Faserforschung und Textiltechnik: Band 20, Heft 6 June 1969 [Reprint 2021 ed.] 9783112489161, 9783112489154

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6

1969

aserforschung und Textiltechnik

Geitel D i e B o g e n z a h l , eine n o t w e n d i g e G r ö ß e z u r Beschreibung d e r Kräuselung? W e i ß und M ü l l e r

WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE FÜR DIE C H E M I E F A S E R - U N D

BEGRÜNDET ERICH

HERAUSGEGEBEN

BURKART

UND

VON

BOBETH

PHILIPP

SCHRIFTLEITER

TEXTILINDUSTRIE

-

-

WALTER

ERICH HANS

BOHRINGER

CHRISTIAN

J. B R X M E R

FRENZEL

CORRENS

UND

Ermittlung der hydrothermischen B e s t ä n d i g k e i t von P o l y a c r y l n i t r i l f a s e r n durch B e s t i m m u n g des U m w a n d l u n g s p u n k t e s zweiter Ordnung Dittmann, Henkel, Kaufmann, L o c h m ü l l e r und R i c h t e r D i c k s t e l l e n in g e r e c k t e r P o l y a m i d s e i d e und ihre Entstehungsursachen T e i l 1: Das Erscheinungsbild d e r Dickstellen und d i e T h e o r i e ihrer Entstehungsmöglichkeiten

VON

CORRENS

WOLFOANO

ZEITSCHRIFT

Dittmann, Henkel, Kaufmann, L o c h m ü l l e r und R i c h t e r

-

D i c k s t e l l e n in g e r e c k t e r P o l y a m i d s e i d e und i h r e Entstehungsurachen

HERMANI

RUSCHER

T e i l 2: T h e o r i e und M o d e l l v e r s u c h e

R U S C H ER

Mieck Dickstellen in g e r e c k t e r P o l y a m i d s e i d e und ihre Entstehungsursachen T e i l 3: M o d e l l v e r s u c h e z u m Einfluß der relativen Luftfeuchte auf die T - M a s e r n - I n t e n s i t ä t M i e c k und Pilz D e r Einfluß d e r H e i ß n a c h r e c k u n g auf die G e b r a u c h s e i g e n s c h a f t e n von P o l y a m i d c o r d Kurze Mitteilungen Ein einfaches V e r f a h r e n z u r B e u r t e i l u n g d e r H a f t k r a f t von R e i f e n c o r d an G u m m i N e u e Bücher Patentschau Literaturschau

AKADEMIE-VERLAG

BERLIN

Faaerfor«ch. u. Textiltechnik • 20. Jahrg. • Heft 6 . Seiten 259—308 • Berlin i m Juni 1969

T4J

Die Textilindustrie h a t mit d e m technischen Fort-

unter

schritt der letzten Jahrzehnte Schritt g e h a l t e n .

d i e eine Verbesserung der Q u a l i t ä t der Fertig-

d e m Begriff P R Ä W O Z E L L ®

geschaffen,

N e u e s p i n n f ä h i g e Kunststoffe w u r d e n geschaffen

erzeugnisse b e w i r k e n u n d d e n modischen Inter-

u n d das Sortiment der klassischen Fasern aus

essen entsprechen, dem G e w e b e j e d e n gewünsch-

W o l l e , B a u m w o l l e , Seide u n d Leinen sind wesent-

t e n Effekt verleihen.

lich erweitert w o r d e n .

Fordern

G l e i c h l a u f e n d mit der Entwicklung neuer Faser-

über

stoffe

PRÄWOZELL-Typen an.

wurden

faserschonende

Textilhilfsmittel

Sie e i n g e h e n d e s

die

Einsatzgebiete

Informationsmaterial unserer

vielseitigen

VEB CHEMISCHE WERKE BUNA • 4212 SCHKOPAU ÜBER MERSEBURG • DDR

Faserforschung und Textiltechnik

20 (1969) 6, S. 259-308

D K 677.061.2: 677.061.6:677 — 042.412:677.014.886:677.017.27

D K 677.494.675:677.494.061.38:677.494.021.97:628.853

Geitel,

Mieck,

Karlheinz

Dickstellen in gereckter Polyamidseide u n d ihre E n t s t e h u n g s u r s a c h e n

Die Bogenzahl, eine notwendige Größe z u r Beschreibung der K r ä u s e l u n g ? Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 2 0 9 A b b . , 1 Tab., 5 Lit.

Klaus-Peter

(1969) 6, S.

259-266.

F ü r die Kennzeichnung der Kräuselungsform genügt ein P r ü f m e r k m a l allein nicht. Selbst unter vereinfachenden A n n a h m e n sind mindestens zwei P a r a m e t e r zur Beschreibung der Kräuselungsgeometrie erforderlich. D a f ü r werden Kräuselungswinkel und K r ü m m u n g vorgeschlagen. Andere bek a n n t e Größen, insbesondere die Bogenzahl, ergeben keine zusätzlichen Informationen.

Teil 3 : Modellversuche z u m E i n f l u ß der relativen L u f t f e u c h t e auf die T - M a s e r n - I n t e n s i t ä t Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 14 Abb., 2 Tab., 22 Lit.

20 (1969)

D K 677.494.675.062:677.494.021.97:677.017.8 677.017.272:539.412:536.42

Weiß,

Mieck,

Wendelin,

und Müller,

Irmgard

Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 8 A b b . , 5 Tab., 3 Lit.

20

(1969)

6, S.

267-273.

E s wird eine Methode zur E r m i t t l u n g des Umwandlungspunktes zweiter Ordnung an Polyacrylnitrilfasern beschrieben, und die Versuchsergebnisse werden u n t e r Berücksichtigung der Polymerisatzusammensetzung, der Herstellungstechnologie sowie spezieller Jiachbehandlungsprozesse des Faserstoffes diskutiert.

