环染色聚合物处理的材料.pdf

提供了用于环染色纱和/或表面染色织物的产品和方法。产品和方法公开了将包含聚氨酯类聚合物的染料结合组合物施加至纺织品纱、织物、或服装。设计染料结合组合物，使得将组合物定位在纱表面上或纱表面附近，产生环染色材料。染料结合组合物可以着色有粘合至组合物但通常对于纺织品基底不具有亲合性的选择性染料。可以将使用这种织物产生的服装研磨，以在服装的不同位置除去表面聚合物和颜色，产生仿旧服装。可以将不同类别的染料用于在纺织品材料和服装中产生新性能和着色效果。已经在纱(用于斜纹粗棉布类外观)、机织织物和针织织物、以及服装上证明了该方法。

权利要求书
1.  一种用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物包含在所述组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物。

2.  根据权利要求1所述的用于环染色材料的染料结合组合物，其中，所述组合物中的所述固体百分比在2.0％至12.0％之间。

3.  根据权利要求1或权利要求2所述的用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物进一步包含阳离子材料。

4.  根据权利要求4所述的用于环染色材料的染料结合组合物，其中，所述阳离子材料选自由胍和氨基甲酸酯组成的组。

5.  根据权利要求1或权利要求2所述的用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物进一步包含UV抑制剂。

6.  根据权利要求1或权利要求2所述的用于环染色材料的染料结合组合物，其中，所述氨基甲酸酯类聚合物是聚氨酯分散体。

7.  一种环染色纱线，包含：
至少一种纤维；以及
用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物包含在所述组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物。

8.  根据权利要求7所述的环染色纱线，进一步包含配置成选择性地将定位在所述纤维的至少部分表面上的所述染料结合组合物染色的至少一种染料。

9.  根据权利要求7或权利要求8所述的环染色纱线，其中，将所述染料结合组合物中的至少一些定位在所述纤维的至少部分表面上。

10.  根据权利要求7或权利要求8所述的环染色纱线，其中，所述纤维选自由以下组成的组：棉、毛、丝、大麻、亚麻、聚酯、人造丝、醋酸酯、尼龙、斯潘德克斯弹力纤维、烯烃、聚乙烯、聚乙烯、以及聚丙烯。

11.  一种织物，包含：
纤维；
用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物包含在所述组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物，其中，将所述染料结合组合物中的至少一些定位在所述纤维的至少部分表面上；以及
至少一种染料，配置成选择性地将定位在所述纤维的至少部分表面上的所述染料结合组合物着色。

12.  根据权利要求11所述的织物，其中，所述染料结合组合物进一步包含选自由胍和氨基甲酸酯组成的组的阳离子材料。

13.  根据权利要求11或权利要求12所述的织物，其中，所述至少一种染料不会直接将所述纤维染色。

14.  根据权利要求11或权利要求12所述的织物，其中，所述织物包括斜纹粗棉布。

15.  根据权利要求11或权利要求12所述的织物，其中，所述纤维包括棉纤维和合成纤维中的至少一种。

16.  一种服装，包含：
织物，包含纤维；
用于环染色材料的染料结合组合物，所述组合物包含在所述组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物，其中，将所述染料结合组合物中的至少一些定位在所述纤维的至少部分表面上；以及
至少一种染料，配置成选择性地将定位在所述纤维的至少部分表面上的所述染料结合组合物染色。

17.  根据权利要求16所述的服装，其中，所述服装包括包含已经用所述至少一种染料染色的所述染料结合组合物的第一表面区域，以及不包含所述染料结合组合物的第二表面区域。

18.  一种生产环染色或表面染色纤维、纱线、织物、或服装的方法，所述方法包括：
将用于环染色材料的染料结合组合物施用至所述纤维、纱线、织物、或服装中的至少一种，所述组合物包含在所述组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物；
加热所述纤维、纱线、织物、或服装，以使得所述染料结合组合物移动至所述纤维、纱线、织物、或服装的表面；以及
将至少一种选择性染料施用至所述纤维、纱线、织物、或服装的所述至少一种，其中，所述选择性染料针对所述染料结合组合物是选择性的。

19.  根据权利要求18所述的方法，其中，将所述染料结合组合物和所述选择性染料同时施用。

20.  根据权利要求18所述的方法，其中，将所述染料结合组合物和所述选择性染料顺序地施用。

21.  根据权利要求18、权利要求19、或权利要求20所述的方法，进一步包括：
研磨所述服装的至少部分表面，以除去已经用至少一种染料染色的至少一些所述染料结合组合物，以使所述服装具有包含含有已经用所述至少一种染料染色的所述染料结合组合物的纤维的第一区域，以及包含不含有所述染料结合组合物的纤维的第二区域。

22.  根据权利要求21所述的方法，其中，所述研磨基于以下至少一种进行：
砂纸打磨；
施用硅藻土；以及
施用浮石至所述服装。

23.  根据权利要求18、权利要求19、或权利要求20所述的方法，其中，加热所述染料结合组合物通过使用固化炉、蒸汽发生器、以及热烟道中的至少一种来进行。

24.  根据权利要求18、权利要求19、或权利要求20所述的方法，其中，使用连续染料范围或拉辐机上的热溶胶染色、连续轧染/蒸汽范围或闪蒸老化机上的轧染蒸汽、喷射染色、振动机染色、束流染色、轧染/干燥/热溶胶染色、以及印刷中的至少一种施用所述选择性染料。

