Tài liệu Untersuchungen zum einfluss der polymerstruktur von chemiefasergarnen auf das auftreten periodischer strukturschwankungen in rundgestricken

Fakultät Maschinenwesen Institut für Textil- und Bekleidungstechnik Masterarbeit Nr. 1335 Untersuchungen zum Einfluss der Polymerstruktur von Chemiefasergarnen auf das Auftreten periodischer Strukturschwankungen in Rundgestricken. eingereicht von Tran, Nguyen Hoai An im Aufbaustudiengang Textil- und Konfektionstechnik Betreuer: Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Ch. Cherif Herr Dipl.-Wirt. Ing. A. Matthes Herr Dr. rer. nat. R.-D. Hund Dresden, 03.04.2008 Aufgabenstellung (Diese wird vom Betreuer ausgegeben und an dieser Stelle mit eingefügt!) Kurzreferat Tran, Nguyen Hoai An Kurzreferat Diplomarbeit Nr. 1335 Thema: Untersuchungen zum Einfluss der Polymerstruktur von Chemiefasergarnen auf das Auftreten periodischer Strukturschwankungen in Rundgestricken. Kurzthema: Strukturschwankungen in Rundgestricken. Name: Tran, Nguyen Hoai An Fakultät: Maschinenbau Studiengang: Textil- und Konfektionstechnik Betreuer: Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Ch. Cherif Herr Dipl.-Wirt. Ing. A. Matthes Herr Dr. rer. nat. R.–D. Hund Ausgehändigt: 05.11.2007 Einzureichen: 03.04.2008 Die Arbeit umfasst: 127 Seiten, einschließlich 65 Abbildungen, 9 Tabellen und 11 Anlagen. Strukturschwankungen in Rundgestricken Zielsetzung Tran, Nguyen Hoai An Zielsetzung Unterschiede und Toleranzen bei inneren und äußeren Garnparametern sind häufig die Ursache für periodische Strukturschwankungen bzw. Ringligkeiten (Barré) in Rundgestricken. Im Rahmen dieser Masterarbeit werden deshalb Zusammenhänge zwischen Garnstrukturunterschieden der Chemiefasern und im Gestrick auftretenden Ringligkeiten analysiert. Die Grundlage sind hier physikalische, chemische und farbmetrische Untersuchungsreihen an texturierten PETSET-Garnen. Zur Bestimmung des Kristallinitätsgrades eines Garnes wird die Methode der Differential Scanning Calorimetry (DSC) eingesetzt. Die Garngeometrien sowie die Oberflächen werden mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht. Das Farbstoffaufnahmeverhalten wird durch Anfärbung mit ausgesuchten Farbstoffen und anschließender farbmetrischer Auswertung charakterisiert und beurteilt. Weitere innere und äußere Garnparameter sind durch textilphysikalische Prüfungen zu bestimmen. Die Garne werden an einer Rundstrickmaschine verstrickt und anschließend veredelt. Rohgestrick und veredelte Ware sind in Bezug auf Ringligkeiten zu beurteilen. Aus diesen Ergebnissen sind dann mögliche Ursachen der Ringligkeiten in Abhängigkeit von Garneigenschaften aufzuzeigen. Abschließend werden mögliche Vorgehensweisen zur Vermeidung bzw. Verringerung von Barré Effekten in Gestricken aufgezeigt. Abstract The unevenness of yarn characteristics is one of the prime causes for undesired periodical variations on the stitch (Barré) structure of knitted products. Hence, the aim of this research is to consider the relationship between the structural and physical parameters of a synthetic yarn and the periodical structural variations of corresponding knitted fabrics. In the present work, the analysis of yarn characterristics is carried out for textured PET-SET-yarns and based on a series of physical, chemical testing. In fact, while the geometrical structure well as the surface attribute of yarns are obtained using the Scanning Electron Microscope (SEM), the degree of crystallization of yarn material is determined using the Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the dyeing behaviour is assessed by Farbmetric. The samples are knitted on a circular knitting machine and then dyed. The periodical structural variations of stitches of the samples before and after dyeing were investigated and determined. The periodical structural variation associated with a