DE1619252B2 - Kunstleder und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Kunstleder und verfahren zur herstellung desselben

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DE1619252B2 DE1967G0051374 DEG0051374A DE1619252B2 DE 1619252 B2 DE1619252 B2 DE 1619252B2 DE 1967G0051374 DE1967G0051374 DE 1967G0051374 DE G0051374 A DEG0051374 A DE G0051374A DE 1619252 B2 DE1619252 B2 DE 1619252B2
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Description

Zur Erzeugung von Kunstleder geht man bekanntlich von Faservliesen aus, die zunächst mit :inem geeigneten Bindemittel imprägniert und anschließend mit Polyurethanmassen od. dgl. beschichtet werden. Als Trägermaterial werden vorzugsweise entweder genadelte Krempelvliese oder auf Papiermaschinen hergestellte Vliese verwendet, die eine gewisse Menge schrumpffähiger Fasern enthalten und durch eine entsprechende Schrumpfbehandlung verdichtet worden sind. Durch diesen Schrumpfprozeß erreicht man auch die gewünschte Dicke und Elastizität des Vlieses.
Die Erfindung betrifft Kunstleder auf Basis von Vliesen, die auf Papiermaschinen hergestellt wurden, und ein Verfahren zur Herstellung derselben, wodurch die Eigenschaften dieser Kunstleder verbessert sind.
Zur Erzeugung solcher auf der Papiermaschini.
hergestellter Vliese geht man im allgemeinen von 0.05 bis 0,08 gewichtsprozentigen wäßrigen Faserdispersionen aus, die auf Foudriniersieben abgesetzt und entwässert werden. Man unterwirft die Vliese dann einer Hitzebehandlung, wodurch ein je nach Menge der verwendeten schrumpffähigen Fasern mehr oder weniger großer Flächenschrumpf ausgelöst wird. Während dieses Verfahrensschrittes bilden sich häufig, insbesondere in den Randpartien des Vlieses. Schrumpffalten aus, die, teilweise allerdings erst im fertigen Kunstleder, sichtbar werden und sich bei der Weiterverarbeitung und im Endprodukt unangenehm bemerkbar machen.
Es wurde nun gefunden, daß man Kunstleder, welches nach den bekannten Verfahren hergestellt wird.
indem man eine Faserdispersion auf einem Siebband in Vliesform absetzt, das Vlies einer Schrumpfbehandlung unterwirft, anschließend trocknet, sodann mit einem geeigneten Bindemittel imprägniert und gegebenenfalls mit einer Beschichtung, vorzugsweise mit einer Polyurethanschicht, versieht, ohne die genannten nachteiligen Eigenschaften herstellen kann, wenn man der Faserdispersion 5 bis 230 Gewichtsprozent, vorzugsweise 65 bis 150 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern, eines fcinteiligen, festen Materials zusetzt, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm haben und zu wenigstens 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 80 bis 95 Gewichtsprozent, aus Teilchen mit einer größten Länge von weniger als 0,3 mm bestehen, wobei die Dichte der Partikel 0,8 bis 1,5 g/cm' beträgt und deren Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oberhalb 180° C liegt. Dabei findet nämlich beim Absetzen der Dispersion auf dem Siebband eine Anreicherung der Partikel an der siebnahen Seite des abgesetzten Faservlieses statt.
Aus der DT-PS 80943 1 ist es bekannt, auf trockenem Wege aus Reißfasern ein Faservlies herzustellen und während des Herstellungsganges staubförmigc Faseiabfälle als Füllstoff einzulagern. Dabei ist es erforderlich, den Abfallstaub gleichmäßig innerhalb des Vlieses zu verteilen. Diese Faservliese werden sodann imprägniert. Nach diesem Verfahren ist es nicht möglich, hochwertiges synthetisches Leder herzustellen.
Auch werden die Vorteile, die gemäß der Erfindung erhalten werden, nach der Lehre der DT-PS XO4 431 nicht erreicht.
Den US-PS 3 223 551 und 3 2X5 775 ls, /M entneh. men, trockene Faservliese mit einer wäßrigen Suspension von kleinen Kollagenfasern zu behandeln. Dabei sollen die Kollagenfasern sich zu einer größeren Faserstruktur zusammenlagern. Die Kollagenfasern dienen bei den in den zitierten USA-Patentschriften beschriebenen Verfahren als Bindemittel für das Faservlies. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren gemäß der Anmeldung und führt nicht Zuden Vorteilen, die erfindungsgemäß erzielt werden
Aus der DT-AS 11361 mm u,kj der QT-AS 1186315 ist die Herstellung von mit thermoplastisehen Kunststoffen gefüllten Fasermaterialien bekannt, indem feinteiliges Kunststoffpulver Faserdispersionen zugesetzt und die Aufschlämmung dann zu einem Faservlies ausgefahren wird. Dieses kann dann zn porenfreien, transparenten Produkten verpreßt werden. Dementsprechend entstehen Produkte, in welchen die in den Faserbrei eingebrachten KünstStoffe als Bindemittel wirken, also die Fasern zusammenhalten.
