Faserdicke und -gewicht von Kunststoffrasenfasern

Von H.J. Kolitzus

Faserdicke und -gewicht von Kunststoffrasenfasern

Zur Bestimmung der maximalen Dicke steht kein genormtes Verfahren zur Verfügung. Weder die FIFA noch EN 15330-1 gehen auf diese Frage ein. Zweckmässig, üblich und ausreichend ist die Bestimmung der Dicke mit der Mikrometerschraube (Abb. 1). Hierbei werden geformte Fasern (C- oder Sichelform) vorsichtig flach gedrückt. Die Messgenauigkeit liegt bei 0.001mm. Bei Faserformen mit Noppen/Nasen auf beiden Seiten der Faser (Abb. 2) ist besondere Vorsicht geboten, damit die Faser nicht gequetscht und damit ein falsches Ergebnis erzielt wird.
Die mittlere Faserdicke wird nach DIN SPEC 18035-7 bestimmt. Dazu muss der Faserquerschnitt mind. im Massstab 1:100 mikroskopisch erfasst und dann an 100 Querschnitten optisch vermessen werden. Der Mittelwert dieser Messungen ergibt die mittlere Faserdicke. Wenn man einmal davon absieht, dass die Durchführung von 100 Messungen auf einer Faserbreite von 1.0 bis 1.5mm keinen Sinn macht, erhält man aber doch einen wohldefinierten Wert, der nach einer allgemein zugänglichen Vorschrift ermittelt werden kann.
Die Frage ist nun, was diese Bestimmung für die Performance der Rasenfaser bedeutet. Wenn man den Sportrasen-Markt beobachtet, scheint die Faserdicke sehr wichtig zu sein, denn die Hersteller überbieten sich mit den Dickenangaben: von ursprünglich 0.100mm sind die Werte auf heute 0.360mm angestiegen. Dabei ist die Breite der einzelnen Polfasern bei 1.0 bis 1.5mm geblieben. Aus technischer Sicht hat die Vergrösserung der Faserdicke zur Folge, dass die Faser biegesteifer wird. Das wirkt sich auf die Abrasivität der Polschicht auf der Haut der Spieler aus: je steifer die Fasern, um so rauher der Belag. Das wird aber bei der Bewerbung der Polfaser-Eigenschaften ausser Acht gelassen. Vielmehr wird behauptet, dass die dickeren Fasern ein besseres Stehvermögen aufweisen und weniger zum Splitten neigen. Das mag für eine besimmte Zeit nach der Herstellung des Kunststoffrasenbelages zutreffen. Aber es kommt eigentlich nicht auf die maximale Dicke an, sondern auf die Verteilung der Dicke über den Querschnitt (technisch gesprochen: auf das Widerstandsmoment des Querschnitts). Häufig erstreckt sich die erhöhte Dicke nur auf eine verdickte Ader, nicht auf die gesamte Breite der Polfasern. Die Fähigkeit der Faser jedoch, über einen langen Zeitraum trotz UV-Einstrahlung und mechanischer Beanspruchung eine gewisse Spannung zu behalten, so dass die Polschicht ein rasen-ähnliches Aussehen behält, ist eine Frage der Zusammensetzung der Fasern: der Polyolefin-Typ und die Additive.
Unter diesem Aspekt ist verständlich, warum es die Hersteller mit der Angabe der Faserdicke nicht so genau nehmen (wegen des Fehlens einer verbindlichen Vorschrift zur Bestimmung der Dicke, kann man sich leicht herausreden). Als konkretes Beispiel wurde eine Faser mit einer Produkt-Spezifikation 0.300 mm geprüft. Tatsächlich wurde aber eine maximale Dicke von 0.260mm festgestellt. Die Diskrepanz ist darauf zurückzuführen, dass der Hersteller die Dicke nicht mit dem Mikrometer bestimmt hat, sondern den Faser-Querschnitt mitsamt seiner Krümmung gewertet hat. Dieses Vorgehen ist natürlich grenzwertig.
In der Textilindustrie wird in der Regel nicht die Faserdicke zur Charakterisierung von Fasern verwendet, sondern das Gewicht der Fasern pro 10'000m. Die Masszahl heisst [dtex = g/10'000m]. Die Angabe des dtex-Wertes bezieht sich eigentlich auf Einzelfasern. Bei der Kunststoffrasenherstellung wird jedoch das Gewicht aller Fasern einer Noppe angeben: d.h. das eigentliche Fasergewicht wird mit 6 bzw. 8 (Anzahl der Einzelfasern einer Noppe) multipliziert. Der dtex-Wert hat keine Performance-Bedeutung, lediglich eine beschreibende Funktion.
Wichtig für die Beurteilung der Dichte der Polschicht und damit der angebotenen/gelieferten "Rasenmenge" ist das Polschichtgewicht in [g/m2] / Faserlänge. Das Polschichtgewicht darf nicht mit dem Poleinsatzgewicht verwechselt werden., Während die erste Grösse nur die Fasern oberhalb des Grundgewebes beinhaltet, bezeichnet das Poleinsatzgewicht die Gesamt-Polfasermenge, also auch den Teil der Fasern, der unter dem Grundgewebe durchläuft (also mit der Performance der Polschicht nichts zu tun haben).

Foto: fotolia.de//Fotograf:Gerhardt Seybert

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