characteristic obtained from experiments was determined independently with other parameters of yarn. The present work proposed several procedures for avoiding and reducing the Barré effect on knitted products. Strukturschwankungen in Rundgestricken Eidesstattliche Erklärung Tran, Nguyen Hoai An Eidesstattliche Erklärung Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig und nur unter Verwendung der angegebenen Literatur angefertigt habe. Dresden, 03.04.2008 ............................... Tran, Nguyen Hoai An Strukturschwankungen in Rundgestricken Thesen Tran, Nguyen Hoai An Thesen 1. Ringligkeit erscheint im Auflicht bzw. Durchlicht oft unterschiedlich. 2. Ringligkeit in Rundgestricken sind in der Rohware in der Regel nicht immer bzw. nicht besonders auffallend sichtbar. Sie treten häufig erst nach der Endausrüstung deutlich in Erscheinung. 3. Unterschiede bei inneren und äußeren Garnparametern sind häufig die Ursache für Ringligkeit in den Rundgestricken. 4. Eine ganz wichtige Ursache für Ringel und Streifen liegt in der unterschiedlichen Anfärbbarkeit von Filamentgarnen. 5. Die Farbstoffaufnahme hängt hauptsächlich vom Kristallisationsgrad ab: Je größer der Anteil amorpher Strukturen, desto höher ist die Anfärbtiefe. 6. Präparationen sind ist Störstoffe während des Färbeprozesses. 7. Die unterschiedliche Oberfläche der Fasern führt zu unterschiedlichen Farbeindrücken im menschlichen Auge. 8. Garnfeinheitsunterschiede führen zu unterschiedlichen Maschenlängen in Rundgestricken und somit zu Ringligkeit. 9. Je geringer der elastische Rücksprung des Garns nach dem Strickprozess ist, desto größer sind die Maschenlängen. 10. Volumenunterschiede bzw. Unterschiede in der Fülligkeit und im Bausch der texturierten Garne können zu Ringeln und Streifen in der Maschenware führen. 11. Texturierte Garne mit unterschiedlichen Kräuselungen im Garnverlauf sowie von Garn zu Garn können Ringel verursachen. 12. Je höher der Reibungskoeffizient (Garn-Garn) ist, desto geringer ist der elastische Rücksprung des Garns nach dem Stricken. 13. Ringligkeit aufgrund von Garneinkräuselungsunterschieden und Masseungleichmäßigkeit zeigt ein ähnliches Erscheinungsbild. 14. Ringligkeit kann durch eine Ursache, als auch als eine Kombination mehrerer Ursachen entstehen. Die Trennung dieser Ursachen ist meist schwierig 15. Die Analyse der Ringligkeit ist von der Strickbindung bei Maschenwaren abhängig. Strukturschwankungen in Rundgestricken Danksagung Tran, Nguyen Hoai An Danksagung Bedanken möchte ich mich vor allem bei meinem Betreuer Herr Dipl.-Wirt. Ing. André Matthes. Seine engagierte, kontinuierliche und freundliche Betreuung hat diese Masterarbeit entscheidend geprägt, und die Zusammenarbeit mit ihm ist immer sehr angenehm gewesen. Für die gute Betreuung und Unterstützung aller chemischen Untersuchungen bei der Abteilung Textilveredlung möchte ich mich bei meinem Betreuer Herrn Dr. rer. nat. Rolf-Dieter Hund bedanken. Bei Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif bedanke ich mich für die Möglichkeit die Arbeit am Institut absolvieren zu dürfen. Weiterhin möchte ich Herrn Dr.-Ing Thomas Pusch für seine Ratschläge während der Bearbeitung der Präsentation bedanken. Allen Mitarbeitern, insbesondere Frau Christina Elgner, danke ich für die freundliche Zusammenarbeit und ihre Unterstützung. Ganz herzlich möchte ich mich für die finanzielle Unterstützung des Katholischen Akademischen Ausländer Dienstes (KAAD) durch ein Stipendium bedanken, wodurch mein Studium an der TU Dresden ermöglicht wurde. Strukturschwankungen in Rundgestricken Inhaltsverzeichnis Tran, Nguyen Hoai An Inhaltsverzeichnis 1  Einleitung und Problemstellung ................................................................... 1  2  Zielsetzung und Lösungsweg ...................................................................... 