D K 677.494.675:677.494.061.38:677.017.224:677.017.428 535.55:628.853

Dittmann, Heinz, Henkel, Horst, Kaufmann, Lochmüller, Otto, und Richter, Heinz

285-293.

Der Einfluß unterschiedlicher relativer L u f t f e u c h t e auf die Eigenschaften ungereckter Polyamidseide wird beschrieben. Dabei werden neben Lagerungsversuchen von Spinnspulen m i t anschließender Reckung die bei unterschiedlicher Feuchteeinwirkung a u f t r e t e n d e n Veränderungen des Verformungsverhaltens im Hinblick auf die T-Masern-Bildung b e t r a c h t e t .

D K 677.494.745.32:677.494.021.5 677.494.021.8:541.124: 677.017.222:677.017.42

E r m i t t l u n g der h y d r o t h e r m i s c h e n B e s t ä n d i g k e i t v o n Polya c r y l n i t r i l f a s e r n d u r c h B e s t i m m u n g des U m w a n d l u n g s p u n k t e s zweiter O r d n u n g

6, S.

Klaus-Peter,

und Pilz,

Joachim

Der E i n f l u ß der H e i ß n a c h r e c k u n g auf die G e b r a u c h s e i g e n s c h a f t e n v o n P o l y a m i d c o r d Fascrforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 9 Abb., 2 Tab., 14 Lit.

20

(1969)

6, S.

293-299.

E s wird über die Eigenschaften heißnachgereckter Polyamidcorde u n t e r schiedlicher Feinheiten berichtet. Nach einer kurzen B e t r a c h t u n g zur erforderlichen Verweilzeit des Cordes in der Heizzone wird der Einfluß der T e m p e r a t u r u n d Zugkraft bei der Heißnachreckung auf die Gebrauchseigenschaften der Polyamidcorde beschrieben.

K u r z e Mitteilungen Siegfried,

D K 677.062: 678.4:678.7:677.017.424.25: 677.017.8

Mieck,

Klaus-Peter,

und Pilz,

Joachim

Dickstellen in gereckter Polyamidseide u n d ihre E n t s t c h u n g s u r s a c h e n

Ein einfaches V e r f a h r e n zur B e u r t e i l u n g der H a f t k r a f t von Beifcncord an G u m m i

Teil 1 : Das Erscheinungsbild der Dickstellen u n d die Theorie ihrer E n t s t e h u n g s m ö g l i c h k e i t e n

Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 3 Abb., 3 Lit.

Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 4 A b b . , 3 Lit.

20 (1969)

6, S.

274-277.

Aus dem Erscheinungsbild der untersuchten Dickstellen (T-Masern), besonders aus dem Verlauf der Doppelbrechung in Abhängigkeit v o m Fadendurchmesser, wurde als E n t s t e h u n g s o r t das Streckfeld erkannt. Aus einer Analyse des Iteckvorganges ergaben sich als Entstehungsursache v o n TMasern Schwankungen im Kraft-Dehnungs-Verhalten längs des Fadens, die u n t e r Produktionsbedingungen im wesentlichen durch Feuchteunterschiede verursacht werden. Der Bildungsmechanismus der T-Masern wird a n einem Modellversuch demonstriert.

DK 677.494.675:677.494.061.38:677.017.224:677.017.428 Dittmann, Heinz, Henkel, Horst, Kaufmann, Lochmüller, Otto, und Richter, Heinz . Dickstellen in gereckter Polyamidseide u n d ihre E n t s t e h u n g s u r s a c h e n

Neue B ü c h e r S. 301—303. Siegfried,

P a t e n t s c h a u S. 303—305. L i t e r a t u r s c h a u S. 305—308.

Teil 2 : Theorie u n d Modellversuche Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 8 Abb., 1 Tab., 5 Lit.

2 0 , (1969)

6, S.

278—284.

Die Theorie der E n t s t e h u n g von T-Masern wird a m Kraft-Dehnungs-Diag r a m m diskutiert und durch labormäßige sowie technologische Modellversuche prinzipiell bestätigt.

Der Nachdruck dieser Angaben ist statthaft

20

(1969)

6, S.

300-301.

