Handschuhwissen: Schnittschutz erklärt

Bei einem Schnitt findet eine Belastung statt, die bei Überschreitung der Belastungsgrenze zu einer Zerteilung des Materials führt. Die Klinge drückt dabei die Moleküle eines Werkstoffs auseinander und zerteilt ihn. Davor laufen jedoch verschiedene Phasen ab.
 

Je schärfer die Klinge, desto höher ist die einwirkende Punktbelastung auf die einzelnen Moleküle.

Letztendlich ist jeder Schnitt ein Materialbruch, der bei Überdehnung der Molekülverbindungen zustande kommt. Dieser Punkt wird als Festigkeit bezeichnet, die pro Werkstoff und pro Belastungsart unterschiedliche ist.

Die Belastbarkeit der einzelnen Faser ist ausschlaggebend für den Schnittschutz und noch genauer die Zugbeanspruchung. In dem Moment, in dem die Klinge auf das Trägermaterial trifft, wird der Stoff eingedrückt, sodass einzelne Fasern in der Länge gedehnt werden.

Aus diesem Grund wird bei Schnittschutzfasern immer auf die Zugfestigkeit (z. B. in N/mm²) verwiesen!

Umso höher die Zugfestigkeit, desto stärker muss das Material gestreckt werden, bis die Klinge eindringen kann. Dabei ist die Dicke des Materials erst einmal nicht ausschlaggebend. Aber umso feiner das Garn gesponnen ist, desto mehr einzelne Faserstränge müssen zerteilt werden, bis der Handschuhstoff reißt. Ein einzelnes Garn ist deshalb nicht genauso belastbar wie ein Verbund mehrerer feiner, versponnener Garne derselben Stärke.

Beispielsweise bietet der Cygnocut Superflex mit einem dünneren Trägermaterial einen höheren Schnittschutz als der Cygnocut 11 mit einem dickeren Trägermaterial. Beide sind Schnittschutzhandschuhe, aber für unterschiedliche Anwendungen.

Die Zugfestigkeit hängt stark mit den physikalischen Anziehungskräften zusammen, die zwischen den Molekülen bestehen. Je mehr Moleküle vorhanden sind und je näher diese zusammenliegen, desto höher ist die Anziehungskraft. Je näher Moleküle zusammenliegen, desto unflexibler wird jedoch auch das Material, und die Biegefestigkeit kann zum Problem werden. Glasfaser beispielsweise hat eine gute Zugfestigkeit, ist aber eher spröde.

Die Anordnung und Zusammensetzung der Atome in der Faser ist also der wahre Kern des Schnittschutzes.

HPPE ist als Bestandteil von Schnittschutzmaterialien sehr beliebt. Die Anordnung der Moleküle des High-Performance-PolyEthylen unterscheiden sich von normalem Polyethylen. Bei HPPE sitzen die Moleküle linear in einer kristallinen Struktur von circa 85 % zusammen. Die ungeordneten Atome stellen mit 15 % die Gelenke der Faser dar, wodurch die Faser flexibel bleibt.

Es ist also nicht die Dichte des HPPE, die zur Schnittfestigkeit führt, sondern die Anziehungskraft zwischen den Molekülen, die zur hohen Zugfestigkeit beiträgt.