DE1435474A1 - Kraeuselgarn sowie Verfahren und Geraet zu seiner Erzeugung - Google Patents
Kraeuselgarn sowie Verfahren und Geraet zu seiner ErzeugungInfo
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Description
Die Erfindung zielt darauf at, die Erzeugung gekräuselter Eriüloaxadengarne,
insbesondere solcher dUb tai-riuupi&stischem Material,
wie Polyamid, Polyester, Polyvinyciilorio, Acrylnitril
und Cellulosetriacetat zu -verbessern. Solche Kräuselgarne, die
durch Zwirnen, Dampfbehandeln und Eichxzwirnen, durch Fulschzv-'irnen,
durch Stuff er-Box-KrJ.uu ein und au.rch Rancor aus ein
( edge crimping) gebildet werden, zeichnen sicx; im allgemeinen
durch ein hohes Mais an Zusaüjuenziehangsfähi^Keit vom gedehnten
Zustand heraus aus, wenn die Kräuselung, voll entv/ickelt ist,
was den aus solchen Garnen erstellten Erzeugnissen eine hohe Dichte, große Dehnbarkeit und feste Griffitoiveit verleiht, weshalb
sie sich vornehmlich für eine üewisae Art von Artikeln,
beispielsweise für Herrensoctcen, Dctmeiibtretohsxrü, pfe und 3aüerleidung
eignen.
Für manche andere Artikelarten, oeispielsweise far gestrickte
809808/0392
BAD
Oberkleidung, Unterwäsche und Webstoffe, einschließlich der
gewirkten oder gewebten Kleiderstoffe ist es dagegen erwünscht, daß die Erzeugnisse andere Eigenschaften haben, etwa eine geringe
Dichte aufweisen, etwas*flexibel sind, gute Drapiereigenschaften
und eine anziehende G-riffigkeit besitzen, weshalb die zuvor erwähnten Garne hier nicht so geeignet sind, und deshalb
werden solche Artikel vorzugsweise aus besonderen Garnen .erstellt, die beispielsweise unter den Warenzeichen Saaba, Grimp™
lene und Agilon "D" bekannt sind, bei deren Verwendung die Erzeugnisse
die gewünschten Eigenschaften erhalten. Diese Sondergarne erreichen die gewünschten Eigenschaften, nachdem sie durch
übliche Methoden des Zwirnkrauseins oder Randkräuseins gekräuselt worden sind, indem sie auf einer Arbeitsstufe einer Nachbehandlung
unterzogen werden, wobei das Kräuselgarn in solchem Maße gestreckt wird, daß es etwa zu einem geradlinigen Garn .
wird. Auf einer zweiten Stufe wird dann dem Garn die Möglichkeit gegeben, sich auf ein geringes vorbestimmtes Maß zusammenzuziehen.
Auf einer dritten Arbeitsstufe wird das Garn dann in seiner teilweise zusammengezogenen Form warm fixiert (heat setting).
Die erwünschten Eigenschaften, welche die in dieser Weise erstellten
Garne besitzen, sind folgende:
a) hohe Kräuselfrequenz, ■
b) niedrige Kräuselwellenamplitude, -
c) geringe Garnzusammenziehung, sobald die Kräuselung voll. :
entwickelt ist (was durch Wärme, Feuchtigkeit oder
beides herbeigeführt wird),
d) hohe effektive Fixiertemperatur. - .'■ " , u:
BADORiSlNAL
- -;·;-80980 8/03 9 2
Garne, die zumindest einige dieser erwünschten Eigenschaften aufweisen, werden durch die Erfindung in vorteilhafter Weise
erzeugt.
Die Erfindung besteht demzufolge in einem Verfahren zum Kräuseln eines Indiosgarnes in erster Linie aus thermoplastischen
Fäden und umfaßt in einander folgenden Stufen die Anwendung
einer ersten Molekularumwandlungsbehandlung, Beenden oder Verringern
dieser Behandlung und das Kräuseln des Garnes in Begleitung einer zweiten Moleinilarumwandlungsbehandlung, Dabei
wird das Garn zumindest teilweise in der molekular umgewandelten Form fixiert (setting). Es empfiehlt sich, beide Umwandlungsbehandlungen
in der gleichen Art zu halten, etwa so, daß beide thermischer Natur sind. Die beiden Umwandlungsbehandlungen
können 3®&oen auch voneinander abweichen, indem die eine Behandlung
thermischer und die andere Behandlung chemischer Art ist. Vorteilhafterweise wird das Verfahren kontinuierlich durchgeführt,
wobei das Garn den einzelnen Behandlungen nacheinander unterworfen wird· Hierzu wird es für jede Umwandlungsbehandlung
durch eine Molekularumwandlungszone und zwischen den beiden Umwandlungszonen
durch eine weitere Zone geführt.
Sofern das Garn thermisch behandelt wird, ist es ratsam, zwischen die Umwandlungeeonen eine Kühlzone zu schalten· Wird das
Garn chemieoh behandelt, dann empfiehlt es sich, das chemische
Agens zwischen den beiden Ümwandlungsbehandlungen zu entfernen.
Die «weite Umwandlungsbehandlung wird üblicherweise dann durch-
BAD
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• - 143SA74
•geführt, wenn sich das Garn in einem kräusel-verspanuten
(crimped-distorted) Zustand befindet, wobei das Kräuseln selbst günstigerweise durch PaIsanzwirnen herbeigeführt wird.
Vorteilhäfterweise wird die. zweite tJmwandiungsbehandlung durchgeführt,
bevor das Garn durch eine ITalschawirnvorriohtung gelaufen
ist, wobei das Zwirnen sswischen den beiden tJmwandlungsbehandlungen
gestoppt wird. Das Garn läuft unter vorbestimmter Spannung zur ersten Molelmlarumwandlungsbeliandlung, mit gleichfalls
vorbestimmter Spannung aur aweitsn Malefcularumwandlungsbehandlung
und unter ebenfalls festgelegter Spannung durch eine
zwischen den beiden 0mwandlungsZonen befindliche Zwisehe,nzone.
