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URHEBERRECHTSHINWEIS
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Ein Teil der Offenbarung dieses Gebrauchsmusterdokuments enthält Material, das urheberrechtlich geschützt ist. Der Urheberrechtsinhaber hat keine Einwände gegen die Faksimile-Reproduktion des Gebrauchsmusterdokuments oder der Gebrauchsmusteroffenbarung durch Dritte, wie sie in den Gebrauchsmusterakten oder Aufzeichnungen des Patent- und Markenamtes enthalten ist, behält sich jedoch ansonsten alle Urheberrechtsrechte vor.
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TECHNISCHES GEBIET
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Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen eine unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung, die einen pflanzlichen Rückstand umfasst. Die Ausführungsformen betreffen ferner einen pflanzlichen Masterbatch, der unter Verwendung von natürlichen und/oder pflanzlichen Produkten, Polymeren und Zusatzstoffen hergestellt wird. Insbesondere betreffen die hier beschriebenen Ausführungsformen den Masterbatch zur Verwendung bei der Herstellung einer bzw. eines chemiefreien unnatürlichen Faser oder Filaments, die bzw. das zusätzliche vorteilhafte Eigenschaften, wie etwa ein antimikrobielles & geruchshemmendes Verhalten, aufweist.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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In der Textilindustrie wurden herkömmlicherweise sowohl natürliche als auch synthetische Fasern zur Herstellung von verschiedenen Produkten verwendet. Jede weist ihre eigenen Vorteile und Defizite in Bezug auf die Festigkeit, den Komfort, die Weichheit, die Langlebigkeit und dergleichen auf. Durch die ständig wachsende Nachfrage hinsichtlich des Bereitstellens von Fasern mit verbesserter Qualität haben Hersteller neben dem Verbessern der traditionellen Eigenschaften damit begonnen, funktionalere Elemente in Fasern einzubinden, um eine(n) bessere(n) Komfort, Frische und Hygiene für Benutzer bereitzustellen. Im Streben danach, die Anforderungen einer modernen hygienischen Lebensweise zu erfüllen, wurden verschiedene Versuche unternommen, um eine Vielzahl von chemischen Mitteln zu Stoffen hinzuzugeben, wodurch sie mit antimikrobiellen Eigenschaften versehen werden. Diese Mittel werden normalerweise auf die Oberfläche aufgebracht, um den Stoffen während der Appreturphase antimikrobielle Fähigkeiten zu verleihen. Jedoch sind Artikel, die mit solchen Stoffen hergestellt werden, nicht dazu in der Lage, antimikrobielle Fähigkeiten lange und wenn die Verbindungen während des Waschens abgewaschen werden oder UV-Strahlung ausgesetzt sind, zu behalten. Ein wichtiger Grund dafür, dass diese Fasern nicht dazu in der Lage sind, langfristige antimikrobielle Effekte bereitzustellen, ist die Tatsache, dass diese Komponenten während der Appreturphase des Stoffes unter Verwendung verschiedener Appreturchemikalien zu der Faser hinzugefügt werden. Zudem gibt es immer Bedenken hinsichtlich der Verwendung solcher chemischen Mittel und ihrer möglichen Nachwirkungen auf den menschlichen Körper.
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Eine Möglichkeit zum Überwinden dieses Problems ist die Verwendung eines Masterbatch während der Anfangsphasen der Faserherstellung, wodurch eine Langlebigkeit zu dem funktionalen Nutzen der aus solchen Fasern hergestellten Stoffe hinzukommt. Ein Masterbatch (MB) ist ein Zusatzstoff, der zum Erhalten mehrerer funktionaler Nutzen für die synthetischen Fasern verwendet wird. Jedoch sind chemische Masterbatches teuer und es ist ein anderer Zusatzstoff nötig, um jede unterschiedliche Funktion zu erhalten. Demnach besteht die Notwendigkeit einer Innovation in Bezug auf diese Technologie, um die auf dem Markt vorherrschenden Defizite zu überwinden.
