DE2005535A1

DE2005535A1 - Herstellungsverfahren für mit Flocken beschichtete Gegenstände

Info

Publication number: DE2005535A1
Application number: DE19702005535
Authority: DE
Inventors: Frederick Henry. Water Orton Birmingham Lane (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1970-09-03
Also published as: ES376309A1; AU1099570A; FR2037359A5; GB1274314A

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Asemann
Ur. Π. tioenigsberger - Γ\Λ Fnys. R. Holzbau«

Dr. F. Z·.:-.- ...^;..ι jun.

P α t · η t π π ·' ü I t β

8 Mönchen 2, Bräuhaussiroße 4/IH

Case RC.4573

THE DUNLOP COMPANY LIMITED, London / Großbritannien

Herstellungsverfahren für mit. Flocken

beschichtete Gegenstände

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
mit Flocken beschichteten Gegenständen, insbesondere ein Beflockungsverfohren zur Herstellung von Teppichei.

Es ist vorgeschlagen worden, Schichtstoffe durch elektrostatische oder mechanische Ablagerung von Flocken aui einer mit Klebstoff beschichteten Grundbahn aufzutragen, die eine Mischung aus kräuselfähigen und nicht kräuselfähigen Fasern bzw.
rääen umracscn. Die kräuselt einigen i-'asern sind bei der gleichzeitigen Aufbringung mit den nicht kräuselfähigen Fasern
im wesentlichen gerade und sie werden nach der Aufbringung
gekräuselt. Die Herstellung von im wesentlichen geraien kräuselfähigen Fasern bringt jedoch beträchtliche Schwierigkeiten
mit sich. Sind nämlich die kräuselfähigen Fasern bereits vor dem Beginn der Ablagerung auf der Grundbahn etwas gekräuselt

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oder geringelt, so deckt jede kräuselfähige Faser einen größeren Bereich der Grundbahn ab, als wenn sie gerade wäre. Ferner müssen sich die kräuselfähigen Fasern den auf der Grundbahn zur Verfügung stehenden Platz mit nicht kräuselfähigen Fasern teilen. Damit wird die mögliche Anzahl der auf der Grundbahn abzulagernden kräuselfähigen und bereits geringelten Fasern beschränkt.

Es wurde jedoch festgestellt, daß eine genügende und gleichmäßige Ablagerung von kräuselfähigen Flocken auf einer Grundbahn, die mit kräuselfähigen und nicht kräuselfähiger Faserflocken beschichtet werden soll, möglich ist, ohne daß erst im wesentlichen gerade kräuselfähige Fasern durch eine erste Ablagerung von geringelten kräuselfähigen Fasern im maximal möglichen Ausmaß hergestellt werden und darauf die nicht kräuselfähigen Fasern aufgebracht werden. Siiti die geringelten kräuselfähigen Fasern im maximal möglichen Ausmaß aufgebröcht, so bleibt noch genügend Platz auf der Grundbahn, da die geringelten Fasern nicht in die unbedeckt gelassenen Flächen eindringen, sondern diese durch die bereits abgelagerten geringelten Fasern abgeschirmt werden. Werden darauf die im wesentlichen geraden nicht kräuselfähigen Fasern aufgebracht, so können diese auf die Flächen gelangen, die durch d.'.e kräuselfähigen geringelten Fasern nicht bedeckt wurden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann daher ein zufriedenstellendes, mit kräuselfähigen und nicht kräuselfähigen Flocken beschichtetes Produkt hergestellt werden, ohne daß erst gerade kräuselfähige Fasern hergestellt werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von mit Flocken beschichteten Gegenständen mit einer Schicht mit gekräuselten und nicht gekräuselten Faserflocken werde:» die ge ringelten kräuselfähigen Fasern auf eine mit einem Klebemittel beschichtete Grundbahn im wesentlichen ohne nicht Kräuselfähige Faserr. ac gebracht, so daß zwischen diesen unbedeckte Bereiche

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auf der Grundbahn frei bleiben, worauf gerade nicht kräuselfähige Fasern auf die unbedeckten Bereiche aufgebracht und die kräuselfähigen Fasern gekräuselt werden.