Besonders günstig ist es, wenn das Garn von einer Vorrätsstelle
abgezogen und mit einer ersten vor best inaat en Spannung durch eine
Molekularumwandlungszone geführt und anschließend mit einer
zweiten vorbestimmten Spannung durch eine weitere Molelculärumwändlungszone
geleitet und mit einer dritten vorbestimmten
Spannung durch eine Zwischen- und Zwirnstoppzone geführt wird, wobei es einem i'alsohzwirnverfahren Unterworfen und anschließend
auf einen Garnkörper aufgewickelt wird.
Das Verfahren kann an einem llaohgarn (Βφ^έτη),-M^i- einem unverformten
oder ungezwirnten thermoplastisohen Garn ausgeübt
weiden, unabhängig davon, ob das Garn einffidig oder mehrfädig*
Die Erfindung umfaßt ferner ein Gerät zur Durchführung des Kräu-
BAD ORSSJNÄi
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selverfahrens an einem Bndlosgarn, das vornehmlich aus thermoplastischen
fäden, besteht. Das Gerät besitzt Mittel zur i^räuselverformung
unter Durohführung einer Molekularumwandlungsbehandlung
und zeichnet sich duroh weitere Mittel aus, durch welche das laufende Garn einer Vorbehandlung unterworfen werden
kann, die aus eine* weiteren Molekularumwandlungsbehandlung
: besteht· Des Gerät umfaßt ferner Mittel zum führen des, Garnes
au einer ersten Behandlung durch Molekularumwandlungsmittel
und au einer »weiten Behandlung durch Holekularumwandlungsmittel
UQd Kräuselverformungsmittel und zu einer Zwisohenzone zwischen
den beiden ümwandlungemitt©In. Xn der Zwischenzone können die
Zwirnetoppmittel vorgesehen werden. Bei einer Geräteart ist
eine einzige $ype von Umsrandlungsifiitteln vorgesehen, die etwa
in Heizvorrichtungen bestehen. Be:jk einer anderen Ausführungaform
eiodi awei Arten IJiBsranÄlungeJsittel vorhanden, beispielsweise
eine Heizvorrichtung und ch*misahej Agenzien* Üblicher»
' weiseMtrjl di<
Zwieohensone al« K^lhie.one ausgebildet. Die
Mittel aujr Herbeiführung 4er ersten Molekularumwandlung können
von einem; ohemisch quellenden Agens gebildet werden, das dann
in der Zndechenacme entfernt wirdI Die Zwirnstoppmittel körnen
von eine;; Spannung anwendenden ?o?richtung und Klemmrollen gebildet w'ejtfllinV-- '
!■■■:■'■ '' ■■■ ■■ . ;
> Die Heizvorriohtungen köpnen nacÄ« einer der folgenden Arten
wirksam seint
a) über beheizte Flächen zur Kontaktberührung mit dem Garn,
b) über wärmestrahlende Element§,
c) duroh Konvektion,
BAD 8Q9808/0392
- 16 -
143S474
ά) über Mittel zum Eintauchen und dielektrisch, wirkende Mittel.
Die.Kühlzone kann mittels einer der nachfolgend angegebenett Maßnahmen
gebildet werden: '
a) Entfernen des Garnes aus der Wärmezone,
b) Einführung von kalten Gasen,
o) Einführung von kalten flüssigkeiten» ·
d) Anordnung kalter flächen zwischen den Heizvorrichtungen.
Sofern chemische Mittel verwendet werden, wird das chemischef
ütgens durch Spülen mit Wasser und Verdampfen entfernt. ;
Bas Gerät umfaßt ferner eine FaIs^zwirnvorrichtung und Mittel
zum Führen des Garnes durch die MolekularumwandlungsÄittel und
duroh eine weitere Zone sowie durch Garnstoppmittel und durfte
v/eitere Molekularumwandlungsmittel sowie duröh die lalschzwimvorrichtung
und von hier aum Garnaufnahmekörper.
Die Erfindung besteht ferner in einem gekräuseltes G^webeviel-fädenendlosgarn,
bei welchem die Endlosfäden aus synthetischssi
^thermoplastischem Material bestehen» wenn der 0arE-B»gUS«!£«<Wert
zv^ischen 100° und 130° O5 die Kraus el Steifheit zwischen
5 io und 20 fa beträgt und von der gesamten
bei BelastungsvennindeiTing von 1 Gramm pro Denier auf 0
pro Denier 20 $ zumindest im Bereich der
τοπ GyOQlS Gramm pro Beniei' auf 0 Gramm pro Boiler 3.i@g
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfin&usg werden - in eier 'aaefe-
803808/03S2 bad
stehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, die einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gerätes veranschaulichen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform,
Fig. 2 eine weitere Ausführungeform,
Fig. 3 eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Gerätes,
Fig. 4 eine weitere Abwandlungsform, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform,
Fig. 6 eine weitere Abwandlung,
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Maschine mit der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Maschine nach Fig. 7, Fig. 9 ein Sohaubild, auf welchem die prozentuale
Garnzusammenziehung als Funktion der Belastung eines erfindungsgemäß erstellten Garnes dargestellt
ist.
Bei allen auf der Zeichnung dargestellten Einrichtungen läuft Garn in seinem Rohzustand (flat state), d.h. im wesentlichen
unverformt oder ungezwirnt, ein größeres Wegstück von einer
Lieferstelle aus durch eine Molekularumwandlungszone, die in
diesem Fall als Wärmezone ausgebildet ist« Es durchläuft dann
eine weitere Zone, die als Kühlzone wirksam ist, und eine zweite Molekularumwandlungszone, die wiederum als Wärmezone ausgelegt
ist. Es gelangt dann über eine Falschzwirnvorrichtung zu einem Aufwickelgarnkörper, wobei Vorkehrungen getroffen sind, daß die
Falschdrehung, die das Garn bei seiner zweiten Wärmebehandlung ,
BAD OBISINAL
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, — ο — . .
aufweist, nicht zurück zu dem Garn auf der ersten Wärmebehandlungsstufe
gelangt. . .
