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Verfahren zur Herstellung von Gespinsten, Geweben oder anderen Textilien unter Verwendung oder
Mitverwendung von aus tierischer Haut gewonnenen Fasern.
Es ist bekannt, tierische Haut nach Lockerung des Hautgefüges durch geeignete Behandlung, z. B. mit quellend wirkenden Flüssigkeiten, einer mechanischen zerteilenden Behandlung zu unterwerfen und das so gewonnene Fasermaterial in nassem bzw. feuchtem Zustande auf Produkte, wie z. B. Kunstleder, Kunstdärme u. dgl., zu verarbeiten.
Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, aus tierischen Häuten, wie Rindshäuten, Kalbshäuten u. dgl., oder Abfällen solcher gewonnener Fasern für textiltechnische Zwecke, z. B. für die Herstellung von Gespinsten, Geweben usw. und deren Weiterverarbeitungsprodukte, zu verwenden. Einer derartigen Verwendung stehen aber die ungünstigen-kolloiden Eigenschaften der Hautfasern entgegen, welche sich insbesondere bei'Überführung des feuchten Fasermaterials in mehr oder weniger weitgehend getrocknetes Material ungünstig bemerkbar'machen. Unterwirft man z. B. Haut, welche in bekannter Weise durch Einwirkung von Quellungsmitteln, z.
B. von Kalkmilch, in ihrem Gefüge gelockert ist, der mechanischen Zerteilung, so erhält man zunächst ein nasses bzw. feuchtes Grobfasermaterial, welches aus Faserbündeln, besieht bzw., solche.. als wesentlichen Bestandteil enthält. Die Überführung dieses feuchten Grobfasermaterials in feine, für Textilzwecke geeignete Fasern hat sich in technischem Massstabe als nicht durchführbar erwiesen. Beim Trocknen des Grobfasermaterials durch Erwärmen, gegebenenfalls im Vakuum, Überleiten, yon Luft u. dgL Massnahmen,. werden,. wie gefunden wurde, die kolloiden Eigenschaften der Fasern ungünstig verändert. Hiebei zeigt sich nämlich ! Neigüng zum Verkleben und Verhornen sowie zum Spröd-und Rissigwerden der Fasern.
Bereits freigelegte Fasern und Faserbündel kleben dabeileicht wieder zu Strängen und Klumpen zusammen. Versuche, derartig gewonnenes Trockenmaterial auf Feinfasern, wie sie für die textiltechnische Weiterverarbeitung erforderlich sind, zu verarbeiten, haben gezeigt, dass die Faserbündel und-stränge nicht voneinander trennbar sind, ohne dass die Fasern in kleine Bruchstücke zerreissen.
Die Neigung des tierischen mit Quellungsmittel vorbehandelten Grobfasermaterials zu verkleben bzw. zu verhornen, scheint vor allem darauf zurückzuführen zu sein, dass die kolloiden Eigenschaften der Fasern während der Entwässerung entsprechend verändert werden, anderseits vielleicht auch darauf, dass das Fasermaterial gewisse Begleitstoffe enthält, die zu einer Verklebung Anlass geben bzw. eine Verklebung begünstigen können.
Eingehende Versuche haben ergeben, dass die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten dadurch erfolgreich behoben werden können, dass man nach mechanischer Grobzerteilung der vorher aufgelockerten Haut das Zerteilungsprodukt mit Mitteln behandelt, welche befähigt sind, die kolloidalen Eigenschaften der Hautfasern derart zu ändern, dass Störungen, wie Verklebungen, Verhornungen usw., nicht mehr eintreten, und das so behandelte Material der Feinzerfaserung unterwirft.
Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass man das aus Hautsubstanz z. B. durch chemische, physikalische oder auch biologische Auflockerung und mechanische Grobzerteilung erhaltene Grobfasermaterial einer Behandlung mit mit Wasser mischbaren organischenFlüssigkeiten, wie Alkohol, Aceton usw., unterwirft. Solche Flüssigkeiten haben die Eigenschaft, einerseits die kolloidalen Eigenschaften der Fasern so zu verändern, dass sie bei der Entwässerung nicht verkleben, anderseits gewisse Begleitsubstanzen herauszulösen, die Verklebungen und Verhornungen veranlassen können. Hiedurch gelingt es, das Grobfasermaterial in einen Zustand zu bringen, der ohne Schädigung die Zerteilung des Materials in Fasern zulässt, die für die textiltechnische Weiterverarbeitung geeignet sind.
