Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer | Semester-Zeitraum | |||||
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3 CP | 90 h | 2 SWS (21 h) | 69 h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlene Voraussetzungen :
- Themenmodul Textiltechnik I
- Themenmodul Faserstoffe I
Lehrveranstaltungen
Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Semester | Häufigkeit | |
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Vorlesung Faserstoffe II (Chemiefasern) | 3 CP | 2 SWS | 6. Sem. | SoSe, jährlich |
Prüfungsleistung
90-minütige Klausur
Note
Die Modulnote ist die Note der Klausur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
Fachbezogen:
- Die Studierenden besitzen einen Überblick über alle wichtigen Chemiefasern sowie die entsprechenden Verfahren, Maschinen und Aggregate, die wirtschaftliche oder technologische Bedeutung haben.
- Sie können erklären, auf Grund welcher äußeren Einflüsse (Technologie, soziale Entwicklung, Mode) sich die Marktanteile der einzelnen Faserstoffe im Laufe der Zeit verändert haben und wie sie ihren heutigen Stand erreicht haben.
- Sie können erklären, wie die einzelnen Faserstoffe synthetisiert werden, welche Aggregate dazu benötigt werden und welche Vor- und Nachteile dies jeweils mit sich bringt.
- Sie können den chemischen Aufbau der einzelnen Faserstoffe beschreiben und daraus deren wichtigste physikalische und chemische Eigenschaften ableiten. Sie können erklären, welche Einsatzgebiete sich daraus ergeben.
- Sie können alle wichtigen Prozesse, Aggregate und Maschinen des Spinnens und der Nachbehandlung bzw. Weiterverarbeitung beschreiben, erklären und bewerten.
- Sie können für neue potenzielle Faserstoffe bzw. Produkte geeignete Prozesse auswählen und bewerten.
- Die Studierenden können neue Verfahren zur Herstellung oder Verarbeitung von Chemiefasern analysieren und beurteilen hinsichtlich technologischer Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit.
- Die Studierenden sind in der Lage, Anlagen zur Chemiefaserherstellung grob auszulegen und z. B. den möglichen Durchsatz in Abhängigkeit von gegebenen Randbedingungen und der gewünschten Produkte zu berechnen.
- Sie können die Wirtschaftlichkeit neuer Spinnverfahren beurteilen.
- Die Studierenden können die wichtigsten Maschinen zur Verarbeitung von Chemiefasern bedienen. Die Lernziele werden erreicht durch die Vorstellung der beschriebenen Inhalte in den Vorlesungen. Am Ende der Vorlesungsreihe wird eine Anlage zur Herstellung von Chemiefasern ausgelegt. Dadurch werden alle wesentlichen, bis zu diesem Zeitpunkt vor allem theoretisch vermittelten Inhalte, an einem konkreten Beispiel verdeutlicht und angewendet.
Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):
- Die Studierenden haben gelernt, im Team eine Maschine zur Verarbeitung von Chemiefasern in Betrieb zu nehmen, deren grundsätzliche Technologie sie vorher aus der Vorlesung kannten.
Inhalte
1
- Grundlagen der Chemiefasern 1:
- Definition, Einteilung und Klassifizierung, Kurzzeichen
- Geschichtliche Entwicklung
- Märkte und Trends, Produktion, Handel und Verbrauch
2
- Grundlagen der Chemiefasern 2:
- Charakteristische Temperaturen, Kristallisation, Orientierung
- Charakteristische Faserdaten (Mattierung, Feinheit, Querschnitt, Länge, Grad der Verstreckung, Kräuselung, Garnstruktur, KD-Verhalten, thermische Eigenschaften, Färbung)
- Typische Chemiefaserprodukte (Spinnfasern, textile Filamentgarne, technische Filamentgarne, Teppichgarne, Spinnvliesstoffe, Bikomponentenfasern)
3
- Verfahrensstufen zur Herstellung von Chemiefasern:
- Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition (Prinzip, Reaktionsgeschwindigkeit und Umsatz, Molekulargewichtsverteilung)
- Reaktor (Funktion, Typen)
- Pigmentierung
- Verfahrensschritte bei der Filament- bzw. Spinnfasergarnherstellung
4
- Grundlagen des Spinnens:
- Fadenbildung (Gesetz von Hagen-Poiseuille, Spinnbarkeit, Faserquerschnitte)
- Wichtige Spinnverfahren (Schmelzspinnen, Trockenspinnen, Nassspinnen)
5
- Gemeinsame Maßnahmen der Spinnverfahren:
- Rohrleitungen, statische Mischer
- Spinnpumpe, Spinndüse
- Blasschacht, Spinnpräparation
6
- Schmelzspinnen 1:
- Vorbereitung der Polymere (Granulator, Trockner)
- Aufschmelzen und Spinnen (Extruder, Rohrströmungen, Spinnpakete, Fadenbildung, Blasschacht, Durchsatz)