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Die vorliegende Erfindung liefert ein(e) unnatürliche(s) Faser oder Filament, das einen funktionalen Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, bietet und ein Verfahren zur Herstellung der- bzw. desselben. Die vorliegende Erfindung liefert auch einen natürlichen und pflanzlichen Masterbatch, der bei der Herstellung der unnatürlichen Faser oder Filamente verwendet werden soll und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von günstigen natürlichen und pflanzlichen Produkten, wie etwa Neem, Babool usw. bei der Herstellung von (einer) unnatürlichen Faser oder Filamenten, um vorteilhafte Eigenschaften, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG
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Diese Kurzdarstellung wird bereitgestellt, um eine Auswahl an Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die nachfolgend in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Es ist weder beabsichtigt, dass diese Kurzdarstellung zentrale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert, noch ist beabsichtigt, dass sie als Einschränkung des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands herangezogen wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung und/oder ein(e) unnatürliche(s) Faser oder Filament bereitzustellen, die bzw. das einen funktionalen Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, aufweist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer unnatürlichen Faser- oder Filamentzusammensetzung und/oder einer bzw. eines unnatürlichen Faser oder Filaments bereitzustellen, die bzw. das einen funktionalen Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, aufweist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung von günstigen natürlichen und pflanzlichen Produkten oder verarbeiteten pflanzlichen Produkten bei der Herstellung von (einer) unnatürlichen Faser oder Filamenten, um einen funktionalen Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, aufzuweisen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung einer bzw. eines unnatürlichen Faser oder Filaments, die bzw. das einen funktionalen Nutzen aufweist, umfassend eine natürliche und pflanzliche Masterbatch-Zusammensetzung.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung einer natürlichen und pflanzlichen Masterbatch-Zusammensetzung, umfassend natürliche und pflanzliche Produkte, Polymere und Zusatzstoffe, wie etwa ein Kopplungsmittel, einen UV-Stabilisator, ein Antioxidans, ein Antistatikum oder Farbstoffe in einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder -mischern davon.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, (eine) unnatürliche Faser oder Filamente ohne die Verwendung von chemischen Mitteln herzustellen, um funktional vorteilhafte Eigenschaften, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, bereitzustellen.
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Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Einführung einer Vielzahl von funktionalen Nutzen für eine unnatürliche Faser für Benutzer.
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Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen Stoff, umfassend die unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung und/oder eine bzw. ein unnatürliche(s) Faser oder Filament der vorliegenden Erfindung, wobei die unnatürliche Faser oder das unnatürliche Filament einen Denier-Bereich zwischen 0,3 DPF und 30 DPF aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Der vorliegend offenbarte Gegenstand wird mit Spezifität beschrieben, um gesetzliche Anforderungen zu erfüllen. Jedoch ist die Beschreibung selbst nicht dazu gedacht, den Umfang dieses Gebrauchsmusters einzuschränken. Vielmehr haben die Erfinder in Betracht gezogen, dass der beanspruchte Gegenstand auch auf andere Weise ausgeführt werden kann, um andere Schritte oder Elemente, die den in diesem Dokument beschriebenen ähneln, in Verbindung mit anderen derzeitigen oder zukünftigen Technologien einzuschließen.
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Es versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung lediglich beispielhaft und erläuternd sind und die Erfindung, wie beansprucht, nicht eingrenzen. In dieser Anmeldung schließt die Verwendung des Singulars den Plural ein, das Wort „ein“ oder „eine“ steht für „mindestens ein(e)“ und die Verwendung von „oder“ steht für „und/oder“, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Ferner ist die Verwendung des Begriffs „einschließend“ sowie anderer Formen wie etwa „schließt ein“ und „eingeschlossen“ nicht einschränkend. Außerdem beinhalten Begriffe wie etwa „Element“ oder „Komponente“ sowohl Elemente und Komponenten, die eine Einheit umfassen, als auch Elemente und Komponenten, die mehr als eine Einheit umfassen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
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Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ in dieser Gebrauchsmusterschrift bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, beschrieben in Verbindung mit der Ausführungsform, in mindestens einer Ausführungsform der Offenbarung eingeschlossen ist. Die Wendung „in einer Ausführungsform“, die an verschiedenen Stellen in der Gebrauchsmusterschrift vorkommt, verweist nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform und es handelt sich dabei auch nicht um getrennte oder alternative Ausführungsformen, die andere Ausführungsformen gegenseitig ausschließen. Zudem werden verschiedene Merkmale beschrieben, die einige Ausführungsformen aufweisen können und andere nicht. Gleichermaßen werden verschiedene Anforderungen beschrieben, die Anforderungen für einige Ausführungsformen jedoch nicht für andere Ausführungsformen darstellen können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung bereitgestellt. Die unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung umfasst einen pflanzlichen Masterbatch. Der pflanzliche Masterbatch umfasst ferner einen Pflanzenextrakt (einen Extrakt von mindestens einem natürlichen oder pflanzlichen Produkt) mit einer Partikelgröße < 50 Mikrometer, ein Polymerpulver oder ein Polymer und einen oder mehrere der Zusatzstoffe, wie etwa ein Kopplungsmittel, einen UV-Stabilisator, ein Antioxidans, ein Antistatikum, Farbstoffe, Pigmente und dergleichen. Der pflanzliche Masterbatch kann ferner einen verarbeiteten Extrakt oder einen Rohextrakt oder ein Gemisch eines verarbeiteten und Rohextrakts von mindestens einem natürlichen oder pflanzlichen Produkt umfassen. Der pflanzliche Masterbatch liefert ferner mehrere funktionale Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt usw. für die bzw. das unnatürliche Faser oder Filament.
