Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Bekleidung von der Konstruktion des Reißverschlusses

Den größten Anteil unter den Kleidungsstücken nimmt die Kleidung ein, zu deren Qualität die hohen Forderungen vorgelegt werden. Die Kleidung ist ein mehrschichtiges komplexes Erzeugnis, dessen Gebrauchseigenschaften durch das Aussehen und die Eigenschaften der verwendeten Materialien bestimmt werden. Darunter sind Grund-, Einlage-, Futter-, Befestigungs-, Besatzstoffe sowie Zubehör zu nennen.

Die letzte Gruppe von Materialien entwickelt sich ständig weiter, jedoch wird sie in der Fachliteratur wenig beleuchtet.

Die Mehrheit der Forscher meint, dass der Reißverschluss schon mindestens 110 Jahre alt ist, oder sogar noch älter. Seine erste Erwähnung stammt aus dem Jahre 1851, als der Erfinder der Nähmaschine Elias Howe das Patent auf "den automatischen, ununterbrochenen Verschluss für die Kleidung" bekam. Doch zu jener Zeit fand seine Erfindung (wie es oft mit den technischen Neuerungen geschieht) keine praktische Anwendung. Erst nach 44 Jahren wurde der Reißverschluss („clasp locker“, später weltweit als „Zipper“ bekannt) vom Erfinder Whitcomb Judson noch einmal patentiert.

Zu dieser unerwarteten Erfindung hatte ihn das Freundschaftsgefühl angestoßen. So wurde ein Verschluss für Schuhe erfunden, mit dem man mit einer Hand zurechtkommen konnte. Das Urmodell bestand aus zwei mit Haken und Löchern ausgestatteten Ketten. Sie wurden beim Schließen durch einen Schieber ineinander gehakt. Die Technologie der Zipperfertigung war damals zu kompliziert, und deshalb kostete er zweimal teuerer als selbst die Schuhe.

Jedoch hatte der schwedische Ingenieur Gideon Sundbäck in Dezember 1913 den grundsätzlich neuen praktischen und bequemen Verschluss angeboten, der ohne Veränderungen bis jetzt noch existiert, und dessen 90-jähriges Jubiläum am 29. April 2003 gefeiert wurde.

Zunächst wurde der Reißverschluss ausschließlich in den Halb- und Überschuhen verwendet. Das Wort "Zipper", mit dem man im Westen diesen Verschluss bis jetzt noch bezeichnet, entstand erst im Jahre 1925. Es wird angenommen, dass es der englische Schriftsteller Gilbert Frankau erdacht hat, denn dieses Wort imitiert den Klang eines verschließenden Mechanismus: "Zipp - und ist geöffnet, zipp - und ist geschlossen!"

Der Reißverschluss ist die populärste Art des Verschlusses in der Kleidung: in Röcken, Hosen, Jacken, Blusen. Er wird auch in Leder- und Pelzerzeugnissen, in der Möbel- und in der Galanteriewarenproduktion verwendet. Abbildung 1 gibt einen Überblick über die modernen Arten von Reißverschlüssen.

Abbildung 1. Verschiedene Arten von Reißverschlüssen

Ein Reißverschluss soll fest und glatt sein, und der Schieber soll reibungslos laufen. Sehr oft werden Reißverschlüsse der Witterung in solchen Erzeugnissen wie Schuhe, Zelte, Überzüge, Schutz- und Sportkleidung usw. ausgesetzt. Deswegen sollen sie gegen Feuchtigkeit, Sand, Wind, d.h. gegen alle negativen Einwirkungen beständig sein.

Der Reißverschluss ist eine Art des Verschlusses, das für die schnelle Verhakung oder für die Absonderung von zwei Teilen des Stoffes vorbestimmt ist. Er besteht aus zwei textilen Streifen mit den in der Schachordnung gefestigten metallischen oder Plastkrampen (kleine Zähnen oder Kunststoffspirale) und einem Schieber, mit dem die Krampen ineinander verhakt und wieder gelöst werden können. Bestandteile des Reißverschlusses sind in der Abbildung 2 vorgestellt.

Abbildung 2. Bestandteile des Reißverschlusses

Reißverschlüsse sind der ständigen Belastung ausgesetzt, deswegen kann der Schieber leicht abgenutzt werden. Aufbau des Schiebers ist in der Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3. Aufbau des Schiebers

Die Breite der Reißverschlusszähne hängt vom Verwendungszweck des Erzeugnisses, der Dicke des bearbeitenden Materials, sowie von der Design-Idee. Man unterscheidet ein großes Sortiment an Reißverschlüsse je nach der Zahnbreite - von 3 bis 10 mm. Dabei werden sie in 3 Gruppen eingeteilt, abhängig von der Zähnchenform: gerade, Profil- und Spiralreissverschlüsse (Abb. 4). Reißverschlüsse können in Metall- und Plastausführung hergestellt werden. Die häufigsten Farben von Metall bei Jeans-Reißverschlüssen sind Messing, Gold, Nickel. Die Farbe der textilen Streifen kann unterschiedlich sein.