2  3  Stand der Technik ......................................................................................... 5  4  Rundgestricke und Ringligkeit ..................................................................... 7  4.1  Rundgestricke ......................................................................................... 7  4.1.1  Rundstrickbindungen ................................................................... 7  4.1.1.1  Bindungselemente ........................................................... 7  4.1.1.2  Grundbindungen der Rundgestricke .............................. 10  4.1.2  Garneinsatz in Rundstrickwaren ................................................ 12  4.1.3  Polyesterfilamentgarne............................................................... 14  4.1.3.1  Herstellung von PES-Filamentgarnen ........................... 14  4.1.3.2  Eigenschaften von PES-Filamentgarne ......................... 19  4.2  Ringligkeit in Rundstrickwaren .............................................................. 21  4.2.1  Definition und Erscheinungsform der Ringligkeit ........................ 21  4.2.2  Ursachen periodischer Strukturschwankungen .......................... 22  4.2.2.1  Ungleichmäßigkeit am Garn .......................................... 22  4.2.2.2  Ungleichmäßige Strickbedingungen .............................. 25  4.2.2.3  Ausrüstungsbedingte Fehlerursachen ........................... 26  4.2.3  Prüfmöglichkeiten für Ringelerscheinungen ............................... 27  4.2.3.1  Visuelle Beurteilung ....................................................... 27  4.2.3.2  Folienabdruck ................................................................ 28  4.2.3.3  Anfertigung einer Strickprobe bzw. einer Musterkarte ... 28  4.2.3.4  Färberische Untersuchungen ........................................ 28  5  Prüfmethoden der Garneigenschaften ...................................................... 30  5.1  Farbstoffaufnahme der Garne ............................................................... 30  5.1.1  UV/VIS Spektrometer ................................................................. 30  5.1.2  Farbmetrik/Remission ................................................................ 31  5.2  Die Soxhlet Extraktion ........................................................................... 33  5.3  Infrarotspektroskopie ............................................................................ 34  5.4  Differential Scanning Calorimetrie (DSC) .............................................. 36  5.4.1  Grundlage der DSC .................................................................... 36  5.4.2  Das Messprinzip der DSC .......................................................... 37  5.5  Rasterelektromikroskop (REM) ............................................................. 40  5.6  Feinheitsbestimmung ............................................................................ 41  Strukturschwankungen in Rundgestricken Inhaltsverzeichnis Tran, Nguyen Hoai An 5.7  Bestimmung des Kraft-Dehnungs-Verhaltens ....................................... 42  5.8  Bestimmung der Masseungleichmäßigkeiten ........................................ 43  5.9  Garnkräuselungsmessungen ................................................................ 44  5.10  Reibungsmessungen des Garns ........................................................... 45  6  Versuchsdurchführung, Ergebnisse und Diskussion .............................. 46  6.1  Vorgehensweise.................................................................................... 46  6.2  Ermittlung geeigneter Färbebedingungen ............................................. 47  6.2.1  Durchführung ............................................................................. 48  6.2.1.1  Färben von PES-Garnen ............................................... 