In Spinnerei und Garnhandel sind die Kennwerte der Prüfgeräte von Uster Technologies der übliche Bezug. Andere Hersteller messen nach vergleichbaren Prinzipien. Die Begriffe in diesem Artikel gelten daher allgemein, die Grenzwerte und Einstellungen beziehen sich auf die verbreiteten Uster-Standardstufen.
Prüfklima und Probenahme
Baumwolle nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf. Feuchte verändert Masse, Festigkeit und Dehnung. Vergleichbar sind Messwerte deshalb nur, wenn die Proben vorher im Normalklima nach ISO 139 konditioniert wurden: 20 °C und 65 % relative Luftfeuchte. Wie Garn auf dem Weg zum Labor oder in die Produktion gelagert werden sollte, beschreibt der Artikel Garn lagern und transportieren.
Ebenso wichtig ist die Probenahme. Ein Wert von einer einzelnen Spule sagt wenig über eine Partie. Üblich ist, mehrere Spulen aus verschiedenen Kartons zu ziehen und Mittelwert sowie Streuung anzugeben.
Gleichmäßigkeit: U % und CVm %
Ein Garn ist nie über die ganze Länge gleich dick. Der Gleichmäßigkeitsprüfer misst kapazitiv die Fasermasse in kurzen Abschnitten und berechnet daraus, wie stark die Masse um den Mittelwert schwankt.
- U % ist die mittlere lineare Abweichung der Masse vom Mittelwert.
- CVm % ist der Variationskoeffizient der Masse, also Standardabweichung geteilt durch Mittelwert. Er gewichtet große Abweichungen stärker und ist heute der übliche Kennwert.
Formel
CVm % = (Standardabweichung der Masse ÷ mittlere Masse) × 100. Bei normalverteilten Schwankungen gilt näherungsweise CVm % ≈ 1,25 × U %.
Ein Beispiel: Ein U % von 10,0 entspricht etwa einem CVm % von 12,5. Feine Garne haben bei gleicher Spinnqualität einen höheren CVm % als grobe, weil im Querschnitt weniger Fasern liegen und jede einzelne Faser stärker ins Gewicht fällt. Ein CVm % von 13 kann für ein gekämmtes Ne 60 gut und für ein gekämmtes Ne 20 schwach sein. Gekämmte Garne liegen in der Regel günstiger als kardierte, weil Kurzfasern und Nissen beim Kämmen entfernt werden.
Ungleichmäßigkeit wird im Gewebe als Wolkigkeit oder Streifigkeit sichtbar, in der Maschenware als unruhiges Warenbild. Das Spektrogramm des Prüfers zeigt zusätzlich periodische Fehler, die auf ein defektes Maschinenteil in der Spinnerei hinweisen können.
Imperfektionen und IPI
Neben der allgemeinen Schwankung zählt der Prüfer einzelne Fehlstellen. Sie werden je 1.000 Meter Garn angegeben.
| Fehlerart | Ringgarn, Standard | empfindlichere Stufe (z. B. Compact, feine Garne) | Open-End-Garn |
|---|---|---|---|
| Dünnstellen | −50 % | −40 % | −50 % |
| Dickstellen | +50 % | +35 % | +50 % |
| Nissen | +200 % | +140 % | +280 % |
Eine Dünnstelle mit −50 % ist ein Abschnitt, dessen Masse um mindestens die Hälfte unter dem Mittelwert liegt. Dickstellen und Nissen sind entsprechend Überschreitungen. Nissen sind kurze, sehr dicke Stellen, oft verursacht durch unreife Fasern, die sich zu Knötchen verschlingen. Mehr dazu im Artikel Baumwollqualität.
Die Summe aus Dünnstellen, Dickstellen und Nissen ergibt den IPI-Wert (Imperfections Per Kilometre, Imperfektionen je 1.000 m).
Rechenbeispiel
Dünnstellen −50 %: 2 · Dickstellen +50 %: 25 · Nissen +200 %: 40 → IPI = 2 + 25 + 40 = 67 je 1.000 m.
Beim Vergleich zweier Protokolle muss die Stufe gleich sein. Ein IPI auf der empfindlicheren Stufe ist naturgemäß deutlich höher als auf der Standardstufe. Das Protokoll sollte die Einstellung deshalb immer nennen.
Haarigkeit
Haarigkeit beschreibt Faserenden, die aus dem Garnkörper herausragen. Sie beeinflusst Griff, Pilling, Staubbildung in der Weberei und die Optik nach dem Färben.
- Uster H: Gesamtlänge der abstehenden Fasern in Zentimetern, bezogen auf einen Zentimeter Garn. Der Wert ist dadurch dimensionslos. Typische Größenordnungen liegen für Ringgarn aus Baumwolle im mittleren einstelligen Bereich.
- Zweigle S3: Anzahl der abstehenden Fasern ab 3 mm Länge je 100 m Garn. Dieser Wert erfasst gezielt die langen, störenden Fasern.
Das Spinnverfahren prägt die Haarigkeit stark. Compactgarne sind durch die Verdichtung des Faserbands deutlich glatter als konventionelle Ringgarne. Der Artikel Spinnverfahren erklärt die Ursachen. Auch die Garndrehung wirkt mit: Mehr Drehung bindet die Fasern fester ein.
Festigkeit und Dehnung
Die Reißfestigkeit wird auf einem Zugprüfgerät an vielen Einzelbrüchen ermittelt. Damit Garne unterschiedlicher Feinheit vergleichbar sind, bezieht man die Höchstzugkraft auf die Feinheit.
