WO1993024696A1 - Verfahren zur herstellung eines genadelten teppichs und genadelter teppich - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a needled carpet according to the preamble of the main claim and a needled carpet.
  • Known needled carpets have a carrier made of foil or a ribbon fabric. An intermediate layer of fibers is arranged on this carrier, which is covered by a carpet top layer from the later visible, better fibers. These three layers are needled with one another, in particular fibers from the carpet top layer being needled into the intermediate layer and the carrier. On the one hand, the carpet should become thicker due to the lower or intermediate layer and, on the other hand, the intermediate layer serves to better hold the fibers needled from the carpet upper layer. For this purpose, this intermediate layer is usually 2-3 mm thick. Although cheaper fibers are used for the intermediate layer, considerable costs are incurred for processing these fibers.
  • the fibers held in the intermediate layer are sufficiently firmly bound in that the carpet is impregnated with a binding agent, such as a latex, or at least is grafted from below to the upper edge of the intermediate layer.
  • a binding agent such as a latex
  • the drying process of a carpet produced in this process is expensive in terms of energy and time. Large machines must also be used and the process must be closely monitored. The introduction and crosslinking of the latex in the carpet thus causes a large and therefore expensive production effort, with in particular wastewater and exhaust air problems occurring.
  • These carpets also have the disadvantage that old carpets are difficult to dispose of, since the latex components can be separated from the other components of the carpet only very poorly and that elastomers are inevitably mostly non-uniform in the total raw material content.
  • DEZ chemical fiber 2/69, pages 103-106 discloses the use of polyethylene films processed with needle felts. These foils are used to improve the elongation behavior of the carpets produced with them.
  • the invention has for its object to design the method by which a needled carpet is made so that latex no longer has to be used and the production time is significantly reduced compared to the known methods.
  • a needled carpet according to the invention is specified in claims 10 to 13.
  • lumpy, spatially formed thermoplastic plastic film material is used as the intermediate layer.
  • the film material used is "enlarged in volume” in such a way that three-dimensional material is present.
  • These can be pieces with "volume enlargement” similar to well films or knobbed films, in which there are elevations protruding from the plane or film strips or film pieces with a volume which is increased in particular by spiraling, curling, embossing and the like. These are particularly easy to use; they can be piled up into uniform layers during the manufacturing process by being ejected from a discharge device.
  • the intermediate layer of the carpet is compressed by softening and partial melting of the plastic films due to the increased temperature, as a result of which the fibers are firmly bound. Furthermore, the carpet to be produced is already subjected to pressure during the needling process exposed, the level of pressure depending on the process parameters or the needling system used. This results in a further compression and consolidation of the intermediate layer and thus the firm integration of the fibers in the intermediate layer.
  • such a needled carpet is heated with at least partial softening or melting of the lumpy film material and is pressed between at least two rollers.
  • the fibers needled into and into the intermediate layer are deflected out of their vertical direction of needling and pressed between layers of film material lying one above the other.
  • the needled fibers with the foil material are held in place by the intermediate layer such that fixation with latex or the like is no longer necessary.
  • the fibers of the top layer that may have been compressed by the rolling can then be Brushing or vapor deposition can be erected again.
  • polypropylene fibers and polyolefin films there is a good surface bond between the fibers and the plastic films.
  • polyamide or polyester fibers and a film material which adheres well to these fibers are also suitable. It is essential that the melting point of the fibers of the top layer is above the melting point of the film material, so that when the carpet is heated and pressed, only the film melts or sticks and, if necessary, cakes. This is the case, for example, with polypropylene fibers with a melting point around 170 * C and high-pressure polyethylene films with a melting point around 110 * C.
  • the fibers of the cover layer can also be in spherical form as a so-called fiber ball, from which the individual fibers are drawn for the needling process.
  • a film intermediate layer with 800 g per square meter and a fiber ball layer with 300 g per square meter can be placed on a carrier made of polypropylene tapes, the two layers needled to the carrier and then solidified by the influence of heat and pressure.