48  6.2.1.2  Bestimmung der Farbstoffaufnahme der Garne ............ 49  6.2.2  Ergebnisse und Diskussion ........................................................ 50  6.2.2.1  Einfluss unterschiedlicher Farbstoffkonzentration ......... 50  6.2.2.2  Einfluss der Vorbehandlung........................................... 51  6.3  Einfluss der Spinnpräparation ............................................................... 53  6.3.1  Einfluss der Spinnpräparationsmenge ....................................... 54  6.3.2  Einfluss der chemischen Struktur der Spinnpräparation ............ 55  6.4  Einfluss der chemisch-/physikalischen Garneigenschaften ................... 57  6.4.1  Kristallisationsgrad ..................................................................... 57  6.4.2  Garnoberflächen ........................................................................ 60  6.4.3  Garnfeinheit................................................................................ 63  6.4.4  Kraft-Dehnungs-Verhalten (K/D-Verhalten) ................................ 65  6.4.5  Masseungleichmäßigkeit ............................................................ 68  6.4.6  Garnkräuselung .......................................................................... 70  6.4.7  Reibungskoeffizienten der Garne ............................................... 73  6.5  Verstricken ............................................................................................ 74  6.6  Umsetzungsvorschläge für die Praxis ................................................... 77  7  Zusammenfassung und Ausblick .............................................................. 78  Literaturverzeichnis ........................................................................................... 80  Abbildungsverzeichnis ...................................................................................... 85  Tabellenverzeichnis ........................................................................................... 88  Abkürzungsverzeichnis ..................................................................................... 89  Formelverzeichnis .............................................................................................. 92  Anlagenverzeichnis ............................................................................................ 94  Strukturschwankungen in Rundgestricken Einleitung und Problemstellung Tran, Nguyen Hoai An 1 Einleitung und Problemstellung In den vergangenen Jahren treten Fehlererscheinungen in den Rundstrickwaren immer häufiger auf. Diese Problematik ist sowohl auf den Anstieg der Produktion, die höhere Variantenvielfalt der Rundgestricke und die Verwendung von hochfeinen Garnen zurückzuführen. Übersichten über die verschiedenen Fehlerarten sowie zweckmäßige Analysegänge bei der Aufklärung der Fehlerursachen werden in den Literaturen [1] und [2] dargestellt. Schwierigkeiten bereiten besonders Streifigkeiten in Maschenwaren, die in Rundgestricken im Allgemeinen periodisch in Form von Ringeln auftreten. Ringelbildungen, auch Barré bzw. periodische Strukturschwankungen genannt, sind dabei die häufigsten Fehlererscheinungen in Rundstrickwaren. Nach Angabe der Fima Görlitz Fleece GmbH sind diesem Fehler in der eigenen Produktion ca. 37 % der gesamten Fehler in Rundstrickwaren zuordenbar [3]. Generell lassen sich solche Fehler auf Abweichungen in der Geometrie des Fadens im Gestrick, auf ein unterschiedliches Erscheinungsbild des Fadenmaterials oder auf eine Kombination aus beiden Faktoren zurückführen. Die Trennung dieser Einflussgrößen ist häufig schwierig [4]. Ringligkeiten in Rundgestricken sind in der Rohware in der Regel nicht immer bzw. nicht besonders auffallend sichtbar. Sie treten häufig erst nach der Endausrüstung bzw. dem Färben deutlich in Erscheinung. In diesen Fällen ist dann der Schaden