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Ferner umfassen die natürlichen oder pflanzlichen Produkte, die bei der Herstellung einer pflanzlichen Masterbatch-Zusammensetzung verwendet werden, vorzugsweise Pflanzenextrakte oder einen verarbeiteten Pflanzenextrakt oder ein Gemisch derselben. Die verwendeten Pflanzen oder verarbeiteten Pflanzenextrakte umfassen hauptsächlich Pflanzen, die medizinische, wohlschmeckende, aromatische, antimikrobielle oder geruchshemmende Eigenschaften aufweisen. Die Pflanzen, die diese Eigenschaften umfassen, schließen zum Beispiel die folgenden Pflanzen ein: Azadirachta indica, Curcuma longa, süße Akazie, Mentha piperita, Margosa, Oolong-Tee, Oregano, Magnolie, Cranberry, Rosmarin, Camellia, Morin, Garcinia mangostana L., Jabara, Juglans regia, Zanthoxylum alatum, Mimusops elengi, Hibiscus abelmoschus, Ayurveda, Carapa procera, Khaya senegalensis, Salvadora persica, Cucurbitaceae (Citrullus colocynthis) und Mischungen davon.
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Es kann ein beliebiger geeigneter Pflanzenextrakt verwendet werden, solange er die gewünschten Effekte verbessert und andere geeignete Pflanzen zu diesem Zweck schließen unter anderem Folgendes ein: Acacia catechu, Acacia nilotica, Achyranthes aspera, Aristolochia bracteolata, Cinnamomum camphora, Cinnamomum verum, Curcuma longa, Eucalyptus globulus, Ficus bengalensis, Juglans regia, Madhuca longifolia, Mimusops elengi, Ocimum sanctum, Oolong-Tee, Betelblätter, Piper longum, Piper nigrum, Potentilla fulgens, Syzygium aromaticum, Spilanthes calva, Vaccinium macrocarpon, Zanthoxylum armatum und Mischungen davon.
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Zusätzliche Extrakte können aus einer oder mehreren Pflanzen der folgenden Gattungen ausgewählt werden: Zingiberaceae, Mentha, Origanum, Thymus, Lavandula, Salvia, Melissa, Cuminum, Petroselinum, Calendula, Tagetes, Boswellia, Sambucus, Copaifera, Curcuma, Allium, Symphytum, Euterpe, Sophora, Rheum, Fagopyrum, Camellia, Coptis, Hydrastis, Mahonia, Phellodendron, Berberis, Xanthorhiza, Lonicera, Vaccinium, Cinnamomum, Vitis, Terminalia, Pinus, Albizia, Melia, Salvadora, Paullinia, Piper, Syzygium, Commiphora, Juglans, Scutellaria und Magnolia.
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In einer der Ausführungsformen liegt der pflanzliche Masterbatch in Form eines Pulvers, einer Flüssigkeit oder von beidem vor. Die Reduktion eines pflanzlichen Masterbatch in Form eines Pulvers erfolgt als ein Prozess einer Vorverarbeitung von mindestens einem natürlichen oder pflanzlichen Produkt. Ferner wird die durchschnittliche Größe des Pulvers auf weniger als 100 Mikrometer oder vorzugsweise weniger als 50 Mikrometer oder vorzugsweiser weniger als 25 Mikrometer reduziert.