An Stelle oder neben den organischen, mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten können zur Ver- änderung der kolloidalen Eigenschaften des Grobfasermaterials, insbesondere zur Verhinderung von Verklebungen und Verhornungen bei mehr oder weniger weitgehender Wasserentziehung, Gerbstoffe oder als Gerbstoff wirkende Stoffe oder ihre Lösungen verwendet werden. Als Gerbstoffe im Sinne der Erfindung können die üblichen mineralischen oder vegetabilischen oder auch synthetischen Gerbstoffe verwendet werden. Ausserdem können aber auch gerbstoffähnliche Stoffe, wie Öle, Fette, Trane u. dgl., angewandt werden.'
Ausserdem stellte man fest, dass durch die Behandlung mit Gerbstoffen gewisse textiltechnisch wertvolle Eigenschaften der erhaltenen Fasern, z. B. die Kräuselung, wesentlich verbessert werden.
Auch nehmen solche Fasern gewisse, zur Geschmeidigmachung geeignete Öle, besonders auch aus deren wässrigen Emulsionen, wie Degras, Eieröl, Olein, begierig auf.
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Es wurde weiterhin gefunden, dass das Grobfasermaterial zur Veränderung seiner kolloidalen Eigenschaften, insbesondere zur Verhinderung von Verklebungen und Verhornungen bei der Wasserentziehung zuerst mit Stoffen, wie Wasser, Alkalien, Erdalkalien oder Säuren, behandelt werden kann, die auf die zu Verklebungen oder Verhornungen Anlass gebenden Begleitstoffe eine lösende Wirkung aus- üben und gegebenenfalls auch quellend wirken können, und erst danach einer Behandlung mit Gerbstoffen oder Gerbstofflösungen unterworfen werden kann. In dieser Ausführungsform des Verfahrens wirken die Gerbstoffe und ihre Lösungen im Sinne einer Härtung bzw. Stabilisierung der Fasern, insbesondere der Faserwände.
In Ausübung des Verfahrens wird die tierische Haut durch eine an sich bekannte Behandlung mit quellend wirkenden Mitteln, z. B. mit alkalischen Flüssigkeiten, wie Kalkmilch, verdünnter Natronlauge, Ammoniak, und/oder mit sauren Flüssigkeiten, wie Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Salzsäure, schweflige Säure, und/oder mit quellenden Salzlösungen, wie Rhodaniden, Soda, in einen Zustand übergeführt, der eine schonende Zerteilung unter Erhaltung der Fasern gestattet. Diese mehr oder weniger weitgehende Zerteilung der vorbehandelten Haut kann z. B. im Holländer oder mit einem Reisswolf vorgenommen werden.
Das hiebei anfallende Grobfasermaterial wird dann mit Stoffen behandelt, welche die eine Weiterverarbeitung auf Feinfasern verhindernden ungünstigen kolloidalen Eigenschaften verändern und Verklebungen und Verhornungen des Fasermaterials bei Wasserentziehung verhindern.
Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, dass man organische, mit Wasser mischbare Flüssigkeiten, wie Alkohol, Aeeton u. dgl., auf das vorher von der Hauptmenge der vorhandenen Flüssigkeit durch Massnahmen, wie Abtropfenlassen, Abpressen oder Zentrifugieren, befreite Material unter Bedingungen zur Einwirkung bringt, bei denen eine mehr oder weniger weitgehende Entwässerung des Fasermaterials stattfindet. Man kann z. B. die organische Flüssigkeit durch das Fasermaterial rieseln lassen oder durch das Fasermaterial saugen oder pressen. Vorteilhaft verfährt man derart, dass man mehrere mit Fasermaterial beschickte Behandlungsgefässe hintereinander schaltet und die organische Flüssigkeit durch das System leitet.
Nachdem der gewünschte Grad der Entwässerung erreicht ist, kann die organische Flüssigkeit nach üblichen Methoden, wie Durchleiten von gegebenenfalls erwärmter Luft oder andern Gasen, Evakuieren od. dgl. Massnahmen, entfernt und das Grobfasermaterial der Feinzerfaserung unterworfen werden.