说明书环染色聚合物处理的材料
背景技术
随着时间的推移，已经将颜色应用于纺织品。在染料工业形成之前，使用了获得自植物和土制环境(earthen surrounding)的天然着色剂。染料固定、耐久性、耐光性、不褪色性、以及颜色的深度问题均存在挑战。随着染料化学变得已知以及设计染料以附着至具体纤维的合成方法丰富，在不同的机理下产生了染料以附着至各种纤维类别。对于纤维素材料，使得还原染料(vat dye)与还原材料可溶，并且随后一旦染料已经渗透纤维，通过氧化固定。同样使用的是当施加至天然纤维时能够与水溶性着色剂连结以便一旦进入纤维中将染料沉淀的金属化媒染剂(metalized mordant)。为了利用用于着色纺织品的染料组分的溶解度，应用萘酚染料，并且在与配对碱(companion base)结合时，在纤维基质中导致-捕获不溶的着色剂。
由于将成膜材料(film forming material)引进了染色工艺中，因此通过轧染和印刷方法施加着色剂至纺织品的新方法成为可能。在该染色应用中，通常将聚合物粘合剂和着色剂混合，一起施加，并且通常将颜料颜色留在表面上。将其他着色剂结合在该混合物中的尝试通常导致差的不褪色性(色牢度，colorfastness)或耐光(光牢度，light fastness)性能问题。
已经存在生产“环染色(ring dyed)”纱的多种尝试。最通常并且普遍的是靛蓝染色以产生斜纹粗棉布(denim)。通过将染料浸渍和氧化至纱上的多个步骤，染料仅部分渗透至纱束中。一旦在洗涤过程之前和过程中，缝制了服装并且使用化学和物理研磨装置对其进行加工，结果“环染色”在研磨点处产生浅和深的突出部分(light and dark highlight)。
通常还可以利用混合有粘合剂的颜料染料的施加完成环染色。该方法已经导致织物具有较硬手感(stiff handle)和边缘摩擦牢固性能(marginal rubfastness performance，耐摩擦牢度性能)；然而，随着具有较低的Tg值的特征为共和三元聚合物共混物的丙烯酸聚合物化学的发展，已经产生了更软并且更耐久的聚合物。甚至在改善性能的发展下，颜色选择和遮光物深度(depth of shade)相对摩擦牢固性能存在挑战。通过新聚乙烯基醇乳液体系改善摩擦牢固性能的努力已经得到一些改善(参见，Schoots等，美国专利申请公开号：2011/0009021 Al)。
发明内容
以下呈现了本发明的一种或多种实施方式的简单总结，以提供这类实施方式的基本理解。该总结不是所有考虑的实施方式的详尽综述，并且不是旨在识别所有实施方式的关键或重要要素，也不是描述任何或所有实施方式的范围。其唯一的目的是以简化形式呈现一种或多种实施方式的一些构思作为随后呈现的更详细的描述的前导。
在第一个方面，提供了用于环染色材料(ring dyed material)的染料结合组合物(dye binding composition)，该组合物包含在组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物(聚氨酯类聚合物，urethane based polymer)。在一些实施方式中，组合物中的固体百分比在2.0％至12.0％之间。在一些实施方式中，组合物进一步包含阳离子材料。在又进一步的实施方式中，阳离子材料选自由胍和氨基甲酸酯组成的组。在更进一步的实施方式中，组合物进一步包含UV抑制剂。在一些实施方式中，氨基甲酸酯类聚合物是聚氨酯分散体。
在第二个方面，提供了包含至少一种纤维和用于环染色材料的染料结合组合物的环染色纱线(ring dyed yarn)，组合物包含在组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物。在一些实施方式中，纱线包含配置成选择性地将定位在纤维的至少部分表面上的染料结合组合物染色的至少一种染料。在进一步的实施方式中，将染料结合组合物中的至少一些定位在纤维的至少部分表面上。在又进一步的实施方式中，纤维选自由以下组成的组：棉(cotton)、毛(wool)、丝(silk)、大麻(麻、大麻纤维，hemp)、亚麻(flax)、聚酯、人造丝(rayon)、醋酸酯、尼龙、spandex(斯潘德克斯弹力纤维)、烯烃、聚乙烯、聚乙烯、以及聚丙烯。
在第三个方面，提供织物，包含纤维；用于环染色材料的染料结合组合物，该组合物包含在组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物，其中，将染料结合组合物中的至少一些定位在纤维的至少部分表面上；以及至少一种染料，配置成选择性地将定位在纤维的至少部分表面上的染料结合组合物着色。在一些实施方式中，染料结合组合物进一步包含选自由胍和氨基甲酸酯组成的组的阳离子材料。在又进一步的实施方式中，至少一种染料不会直接将纤维染色。在一些实施方式中，织物包括斜纹粗棉布(denim)。在一些实施方式中，纤维包括棉纤维和合成纤维中的至少一种。
在第四个方面，提供服装(garment)，包括包含纤维的织物；用于环染色材料的染料结合组合物，该组合物包含在组合物中具有按重量计0.5％ 至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物，其中，将染料结合组合物中的至少一些定位在纤维的至少部分表面上；以及至少一种染料，配置成选择性地将定位在纤维的至少部分表面上的染料结合组合物染色。在一些实施方式中，服装包括包含已经用至少一种染料染色的染料结合组合物的第一表面区域，以及不含染料结合组合物的第二表面区域。
在第五个方面，提供了生产环染色或表面染色纤维、纱线(yarn)、织物、或服装的方法，该方法包括：将用于环染色材料的染料结合组合物施用至纤维、纱线、织物、或服装中的至少一种，该组合物包含在组合物中具有按重量计0.5％至50％之间的固体百分比的氨基甲酸酯类聚合物；加热纤维、纱线、织物、或服装，以导致染料结合组合物移动至纤维、纱(yarn)、织物、或服装的表面；以及将至少一种选择性染料施用至纤维、纱、织物、或服装的至少一种，其中，选择性染料是针对染料结合组合物选择的。
在一些实施方式中，将染料结合组合物和选择性染料同时施用。在一些实施方式中，将染料结合组合物和选择性染料按顺序施用。在进一步的实施方式中，该方法进一步包括研磨(abrade)服装的至少部分表面，以除去已经用至少一种染料染色的至少一些染料结合组合物，以使服装具有包含含有已经用至少一种染料染色的染料结合组合物的纤维的第一区域，以及包含不含有染料结合组合物的纤维的第二区域。在一些实施方式中，研磨根据以下的至少一种进行：砂纸打磨；施用硅藻土；以及施用浮石至服装。在又进一步的实施方式中，加热染料结合组合物使用固化炉(curing oven)、蒸汽发生器(steam cans)、以及热烟道(hot flue)中的至少一种进行。在又进一步的实施方式中，使用连续染料范围或拉辐机(tenter frame)上的热溶胶染色、连续轧染(continuous pad)/蒸汽范围或闪蒸老化机上的轧蒸(pad steaming)、喷射染色、振动机染色(jigger dyeing)、束流染色(beam dyeing)、轧染/干燥/热溶胶染色、以及印刷中的至少一种施用选择性染料。
根据本发明的以下非限制性详细描述以及附图说明的论述，对于本领域技术人员而言，由权利要求述及的其他方面和特征将变得显而易见。
附图说明
现在，将参照不必按比例绘制的附图，以一般术语由此描述了本发明的实施方式，并且其中：
图1是示出了根据本公开的一种实施方式在不同染料浓度下，遮光物(shade)对于化学应用影响的示意图。
具体实施方式
现在，将参照所附的实施例和图更全面地描述本发明的实施方式，其中示出了本发明的一些而非全部实施方式。实际上，可以以多种不同的形式体现本发明，而不应将其解释为限于在本文中给出的实施方式；相反地，提供这些实施方式使得本公开可以满足适用的法律要求。贯穿整个发明，相同标号是指相同元件。
在可能的情况下，除非另外明确指出，否则在本文中以单数形式表示的任何术语意指也包括复数形式，反之亦然。同样，如在本文中使用的，即使在本文中也使用了短语“一种或多种”，但术语“一个”和/或“一种”应意指“一种或多种”。也应当理解，当一些实施方式将方法或产品描述为包括一种或多种元素时，方法或元素也可以由本文中公开的元素组成，或基本上由本文中公开的元素组成。
如在本文中公开的，提供了用于制备环染色纱和/或表面染色材料的染料结合组合物。在一种实施方式中，表面染色材料用环染色纱制备。在一些实施方式中，染料结合组合物包含根据分子量和单体选择设计成提供最小或最大程度的迁移以将组合物定位在纤维表面内或纤维表面上的聚合物和/或添加剂。通常将聚合物施加在水介质中，并且可以由氨基甲酸酯、胍、吖丁啶鎓、以及乙烯基卤素家族中的多种单体配制，以形成聚合物乳液。添加至纺织品基底上的固体按重量计范围可以从0.5％至50％；但通常期望从2.0％至12.0％的百分数。此外，聚合物具有良好的成膜特性，对洗涤条件具有耐久性，具有结合可以提供目标染料吸引和耐久性的材料的能力，和/或能够将染料固定在其基质中。
在一些实施方式中，染料结合组合物包含具有范围从1,000g/mol至400,000g/mol的分子量的氨基甲酸酯类聚合物。在一种实施方式中，氨基甲酸酯类聚合物具有范围从2,000g/mol至200,000g/mol的分子量。设计氨基甲酸酯类聚合物以吸引和保留选择性染料；然而，在一些实施方式中，可以添加如以下讨论的其他材料。在一些实施方式中，氨基甲酸酯类聚合物包含聚氨酯分散体。如在本文中使用的，术语“聚氨酯分散体”描述了聚氨酯聚合物在水中的稳定混合物。聚氨酯聚合物通常由它们的单体含量表征，并且最通常包括二异氰酸酯与多元醇以及扩链剂的反应。聚氨酯分散体可以是任何已知聚氨酯的稳定含水混合物。通常，适用于含水聚氨酯分散体的聚氨酯是以下各项的反应产物：(a)每分子具有至少两个异氰酸酯(--NCO)官能团的异氰酸酯化合物；以及(b)每分子具有至少两个羟基官能团以及范围从250g/mol至10,000g/mol分子量的多元醇。
示例性多元醇包括含羟基或封端的聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚硫醚、聚醚酯、聚烯烃、以及聚二烯。用于制备聚醚聚氨酯和它们的分散体的合适的聚醚多元醇包括环状氧化物如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、或它们的混合物的聚合产物。通常发现的聚醚多元醇包括聚氧乙烯(PEO)多元醇、聚氧丙稀(PPO)多元醇、聚氧四亚甲基(PTMO)多元醇，以及获得自环状氧化物如聚(氧乙烯-共-聚丙稀)多元醇的混合物的多元醇。聚醚多元醇的通常的分子量范围可以从250g/mol至10,000g/mol。
用于制备聚酯聚氨酯和它们的含水分散体的合适的聚酯多元醇包括羟基封端或包含羟基的以下各项与二羧酸或它们的形成酯的衍生物的反应产物：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1-4,丁二醇、呋喃二甲醇、聚醚二醇、或它们的混合物。改性的聚醚聚氨酯如聚醚酯聚氨酯和聚醚碳酸酯聚氨酯也可以是用于制备含水聚氨酯分散体的合适的聚氨酯。这些改性的聚醚聚氨酯可以在聚氨酯制造过程中通过将其他聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇结合在聚醚多元醇中获得。作为染料结合组合物中的组合物中的组分的聚氨酯分散体选自聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯、聚醚酯聚氨酯、聚醚聚碳酸酯聚氨酯、聚己酸内酯聚氨酯、烃聚氨酯、脂肪族聚氨酯、芳香族聚氨酯、以及它们的组合。
如在本文中使用的聚氨酯分散体包括常规的聚氨酯聚合物的乳液(例如其中，利用表面活性剂的添加和剪切的应用将预先形成的聚氨酯聚合物乳化至含水介质中)，并且还包括自分散的聚氨酯聚合物的稳定混合物。这些聚氨酯分散液通常不含有外部表面活性剂，因为具有表面活性剂样特性的化学部分已经渗入至聚氨酯聚合物内并且因此是“自乳化”或“自分散”。可掺入至在本发明中有用的聚氨酯分散体的内部乳化剂部分的代表性实例包括离子基团(如磺酸酯、羧酸酯、季胺)；以及非离子乳化剂基团(如聚醚)。
在一种实施方式中，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物是由异氰酸酯、多元醇、可选的增链剂，和至少一种含有亲水基团的单体制成以给予预聚物水分散性。随后可以利用其它聚异氰酸酯在水中通过分散异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物制备该聚氨酯分散体。此外通过添加增链剂至水分散体可以影响链增长。取决于使用的亲水基团的选择以给予聚氨酯聚合物水可分散性，附加的反应步骤可以被需要将亲水基团转化为离子物质，例如转换羧基基团成为离子盐或胺成为胺盐或阳离子季铵基团。