Im einzelnen bezeichnen auf jeder Zeichnungsfigur F einen Garnkörper
für Rohgarn (flat yarn)., Y das Garn, A Rollen, die das Garn in die Wärme- und Zwirnzonen fördern, T eine Zwirnstöpp-
und Spannvorrichtung, H Heizvorrichtungen, S eine FalBohewirnspindel,
G Führungsrollen, B Abziehrollen, die dae Garn aus den Wärme- und Zwirnzonen übernehmen und 3? einen Garnaufnahmekörper.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird das Garn Y vom Garnkörper
F mit Rohgarn durch die Förderrollen A abgezogen, so daß' es aufwärts durch die Heizvorrichtung H läuft. Beim Verlassen der
Heizvorrichtung H passiert ,das Garn Y eine Anzahl Führungen &t
Gl und G2, um dann zur Zwirnstopp- und Spannvorrichtung 2? zu
gelangen. Während dieser Zeit wird das Garn auf die limgebungs-
temperatur oder doch auf einen Wert gekühlt, der in der Hähe der
Umgebungstemperatur liegt. Von der Zwirnstopp- und Spannvorrichtung T aus läuft das Garn erneut aufwärts durch die Heizvorrioh-'
tung H und anschließend über eine Führung G 3 und die Fälschzwirnspindel
S sowie die Abziehrollen B nach dem Garnauftiahme-.
körper £♦ Auf dem lauf von der Zwirnstopp- und Spannvorrichtung
T nach detf-Abziehroll.en B wird die FaIachzwifaüng" bewirkt und
entfernt. *
Bei der Ausführung nach Fig. 2 «läuft das Garn Y von der Rohgarn- /
vorratsspule F anfänglich durch eine Zwirnstopp- und Spannvor-
BAD L
809808/0392
richtung T und anschließend aufwärts durch die Heizvorrichtung
H. Sodann läuft das Garn über die Führungen G-, Gl, G2 nach den
Förderrollen A und wird in der hierzu benötigten Zeit auf die Umgebungstemperatur oder eine Temperatur gekühlt, die in der
Sähe der Umgebungstemperatur liegt. Von den Förderrollen A aus
läuft das Garn wieder nach oben durch das Heizgerät H und ansohlieöend
durch die Falschzwirnspindel S und die Abziehrollen B nach dem Garnaufnahmekörper P.
Bei der Ausführung nach !ig. 3 werden zwei Förderrollen A und
Al verwendet, wobei das Garn zunächst die lörderrollen A und
anschließend die Heizvorrichtung H und die Führungen G3 und Gl sowie die förderrollen Al der Kühlstufe durchläuft. Yon den
lörderollen Al läuft das Garn wiederum aufwärts durch die Heizvorrichtung
H und nach der Falschawirnspindel S, um von den Abziehroilen B und dem Garnaufnahmekörper P übernommen zu wer-
i
den.
den.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 läuft das Garn Y von der Eohgarnvorr4teapule
F über die Rollen A, durch die Heizvorrichtung
H und darin über die Führungen Gl, G4 nach den Abziehrollen B,
wobei die1 lalsohzwirnspindel 3 an ihrer einen Seite umgangen
wird. Y04 den Abziehrollen B kehrt das Garn nach unten zurück,
indem es die Falschzwirnspindel S auf ihrer anderen Seite umgeht. Über die Führungen G5 und G6 passiert es erneut die Förderrollen
A, um dann wieder aufwärts durch die Heizvorrichtung H nach den Abziehrollen B und dann nach dem Garnaufnahmekörper P
zu gelangen. Während das Garn von der Heizvorrichtung H über die Führungen Gl, G4, G5 und G6 zurück nach den Förderrollen A
809808/0392 BAD ORIQINAL
,-1Q-
lauft, wird das Garn wie zuvor gekühlt.
Bei der Ausführung nach Pig. 5 läuft das Garn Y über die
Förderrollen A und die Führungen G2, G1 zunächst außenseitig
der Heizvorrichtung H nach oben und dann durch die Heizvorrichtung H hindurch nach unten und aus dieser heraus, um zu
der Zwirnstopp- und Spannvorrichtung T zu gelangen. Von hier läuft das Garn erneut nach oben durch die Heizvorrichtung H
und dann über die Falschzwirnspindel S nach den Abziehrollen B und von hier zum Garnaufnahmekörper P. Das Kühlen des Garnes
erfolgt in der Zeitspanne, die das Garn vom Austritt der Heiz- . vorrichtung nach dem ersten Durchlaufen bis zum Wiedereintritt· .
in die Heizvorrichtung H benötigt, und zwar von der Stell« ab;,
da- das Garn von der Heizvorrichtung H über die Zwirnstopp- und ■
Spannvorrichtung T und zurück zur Heizvorrichtung H läuft.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 werden zwei voneinander getrennte Heizvorrichtungen H und H1 verwendet. Das Garn Y läuft von der
Rohgarnvorratsspule F über die Förderrollen A nach oben durchs ...
die erste Heizvorrichtung H. Von hier aus läuft das Garn weiter nach oben durch eine Zwirnstopp- und Spannvorrichtung T nach der
zweiten Heiavorrichtung H1, die es nach oben durchwandert, um
über die Falschzwirnspindel S und die Äbziehrollen B zu.dem
Garnaufnahmekörper P zu gelangen. Die Kühlstufe ist dort eingeschaltet,
wo das Garn von der ersten Heizvorrichtung H über die
Zwirnstopjj- und Spannvorrichtung T nach der zweiten Heizvorrichtung
H1 läuft. Die. Förderroxlen A und die Zwirnstopp- und
Spannvorrichtung T können gegeneinander ausgetauscht weruen.
