DE2521073A1 - Verfahren zur herstellung eines elastischen gewebes - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines elastischen gewebesInfo
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Description
HENKEL, KERN, FEILER & HÄNZEL
Globe Manufacturing Co.,
Fall River, V.St.A.
Fall River, V.St.A.
Dr.F/rm
Verfahren zur Herstellung eines elastischen Gewebes
Verfahren zur Herstellung eines elastischen Gewebes
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung eines schmalgewebeartigen Stretchgewebes, das in
Kleidungsstücke eingearbeitet werden kann und diesen dabei sowohl Stretch- als auch Kompressionseigenschaften
verleiht. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gewebe- oder Stoffbahn, die
in hohem Maße krumpfbeständig ist und ihre Kompressionsfähigkeit auch nach zahlreichen Wasch- und Trockenzyklen
sowie Trockenreinigungsvorgängen beibehält.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten zur Herstellung von Stretchgeweben
für Kleidungsstücke, die gegen einen Verlust von Eigenschaften bei den verschiedenen Reinigungsvorgängen
beständig sind. So wurden bereits allgemein Gummifaden
verwendet, bei deren Herstellung Kautschukmischungen verwendet wurden, die bestimmten Gebrauchsanforderungen genügen.
So gibt es beispielsweise Gummifäden, die nur ein geringes Verschmutzungspotential aufweisen. Obwohl Fäden
dieser Art andere Fäden nicht merklich verschmutzen, sind sie jedoch in der Regel wenig hitzebeständig. Gürtel und
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Wäschestücke müssen in der Regel verschmutzungsfreie Fäden enthalten oder aus diesen bestehen. Kleidungsstücke,
die in öffentlichen Wäschereien gewaschen werden, müssen dagegen Gummifäden höherer Hitzebeständigkeit enthalten
oder aus solchen bestehen. Wenn Kleidungsstücke mit Trokkenreinigungslösungsmitteln
in Berührung gelangen müssen, wurden bei ihrer Herstellung üblicherweise Neopren- oder
Nitrilkautschuke bzw. -gummis verwendet. Selbstverständlich
kann der Hersteller von Kleidungsstücken weder sämtliche: . späteren Reinigungsverfahren für die betreffenden
Kleidungsstücke vollständig steuern no'cb einkalkulieren.
Folglich wäre es also zweckmäßig, ein Produkt zur Verfügung zu haben, das ohne Beeinträchtigung oder merkliche
Änderung seiner physikalischen Eigenschaften sämtlichen Reinigungsverfahren zu widerstehen vermag.
Es ist zwar bekannt, daß Spandex-Garne gegenüber den üblicherweise
in chemischen Reinigungen verwendeten Lösungsmitteln beständig sind. Unter Verwendung von Spandex-Garn
üblicherweise hergestellte Gewebe oder Stoffe verlieren jedoch ihre Stretch- und Kompressionsfähigkeit nach dem
Trocknen in öffentlichen Waschsalons, z.B. in einer mit Heißluft beheizten Umwälztrommel. Folglich haben es die
Hersteller von Kleidungsstücken vermieden, Spandex-Garn als elastischen Bestandteil in zahlreichen Kleidungsstükken
oder deren Bestandteilen, z.B. bei elastischen Hosenbünden und bandförmigen Fußschlaufen, zu verwenden. Wurde
in solchen Bekleidungsstücken bzw. Teilen derselben Spandex-Garn verwendet, ließen sich die betreffenden Kleidungsstücke
wegen der erfahrungsgemäß auftretenden höheren Trocknungstemperaturen nicht sicher genug in Waschsalons
und dergleichen reinigen, da durch die betreffenden höhe-
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ren Temperaturen die Rückstellkraft des elastischen Bestandteils durch Wärmeentspannung verringert wird.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stretch- und Kompressionsbestandteils