Für Pflegearm-Ausrüstung: React Cerafil Permal Permanati Antischmutz f l

•1

m ȟ

Chemische Fabrik, 806 Dresden

A.TH. BöhmÖ

—I • m

Betrieb mit staatl. Beteiligung

Die Zeitschrift „Faserforschung und Textiltechnik" erscheint monatlich in Heften zu 48 Textseiten im Format A 4. Der Preis für das Einzelheft beträgt M 15,— (Sonderpreis für D D R M 9,—), für den Vierteljahrbezug RI 45,— (Sonderpreis für D D R M27,—), zuzügl. Bestellgeld. Die Berechnung erfolgt zu Beginn eines Vierteljahrs für 3 Hefte. Bestellungen aus dem Gebiet der Deutschen Demokratischen Republik an ein Postamt, eine Buchhandlung oder den Verlag, aus der Deutschen Bundesrepublik an eine Buchhandlung oder die Alislieferungsstelle Kunst und Wissen, Erich Bieber, 7 Stuttgart 1, Wilhelmstraße 4 — 6, aus dem Ausland an eine Importbuchhandlung, den Deutschen Buch-Export und -Import GmbH., 701 Leipzig, Postschließfach 276, oder den Akademie-Verlag GmbH., 108 Berlin, Leipziger Str. 3 - 4 (Fernruf: 220441; Telex-Nr. 0112020; Postscheckkonto 35021) erbeten. Bestellnummer dieses Heftes: 1014/20/6. Alleinige Anzeigenannahme D E W A G - W E R B U N G , 102 Berlin, Rosenthaler Str. 28/31, und alle DEWAG-Betriebe in den Bezirksstädten der D D R . — Bestellungen in der UdSSR nehmen entgegen: Städtische Abteilungen von „ S O J U Z P E C H A T J " bzw. Postämter und Postkontore. Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt: Prof. Dr. Erich Correns, Institut für Faserstoff-Forschung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 153 Teltow-Seehof, Fernruf: Teltow 4831; Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Bobeth, Institut für Technologie der Fasern der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 801 Dresden, Hohe Str. 6, Fernruf: 44721; Prof. Dr.-Ing. Hans Böhringer, Institut für Textiltechnologie der Chemiefasern Rudolstadt, Fernruf: Rudolstadt 2031; Prof. Dr. Hermann Klare, Prof. Dr. habil. Burkart Philipp und Dr. Christian Ruscher, Institut für Faserstoff-Forschung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 153 Teltow-Seehof, Fernruf: Teltow 4831. Schriftleiter: Joachim Brämer und Dipl.-Chem. Ingeborg Ruscher, 153 Teltow-Seehof, Kantstr. 55. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., 108 Berlin, Leipziger Str. 3 - 4 . Satz und Druck: Druckhaus „ M a x i m Gorki", 74 Altenburg. — Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1280 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Manuskriptsendungen sind an einen der Herausgeber oder die Schriftleitung zu richten. Für Inhalt und Form gelten die „Richtlinien für die Annahme und Abfassung von Beiträgen", erhältlich von der Schriftleitung. Die Verfasser größerer wissenschaftlicher Arbeiten erhalten außer dem Honorar ein H e f t und 50 Sonderdrucke ihrer Arbeit unentgeltlich. Nachdrucke sowie Übersetzungen in fremde Sprachen des Inhalts dieser Zeitschrift und deren Verbreitung — auch auszugsweise mit Quellenangabe — bedürfen der schriftlichen Vereinbarung mit dem Verlag.

Faserforschung WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE

und

ZEITSCHRIFT

B a n d 20

FÜR

Textiltechnik

DIE C H E M I E F A S E R -

UND

TEXTILINDUSTRIE

J u n i 19G9

lieft 6

Zum Geleit Aus Anlaß des f ü n f z e h n j ä h r i g e n Bestehens des

Instituts für Textiltechnologie der Chemiefasern i n R u d o l s t a d t - S c h w a r z a , ü b e r d e s s e n E n t s t e h u n g s g e s c h i c h t e u n d e r s t e 10 J a h r e b e r e i t s a u s f ü h r l i c h b e r i c h t e t w u r d e (diese Z e i t s c h r i f t 1 5 (1964) 8, S. 3 3 7 — 3 4 0 ) , e n t h ä l t d i e s e s H e f t e i n e R e i h e v o n V e r ö f f e n t l i c h u n g e n ü b e r n e u e r e F o r s c h u n g s a r b e i t e n der Mitarbeiter des Instituts. D a s K o l l e k t i v d e s I n s t i t u t s b e a b s i c h t i g t d a m i t , s e i n e n D a n k f ü r die i h m in d e n 15 J a h r e n d e s B e s t e h e n s d e s I n s t i t u t s zuteil g e w o r d e n e großzügige F ö r d e r u n g u n d seine V e r p f l i c h t u n g z u m A u s d r u c k zu b r i n g e n , zu E h r e n des 20. J a h r e s t a g e s d e r D e u t s c h e n D e m o k r a t i s c h e n R e p u b l i k n a c h L e i s t u n g e n m i t h ö c h s t e r w i s s e n s c h a f t l i c h e r u n d ökonomischer E f f e k t i v i t ä t zu streben. 11. Bürger Institutsdirektor

Die Bogenzahl, eine notwendige Größe zur Beschreibung der Kräuselung? Karlheinz Institut

Geitel für Textiltechnologie

142. Mitteilung

der Chemiefasern,

aus dem Institut

Rudolstadt-Schwarza

für Textiltechnologie

der Chemiefasern,

Rudolstadt-Schwarza

(Direktor Dipl.-Ing.

H.

Bürger)

D K 677.061.2:677.061.6:677 —042.412:677.014.886:677.017.27 l ; ü r die K e n n z e i c h n u n g der Kräuselungsi'orm g e n ü g t ein P r ü f m e r k m a l allein n i c h t . Selbst u n t e r v e r e i n f a c h e n d e n A n n a h m e n sind mindestens zwei P a r a m e t e r z u r Beschreibung der K r ä u s e l u n g s g e o m e t r i e erforderlich. D a f ü r w e r d e n K r ä u s e l u n g s w i n k e l u n d K r ü m m u n g vorgeschlagen. A n d e r e b e k a n n t e Größen, insbesondere die Bogenzahl, ergeben keine zusätzlichen I n f o r m a t i o n e n . ffDJINEMCH

JIU HUCJIO ussuöoe

XapaKTepHCTHKa (JopMbi npii

neoöxoduMhiM HIJBMTOCTH

lie

H 3 B e c T i i O M y n p o i u e i i H H JJJIH o n n c a i t n H

napaMeTpoB.

SJIR xapaKmepucmuKu

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OZJHMM NOKA3ATEJIEM.

JLAWE

H3BHTOCTH T p e ö y e T C H 3 n a i i M e , n o K p a M n e i i M e p e , A ß Y X

TAKOBBIMM n p e A J i a r a i O T C H y r o j i H3BHTOCTH H NORNC).

flpyrne

H3BECTHBIE BEJIHHHHBI, B n a c T H O C T H ,

HHCJIO H 3 r H Ö O D , l i e a a i O T A O n O J I H H T e J I b H O f t H H < j ) O p \ i a i J H H .