BAD ORDINAL 80980 8/039 2
Bei der einen oder anderen Ausführungsform kann die Zwirnstopp- und Spannvorrichtung T eingespart und durch Garnförderrollen
ersetzt werden. Der prozentuale Unterschied in der Fördermenge des Garnes durch die verschiedenen benutzten Rollen kann so
geändert werden, daß er geeigneten Anforderungen genügt. Beispielsweise wurden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten,
wenn eine Rohgarn-Überförderung von 3 "bis 5$ und eine 1 bis
3/oige MinderfJrderung des gedrehten Garnes bei einer 3 bis
5#igen Mehraufnahme vorlag.
Den erfindungsgemäßen Anforderungen wird bei allen Ausfilhrungsformen
dadurch genügt, daß das Garn Y zunächst erwärmt wird, um es im Rohzustand molekular umzuwandeln. Es wird dann nochmals
im gekräuselten Zustand erwärmt, in den es durch die Falsohzwirnspindel gebracht worden ist, wobei eine Zwisohenzone
vorgesehen wird, auf welcher die erste Behandlung unterbrochen oder verringert und das Garn zumindest teilweise in
der umgewandelten Molekularform fixiert (set) wird.
Diese Beispiele sind vertretend für die verschiedensten Wege, auf welchen die Erfindung in einem kontinuierlichen Verfahren
ausgeführt werden kann. Anderseits kann das Verfahren aber auch in einzelnen Stufen durchgeführt werden, so daß die erste vorgeschriebene
Wärmebehandlung bei irgendeiner der verschiedenen Ausführungsverfahren in einem Arbeitsgang oder"auf einer'Maschine
erfolgen kann und das so behandelte Garn in einer getrennten und anschließenden Behandlung, die in einer anderen
Maschine durchgeführt werden kann, irgendeiner Krauselbehand-
BAD ORIQINAL 809808/0392
lung unterworfen wird.
Es sei herausgestellt, daß die Falschzwirnspindel S stellvertretend
für die Garnverformungsvorrichtung irgendeines KräuselsystenLB
ist, also auch des Edge· "beim Randkräuseln und des Stuffer Box beim Stuffer-Böx-Kräuseln. Nachfolgend werden Beispiele
für andere Wege zum Behandeln dee' Garnes mit Wärme auf zwei Stufen angegeben*
1. Erwärmen des Rohgarnes durch Dampferwärmung und Falsch-•
zwirnung bei trockener Wärme.
2. Erwärmen des Rohgarnes und Falschzwirnung mit Wärme, die Trockenwärme an zwei entfernten Stellen verwendet (Pig* 6).
3. Erwärmen des Rohgarnes und Falschzwirnung mit Erwärmen an '
einer einzigen Stelle unter "Verwendung von Trockenwärme (Mg. 1 bis 5). ·
Es sei ferner erwähnt, daß von der Wärme abweichende, nichtgezeigte
Mittel ebenfalls verwendet werden können, um eine äquivalente Molekularumwandlung des Garnes zu erreichen. Dies kann
beispielsweise durch Quellen des Rohgarnes durch Einweichen "
in Phenol oder Alkohol und Falschzwirnen unter Verwendung von Jrockenwärme geschehen.
Des weiteren können neben den thermoplastis.chen Garnen auch
andere Garne, beispielsweise Cellulosegarnenach den hier be»*
schriebenen Verfahren behandelt werden, um sie im Bedarfsfall
in geeigneter Weise umzuwandeln, beispielsweise durch Anwendung eines chemischen Verfahrens, das für das öarn geeignet ist.
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- 13 - · ■
Ea β ei ferner vermerkt, daß unabhängig davon, ob "bei der
ersten molekularen Umwandlung chemische oder thermische Maßnahmen
angewendet wurden, auf der zweiten Umwandlungastufe,
auf weloaer das Garn also dem Kräuaelprozeß unterworfen wird,
sowohl thermische als auoh chemiache Maßnahmen anwendbar sind. Die Wärmebehandlung des Garnes sowohl in seinem rohen (flat)
Zu»tand ale auch in seiner gekräuselten Form kann Über,direkten
Kontakt mit einer Wärmequelle erfolgen. Sie kann aber auch durch Strahlung oder Konvektion erzielt werden. Auch ist Tauchen in
geeignete flüssigkeit oder geeignetes Gas möglich. Schließlich können auoh dielektrisohe Mittel oder kurzum beliebige andere
Bjrwärmungßverfahren angewendet werden. Das nach der ersten
Wärmebehandlung erfolgende Kühlen läßt sich durch das Entfernen des Garnes aua der Wärmezone oder;durch Einführen von kühlen
Gasen und JPlüasigkeiten oder duron Kühlflächen zwischen den
beiden Heiavorriehtungen erzielen^ Sie chemiache Umwandlung
'.'dee Garnele sowohl in seinem Eohzustand als auoh in seinem
■ i ■ '
Kräuselzüstand kann durch ein geeignetes quellendes Agens erreioht
werden· Daa quellende Agenö läßt sich nach Beendigung
der ersten Behandlung durch Spülen mit Wasser oder Verdampfen entfernend Die Zwirnstoppmittel können von Klemmrollen oder
auch durqh geeignete Anordnung von Kontaktflächen, wie sie bei
ί
vielen Spannvorrichtungen vorhanden sind, gebildet werden.
vielen Spannvorrichtungen vorhanden sind, gebildet werden.
In der Erläuterung einiger Ergebnisse, die zu Versuchen mit Polyamid- und Polyestergarnen gehören und später im einzelnen
beschrieben werden, wird der Begriff B.S.S.T.-Wert der Garne
benutzt (equivalent steam setting temperature), der definiert
BAD ORteiNAL
809808/0392
werden kann als die Temperatur gesättigten Dampfes, die aufgewendet
werden muß, bevor das Garn anfängt zu schwinden^ er ist also ein Maß für die effektive Wärmebehandlung, der ein
Garn unterzogen worden ist.