Beispielsweise können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die geringelten krauseifähigen Faserflocken in der maximal möglichen Dichte aufgebracht werden. Sind die losen überschüssigen Fasern von der Oberfläche der Flockenschicht entfernt, so können gerade nicht kräuselfähige kürzere Fasern auf die freien Flächen zwischen den kräuselfähigen Fasern aufgebracht werden. Die überschüssigen nicht krauseifähigen Fasern können dann entfernt und das Klebemittel, beispielsweise durch Heizen zum Abbinden gebracht werden· Die krauselfähigen Fasern können beispielsweise durch weitere Heizung mit der zum Abbinden des Klebemittels verwendeten Temperatur oder durch Heizung auf eine höh eri_ Tempera tür gekräuselt werden. Die geringelten kräuselfähig^ Fasern werden dadurch im gewünschten Maße gebogen und die Höhe e'er Schicht schrumpft im wesentlichen bis auf die der nicht krauselfähigen Fasern. Das Ergebnis ist ein gut aussehendes Produkt mit angenehmem "Griff", da durch die Kräuselung der kräuselfähigen Fasern diese gebogen werden und Oberflächenbereiche ergeben, die keine Faserenden aufweisen, während die nicht kräuselfähigen Fasern eine üppige samtartige Schicht ergeben.

Die gekräuselten Fasern sollten ideal nur leicht gekrümmt sein. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es jedoch möglich, kräuselfähige Fasern mit einem Krümmungsradius bis etwa zur Faserlänge zu verwenden.

Ui ε JKkjj- G.*3 £ TTXiiTiCj dojr t g. ο ciri~. L ο eic cn ic ein η ir* ein cir ei ocmro G¹CCi^i conc^n Beflockungseinrichtung stattfinden, in der die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn durch einelektrostatisches Feld zwirchen einer Hochspannungselektrode und einer Elektrode mit niedriger Spannung (gewöhnlich geerdet) geführt wird. Die

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Faserflocken werden aus der Nähe der Hochspannungselektrode geführt, wobei das elektrostatische Feld die Fasern trennt und sie auf die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn führt. Die Beflockung kann auch auf mechanische Weise erfolgen, beispielsweise indem die Fasern durch ein Sieb auf die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn gestrichen oder geschüttelt werdon. Im allgemeinen arbeitet jedoch das elektrostatische Verfahren befriedigender als das mechanische.

Die geringelten kräuselfähigen Fasern können gleich- oder verschieden farbig von den nicht krauselfähigen Fasern sein. Ist ein gemustertes Erzeugnis erwünscht, so können die geringelten kräuselfähigen Fasern auf eine mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn aufgebracht v/erden, worauf eine Schablone auf die kräuselfähige Schicht gelegt und damit ein ausgewählter Bereich bestimmt wird. Darauf werden die nicht kräuselfähigen Faserflocken durch die Schablone auf den gewählten Bereich aufgebracht.

Die geringelten kräuseifähigen Fasern können im maximalen Ausmaß abgelagert und die losen überschüssigen Fasern von der Oberfläche entfernt werden, so daß eine Auflageschicht aus Fasern übrig bleibt, die eine Berührung der Schablone mit dem Klebemittel im nächsten Arbeitsgang verhindert. Diese Schicht hält die Schablone in gleichmäßigem geringem Abstand von der mit dem Klebemittel beschichteten Grundbahn. Gleichzeitig bleibt zwischen den geringelten kräuseifähicjen Fasern genug Platz frei, so daß die im wesentlichen geraden nicht kräuselfähig pr. ™"~~.rr, riurr-h diene hindurchdringen und auf der mit dem Klebemittel beschichteten Grundbahn aufgebracht werden.