Is the Number

of Curls a Parameter

Required

for Determining

the

Crimp?

T h e d e t e r m i n a t i o n of t h e g e o m e t r y of c r i m p requires, even u n d e r simplified conditions, a t least two p a r a m e t e r s . T h e use of crimp angle a n d c u r v a t u r e is p r o p o s e d . No a d d i t i o n a l i n f o r m a t i o n can be gained f r o m o t h e r c h a r a c teristics, p a r t i c u l a r l y t h e n u m b e r of curls. 1.

Einleitung

Die K r ä u s e l u n g ist eine E i g e n s c h a f t , die das V e r h a l t e n textiler F a s e r n w ä h r e n d der V e r a r b e i t u n g und die Eigens c h a f t e n der d a r a u s hergestellten F e r t i g a r t i k e l wesentlich b e e i n f l u ß t . Mit d e m z u n e h m e n d e n U m f a n g der T e x t u r s e i d e n p r o d u k t i o n ist das Interesse a n einer u m f a s s e n d e n Beschreibung der K r ä u s e l u n g noch gestiegen. Die K r ä u s c l u n g s p r ü f u n g ist n a c h wie vor p r o b l e m a t i s c h . Selbst bei der B e s t i m m u n g der e i n f a c h s t e n Größe, der beim E n t k r ä u s e l n a u f t r e t e n d e n L ä n g e n ä n d e r u n g , gibt es Schwierigkeiten, die im Z u s a m m e n h a n g mit dem labilen Z u s t a n d des gekräuselten Prüflings u n d m i t der hohen S t r e u u n g der M e ß w e r t e stehen. Es ist b e k a n n t , d a ß die aus der L ä n g e n ä n d e r u n g n a c h dem E n t k r ä u s e l n b e r e c h n e t e n Größen zur u m f a s s e n d e n Besehreibung der K r ä u s e l u n g nicht genügen. D a h e r w u r d e n 2

Faserforschung

wiederholt zusätzliche Größen vorgeschlagen. I m m e r wieder w u r d e a u c h v e r s u c h t , die A n z a h l der K r ä u s e l b o g e n j e L ä n g e n e i n h e i t als K e n n g r ö ß e zu v e r w e n d e n . Die P r o b l e m a tik der B e s t i m m u n g der Bogenzahl d u r c h A u s z ä h l e n l ä ß t jedoch die F r a g e n a c h der A u s s a g e k r a f t dieser Größe a u f t a u c h e n . D a m i t v e r b u n d e n ist die A u f g a b e , die B e z i e h u n g e n zwischen den v e r s c h i e d e n e n Größen darzustellen, u m die V o r a u s s e t z u n g e n f ü r das S t u d i u m der Z u s a m m e n h ä n g e zwischen diesen Größen u n d den V c r a r b c i t u n g s e i g e n s c h a f l e n sowie den E i g e n s c h a f t e n der F c r t i g a r t i k e l zu schaffen. Es ist hier nicht b e a b s i c h t i g t , alle aus der L i t e r a t u r bek a n n t e n K e n n g r ö ß e n in die B e t r a c h t u n g einzubeziehen. Die A r b e i t soll v i e l m e h r vorwiegend auf die Größen bes c h r ä n k t bleiben, die f ü r die B e s c h r e i b u n g der K r ä u s e l u n g s geometrie n o t w e n d i g zu sein scheinen. D a h e r bleiben a u c h die vielfältigen Größen z u r K e n n z e i c h n u n g des K r ä u s e l u n g s v e r h a l t e n s n a c h einer B e a n s p r u c h u n g u n b e r ü c k s i c h t i g t .

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 20(1969) H e f t 6

260 Die Bogenzahl, eine notwendige Größe zur Beschreibung der Kräuselung?

Geitel: 2.

Entkräuselung

und

Einkräuselung

nach folgender Beziehung gewinnen :

D i e E n t k r ä u s e l u n g u n d die E i n k r ä u s e l u n g s i n d v o n der beim E n t k r ä u s e l u n g s v o r g a n g änderung ist

abgeleitete

Größen.

die E n t k r ä u s e l u n g

ermittelten

Nach

d k das V e r h ä l t n i s

ä n d e r u n g n a c h d e m E n t k r ä u s e l n A Lk spannlänge,

Längen-

K

T G L 1 4 2 - 2 0 1 4 [1] der

Längen-

zur freien

d. h . z u r L ä n g e i m g e k r ä u s e l t e n

V-

Ak

=

SB

=

L =

Entkräuselungsarbeit, Biegesteifheit,

L0 +

¿\Lk =

Faserlänge im entkräuselten Zustand.

I n B i l d 1 i s t ein t y p i s c h e s U n t e r E i n k r ä u s e l u n g dß ist d a s V e r h ä l t n i s v o n

ALk

z u r L ä n g e i m e n t k r ä u s e l t e n Z u s t a n d L zu v e r s t e h e n [ 2 ] :

L

(2)

'

von

der

kräuselungsbedingte einfacheren konstante

Versuchsdurchführung

ab.

Die

L ä n g e n ä n d e r u n g sollte wegen

Streuungsberechnung Länge

gezeigt.

Kurventeils

führt

änderung A der

Die zur

des

linearen

kräuselungsbedingtcn

Längen-

und zur schraffiert dargestellten Fläche,

Entkräuselungsarbeit

steifheit,

möglichst

bezogen werden.

