Das IGF-Vorhaben 18529 BR der Forschungsvereinigung „Verein zur Förderung  des Forschungsinstitutes für Leder und Kunststoffbahnen (FILK) Freiberg/Sachsen e. V.“, Meißner Ring 1, 09599 Freiberg wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die gewährte Unterstützung.

Das Projekt beschäftigte sich mit der Problemstellung des Verzugs, Ausbeulung oder anderer Ausfallerscheinungen an beschichteten Textilien. Dabei wurden als Ursache die lokal unterschiedliche Reibkontaktsituation zwischen den verwebten Fasern oder Garnen sowie der Reibkontakt zur Beschichtung angenommen und analysiert. Auf Basis von erarbeiteten Anforderungen wurde im ersten Teil des Projektes ein Garnreibungsmessmodul entwickelt. Dabei handelt es sich um ein Messmodul für ein Rheometer, wobei sich das Modul durch eine Aufnahmemöglichkeit für zwei kurze Garnstücke auszeichnet, die sich exzentrisch kreuzen. Aus dem gemessenen Drehmoment werden die Reibkräfte bestimmt. Das Messmodul stellt damit eine neuartige Möglichkeit dar, Reibung und Verschleiß für kurze Fäden/Garne/Fasern zu bestimmen und wurde genutzt, um die Veränderung der Reibungseigenschaften der Garne über den Herstellungsprozess hinweg zu untersuchen.

Im Ergebnis konnte nachgewiesen werden, dass die Garnreibung vor allem von der Kombination aus Oberflächenstruktur, Garnfeinheit und Oberflächenchemie bestimmt wird. Ebenso konnte gezeigt werden, wie sich die Reibung über die einzelnen Prozessschritte (Färben, Beschichten, Waschen, Weben…) verändert. Auf Basis der Garnreibung kann unter Berücksichtigung der Bindungsart (Umschlingungswinkel des Garns) und der Garndichte die Garnauszugskraft eines Gewebes berechnet werden. Auch kann mit Hilfe des bestimmten Reibkoeffizienten aus den Eigenschaften des Garns und den Eigenschaften des Gewebes die Gewebehöchstzugkraft abgeleitet werden. Somit kann basierend auf der Ermittlung des Reibkoeffizienten der Einfluss einzelner Prozessschritte auf die mechanischen Eigenschaften des Endproduktes (beschichtetes Textil) abgeschätzt werden, ohne das Endprodukt schon gefertigt zu haben. Dies führt zu erheblicher Zeit- und Kosteneinsparung bei Neuentwicklungen oder Prozessoptimierungen.

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