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In einer der Ausführungsformen umfasst die unnatürliche Faser oder das unnatürliche Filament den Pflanzenextrakt, das Kopplungsmittel, das Polymer und einen oder mehrere der Zusatzstoffe, wie etwa ein Kopplungsmittel, einen UV-Stabilisator, ein Antioxidans, ein Antistatikum, Farbstoffe, Pigmente und dergleichen, in einem vordefinierten Verhältnis. Das vordefinierte Verhältnis entspricht 0,1-3,0 Gew.-% des mindestens einen von natürlichen oder pflanzlichen Produkten, 0,1-10 Gew.-% des Kopplungsmittels und 50-99 Gew.-% des Basispolymers. Vorzugsweise entspricht das vordefinierte Verhältnis 0,1-25 Gew.-% des mindestens einen von natürlichen oder pflanzlichen Produkten, 0,1-5 Gew.-% des Kopplungsmittels und 70-99 Gew.-% des Basispolymers und vorzugsweiser entspricht das vordefinierte Verhältnis 0,1-5 Gew.-% des mindestens einen von natürlichen oder pflanzlichen Produkten, 1-3 Gew.-% des Kopplungsmittels 80-98 Gew.-% des Basispolymers.
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In einer der Ausführungsformen weist die unnatürliche Faser oder das unnatürliche Filament (endgültige Faser) einen Denier-Bereich zwischen 0,3 DPF und 30 DPF auf.
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In einer der Ausführungsformen wird das Kopplungsmittel auch zu der Zusammensetzung hinzugegeben, wobei das Kopplungsmittel zur Adhäsion des Pflanzenextrakts und des Polymers beiträgt. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Kopplungsmittel beispielhaft sind und ein beliebiges geeignetes Kopplungsmittel, das dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, in einem beliebigen der hier beschriebenen oder anderweitig vorgeschlagenen Ausführungsbeispiele verwendet werden kann. In einigen Ausführungsbeispielen kann es sich bei dem bzw. den Kopplungsmittel(n) um Silan-, Epoxysilan- oder Organosilankopplungsmittel handeln. Neben ihrer Rolle beim Koppeln der Oberfläche der Verstärkungsfasern und der umgebenden Matrix wirken Kopplungsmittel auch, um den Grad der Fusselbildung oder gebrochene Faserfilamente während einer anschließenden Verarbeitung zu verringern.
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In einer der Ausführungsformen handelt es sich bei dem Polymer oder dem Basispolymer um ein thermoplastisches Polymerharz vorzugsweise aus der Polyesterfamilie, ausgewählt aus einer Gruppe von PET, PBT, PTT, PLA, PP, Polyamid oder einem Gemisch davon.
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Gemäß einem nichtbeanspruchten Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zum Zubereiten eines pflanzlichen Masterbatch zum Herstellen eines bzw. einer unnatürlichen Faser oder Filaments bereitgestellt, die bzw. das einen funktionalen Nutzen, wie etwa antimikrobiell, geruchshemmend, Kühleffekt und dergleichen, aufweist. Das Verfahren umfasst die Schritte zum Zubereiten eines natürlichen oder pflanzlichen Masterbatch und Ziehen eines Garns oder eines Filaments oder einer Faser aus dem Masterbatch, um ein(e) unnatürliche(s) Faser oder Filament herzustellen, wobei die Menge des Pflanzenextrakts in der bzw. dem unnatürlichen Faser oder Filament (endgültige Faser) in einem Bereich von 0,1-30 Gew.-% liegt, oder vorzugsweise in einem Bereich von 0,1-25 Gew.-% liegt, oder vorzugsweiser in einem Bereich von 0,1-5 Gew.-% liegt.
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Ferner umfasst das Verfahren zum Zubereiten des natürlichen oder pflanzlichen Masterbatch die folgenden Schritte: Mahlen (oder Verarbeiten) von mindestens einem eines pflanzlichen oder natürlichen Produkts, um einen Pflanzenextrakt herzustellen, der eine durchschnittliche Partikelgröße aufweist, die kleiner gleich 100 Mikrometer, oder vorzugsweise kleiner als 50 Mikrometer, oder vorzugsweiser kleiner als 25 Mikrometer ist, und Mischen oder Vermischen des Pflanzenextrakts mit einem Kopplungsmittel, einem Polymerpulver und einem oder mehreren von den Zusatzstoffen, wie etwa einem Kopplungsmittel, einem UV-Stabilisator, einem Antioxidans, einem Antistatikum, Farbstoffen, Pigmenten und dergleichen, in einem Hochgeschwindigkeitsmischer.
