Klausur Faserstoffe 1-2

Transkript

1 Matrikelnr.: 1/9 Dauer: 120 Minuten Punkte: 120 Klausur Faserstoffe 1-2

2 Matrikelnr.: 2/9 0 Allgemeines (5 Punkte) 0.1 Preise und Mengen (3 Punkte) Nennen Sie die den ungefähren Preis in /kg für die folgenden Faserstoffe: Baumwolle: Wolle: Seide: Polyester: /kg /kg /kg /kg Nennen Sie 2 Gründe, warum der Weltbedarf an Faserstoffen nicht alleine durch nachwachsende Naturfasern gedeckt werden kann. (1 Punkt) 0.2 Funktion Nennen Sie die biologische Funktion von Woll-, Kenaf-, Kapok- und Sisalfasern.

3 Matrikelnr.: 3/9 1 Naturfasern (57 Punkte) 1.1 Baumwolle (19 Punkte) In welchen Klimazonen gedeihen Baumwollpflanzen? (1 Punkt) Welche weitere Voraussetzung muss gegeben sein, um Baumwolle wirtschaftlich anbauen zu können? (0,5 Punkte) Warum werden in den meisten Erzeugerländern nur einjährige Sorten angebaut? (0,5 Punkte) Skizzieren Sie das Dicken- und Längen-Wachstum der Baumwollfasern über die Zeit. Begründen Sie damit, warum es in der Weiterverarbeitung zu Problemen kommen kann, wenn reife und unreife Fasern gemischt werden. (2,5 Punkte) Was versteht man unter der Upper Mean Half Length? Warum ist diese Kenngröße für die Weiterverarbeitung von Baumwolle wichtig? (1 Punkt) Wo wird Mako-Baumwolle angebaut und warum ist sie so wertvoll? Nennen Sie 2 Gründe Warum wird nicht überall auf der Welt Mako-Baumwolle angebaut? (0,5 Punkte) Erläutern Sie stichwortartig die Wirkungsweise des Bt-Toxins. Nennen Sie 2 Gründe, warum sein großflächiger Einsatz problematisch sein kann. (4 Punkte) Erläutern Sie stichwortartig und mit Skizzen 2 Möglichkeiten des Resistenzmanagements. (3 Punkte) Was versteht man unter Futures und Optionen? Nennen Sie 4 Möglichkeiten der indirekten Subventionierung des Baumwollanbaus. 1.2 Bastfasern (13 Punkte) Skizzieren Sie den Querschnitt eines Flachsstängels und zeichnen Sie ein, wo die Fasern liegen. (3 Punkte) Warum variiert die Weltproduktion von Flachs erheblich mehr als die von z. B. Hanf? (1 Punkt) Nennen Sie 2 typische Produkte aus Flachsfasern und wodurch sich Flachs für diese besonders eignen tut.

4 Matrikelnr.: 4/ Was versteht man unter Zweihäusigkeit bei Hanf und warum ist dies u. U. problematisch? (1 Punkt) Welches Ereignis löste 1861 in Deutschland den Bau von Jutespinnereien aus? (0,5 Punkte) Warum stellten viele Jutebetriebe kurze Zeit später ihren Betrieb wieder ein? (0,5 Punkte) Erläutern Sie kurz die wichtigsten Produktionsschritte bei der Ramiegewinnung. (5 Punkte) 1.3 Hartfasern (1 Punkt) Warum werden Schiffstaue oft aus Sisal hergestellt? (0,5 Punkte) Aus welchem Teil der Pflanze werden Bananenfasern gewonnen? (0,5 Punkte) 1.4 Wolle (12 Punkte) Nennen Sie 4 wichtige Schafrassen und geben Sie ein Land an, wo die entsprechende Rasse besonders häufig gezüchtet wird. (4 Punkte) Was hat die Immobilienkrise in den USA mit der sinkenden Anzahl von Schafen in Neuseeland zu tun? (1 Punkt) Sie erben ein großes Stück Land in Südaustralien. Gleichzeitig gewinnen Sie im Lotto ein Herde Lincoln-Schafe. Warum ist es keine gute Idee, diese Herde zur Wollgewinnung nach Australien zu transportieren? Nennen Sie 2 Gründe Warum besitzt feine Wolle in der Regel ein kleineres Rendement als gröbere Wolle? (1 Punkt) Skizzieren Sie ein Schaf von oben und kennzeichnen Sie die Bereiche guter Vliesqualität. (4 Punkte) 1.5 Feine Tierhaare (1 Punkte) Warum sind die Haare des Vikunjas im Vergleich zu feiner Schafwolle so teuer? (0,5 Punkte) Was ist das besondere an Kaschmirwolle? (0,5 Punkte) 1.6 Seide (5,5 Punkte) Nennen Sie 3 Tiere, die wo Seide produzieren. (1,5 Punkte) Skizzieren Sie eine Maschine zur Seidengewinnung vom Kokon bis zur Aufwicklung des Fadens und erläutern Sie das Verfahren stichwortartig. (4 Punkte) 1.7 Asbest (6,5 Punkte) Was bedeutet der Name Asbest ursprünglich? (0,5 Punkte)

5 Matrikelnr.: 5/ Erläutern Sie stichwortartig und mit einer einfachen Skizze den Untertageabbau von Asbest. (3 Punkte) Was versteht man unter Asbestose? (1 Punkt) Nennen Sie 2 Ersatzstoffe für Asbest und die Anwendung, bei der sie Asbest ersetzen.