а) B) C)

Abbildung 4. Ausführungsformen von Reißverschlüssen

a) gerade b) profil- c) spiralförmig

Forschungsziele

Zur Verminderung der überflüssigen Dicke, des Arbeitsaufwandes und des zusätzlichen Materialverbrauchs sind bei der Kleidungsfertigung allerlei winddichte Kleidungsteile wie Leisten, Windschutzpatten zu vermeiden. Dabei muss man genau wissen, wie die gewählte Konstruktion des Reißverschlusses die Durchdringung der äußeren Umweltströmungen (des Windes, der Feuchtigkeit, des thermischen Stroms) in den inneren Kleidungsraum beeinwirkt.

Die Aufgabe der experimentellen Forschung ist die Bestimmung des Anteiles der von außen nach innen durchlässigen Oberfläche beim Einnähen des offenen Reißverschlüsses für den Anschluss von abnehmbaren Teilen.

Abbildung 5 zeigt schematisch das Forschungsproblem. In der Forschung muss man feststellen, wie die gewählte Konstruktion des Reißverschlüsses die Auswahl der Konstruktion und die technologische Bearbeitung des Erzeugnisses beeinwirkt.

Abbildung 5. Analyse der Einwirkung von Konstruktion des Reißverschlusses auf die Eigenschaften der Kleidung

Es ergibt sich die Notwendigkeit, weiter die Durchlässigkeitszonen des Reißverschlusses zu untersuchen und die Abhängigkeit bestimmter Konstruktionslösungen der Kleidung von diesen Angaben festzustellen.

Die fotomikroskopische Untersuchung der Struktur des Reißverschlusses

Zuerst wurden die mikroskopischen Untersuchungen der Struktur und der Konstruktion verschiedener Varianten von Reißverschlüssen durchgeführt. Mit einem speziellen Mikroskop dank der eingebauten Kamera gelang es uns, Lücken zwischen den Zähnchen zu entdecken und sie zu fotografieren. Das Fotomikroskop vergrössert das Bild bei einem Tastendruck, fotografiert und gibt auf den Monitor des Computers die Aufnahmen wieder, die man speichern kann. In der Abbildung 6 ist die Arbeit mit dem Mikroskop vorgestellt.

Abbildung 6. Fotomikroskopische Untersuchungen des Reißverschlusses

In der Abbildung 7 sind die Aufnahmen der vergrösserten Reißverschlusstypen vorgestellt.

а)

b)

Abbildung 7. Reißverschluss in der Vergrößerung durch Mikroskop

a) spiralförmig b) profilförmig

Die fotomikroskopischen Aufnahmen machen die Abschnitte sichtbar, die die Kleidungsschichten dünner machen und sogar Öffnungen und Zwischenräume haben. Gerade diese Zwischenräume machen das Eindringen der äußerlichen Kälte-, Regen- und Windströme möglich.

Untersuchung des Reißverschlusses mit dem Gerät «Photon 1-BK»

Für die Bewertung des Anteiles solcher Zwischenräume wurde die Methodik der Bestimmung von Lichtdurchlässigkeit der Konstruktionen vorgeschlagen. Die experimentalen Untersuchungen wurden mit dem in der Abbildung 8 vorgestellten speziellen Gerät "Photon" durchgeführt.

Abbildung 8. Das Gerät «Photon» für die Bestimmung des Koeffizienten von Oberflächenreflexion.

Das Wirkprinzip besteht in der Sendung der Lichtströme durch die Spalten zwischen den Gliedern des Reißverschlusses und in der Fixierung ihres Durchganges. Dabei trifft der Lichtstrom auf die mattgefärbte Fliesoberfläche und wird davon reflektiert. Nach der speziellen Skala wird die Größe des reflektierten Lichtstromes bestimmt. In der Abbildung 9 ist das allgemeine Schema vorgestellt, auf deren Grundlage das Prinzip der experimentalen Forschungen realisiert wird.

Abbildung 9. Das Schema der Fixierung der Lichtdurchlässigkeit von Erzeugnissteilen mit einem Reißverschluss

Aufgrund der mit dem Gerät «Photon 1-BK» durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurde die Gesetzmäßigkeit festgestellt, dass das Durchlaßvermögen durch die Glieder von Art und Ausführung des Reißverschlusses abhängt. Die Auswertung der erhaltenen Ergebnisse erlaubt uns die folgenden Schlußfolgerungen zu ziehen:

- Der verdeckte Spiralreißverschluß ist in der Bekleidung ohne übermäßige Verdickung, sowie ohne zusätzliche Verstärkung mit den Windschutzpatten zu verwenden. Dabei ist der Zustand des Unterkleidungsraumes innerhalb von 10% der Schwingungen. Das betrifft die Wärme- und Luftfeuchteströmungen.

- Für die Kleidung mit den erhöhten Anforderungen zum Windschutz sowie zur Wärmeisolierung ist es empfehlenswert, profilförmige Reißverschlüsse mit der maximalen Gliedergröße und mit zusätzlichen Windschutzpatten auszunutzen. Dabei sei erwähnt, je grösser die Reißverschlussglieder sind, desto weniger braucht die Konstruktion zusätzliche Windschutzpatten und überflüssige Materialien.

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