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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung dauerhafter Falten
in einer Cellulosefasertextilie. Mit dem hierin verwendeten Begriff "Falten" oder "Faltenbildung" ist gemeint, dass
eine Textilie mit generell glatter Oberfläche eine Oberflächenänderung
in der Form von Falten oder Knittern, bestehend aus Graten und Furchen,
erfährt.
Der Begriff wird unter Umfassung von Plissieren verwendet.
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Eine
Anzahl Verfahren zur Faltung von Cellulosefasertextilien sind bekannt.
Zum Beispiel werden in dem JP-B 5867/1981 und 39548/1984 ein Faltungsverfahren
unter Verwendung einer speziellen Faltungsvorrichtung vorgeschlagen.
Unerwünschterweise
sind die so geformten Falten temporär und weniger waschbeständig.
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Aus "Melliand Textilberichte", Band 59, Nr. 8,
August 1978, Seiten 648–652
und aus "Textile
Research Journal",
Band 53, Nr. 9, September 1983 ist die Behandlung von Textilien
mit flüssigem
Ammoniak oder NaOH-Lösungen,
um dauerhafte Plätteigenschaften
zu erzielen, bekannt.
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Auch
ist ein Verfahren des Imprägnierens
einer Cellulosefasertextilie mit einem cellulosereaktiven Harz,
Falten der imprägnierten
Textilie mittels einer Falteinrichtung und Hitzebehandeln der Textilie
zur Legung der Falten, oder Plissieren der imprägnierten Textilie und Erhitzen
zum Legen der Falten, bekannt. Dieses Verfahren hat die Nachteile,
dass häufig
Formaldehyd in der Textilie verbleibt, und die entstehenden Falten
oder Plissees in ihrer Stärke
vermindert und weniger waschbeständig
sind.
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Ein
bekanntes Verfahren zur Verbesserung der Waschbeständigkeit
von Falten ist die Beladung eines Beuch- oder Waschkessels mit gefalteten
Cellulosefasertextilien auf ein Volumen von etwa 10% des gesamten Volumens,
darauf werden Gewebestücken
platziert und ein Auswaschen in konventioneller Art durchgeführt. Jedoch
sind die so behandelten Falten noch immer weniger waschbeständig, und
die Textilie faßt
und fühlt
sich härter
an.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen
und verbesserten Verfahrens zur Bildung dauerhafter Falten in einer
Cellulosefasertextilie, ohne Einbuße der Festigkeit.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden dauerhafte Falten in einer Cellulosefasertextilie
durch die Behandlungsschritte der Fasertextilie mit flüssigem Ammoniak,
Methylamin oder Ethylamin gebildet, um mindestens einen Teil der
Cellulose I oder II-Kristallstruktur
in der Cellulosefasertextilie in eine Cellulose III-Kristallstruktur
umzuwandeln. Die Cellulosefasertextilie mit einer solchen Cellulose
III-Kristallstruktur wird (1) einer Heißwasserbehandlung bei 100 bis
150°C während 10
Minuten bis 5 Stunden gleichzeitig mit oder im Anschluss an den
Faltungsschritt unterzogen.
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Durch
die Behandlung mit flüssigem
Ammoniak quellen die Fasern, und die Cellulose III-Kristallstruktur
wird gleichzeitig gebildet. Während
die Fasern gequollen bleiben, wird die Faltung durchgeführt, bevor
die Cellulose III in die Cellulose I- oder II-Kristallstruktur zurückgebildet
wird. Eine Heißwasserbehandlung
wird gleichzeitig oder nachfolgend auf die Faltung durchgeführt, so
daß die
Cellulose III die stabilere Cellulose I- oder II-Kristallstruktur wieder annehmen kann.
Die ursprünglichen
Falten bleiben sogar nach dem Waschen erhalten und bestehen während langer
Zeit. Die Falten sind bemerkenswert beständig gegen Waschen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1 ist eine schematische
Ansicht einer Faltungseinrichtung.