对于用选择性染料染色，在聚合物基体内可以吸引目标染料的物质可掺入至染料结合组合物。在一些实施方式中，染料结合组合物包括纤维素酯，该纤维素酯包括纤维素醋酸酯，纤维素丙酸酯，纤维素丁酸酯，和它 们的组合。在其它实施方式中，染料结合组合物包括聚合物和纤维素酯。在进一步的实施方式中，染料结合组合物的总固体是50％，其中，一种或多种纤维素酯的浓度是在1.0％至25％固体范围内并且聚合物的浓度是25％-49％固体。在一些实施方式中，该一种或多种纤维素酯包括精细研磨粉末，其颗粒尺寸范围从0.5微米至10微米。在其它实施方式中，纤维素酯的精细研磨粉末具有范围从1微米至3微米的粒径。在另外的实施方式中，将纤维素酯以粉末形式添加至染料结合组合物。乳液以浓缩形式总固体量可以在10％至60％之间变化，同时聚合物与一种或多种纤维素酯的比值保留在总固体百分数的2％至50％之间。
在一些实施方式中，染料结合组合物应用于纤维、纱线、织物，和服装，其浓度范围为0.5％至50％固体；然而，具有更大的固体百分数是较大的成本和更大的硬度。在一种实施方式中，将应用于纤维、纱线、织物，或服装的固体百分数范围是在2.0至12.0％之间。在进一步的实施方式中，将应用于纤维、纱线、织物，或服装的固体百分数范围是在3.0至10.0％之间。特别地设计染料结合组合物(包括在组合物中固体的百分数)以产生一种染料结合组合物使聚合物和/或选择性染料迁移至表面用于生产环染色纱线和/或表面染色织物。
纱线和织物可由任何纺织纤维的主体构成，特别是天然纤维，其包括棉(cotton)、毛(wool)、丝(silk)、大麻(hemp)、亚麻或合成纤维(包括聚酯、人造丝(rayon)、乙酸酯、丙烯酸类、尼龙(芳族和脂族)、改性聚丙烯腈纤维、spandex(斯潘德克斯)、烯烃包括超高分子量聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，或这些纤维的两种或更多种的组合)。在一些实施方式中，纱线包括由100％棉组成的纤维。在其它实施方式中，纱线包括与非-棉纤维共混的棉纤维。在一些实施方式中，纤维的共混物至少是50％的棉纤维。
在一些实施方式中，染料结合组合物进一步包括UV抑制剂以改善耐光性能，如受阻胺光稳定剂(HALS)。在应用之前或在该聚合物已经作为染料混合物的一部分或单独固化之后，可以添加光稳定剂至聚合物混合物。两种方法已经显示出改进耐光性能的有效性。几种低和高分子物质从包括Cytec、Clariant、Great Lakes，和Ciba/Huntsman的公司中商购。示例性的UV抑制剂包括高分子量物质，其能够掺入至槽(bath)中并且当干燥时当聚合物薄膜形成时将最终迁移至膜的表面。一种实施例是具有约4000分子量的来自于化学公司的在染料应用之前或之后，也可以添加这些UV抑制剂至最终完成槽(finishing bath)以涂覆聚合物的表面。紫外线吸收物质也是可用的，代表性地在苯并三唑家族中其可以通过不同的机制起到类似的目的并且可以从Cytec获得。
在进一步的实施方式中，染料结合组合物包括阳离子聚合物，该聚合物渗入至氨基甲酸酯基质中。这样的实施方式可用于利用酸性染料或酸化的活性染料染色。阳离子聚合物包含胍和/或氨基甲酸酯。可以结合胍和氨基甲酸酯以形成聚合物膜，取决于已经掺入至基体中的胍的百分数该膜是阳离子的。在一些实施方式中，染料结合组合物包含胍和基于氨基甲酸酯的聚合物。在进一步的实施方式中，染料结合组合物的总固体百分数是50％固体，其中，胍占染料结合组合物的总固体百分数的5％-45％固体并且基于氨基甲酸酯的聚合物占染料结合组合物的总固体百分数的45％至5％。在一种实施方式中，基于氨基甲酸酯的聚合物在染料结合组合物中以大于阳离子物质的百分数存在。在进一步的实施方式中，基于氨基甲酸酯的聚合物在染料结合组合物中以小于阳离子物质的百分数或与阳离子物质大约相等的百分数(例如正或负5％)存在。
在染料结合组合物的应用过程中，加工条件和化学浓度限定得到的外观和渗透染色或环染色发生的程度。当其中渗透染色是期望的时，缓慢完成聚合物的干燥或在干燥过程之前，将抗迁移剂渗入至混合物中。当具有相同百分比的固体添加物(add on)的织物进行比较时，在染色后缓慢干燥的织物导致的遮光物(shade)比在染色后以更快速度干燥的织物的遮光物(shade)更浅。相信此结果是聚合物在基板的表面上的直接结果。然而，该技术的目的是设计染料结合组合物，它引起聚合物和/或染料迁移至物质的表面，形成环染色纱线和/或表面染色织物。
待应用至纺织品基底的混合物通常通过共混染料结合组合物与具有80°至100°华氏的温度范围的水制备。在一种实施方式中，在聚合物添加之后，水/聚合物混合物的pH不低于6.0并且不大于8.0；然而，pH水平略超出这个范围被证明是无害的。如果需要，此时可以添加抗迁移剂和UV抑制剂。在一些实施方式中，该染料结合组合物的聚合物百分数固体浓度范围是从1％至25％固体。在一种示例性实施方式中，根据手感和颜色的深度考虑，染料结合组合物具有在2％至12％固体的百分数固体浓度范围。
该染料结合组合物是基于纱线、织物、或衣服吸湿量(wet pickup)配制的，用以提供适当目标的百分数固体添加物(add on)，在2.0％和12％之间。对于这些化学混合物对于棉花的应用，取决于垫轧点压力(pad nip pressure)、织物的后真空处理、槽粘度，和/或填充物质(padded material)的吸收性，垫吸湿量一般将从45％变化至220％。将百分比吸湿量计算为[(填充后织物的湿重量)-(填充前织物的干重量)]/(填充前织物的干重量)*100。例如，大多数100％棉织物的吸湿量范围从85至100％，以达到3％的固体添加，3％固体的槽浓度(6％的染料结合物质与50％活性固 体物质)与100％的吸湿量将产生适当的固体添加。更低水分添加应用(低至10％)已经证明使用发泡技术；然而，利用更传统的化学应用技术已经完成工作的主体。使用发泡技术，吸湿量水平一般控制在20至40％之间，这取决于在用于精制的织物上所需水分的量和期望的外观。
一旦染料结合组合物已经应用于纱线或织物中，平整度和干燥的速度确定迁移至织物表面的化学物质的量。织物干燥越快，聚合物迁移至表面越大。这影响应用将导致的环染色的程度。对于更受控制的，更慢的干燥，在干燥之前通过预干燥器可以处理织物并且在拉幅机(tenter frame)上固化。对于渗透染色(在其中希望最小的聚合物迁移)，可以在拉幅机上处理织物，使得织物仅仅是部分干燥的。这可以通过降低拉幅机区域温度并且增加织物的速度实现。织物的水分含量应当控制在8至15％之间。最终的干燥和固化在随后的处理中实现。
对于环形染料(ring-dye)，更快速干燥用于染料结合组合物的聚合物以迁移至纱线或织物表面。这是通过在较高温度下处理织物或纱线并且在初始拉幅机通过(initial tenter pass)上固化聚合物来实现的。该干燥也可以在固化炉、蒸汽发生器、热烟道、或其它促进水和聚合物移动至表面的热源中完成。
在应用化学制品至纱线的情况下，纱线可以被涂覆并且染料结合组合物的聚合物干燥以使纱线在干燥后粘合在一起不断裂。染料结合组合物可以应用于洗净的纱线，洗净和漂白的纱线、或处于原始状态的纱线。每个条件提供不同的外观，其中原始纤维(raw yarn)提供最大环染色特性。在每个条件下，槽浓度也是不同的，这是因为用于聚合物/水混合物的纱线的吸收性；然而，目标固体添加范围从2.0％至12.0％，取决于正在被处理的纱线的尺寸。
存在许多方式，其中纱线可以被涂覆。一种方法是利用染料结合组合物处理通过垫的纱线，该染料结合组合物包括聚合物、水和助剂的混合物。槽温度可调整至65°和190°F之间；然而，最一致结果发生在槽温度控制在80°和100°F之间时。干燥可以使用强制空气烘箱、预干燥器、热溶胶烘箱、热烟道烘箱、微波或蒸汽发生器、或上述的任何组合完成。在织机经轴(loom beam)或分条整经轴(section beam)上整理处理过的纱线以供将来处理。由此产生的分条整经轴(包括处理的纱线)可与许多其它梁柱(beam)组合，用容易去除的物质(如淀粉或聚乙烯醇)做成一定大小，或如果足够的聚合物已经应用，根本无需尺寸。通过采用这些应用技术的组合，在经纱方向上(warp direction)使用处理的纱线，随后利用原始的，清洗的，漂白的，或染色的纬纱(filling yarn)编织织物，所得的织物可以用目标是染色染料结合组合物的聚合物物质的染料染色。当应用聚合物 物质至棉或棉共混物并且期望环染色的外观时，选择染料用于它们不倾向染色棉花(在染色阶段和在冲洗阶段中)。在化学制品至纱线的应用的进一步的实施方式中，通过使纱线通过起泡沫装置允许化学品和水分将计量至织物上，化学制品可以应用于纱线。该技术使得化学品浪费达到最小并且允许待应用至纱线的染料结合聚合物的特定水平。
纬纱选择将确定之后的处理步骤。大多数针对男性和男孩斜纹粗棉布市场的粗斜纹棉布织物不包括弹力纱(stretch yarn)，如spandex(斯潘德克斯)。对于女性市场，在纬纱方向(filling direction)上通常采用弹力纱。开发和维护拉伸特性所需的的染色和精制(finishing)方法必须小心控制以防止spandex或其他拉伸物质的弹性作用劣化。
一旦织物已经被编织，织物将作为大多数其它未染色的，绸坯织物(greige fabric)出现。染料可以以织物形式或衣服形式应用，取决于选择的染料结合组合物。示例性的染料包括酸染料和对于包含胍或其它阳离子物质的聚合物选择性活性染料，和对于任何染料结合组合物分散染料。以织物形式染色的一个优点是在给与客户之前，能够看到织物的颜色和遮光物(shade)。此外，织物面料(fabric panel)可以制备和洗涤以确保织物的遮光物在构造衣服和洗涤它们之前是一致的以形成斜纹粗棉布外观衣服。这个方法允许灵活地产生多种颜色、颜色深度的斜纹粗棉布外观织物和衣服和设计颜色保留(取决于所选择的聚合物和在处理过程中物质的渗透)。
有很多方式，其中，该得到的斜纹粗棉布织物可以被染色。在一种实施方式中，设计染料结合组合物的聚合物以接受选择的染料。一种染色方法是应用染料在衬垫上，干燥该织物，并加热该织物至390°至425°F之间最少30秒，这取决于选择的染料。在实施方式中，设计染料以在这些温度之间升华(从固体状态转变至气体状态)。在气态状态下，染料选择性地附连至聚合物基质内聚氨酯聚合物和/或纤维素醋酸酯物质，并且通常不附连至织物的纤维素纤维。如果适当地选择染料和使用适当的洗涤条件，接下来的冲洗通常能够有效地去除没有固定在聚合物基体内的选择性染料。必须细心地使用该方法，如果拉伸纤维渗入织物内，因为spandex可以在这些升高的温度下复位(reset)或降解。
如果需要，通过缝制润滑剂(sewing lubricant)和水溶性的改进手感的整理剂(hand-builder)的应用对该织物精制。这些通常在拉幅机上干燥之前应用于垫上或在织物上发泡。最终的处理包括预收缩织物和在斜纹织物线(twill line)方向上添加均匀纬斜(skew)。这防止了成品衣服中扭曲线脚(twisted leg)，并确保该织物在湿处理时收缩率不超过3％。在防缩 (sanforization)处理之前，对于高棉共混物，织物在经线或纵向方向上收缩率范围从8％至12％。
将颜色应用至处理过的织物的另一种方法是在垫中应用选择性染料和蒸汽处理织物30秒至3分钟的时间。在这些条件下根据染料选择和聚合物选择，该聚合物和纤维素醋酸酯通常将染色。该蒸汽处理过程可以用于弹力织物，对其而言，将以织物而不是衣服的形式染色基底。
对于弹力织物，精制过程可以包括热定形步骤以稳定织物的宽度。精制化学制品的应用(包括UV稳定剂)可以发生在这个阶段。在这个应用中在纬纱方向上的Spandex或拉伸聚酯将具有着色或变得有颜色的倾向；因此它最好具有芯纺棉spandex弹力纱(core spun cotton spandex stretch yarn)，而不是包含复合的聚酯纱线例如(通过INVISTATM)的物质或纬纱(包含聚-对苯二甲酸丁二酯)。最好的结果已显示在芯纺产品(core spun product)上(由具有spandex核心的棉花组成)。
该方法的一个显著优点是它绕过需要以在斜纹粗棉布的范围内以绳状形式染色纱线，上浆(apply size)，然后花时间、能量和化学资源以除去所有的尺寸和一些颜色以产生成品衣服。此外，实现饱和的遮光物(shade)所需要的选择性染料的量范围从0.5至2.0％OWG，而不是对于斜纹粗棉布所需的更高的3-5％的OWG靛蓝浓度。
在上文描述的方法中通过使用染料结合组合物，在冷水中衣服可以洗涤更少的时间并且根据洗涤之后所需的外观使用较少化学品。在衣服湿处理期间，除去用于去除淀粉的淀粉酶，用于降解织物表面的纤维素酶，用于除去颜色的次氯酸盐漂白剂或高锰酸钾，和由这些方法生成的副产物已被证明可产生正向的环境影响(源自降低的固体产生和能量使用)。此外，这些化学品的消除和在较低的温度下的处理也导致货币节省。
染料结合组合物的一个另外选项是在湿处理步骤中使用选择性染料缝合衣服之后染色织物。例如，衣服放置在洗涤机中，加入水以产生4：1至20：1液体与物品比，pH用乙酸调节至4.0，添加0.5％和3％的OWG(以物品的重量计)选择性染料，机器以5°F/分钟的速率加热至190°F，温度保持60分钟，槽下降，衣服用温水冲洗5分钟2次，添加柔软剂、水萃取、和衣服在140°F下干燥40钟。在湿处理步骤中使用选择性染料的其它方法是可能的。
