Einführung und Rohstoffe Flashcards
Nennen Sie für Gewebe, Gestricke, Gewirke, Geflechte, Gelege und Vliesstoffe jeweils eine charakteristische Eigenschaft, die sie von den anderen genannten Strukturen unterscheidet.
- > Gewebe: hohe Festigkeit und relativ hohe Steifigkeit
- > Gestricke und Gewirke: mittlere Festigkeit und eine hohe Dehnung und Porosität
- > Geflechte: hohe Festigkeit und Elastizität
- > Gelege: hohe Festigkeit, empfindlich gegen knicken
- > Vliesstoffe: hohe Porosität und grobe Oberfläche
Nennen Sie die drei wichtigsten Exportmärkte für deutsche Textilmaschinen
China, Türkei und Indien
Wie groß ist die Menge der jährlich weltweit hergestellten Natur- und Chemiefasern?
ca. 120 Mio. Tonnen
Welches ist die wichtigste Naturfaser und in welchen 4 Ländern wird sie hauptsächlich angebaut?
Baumwolle – Indien, China, USA, Pakistan
Welches ist die wichtigste Chemiefaser und in welchen Weltregionen stehen die größten Anlagen zu ihrer Herstellung?
Polyester – China, USA, Pakistan
Nennen Sie zu folgenden Fasern ein typisches Einsatzgebiet: Baumwolle, Wolle, Seide, Flachs, Polyester, Polyamid, Carbon, Glas.
- > Baumwolle: Jeans, Unterwäsche, T-Shirts, Hemden, Pullover (Kurzfasern: Geldscheine, Nebenprodukte: Öl der Samen für Magerine, Speiseöle und Seife)
- > Wolle: Bekleidung, technische Filze
- > Seide: Bekleidung und Medizintextilien
- > Flachs: Bekleidung, Heim- und Haustextilien, technische Textilien
- > Polyester: Bekleidung, Planen, Gurte
- > Polyamid: Teppichherstellung, Bekleidung, Förder- und Transportbänder, Reifencord, Airbags, Zeltplanen, Regenschirme
- > Carbon: Windkraftrotorblätter, Luft und Raumfahrt, Automobilbau, Fahrräder
- > Glas: Verstärkungsmaterial, Bootrümpfe, Leiterplatinen, Schleifscheiben, Hochtemperaturfilter, Rotorblätter von Windrädern, Dämmstoffe, Verstärkung für Kunststoffe und Beton
Erläutern Sie stichwortartig und mit einer beschrifteten Skizze das Schmelz-Spinnverfahren.
Das Granulat wird im Extruder geschmolzen. Beim Schmelzspinnverfahren befindet sich sie Spinndüse in einem mehrere Meter hohem Spinnschacht, der von Kaltluft durchströmt wird. Diese bringt die aus der Düse austretenden Strahlen der Spinnschmelze zum Erstarren.
Warum wird Polyamid meist batchweise, Polyester dagegen oft in kontinuierlich arbeitenden Anlagen hergestellt? Nennen Sie 2 Gründe.
Polyamid wird aufgrund seiner geringen Menge und der geringe Thermostabilität des geschmolzenen Polyamids im Vergleich zu Polyester batchweise (Extruder) hergestellt und Polyester kontinuierlich (Direktspinn).
Warum werden Polyester- und Polyamidgarne für Bekleidungsanwendungen texturiert?
Erzeugung eines Griffs ähnlich zu Naturfasern
Für welche Art von Garn wird der BCF-Prozess eingesetzt?
BCF-Garne werden in der Teppichherstellung eingesetzt, dabei werden vom Granulat über Extruderspinnen, Verstrecken, Texturieren, Verwirbeln, Aufwickeln in einem Arbeitsprozess gemacht
Nennen Sie 4 typische Einsatzgebiete von Glasfasern
Bootrümpfe, Leiterplatinen, Schleifscheiben, Hochtemperaturfilter
Erläutern Sie stichwortartig und mit einer einfachen Skizze den Falschdrall-Texturierprozess?
- > Glatte Filamentgarn wird dem Heizer zugegeben, erwärmt und verstreckt
- > Drallgeber erzeugt einer Drehung, Kühlung im Garn fixiert die Drehung, folgt: HE-Garn (hochelastisches Garn)
- > Falls HE-Garn nicht erwünscht ist, weitere Heizer bricht die Wasserstoffbrückenbindung (Fixierung), damit werden die Elastizität und Kräuselung verringert (SET Zone)
- > Aufwicklung
Nennen Sie 4 typische Einsatzgebiete von Carbonfasern. Warum wird Carbon oft für „fliegende Anwendungen” eingesetzt?
