Midha et al. (2013), die ihre eigenen angeben 2009 stufenweise Prüfungen an Baumwollnähfäden, fand: „Die Unterfaden-Interaktion war ein dominierender Faktor beim Verlust von Feinheitsfestigkeit und Anfangsmodul der Fäden.“ Für die Bruchdehnung, die Studie beziffert den Anteil der Spulenphase am Verlust „ist sehr gering“.
Macht Polyester-Umspinnungszwirn die Nadel heißer? Mazari, Havelkas und Hes’ Doppelsteppstich-Tests auf Baumwoll-Denim
„Alle unsere Experimente zeigen, dass die Nadeltemperatur bei Verwendung von Faden immer höher ist“, Mazari, Havelka und Hes schreiben. Einige frühere Forscher hatten das Gegenteil festgestellt. Die Autoren vermuten, dass diese Ergebnisse auf Wärmebildkameras zurückzuführen sein könnten, die mit einer Nadel mit niedrigem Emissionsgrad neben einem Faden mit hohem Emissionsgrad zu kämpfen haben.
Das Team maß die Nadel einer industriellen Doppelsteppstichmaschine auf drei Arten. Eine Wärmebildkamera filmte die Nadel beim Nähen. Unmittelbar nach dem Nähstopp wurde ein Thermoelement an das Nadelöhr gehalten. Ein drittes Thermoelement wurde in die Nadelrille eingelötet, nahe dem Öhr, und übermittelte die Messwerte während des Nähens drahtlos. Jedes Verfahren wurde mit Polyester-Umspinnungszwirn und ohne Faden durchgeführt. Ohne Garn, die Nadel nähte den Stoff ohne Faden.
Die Kontaktmethode zeigte den niedrigsten Messwert, weil die Nadel Wärme verlor, bevor das Thermoelement sie erreichte. Die Kamera hatte Schwierigkeiten, weil die glänzende Nadel einen niedrigen Emissionsgrad und der Faden einen hohen Emissionsgrad hat. Das eingesetzte Thermoelement ergab von den drei Verfahren die geringste Standardabweichung.
| Methode | Nähgeschwindigkeit | Ohne Garn | Mit Garn |
|---|---|---|---|
| Eingesetztes Thermoelement | 66 Stiche/s | 110 °C | 202 °C |
| Kontaktthermoelement | 66 Stiche/s | 98 °C | 122 °C |
| Wärmebildkamera | 50 Stiche/s | Im Text ist kein Wert angegeben | 135 °C |
Was geschieht laut Mazaris Dissertation mit polyesterummanteltem Core-Spun-Garn, wenn die Doppelsteppstichmaschine stoppt?
Mazaris Dissertation stellt fest, dass „die heiße Nadel beschädigt den Faden auch, wenn die Maschine nach dem Nähen stoppt und die Nadel in direktem Kontakt mit dem Faden ist.“ Bei hoher Geschwindigkeit, der Faden berührt die Nadel nur kurz. Wenn die Maschine zum Stillstand kommt, der Kontakt dauert länger.
Die Dissertation nennt eine direkte Abhilfemaßnahme: „Es wird empfohlen, zu verwerfen 20 cm des Fadens nach einem vollständigen Nähvorgang“. Das Kühlen der Nadel mit Luft nur bei Maschinenstopp führte zu denselben Zugfestigkeitseigenschaften des Fadens wie eine dauerhafte Kühlung.
Die Dissertation maß außerdem den Festigkeitsverlust von Garn, das bei hoher Geschwindigkeit aus der Naht entnommen wurde. Die Festigkeit nahm mit steigender Maschinengeschwindigkeit ab.
Was bewirkt Schmiermittel laut Mazaris Dissertation bei polyesterummanteltem Core-Spun-Garn?
„Eine größere Schmiermittelmenge senkt die Nadeltemperatur und die Garnfestigkeit.“ Schmiermittel verringert die Reibung des Fadens, und die Nadeltemperatur sinkt, wenn mehr hinzugefügt wird. Die Reißfestigkeit sinkt ebenfalls. Die Dissertation legt nahe, dass das Schmiermittel den Fasern ermöglichen kann, innerhalb des Garns aneinander vorbeizugleiten.
Für höchste Zugfestigkeitseigenschaften bei maximaler Nähgeschwindigkeit, die Dissertation besagt, dass „es wird empfohlen, zu verwenden 2-4% der Schmiermittelmenge“. Bei niedrigeren Maschinengeschwindigkeiten, die Zugabe von Schmiermittel verursachte nur einen „geringe Abnahme“ in der Reißfestigkeit des genähten Fadens.
Welche Baumwollgarne verlieren in den Stufentests von Midha et al. am meisten durch dynamische Belastung?
„Der Anteil der dynamischen Belastung ist bei gröberen Garnen höher als bei feineren Garnen.“ Midha et al. prüfte den Nadelfaden in aufeinanderfolgenden Phasen seines Weges durch eine Doppelsteppstichmaschine. Die dynamische Belastung ist die Stufe vor der Nadel. Dort die Spannungsscheiben, die Spannungsfeder und der Fadenhebel belasten den Faden.
Die Arbeit stellt einen Zusammenhang mit den gröberen Baumwollgarnen her‘ größerer Verlust bei den kürzeren Fasern, die üblicherweise darin verwendet werden, die unter dynamischer Belastung aneinander vorbeigleiten. Sowohl Festigkeit als auch Bruchdehnung nehmen in dieser Phase ab. Für die Dehnung, die Studie ist eindeutig: „Die dynamische Belastung war ein wesentlicher Faktor für den Verlust der Bruchdehnung.“
| Garnfeinheit | Anteil des Festigkeitsverlusts | Anteil des Verlusts der Bruchdehnung |
|---|---|---|
| 30 tex | 12% | 51% |
| 40 tex | 27% | 79% |
| 60 tex | 43% | 99% |
Mehr zu Nähfadentypen.
Quellen: Mazari, A., Havelka, A. und Hes, L. (2014). „Experimentelle Methoden zur Messung der Nähnadel-Temperatur“. Tekstil ve Konfeksiyon 24(1). https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/218367. Mazari, A. (2015). „Eine Untersuchung zur Nadelerwärmung bei Industrie-Doppelsteppstichnähmaschinen“. Zusammenfassung der Doktorarbeit, Technical University of Liberec. https://web.ft.tul.cz/document/843. Midha, V. K., Mukhopadhyay, A., Chattopadhyay, R. und Kothari, V. K. (2013). „Dynamik des Doppelsteppstich-Nähprozesses“. Research Journal of the Costume Culture 21(6). https://koreascience.kr/article/JAKO201304536732691.pdf.
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