DE1494666A1 - Verfahren zur Stabilisierung von Fasern oder Faeden aus synthetischen linearen Polymerisaten,insbesondere Acrylpolymerisaten gegenueber ultraviolettem Licht - Google Patents

Verfahren zur Stabilisierung von Fasern oder Faeden aus synthetischen linearen Polymerisaten,insbesondere Acrylpolymerisaten gegenueber ultraviolettem Licht

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DE1494666A1 DE19631494666 DE1494666A DE1494666A1 DE 1494666 A1 DE1494666 A1 DE 1494666A1 DE 19631494666 DE19631494666 DE 19631494666 DE 1494666 A DE1494666 A DE 1494666A DE 1494666 A1 DE1494666 A1 DE 1494666A1
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Description

FATINTANWXIi? · " DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1494666 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG
TELEFON, 55547« 8000 MÖNCHEN 15, 15· Juli I969
TELEGRAMME. KARPATENT NUSSBAUMSTHASSi 10
W. 11 597/63 13/Nie P 14 9^ 666. 8
Monsanto Company
St. Louis, Missouri (V.St.A.)
Verfahren zur Stabilisierung von Fasern oder Fäden aus synthetischen linearen Polymerisaten, insbesondere Acrylpolynerieaten gegenüber ultravioletten Licht
Sie Erfindung bezieht eich auf ein Verirren zur Verbesserung der ftarnestabllität und LlchtstablUtät während des Spinnarbeitsganges, der nachfolgenden Verarbeitung und dos Gebrauchs von synthetischen Unoaren Fasern oder Fäden bzw· daraus hergestellten Eraeugnissen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren sur Herstellung · von Aorylfasern oder -fäden t welche gegenüber Veraohlechte-
BAD
909850/ 150 6 ...,-·.*. ,«·«*·
rung oder Abbau dureh Yflinae und Licht nicht nur wahrend des Splnnvorgango, sondern auch, wühreud der naohfoleenden nor· Baien Behandlung oder Verwendung, wie z.B. boia Färbent Texturieren oder Kräuseln und Bleichen« stabil sind·
Genuß der bisherigen Erfahrung besteht bei synthetiechen linearen Fasern oder !fäden eine natürliche Instabilität gegenüber ultravioletten Licht, welche die Helligkeit oder Leuchtkraft und Reinheit dieser fasern verringert· Dies trifft insbesondere bei Acrylfasern oder -fäden oder solchen .Fasern oder Fäden, welche eine überwiegende Menge an Acrylnitril enthalten, ssu· Diese Instabilität ist besonders bei Acrylfaser» vorhanden, welche einer Bleichbehandlung oder einer Bleioharbeitoweise unterworfen und dann ultraviolottea Licht aus^esetst worden waren, das ja •inen Seil des natürlich vorkoomenden (Cagoellchts darstellt. Diese wirkung kann durch die Annahme erklärt werden, daß der durch die Blolcnoassen e raoußte Sauerstoff bei Belichtung mit ultravioletten Licht aktiviert worden kann und eine gewisse Verfärbung der Feuern oder Fäden bewirkt. Dieser schwache Angriff auf die Fasern führt allgooein zu oineß Nachdunkeln oder Dunkelwerden der Fasern, wodurch die Verwendung diesor Fasern odor Faden für dl· Herstellung von Garnen, Geweben od.dgl.» bei welchen «ine natürliohe woiüe oder farblose Faser erwünscht ist, unmöglich
BAD OPHGINAL
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-3- 1494W6
wirdι derartige Fasern kttnnen auch nicht verwendet werden» uelbot wenn leichte PasteUfärbungen oder «Schattierungen orwünocht eind· Daher beetoht auf den Gebiet der synthetischen Faeerinduatrie ein toohnlaoheo Interesse für eine Behandlung oder eine Beliandlungeweise, durch welche eine Verbesserung in der Stabilität der Aorylfaoern oder «fäden ersielt wird« . |