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Die 2 zeigt eine Schnur aus
zusammengelegtem Gewebe, welche um die Kautschukwalzen der Faltungseinrichtung
gedreht wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das
Verfahren zur Bildung dauerhafter Falten in einer Cellulosefasertextilie
gemäß der Erfindung
betrifft die Schritte der Behandlung der Fasertextilie mit flüssigem Ammoniak,
Methylamin oder Ethylamin, Falten der Fasertextilie, und Unterziehen
der Fasertextilie einer Heißwasserbehandlung
gleichzeitig mit oder im Anschluss an den Faltungsschritt.
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Die
Cellulosefasertextilie, die durch das Verfahren der Erfindung bearbeitet
werden kann, ist aus Cellulosefasern zusammengesetzt. Die Cellulosefasern,
die hierin verwendet werden können,
schließen
Baumwolle, Hanf, Rayon, Polynosefaser, Cuprammoniumfasern und Tencel
ein. Diese Fasern können
die Form zusammengesetzter Fasermaterialien annehmen, welche mit
anderen Fasern wie Kunstfasern, typischerweise Polyesterfasern,
vermischt, verwunden oder verbunden werden. Die zusammengesetzten
Fasermaterialien sollten vorzugsweise einen größeren Gehalt Cellulosefasern,
weiter vorzugsweise einen Cellulosefasergehalt von mindestens 50
Gew.-%, enthalten.
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Die
Cellulosefasertextilie, die hierin verwendet werden kann, schließt gewebte
Textilien, gestrickte Ware und nicht gewebte Textilien ein. Wenn
gewünscht,
kann die Textilie einer Vorbehandlung wie Sengen, Auswaschen, Bleichen
sowie Merzerisieren unterzogen werden.
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Als
erstes wird die Cellulosefasertextilie mit flüssigem Ammoniak, zum Beispiel
durch Imprägnieren der
Textilie mit flüssigem
Ammoniak, gehalten bei einer Temperatur von –33°C oder weniger, behandelt. Die Imprägnierungsweise
schließt
Eintauchen in flüssiges
Ammoniak, Besprühen
mit flüssigem
Ammoniak und Beschichten mit flüssigem
Ammoniak ein. Die Imprägnierungszeit
kann passend ausgewählt
werden, obwohl sie normalerweise etwa 5 bis 80 Sekunden, vorzugsweise
etwa 10 bis 60 Sekunden, beträgt.
Flüssiges
Ammoniak wird am häufigsten
zur Induzierung des Übergangs
von Cellulose I oder II in der Cellulosefasertextilie in Cellulose
III verwendet, obwohl auch Methylamin oder Ethylamin, wenn gewünscht, verwendet
werden können.
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Die
Behandlung der Cellulosefasertextilie mit flüssigem Ammoniak wird ausführlicher
beschrieben. Die native Cellulose in der Cellulosefasertextilie
nimmt im allgemeinen eine Cellulose I-Kristallstruktur ein. Wenn eine
Fasertextilie, welche die Cellulose I-Struktur hat, merzerisiert
wird (oder mit Ätzalkali
behandelt wird), wird die Kristallstruktur in eine Cellulose II-Kristallstruktur
umgewandelt. Regenerierte Cellulose hat von Beginn eine Cellulose
II-Kristallstruktur. Wenn eine Fasertextilie, welche eine Cellulose
I- oder II-Kristallstruktur
hat, einer Imprägnierungsbehandlung
mit flüssigem
Ammoniak unterzogen wird, dringt das flüssige Ammoniak nicht nur in
die amorphen Bereiche, sondern auch in die kristallinen Bereiche
der Cellulosefasern unter Aufbrechen der Wasserstoffbindungen ein,
so daß das
gesamte Gewebe vollständig
quillt. Daraufhin wird eine Hitzebehandlung zur Verdampfung des
flüssigen
Ammoniaks durchgeführt,
woraufhin Wasserstoffbindungen neu gebildet werden, und eine Cellulose
III-Kristallstruktur zumindest teilweise in der kristallinen Region
gebildet wird. Die Kristalle werden in gequollenem Zustand fixiert.
