Rückblick GEFTA Jahrestagung 1999

Die Anwendung der Thermischen Analyse in der Textilforschung

Dipl.-Ing. Andrea Glawe

Vortrag als PDF-Datei (137 KB)

In unserem Textilforschungsinstitut arbeiten wir mit einer Simultanen Thermischen Analyse STA 409 der Firma Netzsch Gerätebau GmbH. Das Meßverfahren ist ein akkreditiertes Verfahren als Bestandteil unseres analytischen Labors. An ausgewählten Beispielen soll gezeigt werden, wie die Thermische Analyse zur Lösung von Problemen in unserm Textilforschungsinstitut genutzt wird.

In 80 Prozent aller Fälle wird die Differentialthermoanalyse zur Problemlösung herangezogen. Hier werden thermische Reaktionen von Proben wie Schmelz- und Zersetzungs- oder Erstarrungstemperaturen zur Materialidentifikation genutzt. Die DSC-Meßkurven werden somit als "Fingerabdrücke" zur Identifizierung von unbekannten Materialien ausgewertet und mit Meßergebnissen aus dem Faseratlas des Institutes verglichen. Bei externen Prüfaufträgen müssen mindestens zwei Nachweisverfahren zur Bestimmung unbekannter Materialien genutzt werden. Neben chemischen Verfahren werden die Mikroskopie sowie die Thermische Analyse eingesetzt. Als Reaktionstemperatur wird in Fachveröffentlichungen meist die extrapolierte Peakanfangstemperatur definiert und angegeben. In der Denkendorfer Fasertafel wird jedoch das Peakmaximum als Schmelztemperatur angegeben.

Beispiele zur Anwendung der Differentialthermoanalyse sind:

• Frage nach verwendetem Material im Haftband eines Kompressionsstrumpfes
• Frage nach verwendeten Material - welches Polyamid wurde eingesetzt (PA6 oder PA6.6?)
• Kunstlederprobe, die sich nicht entfärben ließ - welches Material wurde eingesetzt?
• Identifikation von PA 6.6
• Vergleich von PA 6.6 mit PP - beide Polymere zeigen in der Ableitung der DSC-Kurve ein stufenweises Aufschmelzen

Desweiteren werden Hinweise zur Veredlung von Materialien anhand ihrer thermischen Eigenschaften gegeben.

• Fasermischung Polymer mit Leinen - Frage nach Polymer sowie Anforderungen an Veredlung
• Parafin - Anforderungen an Veredlung, wenn Parafin als Präparationsmittel in der Weberei eingesetzt werden soll

Bei der Thermogravimetrie werden Masseänderungen in Abhängigkeit der Temperatur gemessen. Bedeutung findet die Thermogravimetrie in unserem Forschungsinstitut vor allem bei der Bestimmung von Trockengehalt und Glühverlusten.

• Beispiel der Bestimmung des Trockengehaltes von Schlichtemitteln

Mit der Bearbeitung eines Forschungsthemas wurde eine exakte Methode zur Bestimmung der Effektivtemperatur der thermischen Fixierung erarbeitet und optimiert. Als optimale Meßmethodik wird die Differentialthermoanalyse eingesetzt. Dabei mußte vor allem eine Lösung für die Probleme der Gardinenveredlung mit ihrer hohen Erzeugnisbreite und Variationsvielfalt geschaffen werden. Es wurden vor allem strukturierte Gardinen betrachtet, um zu ermitteln, wie die Effektivtemperatur der thermischen Fixierung bei unebenen Flächen verteilt ist.

Anhand von zwei Beispielen werden die Ergebnisse des Forschungsthemas kurz dargestellt.

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