Ein Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eine· VorfuJxeno zur !Itablllsierung von eynthetlochon linearon Fasern oder Fäden gegenüber Abbau oder Verschlechterung durch norcaloo Sonnenlicht·
Ein anderer 2weok der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrene sur Vorbeooerung der Farbatabilität und Liohtechtheit von Aorylgarnen, «fasern oder -fäden·
Dia Erfindung besweokt weiterhin die Schaffung eines Vorfahreno ßur Verbesserung der FarbstabilitUt und Lichtechtheit von Fusern9 Faden oder Garnon, welohe aus wonigetens " 3c% Acrylnitril und bis su 2ο i> eines anderen nonoolefinlaohen niochpolyaerlsierbaren tfonooeren gebildet sind·
Ein anderer Zweok umfaßt die Schaffung einss Verfahrens sur Verbesserung der Färb- und Lichtbeständigkeit von Fasern oder Faden auo 9*fi Acrylnitril und 6* Vinylacetat·
Ferner beawockt dl« Erfindung die Schaf fung eines Ver-
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f ahrens ssur Varbeseerung dor FarbetabilitUt und Licht» eohtheit von Faoorn. oder FUden, welche bus einer Uiochung von SYTOi MiGahpolyaerlsaten gebildet eind« und swar aus 889$ eines ersten Kiochpolynorisats aus 94# Acrylnitril und 6# Vinylaootut und 125« eines ewolten lUschpolymorisats aua 5o;' Aorylnitril und 5o$> Kothy!vinylpyridin.
Bin anderer Zweck der Erfindung lot die uohaffung eine· VerXalireno sur Vorbeouerung der FarbntabilitUt und Lichteohtheit von gebleichten Acrylfaeern oder -iäden ßegenüber Abbau oder Verschlechterung durch ultraviolette« Licht·
Weitere Zwecke und Vorteile» welche ßoaäß der Erfindung erziolt werden, Bind aue der nachstehenden Beschreibung eroiohtlioh.
Iq allgenelnen werden die Zwecke dor Erfindung dadurch erreicht, daß rcan die Faaern oder Fäden wUhrond Ihres Spinn* arbeitsgänge und wahrend sie noch in Gelauetand vorliegen, Bit einem tietalleals der BaphthallndieulfoneUuren oder Bit Naphthalindiaulfonsäuren allein behandelt.
Insbesondere werden die Zwecke getoüß der Erfindung erhalten» indem nan die Aorylfaaern oder -füden, wenn sie gemaß oiner gebräuchlichen Spinnarboltsweise gesponnen sind und noch la Gelsuetand vorliegen» Bit einen Zueat*» welcher aus einer ITaphthalindlculfons&ure oder einem Alkalisals der laphthalindlsulfonsauren bestehen kann, behandelt. Beispiele
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dicaor Ualzo slnds dao iratriuaoals von l,5-'.rap};t^liadlsulfonaauro, daa Kallucoulz von 1,5-ua^htliiu.indiauliOiiaäuro odor irgendeinen der Alkalisalae von irgendeiner der tfaphthaliridiuulfonaüuren, beiopieloweiso neben der !,!Wfaphthaliadi«· oulfonauure l.^-iiaphtlialindiaulfomitturo, 1f2-Haphthalindiaulfonaäuro, lv6-Haphthalindlauli~onti&uro, 1,7-ZiaphthaliA-diuulfoneäure od.dgl· Diο ilen&e dieaoa Uetallaalses odor der üiLuro ßolbat, welche verwendet oder den Paeorn zubegeben werden kann, kann la Bereich von ο,οο.Ι *' bio 5 T^, - bezogen auf dua uowicht der Faocrn, variieren« wobei die bevorzugte Keng· o,lv% bezogen auf das Gewicht der l'aeer, betrügt· Die gebrauclilichen Vorfahren zum üplnrnm von Acrylfaaern sind allgemein bekannt und sind nloht Geyern»tand der Erfindung, abgesehen davon., daß diese Stabllieierungoaueätae auf die Fauern walkend dieser gebräuchlichen Splnnarbelteireioe aufgebracht oder an:jeviendet veraQnt während die faaer noch la Gel«uutand
Obgleich die Anwendung de« Verfahrene gemaB der iSrfinallsecioin auf aynthetische ?auern'odor Pilden gerioiitet wurde, iut eie Inabesondere wertvoll und brauchbar bei der Stabilisierung von Fauorn oder Fäden aue Aorylpolyaerieaten. Die polymeren Materialien, welche bei der praktiechen Duron-· führung des Verfeiirena genau der Erfindung zur Anwendung ge« lanzen können, umfassen Polyacrylnitril» lUeohpolyoerieate,
