Vasile et al. riss hosenförmige Probenkörper aus Leinen- und Hanf–Leinengewebe, in Leinwandbindung, Panama- und Köperbindungen, auf einer Zugprüfmaschine, und berichten: „Die geringste Weiterreißkraft wurde bei Leinwandbindung sowohl bei Hanf-Leinen- als auch bei Leinengeweben verzeichnet.“
Was laut der ANOVA von Hossain et al. die Weiterreißfestigkeit bestimmt, und was die Zugfestigkeit bestimmt, In 100% Baumwollgewebe?
Für das Reißen in Kettrichtung, Hossain et al. schreiben: „Der Haupteffekt der Gewebebindung ist signifikant, F(7,14)=2.89, p=0.04; das ist die durchschnittliche Weiterreißfestigkeit in Kettrichtung (Y1) unterscheidet sich von Design zu Design erheblich“. Die Webstuhleinstellung hatte diesen Effekt nicht: „Tabelle 3 deutet darauf hin, dass der Haupteffekt der Webstuhleinstellung unbedeutend ist, F(2,14)= 0.92, p=0.42, was bedeutet, dass die durchschnittliche Weiterreißfestigkeit in Kettrichtung (Y1) ist für die drei Webstuhleinstellungen fast gleich.“
Das Weiterreißen in Schussrichtung folgte demselben Muster. Für die Webstuhleinstellung, „der Haupteffekt der Webstuhleinstellung ist nicht signifikant, F(2,14)=1.59, p=0.24“. Für die Bindung, „der Haupteffekt der Gewebebindung ist signifikant, F(7,14)=3.20, p=0.03“.
Die Zugfestigkeit verhielt sich umgekehrt. „Der Haupteffekt der Webstuhleinstellung ist sehr signifikant für die Ausbeute von Y3, F(2,14)=316.9, p=0.00.“ Für die Bindung, „der Effekt der Gewebebindung ist unbedeutend; die durchschnittliche Ausbeute der Zugfestigkeit in Kettrichtung (Y3) ist für acht Bindungen bei gleicher Webstuhleinstellung fast gleich, F(7,14)=2.07, p=0.12.“
Die Baumwollproben wurden aus einem Baumwollgarn in acht Bindungsmustern gewebt, jeweils bei drei Webstuhleinstellungen (unterschiedliche Blatt- und Litzenfeinheiten), auf einer Muster-Greiferwebmaschine. Die Weiterreißkraft wurde nach enzymatischer Entschlichtung an einem Pendelprüfgerät nach Elmendorf gemessen, Waschen, Trocknen und Entspannen. Das Entschlichten ist einer von mehreren Enzymbehandlungen für Baumwolle.
Welche Bindung bei den Baumwollgeweben von Hossain et al. am schwersten riss, und worauf die Autoren dies zurückführen?
Hossain et al. schreiben: „Die Weiterreißfestigkeit von Panamagewebe ist höher als die von Ripsgewebe, Köper, und Satin, mit einer ähnlichen Flottierungslänge (Abb. 5).“ In ihrer ANOVA für Kettweiterreißkraft, „der höchste Mittelwert der Weiterreißfestigkeit in Kettrichtung (Y1) wurde für die Bindung erzielt 2 einfache Mattbindung.“
Die Autoren führen dies auf die Flottungslänge und die Art der Kreuzung von Kette und Schuss zurück. „Nach Flottierungslänge, lässt sich sagen, dass die Flottungslänge des Gewebes die Weiterreißfestigkeit erheblich beeinflusst. Mit der vergrößerten Flottierungslänge, mehr Garne liegen dicht beieinander, wodurch die Weiterreißfestigkeit erhöht wird.“ Sie fügen hinzu: „Somit spielt der Kontakt zwischen Kett- und Schussgarn oder das Bindungsmuster oder die Variation im Bindungsdesign eine entscheidende Rolle für die Weiterreißfestigkeit in Kette und Schuss“.