Das Grobfasermaterial kann an Stelle von organischen Flüssigkeiten mit Gerbstoffen oder Scheingerbstoffen, z. B. wässrigen Losungen dieser Stoffe, behandelt werden.
Man kann aber auch das Grobfasermaterial zunächst mit Stoffen, wie Wasser, Alkalien, Erdalkalien oder Säuren, behandeln. An Stelle dieser Behandlung kann eine Behandlung mit organischen, mit Wasser mischbaren, die kolloiden Eigenschaften des Fasermaterials verändernden Flüssigkeiten mit oder ohne anschliessende Trocknung treten. Man kann aber auch das Fasermaterial sowohl mit Stoffen, wie Wasser, Alkalien u. dgl., als auch mit organischen, mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten behandeln. An diese Behandlung schliesst sich dann die Härtung bzw. Stabilisierung der Fasern mit Gerbstoffen oder Seheingerbstoffen an.
Man kann das Grobfasermaterial auch gleichzeitig mit organischen Flüssigkeiten und Gerbstofflösungen behandeln, z. B. in alkoholhaltigen Gerbstofflösungen weiterverarbeiten.
Es wurde weiter gefunden, dass es vorteilhaft ist, das Grobzerfasern der mit quellenden Mitteln vorbehandelten Haut derart durchzuführen, dass die beim Zerfasern der Haut freigelegten Fasern bzw.
Faserbündel parallel oder weitgehend parallel geordnet und in diesem Zustand der Weiterbehandlung mit organischen Lösungsmitteln oder andern, die kolloidalen Eigenschaften des Grobfasermaterials verändernden, insbesondere das Verkleben und Verhornen verhindernden Flüssigkeiten oder Lösungen unterworfen werden.
Die Weiterverarbeitung der mit quellenden Chemikalien aufgeweichte Haut kann im Sinne dieser Ausführungsform der Erfindung derart erfolgen, dass man die Haur einer zerteilenden bzw. zerfasernden Behandlung unter Bedingungen unterwirft, bei denen die Freilegung der Fasern bzw. Faserstränge unter Vermeidung von Verschlingungen, Verknotungen u. dgl. erfolgt.
Man kann z. B. so vorgehen, dass man die aufgeweichte Haut in nassem Zustand mit Vorrichtungen, wie Kämmen, Gabeln, Kratzen u. dgl., derart zerteilt, dass die durch die Kammzinken u. dgl. freigelegten Fasern und Faserstränge unter Vermeidung von Verschlingungen u. dgl. auf geeignete Unterlagen abgelegt und auf diesen der Weiterbehandlung, z. B. mit entquellenden Mitteln, Waschmitteln, z. B. Wasser, oder wässrigen Lösungen und Entwässerungsmitteln, wie Alkohol, Aceton usw., unterworfen werden.
Als Unterlage für die Aufnahme der Fasern und Faserbündel kann man z. B. ein gelochtes Transportband verwenden. Hiebei kann man in einfacher Weise durch den Zug der Zerteilungsvorrichtung und die Bewegung des Bandes die gewünschte Parallelordnung der Fasern und Faserbündel vornehmen.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die durch quellende Behandlung zerteilungsfähig gemachten Hautteile mittels Holländermahlwalzen, z. B. aus Steinmaterial, welche hintereinander in einem gegebenenfalls schwach geneigten Kanal angeordnet sind, mechanisch zerfasert werden und die freigelegten Fasern bzw. Faserstränge durch einen lebhaft fliessenden Wasserstrom weg-
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geführt und auf eine geeignete Unterlage, z. B. ein durchlochtes Transportband, abgelegt werden, auf welchem sie dann der Weiterbehandlung unterworfen werden können.
Nachdem das Fasermaterial durch Behandlung mit eine Verklebung verhindernden Stoffen bis zum gewünschten Grad entwässert und gegebenenfalls getrocknet worden ist, kann dasselbe über Krempeln oder ähnlich wirkende Vorrichtungen geleitet werden. Hiebei gelingt es in einfachster Weise, Faserstränge in Faserbündel und diese wiederum in Einzelfasern und Fibrillen aufzuteilen.