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einachlioßlieh binärer und ternarer rolynariaato, welche
oo üew.tf Acrylnitril Ia de» i'olyuoriöataolekül n, ο ei or £ϋι>αηιιη<ίοη au« !»olyacry Initial oder Ilit-ch-
, t.-elche Acrylnitril mit 2j5 bie 5o,$ oinea anderen ivolyiioron. Uatorials uufauaen, wobei die Uiauhun^on Jüv/oil3 eiueii Oou&at^uhalt au polyuerißiorton Acrylnitril von wenitjötoiiB Oo Guvr.^ aufweisen· Obgleich bei den Voriahrexi iienkiß dor Ilrfindiuig vorauß^waieo Polyaerio&te alt einem üoliult von weai^ötoae Qo]* Acrylnitril sur Anwondtui^ gelangen, welche allgenoln ula faaerbildende Acrylnitril^Iynerisatβ anerkannt öind, ist es erolchtlioh» daß die Krfindunß in &leichor v.eißo nut rolyaoriBute mit einem Gehalt von weniö^r als Oo;' Acrylnitril anwendbar lot· Dia Acrylnitrilpolyneriuate, welche voniger ale Gq^ Acrylnitril enthalten, tflnd brauchbar für die iierötollixng von Filmen, »beraueunaaeenf Porsuoaaaen TUr ?roßforaarbeita«ei8enf Lacken, ecwie für die Herstellung von modirisierten Acrylf&oorn·
Beispialsvreiae kann daa Polyaorlaat auo einen Miochpolyuerlaat aua Bo^ bia 98'' Acrylnitril tind 2 bin 2o'£ oinea anderen wlonomeren, wolohea die > C^C4C -Bindung enthält und mit Acrylnitril mlschpolyaerieiorbar 1st, bestehen. Geeignete oonooleXlniachfl Hoaomore uiafoaaen Aorylaüuro, c^-Chloracryl-Büure und Methaorylaauro, die Acrylate, wie Uothylmethaorylat, Äthyliaothaorylat, Butyloothacrylat« Uethoxyaotnyli&ethacrylat,
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ß-ChloräthylKuthaorylat und die entopreolienden Sater von Aoryl- und °<-Chlaraoryl sauren, Vinylchlorid, Vinylihorid« Vinylbromid, Vinylidenchlorid« 1-Ohlor-l-bronitthylen« l'.ethaorylnltril, Aorylunid und Hethaorylnoid« ^-Chloracrylamid oder die aonoulkyleubtititulerton jfrodukto davon» Methyl· vlny!keton, Vinylourboxyliite» wie Vinylaootat, Vinylchloraootatt Vinylpropionat und Vinylo.tearat, N-Vinylinide, wio Ii-Vinyli4ithalimid und H->Vlnyleuoolnlpid9 MetliylennalonßiVureoütor, Itucommuro und Itaooneaureeeter, N-Vinyloarbaeolt, Vini'lfuran, Allcylvinyleater, Vinyleulfoneäxire, Ethylen-(Xjfl-dlo^rboniiLurea oder deren Anhydrid« oder Derivate« wie Dinthylcitraoonat, Diäthylraoeaoonat, Styrol« Vinylnaphthalin, vinyloubutituierte turtiilre heterocyollsoho Amine« wie die Vinylpyridine und alkyloubetitulerten Vinylpyridine» a.B. 2-Yinylpyridin, 4-Vinylpyridin, 2-Iiethyl-5-vinylpyrldin od.dül·» l-VinyliBidaaol und nllcylimbatituiorte 1-Vlnylimlda* zoIe, wie 2-« 4« oder 5-!'etliyl«-l-vinylinldasol und ander· C«0^enthaltende polymerlolerbare Materialien· |
Dan lolynerieut ktutxi aus einen terntlren oder höheren chpolyoerieat beatehen« belspieltivoloe aus iTodukten, ί welche duroh Uioohpolynerieation von Aorylnitril und swtl > odor oehroren dor vorstehend aufgeführten andoren Nononeren ί auOer Acrylnitril erhalten werden· Bevorsu^t wird ein ter- ' nüree Polyneriaat, welohee Aorylnitril, H«thaorylnitril und
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•β- U94666
2-Vinylpyridin enthält· Xnebeeondere enthalten die ternären Polyaorloate 8o# bis 9Bri Acrylnitril« 1;£ bie Ιοί eines Vinyl· pyridine oder eines 1-Yinylimidaaola und Vf* bie 18/- einer anderen Subatan», a.B. Methacrylnitril oder Vinylchlorid.