6 Matrikelnr.: 6/9 2 Chemiefasern (57 Punkte) 2.1 Regeneratfasern (2,5 Punkte) Erläutern Sie, wie sich die Eigenschaften der Cellulosefasern in Abhängigkeit von der Reifezeit ändern Was bedeutet ein γ-wert von 60? (0,5 Punkte) 2.2 Verfahren (5,5 Punkte) Mit welchem Additiv wird der Mattierungsgrad üblicherweise eingestellt? Nennen Sie 3 typische Mattierungsgrade Wozu werden statische Mischer eingesetzt? Erläutern Sie mit einer einfachen Skizze ihre Funktionsweise. (2,5 Punkte) Wo wird die Avivage normalerweise aufgebracht? Begründen Sie Ihre Antwort. (1 Punkt) 2.3 Schmelzspinnen (13 Punkte) Nennen Sie die beiden Möglichkeiten der Polymerfiltration. Erläutern Sie kurz die jeweiligen Vor- und Nachteile (3 Punkte) Skizzieren Sie eine Maschine bzw. Anlage zur Herstellung von Stapelfasern aus Polyester, benennen Sie 6 wichtige Komponenten und nennen Sie Ihre jeweilige Funktion. (10 Punkte) 2.4 Lösungsspinnen (8 Punkte) Skizzieren Sie das Nassspinnverfahren von der Spinndüse bis zur Aufwicklung, benennen Sie alle wesentlichen Bauteile und beschreiben Sie kurz ihre Funktion. (6 Punkte) Warum ist die Konzentration des Polymers in der Spinnlösung beim Nassspinnen meist geringer als beim Trockenspinnen? (1 Punkt) Durch welche Maßnahme wird der geringe Durchsatz von Nassspinndüsen bei der Herstellung von Stapelfasern kompensiert, um das Verfahren dennoch wirtschaftlich zu machen? (1 Punkt) 2.5 Verstrecken (6 Punkte) Erläutern Sie mit Hilfe schematischer Kraft-Dehnungs-Diagramme in Stichworten drei typische Verläufe der Streckkraft in Abhängigkeit von der Dehnung. (3 Punkte) Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf der Garnfestigkeit über dem Verstreckverhältnis. Begründen Sie kurz den Verlauf. (3 Punkte)

7 Matrikelnr.: 7/9 2.6 Nachbehandlung (8 Punkte) Erläutern Sie stichwortartig und mit einer beschrifteten Skizze das Falschdralltexturierverfahren. (6 Punkte) Warum wurde das Falschdralltexturierverfahren bisher nicht in einen Spinnprozess integriert? 2.7 Kontiprozesse (1 Punkt) Welche beiden technologischen Schwierigkeiten müssen bei der Zusammenlegung von Prozessstufen gelöst werden?(1 Punkt) 2.8 Bikomponentengarne (3 Punkte) Skizzieren Sie 3 Möglichkeiten des Querschnitts von Bikomponentengarnen und benennen Sie sie. (3 Punkte) 2.9 Anlagenauslegung (10 Punkte) Die Kapazität einer Anlage zur Herstellung von Polyamid 6-Filamentgarnen soll 50 t/d betragen. Damit sollen POY-Garne mit einer Feinheit von 50 f 34 hergestellt werden. Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt 3200 m/min und es werden 6fach-Wickler eingesetzt. Die Spinnbalkenteilung ist ebenfalls 6fach. Der Nutzeffekt der Anlage soll bei 85 % liegen. Die Dichte von Polyamid beträgt 1,36 g/cm 3 (fest) bzw. 1,2 g/cm 3 (flüssig). Der Hülseninnendurchmesser beträgt 90 mm, der maximale Spulenaußendurchmesser 400 mm und die Spulenbreite 200 mm Wie groß ist der Durchsatz je Düse in g/min? Bestimmen Sie die benötigte Anzahl Wickler. (3 Punkte) Wie groß ist die Spulenlauflänge in km? (3 Punkte) Nach welcher Zeit müssen die Spulen gewechselt werden?

8 Matrikelnr.: 8/9 Durchsatz pro Faden [g/min] 110 1: PA6 50 PES 1:3 PA6.6 PA6 1:2 PES PA Spulgeschwindigkeit [m/min] Restverstreckung (Verstreckfaktor)

9 Matrikelnr.: 9/9 Auswertung: Aufgabe Max. Punkte Erreichte Punkte , , , ,