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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kleidungskonditionierungszusammensetzung,
die in einer großen
Vielfalt an Geräten,
wie einer kammerartigen Vorrichtung, direkt auf ein Kleidungsstück aufgetragen
werden kann. Die Konditionierungszusammensetzung „konditioniert" Kleidungsstücke insofern,
als sie infolge der Aussetzung der Konditionierungszusammensetzung
gereinigt, aufgefrischt, entknittert, deodorisiert oder weich gemacht
werden. Die Konditionierungszusammensetzung der Erfindung ist besonders
für Kleidungsstücke geeignet,
die nur chemische Reinigung benötigen
und/oder oder bei herkömmlichen
haushaltsüblichen
Wäschewaschvorgängen schadensanfällig sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gemäß der klassischen
Definition wird die Bezeichnung „chemische Reinigung" verwendet, um Verfahren
zum Reinigen von Textilien unter Verwendung von nichtwässrigen
Lösungsmitteln
zu beschreiben. Die chemische Reinigung ist ein altes Fachgebiet,
wobei das Reinigen mit Lösungsmitteln
zum ersten Mal in Großbritannien
in den 1860er Jahren erwähnt
wurde. Normalerweise werden chemische Reinigungsverfahren bei empfindlichen
Kleidungsstücken
wie Wolle verwendet, die beim Waschen in wässrigen Waschflotten einlaufen oder
die als zu teuer oder zu empfindlich eingeschätzt werden, um wässrigen
Waschverfahren ausgesetzt zu werden. Verschiedene Kohlenwasserstoff-
und Halogenkohlenwasserstoff-Lösungsmittel
sind traditionell in chemischen Eintauchreinigungsverfahren mit
verwendet worden, und die Notwendigkeit, mit solchen Lösungsmitteln
umzugehen und diese zurückzugewinnen
hat die Praxis herkömmlicher
chemischer Reinigung in gewerblichen Einrichtungen weitgehend begrenzt.
Zusätzlich
zur Reinigungsfunktion stellt chemische Reinigung auch wichtige
Vorteile der „Auffrischung" bereit. Zum Beispiel
entfernt die chemische Reinigung uner wünschte Gerüche und Fremdstoffe, wie Haar
und Fusseln von Kleidungsstücken,
die dann generell gefaltet und gepresst werden, um Falten zu entfernen
und ihre ursprüngliche
Form wiederherzustellen.
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Eine
Art haushaltsüblichen
chemischen Reinigungssystems umfasst ein Trägertuch, das verschiedene Reinigungsmittel
enthält,
und eine Kunststofftüte.
Die Tüte
kann entweder versiegelt sein, so dass sie im Wesentlichen luftdicht
ist, oder die Tüte
kann dampfdurchlässig
sein. Die zu reinigenden Kleidungsstücke werden zusammen mit dem
Tuch in der Tüte
eingeschlossen und dann in einem herkömmlichen Wäschetrockner rotiert. In einer
gewerblichen Ausführungsform
werden mehrere flache Einwegtücher
und eine einzige Kunststofftüte
zur mehrfachen Verwendung in einem Gebinde bereitgestellt. Die Tüte muss
jedoch zwischen den Anwendungen gelagert werden, und sie kann die
Kosten des Sets zur chemischen Reinigung erheblich erhöhen. Außerdem beschränkt die
Tüte die
Anzahl/das Volumen von Artikeln, die chemisch gereinigt werden können, und
unterstützt
das Entknittern der Artikel nur teilweise. Somit besteht die Notwendigkeit
für ein
System zur chemischen Reinigung/Auffrischung, das zusätzlich oder
alternativ zu dem vorstehend genannten chemischen Reinigungssystem
verwendet werden kann, das jedoch die Annehmlichkeit des Erreichens
solcher chemischen Reinigung im Haushalt des Benutzers beibehält.