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Die als UV-Stabilisator verwendete Materialklasse schließt unter anderem Folgendes ein: UV-Absorber, Quencher und Hindered Amine Light Stabilizers. Diese Verbindungen werden verwendet, um einen Abbau des Polymers aufgrund von solarer UV-Strahlung zu verhindern.
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In einer der Ausführungsformen wird die unnatürliche Faser- oder Filamentzusammensetzung, umfassend den pflanzlichen Masterbatch und das Polymer, gemeinsam durch herkömmliche Spinnprozesse extrudiert, die in der Technik bekannt sind, um die bzw. das unnatürliche Faser oder Filament zu bilden. In einem der Ausführungsbeispiele kann das Gemisch durch einen Doppelschneckenextruder, gefolgt von einem Schmelzmischen, extrudiert werden, um Fasern oder Filamente herzustellen, die einen Denier-Bereich zwischen 0,3 DPF und 30 DPF aufweisen.
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Gemäß einem nichtbeanspruchten Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zur Herstellung einer bzw. eines unnatürlichen Faser oder Filaments bereitgestellt, die bzw. das einen funktionalen Nutzen aufweist, umfassend die folgenden Schritte: Zubereiten eines natürlichen oder pflanzlichen Masterbatch, Vermischen oder erneutes Mischen des pflanzlichen Masterbatch, des Polymers und eines oder mehrerer der Zusatzstoffe, wie etwa ein Kopplungsmittel, ein UV-Stabilisator, ein Antioxidans, ein Antistatikum, Farbstoffe, Pigmente und dergleichen, um ein Masterbatch herzustellen, und Extrudieren des hergestellten Masterbatch durch herkömmliche Spinnprozesse, die in der Technik bekannt sind, um eine unnatürliche Faser herzustellen, wobei die Menge des Pflanzenextrakts in der extrudierten unnatürlichen Faser in einem Bereich von 0,1-30 Gew.-% liegt, oder vorzugsweise in einem Bereich von 0,1-25 Gew.-% liegt, oder vorzugsweiser in einem Bereich von 0,1-5 Gew.-% liegt.
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In einem der Ausführungsbeispiele kann der pflanzliche Masterbatch mit mindestens einem anderen Masterbatch gemischt und extrudiert werden, um eine Vielzahl von funktionalen Nutzen für eine unnatürliche Faser für Benutzer einzuführen. Der andere Masterbatch kann vorrangig einem Farb-Masterbatch, Anti-UV-Masterbatch, antistatischen Masterbatch und dergleichen entsprechen. In einer der Ausführungsformen kann ein einziger pflanzlicher Masterbatch verwendet werden, um der bzw. dem unnatürlichen Faser oder Filament mehrere funktionale Nutzen zu verleihen.
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In einer der Ausführungsformen handelt es sich bei der bzw. dem unter Verwendung eines pflanzlichen Masterbatch hergestellten unnatürlichen Faser oder Filament um ein Filamentgarn oder eine Stapelfaser.
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In einer der Ausführungsformen wird die bzw. das unter Verwendung eines pflanzlichen Masterbatch hergestellte unnatürliche Faser oder Filament zur Herstellung von Gewirken, Geweben oder Vliesstoffen verwendet.
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In einer der Ausführungsformen ist die bzw. das unter Verwendung eines pflanzlichen Masterbatch hergestellte unnatürliche Faser oder Filament verhältnismäßig günstiger als ein(e) mit Chemikalien versetzte(s) unnatürliche(s) Faser oder Filament. Der Kostenunterschied kann der Verwendung von natürlichen oder pflanzlichen Produkten anstelle von Chemikalien zugeschrieben werden.
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Die offenbarten Ausführungsformen sollen nicht auf eine einzige Ausführungsform beschränkt sein, sondern sind vielmehr hinsichtlich Umfang und Geltungsbereich gemäß den beigefügten Ansprüchen auszulegen.