für Kleidungsstücke zu schaffen, der bei seiner Verwendung in Kleidungsstücken oder Teilen derselben
kein Fleckigwerden bzw. keine Verschmutzung derselben hervorruft, die Reinigung der betreffenden Kleidungsstücke
in Waschsalons und chemischen Reinigungen ermöglicht und über zahlreiche Wasch- und Umwälztrocknungsvorgänge in
Waschsalons, chemischen Reinigungen und dergleichen in hohem Maße gegen Krumpfung und Festigkeitsverlust beständig
ist.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der elastische Bestandteil einer Stoffbahn aus
einem Spandex-Kerngarn hergestellt. Unter dem Ausdruck "Spandex" ist hier und im folgenden ein weit verbreitetes
Textilgarn zu verstehen, das ganz allgemein aus einem Fadenfabrikat besteht, bei dem ein größerer Teil der Fasersubstanz
aus einem langkettigen, synthetischen, segmentierten Polyurethan, das seinerseits durch Umsetzung von
endständige Hydroxylreste aufweisenden Polyäthern und Polyestern niedrigen Molekulargewichts mit organischen
Polyisocyanaten hergestellt worden ist, gebildet ist. Lineare, segmentierte Polyurethane werden hierbei bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist es jedoch erforderlich, daß die Fadenoder
Denierzahl des Spandex-Kerngarns relativ hoch, nämlich in der Größenordnung von 2000 bis 5000, ist, da die
endgültige Denierzahl des Spandex-Kerns nach der erfindungsgemäßen Behandlung etwa 20 bis 40% geringer wird.
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Der elastische Bestandteil wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß man das eine hohe Denierzahl aufweisende
Spandex-Kerngarn bis zu einem Punkt innerhalb seiner elastischen Grenze verstreckt und gleichzeitig mit einem
Garn umspinnt, welches weit weniger elastisch ist als das Spandex-Garn. Im Hinblick auf optimale Ergebnisse für
eine Verwendung in Kleidungsstücken hat es sich vorzugsweise gezeigt, daß die erreichte Verstreckbarkeit des umsponnenen
Garns etwa 16O#> seiner Länge in entspanntem Zustand
betragen sollte.
Anschließend wird eine Schmalgewebebahn erzeugt, indem das umsponnene Spandex-Garn unter geeigneter Spannung gewebt
oder gewirkt wird. Die Stoffbahn wird schließlich unter Spannung, z.B. durch Verstrecken bis zur Aufhebung
der Spannung des Spandex-Kerns, hitzefixiert.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erhält man eine höchst zweckmäßige elastische Gewebebahn,
die sich insbesondere durch eine hohe Beständigkeit gegen Krumpfung, wie sie normalerweise auftritt, wenn solche
Gewebe in Waschsalons und chemischen Reinigungen behandelt bzw. gereinigt werden, auszeichnet und dabei ihre
Kompressionsfähigkeit in einem Ausmaß behalten hat, das mit der Kompressionsfähigkeit von nach anderen Verfahren
hergestellten Geweben vergleichbar ist. Die Krumpfbeständigkeit stellt für den Hersteller von Kleidungsstücken
einen Vorteil dar, da sich hierdurch die Notwendigkeit eines kostspieligeren Gewebeaufbaus zur Gewährleistung
einer Krumpfbeständigkeit vermeiden läßt.
Da das erfindungsgemäß erhaltene Gewebe das elastische Element in einem Kleidungsstück, in dem es Kompressions-
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eigenschaften aufweisen soll, z.B. den Hosenbund, bildet, muß ein Spandex-Kerngarn ausreichend hoher Denierzahl gewählt
werden, damit das fertige Produkt geeignete Stretch- und Kompressionseigenschaften besitzt. Obwohl sich dies
durch einfache Vorversuche ermitteln läßt, hat es sich gezeigt, daß man bei Wahl eines Spandex-Kerngarns einer
Ausgangsdenierzahl, die zwischen 20 und 40% größer ist
als seine gewünschte endgültige Denierzahl, ein geeignetes Gewebe erhält.
