mini|Nähgarn der Stärke Nm 100/3
Die Feinheit von textilen Fasern (Spinnfasern, Filamenten) und anderen linienförmigen textilen Gebilden wie Garnen, Zwirnen, Kammzügen, Vorgarnen, Rovings und Bändern sowie Seilen stellt ein Maß für deren Dicke bzw. Durchmesser dar. Je kleiner der Durchmesser eines solchen Gebildes ist, desto feiner ist es bzw. desto größer ist seine Feinheit. Da aber der Durchmesser der meisten dieser Gebilde wegen der Zusammendrückbarkeit und deren unregelmäßigen bzw. profilierten Querschnitten schwer bestimmbar ist, wurden für die textilen Feinheitsdefinitionen Beziehungen zwischen der leichter bestimmbaren Masse (Gewicht) und der Länge aufgestellt. Die Feinheit wird entweder als längenbezogene Masse (Gewichtsnummerierung) oder massebezogene Länge (Längennummerierung) angegeben.
Feinheitsbestimmung durch Dickenmessung Für Fasern ist die Dicke ein wesentliches Kennzeichen der Fasergeometrie; dadurch werden die Verarbeitbarkeit der Fasern und die Eigenschaften daraus hergestellter linienförmiger und flächenförmiger textiler Gebilde (Vliesstoffe) unmittelbar beeinflusst. Wenn der Faserquerschnitt kreisförmig ist, wie bei Wolle oder Glasfasern, ist die Dicke durch den Durchmesser definiert. Bei abgeflachten Faserquerschnitten kann die Breite oder Seitenlänge bestimmt werden. Ab dem Wechsel vom 18. zum 19. Jahrhundert wurde eine Vielzahl von Verfahren zur Messung der Wollfeinheit entwickelt. Grund war die notwendige objektive Bewertung der Faserfeinheit bei der industriellen Verarbeitung. Unterschiedliche Feinheiten entlang der Fasern und zwischen diesen hat Einfluss auf die Spinneigenschaften und die Ausspinngrenzen.Ralf-Dieter Reumann (Hrsg.): Prüfverfahren in der Textil- und Bekleidungstechnik. Springer, 2000, ISBN 3-540-66147-6, ISBN 978-3-540-66147-4, S. 157. Sicherlich spielte die Preisbildung, die von der Faserfeinheit abhängig ist, eine weitere Rolle. Als Beispiele für solche Prüfverfahren können angeführt werden:Paul Heermann, Alois Herzog: Mikroskopische und mechanisch-technische Textiluntersuchungen. Julius Springer, Berlin 1931, S. 285. Messung mit Mikroskop und Mikrometer (durch Daubenton 1779, Ploucquet 1785, Pilgram 1826) Messung mit Mikroskop und anderen Hilfsmitteln (durch Dollond 1811) Messung mit Tastern und Mikrometerschrauben (durch Voigtländer 1815, Köhler 1825, Grawert 1831).
Als zuverlässigstes Instrument Anfang bis Mitte des 19. Jahrhunderts galt der von Dollond konstruierte und 1811 erstmals beschriebene „Wollmesser“ (Eriometer). Er hatte an seinem zusammengesetzten Mikroskop eine Einrichtung, um zu erkennen, wie oft zehntausendstel Teile eines englischen Zolles den Durchmesser eines Wollhaares ausmachten. Das nach ihm benannte Maß „Grad Dollond“ entsprach mithin 2,54 µm. So wurde der Durchmesser des Fadens eines Spinnengewebes mit 1 Grad Dollond ermittelt, des Raupenseidenfadens mit 2–3 Grad, des Flaumhaares einer einheimischen Ziege mit 4–6 Grad und den des „allerfeinsten Wollhaares“ mit 4–5 Grad. Wie die Methode von Dollond waren auch andere Wollmesser kompliziert und wegen der notwendigen Messung von Einzelfasern zeitaufwendig und teuer.Joseph Löhner: Anleitung zur Schafzucht und Wollkunde für angehende Schafzüchter und Wirtschaftsbeamte. J. G. Calve’sche Buchhandlung, Prag 1835, S. 118–120.
