DE2743095A1 - Anthrachinonverbindungen, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung - Google Patents
Anthrachinonverbindungen, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendungInfo
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Description
Unsere Nr. 21 277
Ka/m
Montedison S.p.A. Mailand, Italien
sowie deren Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Klasse von zur Anthrachxnonreihe gehörenden Verbindungen der allgemeinen Formel
C-C
If H
N N
R" O R
R1"
R «
worin R, R1, R", R"' und R unterschiedslos Wasserstoffatome
oder Chloratome, Bromatome oder Reste der allgemeinen Formeln
-OH, -OCH3,
« 0 -<' ">, - NH - Alkyl mit -1 bis
« 0 -<' ">, - NH - Alkyl mit -1 bis
Kohlenstoffatomen, - NH
- NHCOCH,
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bedeuten, sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und deren Verwendung.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine Farbe auf, die
von gelb bis violett, abhängig von der Natur und der Stellung der Substituenten, R, R1, R", R"1 und R , variiert, und sind
aufgrund ihrer ausgezeichneten Stabilitätseigenschaften als Pigmente und Küpenfarbstoffe besonders nützlich.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind insbesondere in den folgenden Anwendungsgebieten nützlich:
1. Zur Pigmentierung von Kunststoffmaterialien, wie Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyolefinen, Polymethylmethacrylat,
Polycarbonaten und ABS-Copolymeren (Acrylnitril-Butadien-Styrol),
2. Pigraentierung von Lacken, Ofenemaillen, Tinten und Pasten
zum Drucken von Textilien,
3. zum Küpenfärben von Cellulosefasern, wie Baumwolle, Flachs
und Reyon.
Die erfindungsgemäßen Anthrachinonderivate von 1,2,5-Thiadiazol-3,'J-dicarbonsäure der allgemeinen Formel I sind in der Technik
nicht bekannt.
In der Technik werden allgemein Farbstoffe der Anthrachinonreihen, die von Dicarbonsäuren, z.B. Phthalsäure, Pyridindicarbonsäure, aliphatischen Dicarbonsäuren usw. abgeleitet sind,
beschrieben.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neue Klasse von Anthrachinonverbindungen der allgemeinen Formel I, die auf
dem Gebiet der Pigmente und der Küpenfarbstoffe nützliche Anwendungen finden, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung
bereitzustellen. Diese und weitere Ziele werden erfindungsgemäß
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durch Verbindungen der allgemeinen Formel I erreicht. Diese Verbindungen
werden dadurch hergestellt, daß man das Dichlorid von l,2,5-Thiadiazol-3,1l-dicarbonsäure der Formel II im im wesentlichen
stöchiometrischen molaren Verhältnis in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels bei einer Temperatur von 100 bis 1700C
mit 1-Aminoanthrachinon oder substituierten Derivaten desselben (III) umsetzt.
Die Reaktion kann schematisch durch die folgende Gleichung dargestellt
werden (1):
Cl-CO-C - C-COCl
HU" 2
(l) NN +
V (H)
V (H)
R" 0 Rf
R" 0
C-C
Il H
N N
(I)
, (HD
L1 0
ι ν
+ 2HCl
R"
worin R1, R", R"1 und R v die vorstehend angegebene Bedeutung
besitzen. HCl bildet sich und wird als Gas aus dem Reaktionsgemisch
freigesetzt. Es iet daher nicht notwendig, basische Substanzen zur Neutralisierung der Salzsäure anzuwenden. Wie vorstehend
beschrieben, wird die Reaktion in einem inerten Lösungsmittel und bei einer Temperatur zwischen 100 und etwa 1700C,
vorzugsweise zwischen 120 und etwa 150°C,durchgeführt.
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1-Aminoanthrachinone der allgemeinen Formel III, welche erfindungsgemäß angewendet werden können, sind insbesondere:
1-Aminoanthrachinon, l-Amino-4-hydroxyanthrachinon, l-Amino-4-benzamidoanthrachinon, l-Amino-5-benzamidoanthrachinon, 1-Amino-1-(p-acetamidoanilino)-anthrachinon, l-Amino-^J-ip-toluidino)-anthrachinon, l-Amino-5-methoxyanthrachinon, l-Amino-2-phenoxy-4-hydroxyanthrachinon, l-Amino-2, iJ-dibromanthrachinon, l-Amino-2-brom-lJ-hydroxyanthrachinon, l-Amino-bjT-dichloranthrachinon und
dergleichen.