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Nachdem
das Ammoniak aus der mit flüssigem
Ammoniak behandelten Cellulosefasertextilie durch Erhitzen entfernt
worden ist, wird die Fasertextilie einer Heißwasserbehandlung gleichzeitig
mit oder im Anschluß an
die Faltenbildung unterzogen.
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Der
Schritt der Bildung von Falten oder Plissees in der Cellulosefasertextilie
kann mittels einer Faltungs- oder Plissiereinrichtung durchgeführt werden,
oder mittels mehrerer Techniken, wie beispielsweise Verknittern
mit den Händen,
festes Einstecken der Textilie in eine Tasche, Schachtel, ein Rohr
und anderes Behältnis,
und Aufnahme und Binden der Textilie mit einer Schnur, wie bei der
Knüpfbatik.
Die Faltungs- oder Plissiereinrichtung, die hierin eingesetzt werden
kann, ist nicht kritisch, und kann zum Beispiel aus jenen in JP-B 8920/1977,
5867/1981, 39548/1984 und 201573/1989 beschriebenen ausgewählt werden.
Der Plissierschritt, falls hierin eingesetzt, kann nach dem Stand
der Technik durchgeführt
werden, jedoch ohne Anwendung eines cellulosereaktiven Harzes.
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Die
Heißwasserbehandlung
(1) wird im wesentlichen während
oder im Anschluß an
die Faltenbildung durchgeführt.
Die Heißwasserbehandlung
wird ausgeführt,
indem die Cellulosefasertextilie in heißes Wasser bei einer Temperatur
von 100 bis 150°C,
vorzugsweise 110 bis 140°C,
eingetaucht wird. Genauer gesagt, wird eine Einrichtung, welche
eine Heißwasserbehandlung
unter hohem Druck unter Erhaltung von Falten oder Plissees in einem
gewünschten
Zustand ermöglicht,
verwendet. Zum Beispiel wird die Heißwasserbehandlung unter Verwendung
eines Hochdruckbehälters
ausgeführt,
der ursprünglich
in einer anderen Anwendung benutzt wird, wie sie in Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparaten,
Hochdruck-Baumfärbeapparaten
sowie Hochdruck-Flüssigstromfärbeeinrichtungen
gefunden werden, und dieser Behälter
wird mit einem geeigneten Jigger oder Vorrichtung zum Anwenden eines
Gewichts versehen. Durch Einlegen der gefalteten oder plissierten
Cellulosefasertextilie in eine solche Apparatur, kann die Heißwasserbehandlung
automatisch durchgeführt
werden.
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Die
Zeit für
die Heißwasserbehandlung
variiert mit der Temperatur des heißen Wassers, dem Gehalt von
Cellulose III vor der Behandlung und dem prozentualen Übergang
von Cellulose I und/oder II in Cellulose III. Im allgemeinen beträgt die Behandlungsdauer
etwa 10 Minuten bis etwa 5 Stunden, vorzugsweise etwa 20 Minuten
bis etwa 4 Stunden.
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Durch
die Heißwasserbehandlung
wird zumindest ein Teil der Cellulose III in der Cellulosefasertextilie in
Cellulose I und/oder II rückgebildet.
Wenn der Prozess mit der Cellulose I-Kristallstruktur beginnt, wird
die Textilie selbige Struktur als ein Ergebnis der Heißwasserbehandlung
wieder annehmen. Wenn der Prozess mit der Cellulose II-Kristallstruktur
beginnt, wird die Textilie selbige Struktur als ein Ergebnis der
Heißwasserbehandlung
wieder annehmen.
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Da
die Heißwasserbehandlung
auf gefärbte
und bedruckte Textilien ohne Beeinträchtigung der Farbbeständigkeit
angewendet werden kann, kann die Cellulosefasertextilie vor der
Heißwasserbehandlung
gefärbt
oder bedruckt werden.