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In
der Technik sind Verfahren vorgeschlagen worden, mit denen solche
Ziele erreicht werden können. Zum
Beispiel offenbart der Stand der Technik ein Verfahren zum Appretieren
von Kleidungsstücken
durch Aushängen
in einer versiegelten Kammer, Besprühen mit einem Appreturmittel,
das Auffrischungs- und Reinigungsvorteile verleiht, und anschließendes oder
gleichzeitiges volles Anlegen von Dampf an die Kleidungsstücke. In
einem letzten Schritt wird heiße
Luft durch die versiegelte Kammer geblasen, um die Kleidungsstücke zu trocknen.
Dieses System hat den Nachteil, dass es zum Verleihen der gewünschten
Vorteile die Zugabe von „Dampf" erfordert. Das Erfordernis
dieses Verfahrens zur „vollen
Dampfanlegung" erhöht die Kosten
und die Zeit, die mit der Auffrischung und Reinigung der Kleidungsstücke verbunden
sind, unnötig.
Es wäre
somit wünschenswert,
eine Zusammensetzung zu haben, die zum Auffrischen, Entknittern
und/oder Reinigen von Kleidungsstücken verwendet werden kann,
ohne einen Dampfanlegungsschritt zu erfordern.
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Trotz
der zahlreichen Offenbarungen im Stand der Technik bleibt demzufolge
die Notwendigkeit nach einer Konditionierungszusammensetzung, die
feinwaschbare Kleidungsstücke
angemessen im Haushalt des Verbrauchers konditionieren kann. Es
besteht auch eine Notwendigkeit einer solchen Zusammensetzung, die insofern
verbesserte Kosten- und Zeiteffizienz aufweist, als Dampfanlegung
zur wirksamen Konditionierung des Kleidungsstückes nicht erforderlich ist.
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STAND DER
TECHNIK
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Methoden
zum Appretieren von Kleidung sind offenbart in: US-Patent Nr. 4,761,305
erteilt am 2.8.1988 an Ochiai; US-Patent Nr. 4,519,222, erteilt
am 28.5.1985 an Kannegiesser et al; und US-Patent Nr. 4,391,602, erteilt
am 5.7.1983 an Stichnoth et al. Chemische Reinigungsverfahren sind
offenbart in: US-Patent Nr. 5,547,476, erteilt am 20.8.1996 an Siklosi & Roetker; US-Patent
Nr. 5,591,236, erteilt am 7.1.1997 an Roetker; US-Patent Nr. 5,630,847,
erteilt am 20.5.1997 an Roetker; US-Patent Nr. 5,630,848, erteilt
am 20.5.1997 an Young, et al.; und in US-Patent Nr. 5,632,780, erteilt
am 27.5.1997 an Siklosi.
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FR-A-1
503 535, erteilt am 23. Oktober 1967, offenbart Öl/Wasser-Emulsionen, die Lösungsmittel
in der Ölphase
und Tensid und filmbildendes Mittel in der wässrigen Phase umfassen. Die
Emulsionen können
in Aerosolbehältern
verpackt sein und mithilfe des Treibmittels abgegeben werden. Die
Zusammensetzungen sollen Fett, Teer, Farbe, Öl, Harz und ähnliche
Flecken entfernen.
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US-A-3,900,606,
erteilt am 19. August 1975, offenbart ein Wäscheverfahren, das zum Verleihen
vorübergehender
Schmutzabweiseigenschaften für
textilen Stoff durch Imprägnieren
der Stoffe mit einem Acrylharz verwendet wird. Die Stoffe werden
dann getrocknet, und es wird ein Harzrückstand auf den Stoffen hinter lassen,
der bei der Entfernung danach entstandener Flecken hilft. Unter
einem besonderen Gesichtspunkt der Erfindung kann das Schmutzabweis-Acrylharz
durch Spray mithilfe eines Treibmittels aufgetragen werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorstehend genannten Anforderungen in der Technik werden durch die
vorliegende Erfindung erfüllt,
die eine Konditionierungszusammensetzung zum Auftragen auf Kleidungsstücke vor
oder nach herkömmlichen
Wasch- oder Trocknungsvorgängen
bereitstellt. Am wichtigsten ist, dass die Zusammensetzung zur Konditionierung
von Kleidungsstücken,
die nur chemisch gereinigt werden können, geeignet ist. Die Zusammensetzung
ist eine wässrige
Mischung, die ein Kleidungskonditionierungsmittel enthält, worin
die Mischung eine Flüssigkeitsviskosität von 0,001
Pa·s
bis 0,1 Pa·s
(1 cP bis 100 cP) und eine Flüssigkeitsoberflächenspannung
von 20 Dyn/cm bis 55 Dyn/cm aufweist, wobei die Mischung die Form
von Nebel hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung von 0,001%
bis 5% ein Tensid umfasst, wobei das Tensid mit Polyalkylenoxid
modifiziertes Polydimethylsiloxan ist.
