40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022
Vortrag
28.10.2022
Prototypenfreie Charakterisierung der Garn-Auszugskraft
MS

Dr. Martin Strangfeld

FILK Freiberg Institute gGmbH

Strangfeld, M. (V)¹
¹FILK Freiberg Institute gGmbH (FILK)
Vorschau
18 Min. Untertitel (CC)

Technische Textilien müssen vor ihrer Verwendung als Bezugsstoff, Beschichtungs- oder Verstärkungsmaterial spezielle Anforderungen erfüllen. Die physikalischen Eigenschaften von textilen Materialien werden in erster Linie anhand von Zugversuchen ermittelt. Besonders bei Anwendungen wie dem Drapieren von Textilien ist der Kennwert der Fadenauszugskraft wichtig. Die Fadenauszugskraft ist jene Kraft, welche erforderlich ist, einen Faden parallel aus einem Textil herauszuziehen. Dies erfordert jeweils die Herstellung des Textils vorab. Die Herstellung, das Weben, eines Textils ist jedoch mit einem hohen Aufwand verbunden.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde eine Möglichkeit gesucht, die Aussagen der Garn-Auszugskraft aus dem einfacher zu bestimmenden Garn-Garn-Reibungswert abzuschätzen. Dazu wurde ein Messsystem und eine Prüfmethodik entwickelt, welche die Reibsituation im Gewebe abbildet und diese reproduzierbar in einen Kennwert umwandelt. Das Messmodul stellt damit eine neuartige Möglichkeit dar, anhand kurzer Fäden/Garne/Fasern Reibungs- und Verschleißgrößen z. B. in Abhängigkeit verschiedener Prozessschritte (Färben, Beschichten, Waschen, Weben…) zu charakterisieren. Auf Basis der Garnreibung kann mit Kenntnis der Bindungsart (Umschlingungswinkel des Garns) und der Garndichte die Garnauszugskraft eines Gewebes berechnet werden. Das eröffnet die Möglichkeit, diesen wichtigen Kennwert abzuschätzen, ohne vorher das Garn zu einem Textil verarbeiten zu müssen. Damit entfallen zeitaufwändige und teure Prozessschritte zur Herstellung von Prototypen oder Probenmaterial. Aus den einmal bestimmten Garn-Garn-Reibungseigenschaften lassen sich anhand der theoretischen Zusammenhänge die Garnauszugskräfte für viele verschiedene Webarten bestimmen, was wiederum den Prüfaufwand deutlich reduziert. Mit Hilfe der entwickelten Methodik werden damit die Möglichkeiten zur gezielten Steuerung der Materialeigenschaften textiler Flächengebilde erheblich verbessert.


Abstract

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