应用聚合物至机织织物和针织织物
如何应用这种化学以生产新的创新产品以满足市场的许多流行的和环境需求，已有大量的论述。在纺织整理工厂(woven finishing plant)、织 物可以以多种方式染色。这些包括但不限于：在连续染色范围或拉幅机上热溶胶染色，在连续轧染(pad)/蒸汽范围或闪蒸老化机上轧染蒸汽(pad steaming)、喷射染色、振动机染色、束流染色、轧染/干燥/热溶胶染色和印刷。织物也可以使用高压蒸汽发生器染色，其中过热蒸汽用于实现接近220°F的温度。此技术提供了新的设计和销售机会，其可以生成针对织物和衣服概念的独特性和时尚。在本文中呈现的实施方式解决在现在的市场上在许多产品中许多固有的性能缺陷，并且为现在的方法提供显著的环境益处。下面提供许多这些构思。一般方法如下：
100％棉或聚酯/棉共混的织物以绸坯(greige)形式接收并进行脱浆、清洗，漂白，和/或丝光处理以及准备用于染色。可以实施这些过程以提供吸收的、可染色的织物。
制备的织物利用包含聚合物的染料结合组合物轧染，以实现在0.5％至10％固体之间的聚合物百分数固体浓度。在一种实施方式中，聚合物固体百分数浓度是在2.0％至7.5％之间，并如上所述进行计算。
织物使用一种或多种方法进行干燥，包括预干燥器、拉幅机，干燥罐、强制空气烘箱、电元件、微波能量或它们的组合。该干燥步骤将导致膜形成。聚合物的固化在250°至320°F之间将产生。
一旦聚合物固化，染料可通过垫(pad)/辊(roll)/提取物应用。取决于染料选择，对于聚酯染料，通过在212°至219°F下蒸气处理30秒到3分钟或在380°至425°F下热溶胶染色30秒到45秒可以实施染料固定至聚合物。对于阳离子物质掺入至聚合物基质内的条件，在低于5.0的pH水平下使用酸性染料或选择性地活性染料的垫/蒸汽选项可被掺入。
通过其它方法可以染色织物；然而，必须小心进行以避免织物形式的研磨除非服装形式的新颖效果是希望的。在这种情况下，以染料喷射进行染色。在编织的情况下，这是染色应用优选的方法，而不是以衣服方式。如果使用软流喷射(soft flow jet)如Gaston County或其它类似机器，以织物形式利用最小量的研磨染色针织物(knit)。
对于这种方法特别有效的一种另外的染色方法是具有振动机染色(jigger dyeing)。振动机染色的优点在于利用在传输过程期间出现的染液交换通过从机器的一侧至另一侧连续轧制和重复轧制织物允许将染料成批应用至织物。该方法允许加热染料液体，保持液体与织物比率较低，并允许染色的均匀性，只要没有掺入太多的过量的染料至槽中。在聚合物基体内存在有限数量可用的染料位点，从而限制遮光物(shade)的深度。对于这种应用，染料选择在控制遮光物中是重要的。匹配选择性染料在聚合 物上的瞬染率(strike rate)的努力已经被发现，指示是否可以从一批到下一批控制遮光物(shade)连续性。
在一种实施方式中，对于织物不以织物形式进行的染色过程，其中颜色将以衣服形式被应用。
现在通过将柔软剂扎染(padding)至织物上，在干燥的同时拉幅(framing)至宽度，并通过防缩(sanforization)处理除去剩余收缩可以精制染色的织物。
一旦衣服被构造，可以接着进行湿处理因此产生衣服，在衣服的缝合处有研磨并且在衣服的平坦区域中具有深和浅的颜色。
在纺织之前特别地当将混合物应用至纱线时该方法的环境属性已经证明在整个过程中生物可降解物质可以降低80％至90％之间。此外，水和能量使用可以减少50和70％之间以在湿处理步骤之后以衣服形式实现可比较外观的衣服。
该技术的其它应用方法和实施方式包括通过目标聚合物氨基甲酸酯或氨基甲酸酯混合物的选择，可以将氨基甲酸酯混合物和染料结合成单一混合物随后将其应用至织物基底。该染料已经显示与溶液中的氨基甲酸酯混合物聚集并且在干燥过程中与氨基甲酸酯一起迁移，留下下面的纤维未染色。当基底是棉或当与基底相比，染料对于聚合物混合物具有更大的亲和力时，这被明确地证实。
另外，加入含氟化合物产生的织物具有良好的防水特性；然而，得到的经处理的基底是难以通过常规的连续染色方法染色的。添加染料连同氨基甲酸酯混合物和含氟化合物一起成功地生产有色的、防水剂、染色基底。该过程成功地处理对位和间位芳族聚酰胺、烯烃，棉花，和上面概述的共混物。
当这些聚合的氨基甲酸酯添加的UV抑制剂并且应用于光敏物质例如或其它对位芳族聚酰胺和或其它间位芳族聚酰胺纤维时，不仅是物质的耐久性提高，而且该物质可以在表面上染色。
在多个应用和干燥步骤中聚合的氨基甲酸酯和混合物的应用已经证明遮光物(shade)深度可以增强最高达125％(当在相同聚合物固体加载下与单一应用相比较时)。
这个方法存在许多变化形式，其可以导致独特织物和衣服，它们具有增强的性能特性和/或设计兴趣。一些已经在实施例中概述。
实施例
实施例#1(机织物的处理)
将8.2oz/yd23xl左手斜纹织物100％棉织物(具有108经纱(end)/英寸×56纬纱(pick)/英寸的绸坯(greige)结构)脱浆、洗净、漂白和丝光处理。在80°F下含有3％固体的溶液通过加入6％的染料结合组合物(由45％的固体聚氨酯水溶液和5％的固体纤维素醋酸酯的组合得到50％总固体含量)和水制备。利用设定在40psi的压力利用硬橡胶辊和钢辊通过轧液机(mangle)浸轧(pad)该织物。织物吸湿量是88％，导致2.6％的固体添加至织物上。在380°F下利用每个区域设置在40码/分钟下通过8区域燃气拉幅机(gas fired tenter)加工织物。完全将织物干燥并固化(在拉幅机的出口)。
实施例#1A(以衣服形式处理的织物的染色)
假裤腿(mock pant leg)被制备和洗涤如下：2.0kg处理的裤腿加载至35磅Milnor样品机器。添加30升水至机器导致15:1液体与物品比。通过添加10ml的乙酸将pH调至4.0。Lum Yellow 10G(0.8％OWG)和Lum Red 4B-E(0.2％OWG)稀释在1升的160°F热水中并搅拌2分钟以分散粉状染料进入溶液。添加染料至槽中同时衣服正在被搅动。洗衣机以5°F/分钟的速率加热直到达到180°F。在滴加水、漂洗、和应用10ml的Ampak Softener Flekes，阳离子柔软剂之前，该机器在此温度下保持1小时。荧光橙色产生和在接缝处观察到通过颜色微小差别证实的仅仅轻微的研磨。
实施例#1B(染色添加研磨物质的以衣服形式处理的织物)
1.0Kg来自于实施例#1A和1.0Kg的硅藻土被添加至35lb Milnor机器，并且在80°F下利用20：1液体与物品比处理1小时。在接缝处仅仅有边缘磨耗。该衣物进行漂洗，添加1kg的浮石(punice stone)并重复处理30分钟。在接缝和裤腿褶边处观察到优异的研磨。织物是研磨的和多毛的，从而在125°F下利用纤维素酶酸性酶洗涤衣服另外20分钟。利用苏打灰加热衣服至160°F以使酶失活，漂洗，并且在125°F和4.5的pH下添加另外的软化剂。随后，提取、干燥，和检查衣服。在接缝处研磨十分明显，在裤腿手感较软，并且在高度研磨的点处可以清楚地看到白色棉。随后手工砂纸打磨腿的一侧并且絮羽化(feathering)是可能的模拟磨损。该结果清楚地证明由该染料结合组合物和后续处理提供的环染色特性。
实施例#1C(在轧染(pad)/蒸汽范围上织物形式处理过的织物的染色)
通过含有10克/升的Royal Blue CC的染料槽在实验室中处理来自于实施例#1的织物(用乙酸调节pH为4.0)。
在218°F的蒸汽发生器温度下，扎染蒸汽范围(pad steam range)提供50秒的保留时间。织物被漂洗，提取，并干燥(在热头压机(hot head press)上)。得到中等宝蓝色织物(medium royal blue fabric)。1.0kg的裤腿加载至80磅Milnor样品洗衣机中。75升的水和3.0kg浮石作为磨料添加。该衣服在80°F下处理40分钟，冲洗，并且利用1.2％OWG(按衣服的重量计)的酸性酶(SEYCOZYME)Sydel Wooley&Company在pH为4.0及125°F下处理20分钟以除去表面的毛发，如前所述将酸性酶变性，漂洗两次，如上述描述的软化，提取，并在140°F下干燥40分钟。得到的裤腿是宝蓝色遮光物(shade)和在这些区域中通过颜色的缺失举例说明在接缝处显示磨耗。测试织物的耐光性(光牢度，lightfastness)、色牢度(colorfastness)、和臭氧褪色。耐洗性(washfastness)(American Association of Textile Chemists and Colorists test method"AATCC"612A)结果显示一些染色在尼龙和醋酸酯上并且几乎没有染色在棉花和聚酯纤维上。遮光物(shade)变化是在3.0和3.5等级之间。
实施例#1D(升华印染处理的机织织物)
选择来自于实施例#1的处理过的织物。利用低能量分散染料用来自四个点阵打印机的颜色打印转印纸。在织物表面上放置打印的纸，在加热钢辊上通过纸和织物夹层结构加热至400°F。打印的设计转移至织物表面上的聚合物。织物通过五个AATCC 135III Ai循环(利用105°F水机温洗，在热温度下干燥)洗涤以获取颜色保留。损失低于25％的颜色。观察到一些织物的研磨。
实施例#2(预先已经染色的织物的处理)
将8.2oz/yd23xl左手斜纹织物100％棉织物(具有108经纱/英寸×56纬纱/英寸的绸坯结构)脱浆、洗净、漂白，和丝光处理。使用三染料活性染料组合连续染色织物至杏黄色。将该织物切割成1码12英寸的条用于实验室处理。
在80°F下通过添加具有来自于化学公司的0.5％与水的6％的染料结合组合物(50％固体)制备含有约3％固体的溶液。染色的织物通过实验室浸轧机(设定在40psi下)进行浸轧得到织物吸湿率(wet pickup)为90％，并用预干燥器和干燥罐干燥。
通过稀释5克Orange SG和2.0克DIANIX·Red CC染料至1升中并且利用乙酸调节pH至4.0制备含有5克/升Orange SG 和02.0克/升Red CC的染料槽。染料浸轧(pad)在织物上导致吸湿率接近100％。在212°F下蒸汽处理织物40秒后，染色的织物的洗涤和干燥完成该处理。只有织物的表面被染色成栗褐色。当织物被切割或撕开时，显然织物的中心仍是杏仁色。
将织物布片(fabric swatch)组装成具有5口袋牛仔服结构(5pocket jean construction)的接缝特征的微型裤腿(miniature pant leg)。1.0kg的栗褐色和4.0kg的白色牛仔斜纹粗棉布压舱衣物(bull denim ballast garment)加载至80磅Milnor样品洗衣机中。75升水和2.5kg浮石添加作为磨料。将衣服在80°F下处理1小时，漂洗两次，如上面描述的软化、提取、和在140°F下干燥40分钟。所得衣服具有杏仁色，显示通过在接缝上和稍微在假裤腿(mock pant leg)的平坦区域中，导致的老式外观的衣服。
实施例#3(纱线染色以制造蓝色和有色的粗斜纹棉布织物)
选择8/1粗糙纺环纺纱(rough spun ring spun yarn)用于处理。洗净和漂白1.0kg的纱线，并且1.0kg的纱线用作为纺丝(spun)。在80°F下使用前述氨基甲酸酯聚合物和水制备混合物(包括包含3％固体的染料结合组合物)。使用单经纱上浆应用装置(single end size application apparatus)，将溶液浸轧至每根纱线上。洗净的和漂白的纱线的吸湿率是120％，导致3.6％的固体添加物。未处理纱线的吸湿率是90％，导致2.7％的固体添加物。在90℃下以100米/分钟通过强制热空气烘箱干燥两种样品3分钟。这两种纱线都触感光滑。
在3×1左手斜纹织物结构中横过具有32经纱/英寸的4.5/1的100％棉经纱(warp)在纬纱方向上(filling direction)通过插入50和58纬纱(pick)/英寸处理的纱线纬纱织造粗斜纹棉布织物。离开织机该织物宽度为59英寸。
实施例#3A(在洗涤过程中的粗斜纹棉布织物染色)
不经过进一步的加工构建服装。在构建裤腿和服装用于颜色评价中，将图案标记旋转90°使得处理的纱线位于裤腿的纵向方向。在构建服装前，将织物在325°F加热3分钟以确保聚合物充分固化。
将5.0kg的裤腿装填进80磅的Milnor样品洗衣机。加入75升水(15:1)并且使用15ml乙酸将pH调节至4.0。在加入至洗衣机之前，将100g的Blue UN-SE(2.0％OWG)预稀释至1.0升的160°F的水中。以5°F每分钟将温度升高直至达到180°F。在180°F保持1小时后，倒空水并且通过两次漂洗将服装在120°F漂洗5分钟。加入50克Ampak Softener Flekes以软化服装。取出服装并且在160°F干燥50分钟。成品裤腿具有 拥有研磨的粗斜纹棉布样外观，表征为其中在接缝区域、口袋和腰带处存在较少或没有颜色的区域。染料并不将未处理的棉纬纱或者聚合物基质下的纤维染色。
实施例#3B(用多种颜色染色粗斜纹棉布织物)
除了染成蓝色粗斜纹棉布颜色，重复实施例#3A，使用表1中的染料组合染成橘色、红色、荧光黄，和绿色：
表1
用于生产有色粗斜纹棉布的染料配方