Beispiele für inerte Lösungsmittel sind Chlorbenzol, die verschiedenen Dichlorbenzol und Trichlorbenzole und Nitrobenzole.
Die Zeit, die zur Reaktion erforderlich ist, variiert abhängig von der Reaktionstemperatur und der Art des eingesetzten !-Aminoanthrachinone von 2 bis 8 Stunden. Das Molverhältnis ist praktisch
stöchiometrisch, d.h. 2 Mol Anthrachinonverbindung der Formel III pro Mol Dichlorid der Formel II.
Die Rohmaterialien, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, sind leicht verfügbar, da 1-Aminoanthrachinon und die substituierten Derivate der Formel III desselben handelsübliche Produkte darstellen, die gewöhnlich als
Zwischenprodukte für Farbstoffe und Pigmente verwendet werden.
Das Dichlorid von l,2,5-Thiadiazol-3,1-dicarbonsäure der Formel II
ist seit langem bekannt und wird nach bekannten Techniken durch Chlorierung des Monokaliumsalzes von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure, eine ebenfalls bekannte Verbindung, mit SOCl2 hergestellt .
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und das 1-Aminoanthrachinon oder dessen substituierten Derivate
der Formel III werden nach Mischen in dem inerten Lösungsmittel auf 100 bis 170°C, vorzugsweise 120 bis 1500C erhitzt, bis die
Anthrachinonverbindung der Formel III vollständig verschwunden
Zur überprüfung des Reaktionsablaufes ist die Verfolgung durch
DünnschichtChromatographie nützlich.
Nach Beendigung der Reaktion wird das Reaktionsgemisch, vorzugsweise
in heißem Zustand, filtriert und der erhaltene Pigmentkuchen
wird anschließend mit dem Lösungsmittel der Reaktion und nachfolgend mit Methanol bis die erhaltenen Waschlaugen farblos waren,
gewaschen.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Pigmente sind Substanzen, die eine Farbe aufweisen, die von gelb bis violett variiert und durch eine
hohe Unlöslichkeit in üblichen organischen Lösungsmitteln und einen hohen Schmelzpunkt, im allgemeinen höher als 3000C, charakterisiert
sind.
Um den so erhaltenen Produkten die für die Verwendung gewünschten besonderen Charakteristika zu verleihen, ist es möglich, diese
Produkte zu mahlen, z.B. in einer Kugelmühle, oder aus Schwefelsäure auszufällen und im allgemeinen die bereits bekannten Techniken
zu verwenden.
Auch zum Färben von Kunststoffmaterialien oder Lackprodukten und zum Küpenfärben können die erfindungsgemäßen Pigmente gemäß üblichen
Techniken eingesetzt werden.
Aufgrund der einfachen Herstellungsbedingungen und der Anwendungseigenschaften der erhaltenen Pigmente ist die vorliegende Erfindung
besonders vorteilhaft.
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Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden
Erfindung.
Ein Gemisch aus 22,11 g 1-Aminoanthrachinon, 10,1IS g des Dichlorides
von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure und 250 cm* o-Dichlorbenzol
würde unter Rühren 2 Stunden auf 1200C erhitzt und 3 Stunden
bei 1300C gehalten. Nach dieser Zeitspanne wurde keine weitere
Entwicklung von gasförmigem Chlorwasserstoff beobachtet. Das feste Kondensationsprodukt wurde anschließend heiß filtriert und mit
heißem o-Dichlorbenzol und anschließend mit Methanol gewaschen, bis die Waschlaugen farblos waren. Nach dem Trocknen wurden
27,83 g eines gelben Pigmentes der folgenden Formel erhalten:
NH-CO-C-C-CO-NH
Il Il
N N
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum bestätigt.
des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure und 80 '
o-Dichlorbenzol wurde unter Rühren 5 Stunden bis 1300C erhitzt.