Liegt- die Schablone auf der Auflagefläche aus kräuselfähigen Faserflocken, so kann die Grundbahn mit nicht kräuselfähigen Fasern der gleichen Farbe oder einer unterschiedlichen Farbe wie der der Auflageschicht beflockt werden. Damit können auf

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die durch die Löcher der Schablone bestimmten Flächen weitere Flocken dicht aufgebracht werden.

Die Schablone kann dann entfernt und der Trichter der Beflockungseinrichtung mit nicht krauseifähigen Fasern aus unterschiedlichem Material oder mit unterschiedlicher Farbe gefüllt werden, beispielsweise aus dem gleichen Material oder mit der gleichen Farbe wie die geringelten kräuselfähigen Fasern, wenn sich dies von der Farbe oder dem Material der durch die Schablone aufgebrachten Fasern unterscheidet. Die Fasern können dann gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche der Grundbahn aufgebracht werden. Sie haften auf den Flächen, die vorher lediglich partiell mit geringelten kräuselfähigen Fasern bedeckt waren, jedoch nicht an den Flächen, die durch die Schablone beflockt worden sind.

Ist die Grundbahn durch die Schablone mit nicht kräuselfähigen Fasern der gleichen Farbe oder aus dem gleichen Material wie die kräuselfähigen Fasern beflockt worden, so können nach Entfernung der Schablone nicht kräuselfähige Fasern unterschiedlicher Farbe oder aus einem unterschiedlichen Material gleichmäßig auf der Grundbahn aufgebracht werden, so daß diese nur auf den Flächen haften, die nicht durch die Schablone beflockt worden sind. Nach der Beflockung der Gnindbahn werden lose überschüssige Fasern beispielsweise durch Vakuumabsaugung entfernt. Das Klebemittel kann dann beispielsweise durch Erwärmen zum Abbinden gebracht v/erden und die krauseifähigen Fasern werden beispielsweise durch die zum Abbinden des Klebemittels verwendete Wärme oder durch Heizung n;jf eine höhere Τρττ.ρ^-.-ο^-Μί-gekräuselt. Die geringelten kräuselfähigen Fasern biegen sich dann im gewünschten Maß und die Höhe der Schicht schrumpft im wesentlichen bis auf die Höhe der nicht krauselfähigen Fasern. Das Ergebnis ist ein Erzeugnis mit einer dichten samtartigen Schicht und mit gutem Aussehen.

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Die kräuselfähigen Fasern bestehen zweckmäßigerweise aus heterogenen Fäden, d.h. einheitlichen Fäden mit zwei oder mehr Komponenten, beispielsweise unterschiedlichen synthetischen organischen Polymerisaten m:'.t unterschiedlichen Schrumpfwerten, die kontinuierlich längs der Länge des Fadens angeordnet sind. Die heterogenen Fäden enthalten zweckmäßigerweise ein Polyamid, beispielsweise Polyhexamethylenadipamid/ Poly-Epsilon-Caprolactam oder ein Polyester, z.B. Polyäthylenterephthalat, Polyurethan, Polyolefin oder Polyacrylnitril.

Je nach der Art der Fasern wird zweckmäßigerweise mittels Wärme gekräuselt, obwohl auch andere Verfahren je nach Art der Fasern dazu verwendet werden können.

Die nicht kräuselfähigen Fasern können zweckmäßigerweise aus Polyamid, Polyester oder Polyvinylchloridfasern bestehen. Die Grundbahn besteht zweckmäßiger weise aus Textilstoff, z.B. Rupfen, einem ungehärteten Kautschuk, oder aus einem geschäumtem Material wie beispielsweise Polyurethanschaum.