Windkraftrotorblätter, Luft und Raumfahrt, Automobilbau, Fahrräder – Wegen der geringen Dichte, der hohen Festigkeit und des hoher E-Modul wird Carbon für „fliegende“ Anwendungen verwendet -> hohe Festigkeit bei geringem Gewicht
Nennen Sie die beiden Verfahren zur maschinellen Ernte von der Baumwolle und vergleichen Sie die Verfahren hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und des Verschmutzungsgrads der Baumwolle?
- > Abstreifmaschine (Stripper): günstig, hoher Verschmutzungsgrad
- > Spindelpflücker (Spindle Picker): teuer, aber schonendes Verfahren, geringer Verschmutzungsgrad
Was versteht man unter „Egrenieren“ bzw. „Ginnen“?
Entkörnung: Samenkörner der Baumwolle werden entfernt
Nennen Sie die beiden wichtigsten Egrenierverfahren. Welches von beiden ist wirtschaftlicher? Worin besteht sein Nachteil?
Saw Gin: Sägezahnentkörnung und Roller Gin: Walzenentkörnung
-> Die Saw Gin verarbeitet ca. 1200kg/h Baumwolle, die Roller Gin dagegen nur ca. 150-135 kg/h, daher ist die Saw Gin wirtschaftlicher. Sie arbeitet dennoch aggressiver und der Grad der Faserschädigungen ist höher.
Baumwollballen werden oft in Polypropylen-Folien eingepackt. Warum ist dies problematisch?
Dadurch können Fremdfaser in die Baumwolle gelangen. Sie sind nur schwer zu entfernen und können zu Anfärbeproblemen bei der Weiterverarbeitung führen.
Was versteht man unter Yield?
Die Ausbeute der Baumwollentkörnrung wird als Yield bezeichnet. Aus 1000 Kg Baumwolle können ca. 650 Kg Saatkörner, 50 Kg Linters (Kurzfasern) und 300 Kg Fasern gewonnen werden.
Nennen Sie die 5 wichtigsten Kriterien für die Klassierung von Baumwolle. Was versteht man unter „Klassifizierung von Baumwolle“?
Faserlänge und Faserlängenverteilung, Feinheit, Farbe, Festigkeit, Verschmutzungsgrad (Trashgehalt). Das ist die qualitative Einstufung der Baumwolle.
Wie wird die Reinheit von Baumwolle bewertet?
Meist visuell durch Vergleich mit Standards oder durch Faserstraßen
Was bedeutet der Begriff „Stapellänge”?
Mittlere Faserlänge
Was versteht man unter „Ballöffnung“?
Unter Ballenöffnung (Ballenabarbeitung) wird das Auflösen der Ballen in einzelnen Flocken verstanden.
Warum ist eine gute Ballenöffnung von entscheidender Bedeutung für die Weiterverarbeitung der Fasern?
Die Art und Intensität ist von entscheidender Bedeutung für die Weiterverarbeitung, da durch eineintensivere Öffnung mehr Störpartikel an die Oberfläche gelangen können, wo sie leichter ausgereinigt werden können. Werden Störpartikel nicht ausgereinigt, so kann das zu Problemen in der Weiterverarbeitung führen
Welche Art von Partikeln soll bei der Reinigung von Baumwolle entfernt werden?
Unter Reinigen ist das Ausscheiden von Störpartikeln, wie Holz- oder Blattbestandteilen und nicht zu öffnenden Faserverknotungen, Blatt- und Stengelreste, Dreck und Staub, Fremdfasern von z.B. der Verpackung.
Was ist Mischen?
- > Unter Mischen wird sowohl ein Durchmischen einer nicht homogenen Fasergesamtheit als auch ein dosiertes Zusammenführen unterschiedlicher Fasersorten verstanden.
- > Ziele: Verringerung von Ungleichmäßigkeiten von Ballen unterschiedlicher Provenienz (Herkunft)
- > Beeinflussung der Eigenschaften des Endproduktes
- > Erhöhung der Wirtschaftlichkeit durch Zumischen von Kämmlingen und anderen Abgängen
- > Verringerung der Rohstoffkosten (Beimischung preiswerter Fasern).
Was ist Wiegenkastenspeicher?
Der Wiegenkastenspeicher ist ein diskontinuierliche arbeitetendes Verfahren, das die Einstellung eines bestimmten Mengenverhältnisses verschiedener Rohstoffe realisiert, Mischungsungenauigkeit < 1%.