meist groß [5]. An welcher Stelle der textilen Fertigungskette diese Fehler entstanden sind, kann in den meisten Fällen nicht geklärt werden. Diese Unklarheit führt in der Industrie häufig zu gegenseitigen Schuldzuweisungen zwischen der Spinnerei, Strickerei und Endausrüstung für die entstandenen Fehler im Endprodukt. In diesem Zusammenhang ist es natürlich wichtig zu wissen, welche Toleranzen hinsichtlich der Garneigenschaften bzw. der Strick- und Färbebedingungen beachtet werden müssen, um das Entstehen der Ringligkeit in Rundgestricken zu vermeiden. Strukturschwankungen in Rundgestricken 1 Zielsetzung und Lösungsweg Tran, Nguyen Hoai An 2 Zielsetzung und Lösungsweg Unterschiede und Toleranzen bei inneren und äußeren Garnparametern sind häufig die Ursache für periodische Strukturschwankungen bzw. Ringligkeit in den Rundgestricken, die aus diesen Garnen hergestellt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Zusammenhänge zwischen Garnstrukturunterschieden der Chemiefasern und im Gestrick auftretenden Ringligkeiten. Außerdem sind mögliche Ursachen von Ringligkeiten in Rundgestricken aufzuzeigen. Daraus sollen Vorgehensweisen zur Vermeidung bzw. Verringerung von Ringligkeiten in Rundgestricken abgeleitet werden. Ein Garnhersteller stellte dafür 14 Spulen des gleichen Garns mit differierendem Anfärbeverhalten zur Verfügung. Diese Garne werden zunächst unter den gleichen Färbeprozessbedingungen veredelt, um eine mögliche eventuell unterschiedliche Farbstoffaufnahme zwischen den 14 Spulen herausfinden zu können. Die Farbstoffaufnahme der Garne wird mit Hilfe eines Spektralverfahrens, das die Remission bzw. die K/S Werte ermittelt, bestimmt. An welcher Stelle die Ursache der Farbaufnahme- bzw. Anfärbbarkeitsunterschiede der Chemiegarne auftreten, soll im Rahmen dieser Masterarbeit geklärt werden. Eine bedeutende Ursache sind Unterschiede im Kristallisationsgrad zwischen den Garnen. Zur Bestimmung des Kristallisationsgrades eines Garnes wird die Methode der Differential Scanning Calorimetry (DSC) eingesetzt. Die Kristallisationsgradsunterschiede zwischen den Garnen sind erst nach dem Färben als Ringligkeit im Gestrick sichtbar. Diese Einflüsse sind irreversibel. Spinnpräparationsunterschiede zwischen den Garnen können auch zu unterschiedlicher Farbstoffaufnahme einzelner Garne führen. Die Spinnpräparationsmenge wird durch das Soxhlet-Extraktions-Verfahren bestimmt. Unterschiedliche Garngeometrien bzw. Garnoberflächen können ebenfalls Ursache der Ringligkeit im Rundgestrick sein. Sie können mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) erkannt werden. Beim Auftreten von Ringligkeit in der Rohware können die Garneigenschaften, wie Feinheit, Kraft-Dehnungsverhalten, Kräuselung, Masseungleichmäßigkeit, Reibungskoeffizient, ebenfalls eine Rolle spielen. Diese textilphysikalischen Garneigenschaften werden deshalb durch entsprechende, verfügbare Methoden am ITB geprüft. In diesem Zusammenhang werden die 14 Spulen in verschiedene Spulengruppen aufgeteilt. Jede Gruppe besteht aus einigen Garnspulen, die eine höchstmögliche Abweichung der entsprechenden Garneigenschaften mit gleichen bzw. ähnlichen Farbstoffaufnahme besitzen. Strukturschwankungen in Rundgestricken 2 Zielsetzung und Lösungsweg Tran, Nguyen Hoai An Die ausgewählten Garne der aufgeteilten Gruppen werden an einer Großrundstrickmaschine (GRSM) verstrickt und erstmals in Bezug auf ihre Ringligkeit beurteilt. Damit können die Ursachen eingegrenzt werden. Diese Gestricke werden weiter veredelt. Anschließend sind die veredelten Waren erneut auf Ringligkeit zu prüfen, um Ursache und die Toleranzen hinsichtlich auf das Auftreten der Ringligkeit herauszufinden. Strickproben, die mit den Ringligkeiten behaftet sind, werden durch eine visuelle Beurteilung bestimmt. Das Lösungsprinzip, das in dieser Arbeit für das Problem „Ringligkeit“ angewendet wird, ist in Abb. 2-1 schematisch dargestellt. PET-SET-Garn (14 Spulen) Waschen Färben Färben Vergleich farbmetrische Daten Auswählen von Garnen für weitere Untersuchungen (einige Spulen aus 14 Spulen) Präparationsunterschiede ja nein Chemische-/ physikalische Garneigenschaftenunterschiede nein ja Auswählen Garne zum Verstricken Strukturschwankungen in Rundgestricken 3 Zielsetzung und Lösungsweg Tran, Nguyen Hoai An Ausgewählte Garne mit - Spinnpräparationsunterschieden - Kristallisationsgradsunterschieden - Masseungleichmäßigkeiten - Garnkräuselungsunterschieden - usw. neue ausgewählte Garne zum Verstricken Verstricken Ringligkeit nein keine Ringligkeit in der Rohware nein keine Ringligkeit in der gefärbten Ware ja Färben Ringligkeit ja Einfluss der Garneigenschaften und ihre Toleranzbereiche bzgl. Ringligkeit in der gefärbten Ware Abbildung 2-1: Lösungsweg Legende: Sinnbild Bedeutung Sinnbild Bedeutung Start / Ende Start / Ende Fließlinie Ausführung Ausführung Fließlinie jeder Garneigenschaften Strukturschwankungen in Rundgestricken 4 Stand der Technik Tran, Nguyen Hoai An 3 Stand der Technik Seit mehreren Jahren ist die Produktion von Rundstrickwaren vor allem aus hochfeinen Glattgarnen bzw. hochfeinen texturierten Garnen kontinuierlich gestiegen. Neben der steigenden Quantität von Maschenwaren bleiben allerdings immer noch viele Probleme bei der Qualität. Maschenwaren sind heute nur konkurrenzfähig, wenn sie innovativ sind und in höchster Qualität gefertigt werden. Einer der meisten Fehler in Rundstrickwaren sind Ringligkeiten die auch als periodische Strukturschwankungen bzw. Barré bezeichnet werden. Trotz der vielfältigen Anstrengungen durch die Faser- bzw. Garnhersteller, Texturierer und Stricker, den eigenen hohen Qualitätsstandard während des jeweiligen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses aufrechtzuerhalten, ist die Ringligkeit in Rundstrickwaren noch ein großes Problem [6]. Ringligkeit erscheint im Auflicht bzw. Durchlicht oft unterschiedlich. Häufig ist diese Ringligkeit erst unter gewissen Blickwinkeln zu erkennen oder es zeigen sich unter verschiedenen Blickwinkeln unterschiedliche Erscheinungsformen. Im Einzelfall ist es schwierig genau zu sagen, wo der Ringel ist [7] Im weitesten Sinne ist jede Ringligkeit die Folge geringfügiger Reflektionsunterschiede zwischen den Garnen in einer Gestrickkonstruktion. Diese Unterschiede verursachen hellere oder dunklere Banden bzw. Streifen (Ringel). Jeder Mechanismus, der die Garnreflektion in einer Strickware verändern kann, stellt eine potentielle Ringelursache dar [6]. Wegen vielfältiger Arten und Erscheinungsformen der Ringligkeit ist eine sofortige Zuordnung zu den jeweiligen Fehlerursachen selbst durch Fachleute nicht mehr möglich. Diese Zuordnung kann deshalb meist erst nach entsprechenden Untersuchungen erfolgen. Was im Einzelfall als unbedeutende oder als wesentliche Strukturschwankung bezeichnet wird, ist sowohl abhängig vom Einsatzzweck als auch von den Maßstäben, die das Qualitätsniveau bilden. Am objektivsten kann eine Orientierung nach dem Einsatzzweck bezeichnet werden. Wenn in einem fertig konfektionierten Kleid keine Strukturschwankungen erkannt werden, obwohl im Strickprozess eine ganz geringfügige Strukturschwankung auftrat, dann kann aus diesem Zusammenhang festgestellt werden, dass eine solche Ringligkeit unwesentlich ist. Ringligkeiten sind in der Rohware in der Regel nicht immer oder nicht besonders auffallend sichtbar. Sie treten häufig erst nach dem Färben bzw. der Endausrüs- Strukturschwankungen in Rundgestricken 5 Stand der Technik Tran, Nguyen Hoai An tung in Erscheinung. Nun besteht die Frage, welche Ursachen hierfür vorliegen bzw. wer für diesen unerwünschten Effekt verantwortlich ist [5]. Es ist allgemein bekannt, dass bei der Weiterverarbeitung von PES- Glattgarnen oder auch texturierten