Demgegenüber bestehen die Kunstleder entsprechend der Erfindung aus Faservliesen, denen feinteilige feste Materialien einverleibt werden, die - auch wenn sie Polymere sind - keineswegs als Bindemittel wirken. Zweck dieses Zusatzes ist die Verbesserung des Griffs und Bildung einer glatteren Oberfläche der Faservliese. Daß kein mit den bekannten Verfahren vergleichbarer Effekt erzielt wird bzw. werden kann, geht schon daraus hervor, daß bei der Vliesherstellung keinerlei Maßnahmen angewandt werden, bei denen die zugesetzten Teilchen, die u.a. einen Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt von oberhalb 180° C haben müssen, eine Bindemittelwirkung entfalten könnten.
Auch wenn die zugesetzten Teilchen aus einem Material bestehen, das von dem Lösungsmittel, in dem das später aufzubringende Bindemittel, beispielsweise Polyurethan, gelöst ist. gelöst oder gequollen werden kann, so hat das im ganzen gesehen auf die im Kunstleder vorhandenen Teilchen keinen Einfluß. Sie werden in dem Vlies ausschließlich durch die beim Schrumpfprozeß erfolgte Verdichtung im Faserverband festgehalten. Bei der nachfolgenden Imprägnierung, beispielsweise mit einer Lösung von Polyurethan in DMF, kann es zu einer Anquellung der Teilchenoberfläche kommen, falls die Teilchen z.B. aus Polyurethan bestehen. Die Zeit, während der das Lösungsmittel auf die Teilchen einwirken kann, ist jedoch bei diesem Verfahrensschritt so kurz, daß nur ein geringer Anteil sehr feiner Teilchen vollkommen gelöst wird und sich an der Bindung des Vlieses beteiligen kann. Der größte Teil der Partikel liegt auch im imprägnierten Vlies in der gleichen Form vor wie vorder Imprägnierung. Bei den bekannten mit thermoplastischen Kunststoffen gefüllten Fasermaterialien sind im Gegensatz dazu die thermoplastischen Kunststoffe Bindemittel für die Fasern.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kunstleder auf der Basis eines auf einer Papiermaschine hergestellten und anschließend geschrumpften und mit einem Bindemittel gebundenen Faservlieses, auf dem gegebenenfalls eine Beschichtung aufgebracht ist, das <=5 dadurch gekennzeichnet ist. daß das Faservlies 5 bis 230 Gewichtsprozent, he/ogen auf das Gewich! der trockenen Fasern, eines feinteiligen. festen Materials enthält, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm haben und zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus Teilehen mit einer größten Länge von weniger als 0,3 mm bestehen, deren Dichte, worunter dL> Dichte der aus den Materialien der Partikel bestehenden einheitlichen kompakten Masse zu verstehen ist, 0.8 bis 1,5 g/cm3 beträgt und deren Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oberhalb 180° C liegt, und wobei eine Anreicherung der Partikel in Richtung auf die eine Seite des Vlieses und somit eine Zunahme der Dichte von der Unterseite zur Oberseite des Vlieses vorliegt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kunstleders durch Absetzen einer Faserdispersion auf einem Siebband in Vliesform, Schrumpfbehandlung und anschließende Trocknung des Vlieses, Imprägnierung mit einem Bindemittel und gegebenenfalls Aufbringung einer Beschichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man von einer Faserdispersion ausgeht, die 5 bis 230 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trokkenen Fasern, eines feinleiligen festen Materials zugesetzt enthält, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm haben und zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus Teilchen mit einer größten Länge von weniger als 0,3 mm bestehen, deren Dichte, worunter die Dichte der aus den Materialien der Partikel bestehenden einheitlichen kompakten Masse zu verstehen ist, 0.8 bis 1.5 g/cm' beträgt und deren Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oberhalb 180° C liegt und man als Oberseite des Kunstleders die siebnahe Seite des abgesetzten Faservlieses nimmt. Vorzugsweise geht man von einer Faserdispersion aus. die 65 bis 150 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern, des entsprechenden feinteiligen. festen Materials enthält. Besonders geeignet sind Faserdispersionen, die ein feinteiliges festes Material zugese'zt enthalten, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm aufweisen und das .'.u 80 bis 90 Gewichtsprozent aus Teilchen besteht, deren größte Länge kleiner als 0,3 mm ist.