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Die 1 und 2 zeigen eine Faltungseinrichtung in
vergrößerter Ansicht,
einschließlich
eines Rings 5, einer Führungswalze 6,
einer Schwenk-Spannleiste 7, Kautschukwalzen 8,
pneumatische Zylinder 9, Führungsplatten 10,
eines Antriebsmotors 11 und eines Förderbands 12.
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Es
ist ein Verfahren, welches die Bildung beständiger Falten oder Plissees
in einer Cellulosefasertextilie ermöglicht, beschrieben worden.
Die Falten oder Plissees widerstehen wiederholtem Waschen. Die Methode
der Erfindung ist zur Bildung von Falten oder Plissees wirksam,
welche ohne Nachbehandlung mit einem cellulosereaktiven Harz lange
bestehen werden. Aufgrund der Eliminierung einer solchen Nachbehandlung,
erfahren die Falten oder Plissees keinen Festigkeitsverlust.
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Nach
der Faltenbildung gemäß der Erfindung,
kann die Cellulosefasertextilie einer letzten Endbehandlung, wie
Spannen und Anpassung des Berührungseindrucks
unterzogen werden.
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BEISPIEL
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Die
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend als Illustration
und nicht einschränkend gegeben.
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Beispiele 1–11 & Vergleichsbeispiele
1–2
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Eine
gewebte Textilie aus einfädigem
feinstem Baumwolltuch der Garnnummer 50 (Kettdichte: 148 Garne/2,54
cm, Schussdichte: 80 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht,
in flüssiges
Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C eingetaucht, wie in Tabelle
1 gezeigt, und konventionell zur Abdampfung des Ammoniaks erhitzt.
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Die
Textilie wurde dann mit den Händen
zur Faltenbildung verknittert, so daß scharfe Knitterwinkel in der
gesamten Textilie verteilt waren. Die gefaltete Textilie wurde mit
heißem
Wasser mittels eines Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparats behandelt, gefolgt
von Entwässern,
Trocknen und Spannen. In den Beispielen 10 und 11 wurde die Textilie
vor dem Falten gefärbt
beziehungsweise bedruckt. In Vergleichsbeispiel 1 wurde die Behandlung
mit flüssigem
Ammoniak unterlassen. In Vergleichsbeispiel 2 wurde eine Merzerisierung
anstelle der Behandlung mit flüssigem
Ammoniak durchgeführt.
Es wird vermerkt, dass die Eintauchdauer in flüssigem Ammoniak, die Temperatur
und die Zeit der Heißwasserbehandlung
in jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele den in Tabelle 1
gezeigten entsprechen.
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Die
fertigen Textilien wurden einem Waschtest (JIS L-217 103 Verfahren),
welcher 10 Waschzyklen umfaßt,
unterzogen. Die Textilien wurden visuell begutachtet, um zu untersuchen,
ob die Falten erhalten blieben, wobei die Beurteilung gemäß dem folgenden
Kriterium erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Faltenbewertung
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- 6: nach dem Waschen bleiben scharfe, im wesentlichen
gleiche Falten, wie vor dem Waschen erhalten
- 5: nach dem Waschen bleiben die Falten schart, jedoch etwas
weniger scharf, als in 6
- 4: nach dem Waschen bleiben die Falten erhalten, jedoch etwas
weniger scharf, als in 5
- 3: nach dem Waschen bleiben die Falten erhalten, jedoch etwas
weniger schart, als in 4
- 2: nach dem Waschen bleiben schwache Falten erhalten
- 1: nach dem Waschen bleiben wenige Falten erhalten
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In
den Beispielen 10 und 11 wurde die Farbbeständigkeit der gefärbten und
bedruckten Textilien vor und nach der Heißwasserbehandlung bestimmt.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
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Beispiel 12 & Vergleichsbeispiele
3–4
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Eine
gewebte Textilie aus einfädigem
feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 50 (Kettdichte: 148 Garne/2,54
cm, Schussdichte: 80 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht,
in flüssiges
Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C während 10 Sekunden eingetaucht,
und konventionell zur Verdampfung des Ammoniaks erhitzt.