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Wie
hier verwendet, bedeutet der Begriff „Konditionierung" Reinigungs-, Auffrischungs-
Entknitterungs-, Desodorierungs-, Weichmachungs- und/oder andere
Textilvorteile, die Kleidungsstücken
verliehen werden können.
Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Nebelform" einen Nebel, Dampf, Gas, vernebelte
Tröpfchen
oder Ähnliches,
das feine Teilchen enthalten kann. Wie hier verwendet, bezeichnet
das Wort „Kammer" jede Vorrichtung,
in die ein Kleidungsstück
gegeben werden kann, wobei die Vorrichtung nicht zwangsläufig vollständig umschlossen
sein muss. Wie hier verwendet, bezeichnet der Begriff „Dampf" Wasserdampf in der
Regel bei Temperaturen über
80°C. Alle
hier verwendeten Prozentsätze,
Verhältnisse
und Proportionen sind auf Gewichtsbasis zu verstehen, wenn nichts
anderes angegeben ist. Alle angeführten Dokumente sind, in relevanten
Teilen, hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
ihrem weitesten Aspekt ist die Erfindung auf eine Zusammensetzung
gerichtet, die ein Kleidungskonditionierungsmittel umfasst, wobei
die Mischung eine Flüssigkeitsviskosität von 0,001
Pa·s
bis 0,1 Pa·s
(1 cP bis 100 cP) und eine Flüssigkeitsoberflächenspannung
von 20 Dyn/cm bis 55 Dyn/cm aufweist. Mehr bevorzugt ist die Flüssigkeitsoberflächenspannung
von 20 Dyn/cm bis 30 Dyn/cm und am meisten bevorzugt von 25 Dyn/cm
bis 30 Dyn/cm. Die niedrigere Oberflächenspannung der Konditionierungszusammensetzung
verbessert die effektive Verteilung durch Verbesserung der Oberflächenabsorption
und Ausbreiten der Konditionierungszusammensetzung auf dem Stoff
des Kleidungsstücks.
Es ist herausgefunden worden, dass Zusammensetzungen, die die vorstehend
genannte gewählte
Flüssigkeitsoberflächenspannung
aufweisen, unerwartet zu effektiverer Ausbreitung der Zusammensetzung
auf Stoffen, wie Wolle, Nylon, Acryl und dergleichen führt, die
in der Regel in feinwaschbaren oder nur chemisch zu reinigenden
Kleidungsstücken
zu finden sind.
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Außerdem ist
es mehr bevorzugt, dass die Konditionierungszusammensetzung eine
Flüssigkeitsviskosität von 0,001
Pa·s
bis 0,05 Pa·s
(1 cP bis 50 cP) und am meisten bevorzugt von 0,001 Pa·s bis
0,02 Pa·s (1
cP bis 20 cP), gemessen mit einem standardmäßigen Brookfield-Viskosimeter,
aufweist. Unerwartet ist herausgefunden worden, dass die Auswahl
der Flüssigkeitsviskosität in Kombination
mit der Flüssigkeitsoberflächenspannung
innerhalb der vorstehend genannten Bereiche zu einer Zusammensetzung
führt,
die auf den zu konditionierenden Kleidungsstücken effektiv verteilt werden
kann. Die Auswahl dieser zwei physikalischen Parameter der hierin
beschriebenen Zusammensetzung hat die größte Auswirkung auf die gleichmäßige Verteilung
der Zusammensetzung auf den Kleidungsstücken. Zur Erreichung der gewünschten
Konditionierung der Kleidungsstücke
ist gleichmäßige Verteilung
der Zusammensetzung wichtig.