Unter Dichte wird, wie oben angegeben, die Dichte des einheitliche,! kompakten Materials, aus dem die Partikel bestehen, bei 20" C verstanden. Es ist selbstverständlich, daß poröse Materialien, deren scheinbare Dichten oft weit unter 0,8 g/cm1 liegen, für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls geeignet sind, wenn die Dichte einer aus diesem Material bestehenden kompakten Masse innerhalb der angegebenen Grenzen liegt.
Die Form der Teilchen ist nicht kritisch, sofern die Bedingung erfüllt ist, daß die größte Länge der Partikel nicht mehr als 1 mm beträgt und wenigstens 50 Gesichtsprozent der Teilchen eine größte Länge von weniger als 0.3 mm aufweisen. Unter dem Begriff »größte Länge« wird die größte Ausdehnung eines Teilchens in einer beliebigen Richtung verstanden. So ist beispielsweise die größte Länge eines fadenförmigen Teilchens mit rundem Querschnitt die Zylinderachse und die größte Länge eines rechteckigen Teilchens die größte Raumdiagonale.
Abgesehen von Teilchen unterschiedlicher Form können auch Mischungen von Teilchen aus verschiedenen Materialien erfindungsgemäß eingesetzt werden. Bevorzugte Kombinationen dieser Art bestehen /. B. aus Polyurethan- und Polyamidteilchen, wobei diese letzteren vorzugsweise in Form feinster Fasern vorliegen können. Auch Mischungen dieser beiden
Komponenten mit anderen faserförrr.igen Stoffen, wie Reyon, Zellstoff usw., sind sehr gut geeignet. Brauchbare Zusatzmittel sind weiterhin feingemahlene Gummi- und/oder Lederteilchen, deren Dichte in dem genannten Bereich liegt.
Die Einhaltung der Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich Dichte, größter Länge und Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt ist für die Erzielung der angestrebten Verbesserung der Eigenschaften des Kunstleders von Wichtigkeit. Während die Dichtebereiche der Teilchen vor allem eingehalten werden müssen, damit eine gleichmäßige Verteilung der Partikel in der Faserdispersion gewährleistet ist, spielt der Länge der Teilchen beim Absetzen des Vlieses auf dem Foudriniersieb eine wesentliche Rolle. Nur Partikel, die ausreichend klein sind, verteilen sich im Vlies in der gewünschten Weise, nämlich derart, daß in Richtung auf die siebnahe Seite des Vlieses eine gewisse Anreicherung dieser Teilchen und damit Erhöhung der Dichte des Vlieses erfolgt. Die untere Grenze für den Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt der Partikel ist durch die Verfahrensbedingungen bei der Herstellung bzw. bei der Verarbeitung des Kunstleders bestimmt. Nur bei der Verwendung von Materialien, die bei Temperaturen unterhalb 180° C weder schmelzen noch sich zersetzen, sind die guten Eigenschaften des Kunstleders gewährleistet.
Von Vorteil, wenn auch für das erfindungsgemäße Verfahren nicht unbedingt erforderlich, ist es, wenn man feinteilige Partikel einsetzt, die von dem Lösungsmittel, in dem das zur nachfolgenden Imprägnierung verwendete Bindemittel gelöst oder dispergiert ist, zumindest zu einem gewissen Teil gelöst oder gequollen werden. Hierfür ist als feinteiliges Material insbesondere Polyurethan geeignet, wenn als Lösungsmittel für das zur Anwendung kommende Imprägniermittel Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxyd, Tetrahydrofuran oder andere für Polyurethane bekannte Lösungsmittel verwendet werden.
Das feinteilige Material kann gegebenenfalls farbig oder gefärbt sein. Da es mengenmäßig einen erheblichen Anteil des entstehenden Basisvlieses ausmacht, ist hierdurch eine einfache Möglichkeit gegeben, Vliese in vielen Farbnuancen herzustellen, auch wenn aus betrieblichen Gründen die eingesetzten Fasern nicht gefärbt sind.
Der Zusatz zur Faserdispersion kann direkt erfolgen oder auch in der Art, daß man die Teilchen zunächst getrennt in Wasser dispergiert und die Dispersion dann der Faserdispersion zusetzt.