Die geschilderten Behandlungen können gleichzeitig oder stufenweise vorgenommen werden.
Gegebenenfalls können auch mehrere solche Behandlungen einander folgen. In manchen Fällen ist es. zweckmässig, an jede der Behandlungsstufen oder an einzelne der Stufen eine Feinzerfaserung, z. B. durch Kardieren oder Krempeln, anzuschliessen. Man kann aber auch erst nach Abschluss aller Behandlungen das Material einer Feinzerfaserung unterwerfen.
Hiebei erhält man Einzelfasern, die mit Bezug auf Zähigkeit, Gleichmässigkeit, Stapellänge u. dgl.. für textilteehnische Weiterverarbeitung, wie Verspinnen, Verweben u. dgl., geeignet sind.
Man kann die Fasern im Verlaufe des Gewinnungsverfahrens mit Mitteln behandeln, welche geeignet sind, die Eigenschaften derselben zu verbessern oder dieselben für gewisse Zwecke der Weiterverarbeitung besonders geeignet zu machen. Als derartige Mittel kommen z. B. solche in Betracht, welche befähigt sind, die hydrophilen Eigenschaften der Hautfasern zu vermindern oder zu beseitigen, die Fasern mit Bezug auf Elastizität, Geschmeidigkeit, Kräuselung usw. zu verbessern, die Aufnahmefähigkeit derselben für Farbstoffe zu erhöhen usw. Als Mittel zur Verbesserung, der Eigenschaften der Fasern kommen z. B. in Betracht Öle, Fette, Beizen, Weichmachungsmittel usw.
Derartige Mittel können bei der Behandlung des Grobfasermaterials mit den zur Änderung der kolloidalen Eigenschaften der Fasern bestimmten Mitteln zugeführt werden oder auch vorher oder nachher zur Anwendung gebracht werden.
Das erhaltene Feinfasermaterial kann für sich oder auch zusammen mit andern textiltechniseh verarbeitbaren Fasern, z. B. Wollfasern, nach üblichen textiltechnisehen Methoden verarbeitet werden.
Falls auf Behandlung des Fasermaterials mit Gerbmitteln oder ähnlich wirkenden Mitteln verzichtet worden ist, empfiehlt sich eine derartige Behandlung der Weiterverarbeitungsprodukte. Dieselben können z. B. am Strang oder Stück mit echten Gerbstoffen oder auch mit sogenannten Scheingerbstoffen, wie geeigneten Ölen, Fetten usw., behandelt werden.
Man hat bereits vorgeschlagen, Textilfasern aus Fuehshäuten dadurch herzustellen, dass man die entfleischten Häute nach einer kurzen Behandlung der diastatischen Wirkung von Enzymen unterwirft und die hiedurch aufgelockerten Häute entweder mit Gerbstoffen behandelt, trocknet und anschliessend zerfasert oder aber zuerst zerfasert und die erhaltenen Fasern gerbt. Nach dem Verfahren der Erfindung werden zum Unterschied zu diesem bekannten Verfahren die tierischen Häute nicht durch die Wirkung von Enzymen, sondern durch Behandeln mit quellenden Chemikalien aufgelockert, wodurch die bei der Behandlung mit Enzymen beobachteten nachteiligen Eingriffe in die Fasersubstanz vermieden werden.
Ausserdem unterscheidet sich das Verfahren der Erfindung von dem bekannten dadurch, dass man die Haut sowohl vor der Behandlung mit Mitteln, die die kolloidalen Eigenschaften der Fasern ändern, z. B. mit gerbenden Stoffen, als auch nach dieser Behandlung mechanisch zerfasert. Durch die Verteilung der Zerfaserung auf mindestens zwei Arbeitsstufen, von denen die eine (die Grobzerfaserung) vor der Behandlung mit Mitteln, die die kolloidalen Eigenschaften der Fasern ändern, und die andere (die Feinzerfaserung) nach dieser Behandlung vorgenommen wird, erhält man Textilfasern, die sowohl in bezug auf Feinheit als auch in anderer Hinsicht den textiltechnischen Anforderungen in weitestem Masse Rechnung tragen.