Je

nach

der

auf

eine

Versuchs-

bei

das

Produkt

aus

Fasern

mit

Z u s t a n d sein. E i n e n

Zwischen

mäßige

beiden

Größen

besteht

der

»t Anstelle

von

Bezeichnung

=

1

Kurventeils Kreisfläche

(3) findet

man

Kräuselungskontraktion.

eines

Prüflings

zu

verstehen

Schrumpfen

standardisierte hältnis

der

Begriff

Länge

auch

Nach

gekräuselten Zustand

durch [3].

die

letzten

Einkräuseln

Auch

der

Kräuselungsgrad

im

und

dem

berechnet

entkräuselten

Kg

zur

t i o n , d e n n er s t e h t i n m a t h e m a t i s c h e m

und

früher

[4]

als

Ver-

Länge

Tt

=

Faserfeinheit

o

=

Dichte,

Für

die f o l g e n d e n

Kn ~

Tt •

=

PALL

(6)

4 7t q A L

(Masse/Länge),

D i e L ä n g e n ä n d e r u n g A L i s t n a c h B i l d 1 die D i f f e r e n z aus

der

der

Kraft

zugeordneten

P

Gesamtlängen-

ä n d e r u n g u n d der L ä n g e n ä n d e r u n g A Lk. S e t z t m a n (6) i n (5) ein, so e r h ä l t m a n s c h l i e ß l i c h f ü r die K r ü m m u n g K

87iQ A L

=

Ak

(7)

'

PALTUJ

D i e d r i t t e der o b e n g e n a n n t e n G r ö ß e n , die W i n d u n g , 1.

(4)

Betrachtungen

die E n t k r ä u s e l u n g

g e n ü g t es

daher,

als M e r k m a l für

die

meinen

den

Fall

Anteil

der

räumlichen

Torsion

an

F o r m , der

der

l e i t e t sich wie die K r ü m m u n g a u s e i n e r a b . D i e T o r s i o n s a r b e i t i s t in d e r arbeit

der K r ä u s e l u n g s g e o m e t r i e

durch

Beschreibung

allgeund

Arbeitsgröße

Entkräuselungsarbeit

e n t h a l t e n , j e d o c h g e g e n ü b e r der r e i n e n E n t k r ü m m u n g s -

würde [5] i s t e i n e v o l l s t ä n d i g e

im

Kräuselung

vernachlässighar

gering.

Die

getrennte

s t i m m u n g der T o r s i o n s a r b e i t u n d d a m i t d e r

Krümmung N a c h Henkel

der

Zusammenhang

kräuselungsbedingte L ä n g e n ä n d e r u n g zu verwenden. 3.

der

Umformung

P / i L = b e l i e b i g a n g e n o m m e n e K r a f t a u f der K x t r a -

beschreibt

ausschließlich

Nach

Darin bedeuten

im

Größen: »t=

Quersehnittsfläche

Flächenträgheitsmoment werden.

Sn

ergibt keine zusätzliche Informa-

zu den o b e n g e n a n n t e n

und auch

Ilenkel

polationsgeraden.

Einkräuselung

F e s t l e g u n g e n i s t j e d o c h u n t e r K o n t r a k t i o n die L ä n g e n änderung

BiegeE

in [5] a n g e g e b e n e n B e z i e h u n g e r g i b t sich

formel-

-

nach

nichtkreisförmiger

unterschiedlichen

Zusammenhang

Die

m i t b r a u c h b a r e r N ä h e r u n g aus dem Anstieg des linearen

Aussagewert besitzen E n t k r ä u s e l u n g und E i n k r ä u s e l u n g nicht.

entspricht.

Elastizitätsmodul

,/, k a n n

d u r c h f ü h r u n g k a n n d a s die L ä n g e i m g e k r ä u s e l t e n o d e r im gestreckten

Kraft-Längenänderungs-

Extrapolation

Flächenträgheitsmoment

W e l c h e der b e i d e n G r ö ß e n zu b e v o r z u g e n i s t , h ä n g t vorwiegend

diagramm

die

ALk

Î5)

Sn • L

Darm bedeuten

Ein-

Zustand

=

einen

erhebliehen

apparativen

Aufwand

fordern.

f o l g e n d e drei G r ö ß e n

möglich: 1.

Kräuselungsgrad,

2.

Krümmung,

3.

Windung.

A n s t e l l e des K r ä u s e l u n g s g r a d e s k a n n n a c h d e n A u s f ü h r u n g e n i m A b s c h n i t t 2 die E n t k r ä u s e l u n g t r e t e n . D i e K r ü m m u n g i s t die r e z i p r o k e G r ö ß e z u m

Krüm-

mungsradius der Kräuselungsbogen. Sie ist wegen

der

U n r e g e l m ä ß i g k e i t d e r K r ä u s e l u n g b e r e i t s für d e n

ein-

z e l n e n P r ü f l i n g als m i t t l e r e G r ö ß e ü b e r eine b e s t i m m t e L ä n g e d e f i n i e r t . D i e K r ü m m u n g ist d i r e k t n i c h t b a r . S i e l ä ß t s i c h j e d o c h d u r c h A u s w e r t u n g des Längenänderungsdiagramms

der

gekräuselten

meßKraftFaser

Be-

Windung

Bild 1. Zur Auswertung des K r a f t-LängenänderungsDiagramms einer gekräuselten Faser

er-

Faserforschung und T e x t i l t e c h n i k 20 (1969) H e f t 6

261 Geitel:

Die Bogenzahl, eine n o t w e n d i g e Größe z u r B e s c h r e i b u n g d e r K r ä u s e l u n g ?

