(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
模様を付された表面を有する繊維基材であって、前記表面は染色されたナイロンパイルヤーンで形成されたパイルで構成され、第１のパイル領域と第２のパイル領域を含むパターンで配置され、前記第１および第２の領域は隣接し、前記第１のパイル領域は第１のパイル高さを有する複数の染色されたヤーンで構成され、前記第１のパイル領域の前記染色されたヤーンは、第１の濃度で第１の酸性染料および第２の濃度で第２の酸性染料を担持し、前記第２のパイル領域は第２のパイル高さを有する複数の染色されたヤーンで構成され、前記第２のパイル領域の前記ヤーンは、ｐ−トルエンスルホン酸により彫刻模様付けされておりかつ第３の濃度で前記第２の酸性染料を担持し、前記第１のパイル領域は前記第２のパイル領域より高いパイルを有し、前記第２の酸性染料の前記第３の濃度は前記第２の酸性染料の前記第２の濃度より高い繊維基材。
【請求項２】
前記第１のパイル領域の前記第１の染料の前記第１の濃度が前記第２のパイル領域の前記第２の染料の前記第３の濃度より高い請求項１記載の基材。
【請求項３】
前記第１のパイル領域の前記第１の染料の濃度が、前記第２のパイル領域のすぐそばに隣接する前記第１のパイル領域の部分において、前記すぐそばに隣接する領域からさらに離れている前記第１のパイル領域の部分におけるより低い請求項１記載の基材。
【請求項４】
前記第１のパイル領域の前記第２の染料の濃度が、前記第２のパイル領域のすぐそばに隣接する前記第１のパイル領域の部分において、前記すぐそばに隣接する領域からさらに離れている前記第１のパイル領域の部分におけるよりも高い請求項１記載の基材。
【請求項５】
前記第１のパイル領域の前記第１の染料の濃度が、前記第２のパイル領域のすぐそばに隣接する前記第１のパイル領域の部分において、前記すぐそばに隣接する領域からさらに離れている前記第１のパイル領域の部分におけるより低く、前記すぐそばに隣接する領域において、前記第１のパイル領域の前記第２の染料の濃度が前記すぐそばに隣接する領域からさらに離れている前記第１のパイル領域の部分におけるよりも高い請求項１記載の基材。
【請求項６】
前記第１のパイル領域の前記パイルヤーンの少なくとも一部が第３の染料を担持する請求項１記載の基材。
【請求項７】
前記第１のパイル領域の前記パイルヤーンの少なくとも一部と前記第２のパイル領域の前記パイルヤーンの少なくとも一部が第３の染料を担持する請求項１記載の基材。
【請求項８】
模様を付された表面を有する繊維基材であって、前記表面はナイロンパイルヤーンで形成されたパイルで構成され、第１のパイル領域と第２のパイル領域を含むパターンで配置され、前記第１と前記第２の領域は隣接し、前記第１のパイル領域は第１のパイル高さを有する複数の染色されたヤーンで構成され、前記第２のパイル領域は第２のパイル高さを有する複数の染色されたヤーンで構成され、前記第１のパイル高さは前記第２のパイル高さより高く、前記第２のパイル領域の前記染色されたヤーンはｐ−トルエンスルホン酸により彫刻模様付けされておりかつ第１の濃度で酸性染料を担持し、前記第１のパイル領域の前記染色されたヤーンは、前記第２のパイル領域に直接隣接する領域で第２の濃度で前記酸性染料を担持し、そして前記直接隣接する領域からさらに離れた前記第１のパイル領域の部分で第３の濃度で前記酸性染料を担持し、前記酸性染料の前記第１の濃度は前記第２の濃度より高く、前記酸性染料の前記第２の濃度は前記第３の濃度より高い繊維基材。
【請求項９】
第１のパイル高さを有する第１のパイル領域、第２のパイル高さを有する第２のパイル領域、および前記第１のパイル領域の部分であり、かつ前記第２のパイル領域のすぐそばに隣接する境界領域で構成されるナイロンヤーンを含むパイル表面を有する彫刻模様を付された繊維基材を製造する方法であって、該方法は前記第２のパイル領域とは視覚的に異なる前記第１のパイル領域を生じさせ、かつ前記境界領域の視覚的な目立ちを減少させるものであり、該方法は、