实施例#3C(在构建服装前染色粗斜纹棉布织物)
采用来自实施例#3的织物并且在宽度方向切割成59英寸长的12英寸条带。通过将20克的Blue UN-SE稀释至1升120°F的水中制备染料池。通过加入1.0克的乙酸将pH调节至4.0。织物通过染料溶液扎染并且在212°F蒸汽处理40秒，在160°F下通过箱(box)漂洗，并且在强制空气烘箱中干燥。将相同的织物通过如上所述相同的染料池扎染，在预干燥机和干燥罐中干燥，并且加热至400°F持续30秒。构建假裤腿(mock pant leg)并且用1g/l的非离子表面活性剂和圆形的浮石在35磅Milnor洗衣机中在80°F洗涤60分钟以增强研磨。将槽下降，重新灌注，加入软化剂，加热至120°F持续5分钟，提取并干燥。获得的假裤腿在接缝处具有研磨以及具有未处理棉纤维的可以忽略的染色的粗斜纹棉布样外观。
实施例#4(将染料施加至难以染色的纤维)
由包含(由DSM Dyneema LLC制造的超高分子量聚乙烯)和尼龙的复合纱线构建的耐切割手套。将服装称重并且准备用于处理。之前染色这种难以染色的纤维的努力均告失败。
通过将300克的包含50％固体氨基甲酸酯溶液的染料结合组合物混合至5升的80°F水生产了3％固体的溶液从而制备槽(bath)。将1kg的服装浸入槽中并且浸泡1分钟。取去服装，提取，并且保留40％的氨基甲酸酯溶液。在燃气干燥器中(gas fired drier)在160°F下干燥服装持续30分钟。将处理的服装如下进行干燥：
将19升的80°F的水和1kg处理的服装加入至35磅的Milnor机器中。在加入至槽之前，将10克的Lum Yellow 10g(1％OWG)加入至200克的160°F的水中以溶解粉末染料。用800ml的80°F的水稀释80克的荧光颜料染料(Trichromatic-Tricotex FL Yellow)并且加入至槽。以5°F每分钟的速率将混合物加热直至达到160°F并且在该温度下保持30分钟。将槽下降，用冷水漂洗服装两次，并且随后提取服装并且在140°F下干燥30分钟。服装是荧光黄颜色，并且在5次洗涤/干燥循环后，表现出优异的色泽稳定性。
实施例#5
将具有108经纱(end)/英寸×56纬纱(pick)/英寸的绸坯构造的8.2oz/yd23×1左手斜纹织物100％棉织物退浆、洗涤、漂洗和丝光处理。通过加入6.9％的由氨基甲酸酯材料和水(80°F)组成的染料结合组合物制备包含4.1％固体的溶液。在实验室中通过轧点压力设置为20psi的轧液机(mangle)将10直线码数的12英寸宽的织物扎染。织物的吸液率为72％，导致3.0％的织物固体增加。通过将织物通过设置为375°F的强制空气烘箱持续2分钟5秒处理织物。用该处理的织物评价多种染料的色牢度、光牢度、染料耐久性。通过浸染和从织物中挤压过量的染料施加染料获得约75％的吸湿率。在218°F下用饱和蒸汽将织物蒸汽处理50秒。用165°F的热水和0.01％表面活性剂漂洗染色的织物以除去过量的染料。干燥织物并且评价色牢度性能。在下表2中示出了评价的多种染料的结果：