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Ein
typischer Konditionierungsvorgang mit der Zusammensetzung umfasst
das Aufhängen
der nur chemisch zu reinigenden oder gewaschenen Kleidungsstücke in einer
Kammer oder einer ähnlichen
Vorrichtung, in der Luft zirkuliert, und Sprühen einer wirksamen Menge einer
Konditionierungszusammensetzung in die Kammer, um sie auf den Kleidungsstücken zu
verteilen. Die Verwendung von Dampf zur Konditionierung des Kleidungsstücks ist
nicht notwendig. Effektivere Verteilung der Konditionierungszusammensetzung
wird durch Auswahl einer Nebelform der Konditionierungszusammensetzung
erreicht. Mehr bevorzugt wird die mittlere Teilchendurchmessergröße des Nebels
optimal ausgewählt.
In dieser Hinsicht beträgt
die mittlere Teilchendurchmessergröße des Nebels der Konditionierungszusammensetzung
vorzugsweise von ungefähr
3 Mikrometer bis ungefähr
50 Mikrometer, mehr bevorzugt von ungefähr 5 Mikrometer bis ungefähr 30 Mikrometer und
am meisten bevorzugt von ungefähr
10 Mikrometer bis ungefähr
20 Mikrometer. Außerdem
ist es bevorzugt, dass die Teilchendurchmessergröße eine enge Teilchengrößenverteilung
aufweist, um die Verteilung der Konditionierungszusammensetzung
weiter zu verbessern. Es ist herausgefunden worden, dass eine große Vielfalt
an anderen Prozessparametern, wie nachstehend ausführlich beschrieben,
optimal ausgewählt
werden kann, um effektive Verteilung und Anlagerung der Konditionierungszusammensetzung
auf den Kleidungsstücken
zu gewährleisten
sowie andere Textilvorteile bereitzustellen.
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Die
in dem Konditionierungsvorgang verwendete Kammer oder andere Vorrichtung
kann in einer Reihe von Formen sein, von denen eine eine umschlossene
Vorrichtung mit einem Innenbereich oder Raum ist, an dem eine Tür beweglich
befestigt ist. Eine Stange oder andere Aufhängevorrichtung (z. B. ein oder
mehrere Haken) ist im Innenbereich der Kammer angebracht. Die Kammer
besitzt vorzugsweise ein unteres Gehäuse, in dem sich eine Heizung
und ein Ventilator befinden, um die Luft innerhalb der Kammer zu
zirkulieren und wahlweise solche zirkulierende Luft zu beheizen.
Die Konditionierungszusammensetzung der Erfindung kann effektiv
auf den Kleidungsstücken
in der Kammer verteilt werden, indem die nebelförmige Zusammensetzung mit der
vorstehend genannten Teilchengöße in die
zirkulierende Luft in der Kammer gesprüht wird. Vorzugsweise erfolgt
dieser Sprühschritt
in einem nicht versperrten Verzögerungsbereich
vor dem Berühren
der Kleidungsstücke
in der Kammer. Auf diese Weise kann der Dampf der Konditionierungszusammensetzung
sanft in der Luft in der Kammer zirkulieren, so dass er sich frei
in, zwischen und um die Kleidungsstücke bewegt und sich letztlich
gleichmäßig auf
den Kleidungsstücken
verteilt. In dieser Hinsicht ist es bevorzugt, dass die Kammer mindestens
ungefähr
15 cm, vorzugsweise 25 cm oder mehr „toten" Raum an der Ober- oder Vorderseite der
Kammer aufweist, der als nicht versperrter Verzögerungsbereich für die Konditionierungszusammensetzung
in der Kammer dient. Dies erleichtert die effektive Verteilung der
Konditionierungszusammensetzung auf den Kleidungsstücken.