SET-Garnen besonders die glatten Bindungen ringelgefährdet sind. Hier führen Material-, Maschinen- und Bedienungsfehler sehr schnell zu einer mehr oder weniger stark ausgeprägten Strukturschwankung, die zur Deklassierung der Ware führen kann. Je mehr strukturiert oder gemustert eine Rundstrickware ist, desto weniger ist sie für Ringligkeiten anfällig. Diese Erkenntnis hat dazu geführt, dass von den Polyestergarnherstellern in bestimmten Fällen gewisse Einschränkungen im Einsatz gemacht werden. Spinndüsen-Spinnschacht-Bereiche sind Quellen von Ungleichmäßigkeiten beim hochkapillarigen PES- Stapelfaserserspinnen [26]. Das Auftreten des BarréEffektes beim Färben vom Rundgestrick ist von der thermischen und mechanischen Behandlung während des SET-Prozesses abhängig [31]. Weitere Fehlerquellen liegen im Strickvorgang selbst, speziell im Bereich der Fadenzuführung zu den Strickorganen. Darüber hinaus haben die Färbeprozesse einen Einfluss auf das Auftreten der Ringligkeit in Rundgestricken. Die Ursachen von Ringligkeiten in Rundgestricken sind vielfältig und können in drei Hauptgruppen unterteilt werden [1, 2, 4, 5, 7, 16, 17, 22, 28, 29, 30, 32, 33, 34]: - - - Ungleichmäßigkeiten im Garn, die durch Bearbeitungsprozesse eines Garns verursacht werden. Z.B. Polymerisation, Verstrecken, Texturieren… Aufmachung. Die Untersuchung dieser Fehlerquellen stellt das Hauptziel dieser Arbeit dar, Ungleichmäßige Strickbedingungen, die durch alle Einrichtungen der Rundstrickmaschine verursacht werden. Z.B. Fadenführer, Nadeln … Warenabzug, Ungleichmäßige und ungeeignete Färbebedingungen, die durch Vorbehandlung- und Färbeprozesse verursacht werden. Z.B. Waschen, Avivieren, …, Färben, Ringligkeiten entstehen sowohl als Folge einer der oben genannten Ursachen auch als eine Kombination mehrerer Ursachen. Diese Arbeit konzentriert sich allerdings nur auf die Unterschiede bei inneren und äußeren Garnparametern, die häufig zu Ringligkeit führen. Es wird vorausgesetzt, dass die Strick- und Färbebedingungen bei den Versuchen für alle Garne identisch sind. Strukturschwankungen in Rundgestricken 6 Rundstrickwaren und Ringligkeiten Tran, Nguyen Hoai An 4 Rundgestricke und Ringligkeit 4.1 Rundgestricke Rundgestricke bzw. Rundstrickwaren werden mit Rundstrickmaschinen hergestellt. Sie gehören zu den textilen Flächengebilden Querfadenwaren, welche neben Webwaren die zweithäufigsten textilen Flächengebilde überhaupt sind. In der Abb. 4-1 ist eine schematische Einordnung der Rundgestricke zu sehen. Textile Flächengebilde Maschenwaren Querfadenwaren Gestricke (G) Rund. G. Webwaren Längsfadenwaren Kuliergewirke Flach. G Abbildung 4-1: Einordnung der Rundgestricke in die textilen Flächengebilde Zur Herstellung von Rundstrickwaren sind meist einzeln bewegliche Zungennadeln kreisförmig angeordnet. Die maschenbildenden Fäden laufen in horizontaler Richtung. Die Rundstrickwaren können aus einem Faden (ein System) oder mehreren Fäden gleichzeitig (mehrere Systeme) hergestellt werden. Ringligkeit in Gestricken kann dabei nur bei der Verarbeitung mehrerer Fäden gleichzeitig entstehen. 4.1.1 Rundstrickbindungen 4.1.1.1 Bindungselemente Jede Strickbindung besteht aus verschiedenen Bildungselementen, die miteinander kombiniert werden können. • Masche Maschen werden aus ineinander hängenden Fadenschleifen gebildet. Die Masche weist zwei obere und zwei untere Bildungsstellen auf und sie besteht aus einem Kopf, zwei Schenkeln und zwei Füßen. Die folgende Abb. 4-2 stellt ein Modell einer solchen Masche und Maschenschleife dar. Strukturschwankungen in Rundgestricken 7 Rundstrickwaren und Ringligkeiten a) Masche Tran, Nguyen Hoai An b) Maschenschleife Abbildung 4-2: Maschen und Maschenschleife [1, 8, 52] Je nach Lage der unteren Bindungsstellen werden linke und rechte Masche unterschieden. Bei einer rechten Masche liegen die Füße unterhalb und