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Wurde weiter gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gearbeitet, so wurden 5>5O g eines orange-braunen Pigmentes
der folgenden Formel
N M
OH 0
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Geraisch aus 7,0 g l-Amino-4-benzamidoanthrachinon, 2,30 g
des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure und 50 cnr
o-Dichlorbenzol wurde 6 Stunden unter Rühren auf 14O°C erhitzt.
Wurde weiter gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gearbeitet, so wurden 7,20 g eines gelb-braunen Pigmentes der folgenden
Formel
H- CO-
C-C Il Il
N N
-CO- MH 0
erhalten.
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- 1'I -
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 3,42 g l-Amino-5-benzamidoanthrachinon, 1,15 g
des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure und 50 cm-5
o-Dichlorbenzol wurde 6 Stunden unter Rühren auf I1IO0C erhitzt.
Wurde gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren weitergearbeitet, so wurden 4,0 g eines gelben Pigmentes der folgenden
Formel
NH-CO-
C-C Il P N N
CO - NH 0
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 5,0 g l-Amino-i|-(p-acetamidoanilino)-anthrachinon,
1,30 g des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1*-dicarbonsäure
und 50 cnr o-Dichlorbenzol wurde 5 Stunden unter Rühren auf 120 bis 130°C erhitzt. Wurde gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen
Verfahren weitergearbeitet, so wurden 11,80 g eines blauen Pigmentes
der folgenden Formel
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) NH - CO - Γ - C - CO - NH
N N
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 3,28 g l-Amino-4-(p-toluidino)-anthrachinon,
1,20 g des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,4-dicarbonsäure
und 50 cnr o-Dichlorbenzol wurde 6 Stunden unter Rühren auf 1500C
erhitzt. Wurde gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren weitergearbeitet, so wurden 3,50 g eines blauen Pigmentes der
folgenden Formel
H-CO-
C-C If Il
N N
-CO-NM
erhalten.
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Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum bestätigt.
Ein Gemisch aus 5,10 g 1-Amino-5-methoxyanthrachinon, 2,10 g
des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1»-dicarbonsäure und 90 cm-5
o-Dichlorbenzol wurde 5 Stunden unter Rühren auf 120 bis 1300C
erhitzt. Wurde anschließend gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gearbeitet, so wurden 5,** g eines gelben Pigmentes
der folgenden Formel
-CO-
C-C
Il H
N N
-CO-NH 0
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massen
spektrum bestätigt.
Ein Gemisch aus 3,31 g l-Amino^-phenoxy-^-hydroxyanthrachinon,
1,10 g des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1l-dicarbonsäure
und 50 cm' o-Dichlorbenzol wurde 6 Stunden unter Rühren bis 1300C
erhitzt. Wurde anschließend gemäß fff Beispiel 1 beschriebenen
Verfahren weitergearbeitet, so wurden 3,20 g eines gelben Pigmentes der folgenden Formel erhalten:
- CO -
-CO-
C-C
Il Il
N N
8 0 9 8 1 3 / 1 0 U
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 7,62 g l-Amino-2,^-dibromanthrachinon, 2,50 g
des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,1l-dicarbonsäure und 50 cm-3
o-Dichlorbenzol wurde 5 Stunden unter Rühren bis 1300C erhitzt.
Wurde anschließend gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren weitergearbeitet, so wurden 5,50 g eines gelben Pigmentes der
folgenden Formel
NH -CO-
C-C
Il Il
N N
- NH 0
Br
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 6,36 g l-Amino-2-brom-1<-hydroxyanthrachinon,
2,11 g des Dichlorides von l,2,5-Thiadiazol-3,i|-dicarbonsäure
und 50 cm5 o-Dichlorbenzol wurde 8 Stunden unter Rühren auf 130°C erhitzt. Wurde anschließend weiter gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen
Verfahren gearbeitet, so wurden 6,30 g eines gelben Pigmentes der Formel
0 NH-CO-C-C-CO-NH 0 Br N N
0 OH ÖH 0
80981 3/1OU
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
Ein Gemisch aus 5,Q1* g l-Amino-ö^-dichloranthrachinon, 2,11 g
des Dichlorides von !^,S-Thiadiazol-J^-dicarbonsäure und 50 cm5
o-Dichlorbenzol wurde k Stunden unter Rühren bis 120 bis 1300C
erhitzt. Wurde anschließend gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren weitergearbeitet, so wurden 6,60 g eines gelben Pigmentes
der Formel
0 NH -CO-
c-c Il Il
N N
-CO-
erhalten.