Die Flottierungslänge allein erklärt nicht die Reihenfolge der Baumwollergebnisse in Tabelle A. Der Schussatlas flottiert über drei Fäden; die regelmäßige Panamabindung flottiert über zwei. Doch in Kettrichtung bei der dichtesten Webstuhleinstellung, der Satin riss bei einer geringeren Kraft als beide Mattbindungen und der zweite Kettrips.
Die Autoren schreiben auch, dass „die Festigkeit nimmt mit der Erhöhung der Litzenanzahl zu“. Ihre Diagramme messen dies als Veränderung relativ zur Leinwandbindung, nicht in Newton: „Relative Änderung der Weiterreißfestigkeit in Schussrichtung gegenüber Leinwandbindung.“ In Newton, der Satin und beide Köper rissen bei der dichtesten Einstellung mit geringerer Kraft als bei den anderen beiden Einstellungen.
Der Messwert für unregelmäßigen Panama in Kettrichtung bei dichtester Einstellung liegt nahe an der angegebenen Kapazität des Weiterreißprüfgeräts, was die Autoren angeben als „Elma-Reißprüfung bei maximaler Last 133 N“. Aus diesem Grund, es ist möglicherweise kein genauer Wert.
| Webstuhleinstellung | Design | Laws maximale Fadendichte | EPCm | PPCm | Kettweiterreißung (N) | Schussweiterreißung (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Webblatt 60/Litze 30 | Schmucklos | 22 | 15 | 14 | 56.390 | 64.011 |
| Webblatt 60/Litze 30 | Flacher Kettrips | 30 | 14 | 14 | 92.132 | 78.373 |
| Webblatt 60/Litze 30 | (2) Flache regelmäßige Panamabindung | 30 | 16 | 13 | 100.950 | 103.010 |
| Webblatt 60/Litze 30 | Flacher Kettrips | 33 | 15 | 14 | 62.296 | 76.838 |
| Webblatt 60/Litze 30 | (3+1) Flache unregelmäßige Panamabindung | 33 | 17 | 14 | 75.424 | 70.724 |
| Webblatt 60/Litze 30 | Z-Köper | 30 | 16 | 14 | 80.386 | 88.242 |
| Webblatt 60/Litze 30 | Z-Köper | 33 | 15 | 14 | 84.252 | 88.754 |
| Webblatt 60/Litze 30 | Baumwollsatin | 33 | 17 | 14 | 81.405 | 92.152 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Schmucklos | 22 | 19 | 17 | 39.681 | 48.406 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Flacher Kettrips | 30 | 21 | 18 | 105.640 | 85.288 |
| Webblatt 40/Litze 40 | (2) Flache regelmäßige Panamabindung | 30 | 20 | 17 | 106.390 | 102.505 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Flacher Kettrips | 33 | 20 | 18 | 108.470 | 84.684 |
| Webblatt 40/Litze 40 | (3+1) Flache unregelmäßige Panamabindung | 33 | 21 | 18 | 93.060 | 95.304 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Z-Köper | 30 | 20 | 18 | 96.719 | 100.558 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Z-Köper | 33 | 20 | 18 | 83.534 | 90.806 |
| Webblatt 40/Litze 40 | Baumwollsatin | 33 | 21 | 18 | 72.418 | 85.810 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Schmucklos | 22 | 25 | 24 | 18.858 | 32.798 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Flacher Kettrips | 30 | 26 | 25 | 63.872 | 56.667 |
| Webblatt 60/Litze 60 | (2) Flache regelmäßige Panamabindung | 30 | 25 | 25 | 100.408 | 104.193 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Flacher Kettrips | 33 | 26 | 25 | 122.200 | 64.117 |
| Webblatt 60/Litze 60 | (3+1) Flache unregelmäßige Panamabindung | 33 | 27 | 26 | 132.810 | 129.400 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Z-Köper | 30 | 26 | 26 | 59.613 | 72.977 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Z-Köper | 33 | 26 | 25 | 47.421 | 48.136 |
| Webblatt 60/Litze 60 | Baumwollsatin | 33 | 27 | 26 | 41.407 | 71.366 |
In welcher Richtung rissen die Hosen-Weiterreißproben aus Leinen und Hanf-Leinen von Vasile et al. nicht quer durch?
