Bestimmung der Einzelendbruchkraft und Bruchdehnung mit der Prüfmaschine EN ISO 2062

Die Norm „EN ISO 2062 Textilien – Garne von Spulen – Bestimmung der Einzelfadenbruchkraft und Bruchdehnung mit einem Prüfgerät mit konstantem Dehnungsverhältnis (CRE)“, die ursprünglich als europäische Norm entstand und später von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht wurde, beschreibt Verfahren zur Bestimmung der Bruchkraft und Bruchdehnung von Textilgarnen von Spulen. Diese Norm umfasst vier Verfahren:

• Methode A: Manuell, Proben werden direkt aus konditionierten Packungen entnommen.
• Methode B: Automatisch, Proben werden direkt aus konditionierten Packungen entnommen.
• Methode C: Manuell, unter Verwendung entspannter Teststränge nach der Konditionierung.
• Methode D: Manuell, Proben werden nach dem Einweichen verwendet.

Methode C wird bei Streitigkeiten bezüglich der Bruchdehnung des Garns angewendet. Die Methoden A, B und C liefern voraussichtlich die gleichen Ergebnisse hinsichtlich der Garnfestigkeit, Methode C kann jedoch geringfügig höhere tatsächliche (und höhere) Dehnungswerte als A oder B liefern. Methode D liefert wahrscheinlich Ergebnisse sowohl für die Bruchfestigkeit als auch für die Bruchdehnung, die von den Methoden A, B oder C abweichen.

Diese internationale Norm legt Verfahren zur Verwendung von Zugprüfgeräten mit konstanter Probendehnung (CRE) fest. Prüfungen mit veralteten Geräten mit konstanter Bewegungsrate (CRE) und konstanter Belastungsrate werden im Anhang der Norm (Anhang A) zu Informationszwecken behandelt, da diese Geräte noch immer in Gebrauch sind und nach Vereinbarung verwendet werden können.

Diese Norm gilt für alle Garnarten außer Glas-, Elastomer-, Aramid-, hochmolekularen Polyethylen- (HMPE), ultrahochmolekularen Polyethylen- (UHMPE), Keramik- und Kohlenstoffgarnen sowie Polyolefinbändern.

Ein Verfahren zur Prüfung von Glasgarnen ist in ISO 3341 beschrieben. Diese Norm gilt für Garne aus Spulen, kann aber nach Vereinbarung zwischen den Beteiligten auch auf aus Geweben entnommene Garne angewendet werden. Diese Norm gilt für die Einzelfadenprüfung von Garnen. Das Strangprüfverfahren ist in ISO 6939 beschrieben.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Die Bruchkraft ist die maximale Kraft, die bei einem Zugversuch auf eine Probe bis zum Bruch ausgeübt wird. Bei Garnen wird die Bruchkraft bzw. -last vorzugsweise in Zentinewton angegeben.
• Die Bruchdehnung ist die der Bruchkraft entsprechende Längenzunahme der Probe. Bei Garnen wird die Bruchdehnung in Prozent der Ausgangslänge angegeben.
• Die Bruchfestigkeit ist das Verhältnis der Bruchkraft eines Garns zu seiner linearen Dichte. Bei Garnen wird die Bruchfestigkeit in Zentinewton/Tex angegeben.
• Ein Prüfgerät mit konstanter Probendehnungsrate (CRE) ist eine Prüfmaschine, bei der ein Ende der Probe in einer nahezu stationären Klemme und das andere Ende in einer mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Klemme gehalten wird. Ein geeignetes System dient zur Erfassung und Aufzeichnung der aufgebrachten Kraft und Dehnung.
• Die Klemme ist der Teil einer Zugprüfmaschine, der zum Einspannen der Probe mittels entsprechender Backen dient.
• Backen sind Elemente einer Klammer, die die Probe greift.
• Die Messlänge oder Nennlänge ist der Abstand zwischen den Klemmpunkten am Prüfgerät. Bei manchen Klemmen ist dies der Abstand zwischen den Klemmpunkten, gemessen entlang des Gewindeverlaufs.
• Die Anfangslänge ist die Länge einer Testprobe unter einer bestimmten Vorspannung zu Beginn des Tests (zwischen den Druckpunkten).
• Ein Garnkörper ist ein Stück Garn in einer Form, die für die Verwendung, Handhabung oder Lagerung geeignet ist. Garnkörper können gestützt (z. B. Kegel, Spulen) oder nicht gestützt (z. B. Stränge, Knäuel) sein.