Nennen und erläutern Sie (mit einer Skizze) die zwei wichtigsten Reinigungsprinzipien.
- > Freier Schlag: - Faserflocken werden im freien Flug erfasst und beschleunigt
- Öffnung durch Wechselwirkung von Beschleunigungs- und Trageiheitskräften
- grobe Vorreinigung
- > gehaltener Schlag: - Faserflocken werden gekämmt - Reinigung durch Sägezähne/ Messer (feststehend/ rotierend)
- Feinreinigung
1) Faserzuführung, 2) Luftzuführung, 3) Faserabführung, 4) Garniturwalze, 5)Ausschneidemesser
Nennen Sie zu jedem Prinzip eine Maschine, die danach arbeitet.
- > freier Schlag: Stiftwalze (Vorreiniger)
- > gehaltener Schlag: Sägezahnreiniger (Feinreiniger)
Was versteht man unter man unter Vor- und was unter Feinreinigung?
- > Vorreinigung: Ausreinigung großer Schmutzpartikel und weitere Auflösung der Faserflocken, mit dem Prinzip des freien Schlages.
- > Feinreinigung: Flocken weiter auflösen, sowie Schmutzpartikel entfernen und ausscheiden. Prinzip des gehaltenen Schlages
Was ist der Reinigungsgrad einer Maschine und wie wird er berechnet?
Die Reinigungswirkung ist abhängig von der Maschine und dem Fasermaterial.
- > Das Maß für die Reinigungswirkung einer Maschine ist der Reinigungsgrad: Rq= (Tr0 - Tr1) / (Tr0 * 100%)
mit: Tr0 = Störpartikelanteil vor Reinigung und Tr1 = Störpartikelanteil nach Reinigung
Erläutern Sie die beiden Mischprinzipien und nennen Sie das jeweilige Ziel, das damit verfolgt wird.
- Dosieren = Einstellen eines bestimmten Mischungsverhältnisses
- > Verringerung von Ungleichmäßigkeiten durch Kombination verschiedener Ballen unterschiedlicher HerkunftoBeeinflussung der Eigenschaften des Endproduktes durch gezielte Beimischungen
- Durchmischen = Durchmischen verschiedener Faserstoffe
- > Verbesserung der Durchmischung
- > Homogenisierung des Fasermaterials
Sie wollen ein Garn aus 60 % Polyester und 40 % Baumwolle herstellen. Mischen Sie die Faserstoffe in der Flocke oder im Streckenband? Begründen Sie Ihre Antwort.
Mischung im Streuband, da durch das Abzählen der Streubänder das Mischungsverhältnis genauer eingestellt werden kann
Nennen Sie die 7 wichtigsten Aufgaben der Karde.
Ausreinigen von Störpartikeln und Kurzfasern, Auflösen der Flocke bis zur Einzelfaser, Parallelisieren der Fasern, Durchmischen, Verstrecken, Bandbilden, Bandablage
Was versteht man unter „Kardierung“?
Die Vereinzelung und das Parallelisieren der Fasern finden durch die Kardierung satt.
Erläutern Sie die Begriffe „Abnahme- „und „Kardierherstellung“ anhand einer Skizze?
->
Abnahmeherstellung: Die Zähne beide Arbeitselemente sind entgegen gerichtet.
-> Kardierherstellung: -Die Zähne beider Arbeitselemente sind gleichgerichtet.
-> Die Fasern werden von einer Walze auf die andere übergeben. Die Intensität der Kardierung hängt von V1 und V2 ab, sowie den Neigungswinkel bzw. die Geometrie der Garnitur.
Was ist bei einer Kardenregelung die Messgröße und was die Regelgröße?
- > Messgröße: Fasermassen, Faserflockenvlies (Bandgewicht)
- > Regelgröße: Fasermaterialzufuhr z.B. durch Drehzahl der Speisewalzen (Einlaufgewicht)
Nennen Sie die 4 wichtigsten Aufgaben der Strecke.
- Doublieren mehrerer Bänder und Verzug zur Durchmischung und Vergleichmäßigung
- Entstaubung der Bänder
- Vorlage von unterschiedlichen Bändern als Bandmischung
- zusätzliche Regulierungseinrichtung zur Bandvergleichmäßigung
Was ist der Unterschied zwischen “Strecke” und “Streckwerk”?
Die Strecke ist die Anlage, die nach dem Kardieren vom Baumwollband durchlaufen wird, das Streckwerk ist eine Komponente dieser Anlage von drei hintereinander geordneten Walzenpaaren mit Steuerungs- und Regelungseinheiten.