为了评价测试材料的性能，在1.0至5.0的等级上进行评级。1.0的等级表示显著的颜色变化；5.0等级表示没有颜色变化。3.5以上的等级通常认为是良好的。对于上面列出的染料，多种并不适合于本应用。如果仅评价耐洗性，具有较差耐洗性的染料，如Lum Red G可能表现为较差的候选物；然而，如果要求荧光红，则该染料可以是唯一可用的选择。对于具有较差的光牢度的染料，可以将化学添加剂结合至聚合物混合物以改善性能。对于具有较差的臭氧牢度的染料，在经过可以改善该性能的湿法处理后，可得到材料。
实施例#5A-利用多种技术染色
为了评价染色技术对色牢度性能的影响，在实验室通过三种方法处理经处理的织物，并且评价色牢度特性：
染色方法1:10g/l染料扎染、蒸汽处理、洗涤，并且干燥
染色方法2：10g/l染料扎染、预干燥、罐干燥、在416°F下热溶胶染色50秒、洗涤并干燥。
染色方法3：在相同件的织物上在416°F下染色方法1&热溶胶染色50秒、洗涤并干燥)。
在表3中示出色牢度结果


第一双技术成功地生产了可接受的染色。扎染蒸汽选项看来提供了最佳的光牢度和耐洗性结果，可能由于未处理的棉花的最小化的染料染色并且防止织物表面过多的染料。
实施例#6-棉弹力织物的处理
在染色前，通过退浆、碱性洗涤、漂洗和丝光处理制备具有109经纱/英寸×50纬纱/英寸的成品构造的7.8oz/yd23×1左手斜纹织物99/1棉/Spandex(斯潘德克斯)织物(包含20/1Ring Spum Warp和10/1开放经纱(open end)+14/1+70丹尼尔spandex纬纱)。通过加入乙酸调节至pH为5.8的氨基甲酸酯混合物(具有4.1％固体)处理织物。72％的吸湿率导致3.0％的织物固体拾取(solid pickup)。在织物干燥和在干燥罐中固化前，湿度降低至约45％。
实施例#6A
在扎染蒸汽范围内，织物染色成多种遮光物(shade)。实验室中前期工作表明在3.0％的化学品施加水平下，大部分的中等遮光物(shade)能够匹配。选择的一种颜色是Spiced Orange。该颜色配方包含：
表4