Das entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte und nach den zur Erzeugung von Kunstleder üblichen Verfahren gebundene Vlies hat gegenüber Produkten, die unter Verwendung von Basisvliesen ohne Zusatz feinteiliger Partikel erzeugt worden sind, einen weicheren Griff und eine wesentlich glattere Oberfläche, insbesondere an der siebnahen Seite. Man stellt fest, daß beim Schleifen des imprägnierten Vlieses, insbesondere beim Schleifen der siebnahen Oberfläche, der Schleifabfall erheblich geringer ist. Diese guten Eigenschaften des Basisvlieses beeinflussen auch die Eigenschaften des Kunstleders günstig, so daß auch das Fertigprodukt durch bessere Oberflächenglätte und größere Weichheit ausgezeichnet ist. Besonders bemerkenswert ist, daß die Dichte eines erfindungsgemäß hergestellten Materials von der Unterseite zur Oberseite stetig zunimmt, wenn man als Oberseite die siebnahe Seite wählt. Dies wirkt sich in einem sehr feinen Narbenwurf des Kunstleders, der sich von dem eines Naturleders nicht mehr unterscheidet, aus.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß man infolge der höheren Dichte, welche die feinteilige Materialien enthaltenden Faservliese gegenüber solchen ohne derartige
ίο Zusätze aufweisen, zur Imprägnierung geringere Bindemittelmengen benötigt.
Als Kunstleder im Sinne der Erfindung sind sowohl wildlederartige Produkte als auch glatte Kunstleder zu verstehen. Kunstleder mit wildlederartigem Charakter erhält man durch Imprägnierung eines 5 bis 230 Gewichtsprozent feiner Partikel enthaltenden Faservlieses mit einem geeigneten Bindemittel und gegebenenfalls Aufrauhen der Oberfläche. Vorzugsweise verwendet man zur Imprägnierung in bekannter Weise Lösungen oder Dispersionen von Polyurethanen und/oder Polyvinylchlorid. Boxcalfähnliche, glatt«3 Kunstleder entstehen, wenn man das imprägnierte Faservlies schleift und anschließend beschichtet. Als Beschichlungsmassen werden im allgemeinen ebenfalls Polyurethanlösungen oder -dispersionen verwendet.
Das Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
50 Teile einer Mischung aus 20 Gewichtsprozent Polyamid-Fasern (6 mm Schnittlänge, 1,4 den), 60 Gewichtsprozent Copolyamid-Fasern (6 mm Schnittlänge, 1,4 den) und 20 Gewichtsprozent Rcyon-Fasern (3 mm Schnittlänge 1,4 den) werden in 200000 Teilen Wasser dispergiert. Als Netzmittel setzt man 1 % eines äthoxylierten Oleylalkohols, bezogen auf Feststoffgehalt, zu. Dieser Faserdispersion fügt man 50TeIIe (100% bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern) einer aus 10% Polyamidfasern (Dichte 1,14 g/cm'; Fp. 215°) und 90% Polyurethan (Dichte !,2 g/cm3; Fp. > 180°) bestehenden Mischung mit folgender Größenverteilung zu:
Größte Länge
< 0,3 mm 87,7 Gewichtsprozent
0,3 bis 0,4 mm 3,5 Gewichtsprozent
0,4 bis 0,6 mm 2,9 Gewichtsprozent
0,6 bis 0,8 mm 1,3 Gewichtsprozent
0,8 bis 1,0 mm 3,3 Gewichtsprozent
> 1 mm 1,3 Gewichtsprozent
Die Faserdispersion wird auf einem Foudriniersieb in Vliesform abgesetzt und entwässert. Das noch etwa 70% Wasser enthaltende Vlies wird der Einwirkung einer Infrarotstrahlung aufgesetzt, wobei es einen Flächenschrumpf von 48 Prozent erfährt. Anschließend wird das geschrumpfte Vlies getrocknet und mit einer Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid imprägniert. Sodann führt man das imprägnierte Vlies durch ein Wasserbad, in dem das Polyurethan koagulicrt und das Lösungsmittel ausgewaschen wird. Inn Anschluß daran trocknet man das Vlies und schleif! es auf eine Dicke von 1.2 mm ab. Dann wird als Beschichtungsmittel eine Polyurethanmasse aufgebracht und das Polyurethan in bekannter Weise ausgefällt. Das Kunstleder erhält schließlich nach nochmaligem Trocknen einen Finishauftrag von etwa 20 bis 30 μ Stärke. Die auf diese Weise erhaltenen Kunstlederproben zeichnen sich durch einen besonders weichen
und geschmeidigen Griff aus, besitzen eine sehr glatte Oberfläche. Ihr Narbenwurf ist von dem eines natürlichen Leders nicht zu unterscheiden.