（ａ）前記パイル表面をパターン状に繊維劣化組成物と選択的に接触させる工程であって、前記組成物は第２のパイル領域で前記パイル繊維の引っ張り強度を減少させるのに十分な繊維劣化剤を含み、該繊維劣化剤はｐ−トルエンスルホン酸であるところの工程、
（ｂ）任意に、工程（ａ）の前記繊維劣化組成物と見当合わせして、前記第２のパイル領域に第１の酸性染料を選択的に付与する工程、
（ｃ）前記繊維劣化組成物が適用された前記第２のパイル領域の前記繊維を劣化させるのに十分な温度に前記繊維基材を加熱する工程、
（ｄ）前記繊維劣化組成物により劣化された前記第２のパイル領域の前記繊維を機械的に除去し、それにより前記繊維劣化組成物が付与されていない第１のパイル領域の高さ未満の前記第２のパイル領域の高さを作り出す工程、
（ｅ）前記繊維劣化組成物を中和するために中和溶液で前記パイル表面を処理する工程、
（ｆ）前記境界領域を含み前記第１のパイル領域および前記第２のパイル領域に酸性染料を均一に付与し、定着させることにより繊維基材全体を過剰染色させる工程であって、前記第２のパイル領域は、優先的に前記第１のパイル領域より多くの前記染料を受容する工程、
（ｇ）前記繊維基材を洗浄する工程、および
（ｈ）前記繊維基材を乾燥する工程
を具備する方法。
【請求項１０】
前記パイル表面が、工程（ａ）の前に１以上の色による染色に供される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記パイル表面が中和後洗浄される請求項９記載の方法。
【請求項１２】
工程（ｆ）で付与される前記染料が、前記パイル表面を約１２０°Ｆから約２５０°Ｆの範囲の温度に供することにより定着される請求項９記載の方法。
【請求項１３】
工程（ｆ）で付与される前記染料が、前記パイル表面を大気圧蒸気条件および約１８０°Ｆから約２１２°Ｆの範囲の温度に供することにより定着される請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
工程（ｆ）で付与される前記染料が、前記パイル表面を、約１２０°Ｆから約２００°Ｆの範囲にある前記パイル表面上の温度を得るために要求される時間、赤外線加熱に供することにより定着される請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記繊維基材が、工程（ｇ）の後増粘剤と染料化学物質の機械的除去に供される請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、彫刻模様を付された繊維基材（ｔｅｘｔｉｌｅ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、特にパイル布帛に関し、そのような布帛を製造する方法に関する。特に、本発明は、彫刻模様を付された布帛の領域を含む繊維の引っ張り強度が、パイルが機械的手段によりそれらの選択された領域でより容易に除去されるように減少する彫刻模様付与方法に関する。その方法は、さらに、彫刻模様を付された領域の視覚的なインパクトを高めるために布帛に適用され、必要であれば彫刻模様付与プロセスの結果として彫刻模様領域に隣接する領域においてしばしば見られる所望されない漂白効果をなくす色洗（ｃｏｌｏｒ  ｗａｓｈ）または染料処理も含む。
【０００２】
背景
パイル布帛の製造においては、しばしば、装飾的魅力を高めるためにその表面に彫刻効果を付与することが望ましい。いくつかの技術がそのような彫刻模様の表面を作り出すために用いられてきたが、しかしながら、それらの技術のいずれもが完全に満足の行くものではなかった。
【０００３】