Diese Formel wurde durch Elementaranalyse, IR-Spektrum und Massenspektrum
bestätigt.
1,0 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten Pigmentes, 100 g Polyvinylchlorid in Pulverform (PVC),
1,5 g eines Bariumkomplexsalzes einer höheren Fettsäure (Stearinsäure) mit Komplexbildungs- und Stabilisierungsfunktion,
3,0 g epoxidiertes Sojabohnenöl,
0,5 g Weichmacher (ein Gemisch aus C^-bis C,g-Glyceriden) und
2,0 g TiO2
wurden bei 70°c in einem Rotationsmischer gemischt.
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Das resultierende Gemisch wurde anschließend bei l8O°C in einer
dreizylindrischen Raffiniervorrichtung bis zur vollständigen Dispersion des Pigmentes behandelt. Auf diese Art und Weise wurde
eine Folie mit gelbem Farbton erhalten, die gegenüber Sonnenlicht und Lösungsmittelnausgezeichnete Stabilitäten, ebenso wie hervorragende
thermische Stabilität aufwies.
5,0 g des in Beispiel 1 erhaltenen Pigmentes wurden durch Mahlen mit 95,Og eines flüssigen Trägers der folgenden Zusammensetzung:
22 % Alkydharz,
19 % Melaminharz und
59 % Xylol
vermischt.
19 % Melaminharz und
59 % Xylol
vermischt.
Das Homogenisieren wurde in einer Kugelmühle durch Vermählen des
Gemisches in Gegenwart von Porzellankugeln mit einem Durchmesser von 10 mm über eine Zeitspanne von 24 Stunden hinweg durchgeführt.
Die so erhaltene Emaille wurde auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht, über Nacht trocknen lassen und anschließend 30 Minuten
in einem Ofen bei 120 bis 125°C behandelt.
Auf diese Art und Weise wurde ein Anstrich von hoher Reinheit in gelbem Farbton erhalten, der ausgezeichnete Stabilitäten gegenüber
Sonnenlicht, überstreichen und Wärme aufwies.
Zur Erzielung eines Anstriches mit hellerem Farbton und höherer
Deckkraft wurde 1 g der, wie vorstehend beschrieben hergestellten Emaille weiter mit 9 g einer weißen synthetischen Ofenemaille
(10 % TiO2) der Zusammensetzung:
30 % Alkydharz,
27 % Melaminharz,
33 % Xylol und
10 % TiO,
30 % Alkydharz,
27 % Melaminharz,
33 % Xylol und
10 % TiO,
J2
verdünnt.
verdünnt.
8 θ 9 8 1 3 / 1 0 U
Das Homogenisieren wurde in einer Kugelmühle durch Mahlen des Gemisches in Gegenwart von Porzellankugeln mit einem Durchmesser
von 10 mm über eine Zeitspanne von 21» Stunden hinweg durchgeführt.
Die so erhaltene Emaille wurde auf die zu bestreichende Oberfläche aufgebracht, über Nacht trocknen gelassen und anschließend 30
Minuten in einem Ofen bei 120 bis 125°C gehalten. Auf diese Art und Weise wurde ein Anstrich erhalten, der einen hellen gelben
Farbton von hoher Reinheit aufwies und ausgezeichnete Stabilitäten gegenüber Sonnenlicht, überstreichen und Wärme besaß.
1 g des in Beispiel 1I hergestellten Farbstoffes wurde mit 5 cm'
Ethanol und wenigen Tropfen Natriumsulphoricinat verknetet, woraufhin 100 cm3 Wasser und 3,M cm' 30 ?ige Natronlauge zugesetzt wurden. Das Gemisch wurde auf 500C gebracht und anschließend
sukzessive mit 1 g 75 iigem Natriumhydrogensulfit versetzt. Die
Reduktion war nach 10 Minuten beendet.