通过具有测得的75％的吸湿率的Kuster扎染设备(Kuster pad)施加Spiced Orange染料配方以75码每分钟处理织物。通过紧束式蒸汽发生器(tight laced steamer)在216°F处理50秒后，固定染料。在洗涤过程中观察到非常少的过量染料。对织物进行干燥、精制并且防缩处理(sanforize)以除去收缩。
如下所述检测织物的多种物理性能和色牢度性能参数。与精加工之后相比，在精加工前耐洗性能是更好的。在精加工中的化学制剂可能是原因。 将织物制成服装并且湿法处理。在湿法处理后，耐洗性能改善，遮光物(shade)仅降低15至20％(除了接缝处和手工打磨区域之外)。
表5

表6

实施例#6B-Spiced Orange服装的湿法处理
将织物构造为女装牛仔服，剪切成尺寸6。4组服装的增加，加工由3个服装组成并且称重1.0kg的每组以便评价洗涤方法对整个外观和美学的影响。洗涤方法包括：
A)漂洗-在120°F下用软化剂清洗20分钟
B)20分钟酶洗-在125°F下用酸性酶清洗20分钟，随后在120°F的软化步骤下10分钟的软化步骤
C)20分钟的石洗+20分钟酶洗-在100°F用2:1的浮石与衣服比率清洗20分钟，接着漂洗在125°F下用酸性酶清洗20次，随后10分钟软化步骤
D)40分钟石洗+20分钟酶洗-在100°F用2:1的浮石与服装比率清洗40分钟，接着漂洗，在125°F下用酸性酶清洗20次，随后10分钟软化步骤
漂洗有效地软化织物手感，并且观察到很小至没有研磨。颜色与由一件染色织物构造的服装的颜色相似。在多种服装中，在洗涤前，预先砂纸打磨服装的大腿部分。在所有的情况下，这些砂纸打磨的区域看起来更浅并且在更严重砂纸打磨的区域磨成白色，未染色棉外观。酶洗20分钟的服装具有约10％的遮光物降低(shade drop)和在侧缝、皮带环、和每个腿的下摆(bottom hem)稍有研磨。砂纸打磨的区域比为未砂纸打磨的区域明显更浅。
将石洗加入该方法提供了研磨的外观，通常见于环染色或表面染色织物。与20分钟的情况相比在经过40分钟后研磨更大，并且两种服装具有优异的研磨而不会对服装的完整性造成任何显著破坏。通常为了在相似的服装中获得可比较的研磨的外观，使用经典的染色技术，需要超过两次的石洗并且通常观察到对服装的物理损伤。
在石洗前，手工砂纸打磨的服装的区域在重度砂纸打磨的区域中几乎是白色。导致这种颜色分化是因为在加工期间，一旦在溶液中，选择的染料不会重复沉积在织物上。最终，在加工、软化、干燥服装后，在湿法处理后，通过手工砂纸打磨可以容易地建立另外的高光(additional highlight)。这种能力为可用于湿法处理器和寻找新的创新服装的设计者的选项增加了新的维度。
实施例#7-100％棉的纱线处理和环境影响
包含在4260经纱(end)上的粗20/1Ring Spun 100％棉经线(warp)通过包含由9％固体组成的氨基甲酸酯混合物的箱(box)加工。浸渍纱线并且用设置为45psi的挤压辊除去过量的材料后，测得105％的吸湿率导致 纱线5％的固体增加。当湿润时，分离每个纱线，并且在150°F干燥50秒，随后设置为275°F的蒸汽罐以确保织物干燥并且聚合物基质固化。在这些条件下，在罐中没有观察到蒸汽，表明在到达罐之前，纱线完全干燥。将处理的纱线缠绕在织机经轴(loom beam)上，并且在Picanol喷气织机上纺织。在平织结构上将织物纺织成具有每英寸60经纱和每英寸60纬纱的71英寸以生产织物，其一旦染色，将产生条纹效果(chambray effect)。通过小于6oz/yd2的平织构造举例说明条纹效果，其中，仅经纱或纵向纱线被染色并且纬纱保持白色。条纹(chambray)通常见于靛蓝色，其中，经纱在靛蓝染料范围上染色。着色的条纹因为染料最少，匹配颜色的能力和相关的花费，通常不可用。由本发明生产的条纹可以经由常见的制备方法通过洗涤和漂白处理的织物而制备。从水滴接触织物表面的时间到当它消散，制备的织物的吸光度(absorbancy)小于1秒。制备后，处理的和未处理的织物的白度不在差别。
实施例#7A-处理的经线的制备和染色
实施例#7A-处理的纱线的制备和染色
通过施加包含4％的氢氧化钠溶液和EDTA类型螯合剂(乙二胺四乙酸)和碱性稳定表面活性剂系统的洗涤制剂，在连续的漂白范围洗涤来自实施例#7的织物。通过蒸汽处理织物10分钟并且漂洗完成洗涤过程。随后，在清洗和干燥之前，用包含过氧化氢、氢氧化钠、有机稳定剂和螯合剂的漂洗制剂洗涤织物25分钟。重要的是注意本文公开的染料结合组合物出乎意料地允许发生洗涤和漂白过程，而不损失材料的染料质量。比较而言，如果用洗涤和漂白制剂处理，本领域已知的染色方法导致材料上染料的大量损耗。
使用由7.0g/升Navy CC和2.0g/升的Black CA-B组成的制剂，用具有75％WPU的扎染设备(pad)在75码/分钟的蒸汽范围将织物染成海军蓝色(navy color)。通过将织物在216°F下通过紧束式蒸汽发生器(tight laced steamer)持续50秒固定染料并且随后清洗。由本实验产生的织物是使用100％棉纱线生产的具有条纹外观和美学性的织物。这是通过选择并不染色棉从而仅染色经纱上的涂层的染料实现。在蒸汽发生器之后通过剧烈洗涤已经实现最小化染料染色棉花的努力。色牢度性能和特别地光牢度性能是从共混物的未处理的棉花部分除去表面染料的有效性的函数。根据AATCC 16-E 20小时后测得本实验的初始的光牢度是1.5。在固体织物处理的样品上相同染料制剂具有3.5的初始光牢度。取决于短暂染料保留的量，用特殊肥皂的另外的清洗使得光牢度性能改善至2.5至3.0之间。由于光牢度性能改善，因此整体耐洗性也改善。实验室中 制备的织物染成包括以下的多种颜色：黄色、橙色、蓝色、紫色、棕褐色、卡其色(khakis)、绿色、棕色、梅红色(plum)，和灰色。
该方法的重要性是:
1)大量的颜色是可能的
2)可以快速完成遮光物(shade)匹配
3)最小值成为较小的问题
4)洗涤织物仍保留色调(hue)
5)显著的环境影响
实施例#8-环境影响
基于来自实施例#3和#7的织物的湿法处理结果，并且基于在用于生产洗下靛蓝粗斜纹棉布牛仔服的行业中良好建立的方法，可以确定各自的环境影响。包含预洗涤、漂白、纱线染色和成品服装的湿法加工的条件是评价的一部分。对于靛蓝粗斜纹棉布，设想湿法加工将包括脱浆、高锰酸盐喷洒、漂白，用中性纤维素酶和研磨材料研磨、软化和干燥。由表#7中的结果，本发明对湿法处理的环境覆盖区(environmental footprint)的影响是非常显著的。
表7

