Zugprüfungen an menschlichen Haaren werden von Herstellern von Haarpflegeprodukten wie z.B. Shampoos, Haarfärbemitteln oder Gels häufig durchgeführt. Die Charakterisierung der Festigkeit des Haars ist für die Hersteller solcher Produkte wichtig, damit sie feststellen können, ob das Haar durch ihre Produkte gefestigt oder geschwächt wird. Ähnlich wie die Prüfung einzelner Textilfasern beinhaltet auch die Zugprüfung von Haaren spezielle Herausforderungen. Haare sind normalerweise sehr fein und oft auch nicht so lang, dass ein Spannzeug für Fasern und Garne eingesetzt werden kann. Außerdem sind die Eigenschaften von Haaren meist sehr uneinheitlich, so dass große Losgrößen geprüft werden müssen.
An uns wurde die Anfrage gerichtet, ein System zu entwickeln, mit dem unterschiedliche Haarproben geprüft werden konnten. In diesem speziellen Fall wollte der Hersteller Prüfungen an unbehandelten menschlichen Haaren durchführen. Zu einem späteren Zeitpunkt sollten dann auf dieser Ausrüstung Haare vor und nach der Behandlung mit den verschiedenen Haarpflegeprodukten des Unternehmens geprüft werden, um festzustellen, ob sich die Festigkeit des Haars verändert hat.
Haare können als Einzelstrang oder in mehreren Strängen geprüft werden. Bei der Prüfung von mehreren Strängen empfehlen wir, die Proben so vorzubereiten, dass die einzelnen Haare miteinander verklebt werden. Für die Vorbereitung der Proben kann Klebstoff oder Wachs oder ein anderes Material verwendet werden.
Bei dieser Anwendung wurden einzelne Haarstränge untersucht. Dafür konnten wir eine geeignete Prüfkonfiguration mit einem pneumatischen, seitlich wirkenden Spannzeug mit einer Nennkraft von 250 N entwickeln. Das Spannzeug war mit gummibeschichteten, 25x25 mm großen Klemmbackeneinsätzen ausgestattet, die benötigt wurden, um ein Versagen der Probe an den Klemmbackeneinsätzen zu verhindern. Abdeckband mit einer Länge von ca. 50 mm wurde gefaltet und als Haltelasche an beide Ende der Proben geklebt (diese Laschen vereinfachen die Handhabung und das Einspannen der Proben im Spannzeug). Außerdem sorgte das Band für eine zusätzliche Dämpfung und trug damit dazu bei, ein Versagen der Proben in den Klemmbackeneinsätzen zu vermeiden). Die Prüfung erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 25 mm/min und einer Datenerfassungsrate von 100 Hz.
Für die Prüfung von Haaren eignet sich unsere elektromechanische Prüfmaschine 3300 oder 5500. In Verbindung mit einer Maschine der Serie 3300 kann unser TouchPanel eingesetzt werden, wenn die Kraft oder Dehnung am Maximum und Minimum gemessen werden sollen, oder wenn Kraft und Dehnung beim Bruch der Probe gemessen werden. Beim Einsatz des TouchPanel ist ein PC nicht erforderlich. Anstelle des TouchPanels kann auch die Bluehill®-Software verwendet werden. Diese Materialprüfsoftware eignet sich für den Einsatz an Prüfmaschinen der Serie 3300 und 5500.