Nejprve si musíme říci něco o tom, co vlastně skluzné vosky jsou. Primárně různé uhlovodíky, tvořené zejména parafíny, mikrokrystalickými a syntetickými vosky s různě dlouhými, lineárními či větvenými C-H řetězci, do kterých se přidávají další látky pro optimalizaci vlastností výsledné směsi (grafit, grafém, CNT, molybden, fluory, silany atd.). Čím kratší je molekulární řetězec základní látky, tím je výsledný skluzný vosk měkčí, a naopak čím je delší, tím je výsledný vosk tvrdší. Nicméně i ten nejtvrdší skluzný vosk je vždy výrazně měkčí, než je základní tvrdost skluznice.

Snižují tvrdost skluznice

A právě nízká tvrdost skluzných vosků je první z jejich slabých stránek. Aplikací skluzného vosku na skluznici lyže vždy snížíme tvrdost a oděruvzdornost skluznice, jinými slovy zhoršíme mechanické vlastnosti skluznice.

Špatně drží na skluznici

Když už tedy víme, co vlastně skluzné vosky jsou, musíme si nyní říci něco málo o tom, jak se skluzné vosky váží na skluznici, jak se s ní spojují. Odpověď je velmi přímočará: špatně. Je to tak, vosky se na skluznici lyže vážou špatně, a proto na ní také špatně nebo málo drží. To je tedy druhá slabá stránka skluzných vosků: špatně drží na skluznici.

Proč? Skluznice je stejně jako vosk uhlovodík, avšak s velmi dlouhými (v případě tzv. UHMWPE až extrémně) lineárními řetězci, které jsou ve skluznici propletené podobně jako špagety v hrnci. Na C-H řetězce skluznice se vosk na molekulární úrovni navazuje dvěma různými způsoby: jednak mechanicky, jednak pomocí molekulárních vazeb.

Mechanické vazby jsou možné pouze při tzv. aplikaci za tepla, kdy se jednotlivé špagety vlivem působení tepla natáhnou a vzniknou mezi nimi drobné mezírky či kavity, do kterých může zatéct zkapalněný vosk. Jakmile se základní materiál špaget, tedy polyetylén, ochladí, špagety se zase „smrští“, kavity zatáhnou a vosk v nich zůstane uvězněný. Problém ale je, že tepelná roztažnost polyetylenu je malá a teplota tání nízká, tedy na skluznici můžeme působit relativně nízkou teplotou (max. 140 stupňů C) po velmi krátkou dobu, takže ty mechanické vazby mezi skluznicí a voskem žádná hitparáda nejsou.

Les chlupů na skluznici

Na povrchu základního materiálu skluznice, tedy PE, je jakýsi kožíšek či les molekulárních chloupků, říkáme mu flokati-koberec. Čím kvalitnější materiál skluznice, tím hustší les a naopak. Na povrch těchto chloupků se molekuly vosku vážou velmi slabými Van der Walsovými vazbami. Tyto vazby jsou sice velmi slabé, ale jsou jich miliony… A podobně jako tisíckrát nic umořilo vola, tak i miliony slabých vazeb už něco udrží. Ale jen chvíli.

Aditiva

Když už tedy víme, že vosk na skluznici dost blbě drží, musíme si nyní říci něco málo o tom, jak ve vosku a následně na skluznici drží nejrůznější aditiva a příměsi, které se do skluzných vosků přidávají. A odpověď je ještě více přímočará: ještě hůř. Je to tak, s výjimkou specifických prášků a liquidů jsou základem skluzných vosků uhlovodíky, které nesou aditiva a přísady a mají umožnit jejich aplikaci do skluznice a na skluznici. My však víme, že již samotné uhlovodíky mají spíše problém než kdovíjakou afinitu se na skluznici vázat. A co teprve nějaké další k uhlovodíkům přimíchané – a často slabě – navázané substance. Např. molekuly fluoru jsou výrazně větší než molekuly nosiče, mají tedy tendenci ulpívat spíše v nejsvrchnějších vrstvách skluznice.

Když už mluvíme o příměsích a aditivech, tak bychom si měli trošku více posvítit na takový grafit. Grafit se v hojné míře přidává jak do skluzných vosků, tak do základního materiálu skluznice. Jako hlavní přednost se zpravidla uvádí jeho výborné lubrikační vlastnosti (grafit je díky své lamelární struktuře tzv. tuhý lubrikant, podobně jako třeba molybden) a zároveň vysoká vodivost, a to elektrická i tepelná vodivost. O dalších vlastnostech grafitu, jako jsou nízká cena, slabá navázanost jak na PE, tak na uhlovodíky v skluzných voscích, extrémní měkkost se již příliš nemluví.

Brzdivý elektrický náboj

Enormně dobrá vodivost grafitu se využívá především na suchých studených druzích sněhu, na kterých dochází mezi skluznicí lyže a sněhovou pokrývkou k tzv. suchému tření, které je doprovázeno elektrostatickým nábojem. Dnes víme, že právě elektrostatický náboj je jedním z hlavních důvodů pro vysoký COF za těchto sněhových podmínek. Úkolem grafitu je – díky enormní vodivosti – elektrostatický náboj odvést a neumožnit jeho akumulaci a následný výboj na povrchu skluznice.