表#7是本发明对通常与纺织品相关、特别与粗斜纹棉布相关的生物可降解废物产物的影响的说明。靛蓝粗斜纹棉布服装的加工通常需要除去通常为淀粉形式的上浆材料(sizing material)。这仅表示粗斜纹棉布的总重量的约6％。淀粉酶和纤维素酶、纤维素和染料占了剩余的百分比。由氨基甲酸酯加工的织物上除去的材料大部分来自由纤维素酶促进的纤维素降解。相比于正常处理，这导致约80％的可生物降解固体的减少。不使用通常的氧化材料，如次氯酸盐漂白剂或高锰酸钾材料可以获得氨基甲酸酯加工的织物或纱线的美学特性。这排除了在该方法中对重金属如锰的需要。最终，大部分的湿法处理可以在更低的温度下用更少漂洗完成，结合本技术导致加工服装的时间、水，和能量降低40至60％。
实施例#9-化学品的浓度对遮光物深度的影响和当需要较高的染料吸收时，实现遮光物的方法
在显影过程中，对染料的量似乎有限制，即氨基甲酸酯材料可以结合至表面基质。认为该水平取决于施加至织物的氨基甲酸酯固体的浓度。施加3.0％、5.0％，和6.5％水平的固体表明用实施例#5中描述的化学混合物的施加技术，增加的固体对颜色的深度有很小的至没有益处。当染料浓度从5克每升增加至15克每升时，当评价BLUE S-BG时，对于所有4种化学水平应用，存在颜色构建的线性效果(参见图1)。当在多个施加/固化的步骤中施加固体时，染料产率在5％固体下翻倍并且在6.5％固体下增加250％。该增加的颜色产率可以实现更深的颜色。
在图1中，对于最轻的样品(swatch，布片)，标准的强度设定为100％。所有的样本与最轻的样本比较。对于由织物(具有单一施加化学品)制造的所有染色物，染料产量非常线性最高达15g/l并且从5.0g/l增加至15g/l，导致强度增加80％。
当在第二次通过时施加另外的化学固体时，发生了两种结果，首先染料产量的斜率随着染料浓度增加(从80％的强度增加)变化至140％。其次，，对于两次通过施加5.0％固体的染料产量接近翻倍，而对于两次通过施加6.5％固体的情况，遮光物的深度增加了2.5倍。
当需要更大的遮光物深度时，通过两次穿过的方法加工织物。
实施例#10-在用浮石湿法处理后，用特定的纱线处理织物以获得老式外观(vintage appearance)
通过退浆、洗涤、漂白和丝光处理织物制备具有80经纱(end)/英寸×46纬纱(pick)/英寸的绸坯构造和93经纱(end)/英寸和48纬纱(pick)/英寸的成品构造(包含Amsler Ring Spum 9.75经纱(warp yarn)和10/1+70 丹尼尔Spandex)的10.8oz/yd298/2的棉spandex(斯潘德克斯)。在引入生产均匀纱线的精密的纱线生产技术之前，Amsler纺线技术生产反映普遍地在纺线中大量的不一致性的纱纺。这种Amsler纺线技术在纱线中产生粗节(slub)。这种织物如实施例#5中描述的处理。如实施例5A中描述的染色织物-染色方法#1通过经由染料制剂(由10g/lBlue S-BG组成)的扎染蒸汽范围。彻底清洗、干燥染色的织物，并且构造为粗斜纹棉布样裤腿。在Washex 250lb机器中用浮石在90°F下洗涤裤腿50分钟以评价石头对接缝和Amsler经纱(warp yarn)的粗节部分的影响。获得的洗涤的裤腿表明在接缝和不平的经纱(warp yarn)的较厚的地方的优异的研磨。可以观察到在纱线中的研磨高点之下的棉纱的可忽略的着色(当洗涤靛蓝粗斜纹棉布时，这个问题是主要的关注)。干燥后，由于浮石的研磨作用，获得的裤腿有些多毛状。进行一些另外的手工砂纸打磨以便在粗节和织物的表面之间表现出甚至更大的对比。通过留下裤腿的一个接缝以便在纬线中提供足够的长度进行测量，使用改良的技术以评价延伸和增长。除了这个改变，根据ASTM D-3107测试清洗的服装。拉伸(stretch)是24％以及增长(growth)是5.2％。
实施例#11-结合处理的和未处理的纱线以为粗斜纹棉布和条纹产生新的镶边设计(selvedge design)。
采用来自实施例#7处理的纱线的20/1的16经纱(end)并且与来自脱浆、洗涤、漂白和丝光处理的织物的20/1纱线的12经纱结合。横过12英寸的模板(与6根处理的纱线彼此分开约0.5mm)配置纱线，随后6根未处理的纱线，随后2根处理的纱线，6根未处理的纱线和6根处理的纱线，总共28根纱线。已经洗涤、漂白和丝光处理的16/1Ring Spun纱线以具有30根纱线每英寸的平织构造编织。2英寸通过手用针编织。带状的尾部缝合成引导织物(leader fabric)并且如实施例#5A-染色方法#1中描述的通过扎染蒸汽处理。染料制剂由7.0g/l的Blue S-BG组成。获得的2英寸的带状物为约1.5英寸。当未处理的经纱(warp yarn)和白色纬纱(filling yarn)在一起时，获得具有精细染色条带的两个白色条带。这清楚地表明当织物用合适的染料连续染色时，可能产生条带。在白色纱线上观察到一些染色；然而，在处理的和未处理的纱线之间显示了清晰的对比。
实施例#12-阻燃性织物的处理使得颜色难以染色的纤维着色
在处理之前，将55/45Protex C改性聚丙烯腈纤维(modacrylic)/精梳棉(combed cotton)6.9oz/yd2的平织纺织织物脱浆、洗涤、和漂白。如实施例#5中描述的处理织物。用实施例#5A-染色方法#1中描述的扎染蒸 汽法，使用所附的制剂，染色织物以生产亮消防红遮光物(bright firehouse red shade)。
表8

测试织物的垂直可燃性。当最初根据ASTM D-6413测试时以及根据AATCC 135IV-Ai(120°F用去污剂)三次洗涤后，结果表明加入氨基甲酸酯并不改变燃尽(after flame)和烧焦长度(char length)特性。这是用来评估经线和纬线方向的尺寸稳定性的相同的洗涤方法。在经线和纬线方向的烧焦长度都小于4英寸，并且燃尽时间小于0.5秒。如在本实施例中描述的，将处理施加至成功生产红色遮光物(shade)；然而，由于处理的基质的颜色差别，颜色比protex C/棉共混物更黄。在处理前，是金黄色，以及在处理后是橘红色。分别基于这些材料的染色的结果，构造50/40/10Protex C/精梳棉/对位芳族聚酰胺，并且将染成相同的红色遮光物用于潜在的商业应用。
实施例#13-聚丙烯的处理
具有24经纱和24纬纱的30英寸4.0oz/yd2的平织编织的织物(包含625丹尼尔聚丙烯纱线)，通过设置为20psi的轧液机通过扎染包含4.1％固体的氨基甲酸酯混合物进行处理。测得60％的吸湿率导致基质2.5％的固体增加。在分派烤箱(dispatch oven)中在180°F下干燥和固化织物持续5分钟。如实施例#5A-染色方法#1中描述的，用以下制剂使织物染色产生饱和的灰度遮光物(saturated Gray shade)。
表9

示例性实施方式包括：
粗斜纹棉布样织物和服装包括棉或棉/合成纤维，通过应用包含氨基甲酸酯、胍、和乙烯基卤家族的聚合物与添加剂或没有添加剂(其隔离染料，其中，与纤维素纤维相比聚合物组合优选染色)的混合物的染料结合组合 物进行生产。与纤维素纤维相比聚合物组合优选染色生产环染色纱线(其随后可以以服装的形式进行研磨)。
在粗斜纹棉布样织物和服装的一些实施方式中，在用染料(对于纤维素材料并不是直接染色(substantive))编织织物之前、其间或之后，染色纱线或织物。在该实施方式中，染料并没有与纤维素反应或粘附纤维素的倾向。在其中染料结合组合物仅由氨基甲酸酯组成或与纤维素酯混合的情况下，选择性的染料，如扩散体染料是优选的。在其中染料结合组合物由与产生阳离子聚合物的胍结合的氨基甲酸酯组成的情况下，可以使用也可以使棉染色的乙烯基砜或单氯代肼家族的酸性或反应性染料。在这些共混物中聚酯与棉共混的情况下，使用阳离子聚合物是优选的方法。
在粗斜纹棉布样织物和服装的一些实施方式中，染料结合组合物以氨基甲酸酯乳液聚合物与粉末纤维素乙酸酯比例范围90:10至50:50，或氨基甲酸酯乳液聚合物与粉末纤维素的比例范围90:10至75:25包含与粉末纤维素乙酸酯共混的氨基甲酸酯乳液聚合物。该共混物包含于含有50％固体的水溶液中，其在施加至纱线、织物，或服装前，进一步稀释。
织物和服装可以以纱线的形式、织物的形式，或服装的形式用选择性染料(其对于纤维素乙酸酯和/或氨基甲酸酯聚合物具有优选的吸引力)染色。
在一些实施方式中，提供了这样的方法，通过该方法经由施加包含至少一种聚合物(其中，与纤维素纤维相比染料结合组合物优选染色，生产环染色的纱线，其可以随后以服装的形式研磨)的染料结合组合物，可以生产纤维，纱线、织物和服装。
在该方法的一些实施方式中，在用染料(对于纤维素材料并不直接染色(substantive))编织织物之前、其间或之后，染色纱线或织物。在其中染料结合组合物由与纤维素酯混合的氨基甲酸酯组成的情况下，优选选择性染料。在其中染料结合组合物由与产生阳离子聚合物的胍结合的氨基甲酸酯组成时的情况下，可以使用也可以使棉染色的乙烯基砜或单氯代肼家族的酸性或反应性染料。在这些共混物中聚酯与棉共混的情况下，使用阳离子聚合物是优选的方法。
在一些实施方式中，该方法包括用反应性的硫、vat、萘酚染料染色棉针织或机织织物(重量从3至14oz/yd2变化)以预染色基质。随后如上所述，施加染料结合组合物并且随后用选择性染料(其附于聚合物基质，但并不着色或染色聚合物之下的染色颜色)将固化染料结合聚合物基质染色成不同的颜色。聚合物的染色可以以服装的形式或织物的形式完成。通过振动器(jigger)、轧染/干燥/热熔胶、轧染/蒸汽和/或喷射染色可以染色织 物。由此方法生产的服装在用包括浮石、沙、塑料磨球等的各种磨料的湿法处理期间进行研磨，获得在接缝、后兜、下摆等处具有研磨的服装，通过产生色调效果(tonal effect)其允许表现最初的颜色。
在进一步的实施方式中，该方法包括将包含氨基甲酸酯聚合物材料的染料结合组合物施加至纤维、纱线、织物，或服装，其包含难以染色的材料，包括聚苯甲酰胺唑(polybenzamidazole)(PBI)、和它们的共混物，将膜提供到染料粘合剂可以附连到其上的材料表面上。该染料结合组合物可以用选择性染料染色并且该聚合物基质可以进一步用颜料和其他着色剂(其可以通过丙烯酸和其他结合聚合物材料的作用粘附)染色。
虽然已经描述某些示例性实施方式并且在附图中示出，应该理解的是这些实施方式仅仅是示例性的并且不是用来限制本发明，并且本发明并不限制于示出和描述的特定的结构和布置，因为除了在以上段落列出的那些之外，各种其他的更新、组合、省略、修改和替换都是可能的。
本领域技术人员应该理解，在不背离本发明的范围和精神的情况下，刚刚描述的实施方式可以配置不同的修改和改变。因此，应该理解的是，在所附权利要求的范围内，可以实践本发明而不是如本文所特定描述的。