  • a layer consisting of fiber balls a smaller number of fibers is in the film and Carrier layer needled than in an upper layer, which is used, for example, to produce a needle felt carpet; the balls have a thread-like interlacing, with not all fibers of the ball needing to be needled into the film layer, as in the case of needle felt, but only those which serve to fasten the ball. Nevertheless, the use of a film layer provides an excellent integration of the surface layer / ball fiber.
  • Such a needle-punched carpet which consists only of certain plastics, can be reprocessed much more easily later than a needle-punched carpet coated with latex, if it is not to be used for a long time.
  • such carpets are not very susceptible to fungi and microbes, since they are completely synthetic.
  • a needled carpet produced by the method according to the invention is described in claims 10 to 13. Particularly good results with regard to the properties of use, in particular sound insulation and insulating effect, could be achieved by adding flooring material that had already been processed into the intermediate layer.
  • the material added to the pieces of film in an amount of approximately 30-50% was needled with the intermediate layer material.
  • the shredded floor covering material is of such a size that it was still well integrated by and between the pieces of film.
  • Fig. 1 A schematic representation of a system for producing the needled carpet according to the invention.
  • Fig.2 A schematic representation of a needled carpet.
  • a system for producing the needled carpet according to the invention has a discharge device 1, a conveyor device 2 and a rolling device 3.
  • the film pieces or film strips 4 delivered by the discharge device 1 are deposited on a carrier 5 and piled up in at least one layer.
  • Such an intermediate layer 6 is covered by an upper layer 7, which consists of a material containing active needling fibers. This material can be carpet fibers or carpet balls.
  • the intermediate layer 6 is then needled with the carrier 5 with the top layer 7 of fibers 9 removed.
  • a schematic representation of the needled intermediate layer 6 can be seen in FIG. 2.
  • the spacer-shaped film pieces 8 forming the intermediate layer 6 form a loose structure through which the needles with the fibers 9 of the top layer 7 can penetrate particularly well.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines genadelten Teppiches beschrieben, bei dem zwischen einer Trägerschicht (5) und einer Oberschicht (7) eine ein thermoplastisches Folienmaterial enthaltende Zwischenschicht (6) angeordnet wird. Die drei Schichten werden miteinander mittels eines Nadelungsprozesses durch Fasern (9) zu einem Teppich verbunden. Die Zwischenschicht (6) wird durch stückiges, räumlich ausgebildetes Kunststoffolienmaterial (8) gebildet, die vernadelten Fasern werden mindestens durch Temperatureinfluß in der Zwischenschicht (6) fest eingebunden.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GENADELTEN TEPPICHS UND GE¬ NADELTER TEPPICH
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines genadelten Teppiches gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches und einen genadelten Teppich.
Bekannte genadelte Teppiche weisen einen Träger aus Folie oder aus einem Bändchengewebe auf. Auf diesem Träger ist eine Zwischenschicht aus Fasern angeord¬ net, die von einer Teppichoberschicht aus den später sichtbaren, besseren Fasern be¬ deckt ist. Diese drei Schichten sind miteinander vernadelt, wobei insbesondere Fasern aus der Teppichoberschicht in die Zwischenschicht und den Träger hineingenadelt vor¬ liegen. Durch die Unter- oder Zwischenschicht soll der Teppich zum einen dicker werden und zum anderen dient die Zwischenschicht dazu, die aus der Teppichoberschicht ver¬ nadelten Fasern besser zu halten. Dazu ist diese Zwischenschicht in der Regel 2 -3 mm dick. Wenngleich für die Zwischenschicht billigere Fasern Verwender werden, so fallen für diese Fasern bei deren Verarbeitung doch erhebliche Kosten an.