Das xolyaerieat kann auch aue elnor Hiachung aue einem lolyacrylnitril oder einem binären liiechpolyxaorieat auo bis 99^ Acrylnitril und l'fi bie 2o?» wenigsten« einer ande·
ren, > Ct=C < cn thai tendon Substanz mit 2$ bia 5ori, bezogen auf dae Gewicht der Misohun^, eine« Ifisohpolyaerieata aus bia 7o;i Acrylnitril und 3o^ bis 9o^ wenißa ten tr eines anderen ^CeC<f ontJialtonden polynerieierbaron llononoren bootehen· Wenn dae polynere Material eine I'iochunß unfaflt9 beoteht dieae vorKU^awsioo auo einen iiiuchpolynerieat auo 9o# bis 98?i Acrylnitril und 2 bie lo^ eines anderen nonoooleiiniochen Kononoren, boiepieleweioe Vinylacetat, mit einer auaroichendon !len^e oinea iiieohpolycturiBate aua lof' bis 7o;C Acrylnitril' und ?o^ bio 9o< einee rinyleubotituierton tertiären hetero* i oyoliaohen Amins, beiepielerroise Vinylpyridin oder 1-Vinylinidasolf uxa eine anfärbbare Kiochung alt oinea Geeantgehalt an rinyleubatituiorten tortiären heterocyclischen AMn Ton 2 bie lo^, bezogen auf das Gewicht der Hiechunc, su ergeben.
Dio Srfiadung wird naohetohoad anhand roxt Beispielen näher erläutert, in welchen, falls nichts ander«a angegeben lot, die Prosentangaben auf Gewloht bezogen sind·
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BolBPiel 1
Eine iJpinnflUflöigkoit aus 94< Acrylnitril und 6f$ Vinylacotat und einen gebräuchlichen Löeungacdttol wurde in ein gebräuchliches Koagulior- oder Fällbad aus Vaaoor und einen Lö'aungoraittcl in Fadonforn ausgespritzt oder aua&eatofieni die gebildeten Filden wurden gestreokt, gewaschen und vor der Trocknung dann durch ein gebräuchliches AuarUetungsbad, wolches auo den gebräuchlichen Schsleriaitteln, antiotatlsoh nnchßnden Ititteln, Wclchnachernt Schutsmitteln gegen Verschmutzung usw. gebildot war und 0,1?$« bezogen auf das Gewi cht der J-'aaorn, an l.iWraphthalindieulfonBäure enthielt, S"führt, ^iO Paeora oder Fäden wurden dann getrocknet und dor gebräuchlichen textilverarbeitung unterworfen. Sie Fasern oder Fäden wurden dann einer Prüfung xaittele eines Recording Spectrophotonetere, hergestellt von General Electric Corporation, unterworfen· Vor der Prüfung durch das Spektrophotouetor wurden die Fäden oder Fasorn einer Bleichbehandlung Dit cineia Chlorit auo;eaetat. Haoh den Bleichen wurden ..io ?ädon odor Fasern dann, in «wel Seile geteilt, wobei der ernte Seil mit ultravioletten Lieht belichtot wurde und der ' zwoito Teil unbellohtot verblieb· Die Prüfung mit den Spektrophotometer hinsiohtlloli der Helligkeit ergabt daß die alt ultraviolettem Lioht belichteten Fanern oder Fäden eine Bei-
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von ΰ2,5 und der Soil der Paaern oder Faden, welcher nicht ultraviolettes Licht auG^eeot^t worden war, eine Helligkeit von 439,7 beaaöen. Di ο mit ultraviolett tem Licht belichteten Fasern oder Faden beoaSen eine Reinheit von 7«8 und did Fauern oder Puden, welche nicht ultravioletten Liyht auo^euetst worden waren» hatten eine HeInUeIt von 1,6· Dioüo 1,'orto wurden uit denjenigen von Faacrn verglichen, wulch.0 unter normalen Bedingungen gesponnen