Analyse der Faservereinzelung im Kardierprozeß zur Vermeidung einer Faserschädigung

Abstract

Die Karde beeinflußt die Garnqualität wesentlich. Ihre Aufgabe ist es, Faserflocken bis zur Einzelfaser aufzulösen, zu orientieren, Nichtfaseranteile, Staub, Kurzfasern und Faserverknotungen wie Nissen zu entfernen. Dabei soll die Karde diese Aufgaben, ohne die Faser zu schädigen, erledigen. In den letzten 20 Jahren konnte der Faserdurchsatz beim Kardieren um das Dreifache auf bis zu 120 kg/h gesteigert werden. Dies erfordert von der Karde eine wesentlich intensivere Flockenauflösung sowie höhere Reinigungseffizienz. Eine intensivere Flockenauflösung und -reinigung bedeutet jedoch auch immer eine intensivere Faserbeanspruchung und damit die Gefahr einer Faserschädigung. Die Intensität der Flockenauflösung hängt von vielen Kardierparametern ab. Zu den wichtigsten Parametern gehören die Vorreißerdrehzahl, die Spitzendichte der Vorreißergarnitur und die Einlaufgeometrie Speisewalze/Vorreißer. Im eigentlichen Kardierbereich Tambour/Deckel sind die Tambourdrehzahl, der Faserdurchsatz, der Deckelabstand sowie die effektive Kardierfläche die entscheidenden Kriterien. Auch der Rohstoff hat einen Einfluß auf die Flockenauflösung. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Bedeutung dieser Parameter untersucht und Zusammenhänge zwischen diesen Kenngrößen einerseits und der Flockenauflösung sowie der Faserschädigung andererseits herausgearbeitet. Dabei wurden online-Meßsysteme an der Karde eingesetzt, mit denen es möglich war, die Faser- und Kardierelement-Belastung während der Produktion zu erfassen. Fasern und Garne wurden geprüft, um die Faserschädigung beim Kardieren zu ermitteln. Es werden die Gefahren für eine Faserschädigung sowie die Potentiale für eine intensivere Kardierung aufgezeigt. Durch eine schonendere Kardierung wird eine bessere Rohstoffausnutzung möglich. Die Ergebnisse der Arbeit stellen eine gute Ausgangsbasis für die Neu- und Weiterentwicklung von Karden in Hinblick auf eine weitere Leistungssteigerung bei gleichzeitig schonender Faserbehandlung dar.

The carding machine has a tremendous influence on yarn quality. It dissolves fiber-tufts to single fibers, orientates these fibers and removes trash, dust, short-fibers and neps, without damaging the fibers. In the past 20 years the card production could be increased three times up to a production of 120 kg/h. This however required a significantly raised intensity in cotton tuft opening and cleaning. If one considers the developments in cotton growing and ginning, which lead to an increase in the members of seed coat fragments the requirements in carding efficiency have increased even further. An intensified fiber opening and cleaning increase the risk of fiber damage. The intensity of tuft opening depends on many carding parameters. Some of the most important parameters in the pre-opening section are the licker-in speed, the points per square inch of the card wire and the geometry of the feeding system. Important parameters around the cylinders are: cylinder speed, fiber throughput, flat setting and effective carding area of the flats. The cotton properties have also a great influence on fiber tuft opening. Within the present work the importance of these parameters were investigated. The interdependence between the processing parameters and resulting fiber damage are shown. Using online measurement systems, the forces acting on fibers as well as on the carding elements were shown. All fibers were spun to yarns, which then were tested especially to evaluate fiber damage. The possibilities for a more intensive fiber tuft opening and connected risks of fiber damage at carding are demonstrated. A more gentle and effective carding leads to a better usage of the raw material. The results of the work are a good basis for the further development of cards with regard to higher throughput rates as well as gentle fiber treatment.