Die in der Zwischenschicht gehaltenen Fasern werden nach dem Vernadeln dadurch ausreichend fest eingebunden, daß der Teppich mit einem Bindemittel, wie einem Latex, getränkt oder zumindest von unten her bis zur Oberkante der Zwischenschicht ge- pflatscht wird. Dadurch werden die Oberschichtfasern im Teppich so verstärkt, daß sie fest verankert sind und sich beim Gebrauch des Teppiches nicht herausziehen lassen. Der Trocknungsprozeß eines in diesem Verfahren hergestellten Teppiches ist aufwendig an Energie und Zeit. Auch müssen große Maschinen dazu verwendet und der Prozeß genau beaufsichtigt werden. Das Einbringen und Vernetzen des Latex in den Teppich verursacht so einen großen und damit teuren Produktionsaufwand, wobei insbesondere Abwasser- und Abluftprobleme auftreten. Auch sind diese Teppiche mit dem Nachteil behaftet, daß Alt-Teppiche nur schwierig zu entsorgen sind, da sich die Latexbestand¬ teile von den anderen Bestandteilen des Teppiches nur sehr schlecht trennen lassen und daß Elastomere im Gesamtrohstoffanteil zwangsläufig meist uneinheitlich sind.
Es wurde vielfach versucht, die Eigenschaften der Nadelfilzteppiche zu verbessern, bzw. zu optimieren. So ist es aus der AT 305942 bekannt, zwischen die Ober- und Un¬ terschicht eine thermoplastische Kunststoffolie einzulegen, die mit der Ober- und der Unterschicht durch Nadelung verbunden ist, und anschließend durch eine ausschäumbare PVC- Paste derart umgeben, daß sie darin verschwindet.
Aus der DEZ Chemiefaser 2/69, S. 103 - 106 ist der Einsatz von mit Nadelfilzen ver¬ arbeiteten Polyethylenfolien bekannt. Diese Folien werden eingesetzt, um das Deh¬ nungsverhalten der damit hergestellten Teppiche zu verbessern.
In dem aus der DE OS 22 19817 bekannten Teppich werden Polypropylenstreifen als Bändchengewebe eingesetzt. Mit keinem der in den genannten Schriften offenbarten Teppiche wurden jedoch die eingangs erwähnten Nachteile des komplizierten, teuren und umweltbelastenden Herstellungsprozeßes beseitigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren, nach dem ein genadelter Teppich hergestellt wird, so auszugestalten, daß kein Latex mehr verwendet werden muß und die Produktionszeit gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich verkürzt ist.
Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst. Ein erfindungsgemäßer genadelter Teppich ist in den Ansprüchen 10 bis 13 angegeben.
Erfindungsgemäß wird als Zwischenschicht stückiges, räumlich ausgebildetes ther¬ moplastisches Kunststoffolienmaterial verwendet. Das verwendete Folienmaterial ist dergestalt "volumenvergrößert", daß dreidimensionales Material vorliegt. Dabei kann es sich um stücke mit "Volumenvergrößerung" ähnlich Näpfchen - oder Noppenfolien han¬ deln, bei denen aus der Ebene hervorstehende Erhebungen vorhanden sind oder um Fo¬ lienstreifen oder Folienstücke mit einem insbesondere durch Wendeln, Kringeln, Prägen und dgl. erhöhtem Volumen. Diese sind besonders leicht zu handhaben; sie können während des Herstellungsprozesses zu einheitlichen Schichten durch Abwerfen aus einer Austragesvorrichtung aufgeschichtet werden. Liegen eine Anzahl solcher Folien¬ teile, Folienstreifen oder Folienstücke unvernadelt übereinander, so nehmen diese zu¬ sammen ein sehr großes Volumen ein, welches einem Vielfachen des Volumens des verwendeten glatten bzw. ebenen Folienmaterials entspricht. Auch nach dem Vernadeln und Heißverfestigen dieses räumlich ausgebildeten, mehrlagigen Folienmaterials ist die Zwischenschicht eines solchen Teppichs, auch durch die Faserablenkung in der Zwi¬ schenschicht viel dämpfender, als wenn nur mehrere ebene bzw. glatte Folien verwendet werden. Durch die lockere Aufschichtung der Folien ist ein leichteres Einnadeln möglich.
