DIN 53864 Textilprüfungen – Bestimmung der Biegefestigkeit – nach dem Schlenker-Verfahren

Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) herausgegebene Norm „DIN 53864 Textilprüfungen – Bestimmung der Biegefestigkeit – nach dem Schlenker-Verfahren“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Biegesteifigkeit (Biegefestigkeit oder Biegesteifigkeit) von Textilien. Das Schlenker-Verfahren ist ein geeignetes und verformungskontrolliertes Verfahren für eine Vielzahl von Geweben, insbesondere für dickere oder steifere, bei denen Schwerkraftverfahren (wie der Kragarmversuch nach DIN 53362) weniger praktikabel sein können.

Diese Methode eignet sich besonders gut zur Beurteilung der Verdrehungsfestigkeit eines Textils, da diese wiederum folgende Eigenschaften beeinflusst:

• Die Beschaffenheit des Stoffes (Haptik und Fall)
• Steifigkeit technischer Textilien
• Leistungsfähigkeit in Anwendungen wie Bekleidung, Verbundwerkstoffen, Vliesstoffen oder beschichteten Textilien.

Das Verfahren wird üblicherweise bei gewebten oder gestrickten Textilien angewendet (manchmal mit Ausnahme von Vliesstoffen, für die relevante Normen wie EN ISO 9073-7 zur Bestimmung der Drehlänge gelten). Die Prüfung kann sowohl in Maschinenrichtung (längs) als auch quer zur Maschinenrichtung (quer) durchgeführt werden.

Das Schlenker-Verfahren ist ein verformungsgesteuerter Biegeversuch (auch Zweipunkt-Biegeversuch genannt). Im Gegensatz zu rein schwerkraftbasierten Verfahren (wie dem Kragarmverfahren, bei dem das Gewebe unter seinem Eigengewicht gebogen wird) wird bei diesem Verfahren die Probe komprimiert und aktiv bis zu einem definierten Winkel oder einer definierten Krümmung gebogen, während die erforderliche Kraft oder das Biegemoment gemessen wird.

Diese Methode folgt im Allgemeinen diesen Schritten:

• Probenvorbereitung: Kleine rechteckige Streifen (z. B. 2 cm x 5 cm in einigen Studien). Die Garnprobe wird auf eine bestimmte Länge zugeschnitten.
• Kompression und Verdrehung: Ein oder beide Enden werden in eine Zugprüfmaschine eingespannt, und eine Zugkraft wird mit kontrollierter Geschwindigkeit aufgebracht. Dabei wird das Gewebe um einen bestimmten Winkel verdreht. Die Kraft wird so lange erhöht, bis die Probe reißt.
• Messung: Die Kraft bzw. das Biegemoment, das zur Erreichung der definierten Verformung erforderlich ist, wird erfasst. Die maximale Kraft und die Bruchdehnung werden aufgezeichnet. Die Biegesteifigkeit wird anschließend aus Kraft, Geometrie und Durchbiegung berechnet.
• Ausrüstung: Eine spezielle Schlenker-Biegeprüfmaschine (oder kompatible Vorrichtungen an Universalprüfmaschinen). Für präzises Biegen können spezielle Halter oder Buchsen verwendet werden.
• Dieser Prozess wird üblicherweise mit einer Universalprüfmaschine durchgeführt.

Dieses Verfahren zählt zu den anderen verformungsgesteuerten Techniken wie dem reinen Biegeversuch. Es eignet sich für härtere oder mehrschichtige Werkstoffe, da es nicht allein vom Eigengewicht der Probe abhängt.

Die wichtigsten im Rahmen der Norm ermittelten Parameter sind folgende:

• Bruchkraft
• Bruchdehnung (in Prozent)
• Festigkeitswerte als Funktion der linearen Dichte
• Elastisches und plastisches Verformungsverhalten

Dieser Standard findet im Allgemeinen in folgenden Bereichen Anwendung:

• Textilindustrie: Qualitätskontrolle hinsichtlich der Steifigkeit von Stoffen, Beurteilung der Haptik und Prozessoptimierung (z. B. nach der Veredelung oder Beschichtung).
• Technische Textilien und Verbundwerkstoffe: Bewertung der Steifigkeit von Materialien für die Automobilindustrie, Geotextilien oder verstärkte Gewebe.
• Forschung und Entwicklung: Wird in Studien über Textilmechanik, Drapiersimulation und Materialcharakterisierung zitiert.

