ASTM D3822 Zugeigenschaften einzelner Texilfasern

Die Eigenschaften der Fasern innerhalb eines Garnes sind ausschlaggebend für das funktionelle Verhalten und das Aussehen eines Garnes. Änderungen an diesen Fasern können die Eigenschaften des Garns verbessern. Während und auch nach der Entwicklung eines Garns werden Zugprüfungen zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Materialien durchgeführt. Auch während der Fertigung werden im Rahmen der Qualitätssicherung Zugprüfungen durchgeführt, um nachzuweisen, dass das Material die vorgegebenen Spezifikationen erfüllt und unnötigen Ausschuss zu vermeiden.

Bei sehr feinen Textilien ist die Auswahl der am besten geeigneten Prüfkonfiguration oft schwierig. Wichtig ist es, ein Spannzeug auszuwählen, das einen möglichst einfachen Ein- und Ausbau der Proben ermöglicht. In manchen Fällen ist die Herstellung von Laschen mit Hilfe von Klebeband empfehlenswert, um den Einbau der Proben zu vereinfachen, besonders dann, wenn die Proben so klein sind, dass sie mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind. Bei Verwendung des richtigen Spannzeugs sollte die Probe nicht rutschen und ein Bruch im Spannzeug vermieden werden.

Die einzelnen Fasern sind normalerweise sehr fragil und brechen bereits bei relativ niedrigen Kräften. Ein geeigneter Kraftaufnehmer, mit dem das Prüfsystem eine maximale Genauigkeit erreichen kann, ist deshalb wichtig. Bei der beschriebenen Studie, die wir in unserem Labor durchgeführt haben, brach das betrachtete Probenlos im Mittel bei einer Kraft von 0,3 N. Die Verwendung eines 5-N-Kraftaufnehmers ist empfehlenswert, da die Prüfungen auf einer Prüfmaschine Serie 5500 durchgeführt wurden. Bei einem Prüfsystem Serie 5500 beträgt die Genauigkeit +/- 0,5% des Anzeigewerts bis 1/250 der Nennkraft des Kraftaufnehmers. Bei manchen Fasern kann unter Umständen ein größerer Kraftaufnehmer benötigt werden.

Es gibt unterschiedliche Spannzeuge, die sich für einsträngige Fasern eignen. Wenn die Prüfkörper lang genug sind, empfehlen wir ein Spannzeug für Fasern und Garne, bei dem eine Exzenterklemme die Gefahr eines vorzeitigen Probenbruchs verhindert. Außerdem sorgt dieses Spannzeug für eine präzise Ausrichtung. Bei der oben beschriebenen Studie waren die Fasern zu kurz für ein Spannzeug für Fasern und Garne, deshalb wurde unser pneumatisches seitlich wirkendes Spannzeug mit einer Nennkraft von 5 N verwendet. Wichtig ist, dass das Spannzeug nicht mehr als die Hälfte der Nennkraft des Kraftaufnehmers wiegt. Spannzeuge mit einem Gewicht von mehr als der Hälfte der Nennkraft verringern den Arbeitsbereich des Kraftaufnehmers.

Wir empfehlen, vor der Durchführung von Versuchen genauere Informationen zu den Anforderungen in der ASTM D3822 nachzulesen. Das Verfahren gilt sowohl für kontinuierlich als auch für diskontinuierliche Fasern und Filamente aus Garnen oder  Werg.