Bereits beim Vernadelungsvorgang wird die Zwischenschicht des Teppichs durch Erweichung und teilweises Schmelzen der Kunststoffolien aufgrund der erhöhten Tem¬ peratur verdichtet, wodurch eine feste Einbindung der Fasern erfolgt. Ferner wird der herzustellende Teppich bereits während des Vernadelungsprozeßes Druckeinwirkung ausgesetzt, wobei die Höhe des Druckes von den Verfahrensparametern bzw. der ein¬ gesetzten Vemadelungsanlage abhängt. Dadurch erfolgt eine weitere Verdichtung und Verfestigung der Zwischenschicht und somit die feste Einbindung der Fasern in der Zwi¬ schenschicht.
Es ist vorteilhaft, wenn ein derart vernadelter Teppich unter mindestens teilweiser Er¬ weichung bzw. Aufschmelzen des stückigen Folienmaterials erwärmt und zwischen mindestens zwei Walzen gepreßt wird. Dabei werden insbesondere die in die Zwischen¬ schicht hinein- bzw. hindurchvernadelten Fasern aus ihrer senkrechten Durchnade- lungsrichtung ausgelenkt und zwischen etwas größere Flächen übereinander liegenden Lagen des Folienmaterials gedrückt. Es werden nicht nur einzelne Lagen der Folien mit¬ einander, sondern auch die genadelten Fasern mit dem Folienmaterial fest verklebt. Da¬ durch werden die Fasern durch die Zwischenschicht so festgehalten, daß eine Fixierung mit Latex oder dgl. nicht mehr notwendig ist. Die durch das Walzen evtl. zusammengedrückten Fasern der Oberschicht können anschließend durch z.B. Aufbürsten oder Aufdampfen wieder aufgerichtet werden.
Insbesondere bei Verwendung von Polypropylenfasern und Poiyolefinfolien erfolgt eine gute Flächenbindung zwischen den Fasern und den Kunststoffolien. Geeignet sind aber auch Polyamid- oder Polyesterfasern und ein diese Fasern gut anklebendes Foli¬ enmaterial. Wesentlich ist, daß der Schmelzpunkt der Fasern der Oberschicht über dem Schmelzpunkt des Folienmaterials liegt, damit beim Erwärmen und Pressen des Tep¬ pichs nur die Folie anschmilzt oder anklebt und ggf. zusammenbackt. Dies ist z.B. der Fall bei Polypropyienfasern mit einem Schmelzpunkt um 170* C und hochdruckpolyethy- lenfolien mit einem Schmelzpunkt um 110*C.
Die Fasern der Deckschicht können auch in Kugelform als sog. Faserkugel vorliegen, aus denen die einzelnen Fasern für den Vernadelungsprozeß gezogen werden. Zum Beispiel, es kann auf einem Träger aus Polypropylenbändchen eine Folienzwischen¬ schicht mit 800 g pro Quadratmeter und eine Faserkugelschicht mit 300 g pro Quadrat¬ meter aufgelegt werden, die beiden Schichten mit dem Träger vernadelt und anschließend durch Wärme- und Druckeinfluß verfestigt werden. Bei einer aus Faser¬ kugeln bestehenden Schicht ist eine geringere Anzahl der Fasern in die Folien- und Trägerschicht eingenadelt als bei einer Oberschicht, welche z.B. zur Herstellung eines Nadelfilz-Teppiches dient; die Kugeln weisen eine garnartige Verschlingung auf, wobei nicht alle Fasern der Kugel wie beim Nadelfilz in die Folienschicht eingenadelt werden müssen, sondern nur diejenigen, die zur Befestigung der Kugel dienen. Trotzdem liegt durch die Verwendung einer Folienschicht eine hervorragende Einbindung der Oberflächenschicht/ Kugelfaser vor.