Nachdem man einmal ein Spandex-Kerngarn geeigneter Denierzahl gewählt hat, wird das Kerngarn mit einem geeigneten
natürlichen oder synthetisehen Garn, z.B. einem Texturnylon-,
Polyester- oder -polyacrylnitrilfaden oder einem sonstigen üblicherweise bei der Herstellung von Kleidungsstücken
verwendeten Faden, umsponnen.
Das Kern-Spandex-Garn läßt sich mit Hilfe einer üblichen bekannten Vorrichtung umspinnen. Bei Schmalgeweben, wie
sie im vorliegenden Fall von Interesse sind, erfolgt das Umspinnen des elastomeren Kerngarns derart, daß das fertige
umsponnene Garn ein Stretchpotential zwischen 100 und
170%, vorzugsweise etwa 16O%, seiner Länge in entspanntem
oder nicht unter Spannung stehendem Zustand erhält. Der Stretch des umsponnenen Garns hängt selbstverständlich
von der Spannung des Kerngarns während des Umspinnens, der Art des jeweils zum Umspinnen des elastomeren Kerns
verwendeten Fadens bzw. Garns sowie der Anzahl an Windungen des um das Kerngarn herumgesponnenen Fadens oder Garns
pro Längeneinheit des Kerngarns ab.
Für bestimmte Kleidungsstücke ist es nicht erforderlich, daß das Kerngarn erfindungsgemäß umsponnen wird. Es ist
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jedoch erforderlich, daß die Stretchfähigkeit des fertigen Garns innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, damit
man ein Schmalgewebe erhält, das in Waschsalons oder chemischen Reinigungen behandelt bzw. gereinigt werden kann.
Wenn man nun den elastomeren Faden in der geschilderten Weise vorbereitet hat, wird der Stoff gewebt oder gewirkt,
wobei das Spandex-Garn unter einer für die Erfordernisse des fertigen Kleidungsstücks notwendigen vorgegebenen Spannung
gehalten wird. Vorzugsweise sollte der Stoff lediglich in eine Richtung dehnbar sein, so daß der Spandex-Kern
in Stretchrichtung, bei der es sich üblicherweise um die Kette des Stoffs handelt, eingewebt wird.
Es hat sich gezeigt, daß für ein Kleidungsstück hoher Dehnbarkeit,
entsprechend der Herstellung eines Stoffs mit unter niedriger Spannung einverleibtem Spandex-Garn, das
Verfahren gemäß der Erfindung nicht notwendig ist. Es hat sich ferner gezeigt, daß Gewebe mit Breiten zwischen
2,5 und 12,7 cm auf den verschiedensten Gebieten der Kleidungsstückherstellung zum Einsatz gebracht werden können.
Folglich kann das bei der Herstellung des Gewebes verwendete Kettgarn aus den verschiedensten synthetischen und/
oder natürlichen Fasern bestehen, sofern die Kettgarnbestandteile sicher die abschließende Hitzefixierung des
Verfahrens gemäß der Erfindung auszuhalten vermögen. Ferner sollte bei der Herstellung eines gewirkten Gewebes
die Gesamtbreite derart gewählt werden, daß sie die gewünschte Endbreite des Gewebes übersteigt, da nämlich
die Breite während der folgenden Verstreckung und Hitzefixierung abnimmt.
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Die Gewebebahn wird durch eine wäßrige Schlichtelösung und dann zum Entfernen überschüssiger Schlichtelösung durch
Abquetschwalzen laufen gelassen. Als Ergebnis der Naßschljjchtung
erweichen die textlien Fasern oder Fäden, so daß\die elastomeren Garne des Gewebes zusammenziehen können.
Hierdurch wird das Stretchpotential der Stoffbahn maximiert.