enger Z u s a m m e n h a n g zwischen dem letzteren, dargestellt durch die E n t k r ä u s e l u n g s k u r v e , und der Bogenzahl. Unter Bogenzahl zB sei im folgenden der Quotient aus der Anzahl der Bogen z eines gekräuselten Fadenstückes und dessen Länge L0 verstanden. Vorausgesetzt wird eine ebene, gleichmäßige Kräuselung, wie sie im Bild 2 durch Aneinanderfügen von Kreisbogen gleicher Länge b und gleichen Radius' r als Modell dargestellt ist. Der Winkel oc, der als Kräuselungswinkel bezeichnet werden soll, ist d a n n gegeben durch (8)

Die zum Bogen b gehörige Sehne .* ist b e s t i m m t durch s =

Ir

sin

(9)

F ü r die Anzahl der Bogen gilt die Beziehung (10)

s

Mit der obigen Definition ergibt sich daraus 1 — s

H =

(11)

u n d unter B e a c h t u n g von (9) B i l d 2. V e r e i n f a c h t e s M o d c l l b i l d d e r K r ä u s e l u n g

4. 4.1.

1 der Bogenzahl

durch

Auszählen

Auf Grund der Tatsache, daß sich Fasern und Texturseiden mit unterschiedlich großen Kräuselbogen ganz verschieden bei B e a n s p r u c h u n g verhalten, wurde immer wieder v e r s u c h t und gefordert, die Anzahl der Bogen je Längeneinheit prüftechnisch zu erfassen. Das einfache Auszählen der Bogen über eine b e s t i m m t e Länge versagt jedoch wegen der Unregelmäßigkeit der Kräuselung in den meisten Fällen. Aber selbst bei einer regelmäßig auf die Faser aufgebrachten Kräuselung (Zahnradkräuselung) ist ein reproduzierbares Ergebnis nicht zu erzielen, da überlagerte Verformungen der Fasern häufig stören. Auch verlaufen die Kräuselbogen nur über wenige Millimeter in einer Ebene, so daß die B e o b a c h t u n g aus fortlaufend wechselnder R i c h t u n g erfolgen m ü ß t e , was einen k a u m v e r t r e t b a r e n hohen P r ü f a u f w a n d erfordern würde. Das Auszählen der Kräuselbogen ist aus diesen Gründen nur in seltenen Fällen mit genügender Sicherheit möglich. 4.2.

Bestimmung kurve

der

Bogenzahl

aus

der

(13)

K

zB

(14)

=

2 • sin

2

Die Bogenzahl ist also nur von der nach (7) bestimmbaren K r ü m m u n g und vom Kräuselungswinkel abhängig. Dieser steht aber, wie sich leicht zeigen läßt, in m a t h e m a t i s c h e r Beziehung zur E n t k r ä u s e l u n g . Gemäß der Definition der E n t k r ä u s e l u n g gilt f ü r den einzelnen Bogen

a* =

b -

s

(15)

U n t e r B e a c h t u n g der Beziehungen (8) u n d (9) erhält man daraus ök = -

-

1.

(16)

Entkräuselungs-

Im Abschnitt 3 waren die E n t k r ä u s e l u n g und die K r ü m m u n g als hinreichende Größen f ü r die Beschreib u n g der Kräuselungsgeometrie genannt worden. Es soll n u n gezeigt werden, daß sich unter b e s t i m m t e n \ oraussetzungen die Bogenzahl aus diesen beiden Größen ableiten l ä ß t . Wegen des Z u s a m m e n h a n g s zwischen der K r ü m m u n g der Faser und ihrem K r a f t Längenänderungs-Verhalten besteht d e m n a c h auch ein 2*

(12)

2 r sin tx/2

oder mit

Bogenzahl Bestimmung

1

Zj)

Die E n t k r ä u s e l u n g ist also allein eine F u n k t i o n des Kräuselungswinkels. In Bild 3 ist ä^ in Abhängigkeit von oc dargestellt. F ü r eine Kräuselung, die sich aus Halbkreisbogen zusammensetzt, ergibt sich mit oc — n eine E n t k r ä u s e l u n g von ü t = 0,571 an 5 7 % . Es ist ferner zu erkennen, daß f ü r oc > it, das heißt im Gebiet der sogenannten Uberbogigkeit, die E n t k r ä u s e l u n g steil ansteigt.

F a s e r f o r s c h u n g und T e x t i l t e c h n i k 20 (1949) H e f t 6

262 Geitel:

Die Bogenzahl, eine notwendige Größe zur Beschreibung der Kräuselung?

in erster Näherung konstant ist. Das bedeutet, daß die Bogenzahl im praktisch vorkommenden Fall im wesentlichen von der Krümmung und nur unbedeutend von der Entkräuselung abhängig ist. Nach (7) ist die Krümmung eine Funktion der Faserlänge im entkräuselten Zustand und damit auch eine Funktion der Entkräuselung. Es erscheint daher interessant, in (14) K durch (7) zu ersetzen. Unter Benutzung der Beziehungen (1) und (16) erhält man nach einigen Umformungen für die Bogenzahl folgenden Ausdruck:

1,2 V 1,0 0,9

0,8 0,7

zB •

0,6 0,5 0,4 0,3

0,2 0,1

Bild 3. Entkräuselung in Abhängigkeit vom winkel

Kräuselungs-

8nSAL

-\jAk

(17)

Die Bogenzahl läßt sich also auf die Entkräuselungsarbeit und den Kräuselungswinkel zurückführen. Darüber hinaus ist sie abhängig von der Faserstoffdichte, der Feinheit und der Neigung der Kraft-Dehnungs-Kurve. Wegen des Zusammenhanges zwischen Entkräuselung und Kräuselungswinkel, wie er in Bild 3 dargestellt ist, wird schließlich die Bogenzahl vorwiegend durch die Entkräuselungsarbeit und untergeordnet durch die Entkräuselung bestimmt. Der Zusammenhang zwischen den behandelten Größen zur Beschreibung der Kräuselungsgeometrie geht anschaulich aus Bild 5 hervor. Von den dargestellten Modellen weisen das linke und das mittlere unterschiedliche Krümmung, aber gleichen Kräuselungswinkel auf. Das heißt also, trotz der unterschiedlichen Kräuselungsform ist die gleiche Entkräuselung vorhanden. Das

Für die Berechnung der Bogenzahl nach (14) benötigt man den Ausdruck sin a/2. Man kann ihn in Abhängigkeit von der Entkräuselung unmittelbar aus Bild 4 entnehmen. 4.3.