Da unebenes Folienmaterial verwendet wird, ist es gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung möglich, als Folienmaterial für die Zwischenschicht - zumindest im wesentlichen - Abfallfolienmaterial zu verwenden. Abfallfolienmaterial liegt inzwischen in so großen Mengen vor, daß dessen Entsorgung große Schwierigkei¬ ten bereitet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auch die Entsorgung von Abfallfoiien verbessert werden.
Ein solcher, nur aus bestimmten Kunststoffen bestehender genadelter Teppich kann später, wenn er nach längerer Zeit nicht mehr benutzt werden soll, weitaus einfacher wiederaufbereitet werden, als ein mit Latex beschichteter, genadelter Teppich. Außerdem sind solche Teppiche für Pilze und Mikrobe wenig anfällig, da sie völlig syn¬ thetisch sind.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter genadelter Teppich wird in den Ansprüchen 10 bis 13 beschrieben. Besonders gute Ergebnisse im Hinblick auf die Gebrauchseigenschaften, insbesondere Schalldämmung und Isolierwirkung konnten durch Beimischung von bereits verarbeitetem Bodenbelagmaterial in die Zwischen¬ schicht erreicht werden. Das den Folienstücken zugegebene Material in einer Menge von ca. 30 - 50% wurde mit dem Zwischenschichtmaterial vernadelt. Das zerkleinerte Bo¬ denbelagmaterial weist eine solche Stückegröße auf, daß es noch gut durch die und zwi¬ schen den Foiienstücken eingebunden wurde.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispieles.
Es zeigen: Fig. 1 : Eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung des erfindungsgemäßen genadelten Teppichs.
Fig.2: Eine schematische Darstellung eines vernadelten Teppiches.
Fig. 3: Eine schematische Darstellung des vernadelten Teppiches der Figur 2 nach dem Walzvorgang.
Eine Anlage zur Herstellug des erfindungsgemäßen genadelte Teppiches weist eine Austragsvorrichtung 1 , eine Fördervorrichtung 2 und eine Walzvorrichtung 3 auf. Die von der Austragsvorrichtung 1 abgegebenen Folienstücke oder Folienstreifen 4 werden auf einem Träger 5 abgelegt und in mindestens einer Lage aufgeschichtet. Eine so entstan¬ dene Zwischenschicht 6 wird durch eine Oberschicht 7, welche aus einem aktive Verna- delungsfasern enthaltendem Material besteht, abgedeckt. Dieses Material können Teppichfasern oder Teppichkugeln sein. Die Zwischenschicht 6 wird anschließend mit der Oberschicht 7 entnommenen Fasern 9 mit dem Träger 5 vernadelt. Eine schemati¬ sche Darstellung der vernadelten Zwischenschicht 6 ist der Figur 2 entnehmbar. Die Zwischenschicht 6 bildenden, räumlich ausgebildeten Folienstücke 8 bilden ein lockeres Gebilde durch welches die Nadeln mit den Fasern 9 der Oberschicht 7 besonders gut durchdringen können. Die senkrechte Durchnadelungsrichtung und der Verlauf der Fa¬ sern 9 ist aus der Figur 2 ersichtlich. Der so vernadelte Teppich durchläuft anschließend vorteilhafterweise die Walzvorrichtung 3, in der es durch Temperatureinwirkung, vor¬ zugsweise von der Trägerseite erwärmt wird. Dadurch erweichen die Folien 8 der Zwi¬ schenschicht 6 und neigen zum Zusammenbacken. Dieser Effekt wird zusätzlich durch die Druckeinwirkung der Walzenvorrichtung 3 unterstützt, d.h. die Folien 8 werden durch den Walzprozeß dahingehend verdichtet, daß ein kompaktes Gebilde 10 in der Zwi¬ schenschicht 6 geschaffen wird, in dem in einem im wesentlichen einheitlichen Folien¬ material 10 die Fasern 9 fest verankert sind, so daß sie praktisch aus dem fertigen Teppich nicht mehr herausziehbar sind.