Es sei hier erläutert, daß das Studium des Phänomens der
Wärmefixierung (heat setting) "bei Nylon 66t Nylon 6 und ■
»Tarylene"-Garneη und Stoffen zu einer Bestschrumpfungs-Versuehstechnik
geführt hat, durch welche der E.3.S.QJ.-Wert irgendeiner
dieser Garne bestimmbar igt.
Beim Kräuseln thermoplastischer Garne der vorerwähnten Art ist
beobachtet worden, daß das Maß, in welGhem die aufgebrachte Krause.iverformung nach der Fixierung (setting) zurückgehalten
wird, von der Temperatur des Fixierungsprozesses abhängt.
Ferner kann in der Wärmefixierung der aus solohen thermoplastischen
Garnen hergestellten Stoffe und bei der Nachbehandlung der erwähnten Garne beobachtet werden, daß das Maß, bis zu
welchem die Verformung naoh der Fixierung zurückgehalten wird
( oder im letzteren Fall das Maß, bis zu welchem die Verformung nach der Fixierung entfernt wird) von der effektiven Differenz
der Temperatur zwischen der ersten und zweiten Wärmefixierungsbehandlung
abhängt.
Da die Wirksamkeit der Fixierung (setting) thermoplastischer Garne durch trockene Wärme und Dampf nicht äquivalent ist, ist
es in den vorliegenden Beispielen der Polyamid- und Polye&ter-
809808/0392 BAD OM*»NAU
garne angebracht, den E.S.S.T.-Wert des Garnes als ein Maß der
effektiven Wärmebehandlung anzusehen. Eine Untersuchung nachbehandelter,
falschgezwirnter und kantengekräuselter (edge crimped) Garne, die in Oberkleidung, Unterkleidung und gewebten
Tuchen verwendet wurden, zeigt, daß einige der erwünschten Eigenschaften soldher Garne wie folgt angegeben werden können:
1. Höchstmaß an Endlosfadentrennung (mengenmäßig) vergleichbar mit einem niedrigen Garnzusammenziehungsvermögen.
2. Hohe Kräuselfrequenz, wodurch eine reine Maschenstruktur erhalten wird.
3. Hoher E.S.S.T.-Wert, wodurch solche Verfahren, wie Gewebefixierung
(setting) und Garnfärben bei einem Kleinstverlust der Garnkräuselung und der Gewebegriffigkeit durchführbar
sind. ^
Bei der normalen Fertigung von Falschzwirn-Nylon 66-Garnen
wird ein fiohgarn mit einem E.S.S.T.-Wert im Gebiet von 40 bis
50° C verwendet.
Der E.S.S.T.-Wert von Kräuselgarn liegt im Bereich von 100 bis
120° 0. Demzufolge wird die Kräuselung bei einem E.S.S.T.-Wertunterschied
von 60 bis 70° 0 eingeführt.
Bei dem Garnbehandlungsverfahren nach der Erfindung wird eine
ähnliche Verformung mit einer geringeren Differenz des E.S.S.T.Wertes
eingeführt, die in der Größenordnung von 15 bis 30° C . liegt und zudem ist die zurückgehaltene Verformung viel geringer.
BAD QRIOHNAL
809808/0392
Der untere Wert (differential) wird dadurch erhalten, daß das
Garn vor dem Falsehzwirnvorgang der Wärme "behandlung unterworfen
wird, zum Unterschied von der Nachbehandlungsmethode, die
teilweises Aushilden tLer Kräuselung und Wärmeeinstellung
(setting) nach dem Falschzwirnvorgang umfaßt. Die Lehre ist
selbstverständlich bei allen vorerwähnten anderen Verfahren zum Kräuseln des Q-arnes anwendbar.
Beispiele, zu einigen der zuvor angegebenen Ergebnisse sind
für Nylon 66-G-arne:
a) Yorwärmebehandlung durch Dampf: gesondertes Trookenwärme-3?alsehzwirnen;
Falschzwirnbedingungen: 80 t.p.i.s 198° G Heizplattentemperatur und 3$ Überförderung.
E.S.S.T.-Wert in 0C # Kräuselsteifheit E.S.S.T.-Wert in 0C
von KLaehgarn ' des · Endgarnes (Per-
(Rohgarn) ·, tiggarn)
90 8.5 100°ö + 5°ö
80 ' 11.5 · ' .70 " 15.0
Kräuselsteifheit ist die prozentuale G^nzusaiameöBiöhung vom
ausgezogenen Zustand unter Anwendung spezifisoher SewicQte
und Spannungen, wenn in Wasser bei 200O + 20O g$»eeeen wird,
•it " ·
b) Palschsswirnbedingungen wie zuvor untei* a)
BAD
809808/0392
E.S.S.T.-Wert in °G B.S.S.T.-Wert in 0C $£räusel- E.S.S.T.-des
unbehandelten ■ von phenolgeweichtem Steifheit Wert in C
Rohgarnes Garn des !Fertiggarnes 48 70 15.0 100°C+5°C
c) Vorwärmebehandlung mittels Trockenwärmes getrenntes Trockenwärmefalschzwirnen:
üPalschzwirnbedingungen: 80 t.p.i.:
Überforderung auf jeder Stufe; 235°C Heizplattentemperatur
auf jeder Stufe.
E.S.S.T.-Wert in 0C <f>
Kräuselsteifheit E.S.S.T.-Wert in 0O
des Rohgarnes .des Fertiggarnes
103 14 124
d) Vorwärmebehandlung duroh Trockenwärme und Trockenwärmefalschzwirnen
als kontinuierliches Verfahren. Bedingungen: 80 t.p.i., 1$ Minderförderung.