Bedeutung

der

Bogenzahl

Nach (14) wächst die Bogenzahl proportional zur Krümmung. Die Abhängigkeit der Bogenzahl vom Kräuselungswinkel bzw. von der Entkräuselung läßt sich ebenfalls leicht abschätzen. Dazu sei Bild 4 betrachtet. Da sin A&

(?)

wird aus Gleichung (6) folgender Ausdruck abgeleitet: lu

Ab

(8)

Die Größe Ab in Gleichung (8) ist die Dehnungsdifferenz zwischen hartem und weichem Material im Rereich der Änderung der Fließkraft bzw. der Änderung des Verformungswiderstandes des genannten Materials beim Einlauf von weicherem oder härterem Material, vgl. Bild 1. Die Größe rA in Gleichung (8) bedeutet das eingestellte Reckverhältnis für hartes Material. Gleichung

ist. Die Redingungen (11) und (12) führen dazu, daß mit zunehmender Reckung die 7'-Masern-Intensität auch abnimmt, wobei im Falle der sehr großen Reckverhältnisse die 7'-Masern noch stärker abnehmen als im mittleren Bereich. Die theoretischen Zahlenwcrte für die 7'-MasernIntensität stimmen natürlich nicht absolut mit den U + -Werten von den Seiden überein, die an einer StreckZwirn-Maschine gereckt worden sind. Das liegt daran, daß zu der oben angegebenen einfachen Theorie nicht die Kraft-Dehnungs-Diagramme benutzt worden sind, die bei der um drei Zehnerpotenzen größeren Reckgeschwindigkeit gültig sind. Außerdem ist auch der Einfluß des Reckverhältnisses auf die Größe der Schulter und auf die Beweglichkeit des Reckpunktes noch un-

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 20 (1969) H e f t 6

280

Dittmann,

Henkel,

Kaufmann,

und ¡Hehler:

Lochmülter

Iticksli-llrn

in g e r e c k t e r P o l y a m i d s e i d e u n d iIirc E n t s t e h u n g s u r s a c h e n . T e i l 2

b e k a n n t . Die oben a n g e g e b e n e T h e o r i e ist nur ein grobes A b b i l d der wirklich a b l a u f e n d e n Vorgänge. T r o t z d e m v e r m i t t e l t sie einen ersten E i n d r u c k von der E n t s t e h u n g der 7'-Masern. In l a b o r m ä ß i g e n Modellv e r s u c h e n soll g e k l ä r t werden, inwieweit die oben ang e n o m m e n e n V o r a u s s e t z u n g e n wirklich z u t r e f f e n . E s ist zu zeigen, ob sich das s o g e n a n n t e hurte Material wirklich in der im Bild 1 gezeigten W e i s e von dem «>eichen Material unterscheidet. A u ß e r d e m ist zu prüfen, inwieweit sich das Kraft-Dehnungs-Diagrarnm mit der Zeit ändert, wie sich dabei insbesondere die Dehnungsdifferenz zwischen hartem und w e i c h e m .Material verhält und welche U r s a c h e n hierfür in F r a g e k o m m e n . W e i t e r h i n sollte gezeigt werden, d a ß das harte Material t a t s ä c h l i c h eine größere Mikrohärte b e s i t z t als das weiche und daß die Diskussion der M i k r o h ä r t e der Diskussion des K r a f t - D e h n u n g s - D i a g r a m m e s äquivalent ist. D a m i t wäre dann gezeigt, d a ß eine B e r e c h t i g u n g b e s t e h t , v o n h a r t e m und weichem M a t e r i a l zu sprechen. S c h l i e ß l i c h müssen die aus den K r a f t - D e h n u n g s - D i a g r a m m e n und den E r g e b n i s s e n der Mikrohärte gew o n n e n e n V e r l ä u f e der T-Masern-Intentisät mit der wirklich a m U S T E R - G l c i e h m ä ß i g k c i t s p r ü f e r gemessenen prinzipiell ü b e r e i n s t i m m e n . Z u m \ e r s t ä n d n i s der n a c h f o l g e n d e n A u s f ü h r u n g e n über diese M o d e l l v e r s u c h e werden z u n ä c h s t die bei den Untersuchungen benutzten Methoden in knapper F o r m angegeben. 4.