Beispiele :
1.1000 kg normal geäscherte Hautabfälle werden 20 Tage in Kalkmilch bei Lufttemperatur gelagert und/oder in Abwesenheit oder Anwesenheit von atmosphärischer Luft bei gewöhnlicher oder mässig erhöhter Temperatur sich selbst überlassen und/oder mit mild wirkenden Säuren, z. B. 1-5%iger Essigsäure, behandelt. Das aufgelockerte Hautmaterial wird einer mehr oder weniger weitgehenden mechasehen Zerteilung bzw. Zerfaserung im Holländer unterworfen ; das erhaltene, z. B. im wesentlichen aus Fasersträngen bestehende Material wird von überschüssigem Wasser, z.
B. durch Auspressen, befreit, das noch vorhandene Wasser durch Alkohol, gegebenenfalls aufeinanderfolgende Behandlung mit Alkohol und Aceton mehr oder weniger weitgehend verdrängt und die erhaltene Fasermasse, welche neben noch vorhandenem Wasser gegebenenfalls auch noch mehr oder weniger grosse Mengen organische Flüssigkeit enthalten kann, auf geeigneten Apparaten, wie Krempeln, Karden u. dgl., auf Feinfasermaterial verarbeitet. Eine vollständige oder weitgehende Trocknung des Grobfasermaterials ist nicht erforderlich.
Man kann auch Grobfasermaterial, welches noch gewisse Feuchtigkeitsmengen enthält, verarbeiten und die Feinzerfaserung so betreiben, dass die überschüssige Feuchtigkeit hiebei gegebenenfalls vermindert oder abgegeben wird. Das Feinfasermaterial kann alsdann nach üblichen Methoden auf Garne, Gewebe usw. verarbeitet werden. Sofern das Fasermaterial nicht bereits vorher mit Mitteln zur Verbesserung seiner
Eigenschaften (Veredlungsmitteln) behandelt worden ist, kann eine Behandlung mit derartigen Mitteln, wie Gerbstoffen, Ölen, Fetten, Beizen, Weichmachungsmitteln, Farbstoffen usw., z. B. am Strang oder
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Stück stattfinden. In gegebenen Fällen kann auch eine mehrmalige Behandlung mit derartigen Mitteln gegebenenfalls verschiedenen derartigen Mitteln, z.
B. eine Behandlung des Fasermaterials und eine
Nachbehandlung des Garns oder Gewebes stattfinden. Bei Behandlung von Garnen oder Geweben mit Mitteln, durch welche die Gebilde durchnässt oder durchfeuchtet werden, kann die Trocknung gegebenenfalls unter Zuhilfenahme organischer Lösungsmittel erfolgen.
2. 1000 kg geäscherte Hautabfälle werden einer Vorbehandlung mit Quellungsmitteln, hierauf einer mechanischen Zerteilung im Holländer unterworfen und das Grobfasermaterial mit gerbend wirkenden Stoffen behandelt. Hierauf wird das Fasermaterial unter Mitwirkung organischer, mit Wasser mischbarer Flüssigkeiten behandelt, nach mehr oder weniger weitgehendem Wasserentzug fein zerfasert und nach üblichen Methoden auf Textilien weiterverarbeitet.
3. Hautabfälle werden nach Beispiel 1 behandelt, mit der Massgabe, dass nach der Feinzerfaserung Mittel zur Verringerung oder Beseitigung der hydrophilen Eigenschaften zur Einwirkung auf das Fasermaterial gebracht und anschliessend mit organischen Flüssigkeiten getrocknet wird.
4.100 kg Rindshautabfälle werden zwei Wochen bei gewöhnlicher Temperatur in Kalkmilch eingelegt, zwischen geriffelten Quetschwalzen grob zerfasert, wiederum zwei Wochen in Kalkmilch eingelegt, neutralisiert, von anhaftendem und gebundenem Kalk durch Waschen mit saurem Wasser befreit, gepickelt und nach einem der üblichen Chromgerbverfahren gegerbt. Das gegerbte grobfaserige Produkt wird anschliessend in mehr oder weniger weitgehend getrocknetem Zustand, nachdem es gegebenenfalls vorher noch in eine wässrige Dispersion von Eieröl, Degras od. dgl. getaucht wurde, über eine Krempel geführt. Bei dieser Feinzerfaserung fällt ein in feinste Fibrillen aufgespaltenes langfaseriges Erzeugnis von wollähnlichen Eigenschaften an, das wie Wolle auf Gespinste, Gewebe, Filze u. dgl. verarbeitet werden kann.