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Das
Gewebe wurde gesammelt und mit einer Schnur verbunden sowie einer
Heißwasserbehandlung bei
130°C während 120
Minuten in einer Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparatur unterzogen. Das
Gewebe wurde entwässert,
getrocknet, mit einem reaktiven Farbstoff in konventioneller Weise
buntgefärbt,
getrocknet und unter Lösen
des Bindfadens entfaltet.
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In
Vergleichsbeispiel 3 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel
12. In Vergleichsbeispiel 4 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak
und die Heißwasserbehandlung
aus Beispiel 12.
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Beispiel 13 & Vergleichsbeispiele
5–6
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Das
Beispiel 12 wurde wiederholt, außer das ein gestricktes, einfach
gesäumtes
Gewebe aus einem zweifach-gezwirntem Garn der Garnnummer 40 (76,2
cm × 18G)
anstelle der gewebten Textilie aus einfädigem feinstem Baumwollstoff
der Garnnummer 50, verwendet wurde.
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In
Vergleichsbeispiel 5 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel
13. In Vergleichsbeispiel 6 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak
und die Heißwasserbehandlung
aus Beispiel 13.
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Beispiel 14 & Vergleichsbeispiele
7–8
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Das
Beispiel 12 wurde wiederholt, außer das eine einfach gestrickte
Textilware aus einem einfädigen feinsten
Baumwollstoff der Garnnummer 30 (76,2 cm × 28 G) anstelle der gewebten
Textilie aus einfädigem feinstem
Baumwollstoff der Garnnummer 50, verwendet wurde.
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In
Vergleichsbeispiel 7 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel
14. In Vergleichsbeispiel 8 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak
und die Heißwasserbehandlung
aus Beispiel 14.
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Die
in den Beispielen 12 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 3 bis 8
erhaltenen Gewebe wurden einem Waschtest (JIS L-217 103-Verfahren),
der 20 Waschzyklen umfaßte,
unterzogen. Die Gewebe wurden visuell geprüft, um zu untersuchen, ob Falten
erhalten blieben, wobei die Beurteilung nach dem gleichen Kriterium
wie in Beispiel 1 erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
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Beispiele 15–17 & Vergleichsbeispiele
9–11
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Eine
gewebte Tuchware aus zweifädigem
feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 80 (Kettdichte: 128 Garne/2,54
cm, Schussdichte: 68 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht,
in flüssiges
Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C eingetaucht, plissiert und
mit heißem
Wasser behandelt. Es wird vermerkt, dass die Eintauchdauer in flüssiges Ammoniak,
die Temperatur und die Zeit der Heißwasserbehandlung für jedes
der Beispiele und Vergleichsbeispiele den in Tabelle 4 gezeigten
entsprechen.
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Die
fertige Tuchware wurde einem Waschtest unterzogen (JIS L-217 103-Verfahren),
der 10 Waschzyklen umfaßte.
Die Tücher
wurden visuell geprüft,
um die Bewahrung von Plissees vor dem Waschen und nach 1 und 10
Waschzyklen zu untersuchen, wobei die Beurteilung nach dem folgenden
Kriterium erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 dargestellt.
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Plisseebewertung
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- O: Plissees bleiben gut erhalten
- Δ: einige
Plissees bleiben erhalten
- X: keine Plissees bleiben erhalten
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Gemäß der Erfindung
können
dauerhafte Falten in Cellulosefasertextilien gebildet werden, einfach
indem eine Heißwasserbehandlung
während
oder direkt nach der Faltenbildung durchgeführt wird. Dauerhafte Falten
können
in gefärbten
oder bedruckten Fasertextilien ohne Entfärbung oder einen Echtheits-
bzw. Festigkeitsverlust gebildet werden.