Beispiel 2
Man arbeitet nach Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß man feinteiliges Material verwendet, das zu gleichen Teilen aus Leder (Dichte 1,1 bis 1,2 g/cm' [scheinbare Dichte etwa 0,7 g/cm3]; < 180° C keine Veränderung) und Gummi (Dichte 1,2 g/cm3; Zersetzung > 200° C) besteht. Die Größenverteilung dieses Materials ist die folgende:
Größte Länge
< 0,3 mm
0,3 bis 0,4 mm
0,4 bis 0,6 mm
0,6 bis 0,8 mm
0,8 bis 1 mm
61,3 Gewichtsprozent
15,5 Gewichtsprozent
13,2 Gewichtsprozent
7,7 Gewichtsprozent
2,3 Gewichtsprozent
Auch das auf diese Weise erhaltene Kunstleder zeichnet sich durch einen besonders weichen Griff, eine sehr glatte Oberfläche und durch einen Narbenwurf aus, der von dem eines natürlichen Leders nicht zu unterscheiden ist.
5
Beispiel 3
Man arbeitet nach Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß man 60 Teile (= 120 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockenen Fasern) eines feinteiligen Materials
ίο verwendet, das zu 50% aus kurzfasrigem gemahlenem Buchenholzze'.lstoff (Dichte 1,4 bis 1,5 g/cm3; kein Teilchen größer als 1 mm, 70% der Teilchen kleiner als 0,3 mm) und 50% aus einem feinteiligen Material wie in Beispiel 1 beschrieben, besteht. Den Buchenholzzellstoff findet man bei der beschriebenen Arbeitsweise bevorzugt in der siebnahen Schicht des gebildeten Vlieses wieder, was zu einer besonders guter Glätte dieser Seite führt. Im Fertigprodukt erzielt mai Oberflächen mit einer Glätte, die an die eines natürli chen Boxcalfleders heranreicht.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Kunstleder auf der Basis eines auf einer Papiermaschine hergestellten, anschließend geschrumpften und mit einem Bindemittel gebundenen Faservlieses, auf dem gegebenenfalls eine Beschichtung aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies 5 bis 230 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern, eines feinteiligen, festen Materials enthält, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm haben und zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus Teilchen mit einer größten Länge von weniger als 0,3 mm bestehen, deren Dichte, worunter die Dichte der aus den Materialien der Partikel bestehenden einheitlichen kompakten Masse zu verstehen ist, 0,8 bis 1,5 g/cm3 beträgt und deiren Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oberhalb 180° C liegt, und wobei eine Anreicherung der Partikel in Richtung auf die eine Seite des Vlieses und somit eine Zunahme der Dichte von der Unterseite zur Oberseite des Vlieses vorliegt.
2. Verfahren zur Herstellung des Kunstleders mach Anspruch 1 durch Absetzen einer Faserdispersion auf einem Siebband in Vliesform, Schrumpfbehandlung und anschließende Trocknung des Vlieses, Imprägnierung mit einem Bindemittel und gegebenenfalls Aufbringung einer !Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Faserdispersion ausgeht, die 5 bis 230 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der !trockenen Fasern, eines feinteiligen festen Materials zugesetzt enthält, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm haben und zu wenigstens 50 Gewichtsprozent aus Teilchen mit einer größten Länge von weniger als 0,3 mm bestehen, deren Dichte, worunter die Dichte der aus den Materialien der Partikel bestehenden einheitlichen kompakten Masse zu verstehen ist, 0,8 bis 1,5 g/cm1 beträgt und deren Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oberhalb 180° C liegt, und man als Oberseite des Kunstleders die siebnahe Seite des abgesetzten Faservlieses nimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Faserdispersion Uusgeht, die ein feinteiliges festes Material zugesetzt enthält, dessen Partikel eine größte Länge von nicht mehr als 1 mm aufweisen und das zu KO bis 90 Gewichtsprozent aus Teilchen besteht, deren größte Länge kleiner als 0,3 mm ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feinteilige Material tius Mischungen verschiedener Stoffe besteht.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteilige. feste Materialien verwendet, die von dem Lösungsmittel, in dem das später aufzubringende Bindemittel gelöst oder dispergiert ist, zumindest zu einem Teil gelöst oder gequollen werden.
ft. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges Material Mischungen von Polyurethanen und faserförmiges Polyamid und/oder Zellstoff verwendet.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges Material gemahlene Gummi- und/oder Lederteilchen verwendet.
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