die Schenkel oberhalb des Kopfes der vorhergehenden Masche. Bei einer linken Masche liegen die Füße oberhalb und die Schenkel unterhalb des Kopfes der vorhergehenden Masche (Abb. 4-3). a) Rechte Masche b) Linke Masche Abbildung 4-3: linke und rechte Masche [1, 8, 52] Nadelmasche Platinenmasche Abbildung 4-4: Nadelmasche und Platinenmasche [1, 8, 52] Strukturschwankungen in Rundgestricken 8 Rundstrickwaren und Ringligkeiten Tran, Nguyen Hoai An Je nach maschenbildendem Element werden Nadelmasche und Platinenmasche unterschieden. Die Nadelmasche besteht aus dem Kopf und den beiden Schenkeln einer Masche. Die Platinenmasche setzt sich aus den Maschenfüßen zweier nebeneinanderliegenden Maschen zusammen (Abb. 4-4). • Henkel Das Bildungselement Henkel besitzt nur zwei obere Bindungsstellen. Der Henkel wird durch nicht Abschlagen der alten Maschen gebildet. Henkel haben einen Einfluss auf die Eigenschaften der Maschenwaren, Beispielsweise ist eine Maschenwarenstruktur umso luftdurchlässiger, je mehr Henkel sie enthält. Ein solcher Henkel an Rundstrickwaren ist in der Abb. 4-5 zu sehen. • Flottung Das Bildungselement Flottung besitzt weder Kopf- noch Fußbindung. Sie ist eine Fadenstrecke, die sich in Richtung der Maschenreihen über Maschenstäbchen erstreckt und durch Maschen oder Henkel begrenzt wird (Abb. 4-5). Henkel Flottung Abbildung 4-5: Henkel und Flottung [1, 8, 52] • Schußfaden Ein Schußfaden ist ein Einlegefaden, der von Bindungselementen gehalten wird und in Richtung der Maschenreihen verläuft (Abb. 4-6). • Stehfaden Ein Stehfaden ist ein Einlegefaden, der durch querlaufende Fäden anderer Bindungselemente gehalten wird und in Richtung der Maschenstäbchen verläuft (Abb. 4-6). Das tragende Gerüst einer Maschenware wird immer aus Maschen gebildet. Durch Kombination mit anderen Bindungselementen können die Eigenschaften der Rundgestricke beeinflusst werden. Strukturschwankungen in Rundgestricken 9 Rundstrickwaren und Ringligkeiten Tran, Nguyen Hoai An Abbildung 4-6: Schußfaden und Stehfaden [1, 8] 4.1.1.2 Grundbindungen der Rundgestricke Die Basisvarianten der Rundgestricke werden als Grundbindungen bezeichnet. Die vier folgenden Grundbindungen in Anlehnung an DIN 62050 unterscheiden sich durch die Art der wechselnden Anordnung rechter und linker Maschen in der Maschenreihe bzw. in den Maschenstäbchen. • Rechts- Links (RL) RL- Maschenwaren haben auf der einen Warenseite nur rechte Maschen und auf der anderen Seite nur linke Maschen. Das heißt, dass auf der rechten (vorderen) Seite der Grundbildung RL die V-förmigen Maschenschenkel sichtbar sind, auf der linken (hinteren) Seite die Maschenbögen sichtbar sind (Abb. 4-7). Diese Grundbindung wird meist für T-Shirts verwendet. Sie verfügt über gute Elastizität und Dehnbarkeit in beiden Richtung. Allerdings besitzt sie wegen der dynamischen Maschenstruktur an den Kanten eine Einrollneigung. Abbildung 4-7: Rechts- Links Grundbindung [1, 8, 52] Strukturschwankungen in Rundgestricken 10 Rundstrickwaren und Ringligkeiten • Tran, Nguyen Hoai An Rechts- Rechts/ Ripp (RR) Auf der Schau- und auf der Rückseite wechseln sich rechte und linke Maschen in der Maschenreihe ab. Die V-Form der rechten Maschen ist sichtbar, die Bögen der linken Maschen erst nach dem Dehnen der Maschenwaren in Querrichtung (Abb. 4-8). Abbildung 4-8: Rechts- Rechts Grundbindung (Ripp) [1, 8, 52] Diese Ripp auch als eine bezeichnete RR- Grundbindung ist gut für Ränder und Bündchen geeignet. Sie besitzt eine hohe Querelastizität und eine feste Struktur in der Maschenware. • Rechts- Rechts- Gekreuzt/ Interlock (RRG) Auf der Schau- und Rückseite sind nur rechte Maschen sichtbar. Die linken Maschen liegen „ im Inneren“ der Maschenware. Eine Maschenreihe RRG besteht aus zwei Maschenreihen RR (Abb. 4-9). Abbildung 4-9: Rechts- Rechts Gekreuzt (Interlock) Strukturschwankungen in Rundgestricken 11