7 cm3/l 30 *ige NaOH,
3 g/l 75 Ziges Natriumhydrogensulfit und
30 g/l Natriumsulfat
enthielt, zugesetzt. Anschließend wurde 100 g Baumwollgarn 30 bis
Das gefärbte Material wurde ausgewrungen und an der Luft oxidieren
lassen, wobei sich ein gelber Farbton entwickelte. Das Färben wurde vervollständigt, indem man unter Verwendung von 2 g/l
Diapon T, ein Detergens auf Basis von Natriumoleylmethyltaurinat,
und 1 g/l Natriumcarbonat unter Sieden 20 Minuten verseifte.
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Schließlich wurde das Material gespült und getrocknet. Es wurde
eine Gelbfärbung mit gutem Reinheitsgrad und ausgezeichneten Stabilitäten erhalten.
Für: Montedison S.p.A. Mailand, Italien
Dr.H Rechtsanwalt
809813/10H
Claims (1)
- B?!!!., WOVP" c?.. BEILRFCTTNi "! :~ ADEIOKf 'W-- ; '· ! 6230 FRANKFURT AM MAiN2 2 Ssp. 1977Patentansprüche1. Anthrachinonderivate der allgemeinen FormelC-C II IlN NRIVR" O RR1 0 R"worin R, R1, R", R'" und R|V unterschiedslos Wasserstoffatome oder Chloratome, Bromatome oder Reste der allgemeinen Formeln-OH, -OCH3,, - NH - Alkyl mit 1 bisKohlenstoffatomen, - NH- NU - CObedeuten.2. Verbindung der Formel-CO-C-CIl IIN N-CO- NH 080981 3/ 1OUORIGINAL INSPECTED3. Verbindung der Formel-CO-C-CIl IlK N -CO- XH 0OHOH 0Verbindung der FormelNH- CO - C - C - CO - NH11 " ' N N■ V5. Verbindung der FormelH-CO-C-C Il IlN N■ V -CO- NHNH 0809813/10146. Verbindung der Formel;h - coNHC-CIl IlN K-CO-NHco I
CH7. Verbindung der FormelH - GO - C - C - CO -N N8. Verbindung der Formel-CO-C-C-COIl IlN N -NH 00 OCH809813/10U-H-9. Verbindung der FormelNH- CO-C-C-CO il IlN N C. M 0-V 65NMOHOH10. Verbindung der FormelC-CIl ΠN N- NHDr11. Verbindung der FormelC - C Il IlN NOHOH12. Verbindung der FormelNH - CO - C - C - CO - NHIl IIN N809813/10U13. Verfahren zur Herstellung der Anthrachinonverbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Dichlorid von l,2,5-Thiadiazol-3,1l-dicarbonsäure (II) in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels und bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis etwa 1700C mit einem 1-Aminoanthrachinon der allgemeinen Formel(III) R" 0 R1
umsetzt.I1I. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in einem im wesentlichen stöchiometrischen molaren Verhältnis der Reakticnsteilnehmer von 2 Mol der Anthrachinonverbindung der Formel III pro Mol des Dichlorides von 1,2,5-Thiadiazol-3,lJ-dicarbonsäure (H)-, bei einer Temperatur zwischen 120 und etwa 15O0C durchführt.15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Anthrachinonverbindung der Formel III 1-Aminoanthrachinon, l-Amino-iJ-hydroxyanthrachinon, l-Amino-1*- benzamidoanthrachinon, l-Amino-5-benzamidoanthrachinon, 1-Aminoi|-(p-acetamidoanilino)-anthrachinon, l-Amino-4-(p-toluidino)-anthrachinon, l-Amino-5-methoxyanthrachinon, l-Amino-2-phenoxy-4-hydroxyanthrachinon, l-Amino-2,iJ-dibromanthrachinon, 1-Amino-2-brom-i|-hydroxyanthrachinon oder l-Amino-6,7-dichloranthrachinon verwendet.16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als inertes Lösungsmittel Chlorbenzol, die Dichlorbenzol, die Trichlorbenzol oder Nitrobenzoieverwendet.809813/101417. Verwendung der Anthrachinonverbindungen gemäß Anspruch 1 als Pigmente für Kunststoffmaterialien, als Pigmente für Lacke, Ofenemaillen, Tinten und Pasten zum Drucken von Textilprodukten oder zum Küpenfärben von Cellulosefasern.809813/1014
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