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Für die Zwecke
des Verbesserns der effektiven Verteilung der Konditionierungszusammensetzung
auf den Kleidungsstücken
und zum Sicherstellen der Erreichung der gewünschten Teilchengröße der Zusammensetzung,
können
geeignete Sprühgeräte, wie
hydraulische Düse,
Ultraschallvernebler, Hochdrucknebeldüse und dergleichen verwendet
werden. Es wird jedoch vorzugsweise durch Verwendung einer Luftzerstäuberdüse mit relativ
niedrigem Volumen erreicht. Zum Beispiel sind Sprühdüsen, die
von Spray Systems, Inc. im Handel erhältlich sind (Modelle Nr. 850,
1050, 1250, 1450 and 1650) für
dieses Verfahren am besten geeignet. Der Sprühschritt wird für einen
Zeitraum von ungefähr
5 Minuten bis ungefähr
30 Minuten, mehr bevorzugt von ungefähr 5 Minuten bis ungefähr 20 Minuten
durchgeführt.
Die Sprühzeiten
variieren in Abhängigkeit
von den verschiedenen gewählten
Betriebsparametern, wie hierin beschrieben.
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In
einem Betriebsmodus wird die flüssige
Konditionierungszusammensetzung durch Kombination mit einem Druckluftstrom
vernebelt und durch die Zerstäuberdüse in die
Kammer geleitet. Dies kann mithilfe eines Luftstroms mit einem Druck
von ungefähr
34 kPa (5 psi (0,35 kg·cm2)) bis ungefähr 206 kPa (30 psi (2,1 kg·cm2)) erfolgen. Wahlweise kann die Temperatur
des Luftstroms und/oder der Konditionierungszusammensetzung erhöht werden,
um die Verteilung und Anlagerung der Konditionierungszusammensetzung
auf den Kleidungsstücken
zu verbessern. In dieser Hinsicht beträgt die Temperatur des Luftstroms
und/oder der Konditionierungszusammensetzung vorzugsweise von ungefähr 40°C bis ungefähr 80°C, mehr bevorzugt
von ungefähr
40°C bis
ungefähr
70°C und
mehr bevorzugt von ungefähr
45°C bis
ungefähr
50°C. Es
ist herausgefunden worden, dass höhere Entknitterungsvorteile
erreicht werden, wenn der Luftstrom und/oder die Konditionierungszusammensetzung
die vorstehend genannten erhöhten
Temperaturen aufweisen.
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Die
spezielle Konditionierungszusammensetzung kann abhängig von
dem speziellen gewünschten Vorteil
eine Reihe von Zusatzbestandteilen umfassen. In bevorzugten Betriebsmodi
enthält
die Konditionierungszusammensetzung Zusatzbestandteile, die über eine
Reihe von Stoffen für
Kleidungsstücke
wirksam sind. Zum Beispiel ist die Konditionierungszusammensetzung
vorzugsweise für
nur „chemisch
zu reinigende" Kleidungsstücke sowie
Hemden aus reiner Baumwolle geeignet, die in der Regel einen erheblichen
Entknitterungsaufwand nach herkömmlichen
Wäschewaschvorgängen (d.
h. haushaltsüblichen
Wasch- und Trocknungszyklen) erfordern. Beispielhaft umfasst eine
geeignete Zusammensetzung, die Desodorierungs-, Auffrischungs- und
Entknitterungsvorteile bietet, von ungefähr 0,001 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%
ein Copolymer von Acrylsäure
und t-Butylacrylat; von ungefähr
0,001 Gew.-% bis ungefähr
10 Gew.-% ein Diethylenglycol; von ungefähr 0,01 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%
ein beta-Cyclodextrin;
von ungefähr
0,001 Gew.-% bis ungefähr
5 Gew.-% ein Tensid; von ungefähr
0 Gew.-% bis ungefähr
2 Gew.-% ein Konservierungsstoff; und zu übrigen Teilen Wasser.
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Eine
bevorzugte Konzentration des Polymers ist von ungefähr 0,1 Gew.-%
bis ungefähr
1 Gew.-%, mehr bevorzugt von ungefähr 0,3 Gew.-% bis ungefähr 1,5 Gew.-%.
Bevorzugte Diethylenglycolkonzentrationen umfassen von ungefähr 0,1%
bis ungefähr
2% und mehr bevorzugt von ungefähr
0,1% bis ungefähr 1%. Es
sollte sich verstehen, dass andere Feuchthaltemittel außer Diethylenglycol
verwendet werden können, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Auch umfassen bevorzugte Cyclodextrinkonzentrationen