Grundsätzlich wird eine Garnprobe mit einer geeigneten mechanischen Vorrichtung bis zum Bruch gedehnt und Bruchkraft sowie Bruchdehnung aufgezeichnet. Dabei wird eine konstante Dehnungsrate von 100 Prozent pro Minute (bezogen auf die Messlänge) verwendet, höhere oder niedrigere Raten sind nach Vereinbarung zulässig. Zwei Messlängen sind zulässig: typischerweise 500 mm (bei einer Dehnungsrate von 500 mm/min) und in Ausnahmefällen 250 mm (bei einer Dehnungsrate von 250 mm/min).

Die Probenentnahme sollte gemäß den Anweisungen in der Materialspezifikation (sofern vorhanden) oder gemäß den hier beschriebenen Verfahren erfolgen. Sammelproben sollten aus einem oder mehreren Kisten entnommen werden, die für die zu prüfende Charge repräsentativ sind, wie in der Tabelle „Probenahmehäufigkeit“ angegeben.

Werden nur Durchschnittswerte benötigt, sind aus der Sammelprobe jeweils 10 Packungen zu entnehmen und möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Kisten und Stufen zu verteilen. Die Mindestanzahl der zu prüfenden Proben beträgt bei einfach gesponnenen Garnen 50 und bei sonstigen Garnen 20. Die Proben sind möglichst gleichmäßig auf die 10 Packungen zu verteilen.

Wenn die Variabilität des Tests bekannt ist und nur Mittelwerte benötigt werden, berechnet sich der Stichprobenumfang mit 0,17 CV² ^, wobei CV der Variationskoeffizient (in Prozent) der Einzelbrüche ist, der aus Erfahrungswerten mit ähnlichem Material gewonnen wurde. Dieser Stichprobenumfang gewährleistet eine Sensitivität von ± 4 % bei einem Signifikanzniveau von 90 % (das 1,96-fache des mittleren Standardfehlers). Der Festigkeitstest ist ein einseitiger Test, d. h. „Das Garn ist nicht schwächer als …“, aber „kann stärker sein als …“. Bei einem Signifikanzniveau von 90 % beträgt die Wahrscheinlichkeit für einen Randbereich der Verteilung 5 %, also genau die Summe der Wahrscheinlichkeiten für beide Randbereiche, oder die üblichere Wahrscheinlichkeit von 95 %, die für einen zweiseitigen Test geeignet ist.

Soll neben dem Mittelwert auch der Variationskoeffizient ermittelt werden, sind aus der Gesamtprobe 20 Spulen zu entnehmen und bei einfach gesponnenen Garnen mindestens 200 Proben und bei allen anderen Garnarten mindestens 100 Proben zu prüfen.

Sollen Gewebeproben entnommen werden (nicht für automatisierte Prüfgeräte geeignet, Methode B), sollte die Gewebeprobe groß genug sein, um eine ausreichende Anzahl und Länge an Proben zu ermöglichen. Es sollten Prüfproben entnommen werden, um sicherzustellen, dass sich die Garndrehung während der Probenahme nicht verändert. Bei Geweben sollten Kettproben an verschiedenen Enden und Schussproben zufällig aus mehreren Abschnitten der Probe entnommen werden, um eine möglichst repräsentative Garnauswahl zu gewährleisten. Bei Maschenwaren sollten die Proben möglichst viele verschiedene Garne repräsentieren.

Vorkonditionierung, Konditionierung und Prüfatmosphären sollten den Vorgaben der ISO 139 entsprechen. Für die Methoden A bis C sollten Probenpakete oder Prüfstränge mindestens 4 Stunden vorkonditioniert werden. Werden die Proben direkt von der Trockenseite konditioniert, kann die Vorkonditionierung in der Regel entfallen. Nach der Vorkonditionierung sollte die Probe unter der Konditionierungsatmosphäre auf Feuchtigkeitsgleichgewicht gebracht werden. Für Stränge ist eine Konditionierung über Nacht in der Regel ausreichend, für eng gewickelte Pakete sind jedoch mindestens 48 Stunden erforderlich. Für Nassprüfungen (Methode D) sind Vorkonditionierung und Konditionierung nicht erforderlich.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN ISO 2062 Textilien – Garne von Spulen – Bestimmung der Einzelfadenbruchkraft und Bruchdehnung mit einem Prüfgerät mit konstantem Dehnungsverhältnis (CRE)“ an.