- Spinnsysteme (Rechteckdüse, Runddüse)
7
- Schmelzspinnen 2:
- Spinnsysteme für Spinnfasern (Präparation, Verstrecksysteme, Kräuselungsverfahren und -aggregate, Maschinen, Anlagen)
- Textile Filamentgarne (POY, konventionell, modifiziert)
8
- Schmelzspinnen 3:
- Technische Filamentgarne (FDY, FOY)
- Teppichfilamentgarne (BCF)
- Spinnvliese
- Monofilamente
9
- Lösungsmittelspinnen:
- Trockenspinnen (Spinnlösung, Fadenbildung, Verfahren)
- Nassspinnen (Spinnlösung, Fadenbildung, Verfahren
- Luftspaltspinnen
- Abgewandelte und sonstige Spinnverfahren
10
- Verstrecken:
- Strukturmodelle, Verstreckpunkt, KD-Verlauf
- Verfahren (Galetten, Überlaufrollen, DUOs)
- Streckspulen (Prinzip, Verfahren, Maschine)
- Streckzwirnen (Prinzip, Verfahren, Maschine)
- Verstreckung einer Fadenschar (Prinzip, Verfahren, Anlage)
- Verstreckung von Faserkabeln (Prinzip, Maschine)
11
- Nachbehandlung:
- Waschen, Avivieren
- Trocknen und Fixieren (Filamente, Faserkabel, Spinnfasern), Schrumpf
- Texturierverfahren:
- Stauchkammerkräuselung, Blasverfahren (Taslan, BCF), Trennzwirnverfahren, Falschdrallverfahren)
12
- Konvertierung von Faserkabeln:
- Schneiden, Reißen
- Aufmachung:
- Ballenpresse, Spulaggregate
- Zusammenfassung von Verfahrensstufen (Rohstoffherstellung, Spinnen, Spinnfaserherstellung, textile Filamente, technische Filamente, Teppichfilamentgarne)
- Spezielle Prüfverfahren für Chemiefasern
13
- Polyester:
- Geschichte, Synthese, Spinnprozesse, Eigenschaften, Produkte
- Direktspinnanlagen
- Marktentwicklung, Trends
- Sondertypen (PBT, PTT)
14
- Polyamid
- Geschichte, Synthese (PA 6, PA 6.6), Spinnprozesse, Eigenschaften, Produkte
- Spezielle Typen (PA 7, PA 6.10)
- Polyurethane (Elastan)
15
- Polyolefinfasern:
- Polypropylen (Synthese, Spinnprozess, Eigenschaften, Produkte)
- Polyethylen (Synthese, Spinnprozess, Eigenschaften, Produkte)
- Polyacrylnitril (Synthese, Spinnprozess, Eigenschaften, Produkte)
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodul Berufsfelder". Sie müssen im 3. Jahr Themenmodule aus zwei Berufsfeldern mit zusammen mindestens 16 CP wählen (9 CP im 5. und 7 CP im 6. Semester).
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Energietechnik
- Themenmodul Energiewirtschaft
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Turbomaschinen
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Technische Verbrennung I
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Verfahrenstechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Energietechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Reaktionstechnik
- Themenmodul Thermodynamik der Gemische
Berufsfeld Konstruktionstechnik
- Themenmodul Elektromechanische Antriebstechnik
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Konstruktionslehre I
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Kunststofftechnik
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kautschuktechnologie
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung II
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Textiltechnik I
- Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Textiltechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Mess- und Prüfverfahren in der Textiltechnik
- Themenmodul Textiltechnik I
Berufsfeld Produktionstechnik
- Einführung in die Arbeitswissenschaft
- Fertigungsgerechte Konstruktion und produktgerechte Fertigungsauslegung
- Produktionsmanagement I
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen (1. Hälfte)
- Themenmodul Messtechnik und Qualität
- Themenmodul Werkzeugmaschinen
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Fahrzeugtechnik
- Themenmodul Fahrzeugtechnik I - Längsdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Krafträder
- Themenmodul Strategien in der Kfz-Industrie
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Luftfahrttechnik
- Themenmodul Aerodynamik I
- Themenmodul Flugdynamik
- Themenmodul Flugzeugbau I
- Themenmodul Leichtbau
- Themenmodul Luftfahrtantriebe I
- Themenmodul Strömungsmechanik II
Fächerkatalog Medizintechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Konstruktionslehre I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Textiltechnik I
Modulzuordnung
Bachelor of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Textiltechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.