Die Grundbahn wird zweckmäßigerweise mit einem Klebemittel beschichtet, das bis nach der Aufbringung der Faserflocken in weichem, klebrigem Zustand gehalten und darauf in einen nicht klebrigen, biegsamen Zustand überführt werden kann, indem et an der Grundbahn und den Fasern anhaftet. Ein beim erfindungsgemäßen Verfahren zweckmäßigerweise verwendetes Klebemittel besteht aus einem plastisierten Polyvinylchlorid-Klebemittel· Es können jedoch auch andere Klebemittel, wie beispielsweise Lösungen von natürlichem oder synthetischem Kautschuk in organischen Lösemitteln, oder Polyurethane verwendet werden. Das Klebemittel kann beispielsweise aus dem gleichen Material wie die Grundbahn bestehen. Die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn kann beispielsweise aus einer dicken Schicht aus thermoplastischem Materia] bestehen, bei dem der äußere Teil der ^cii^i '.ιt, z.B. durch Erwärmung, klebrig gemacht wurde.

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Die zur Herstellung von gemustertem Material verwendete Schablone sollte vorzugsweise aus einem sehr leichten Material bestehen, um die Schicht nicht zu verdrücken. Es sollte aufgrund der Materialbeschaffenheit unmöglich sein, daß die Flokken durch dasselbe hindurchgehen, so daß Stoff aus einem sehr offenen Gewebe nicht geeignet ist. Wird elektrostatisch beflockt, so sollte die Schablone vorzugsweise aus einem leitenden oder halbleitenden Material bestehen, so daß die während der elektrostatischer. Beflockung auf der Schablone auftreffenden Fasern ihre Ladung abgeben und zurückgestoßen werden.

So besteht die Schablone vorzugsweise aus Papier, regenerierter Zellulose, z. B. Zellophan, Zeichenleinwand, quadratisch gewebtem Calico oder nicht gewebtem Stoff. Besonders bevorzugt ist halbabsorbierendes weißes Papier oder Zeitungspapier, das für diesen Zweck ein ausreichend guter Leiter ist und in Breiten von etwa 0,3 m und mehr und in Längen erhältlich ist, die für kontinuierlichen Betrieb zweckmäßigerweise in Rollenform verwendet werden.

Bei der elektrostatischen Beflockung sollten die Elektroden der elektrostatischen Bef1ockungseinrichtung vorzugsweise in einem Abstand von etwa 10 bis 13 cm voneinander angeordnet sein. Die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden kann beispielsweise zwischen 50 und 100 kV und vorzugsweise zwischen 50 und 80 kV liegen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Herstellung von zv/eifarbiqen Fiockennvustern beschränkt· Mehrfarbicje Effekte können erzielt werden, wenn unter Verwendung einer Schablone aufeinanderfolgend nicht kräuselfähige Flocken mit einer oder mehreren Farben in einer oder mehreren Beflockungsstationen benutzt werden.

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Ebenso kann eine Flockenablagerung mit zwei oder mehr unterschiedlich gefäibten Flocken hergestellt werden, indem austauschbare Schablonen mit unterschiedlichen öffnungen verwendet werden und die Grundbahn mehrmals durch eine einzige Beflockungseinrichtung geschickt wird.

Das erfindungsgemä'ße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Bodenbelägen mit samtartiger Oberfläche und anderen samtartigen Materialien, wie beispielsweise Pol star- und Bekleidungsstoffe π .

Anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und der im folgenden beschriebenen Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Die einzige beigefügte Figur zeigt einen nach dem folgenden Beispiel 1 hergestellten Teppich. Die Grundbahn 1 besteht eus aus Jute gewebtem Rupfen, der an eine Deckschicht 2 aus plastisiertem Polyvinylchlorid angeklebt ist. Mittels einer Polyvinylchlorid-Schicht 3 sind gekräuselte Faserflocken 4 und gerade Faserflocken 5 an die Grundbahn angeklebt.

