Service-Navigation

Suchfunktion

Agrarforschung

Einfluß neuer Verfahren bei mechanischem Faseraufschluß von Flachs auf die Fasereigenschaften und die Weiterverarbeitung

Institut für Textil- und Verfahrenstechnik  Denkendorf
M. Azarschab                                                         
1997-1998

Problemstellung:

Neben der traditionellen Langfasergewinnung ist die Herstellung von Kurzfasern bei Flachs ein wesentlicher Faktor zur wirtschaftlichen Nutzung des Flachsrohstoffs. Die Technologie der mechanischen Faseraufbereitung zur Erzeugung von Kurzfasern hat sich auf breiter Ebene durchgesetzt, da mit dieser Technologie möglich ist, in den Preisbereich der Baumwolle vorzudringen und mit der sehr unterschiedlichen Roh-stoffangebotspalette sämtliche Fasertypen aufzubereiten. Die so hergestellten Kurz-fasern eignen sich für verschiedene Einsatzgebiete wie Bekleidungstextilien, Heim- und Deckorationsstoffe, sowie technische Textilien, besonders im Automobilbau.

In den letzten Jahren ist das Anforderungsprofil an die mechanisch aufbereiteten Flachskurzfasern erheblich gestiegen. Dies hängt damit zusammen, daß der Markt immer mehr nach feinen Garnen, mit höherem Flachsanteil als Beimischungs-komponente, verlangt. Wesentliche Voraussetzung für die Fertigung dieser Garne nach verschiedenen Spinnverfahren ist die Herstellung geeigneter Flachsfasern garantierter Reinheit, Festigkeit, Länge und Feinheit, insbesondere, wenn moderne Hochleistungsmaschinen zum Einsatz kommen.

Ziel:

Ziel dieser Arbeit ist es daher, mit neuen Verfahren die Grundlage für die Techno-logie der mechanischen Faseraufbereitung von Flachs insoweit zu ergänzen, daß es gelingt, bestehende Probleme zu überwinden und den Einsatzbereich für Flachs zu erweitern. Eine Möglichkeit der Produktionsausweitung ist in der Kurzfaserverar-beitung auf leistungsfähigen Baumwollspinnmaschinen zu sehen.

Untersuchungsmethode:

Die spezielle Struktur der Flachsfasern verlangt eine komplexe Aufbereitungs-technologie. Es wurde ermittelt, wie sich die Fasereigenschaften in Abhängigkeit von verschiedenen Einstell- und Rohstoffparametern, unter Einsatz unterschiedlicher Maschinenelemente, ändern. Aus den hergestellten Faserqualitäten wurden Garne nach dem Ring- und Rotorspinnverfahren gesponnen. Alle Verfahrensabläufe wurden durch Prüfung relevanter Merkmale begleitet.

Ergebnis:

Unterschiedliche Faserqualitäten setzen eine Anpassung der Aufbereitungsanlage an das Rohmaterial voraus. Für die Optimierung der Gesamtanlage sowie der Einzel-maschinen ist es daher von großer Wichtigkeit, Eingangs- und Ausgangsparameter des Flachses exakt zu bestimmen.

Die beim Flachsaufschluß zum Einsatz kommenden Wergfasern sind in ihren Eigen-schaften immer inhomogen. Dies ergibt sich teilweise zwangsläufig aus den unter-schiedlichen Wachstumsbedingungen beim Flachs und den unterschiedlichen Pro-duktionsbedingungen beim Schwingen, wo die Wergfasern bei der Gewinnung der Langfasern anfallen. Um Unterschiede der Rohstoffeigenschaften (Farbe, Festigkeit, Feinheit, Stapel und Reinheit) auszugleichen, muß eine große Anzahl von Ballen zu einer guten Großmischung gemischt werden. Ferner sollte auch mit dem Ziel ge-mischt werden, um die Rohstoffkosten mit der Zumischung von billigen Rohstoffen niedrig zu halten.

