu na jakość nawierzchni. Zaniedbana nawierzchnia może nawet tępić ostrza szybciej niż lód chłodzony. Prosta rutyna konserwacyjna służy nawierzchni, a jej brak jej szkodzi. Dlatego konserwację omówiono jako osobny temat w sekcji „Prowadzenie udanego projektu lodowiska”.
Panel to tylko połowa sukcesu
Nawet idealna nawierzchnia nie gwarantuje sukcesu lodowiska. Lokalizacja, równość znajdującego się pod nią podłoża, personel, marketing oraz codzienna konserwacja i eksploatacja decydują o tym, czy lodowisko prosperuje, czy pustoszeje. Ten aspekt, czyli sposób prowadzenia dobrze funkcjonującego lodowiska, omówiono w sekcji Prowadzenie udanego projektu lodowiska.
Krótko mówiąc
Lód syntetyczny umożliwia jazdę na łyżwach bez instalacji chłodniczej. Nie każdy produkt jest taki sam: parametry użytkowe są wynikiem świadomego projektowania i zależą od tarcia, wgłębienia, ścierania oraz równości nawierzchni. Płaska nawierzchnia to podstawa; cała wiedza techniczna kryje się w pozostałych trzech parametrach, a łączny efekt tarcia i wgłębienia łyżwiarz odczuwa jako wysiłek. Zapytaj każdego dostawcę, jak zmierzono jego wyniki i z czym je porównano. Dobrze wykonany lód syntetyczny zapewnia ślizg zbliżony do prawdziwego lodu. Tani produkt szybko męczy użytkowników.