Heizplattentemp.eratur in fa Kräuselsteifheit E.S.S.T.-Wert
0O im Fertiggarn
200 13.5. 105
210 15.0 - 114
220 16.5 119
235 , .,. 17.5 124
Sine Ausführungsform der Erfindung, die das Kantenkrauselverfahren
benutzt (edge crimping process) erbrachte folgende Ergebnisse:
!formales Kantenkräuselgarn wies eine Kräuselfestigkeit von etwa
BAD
809808/^9
3Ofo des voll gebulkten Garnes, d.i.Garn, das in Strangform in
V/asser "bei 85° gebulkt ist, während warm vorbehandelte Kantenkräuselgarne
eine Kräuselsteifheit von etwa 12$ des Garnes
aufwiesen, das in ähnlicher Weise bei 850C gebulkt war.
Eine Anwendung der Erfindung unter Benutzung des Stuffer Box-Kräuselsystems
erbrachte folgende Resultate: Normales Stuffer Box-Kräuselgarn ergibt' eine Kräuselsteifheit
von etwa 15f°, während das warm vorbehandelte Stuffer Box-Kräuselgarn
eine Kräuselsteifheit von ungefähr 10?& ergab.
Garne, die durch diese Methode erzeugt werden, zeichnen sich durch eine hohe effektive Garnfixiertemperatur (setting :
temperature), hohe Kräuselfrequenz, geringe Garnzusammenziehung, wenn es in Gewebeform gebracht wird, und ein hohes Maß von
Endlosfadentrennung für eine gegebenen Größe der Garnzusammenziehung aus.
Gewebe, die aus den Garnen gebildet werden, zeichnen sich infolgedessen
durch eine sehr weiche Griffigkeit, eine gute !Rückgewinnung
von der Ausdehnung und einen hohen Grad von -tjberdeckung
bei einem gegebenen Garndenier und Steifheit der Gewebebildüng aus.
Diese Ergebnisse werden' hauptsächlich dank der Tatsache erreicht, daß die Kühl zone oder ihre äquivalente Zoae dem Cfarn
erlaubt, fixiert oder stabilisiert zu werden oder wenigstens teilweise in seinen ersten Molekularumwandlungszustand gebracht
zu werden, indem die Moleküle miteinander in verschiedener An-
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■ "■" - - - - BAD
Ordnung gebunden werden, während sie nicht mehr langer im
flüssigen Zustand sind.
Nachfolgend seien einige Beispiele von Nylon 66-G-arnen aufgezeigt,
die eine besondere Zusammenziehungseigenschaft aufweisen«
a) ein Drehkräuselvielfadenwebgarn, bei welchem die laden aus
synthetischem thermoplastischem Yiferkstoff "bestehen, zeichnet
sich dadurch aus, daß es einen E.S.S.S.-Wert zwischen
100 und 130 C aufweist, daß seine Kräuselsteifheit zwischen 5 und 20$ liegt und daß nach vollem Entwickeln der Kräuselung
durch Heißwasserbehandlung des Garnes in Strangform bei 500O der Prozentsatz der Zusammenziehung des Garnes
von seinem voll ausgezogenen Zustand (bei einer Belastung mit 0,1 Gramm pro Denier) zwischen 40 und 50$ bei einer Belastung
von 0,0015 Gramm pro Denier und zwischen 65 und 80$ bei einer Belastung von 0 Gramm pro Denier liegt,
b) ein kantengekräuseltes {edge crimped) Vielfadenwebgarn, bei
welchem die laden aus synthetischem thermoplastischem Material bestehen, zeichnet sich dadurch aus, daß der Garn-E.S.S.T.
Wert sswischen 100°0 und 130°0 liegt, daß die Kräuselsteifheit
des fully bulked Garnes zwischen 5 und 20$ liegt, daß der Prozentsatz
der Garnzusammenziehung nach voller Entwicklung der Kräuselung duroh Warmwasserbehandlung bei 50 G des Garnes
in Strangform von seinem voll gedehnten Zustand, also 'bei einer Belastung von 0,1 Gramm pro Denier zwischen 17$ und
23$ bei der Belastung von 0,0015 Gramm pro Denier und zwischen
24- und 30$ bei einer Belastung von 0 Gramm pro Denier·
liee*t . BAD ORiaiNAL
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■ c) ein Stuffer Box gekräuseltes Vielfadenwebgarn, dessen Fäden
aus synthetischem thermoplastischem Material bestehen, zeichnet sich dadurch aus, daß der Garn-E.S.S.T.-Wert zwischen
100 und 130°P liegt, daß die Kräuselsteifheit zwischen 5 und 13$ liegt und daß nach vollem Entwickeln der Kräuselung
durch Warmwasserbehandlung bei 50 O des G-arnes in
Strangform der Prozentsatz der Garnzusammenziehung vom , völlig gestreckten Zustand, also bei Belastung von 0,1 Gramm
pro Denier mit 12 bis "Llfo bei einer Belastung von 0,0015
. Gramm pro Denier und mit 19 bis 24$ bei einer Belastung von
O Gram pro Denier beträgt.
Bei diesen Beispielen liegen zumindest 20$ der gesamten Garnzusammenziehung
nach der'Lastverminderung von 0,1 Gramm pro Denier auf 0 Gramm pro Denier im Bereich der Belastung von
0,0015 Gramm pro Denier bis 0 Gramm pro Denier.
Nachfolgend wird dieser Vergleich anhand einer Tabelle gegenüber einem bekannten Garn gleicher Art aufgezeigt. Der Vergleich
ist zugleich in Diagrammform in Fig. 9 festgehalten.