Warum ist die Regelung einer Strecke von großer Bedeutung für die Garnqualität?
-> Die Strecke muss so eingestellt werden, dass das Faserband immer gleichmäßig verstreckt wird und nicht reißt oder Fehlverzüge bekommt.
Masse des einlaufenden Bandes wird gemessen und die Geschwindigkeit der Einlaufwalzen angepasst.
(-> Die Steuerung führt so zu einer Vergleichsmäßigung des Bandes, was wichtig für die spätere Verarbeitung ist
-> Bandvergleichsmäßigung:
1. Regelprinzip: Messort am Kardenausgang, Eingriff an der Speisewalze, Konstanthaltung der Bandnummer
2. Steuerprinzip: Messort am Eingang der Strecke der einlaufenden Masse, Messsystem Tast-/Nutwalze, entsprechend der Bandmaßschwankungen wird die Geschwindigkeit der beiden Eingangswalzenpaare erhöht oder reduziert, erneute Sensor-Überprüfung am Ausgang der Regelstrecke)
Was sind die Aufgaben einer Kämmerei?
Ausscheiden von Kurzfasern, Parallelisieren der Fasern, Ausscheiden von Verunreinigungen. Die Kämmerei wird nur in Ausnahmefällen benutzt.
Was ist die Aufgabe des Flyers?
Mit dem Flyer wird aus dem Streckenband ein Vorgarn hergestellt. Das Streckenband wird dabei zur Flyerlunte verzogen (Verzug ca. 5 - 50fach) und leicht verdreht. Diese leichte Drehung sichert die Flyerlunte beim Transport vor unabsichtlichem Verzug (sog. Fehlverzug).
Warum kann auf den Flyer nicht verzichtet werden?
Sicherung gegen Fehlverzüge und leichte Drehungen
Warum sind Flyer Maschine schwer Automatisierbar?
Auf Grund des Flügels und dem Aufbau allgemein
Nennen Sie die 3 wichtigsten Aufgaben einer Ringspinnmaschine.
- > Verstrecken der Flyerlunte (Vorverzug: ca. 1.2-Fache, Hauptverzug: ca. 100-Fache)
- > Drehungsverteilung durch voreilende Spule (Läufer wird nachgeschleppt, 1 Läuferumdrehung – 1 Drehung)
- > Aufwicklung auf Kops
Welche Vor- und Nachteile hat das Ringspinnverfahren?
Vorteile: -Gleichmäßige Struktur -Sehr feines Ausspinnen -Hohe Fasersubstanzausnutzung Nachteile: -Begrenzte Läuferdrehzahl -Herstellung kleiner Kopse -Herstellung eines Vorgarn
Wodurch ist die Läufer-Drehzahl bei der Herstellung von Chemiefasern-Ringgarnen begrenzt?
Mit zunehmenden Kopsumfang muss die Läuferdrehzahl steigen, um die konstante Drehung im Garn zu erhalten.
Die Läufer-Drehzahl wird jedoch durch die entstehende Wärme begrenzt. Zwischen Läufer und Ring entsteht durch die Reibung Hitze, die bei Chemiefasergarnen problematisch werden kann (Schmelzpunkt!).
Wie hoch ist üblicherweise die Abzugsgeschwindigkeit beim Ringspinnen?
Aufwickelgeschwindigkeit des Garnes 15- 40 m/min
Vergleichen Sie Ring- und Rotorgarne hinsichtlich Wirtschaftlichkeit/Automatisierbarkeit, Faseranzahl im Garnquerschnitt, Faserfluss im Spinnprozess und Drehungsniveau über dem Garnquerschnitt (mit Skizze).
Ringgarne:
- Herstellung eines Vorgarns
- Schlechte Automatisierbarkeit
- Umspulen notwendig
- 50–70Fasern im Querschnitt
- Höhere Festigkeit
Rotorgarne:
- Herstellung aus Kardenbänder, Streckenbänder, Kammzüge
- Gute Automatisierbarkeit
- Ablieferung geeigneter Kreuzspulen
- 70 –100 Fasern im Querschnitt
- Geringere Festigkeit
- Spezieller Garncharakter durch Bauchbinden
Was ist „Doffen”?
Kopse werden automatisch abgenommen und durch leere Hülsen ersetzt
Nennen Sie 3 typische Einsatzgebiete für Ringgarne.
Hemden, Blusen, feine Stoffhosen und hochwertige Jeans.
Was versteht man unter Spulen?