wurden, jedoch Jceinon besonderen Zuoata in den Au.Tüütun^öbad erhalten hatten. Sie üelli^elt der Kontrolliaoeru, »eiche nit ultravioletten Licht belichtet worden waren, betrug 70,6 und diejenige von Fuüüra, welche nicht ultravioletten Licht auo- ^euetzt waren, betrug 87,6. I)Ie ultraviolettea Licht aus^eßütnten Puoorn hatten eine Keinheit von 9,1 und die Taucrn» welche nicht oit ultravioletten Licht belichtet waren, ergaben eine Reinheit von 1,6· Die Fasern, welche oit den besonderen Zuuatz in dem AucrUotungabad behandelt waren und WqIcI1Q eine Bleichbehandlung erlialten hatten und nit ultravioletten Licht sowohl belichtet als auch unbolichtet waren, boöußea eino beuohtliohe Verbesserung der Helligkeit gegenüber den KontroHraaern oder -fäden, bei welchen dieser b·- oondere »t&biliaierun^e^usatz in ihroa AusrUotungsbad nicht verwendet worden war·
BAD ORIGINAL
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EelapioI 2
Kino Spinnflüssigkeit auo 945* Acrylnitril und 6£ Vinylacetat und einen gebräuchlichen LusungsBittel wurde in ein gebräuchlichen Koaguliert» oder Fällbad, wie in Beispiel 1 bcochriebon» ausgestoßen oder aus&eopritst, wobei der Stabiliuierunässsuaats, 1,5-ITaphthalindieulfoneKure, in das Autrüetunt;abod eingebracht war· Dieser Zuuats wurde in einer i.'onje von o,l Cew.«6, bezogen auf dan Gewicht dor Faser, Ttr~ wendet. Die Fasern oder Faden, welche nicht gebleieht worden, waren, wurden in zwei Seile geteilt, wovon ein Teil ultraviolettem Licht auo iesetst wurde und dor andere Teil nicht mit ultravioletten Licht belichtet wurde· Die Fasern oder Fäden wurden dann in dem Recording 8pektrophotoaeter, >.
I hergestellt von der General Eleotrio Corporation, geprüft i und es wurde festgestellt, daO die Fasern oder Faden, wolohe ' ultraviolettem Licht ausgesetst worden waren, eine Heilig· j keit von 84,9 und die Fasern, welche nicht ultraviolettea j ' Liolit*-aua;.eeet8t waren, eine üelligkelt von 83,7 aufwiesen· , Die nit ultraviolettem Licht belichtet« Fasern beeaOen ί eine Reinheit von 4,4 und die Fasern, welche nicht «it i ultravioletten Liolit belichtet worden waren, «in· Eelnheit von 5,6· Diese Werte wurden «it einer Kent rollprobe vergli· * chen, welche ungebleicht war uad auch keinen besondere»
BAD
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ßtabilisierunsesueatz hatte· Die Kontrollprobon, welche nicht ultraviolettem Licht auejeaetst waron, ergaben eine Helligkeit von 81,6 und die alt ultraviolette» Licht belichte ton. Fasern der Xontrollprobe hatten eine Helligkeit von 82,2· Die Reinheit der alt ultraviolettem Licht belichteten Kontrollfaeorn betrug 5t8 und diejenige der Paeem, welche nioht ultraviolettem Lloht aua&eeetst waren, 7,1. Be let ersichtlich, daß die Fasern. oder Fäden, welche ungebleicht waren und den b eeonderen Stabilielerun^osusats in Ihren Auurüotun^nbad enthielten, eine beachtliche Verbesserung gegenüber den Kontrollfaoern oder -fäden hinolchtlioh ihrer Helligkeit und Reinheit »eigton, unabhängig davon, ob eic Bit ultravioletten Lloht belichtet worden waren oder nicht.