5. 100 kg Kalbshautabfälle mit Narben werden bei Zimmertemperatur 150 Tage in Kalkmilch eingelegt. Das Material wird dann durch einen Reisswolf, dessen Reisswalze mit Wasser bespült wird, geleitet, und die entstehenden Faserstränge und Faserbündel werden auf einem Sieb gesammelt. Das erhaltene Grobfasermaterial wird gewaschen, in Alkohol getaucht, ausgepresst und in mehr oder weniger getrocknetem Zustand über eine Krempel geleitet. Die bereits ziemlich feinfaserige Masse wird anschliessend auf dem Wege einer 2 Bad-Chromgerbung weiterverarbeitet, gewaschen, getrocknet und dann abermals über eine Krempel geleitet und gegebenenfalls anschliessend über einen Kammstuhl geführt. Es entsteht eine Fasermasse von den Eigenschaften feinster Wolle, aber weit höherer Faserfestigkeit.
6.100 kg Rindshaut werden wie in Beispiel 4 gekälkt, grob zerfasert, ausgewaschen, gepickelt
EMI4.1
Das auf die genannte Art bereits weiter aufgeschlossene Faserprodukt wird gesammelt und langsam getrocknet und gegebenenfalls auf der üblichen Krempelmaschine in feinste Fibrillen übergeführt.
7.1000 kg Rindsspalte werden 30 Tage in Kalkmilch gelegt, dann ausgewaschen, mit dünner Salzsäure behandelt und abermals 30 Tage in Kalk eingelegt. Anschliessend wird das Material durch eine Desintegratoreinrichtung geleitet, in welcher es zuerst zwischen Stachelwalzen aufgelockert, dann von sogenannten Kratzenbändern erfasst und schliesslich ausgekämmt und auf Transportbändern abgelegt wird. Das so parallel geordnete Faserprodukt wird nun über Waschvorrichtungen geleitet, in welchen es z. B. mittels Zerstäubungsdüsen benetzt und gleichzeitig mittels Saugwalzen entwässert wird. Dieser Vorgang erfolgt gegebenenfalls mehrfach. Dann wird mittels Zerstäuber, unterstützt durch Sauger, ein Salzsäurepickelgleichmässig dem Faserfliess einverleibt, und schliesslich wird Gerblösung, z. B.
Chrombrühe, in gleicher Weise wie die vorher genannten Flüssigkeiten zugegeben. Das Produkt wird in Vorratsbehälter abgelegt, nach vollständigem Durchgerben gewaschen, mit einer Ölemulsion schwach gefettet, getrocknet und schliesslich über eine Krempel geleitet. Es entsteht ein wollartiges Textilmaterial.
8.1000 kg Kalbshautabfälle werden 100 Tage in Kalkmilch gelagert und dann in einen Kanal mit strömender Flüssigkeit durch Mahlwerke von Art der Holländerwalzen, z. B. mit Steinmahlzeug, gegebenenfalls mehrfach geleitet, aus dem Kanal auf ein gelochtes Transportband geführt und darauf gemäss Beispiel 7 mit dem Unterschied weiterverarbeitet, dass die Gerbung unter Zuhilfenahme gereinigter Holzdestillate beispielsweise in wässriger oder alkoholischer Lösung vorgenommen wird.
9.100 kg Rindersehnen werden 14 Tage bei gewöhnlicher Temperatur in Kalkmilch eingelegt, hierauf gegebenenfalls nach Abtrennen eines Teiles des aufgenommenen Kalks mit 5% iger Salzsäure gequollen. Das gequollene Hauptmaterial wird im Holländer zerteilt, wobei ein aus groben Faserbündeln und Fasersträngen bestehendes Produkt erhalten wird, das beträchtliche Mengen Wasser enthält. Dieses Produkt wird vom Wasser abgepresst und in zwei Stufen mit Aceton behandelt. Das nahezu trockene Fasermaterial wird durch Krempeln in Feinfasern aufgeteilt, die nach üblichen Methoden auf Garn verarbeitet werden.
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