そのような彫刻効果を達成するための初期の試みの１つは、パイル布帛の表面上に盛り上がったレリーフとして所望のデザインを印刷されるかまたは作り出すように処理される加熱されたエンボス加工ロールまたはプレートによるものであった。加熱されたエンボス加工ロールを用いるとき、深さは、エンボス加工された領域の部分的かまたは完全な溶融により作り出される。しかしながら、繊維はその個々の一体性を失い、互いに結合するようになり、それによりしばしば、エンボス加工処理された領域の感触または風合いを粗雑で望ましからぬものにする。より最近のエンボス加工技術は、それらの問題を解決する上で完全に成功してこなかった。
【０００４】
繊維を収縮させるために化学的手段を利用する他の彫刻模様付与方法が知られている。エンボス加工された領域を作り出すために化学的収縮剤を用いるそれらの方法は、一般的に望ましくない。というのは、エンボス加工された領域は、粗雑で望ましからぬ風合いを有する傾向があるからである。
【０００５】
彫刻模様の布帛を作り出す別の方法は、化学溶液と接触する繊維を完全にか部分的に溶解する化学薬品を用いる。選択された領域において繊維を溶解させるための溶剤の使用は、きわめて不成功に終わった。というのは、溶剤はエンボス加工される領域においてパイル長全長を破壊しうるものであり、それにより、布帛の裏打ちを露出させ、そのことは所望されえない。パイルの全体的な溶解が回避されてさえ、繊維の一体性は危うくされ、粗雑で望ましからぬ風合いが不可避の結果となり得る。
【０００６】
満足の行く彫刻模様付与方法は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれているマックブライドらへの米国特許第４，８４６，８４５号において開示されている。その方法は、布帛染色プロセスの部分として組み込まれ得る化学的繊維劣化剤によるパイル布帛の選択的な彫刻模様付与を含む。次いで、パイル布帛は、加熱、劣化剤の中和、洗浄、および乾燥により仕上げられる。最終的に、劣化された繊維は、彫刻模様のパイル布帛を提供するために機械的手段により除去される。繊維劣化剤は、彫刻模様を付された部分に隣接する領域ならびにそれが直接付与される領域において染料成分を攻撃することが知られているので、この先行技術の方法により作られる得られる彫刻模様の布帛はしばしば、彫刻模様の領域にすぐに隣接する漂白された「ハロ領域（ｈａｌｏ  ａｒｅａｓ）」を有する。離れたところから見ると、それらのハロ領域は、彫刻模様を付された布帛のテキスチャーのある部分よりはっきりして見え得るものであり、それにより、模様のある領域の外観全体を低下させる。それらのハロ領域を視覚的により目立たなくするかまたはそれらを完全に除去する方法は、現在まで知られてこなかった。
【０００７】
本発明は、基材表面全体上に希釈染料溶液を適用する工程を含む方法を提供し、それにより、彫刻模様を付された部分と彫刻模様を付されていない部分の両方を異なる程度に着色する。彫刻模様を付された領域は、彫刻模様を付されていない領域より希釈染料の適用に対してより受容性がある傾向がある。いくらか驚くことであるが、彫刻模様を付された領域にすぐそばに隣接する彫刻模様を付されていない領域は希釈染料に対し中間的な親和性を有する傾向がある。すなわち、染料の相対的濃度は、彫刻模様の領域で最も大きく、彫刻模様のない領域の中央領域で最も小さく、彫刻模様の領域にすぐそばに隣接する彫刻模様を付されていない「境界領域」で中間である。この染色工程全体の結果は、彫刻模様の領域の周りの「ハロ」の視覚的な目立ちの劇的な減少である。加えて、この工程は、仕上げられた彫刻模様のパイル布帛により深い彫刻模様を付与する外観を与える予想外の効果を有する。それらの理由のために、本発明は、先行技術を超える有用な前進をあらわす。本明細書で用いられる、「布帛」という用語は、広い意味で用いられ、カーペットと敷物、加えて内装布帛などを含むことが意図されることに注意すべきである。