Methoden

4.1. Aufnahme Die

der

Kraft-Dehnungs-Diagramme

Versuche

werden

am

IIonigmaunlSchopper-Gvviit

ausgeführt. Als Schreiber dient dabei der E n o g r a p h v o n der F a . R o h d e &: S c h w a r z . D e r F a d e n w i r d n u r a n e i n e r eingespannt

und somit

wertung

ist

doppelte

Kraft

der

deshalb

Dehnung

wird. bei

Die

als Seidinge gerissen.

zu

beachten,

die

doppelte

Ermittlung

ungerccktem

am

der

Einspannlänge Klemml'aktors,

Material

berücksichtigt

im

weißen

II v o m

VEB

einer

Länge

Licht

und

Zeiss

wird

angefertigter

herangezogen der

besonders

werden

muß,

der

T-Masern-Intensität

V o n d e n g e r c c k t c n K o p s e n w i r d die mit

dem

messen. die

Die A b z u g s g e s c h w i n d i g k e i t

Papiergeschwindigkeit

triebsart

T-Mascrn-Jnlcnsität

USTER-Gleichniäßigkeitsprüfer,

im

Nm 200(12)

M o d e l l C,

ge-

beträgt 100 min-1,

und

5 cm min-1

100%-Mel.ibercich.

bei

Polyfile

normaler

Be-

Polyamidseide

wird im Melischlitz 5 und monofilc

Polyamid-

s e i d c N m 4 5 0 ( 1 ) w i r d i m M c ß s c h l i l z (i g e m e s s e n .

5. Labor mäßige

Modellverlsuche

5.1. ]\raft-Dehnungs-Diagramme Material

von

hartem

und

weichem

Im A b s c h n i t t 4 . 2 des e r s t e n Teiles [2] wird m i t geteilt, d a ß eine S p i n n s p u l e in F o r m eines a x i a l e n S t r e i f e n s miL einer wäßrigen F a r b s t o f f l ö s u n g v o n e t w a 10 cm B r e i t e b e s t r i c h e n wird. Vier T a g e n a c h dem B e s t r e i c h e n ergeben sich b e i m R e c k e n periodische i ' - M a s e r i i , die im B e r e i c h der gefärbten Fadenstücke liegen. Iis wurde a n g e n o m m e n , d a ß die g e f ä r b t e n F a d e n s t ü c k e d u r c h die zeitweilige E i n w i r k u n g der e r h ö h t e n F e u c h t e h ä r t e r geworden sind. D e r \ erf o r m u n g s w i d e r s t a n d m ü ß t e also größer sein. Diesen S a c h v e r h a l t b r i n g t B i l d 2 z u m A u s d r u c k . D e r Verf o r m u n g s w i d e r s t a n d der g e f ä r b t e n Stelle ist d e u t l i c h größer als der der u n g e f ä r b t e n Stelle, wie das in [2J bereits v o r a u s g e s a g t wurde. N a c h einigen Tagen L a g e r u n g h a t also das harte Material (Ii) ein anderes Kraft-Dehnungs-Verhalten als das weiche M a t e r i a l (-1). D i c h t e m e s s u n g e n ergeben weiterhin, d a ß die ungef ä r b t e Stelle eine D i c h t e von 1 , 1 3 1 4 g t r a 4 h a t , w ä h r e n d die g e f ä r b t e S t e l l e eine solche von 1 , 1 3 5 0 g e r n - 3 bcsiLzt. D e r O r d n u n g s g r a d ist in der g e f ä r b t e n Stelle d e m e n t s p r e c h e n d größer. E s zeigt sich t a t s ä c h l i c h , d a ß in den bestrichenen /'adenabschnitten stärkere Strukturänderungen als in den unbehandelten I''adenteilen ablaufen, die zu einer h ö h e r e n F l i e ß k r a f t im K r a f t - D e h n u n g s - D i a g r a m m führen, n a c h dem sich die F e u c h t e g e h a l t e ausgeglichen h a b e n . Im A b s c h n i t t 4 . 2 des ersten Teiles [2] wird a b e r schon d a r a u f hingewiesen, d a ß beim sofortigen H e c k e n

Mikrohärte

Carl

druckkörper

die

Korrektur

[3].

Die Messungen w e r d e n a m N f - S t a t i v m i t sor

Aus-

Schreiber

bei d e r

des

wurde bereits beschrieben

4.2. Messung

daß

angezeigt wird und daß

Klemme

Bei der

4.5. Messung

der

Jena

ein v o m

Diamantkeil von

vorgenommen

VEB

mit

3 0 0 [im und

Auflichtkonden-

Mikrohärte-Prüi'einrichlung Carl

einem einer

Zeiss

[5J.

Kcilwinkel Breite

Als

Jena

des

Ein-

speziell

von

100°,

Keiles

voll

c a . 2 [im v e r w e n d e t . D e r A u f b a u dieses G e r ä t e s u n d die A u s wertung

wurden

bereits

beschrieben

w e r d e n g r u n d s ä t z l i c h i m JNornialklima

4.3. Messung Die

Dichte

der

Die

Messungeil

vorgenommen.

Dichte

wird

peraturvariation

[4].

und

nach

der

Schwcbemethode

Einbettung

in

ein

mit

Tem-

Tctra/Benzol-Ge-

misch gemessen, Eine nähere Beschreibung dieser A p p a r a t u r e r f o l g t e b e r e i t s [1J.

4.4.

Reckung

Die R e c k u n g wird auf S t r e e k - Z w i r n - M a s e h i n e n Chemiefaserwerk

„Wilhelm

Pieck"

Schwarza

des

Iis w e r d e n M a s c h i n e n m i t 2 0 0 m m u n d m i t 4 0 0 m m feldlänge benutzt.

Slreek-

Bei der Streckfeldlänge von 2 0 0 m m

t r ä g t d i e S p i n d c l d r e l i z a h l tiOOO U niin^ 1 , b e i 4 0 0 m m f e l d l ä n g e b e t r ä g t sie 8 9 % I i m i n - 1 .

VEB

durchgeführt. be-

Sireck-

Bild 2. K r a f t - D e h n u n g s - D i a g r a m m e seidc

ungcreckter

A — u n g e f ä r b t e Stelle B =

g e f ä r b t e Stelle

(gereckte Feinheit N m 200(12))

Polyamid-

Faserforschung und T e x t i l t e c h n i k 20 (1969) H e f t