von ungefähr
0,1 Gew.-% bis ungefähr
4 Gew.-% und mehr bevorzugt von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 2 Gew.-%.
Bevorzugte Cyclodextrine umfassen diejenigen, die ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus beta-Cyclodextrin, alpha-Cyclodextrin, gamma-Cyclodextrin,
Derivaten dieser Cyclodextrine und Mischungen davon. Die Cyclodextrinderivate
sind vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus methylsubstituierten Cyclodextrinen,
ethylsubstituierten Cyclodextrinen, hydroxyalkylsubstituierten Cyclodextrinen,
verzweigten Cyclodextrinen, kationischen Cyclodextrinen, quartären Ammoniumcyclodextrinen,
anionischen Cyclodextrinen, amphoteren Cyclodextrinen, Cyclodextrinen,
worin mindestens eine Glucopyranoseeinheit eine 3-6-Anhydrocyclomalto-Struktur
aufweist, und Mischungen davon.
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Bevorzugte
Tensidkonzentrationen umfassen von ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 2 Gew.-%,
mehr bevorzugt von ungefähr
0,1 Gew.-% bis ungefähr
0,5 Gew.-%. Das Tensid ist polyalkylenoxidmodifiziertes Polydimethylsiloxan
und kann im Handel von Witco Corporation unter dem Handelsnamen
Silwet L-7600 erworben
werden. Ein bevorzugter fakultativer Bestandteil ist ein Konservierungsstoff,
wie Kathon, im Handel erhältlich
von Rohm & Haas
Company, in einer Konzentration von ungefähr 0,0001% bis ungefähr 0,001%.
Andere fakultative Bestandteile umfassen Duftstoffe, pH-Regler und
Alkohol. In dieser bevorzugten polymerhaltigen Zusammensetzung ist
der pH von ungefähr
6,5 bis ungefähr
10, am meisten bevorzugt ungefähr
9,5. In einigen Fällen,
in denen Polymere nicht in der Zusammensetzung eingeschlossen sind,
kann der pH von ungefähr
4 bis ungefähr
10 variieren.
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Das
nachfolgende Beispiel beschreibt die vorliegende Erfindung ausführlicher,
ist jedoch nicht als Beschränkung
zu verstehen.
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BEISPIELE I–II
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Diese
Beispiel veranschaulichen Zusammensetzungen der Erfindung und eine
beispielhafte Verwendung solcher Zusammensetzungen. Die Zusammensetzungen
können
verwendet werden, um drei Oxford-Hemden aus 100% Baumwolle zu behandeln,
die auf einer horizontalen Stange in einer 60 cm × 30 cm × 120 cm
großen
Kammer mit einem unteren Gehäuse,
das einen Ventilator und eine Heizung enthält, so dass Luft kontinuierlich
durch die Kammer zirkuliert werden kann, aufgehängt sind. Eine Luftzerstäubersprühdüse Modellnr.
1050 von Spray Systems Inc. wird verwendet, um die Konditionierungszusammensetzung
in Nebelform umzuwandeln. Die Bestandteile und relativen Proportionen
der Zusammensetzungen sind nachfolgend dargelegt.
- 1 Copolymer von Acrylsäure und t-Butylacrylat.
- 2 Polyalkylenoxidmodifiziertes Polydimethylsiloxan,
im Handel erhältlich
von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Silwet L-7600.
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Die
vorstehenden Konditionierungszusammensetzungen werden bei Umgebungstemperatur
mit 138 kPa (20 psi (1,4 kg·cm2)) Luft durch die Luftzerstäuberdüse in Nebelform
gebracht. Die mittlere Teilchendurchmessergröße des Nebels beträgt ungefähr 10,5
Mikrometer. Typische Konditioniervorgänge dauern 25 Minuten, wonach
ein Trocknungsvorgang erfolgen kann. Die Kleidungsstücke, die
der Konditionierungszusammensetzung ausgesetzt worden sind, werden
im Vergleich zu Zusammensetzungen außerhalb des Umfangs der Erfindung,
zum Beispiel den Zusammensetzungen in flüssiger Form, auf unerwartet
verbesserte Weise deodoriert, aufgefrischt und entknittert.