- > Beim Spulen werden mehrere Garne von einer Vorlage auf eine konische oder zylindrische Hülse aus Pappe, Kunststoff oder Metall gewickelt.
- > Ziele: Vergrößerung des Garnpaketes (wirtschaftlicher) und des Handlings, Verbesserung der Ablaufgeschwindigkeit, Verbesserung der Garnqualität durch Ausreinigung von Dick und Dünnstellen,
- > Verbesserung des Spulenaufbaus zur gleichmäßigen Durchfärbung bei Spulenfärbung, Umspulen nach Spulenfärbung und Aufspulen von gefärbten Strängen. Indem Garne mehrere Kopse verbunden werden durch spleißen oder knoten.
- > Die wichtigsten Spulenverfahren sind: Wilde Wicklung und (Stufen-)Präzisionswicklung
Welche Drehzahl erreichen übliche Rotoren beim OE-Rotorspinnen?
180.000 U/min
Wie kann die Prozessstabilität des Ringspinn-Verfahrens verbessert werden?
(Kompaktspinnen) Spinndreieck am Streckungsgang wird komprimiert und so die Stabilität verbessert. => Spinngeschwindigkeit und Garnfestigkeit können erhöht werden
Wie hoch ist üblicherweise die Abzugsgeschwindigkeit beim OE-Rotorspinnen?
250 m/min
Welche beiden Prozessstufen können beim OE-Rotorspinnen im Vergleich zum Ringspinnen eingespart werden?
Vorgarnherstellung, Umspulen
Nennen Sie die 6 Elementarfunktionen einer OE-Rotorspinnmaschine.
1) Band wird über Speisewalze der Auflösewalze zugeführt
2) Auflösung des Bandes bis zur Einzelfaser und Ausscheidung von Störpartikeln
3) Beschleunigung der Fasern im Faserleitkanal
4) Einspeisung der Fasern in den Rotor
5) Ablagerung der Fasern in der Rotorrille
6) Anlagern der Fasern an das Garnende
7) kontinuierlicher Garnabzug mit bis zu 250 m/min
Welcher typische Garnfehler entsteht verfahrensbedingt beim OE-Rotorspinnen?
Bauchbinden: entstehen, wenn rotierendes Garnende die Einspeisestelle des Faserleitkanals passiert -> Bildung von Umwindefasern
Was ist die „Einbindezone”?
Die in der Rotorrille angesammelten Fasern gehen in einer Zone vor dem Ablösepunkt aus der in der Faseransammlung ungedrehten in eine gedrehte Lage über. Diese Übergangszone wird als Einbindezone bezeichnet
Wodurch entsteht der „Falschdraht“ beim OE-Rotorspinnen?
Zwischen Rotorrille und Abzugsdüse wird eine „Flasche Drehung“ in das Garn eingeleitet, da es auf der Abzugsdüse abrollt. Diese wird nach der Abzugsrolle wieder zurückgestellt.
Wozu wird der Falschdrall beim OE-Rotorspinnen gebraucht?
Sorgen für Spinnstabilität, da sie die Garnfestigkeit zwischen Rotorrille und Abzugsdüse erhöhen. Auf diese Weise wird das Abziehen überhaupt erst möglich-
Durch welche Maschinenparameter können die Eigenschaften von OE-Rotorgarnen beeinflusst werden?
Rotordrehzahl, Abzugsgeschwindigkeit
Wie hoch ist üblicherweise die Abzugsgeschwindigkeit beim OE-Rotorspinnen?
Max. 300m/min, üblicherweise 200 m/min
Nennen Sie das Haupteinsatzgebiet von OE-Rotorgarnen
Herstellung von Jeans
Welche besondere Eigenschaften muss das Fasermaterial besitzen, um für Luftspinnen geeignet zu sein?
- > Murata Jet Spinning (MJS) – Luft-Falschdraht-Umwindespinne
- > Murata Vortex Spinning (MVS) – Luft-Echtdraht-Spinnen
Erläutern Sie die beiden Mischprinzipien und nennen Sie das jeweilige Ziel, das damit verfolgt wird.
-> Dosieren:
Einstellen eines bestimmten Mischungsverhältnisses
-Verringerung von Ungleichmäßigkeiten durch Kombination verschiedener Ballen unterschiedlicher Herkunft
-Beeinflussung der Eigenschaften des Endproduktes durch gezielte Beimischungen
-> Durchmischen:
Durchmischen verschiedener Faserstoffe
-Verbesserung der Durchmischung
-Homogenisierung des Fasermaterials