T.B lot eroichtlioh, daß duroh das Verfuhren ge&afi der Erfindung duroh die Verwendung des Stablllalerungezuaatsee Aorylfaaern oder -fiiden, welche ßmuSUi irgendeiner gebrtluohllohon Splnnarboltaweleo erzeugt wurden» eine beachtliche Verbesserung in der Stabilität gegenüber ultraviolette« Lieht sowie hinsichtlich ihrer Helligkeit und Reinheit geigten* Die« trifft eowohl bei ungebleichten fasern als auch bei den gebleichten Faoem su, wenn sie alt den besonderen Stabllielerungesueats, während ale noch in Oelsuatand ' vorlagen, behandelt wurden· Slee nnterottttst weltgehend die
BAD GPHGINAL
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dor Verwendung dieser Aorylfbcern boi der Korateilung vou naturfurbenea Garnen oder welche alt hellon j^aatoilaohattlerungen goXUrbt werdon
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J * 1
I
■■■ *

Claims (1)

  1. Patentanoprüohe
    1· Verfahron zur ütabiliait'rung von Fasern oder Fäden au» synthetischen linearen Polynerioaten« insbesondere Acrylpolynoriauton ^e^tinUber ultraviolotten Licht, dadurch ge*
    daß nun die Paa era oder Fäden wahrend de· un^es mit einer ira^hthalindlsulionofcure oder Älkalisalsoa von Naphtliolindi sulfonsäuren behandelt·
    2· Vorfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß aar* fasern oder Fäden aua wenigstens Oo 5* Acrylnitril und bia au 2o CA eines ondereu monoolejTiniöohen, dooit nieohi/olyncriaicrbaroii Lonouoren» inabeaondoro aue 94 # Acryl» nitril und 6 ^ Vinylacetat oder aue einer Mischung Ton zwoi Ki achpol? aeriaaten, welche 88^ des era tea Iiisohpolyaerieate aus 94 Φ Acrylnitril und 6 i> Vinylacetat und 12 £ des «weites iu'iachiiolyÄorieatä aus 5o i> Acrylnitril und 5o & Methylvinylpyridln uaXaüt, oit einer !(a^hthalindisulfonaäure oder AUcaliaalzen. von !f&phthalindieulfoneäurea während dee Spinnar* beits^onges behandelt·
    3· VeriTohren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ßelcennxeiohnet, daß aan die Fasern oder Piiden, wahrend sie in einea Crelaustond vorliegen, »it finer gapht?ial 1 nrtlsulTon-
    oder Allcalisalzon davon in einer ^en^e von ο,οοΐ ^t 5 i*% beaojon auf dae Paeer^ewicht, behandelt·
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    durch gekennseloldieti ^aO »an Faeern oder Faden aus 94 t Aorj'lnltirll und 6 ϊ> Vinylacetat alt 1, C-Ka^hthallndlsuUCo sUure während des Splnnarbslts^anises behandelt·
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    4. Verfahren nach βΐηβα der Aneprüoho 1 bis 5t durch Gekennzeichnet! daß Bon Fasern oder FUd en au« 94 i» Acrylnitril und 6 £ Vinylacetat Bit otol 5$ von 1,5-HaphthallndleulfonuUur* «rührend dee Oplnnarbeltocangee behandelt·
    5. Vorfall ro λ naaU einen der AnoprUoho 1 ble 3, da« durch cokonazoiclinöt, daß oan faeern oder Faden aus einer i:iuohunß von Qü f> elneo ersten UlaohpolyDcrlcata aus 94 H
    und 6 ',i Vinylacetat und 12 ^ eines streiten
    aus So fS Acrylnitril und 5o ^ iiethylvl-
    nylpyrldln mit O15 ί* l,5-IftipLtJiulindioulfonaäure während
    don u^innurboltOi/uigett behandelt ·
    6. VorfiUiren nach einen der Ansprüche Ibis 3· da
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