Je samozřejmě velká otázka, kam je elektrostatický náboj z povrchu skluznice odváděn, ale jedno je jisté: za suchých studených „skřípajících“ sněhových podmínek jedou lyže s grafitovou skluznicí ošetřené skluznými vosky s grafitem lépe… Proč? Jak materiál skluznice, tedy polymer zvaný UHMWPE (polyetylen s ultra vysokou molekulární hmotností), tak základní komponenta C-H vosků (parafíny, mikrokrystalické i syntetické vosky) jsou vynikající izolanty, tedy materiály, které nevedou elektrikou energii ani teplo. Vosky mají snad ještě lepší izolační vlastnosti než PE (vzpomeňme si na voskové zábaly), a tak se aplikací vosků na skluznici elektrostatický náboj skluznice spíše ještě zvýší, čímž se zcela nepochybně zvýší také tření.

Vysoká abraze

Za studených suchých skřípajících sněhových podmínek se ale pereme nejenom s elektrostatickým nábojem, nýbrž také s vysokým oděrem, abrazí. A to je pro grafit kámen úrazu! Grafit je jedním z nejměkčích prvků vůbec. Pokud se tedy přidá do základního materiálu skluznice a následně ještě do vosku, vede to nevyhnutelně k dalšímu zhoršení mechanických vlastností, tedy tvrdosti a odolnosti vůči oděru. S vosky je to tak trochu začarovaný kruh!

Vosky vážou špínu

Jak už víme, váží se vosky relativně špatně na skluznici (tzv. extrudovaných HDPE je to učiněná bída), také už víme, že nejrůznější aditiva se s vosky a následně se skluznicí také neprovazují nikterak zázračně. Co ale vosky naopak váží výtečně, je špína! Ano, vosky fungují na špínu tak trochu jako mucholapky. Vzpomeňte si na takovou pěkně upatlanou svíčku na svátečním stole nebo na depilační vosk. Pro znečištěný sníh se proto do vosků musí přidávat různé přípravky, které ulpívání nečistot na voskem ošetřené skluznici zpomalují. Trochu to připomíná situaci, kdy se kočka honí za ocas: napatlám na skluznici něco, co váže nečistoty, ale protože nechci, aby skluznice vázala nečistoty, tak do toho něčeho přidám něco dalšího, aby to něco ty nečistoty tolik nevázalo… Jednoho by tedy mohlo napadnout, jestli by nebylo jednodušší tam nepatlat to něco, co ty nečistoty váže, tedy skluzný vosk!

K čemu je skluzný vosk?

Na tomto místě bychom se tedy měli zamyslet nad tím, proč se tedy skluzný vosk na skluznici vlastně patlá. Obecně se uvádí, že pro zlepšení skluzných vlastností, pro zlepšení hydrofobie, tedy vodoodpudivosti, pro vyladění vlastností materiálu skluznice na aktuální sněhové a povětrnostní podmínky. Tolik obecné proklamace a teorie.

Zaměříme se pouze na tzv. zlepšování hydrofobie, protože ostatní formulace jsou až příliš fádní a nekonkrétní na to, aby bylo možné k nim říci něco přesnějšího. Běžné C-H vosky dosahují kontaktního úhlu (základní způsob, jakým se měří hydrofobie pevného povrchu) cca 85 až 90 stupňů (čím vyšší číslo, tím vyšší hydrofobie). Samotná skluznice přitom běžně dosahuje kontaktního úhlu kolem 80 stupňů a na rozdíl od vosků má dobré mechanické vlastnosti, přirozenou špíno-odpudivost, nižší afinitu k elektrostatickému náboji…

Na tomto místě musí minimálně některé z nás napadnout, proč tedy vlastně tzv. skluzné vosky na skluznici patláme, když čistá skluznice zjevně vykazuje minimálně v mnoha případech lepší skluzné vlastnosti než skluznice navoskovaná… Do této pasti se před lety lapil kolega Kuzmin, který začal v odborných kruzích hlásat, že lyže se nemají mazat, tedy voskovat, a že skluznice bez vosku mají mnohem lepší skluzné vlastnosti než skluznice navoskované. A z ostudy by si mohl nechat – chudák Kuzmin – ušít kabát. Zapomněl totiž na jednu důležitou vlastnost PE, a sice silnou reaktivitu PE s vodou v kapalném a pevném skupenství, tedy ve formě vodního filmu na povrchu sněhu a ve formě sněhových či ledových krystalů či zrn. A protože my si této skutečnosti vědomi jsme, tak můžeme na otázku „Proč vlastně vosky na skluznice lyží patláme?“ odpovědět tak přímočaře, jak je to jen možné: protože nám nic jiného nezbývá, protože nic jiného, nic lepšího než vosk aktuálně nemáme! Ale možná, možná se blýská na lepší časy. Nenechte si proto ujít náš příští článek.