Die in den Beispielen verwendeten krau sei fähigen Fasern bestehen aus heterogenen Nylonfäden, die unter dem Handelsnamen "Heterofil" erhältlich sind. Diese Fasern besitzen einen Krümmungsradius von etwa 6 mm. Der Krümmungsradius wird gemessen, indem die spiralförmigen Fasern zwischen eine Glasplatte und schwarzes Papier gelegt werden, das mit einem transparenten Klebemittel abgedeckt ist. Darauf wird ein beweglicher transparenter Celluloid-Film gelegt, in den Kreise von 5 bis 10 mm und 15 mm Radius eingraviert sind. Darauf wird die Faserkrümmung mit der der Kreise verglichen.

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Beispiel I

Eine Rupfenbahn 1 wurde mit einer Paste- beschichtet, die Polyvinylchlorid, einen Dioctylphthalat-Weichmacher, eine Bleikarbonat-Stabilisator und Ton enthielt. Diese wurde zu
käseartiger Konsistenz geliert. Darauf wurde eine weitere
Schicht aus einer Paste aufqesprünt, die Polyvinylchlorid,
Weichmacher, Stabilisator und Farbstoff enthielt, die die
Klebemittel schicht 3 bildete. Die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn wurde unter dem Trichter einer elektrostatischen Beflockungseinrichtung hindurchgeführt. Das Sieb im Boden des Trichters war gegenüber Erde mit einem hohen Potential, und
die Grundplatte der Beflockungseinrichtung mit Erde verbunden.

In dem Trichter befanden sich rote, geringelte kräuselfähige
Nylon-Faserflocken von 20 Denier und 6 mm Länge, die durch das elektrostatische Feld auf die mit dem Klebemittel beschichtete Grundbahn fielen. Dieses Verfahren wurde fortgesetzt bis keine weiteren Fasern bis zum Klebemittel vordringen konnten. Es ergab sich eine ebene Flockenschicht aus Fasern, deren Enden in das Klebemittel eingebettet waren,und zwar derart, daß gleichmäßig verteilte Flächen auf der mit dem Klebemittel beschichteten Grundbahn frei blieben, die nicht mit Faserflocken bedeckt waren.

Die losen überschüssigen Fasern wurden entfernt und der Trichter mit im wesentlichen geraden, nicht kräuselfähigen Kylon-Faserflocken von 20 Denier und 2 1/2 mm Länge neu gefüllt. Die zum Teil mit krauseifähigen Flocken beschichtete Grundbahn wurde
dann unter aem Tricntor durchgeführt, aus dem die nicht krauselfähigen Fasern ausgetragen und auf den restlichen unbeschichteten Flächen der Grundbahn abgelagert wurden, so daß diese zwischen die abgelagerten kräuselfähigen Fasern hindurchdrangen.

Die überschüssigen Fasern wurden durch Vakuum entfernt und die beschichtete Grundbahn wurde darauf 3 min. lang in einem Ofen bei 180⁰C geheizt, um da?? Klftb<?rai tteJ -abbinden zu lassen. Die die

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beschichtete Grundbahn im Ofen tragende Platte wurde dann entfernt und die beschichtete Bahn wurde im Ofen weitere 20 min bei 180⁰C geheizt, um die kräuselfähigen Fasern voll ständigt zu kräuseln.

Das Produkt war ein Teppich mit einer dichten, etwa 3 mm tiefen Samtschicht mit gewellter Oberfläche. Das Gesamt-Nylongewicht betrug etwa 270 g/m (8 ozs./sq.yard).

Beispiel 2;

Eine Bahn aus Rupfen mit einer Schicht aus roten, geringelten kräuselfähigen Nylon-Faserflocken mit 20 Denier wurde wie in Beispiel 1 hergestellt. Nach der Aufbringung der krauseifähigen Fasern wurden die nicht anhaftenden Fasern entfernt und eine halbsaugfähige Papierschablone von etwa 0,13 mm (0,005 Inch) Stärke mit birnenförmigen Öffnungen wurde auf die Oberfläche der Flockenschicht gelegt. Die Schablone wurde durch die Flockenschicht in einer Höhe von etwa 6mm oberhalb der Oberfläche des Klebemittels gehalten.