Vasile et al. Bericht: „Innerhalb des Prüfzeitraums, alle fünf Prüfkörper jedes Gewebes rissen in Kettrichtung. Im Gegensatz dazu, in Schussrichtung, fünf Proben von FLAX PLAIN, drei Proben aus FLACHSKÖPER und HANFLEINWAND, und kein Prüfkörper von HEMP PAN, HANF KÖPER, und FLAX PAN riss quer zu dieser Richtung.“
Die sechs Gewebe wurden auf einem industriellen Webstuhl gewebt. Alle weisen einen gebleichten Flachs auf (Leinen) Kette. Der Schuss besteht entweder aus Flachs, was den Leinen-Geweben verleiht (FLACHS), oder Hanf, was den Hanf-Leinen-Geweben verleiht (HANF). Jeder Schuss wurde in Leinwandbindung gewebt, Panama (PAN) oder Köper.
Die Forscher versuchten es zunächst mit einem Pendel (Elmendorf) Weiterreißprüfung an diesen Leinen- und Hanf-Leinen-Geweben. „Dieser Versuch schlug fehl, da die zum Reißen des Prüfkörpers erforderliche Kraft die vom Prüfgerät ausgeübte Maximalkraft überstieg.“ Sie verwendeten daraufhin einen hosenförmigen Prüfkörper: ein Streifen mit einem Schlitz, deren zwei Schenkel auf einer Zugprüfmaschine auseinandergezogen wurden.
Welche Bindung bei der Martindale-Scheuerprüfung von Vasile et al. an Leinen- und Hanf-Leinen-Geweben zuerst durchscheuerte?
Vasile et al. schreiben: „Unter den sechs analysierten Geweben, die Panamabindung war im Vergleich zur Leinwand- und insbesondere zur Köperbindung eindeutig am empfindlichsten gegenüber Abrieb.“ Auf der Schussfaser, schreiben sie: „Es wurde beobachtet, dass Gewebe mit derselben Bindung gleichermaßen scheuerbeständig schienen, unabhängig von der Art des Schusses.“
| Stoff | Schuss | Weben | Zyklen bis zum Bruch |
|---|---|---|---|
| HANF LEINWANDBINDUNG | Hanf | Schmucklos | 5000 |
| HANF PAN | Hanf | Panama | 4000 |
| HANF KÖPER | Hanf | Köper | 6000 |
| FLACHS LEINWANDBINDUNG | Flachs | Schmucklos | 5000 |
| FLACHS PAN | Flachs | Panama | 4000 |
| FLACHS KÖPER | Flachs | Köper | 6000 |
Vasile et al. nennen dieses Ergebnis nur „teilweise in Übereinstimmung“ mit früheren Arbeiten, der „berichteten über mehr Abrieb bei den Köper- und Atlasbindungen als bei Leinwand und Panama, zurückgeführt auf die längeren flottierenden Fäden der beiden erstgenannten Bindungen.“ Auf Köper, die beiden Ergebnisse stimmen nicht überein: die frühere Arbeit stellte mehr Abrieb bei Köper fest, während Köper im Martindale-Test von Vasile et al. am längsten hielt.
Quellen: Hossain, M. M., Alimuzzaman, S. & Ahmed, D. M. (2023). „Weiterreiß- und Zugfestigkeit von 100% Baumwollgewebe‘ Grundbindungen: Regressionsmodellierung“. Fasern und Textilien 30(2), 14–25. DOI 10.15240/tul/008/2023-2-002. https://dspace.tul.cz/items/cc620c63-5386-4717-96e9-403bb1c2fa2e/full. Vasile, S., Vermeire, S., Vandepitte, K., Troch, V. & De Raeve, A. (2024). „Einfluss von Bindung und Schussart auf die mechanischen und Komforteigenschaften von Hanf-Leinen-Geweben“. Materialien 17(7), 1650. DOI 10.3390/ma17071650. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11012718/.
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