Nach den geschilderten Verfahrensstufen zeigt das Schmalgewebe eine erhebliche Stretchdehnung und Festigkeit, ausgedrückt
als gemessene Kompression nach dem Dehnen des Gewebes. In der Regel sind diese Werte für Kleidungsstükke
zu groß. Um nun diesen Nachteilen zu begegnen und um das Gewebe gegen Krumpfung und Stretchverlust bei üblichem
Waschen und Trockenreinigen besser beständig zu machen, wird das Gewebe unter Streckung hitzefixiert. Vorzugsweise
geschieht dies durch Hindurchführen durch eine Heizzone unter Unterspeisung, in der das Spandex-Garn einer
Temperatur von größer als 121,1°C, jedoch weniger als 204,4°C
ausgesetzt wird. Es ist jedoch von wesentlicher Bedeutung, daß der Spandexkern eine ausreichende Hitzefixierung erfährt,
weswegen das Kerngarn eine Temperatur von 176,70C
erreichen muß. Die Gewebedurchsatzgeschwindigkeit und die Temperatur in der Heizzone müssen sorgfältig aufeinander
abgestimmt werden. Für die meisten Fälle hat es sich gezeigt, daß die Spannung, der das Gewebe während der Hitzefixierungsbehandlung
ausgesetzt wird, einer Unterspeisung von etwa 30#, wie sie durch geeignete Wahl der relativen
Geschwindigkeit der Zufuhr und des Aufwickeins erreicht wird, entspricht.
Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß das Kerngarn so
hitzefixiert wird, daß das fertige Gewebe in Wasch-
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salons und chemischen Reinigungen behandelt bzw. gereinigt werden kann. Um nun zu ermitteln, ob das Kerngarn
diesen Zustand erreicht hat, ist es erforderlich, vorher zu bestimmen, auf welche Temperatur das Gewebe erhitzt
werden muß, damit das Kerngarn die geeignete Hitzefixierungstemperatur erreicht. Daß dies so ist, sollte sich
daraus ergeben, daß das Kerngarn etwas aus der Umgebung der anderen bei der Herstellung des Gewebes verwendeten
Garnen isoliert wird.
Zu diesem Zweck hat sich das folgende Testverfahren als geeignet erwiesen. Ein Stoff wird erfindungsgemäß behandelt,
dann wird ein Teil des Spandex-Garns aus dem Stoff entfernt und in Spannung gelassen. Hierauf wird der Kerngarnprüfling
in verstrecktem Zustand erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der Prüfling in siedendes Wasser gelegt,
worauf seine Länge in entspanntem Zustand gegen die Länge eines aus der Packung entnommenen Prüflings, der nicht
in der geschilderten Weise behandelt worden war, gemessen wird. Es hat sich gezeigt, daß der Längenunterschied ein
genaues Maß für die prozentuale Hitzefixierung, die in dem Kerngarn in dem elastischen Schmalgewebe stattgefunden
hat, darstellt. Es wurde ferner gefunden, daß für einen breiten Bereich von Denierzahlen, d.h. von Denierzahlen
von etwa 1100 bis 4300, die in dem Kerngarn stattfindende prozentuale Hitzefixierung über diesen Bereich
von Denierzahlen bei Testtemperaturen im Bereich von 190,6°C nicht merklich variiert.
Obwohl zur Steuerung der Verstreckung während der Hitzefixierbehandlung
übliche Zufuhr- und Aufnahmerollen verwendet werden können, ist es aus Kostengründen zweckmäßig,
die Hitzefixierbehandlung diskontinuierlich durchzuführen,
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— Q _
indem der Stoff oder das Gewebe in gespanntem Zustand in geeignete Rahmen gespannt und diese dann in einen Ofen
gestellt werden.