Der Trichter wurde mit schwarzen, im wesentlichen geraden nicht kräuselfähigen Nylon-Faserflocken von 20 Denier und 2 1/2 mm Länge wieder aufgefüllt und die Grundbahn wurde i'.usammen mit der kräuselfähigen Flockenschicht und der Papierschablone unter dem Trichter durchgeführt. Die Faserflocken wurden aus dem Trichter abgeführt und die verbleibenden freien Flächen der Grundbahn unter den Öffnungen der Schablone wurden mit schwarzen nicht kräuselfihigen Faserflocken beschichtet.

Die Schablone wurde darauf entfernt und es wurden rote, im wesentlichen gerade nicht kräuselfähige Faserflocken von 20 Denier und 2 1/2 mm Länge in einer gleichmäßig dichter Schicht auf die Grundbahn aufgebracht. Diese wurden auf den Flächen abgelagert, die vorher lediglich partiell mit den roten geringelten

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kräuselfähigen Fasern abgedeckt waren, nicht jedoch auf den bereits durch die Schablone beflockten Flächen, so daß sich ein dichter roter Hintergrund ergab. Die überschüssigen Faserflocken wurden durch Vakuum entfernt und die beschichtete Grundbahn wurde 3 min. lang in einem Ofen bei 180⁰C geheizt, um das Klebemittel abbinden zu lassen. Die die mit Flocken beschichtete Bahn im Ofen tragende Platte wurde darauf entfernt und die Bahn wurde in dem Ofen für weitere 20 Minuten bei 180⁰C geheizt, um die kräuselfähigen Fasern vollständig zu kräuseln.

Das fertige Produkt war ein Teppich mit einer dichten, etwa 3 mm tiefen Samtschicht mit gewellter Oberfläche und einem rötlich-schwarzen birnenförmigen Muster auf rotem Hintergrund.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von mit Flocken beschichteten Gegenständen mit einer Schicht mit gekräuselten und nicht gekräuselten Faserflecken, dadurch gekennzeichnet, daß geringelte krause!fähige Fasern im wesentlichen ohne nicht kräuselfähige Fasern auf einer mit einem Klebemittel beschichteten Grundbahn so aufgebracht werden, daß unbedeckte Flächen der Grundbahn zwischen desen übrig bleiben, daß darauf im wesentlichen gerade nicht kräuselfähige Fasern auf die unbedeckten Flächen aufgebracht werden, und daß die krau sei fähigen Fasern darauf gekräuselt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aufbringung der nicht kräuselfähigen Fasern das Klebemittel durca Erwärmung zum Abbinden gebracht und die kräuselfähigen Fasern durch weitere Heizung bei der zum Abbinden des Klebemittels verwendeten Temperatur gekräuselt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aufbringung der nicht kräuselfähigen Fasern das Klebemittel durch Heizen zum Abbinden gebracht und die kräuselfähigen Fasern darauf durch Heizung auf eine höhere Temperatur gekräuselt v/erden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geringelten kräuselfähigen Fasern auf der mit dem Klebemittel beschichteten Grundbahn aufgebracht werden, daß auf die kräuselfähigen Fasern eine

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Schablone gelegt wird, um einen ausgewählten Bereich festzulegen, und daß im wesentlichen gerade nicht kräuselfähige
Fasern auf die gewählte Fläche durch die Schablone hindurch aufgebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aufbringung der nicht kräuselfähigen Fasern durch die
Schablone nicht kräuselfähige Fasern unterschiedlicher Art ohne Verwendung der Schablone auf die Grundbahn aufgebracht werden, so daß sie auf dieser auf den Flächen abgelagert
werden, auf denen durch die Schablone keine Fasern abgelagert wurden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kräuselfähigen Fasern aus heterogenen Fäden bestenen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die heterogenen Fäden Polyamid enthalten.

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