【０００８】
概要
本発明は、印刷模様と様々のパイル高さの彫刻模様表面の両方を有する彫刻模様のパイル布帛を提供する。本発明の布帛は、先行技術の彫刻模様の製品と比較してより優れた審美的品質を有する。このよりすぐれた彫刻模様の布帛は、パイル表面の高さを模様形状の中で選択的に減少させる化学的彫刻模様付与方法と、その後行われる希釈染料溶液の適用を含む全体的染色方法の結果である。この「希釈」染色方法は、全ての色相が比較的希釈された（低濃度の）染料の使用により繊維に付与される「茶染色（ｔｅａ  ｓｔａｉｎ）」繊維製品に用いられるものと同様である。得られる彫刻模様を付された製品は、特に距離を置いて見られたとき彫刻模様を付された領域がより深さを有するように見せて、彫刻模様を付された領域を強調する外観を有する。
【０００９】
好ましい態様の記述
本発明は、予め彫刻模様を付されていない布帛について、
（ａ）パターンに対応するパイル布帛のパイル表面を繊維劣化組成物と選択的に接触させ、前記組成物はパイルの繊維の引っ張り強度を減少させるのに十分な濃度で繊維劣化剤を含み、そして、任意に、第１の染料を模様形態で、かつ繊維劣化剤と見当合わせして選択的に適用し、
（ｂ）パイルの選択された繊維を劣化させ、染料を定着させるのに十分なように約１８０°Ｆを超えるが、約２５０°Ｆを下回る温度に（好ましくは、大気圧蒸気（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  ｓｔｅａｍ）を用いて）パイル布帛を加熱し、
（ｃ）パイル布帛から繊維劣化組成物の残留成分を除去するためにパイル布帛を洗浄し、
（ｄ）劣化したパイル繊維を機械的に除去し、
（ｅ）Ｉ族およびＩＩ族金属の水酸化物、炭酸塩、またはリン酸塩からなる群より選択される組成物を成分として含む酸中和溶液で繊維劣化組成物を中和し、
（ｆ）パイル布帛から酸中和組成物の残留成分を除去するためにパイル布帛を洗浄し、
（ｇ）彫刻模様を付されたパイル布帛の表面全体に低濃度染料を適用し、定着させ、
（ｈ）工程（ｇ）の彫刻模様を付された染色されたパイル布帛を洗浄し、残留する増粘剤または過剰の染料化学物質を機械的に除去し、
（ｉ）いずれか適切な手段によりパイル布帛を乾燥させること
を含む（任意に、すでに染色されているか模様を付されている）パイル布帛に彫刻模様を付すための方法を提供する。
【００１０】
工程（ｇ）で始まるこの方法は、化学物質または他の手段によりすでに彫刻模様を付されているいずれのパイル基材についても用いられ得る。
【００１１】
ここで図面に目を転じると、図１は、第１パイル領域１０および第２パイル領域２０の境界に沿っての２つの染料の相対的な位置および濃度を示す図である。第１パイル領域１０は、第２パイル領域２０のパイル高さより高いパイル高さを有する。境界領域１５は、第１パイル領域１０の部分であり、第２パイル領域２０に近接して隣接する領域を意味することが理解される。図１に示されるように、第１の染料は、前方傾斜線により示され、（この例では希釈染料であり得る）第２の染料は、後方傾斜線により示される。加えて、実質的に均一の相対的に高濃度の第１の染料は、第２のパイル領域２０に直接隣接する領域、すなわち境界領域１５を除いて第１のパイル領域１０に存在する。境界領域１５は、相対的に低濃度の第１の染料および相対的に低濃度の第２の染料を有する。希釈形態で存在し得る、（境界領域１５の第２の染料の濃度に比較して）実質的に均一で、相対的に高濃度の第２の染料は、第２のパイル領域２０に存在する。
【００１２】