Obwohl man sich der verschiedensten Arten von Hitzebehandlung bedienen kann, wird der Stoff bzw. das Gewebe
vorzugsweise über mehrere dampfbeheizte Zylinder geführt. Hierbei wird die in dem Stoff bzw. Gewebe verbliebene
Naßschlichtelösung verflüchtigt. Schließlich wird der
Stoff bzw. das Gewebe direkt durch eine Bank von IR-Heizeinrichtungen geführt. Bei letzterer Anordnung lassen
sich die Temperatur und die Spannung sehr genau steuern,
Obwohl das Ausmaß der Spannung, der das Gewebe während der Hitzefixierbehandlung ausgesetzt ist, von der Anfangsspannung des Spandex-Kerns nach dem Umwickeln und der
Spannung des umwickelten elastischen Garns nach dem Legen in dem Stoff bzw. Gewebe während der Stoff- bzw.
Gewebeherstellung abhängt, hat es sich bei den meisten in der Industrie durchgeführten apparativen Verfahrensabläufen gezeigt, daß eine Spannung entsprechend etwa 30%
Stretch während der abschließenden Hitzebehandlung ausreicht, da diese in der Regel der zum Hindurchleiten des
Stoffs oder Gewebes durch die Heizzone benötigten Spannung entspricht. Es ist ferner bekannt, daß es hierbei
zu einer gewissen permanenten Dehnung des Gewebes, die jedoch wünschenswert ist, kommt. Wie bereits ausgeführt,
läßt sich der Stretchgrad durch Hindurchleiten des Garns zwischen einem Satz Zufuhrrollen in der Hitzebehandlungszone
genau steuern.
Ein Vergleich zwischen einem erfindungsgemäß hergestellten Stoff oder Gewebe mit einem Kunstgummi, insbesondere
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Neopren, verwendenden Gewebe zeigt, daß das Neopren als elastisches Element verwendende Gewebe einen weit größeren
Schrumpfungsfaktor, in der Größenordnung von 16%,
aufweist als das erfindungsgemäß hergestellte Gewebe, dessen Schrumpfung lediglich in der Größenordnung von 3%
liegt. Letztere Eigenschaft ist in hohem Maße wünschenswert. Darüber hinaus differiert die Kompressionsfähigkeit
beider Stoff- bzw. Gewebearten um lediglich etwa 2,5%i das heißt also, daß die Zusanmendrückbarkeit eines erfindungsgemäß
erhaltenen Stoffs oder Gewebes weitestgehend der Zusammendrückbarkeit des Neopren enthaltenden Stoffs
oder Gewebes, das jedoch lediglich durch Trockenreinigung gereinigt werden kann, entspricht. Demgegenüber kann ein
erfindungsgemäß erhaltener Stoff bzw. ein erfindungsgemäß erhaltenes Gewebe sowohl durch Trockenreinigung als auch
in üblichen Waschsalons mit zahlreichen Wasch- und Umwälztrockenzyklen behandelt werden.
Wenn Stoffe oder Gewebe, die nach üblichen Herstellungsverfahren unter Verwendung von Spandex-Garnen hergestellt
worden sind, unter denselben Testbedingungen (Wasch- und Trocknungsbedingungen) getestet werden, behalten solche
Gewebe oder Stoffe lediglich 40 bis 60% ihrer Kompressionsfähigkeit. Demgegenüber behalten erfindungsgemäß erhaltene
Stoffe oder Gewebe hierbei etwa 90% ihrer Kompressionsfähigkeit.
Wie bereits ausgeführt, zeigt eine erfindungsgemäß erhaltene Gewebebahn beim Waschen in üblichen Waschsalons nur
eine sehr geringe Krumpfung. Diese Eigenschaft macht das erfindungsgemäß erhaltene Gewebe besonders gut zum Einarbeiten
in Kleidungsstücke, die elastische Eigenschaften aufweisen müssen, geeignet. Wenn nämlich solche Kleidungs-
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stücke in üblicher Weise gewaschen und unter Umwälzen getrocknet werden, deformiert das erfindungsgemäß hergestellte
Gewebe das Kleidungsstück nicht durch Auskrumpfen eines Teils der sonst in dem Kleidungsstück enthaltenen
Materialien. Bisher führte eine Schrumpfung bzw. Krumpfung des elastischen Bestandteils von Kleidungsstükken
zu einer sehr unansehnlichen lokalen Knitterung der betreffenden Kleidungsstücke. Derartige Fehler beeinträchtigen
nicht nur das Aussehen der Kleidungsstücke, sondern führen oftmals auch dazu, daß das Tragen solcher Kleidungsstücke
unbequem wird.