Formel
Feinheitsbezogene Höchstzugkraft (cN/tex) = Höchstzugkraft (cN) ÷ Feinheit (tex)
Beispiel: Ein Garn Ne 30 hat rund 19,7 tex. Reißt es im Mittel bei 330 cN, ergibt sich 330 ÷ 19,7 = 16,8 cN/tex. Wie Ne in tex umgerechnet wird, steht im Artikel Garnnummerierung.
Im deutschsprachigen Raum ist zusätzlich die Reißlänge in RKM (Reißkilometer) üblich. Sie gibt an, bei welcher Länge ein frei hängender Faden unter seinem Eigengewicht reißen würde. Zahlenmäßig entspricht 1 cN/tex etwa 1 RKM, genau 1,02 RKM.
Zur Einordnung, als Größenordnung: Kardierte Ringgarne aus Baumwolle liegen häufig um 15 cN/tex, gekämmte Ringgarne und Compactgarne darüber, Open-End-Garne darunter. Die genaue Lage hängt von Rohstoff, Feinheit und Drehung ab. Die Bruchdehnung von Baumwollgarnen liegt typischerweise im einstelligen Prozentbereich. Neben dem Mittelwert zählt die Streuung der Einzelwerte (CV der Festigkeit) und der niedrigste gemessene Wert, denn in der Produktion reißt das Garn an seiner schwächsten Stelle.
Seltene Fehler und Streuung zwischen Spulen
Imperfektionen sind häufige, kleine Fehler. Daneben gibt es seltene, große Garnfehler: lange Dickstellen, lange Dünnstellen, eingesponnene Fremdfasern. Sie werden mit Klassiersystemen wie Uster Classimat in Fehlerklassen nach Länge und Querschnitt eingeteilt und meist je 100.000 m angegeben. In modernen Spinnereien werden viele dieser Fehler beim Umspulen durch den Garnreiniger herausgeschnitten und durch einen Spleiß ersetzt. Ein Protokoll mit Classimat-Werten zeigt, was nach dem Reinigen noch im Garn ist.
Ebenso wichtig ist die Streuung zwischen Spulen. Liegen die Feinheiten einzelner Spulen weit auseinander, entstehen im Gewebe Schussbanden oder im Gestrick Ringel, auch wenn jede Spule für sich gleichmäßig ist. Kennwerte dafür sind der CV der Feinheit zwischen Spulen und der CV der Masse zwischen Spulen.
| Kenngröße | Einheit | Was sie beschreibt | Wirkung in der Ware |
|---|---|---|---|
| CVm % | % | Massenschwankung entlang des Fadens | Wolkigkeit, unruhiges Warenbild |
| Dünnstellen, Dickstellen | je 1.000 m | Abschnitte unter/über dem Grenzwert | Fadenbrüche, Flecken |
| Nissen | je 1.000 m | kurze Faserknötchen | helle Punkte nach dem Färben |
| IPI | je 1.000 m | Summe der drei Imperfektionen | Gesamteindruck der Sauberkeit |
| Haarigkeit H / S3 | dimensionslos / je 100 m | abstehende Fasern | Griff, Pilling, Flug |
| Festigkeit | cN/tex, RKM | feinheitsbezogene Reißkraft | Laufverhalten, Haltbarkeit |
| Bruchdehnung | % | Längung bis zum Bruch | Verhalten bei Spannungsspitzen |
| Classimat | je 100.000 m | seltene, große Fehler | auffällige Einzelfehler |
Uster Statistics einordnen
Uster Technologies veröffentlicht in regelmäßigen Abständen die Uster Statistics. Sie zeigen, wie sich die weltweit gesponnenen Garne bei den einzelnen Kenngrößen verteilen. Die Darstellung erfolgt in Perzentilen, den sogenannten Uster-Statistics-Linien 5 %, 25 %, 50 %, 75 % und 95 %.
Die Lesart: Ein Garn auf der 5-%-Linie ist besser als 95 % der erfassten Produktion. Ein Garn auf der 50-%-Linie liegt im Mittelfeld. Niedrigere Prozentwerte bedeuten also bessere Qualität. Wer „USP 25“ angibt, meint ein Garn, das bei der betreffenden Kenngröße zu den besten 25 % gehört.
Für eine faire Einordnung muss die passende Kurve gewählt werden:
- Gleiche Garnart: Ring, Compact, Open-End oder Zwirn.
- Gleicher Rohstoff und gleiche Vorbereitung: 100 % Baumwolle kardiert, gekämmt oder Mischung.
- Gleiche Feinheit: Die Kurven verlaufen über der Garnnummer, der Wert wird an der tatsächlichen Feinheit abgelesen.
- Gleiche Prüfbedingungen: Empfindlichkeitsstufe, Prüfgeschwindigkeit, Klima.
Ein Garn liegt selten bei allen Kenngrößen auf derselben Linie. Für Strickgarn zählen Nissen und Haarigkeit oft mehr, für Kettgarn Festigkeit und Dünnstellen. Sinnvoll ist, mit dem Lieferanten festzulegen, welche Kenngrößen für den Einsatzzweck entscheidend sind, und dafür Zielwerte zu vereinbaren.
Prüfwerte und Bergfeld
Bei Bergfeld passen Fachberater die Garnqualität an die Produktspezifikation Ihrer Produktion an. Nennen Sie in Ihrer Anfrage Einsatzzweck, Garnart, Feinheit und die für Sie wichtigen Kennwerte. Die Qualitätssicherung von Bergfeld stützt sich auf interne Audits und ein onlinebasiertes Qualitätsmanagementsystem.