図２は、本明細書で開示されている希釈した染料の適用が、彫刻模様を付されているが、染色されていない基材に適用されるならば起こるであろう、第１パイル領域１０と第２パイル領域２０の境界に沿っての単一の染料の相対的な位置と濃度を示す図である。この例において、第１の染料は、希釈染料でありえ、後方傾斜線により示される。第１パイル領域１０は、実質的に均一で、相対的に低濃度の第１の染料を有する。境界領域１５は、第１パイル領域１０と第２パイル領域２０において見られる濃度の間の中間である濃度の第１の染料を有する。第２パイル領域２０は、（境界領域１５の第２の染料の濃度に比較して）実質的に均一で、相対的に高濃度の第２の染料を有する。
【００１３】
図３は、パターンを付され、彫刻模様を付される前に均一に染色された繊維基材に対する本発明の効果を示すことを意図する。この図は、第１の染料（前方傾斜線により表される）、第２の染料（後方傾斜線により表される）および第３の染料（垂直破線により表される）の相対的な位置および濃度を示す。第１パイル領域１０は、第１の染料の濃度が第２パイル領域２０に付与される彫刻模様付与剤の移行の効果の結果として減少する境界領域１５を除いて、実質的に均一で、相対的に高濃度の第１の染料を有する。第１パイル領域１０は、境界領域１５において（第２パイル領域２０に対して）相対的に低濃度の第２の染料を有し、境界領域１５の外側の領域でさらに低濃度の第２の染料を有する。同様の状況は、第３の染料の相対的濃度に関して第１のパイル領域１０でも存在する。示されたように、境界領域１５は、上記のように、第２パイル領域２０に付与される彫刻模様付与剤の移行の結果として第１の染料、第２の染料、および第３の染料について中間濃度を有する。第２パイル領域２０は、（境界領域１５と比較して）実質的に均一で、相対的に高濃度の第２の染料および彫刻模様付与化学物質が接触するに至る染料を劣化させる傾向を反映して、第１パイル領域１０または境界領域１５において見出されるより低い濃度の第３の染料を有する。
【００１４】
本発明により加工されうる繊維基材には、実質的に全てのパイル布帛、および特に床敷き（カーペットと敷物）、家具、および他の内装への適用において用いられるものが含まれる。そのような布帛は、彫刻模様付与工程または染色工程全体の前に染色され得るかまたははされ得ない。パイル布帛を含む繊維の例には、当業者に周知であるナイロンのようなポリアミドから調製された合成繊維、ウールのような天然繊維、および前記の例の混合物が含まれる。本発明の方法において用いられるのに好ましいパイル布帛には、ナイロンおよびナイロン−ウール混紡布帛が含まれる。本明細書で用いられる「合成繊維」という用語は、主ポリマー鎖の一体的部分（ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｐａｒｔ）として反復基を有し、構造的要素が鎖の軸の方向に配向するフィラメントに形成され得る長鎖ポリマーアミドを含むことが意図される。
【００１５】
本発明で用いられ得るポリアミド樹脂は、一般的に、ジカルボン酸とジアミンの反応により、またはアミノカルボン酸の自己縮合により生成する。それらのポリアミド樹脂の例は、ナイロン６，６（ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の縮合により調製される）、ナイロン６（イプシロンアミノカプロン酸またはカプロラクタムの自己縮合により調製される）ならびに重合した二塩基酸およびポリアミン化合物から調製される様々のポリマーである。好ましい繊維は、ナイロン６、ナイロン６，６およびそれら２種類のナイロンのいずれかとウールの混合物である。
【００１６】