Dieser Standard wird im Allgemeinen mit Standards wie DIN 53362 (Kragarmverfahren), ISO 2493-1 (Papier-/Kartonbiegen), EN 22313/ISO 2313 (Faltenentfernung) oder ASTM D1388 (Gewebesteifigkeit) verglichen oder in Verbindung mit diesen verwendet.

Kurz gesagt, die DIN 53864 ist eine deutsche Norm im Bereich der Textilprüfung, die speziell zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Garnen und Fasern entwickelt wurde. Diese Norm bietet eine zuverlässige Methode für die Qualitätskontrolle, die Produktentwicklung und vergleichende Analysen, indem sie das Verhalten von Textilmaterialien unter spezifischen Belastungen untersucht.

Hauptzweck der Norm DIN 53864 ist die Messung der folgenden Eigenschaften:

• Zugfestigkeit von Textilgarnen
• Bruchdehnung
• Verformungsverhalten unter Last

Diese Messungen sind besonders wichtig, um die Widerstandsfähigkeit der Garne gegenüber den Belastungen zu verstehen, denen sie während des Gebrauchs ausgesetzt sein werden.

Diese Norm umfasst im Allgemeinen die folgenden Werkstoffe:

• Garne aus Naturfasern (Baumwolle, Wolle)
• Synthetische Fasern (Polyester, Nylon)
• Mischgarne

Der Hauptgrund für die Notwendigkeit der DIN 53864 liegt darin, dass das beschriebene Verfahren bei steiferen oder dickeren Textilien bessere Ergebnisse liefert. Das Kragarmverfahren (Schwerkraftverfahren) beruht auf der Biegung des Gewebes unter seinem Eigengewicht. Bei sehr steifen, dicken, schweren, beschichteten oder mehrlagigen Textilien (wie sie häufig bei technischen Textilien, Verbundwerkstoffen, Vliesstoffen, Geotextilien, Fahrzeuginnenausstattungen oder verstärkten Materialien vorkommen) ist der Kragarmversuch unpraktisch.

Die wichtigsten Vorteile, die diesen Standard erforderlich machen, sind folgende:

• Breiteres Anwendungsgebiet: Es ergänzt die Kragarmmethode, anstatt sie zu ersetzen. Labore und Hersteller verwenden beide Methoden, je nach Gewebeart.
• Objektiver und reproduzierbarer bei starren Materialien: Durch die Kontrolle der Verformung (anstatt sich auf die Schwerkraft zu verlassen) liefert es konsistente, kraftbasierte Daten, selbst bei schweren oder starren Proben.
• Besser geeignet für technisch und leistungskritische Anwendungen: Die Biegesteifigkeit beeinflusst:
  • Der Fall und die Textur der Kleidungsstücke (wie sich der Stoff anfühlt und wie er fällt).
  • Formbarkeit und Verarbeitbarkeit bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen (z. B. Vermeidung von Faltenbildung beim Laminieren oder bei Gießsimulationen).
  • Funktionale Leistungsfähigkeit technischer Textilien (z. B. Steifigkeit für strukturelle Anwendungen, Tragekomfort bei Schutzkleidung).
• Es unterstützt die Qualitätskontrolle und Forschung & Entwicklung: Standardisierte Ergebnisse ermöglichen einen objektiven Vergleich zwischen Chargen, Lieferanten oder Veredelungsprozessen (Beschichtung, Laminierung).

In der Textil- und Verbundwerkstoffindustrie ist das Biegeverhalten von Geweben eine entscheidende mechanische Eigenschaft. Ohne eine spezifische Norm wie DIN 53864 für steifere Materialien beruhen Prüfungen auf uneinheitlichen Methoden, was zu einer geringen Wiederholbarkeit der Ergebnisse zwischen verschiedenen Laboren oder Unternehmen führt. Kurz gesagt: Die Norm DIN 53864 ist notwendig, um eine Lücke in der standardisierten Prüfung zu schließen: Sie bietet eine zuverlässige und kontrollierte Methode zur präzisen Messung der Biegesteifigkeit, wo Schwerkraftmessungen nicht ausreichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die DIN 53864 eine wichtige Referenznorm zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften von Garnen in der Textilindustrie darstellt. Die darin enthaltenen wiederholbaren und zuverlässigen Prüfverfahren sind ein entscheidendes Instrument der Qualitätssicherung für Hersteller und Anwender.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm DIN 53864 an.