Die Messung des Faserdurchmessers erfolgt meist mit Lanametern, wobei es sich meist um Projektionsmikroskope handelt, deren Grundprinzip von Doehner 1929 beschrieben wurde. In DIN 53 811 (Faserdurchmesser-Messung in Mikroprojektion der Längsansicht, Juli 1970) werden die Prüfbedingungen aufgeführt. An 0,4 bis 0,8 mm langen Faserstücken werden die Durchmesser von ca. 1000 Wollfaserabschnitten gemessen und der mittlere Faserdurchmesser ermittelt. Eine Weiterentwicklung hinsichtlich des Zeitaufwandes für die Messungen stellt eine von BSC Electronics (ofda.com) entwickelte Methode (Messgerät OFDA 100) der mikroskopischen Bildauswertung dar. In 20 Sekunden können damit 2000 Messwerte ermittelt werden. Der Nachfolger des OFDA 100 ist das OFDA 2000 und misst bis zu 24.000 Fasern pro Minute Eine weitere Methode ist das FDA-Gerät (Fiber Distribution Analyzer) von der CSIRO (Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation). Mit einem Spezialmikrotom kurz geschnittene Faserabschnitte strömen in einer nicht quellenden Flüssigkeit in einer kapillaren Messkammer einzeln an einer optisch-elektronischen Messeinrichtung vorbei. Dabei wird der Faserdurchmesser ausgewertet und weitere statistische Auswertungen vorgenommen. Pro Sekunde können bis zu 50 Fasern vermessen werden. Mit einem speziellen Modul kann auch mit dem für die Faserlängenmessung entwickelten automatischen System AFIS der Faserdurchmesser ermittelt werden, wobei zur Faservereinzelung ein Luftstrom verwendet wird. Eingesetzt wird das Gerät für Baumwollfasern, wobei wegen der nicht runden Querschnittsform ein fiktiver Durchmesser angezeigt wird.Vgl. dazu: Ralf-Dieter Reumann (Hrsg.): Prüfverfahren in der Textil- und Bekleidungstechnik. Springer, 2000, ISBN 3-540-66147-6, ISBN 978-3-540-66147-4, S. 157–162.
Die Durchmessermessungen mit den unterschiedlichsten Verfahren werden vor allem zur Klassifikation der Wollfaserqualitäten (Wollfeinheitsklassen) genutzt, wobei Durchschnittswerte ermittelt wurden und noch insbesondere in englischsprachigen Ländern in Mikron (engl. Micron, Kurzzeichen µ) angegeben sind. Diese Längeneinheit entspricht im Internationalen Einheitensystem (SI) unmittelbar dem Mikrometer (µm) und ist zu ersetzen. Diese Wollfeinheitsklassen sind zwischen den Ländern nicht einheitlich genormt. Ebenfalls zu beachten: aus züchterischer Sicht und im Wollhandel sind ebenfalls unterschiedliche Einteilungen üblich. Dazu gibt es umfangreiche Zusammenfassungen und Übersichten.Paul Heermann, Alois Herzog: Mikroskopische und mechanisch-technische Textiluntersuchungen. Julius Springer, Berlin 1931, S. 287–288.Herbert Doehner, Horst Reumuth (Hrsg.): Wollkunde. Zweite, vollständig neugestaltete und erweiterte Auflage. Paul Paray, Berlin/Hamburg 1964, Abschnitt Wollfeinheitsklassierungen, S. 155–170.Autorenkollektiv: Textile Faserstoffe. Zweite, verbesserte Auflage. VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1967, S. 370–371.Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft (Hrsg.): Leistungsprüfung und Zuchtwertschätzung in der Tierzucht. 2. Vollständig überarbeitete Auflage. Dresden 2005.Handspinn-Forum, abgerufen am 26. September 2012. Die für Kammzüge verarbeiteten Wollen werden meist nur noch grob in drei Wollfeinheitsklassen eingeteilt: Merinowollen (16,5–24 µm), Crossbred-Wollen (Kreuzzuchtwollen, 24–33 µm) und Cheviot-Wollen (gröber als 33 µm).Anton Schenek: Naturfaser-Lexikon. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2001, ISBN 3-87150-638-9, S. 194.
Für Fasern aus anorganischen Stoffen (Glas, Metall) und aus synthetischen Polymeren wird die Kennzeichnung der Faserfeinheit über den Faserdurchmesser oder die Querschnittsfläche vor allem für den Einsatz in technischen Anwendungsgebieten ermittelt. Häufig ist bei diesen Fasertypen der Querschnitt kreisförmig oder sonstig regelmäßig gestaltet. Damit können im Bereich der Verstärkungsfasern bei Kunststoffverbundwerkstoffen weiterführende Festigkeitsberechnungen und andere mechanische Berechnungen durchgeführt werden.