本発明の方法の繊維劣化組成物は、所望の彫刻模様効果を作り出すためにパイル布帛に付与される。繊維劣化組成物は、組成物の主要活性成分として繊維劣化剤を含む。ここでの検討の目的のために、「繊維劣化組成物」という用語は、パイル布帛に適用されるとき、適用されるパイルの部分がもろくなるか繊維を実質的に溶解させることなく強度の実質的な減少を実現することを引き起こすいずれかの活性化合物または組成物として定義され得る。結果として、パイルの劣化部分は、通常の機械的手段によりプロセスの後の段階で除去され得る。組成物は、パイルから実質的に除去され得るべきであり、少なくとも続く彫刻模様付与工程で中和し得るべきである。彫刻模様付与工程に続いて適用される染料のための彫刻模様付与領域で繊維の親和性を高めることもまた可能であるべきである。
【００１７】
繊維劣化剤は、繊維が熱の付与後機械的手段により除去されるように繊維の強度を減少させるのに十分な濃度で繊維劣化組成物中に存在すべきである。彫刻模様付与剤の濃度は、機械的手段によりその続く除去の前に繊維の一体性の完全な破壊を引き起こすほど大きくあるべきではない。好ましくはトルエンスルホン酸の１以上の異性体である繊維劣化剤は、繊維劣化組成物の重量に基づいて約１０重量パーセントから約７０重量パーセントの好ましい量で、そしてより好ましくは約１５から約重量５０パーセントの量で繊維劣化組成物中に存在すべきであることが見出されている。
【００１８】
繊維劣化剤は、適切な希釈剤とともに繊維劣化組成物中に存在する。希釈剤は、繊維劣化剤のための溶媒または溶質であり得る。もし繊維劣化剤が溶解性でないならば、繊維劣化剤は、微粉末形態で組成物中に存在すべきである、すなわち、それはミクロンレベルの微粉末形態で存在すべきであり、そのことは、１００ミクロン以下台、好ましくはさらに２０ミクロン以下の粒子直径を示す。繊維劣化剤のそのような分散物は、繊維劣化剤が繊維の所望の部分上に均一に分散されるようになることを保証するであろう。繊維劣化組成物は、好ましくは、繊維劣化剤のための溶媒として顕著な量の水を含み得るが、しかしながら、（メタノールおよびエタノールを含む）他の溶剤も用いられ得る。いずれにせよ、繊維の引っ張り強度の変化は加水分解反応により引き起こされ、加水分解反応は、繊維を構成する分子の結合の破壊をもたらすと思われる。この理由のために、水素イオンは繊維劣化剤とともに反応の部位に存在するべきであり、このことは、溶媒として水を用いることにより簡単に達成され得ると思われる。
【００１９】
繊維劣化組成物はさらに、その組成物の粘度が、いくつかの繊維印刷技術で要求される粘度特性を得るために当該技術において周知の方式で変化し得る手段により増粘剤（例えば、天然および合成ガムおよびセルロース誘導体）を含み得る。ある程度の粘度の組成物により示される特性は、彫刻模様を生み出すために繊維劣化剤が繊維に付着し、繊維に作用することを可能とする。さらに、もし組成物が低粘度を有するならば、より、隣接する領域に染み出し、または移行する傾向があり、所望の模様の明確さを減殺する傾向があり得る。一般的に、組成物の粘度は、好ましくは、３０ｒｐｍでブルックフィールドＮｏ．３スピンドルで測定して、２５℃で約１００から約１０００センチポイズであり得る。
【００２０】
繊維劣化組成物は、彫刻模様を付される基材の領域の重量に基づいて、約５０重量パーセントから約５００重量パーセント、好ましくは約１５０重量パーセントから約２５０重量パーセントの量でパイル布帛に付与され得る。繊維劣化組成物は実質的に透明な組成物の形態でパイル布帛に付与され得るので、それで、単に視覚的に明らかな製品の変化のみが彫刻模様効果である。染料無しでは、彫刻模様付与方法は、図２において示されるような彫刻模様を付された表面を有する染色されていないか一様の色相の布帛をもたらす。
【００２１】