Die Länge der Fasern hat einen entscheidenden Einfluß auf das Öffnen und Reinigen. Kurze Fasern lassen sich weit einfacher auflösen und damit Reinigen. In der Regel werden daher die Wergfasern geschnitten, um einen besseren Öffnungs- und Reinigungsgrad zu erreichen. Bei den Untersuchungen am Öffner stand die Aufgabe im Vordergrund, ohne das teure Schneiden eine spinnfähige Faserqualität zu erzeu-gen. Durch verschiedene Maßnahmen wurde eine deutliche Verbesserung der Fasereigenschaften am Ausgang der ersten Öffnerpassage erzielt. Die Optimierun-gen haben bewirkt, daß Verklumpungen beseitigt und Schäben deutlich reduziert wurden. Mit der Verbesserung der Faserauflösung nahmen auch die Fasernissen ab.

Es konnte gezeigt werden, daß der Einsatz eines Vorreinigers, der die Faserauf-lösung und die Schäbenausscheidung verbessert, eine große Bedeutung zukommt. Die verbesserte Faserauflösung bewirkte auch eine Entlastung des Lin-Stars und ermöglichte, die Maschinenstörungen auf ein vertretbares Niveau zu senken.

Am Lin-Star konnte durch Optimierungen der einzelnen Maschinenelemente und - einstellungen deutliche Verbesserungen der Faserqualität erreicht werden. Die Herstellung maßgeschneiderter Fasern ist durch die Wahl der Maschinenfolgen und vor allem durch die gezielte Einstellung der Lin-Star-Passagen möglich. Das mechanische Aufbereiten läßt sich durch zusätzliche Passagen noch weiter ver-bessern. Werden an die mechanisch aufbereiteten Fasern hohe Anforderungen gestellt, so ist eine Aufbereitung mit drei Öffner- und Reinigungsmaschinen in der Endstufe unumgänglich. Die Vliesdicke in den einzelnen Lin-Star-Passagen be-stimmen die Intensität der Faserauflösung bzw. –verfeinerung. Durch die Verwen-dung spezieller Auflöseelemente wird insgesamt eine Verbesserung der Faser-qualität erreicht.

Zur Klärung der Frage, wie sich unterschiedliche Produktionsleistungen des Lin-Stars auf die Fasereigenschaften auswirkt, wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, daß eine Erhöhung der Produktion zu einer Zunahme des Schäben- und Staubgehalts in der Faserflocke führt. Mit stei-gender Produktion werden die Fasern länger und entsprechend gröber, da aufgrund des zunehmenden Faserdurchsatzes die Intensität der Bearbeitung und somit die Fasersplittung abnimmt.

Neuartige Verarbeitungsverfahren für Flachsstroh ermöglichen eine Vereinfachung der Erntetechnologie und damit eine Verringerung von Kosten und Risiken. Im Ver-gleich zum traditionellen Verfahren erzielt man dabei aber eine geringere Wert-schöpfung. Das Ziel neuer Erntetechniken ist es einen auf dem Feld vorentholzten und in Rechteckballen abgepreßten Flachs bereitzustellen. Um das Verhalten dieses Rohstoffs im Vergleich zum Schwungwerg bei der Aufbereitung zu untersuchen, wurden Versuche durchgeführt. Es zeigte sich, daß aus Schwungwerg durch mechanische Aufbereitung bei gleichem Aufwand bessere Fasern für die Kurzstapel-spinnerei hergestellt werden können als aus feldentholztem Flachs.

Ausgehend von den günstigsten Spinnbedingungen wurden verschiedene Garne nach dem Ring- und Rotorspinnverfahren hergestellt. Die Spinnversuche zeigen, daß aus den neuen Faserqualitäten feinere Garne mit höheren Leinenanteil gesponnen werden können. Die Qualität der Garne ist jedoch in einem besonderen Maße von dem Mischungsverhältnis der eingesetzten Fasern abhängig.

Konsequenz für die Praxis:

Im Rahmen dieser Arbeit wurden wichtige funktionale Zusammenhänge zwischen den Maschinenparametern und der Qualität des Rohstoffs bzw. der aufbereiteten Fasern herausgearbeitet. Die Erfahrungen im Aufbereiten, Reinigen, und Anpassen der Faserlänge und Faserfeinheit konnten wesentlich vertieft werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen bieten somit zahlreiche Ansatzpunkte zur Verbesserung des Aufbereitungsprozeßes.

 

Literatur: Schlußbericht

 

Fördernde Institution: MLR

Förderkennzeichen:    22-8214.07


MLR   |   Agrarforschung    

Fußleiste