Gramm pro Denier Garn nach der Er- Bekanntes falschgezwirn-
findung (C R 15$) tes Garn ,(0 R 32$)
0.1 ., 0$ 0$
0.05 '3$ 3$
0.025 6$ '9$
0.0125 , 12$ 20$ · '
0.006 23$ , 33$
0.003-. 34$ 49$ ·
0.0015 46$)12$ Unter- 6ö$)24$ Unterschied=
schied *= 16$ ^
aes Gesamten
0 0 7 ^,schied *= 16$ 7?<5Π34^ des
ü#ü (ü/o} G Ufo)
8098 0 8/Q39 2 ^ BAD ORieiNAL
Es .zeigt sich, daß während für das bekannte Garn die prozentuale
Differenz der Zusammenziehung zwischen der Belastung mit 0.0015 Gramm pro Denier und 0 Gramm pro Denier 12$, entsprechend
etwa 16$ der GesaEitzusammenziehung beträgt, für das
erfindungsgemäße Garn der ±Jrozentsatz bei 24$ liegt, waa ungefähr
34$ der Gesamtzusammenziehung entspricht, iiei allen anderen Beispielen der Erfindung mit Nylon 66-Garn wurde gefunden,
daß der Anteil der Gesamtzusainmenziehung unter ähnlichen Umständen
zumindest 20$ beträgt.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß sie an vorhandenen Mehr-Einheit-Kräuselmaachinen
bei nur geringen Maschinenänderungen etwa für die Garnführungen und die Spannvorrichtungen ausgeführt
werden kann.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung der Einzelheizvorrichtung bei der Vieleinheitinaschine bentüht darin, ιΐ.η,β - während Abwandlungen
hinsichtlich der Anwendung der Wärme bei verschiedenen Zwirnstationen in der Maschine sein können - es das Differential
in der wirksamen Wärme (das Differential entsteht darch die Gegenüberstellung des rohen, flachen und gezwirnten Zustandes
des Garnes) zwischen den beiden Stufen jeder Zwirnstation ist, welche die Kräuselkennzeichen bestimmt. Dieses Differential ist
im wesentlichen für alle Zwirnstationen konstant, so daß die Kräuselung an allen Zwirnstationen im wesentlichen gleichmäßig
ist.
Eine solche Maschinenanpassung ist' in i'ig. 7 und 8 dargestellt,
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die eine vorhandene Vieleinheit-Falschz-wirnciasehinf- seifen,
die entsprechend α er Ausführung nach Fig. 1 abgewandelt worden
ist.
Die Lias chine besitzt einen R.-hnen 1 , einen Sockel 2, der die
Garnkörper F trägt. Sie Weist ferner Träger 5 zur Aufnahme der
Föraerrollen A sowie Seidenen 4 und 5 auf, welche oie Heizvorrichtung
II tragen. Auberuem besitzt sie einen Support 6
liiit den Falschzwirnspindein S. Schließloch sind noch Träger7
für die Abziehrollen B und ausleger P 1 für die Garnaufnahne-Körper
j? vorhanden. !
Der Rahnen 1 nimrit den elektrischen Antriebsmotor 8 auf, der
eine grolJe Riemenscheibe 9 antreibt, von der aus über üen ä-lemen
10 die Falschzv/irnspindeln S angetrieben werden. In übrigen
überträgt der Riemen 10 Drehkraft, zu einer weiteren groiBen
Riemenscheibe 11, von der aus die Drehkraft ciurch ein Untersetzungsgetriebe
12 nach der Spindel 13 übertragen wird, ciie
Antriebsrollen A 1 (Pig. 1) zun Antrieb der Pörderro^len A
trägt. Die Riemenscheibe 11 (Pig. 7) tteibt ferner über das
Übersetzungsgetriebe 14 die Spindel 15 an, die Antriebsrollen B 1(Fig. 1) zun Antreiben der Förderrollen B besitzt. Die
Riemenscheibe 11 (Fig. 7) dient außerdem unter Zwischenschaltung des Untersetzungsgetriebes 16 zum Antreiben der Spindel 17,
die Rollen B 2 zum Antreiben der Garnaufnahmekörper B trägt.
Bei dem Beispiel sind die Zwirnabsteli- und Spannvorrichtungen T
nach Art der einstellbaren Rinnentype (gate) ausgebildet und auf
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einer Tragstange 18 befestigt, die auch die Führungen Gr2 (Fig. 1) trägt, während_die anderen Führungen (J, Gl und G3 an
Heizvorrichtungen H befestigt sind.
Die Heizvorrichtung H ist in diesem Beispiel als elektrische Widerstandsheizung ausgelegt, die elektrische Widerstände H2
(iFig. 1) mit geeigneter Steuervorrichtung H3 und Thermostaten
H4 umfaßt, die allesamt mit den Schienen 4»5 verbunden sind.
Letztere sind an eine geeignete Steuereinrichtung 19 (Fig.1,7,8}
angeschlossen, die ein Handbetätigungselement 20 besitzt und an die Hauptleitung M angeschlossen ist.
Wie sich ohne weiteres ergibt, ist die Maschine auch brauchbar, um die anderen Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 6 anzuwenden,
wobei die notwendigen Änderungsarbeiten dem Fachmann keinerlei Schwierigkeiten bereiten.
Auch die anderen Abwandlungen, wie sie zuvor beschrieben wurden,
können sowohl auf der veranschaulichten Maschine als auch an
einer anderen Maschine angebracht werden, ohne daß es dem Fachmann irgendwelche Mühe bereitet.
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Claims (30)
1. Verfahren zum Kräuseln von Endlosfadengarn, vornehmlich aus
thermoplastischen Endlosfäden, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn zunächst einer ersten Molekularumwandlung unterworfen
wird, worauf diese Behandlung unterbrochen oder vermindert wird und das Garn anschließend gekühlt wird, wobei
es zugleich einer zweiten Molekularumwandlungsbehandlung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Garn zumindest teilweise .in der molekular umgewandelten
■ ■ » -
iiOrm fixiert (setting) wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, daS
. die beiden Umwandlungsbehändluögea übereinstimmender, und
zwar thermischer Art sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Umwandlungsbehandlungen verschiedener Art
sind, indem die eine Behandlung thermischer und die andere
chemischer Art ist. t
V-
5. Verfahren nach den Anspruches 1 bis 4» dadurch gekennzeich-.
riet, daß kontinuierlich waüäefn&ts Garn den einzelnen Be-'
handlungen nacheinander untinrörfe.» wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
. 809808/0392 : '
.Garn für jede Umwandlungsbehandlung durch eine Molekularumwandlunggzone
und zwischen den beiden Umwandlungsbehandlungen
durch eine weitere Zone geführt wird«
7. Verfahren nach den Ansprüchen 3» 5 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Garn zwischen den beiden Umwandlungsbehandlungen durch eine Kühlzone geleitet wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Umwandlungsbehändlung mittels eines
chemisch quellenden Agens bewirkt wird und daß zwischen den beiden Umwandlungsbehandlungen das quellende Agens entfernt
wird.