Garndickenmessungen werden für die Charakterisierung der Garnfeinheit kaum eingesetzt, da sich Garne zu leicht verformen lassen und damit keine objektive Messung möglich wird. Trotzdem wurden in der Vergangenheit solche Verfahren entwickelt. Bei einer direkten Messung des Garndurchmessers wird ein Faden um einen Objektträger gewickelt, wobei mittels einer Vorrichtung ein Breitquetschen verhindert wird, und anschließend wird mit einem Okularmikrometer an drei Stellen vermessen. Bei einem weiteren Verfahren werden Fäden nebeneinander auf einen Stab gelegt und unter definierter Spannung bis zu einer markierten Breite aufgewickelt. Die Breite wird durch die Anzahl der Windungen dividiert, um die Garndicke zu erhalten. Ein indirektes Verfahren ermittelt den Garndurchmesser über das Volumen.Herbert Sommer, Friedrich Winkler (Hrsg.): Die Prüfung der Textilien. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/Göttingen 1960, S. 353. Mit opto-elektronischen und kapazitiven Verfahren kann eine kontinuierliche Überwachung der Ungleichmäßigkeit des Merkmals „Garndurchmesser“ über größere Garnlängen erfolgen.Ralf-Dieter Reumann (Hrsg.): Prüfverfahren in der Textil- und Bekleidungstechnik. Springer, 2000, ISBN 3-540-66147-6, ISBN 978-3-540-66147-4, S. 344–351. Mittels Wirbelstromsensoren werden innerhalb von Anlagen zur Garnherstellung mit kontinuierlicher Überwachung die Ungleichmäßigkeit der Dicken von Faserbändern überwacht, um über Regelkreise Einfluss auf die Steuerung von Streckwerken zu nehmen.Sensoren für Weg, Abstand und Position Abgerufen am 26. September 2012.
Feinheitsbestimmung durch Messung von Masse (Gewicht) und Länge – Nummerierungssysteme Masse und Gewicht zur Feinheitsbestimmung Bis zur gesetzlichen Einführung des Internationalen Einheitensystems (SI) in der Bundesrepublik Deutschland mit dem Gesetz über die Einheiten im Messwesen und die Zeitbestimmung (Einheiten- und Zeitgesetz, abgekürzt EinhZeitG) vom 2. Juli 1969 war es im Technischen Maßsystem üblich, das Gewicht als Maß für die Menge und das kg als zugehörige Mengeneinheit zu verwenden. Aus diesem Grund wurde in der Literatur und in Normwerken zur Feinheitsbestimmung von linienförmigen textilen Gebilden bis dahin fast ausnahmslos das Gewicht verwendet. Bei der Einführung des SI-Einheiten-Systems wurde ausschließlich auf dem physikalischen Einheitensystem aufgebaut, das das Kilogramm als Grundeinheit für die Masse festlegte. Das wurde bei Einführung abgeleiteter textiler Größen berücksichtigt. Da aber schon im Zuge der neuen Einheiten-Gesetzgebung mit der zählebigen Tradition der Alltagssprache (Angabe des Körper„gewichts“ noch in kg) und auch in manchen Zweigen der Technik gerechnet wurde, erlaubte die Ausführungsverordnung zum Gesetz über Einheiten im Messwesen vom 26. Juni 1970, dass die Einheiten des Gewichts als einer im geschäftlichen Verkehr bei der Angabe von Warenmengen benutzten Bezeichnung für die Masse die Masseeinheiten sind.BGBl. I, Nr. 62 vom 30. Juni 1970, Ausführungsverordnung zum Gesetz über Einheiten im Messwesen § 7 (4), S. 983. Ebenso weist die DIN 60 910: Textile Faserstoffe, Allgemeine Feinheitsbezeichnungen, Ausgabe Dezember 1985 darauf hin, dass die Feinheit (längenbezogene Masse) von Fasern und Garnen als Quotient aus dem Gewicht in einer gesetzlichen Einheit der Masse und der Länge in km angegeben werden soll. Die DIN 1305: Masse, Wägewert, Kraft, Gewichtskraft, Gewicht, Last; Begriffe, Ausgabe Januar 1988 verweist darauf. Ausgehend davon wird in der neueren textilen Fachliteratur zur Prüfung von Textilien das Gewicht zur Berechnung der Feinheit eingesetzt.Ralf-Dieter Reumann (Hrsg.): Prüfverfahren in der Textil- und Bekleidungstechnik. Springer Verlag, 2000, ISBN 3-540-66147-6, ISBN 978-3-540-66147-4, S. 163, S. 251. Dieser allgemeine Sprachgebrauch in diesem speziellen Anwendungsgebiet des Prüf- und Messwesens ist der Grund, dass neben der Längennummerierung der Begriff der Gewichtsnummerierung und nicht Massenummerierung verwendet wird. Die Anwendung beider Begriffe sollte deshalb im Bereich der Bestimmung und praktischen Anwendung der Feinheit von linienförmigen textilen Gebilden akzeptiert werden.
Historische Entwicklung der Feinheitsnummerierung Aufgrund der sehr regionalen und länderspezifischen Entwicklung des Textilhandwerkes und der Textilindustrie und des damit verbundenen Handels haben sich im Laufe von hunderten Jahren unterschiedliche Systeme zur Kennzeichnung der Faser- und Garnfeinheit herausgebildet, da sich die Maße für Länge und Gewicht sehr oft länderspezifisch und regional entwickelt haben. Für die unterschiedlichen Faser- und Garnarten wurden und werden noch unterschiedliche Nummerierungssysteme angewendet.