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Claims (6)
- Patentansprüche(Π) Verfahren zur Herstellung eines in bezug auf seine Länge schmalen elastischen Gewebes zur Verwendung in Kleidungsstücken mit Kompressionseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß mana) einen Spandex-Kern einer Denierzahl, die 20 bis 4096 größer ist als die Denierzahl des fertigen Kerns, eine gegebene Länge über seine Länge in nicht gespanntem Zustand verstreckt, wobei man den Kern mit einem Garn, das beträchtlich weniger elastisch ist als das Kerngarn, derart umspinnt, daß das umsponnene Garn ein Stretchpotential von 100 bis 17096 aufweist;b) aus dem umsponnenen Garn eine Stoffbahn erzeugt, wobei man das umsponnene Gewebe unter einer zum vollständigen Verstrecken (des umsponnenen Gewebes) ausreichenden vorgegebenen Spannung hält;c) die erhaltene Stoffbahn einer Naßschlichtung unterwirft und schließlichd) die Stoffbahn während der Passage durch eine Wärmebehandlungszone, in der das Kerngarn auf eine Temperatur von mindestens 176,7°C (35O0F) erhitzt wird, verstreckt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlungszone aus einem ersten und einem zweiten Behandlungsteil besteht, daß man die Stoffbahn unter Unterspeisung durch den ersten Behandlungs-509882/0670teil führt, worin die Naßschlichte verflüchtigt wird, lind daß man schließlich die Stoffbahn kontinuierlich durch den zweiten Behandlungsteil führt, wobei man die Stoffbahn kontinuierlich den geschilderten Verstrekkungsbedingungen aussetzt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das umsponnene Spandex-Garn in eine Stoffbahn überführt, indem man es unter vorgegebener Spannung webt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsdenierzahl des Spandex-Kerngarns zwischen 2000 und 5000 liegt.
- 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verstrecken der Stoffbahn während des Hindurchleitens durch die Wärmebehandlungszone durch Uhterspeisung zwischen einer Zufuhr- und Aufnahmestation durchführt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stretchpotential des umsponnenen Spandex-Garns etwa 16O# beträgt.509882/0670
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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DE2811329A1 (de) | 1978-03-16 | 1979-09-20 | Krall & Roth Weberei Gmbh & Co | Verfahren zum herstellen und vorrichtung zum verzwirnen von komponenten eines zwirnes zum herstellen eines bielastischen gewebes |
DE2857498C2 (de) * | 1978-03-16 | 1987-02-05 | Krall & Roth Weberei GmbH & Co KG, 4050 Mönchengladbach | Verfahren zum Herstellen eines bi-elastischen Gewebes |
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- 1975-05-12 DE DE19752521073 patent/DE2521073A1/de active Pending
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- 1975-05-26 NL NL7506171A patent/NL7506171A/xx unknown
- 1975-06-19 FR FR7519186A patent/FR2275580A1/fr not_active Withdrawn
- 1975-06-20 ES ES438948A patent/ES438948A1/es not_active Expired
- 1975-06-20 BR BR5002/75D patent/BR7503891A/pt unknown
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Publication number | Publication date |
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BE830494A (fr) | 1975-10-16 |
ES438948A1 (es) | 1977-02-16 |
NL7506171A (nl) | 1975-12-23 |
IL47318A0 (en) | 1975-07-28 |
FR2275580A1 (fr) | 1976-01-16 |
BR7503891A (pt) | 1976-07-06 |
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