9..Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umwandlungsbehand-. lung dann durchgeführt wird, wenn das Garn sich in einem
kräusel-verspannten Zustand befindet.
10.Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kräuselung durch Falschzwirnen bewirkt wird.
11.Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umwandlungsbehandlung durchgeführt wird, bevor das Garn durch eine Falschzwirnvorrichtung
geleitet wird.
12.Verfahren n,ach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
809808/0392 . ^AD 0RI9INAL
-* 26 -
daß das Verdrehen des Garnes zwischen den beiden Umwandlung
sbehan&lung en gestoppt wird.
■
13.Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche,,
dadurch gekennzeichnet, daß das Garn .unter vorbestimmten1
Spannung aur ersten Umwandlungsbehandlung läuft f mit gleich*=
falls vorbestimmter Spannung zur zweiten Moleknlaruniwandlungsbehandlung
wandert und unter ebenfalls festgelegter Spannung durch eine zwischen den beiden UmwandlungssoiieB
befindliche Zwischenzone läuft.
14.Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das G-arn von einer
,Vorratsstelle abgezogen und mit einer ersten vorbestimmten Spannung durch eine Molekularumwandlungszone geführt und
anschließend mit einer zweiten vorbestimmten Spannung durch eine weitere Molekularumwandlungszone geleitet und mit einer
dritten vorbestimmten Spannung durch eine Zwischen- und Zwirnstoppzone geführt wird, wobei es einem IPalschzwirnverfahren
unterworfen und anschließend auf einen Garnkörper aufgewickelt wird.
15.Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch die Anwendung bei thermoplastischem Rohgarn (flat yarn).
16. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einem Mehrfadengarn.
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17.Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1
bis 16, das zur kontinuierlichen Behandlung dient und Mittel zur KräUBelverformung des Garnes unter Durchführung einer
Molekularumwandlungsbehandlung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das Garn laufend einer
Vorbehandlung zu unterziehen, die in einer anderen Molekularumwand lungsbehandlung besteht.
18.Gerät nach Anspruch. 17, gekennzeichnet durch Mittel zum
Führen des Garnes zu einer ersten Behandlung durch Molekularumwandlungsmittel
und zu einer zweiten Behandlung durch Molekularumwandlungsmittel und Kraus elverformungsinitt el und
zu einer Zwischenzone zwischen den beiden Umwandlungsmitteln,
19»Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kxäuaelverformungsmittel in einer Falschzwirnvorrichtung
bestehen.
20.Gerät nach den Ansprüchen 17 bis 19t gekennzeichnet duroh
Zwirnstoppmittel in der Zwischenzone.
21.Gerät nach einem der Ansprüohe 18 bis 20, dadurch gekenn- ι
i zeichnet, daß zumindest die eine Art der Molekularumwand- j
lungsmittel durch eine Heizvorrichtung gebildet wird.
22.Gerät naoh einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekenn- !
zeichnet, daß zwei verschiedene Arten Molekularumwandlunge- !
mittel vorgesehen sind, nämlich Heizvorrichtungen und one- · '
■?''' BAD ORJSINAL J
809808/0392
miscb.e Mittel.
23.Gerät nach. Anspruch. 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zwischenzone als Kühlzone ausgelegt ist.
24.Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten Molekularumwandlungsmittel von-einem chemisch
, quellenden Agens gebildet werden und daß dieses Agens in der Zwischenzone entfernt wird.
25.G-erät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Heizvorrichtung nach einer der folgenden Arten wirksam ist:
a) über beheizte Flächen zur Kontakt be rühr ung mit dem G-arn,
b) über wärmestrahlende Elemente,
c) durch Konvektion,
d) über Mittel zum Eintauchen und dielektrisch wirkende Mittel.
26.Gerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kühlzone mittels einer der nachfolgenden Maßnahmen gebil- det wird: ■
e) Entfernen des Garnes aus der Wärmezone,
f) Einführung von kalten Gasen,
g) Einführung von kalten Flüssigkeiten,
h) Anordnung kalter Flächen zwischen den Heizvorrichtungen.-
27.Gerät nach Anspruch 24» dadurch gekennzeichnet, daß das
chemisch quellende Agens durch Spülen mit Wasser und Ver-
809808/03-9;2' ' BADORiSlNAL
. dampfen entfernt wird.
28.Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur kontinuierlichen Behandlung, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine Falschzwirnvorrichtung und Mittel zum Führen des Garnes durch die Molekularumwandlungsmittel und durch eine
weitere Zone sowie durch Garnstoppmittel und durch weitere Molekularumwandlungsmittel sowie durch die Falschzwirnvorrichtung
und von hier zum Garnaufnahmekörper umfaßt.
29.Kräuselgarn, das nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen
"bis 16 "bzw. unter Anwendung des Gerätes nach einem der Ansprüche
17 "bis 28 erzielt wird.
30.Gekräuseltes Gewebe-Vielfadenendlosgarn, bei welchem die
Endlos.fäden au3 synthetic·.?)em thermoplastischem Material
bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Garn-B.S.S.T.Wert
zwischen 100° und 130° G liegt, die Kräuselsteifheit zwischen 5 und 20$ beträgt und von der gesamten Garnzusammenziehung
bei Belastungsverminderung von 1 Gramm pro Denier auf 0 Gramm pro Denier 20?£ zumindest im Bereich
der Belastungsverminderung von 0,0015 Gramm pro Denier auf 0 Gramm pro Denier liegen.
BAD ORlOINAL
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