Ein Beispiel soll die Materialzusammensetzung eines so hergestellten Teppichs näher erläutern: Es werden Abfallfolien einer Dicke von 20 i Um bis 50 m in Stücken von etwa 15 mm x 40 mm übereinandergelegt, so daß eine Folienstückeschicht von etwa 1000 g pro Quadratmeter entsteht. Dabei wird eine Folienschichtdicke von etwa 15 bis 35 mm gebildet. Diese Zwischenschicht kann auch aus Folien unterschiedlicher Größe bestehen; nach genügender Durchmischung entsteht eine etwa gleichmäßige Verteilung der verschiedenen Folienstücke untereinander.
Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten genadelten Teppiche sind besonders gut schalldämmend, sehr pflegeleicht und haltbar. Sie können auch naß be¬ handelt werden. Außerdem sind diese Teppiche, aufgrund der besonders guten Faser¬ bindung schnittfest und nicht auslaufend.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines genadelten Teppiches, bei dem zwischen einer Trägerschicht und einer Oberschicht eine thermoplastisches Folienmaterial enthal¬ tende Zwischenschicht angeordnet wird, woraufhin die drei Schichten miteinander mittels eines Nadelungsprozesses durch Fasern zu einem Teppich verbunden wer¬ den, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht (6) stückiges, räumlich ausgebildetes Kunststoffolienmaterial (8) verwendet wird und die vernadelten Fasern mindestens durch Temperatureinfluß in der Zwischenschicht (6) fest eingebunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (6) durch zusätzlichen Druckeinfluß verdichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teppich unter mindestens teilweiser Erweichung des stückigen Folienmaterials (8) erwärmt und zwischen zwei Walzen (3) gepreßt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete stückige, räumlich ausgebildete unvernadelte Folienmaterial (8) ein Schüttvolumen aufweist, welches mindestens zweimal, maximal zehnmal so groß ist, wie das Volumen des ebenen Folienmaterials.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als räumlich ausgebil¬ detes Foiienmaterial (8) Folienstücke mit Erhebungen, wie Näpfchen, Noppen, Tief¬ ziehpartien oder durch Recken an einer Vielzahl von Teilbereichen, insbesondere kleinen Teilbereichen angebrachten Erhebungen verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stückige Kunststoffolienmaterial aus Abfallfolien stammt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht (6) mehrere Lagen des stückigen Folienmaterials (8) abge¬ legt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem als Zwischen¬ schicht (6) eingesetzten stückigen Folienmaterial (4) andere Stoffe beigemischt wer¬ den.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Folienmaterial (4) andere Stoffe aufgeschichtet werden.
10. Genadelter Teppich mit einer Trägerschicht, einer die Sichtseite des Teppiches bil¬ denden Oberschicht und einer dazwischen angeordneten, thermoplastisches Kunst¬ stoffolienmaterial enthaltenden Zwischenschicht, wobei die drei Schichten mittels mindestens der Oberschicht entnommener Faser miteinander vernadelt sind, da- durch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (6) durch stückiges, räumlich aus¬ gebildetes, vernadeltes Kunststoffolienmaterial (8) gebildet ist und daß die vernadel¬ ten Fasern (9) in der Zwischenschicht (6) fest eingebunden sind.
11. Genadelter Teppich nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi¬ schenschicht (6) mehrere Lagen von stückigem Folienmaterial (8) aufweist.
12. Genadelter Teppich nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeich¬ net, daß der aus Folienstücken (8) bestehenden Zwischenschicht (6) Fasern, insbe¬ sondere natürliche oder synthetische Fasern beigemischt sind.
13. Genadelter Teppich nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeich¬ net, daß der Zwischenschicht (6) Stücke aus zerkleinerten Bodenbelägen beige¬ mischt sind.
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