代わりに、そしてより好ましくは、繊維劣化組成物は、布帛を印刷する際に用いられる染料または顔料組成物と見当合わせして（ｉｎ  ｒｅｇｉｓｔｒｙ  ｗｉｔｈ）適用され得るのもであり、それで、着色は、繊維劣化組成物が（図１において示されるように）選択的に適用される場所に隣接する領域で完璧に位置合わせされて現れる。許容し得る染料には、酸性染料、酸性予備金属化染料（ａｃｉｄ  ｐｒｅｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ  ｄｙｅ）、酸性粉砕染料（ａｃｉｄ  ｍｉｌｌｉｎｇ  ｄｙｅ）、分散染料、直接染料、および繊維反応性染料が含まれる。粘度および染料濃度は制御されるべきである。得られる効果は、印刷パターンと見当合わせされたエンボスデザインである。
【００２２】
繊維劣化剤が付与される選択された領域については、パイル除去の程度（したがって彫刻模様の深さ）は、付与される繊維劣化組成物の量を変化させることにより、繊維劣化組成物中の繊維劣化剤の濃度を変化させることにより、または両方により制御され得る。さらに、選択された領域において除去されるパイルの量もまた布帛のパイルへの繊維劣化組成物の貫通の深さによりある程度まで制御され得る。貫通は、例えば、化学的繊維劣化組成物の粘度を変化させることにより制御され得る。
【００２３】
パイル布帛への繊維劣化組成物の適用は、多くのタイプの公知の印刷装置の１つを利用することにより達成され得るものであり、それにより高価なエンボス加工装置または彫刻模様付与装置についての必要をなくす。彫刻模様の付与は、ある領域のパイルの収縮よりもむしろパイルの部分の除去によるので、製品は、典型的には、所定の深さの彫刻模様の付与を提供するよりもはるかに柔軟な風合いを有する。また、製品は、製織布帛または手製の彫刻模様のある布帛の反対のものとしての範囲印刷技術により作られ得る製品の全ての利点を示す。繊維劣化組成物の付与のための好ましい装置は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、ともにミリケン・リサーチ・コーポレーションに譲渡された、ノーマン  Ｅ．クラインおよびウィリアム  Ｈ．スチュワートへの米国特許第４，０８４，６１５号およびハロルド  Ｌ．ジョンソン，ジュニアへの第４，９８４，１６９号において開示されているようなジェット染色装置であり得る。他の許容し得るが、おそらくあまり好ましくない付与方法には、ツィンマーによるクロモジェット（登録商標）印刷装置、いずれかのスクリーン印刷装置、および布帛基材に染料または化学組成物を選択的に付与することが可能であるいずれか他の印刷装置が含まれる。
【００２４】
繊維劣化組成物がパイル布帛に付与された後、布帛は、繊維の引っ張り強度の実質的な減少を引き起こすのに十分な温度に加熱される。加熱はまた、それもまた任意に付与される染料も定着させる。約１２０°Ｆから約２５０°Ｆの温度が用いられ得るけれども、約１８０°Ｆを超え約２１２°Ｆまでの温度を用いる大気圧蒸気条件が好ましい。
【００２５】
一般的に、パイル布帛は、パイル布帛の選択された部分の劣化を引き起こすのに十分な時間加熱に供され得る。加熱手段が蒸気である場合、加熱は少なくとも１分、好ましくは約３から約３０分間であるべきことが見出されている。加熱の時間は、特定の繊維基材について所望の劣化の程度をもたらすために調節されるべきである。したがって、もし処理の時間があまりに短いと、機械的手段によるパイルの後の除去を許容する不十分な劣化が起こり得る。もし時間があまりに長いと、パイルは完全に分解し、処理された領域において残留パイルが存在しないかまたはエンボス加工された領域で不快な風合いになるかのいずれかとなる望ましからぬ製品をもたらし得る。
【００２６】
加熱後、パイル布帛はそれから、繊維劣化組成物の残留成分を除去するために周囲温度（例えば、約７５°Ｆ）の水で洗浄される。
【００２７】
上記のように、繊維劣化剤が付与されたパイル布帛の選択された領域は、機械的手段により除去され得る。そのような除去を引き起こすための機械的作用は、高速度で基材の全表面上に洗浄溶液を単純にスプレーすることにより上記洗浄工程の間に全体として開始または達成され得る。代わりに、劣化された部分が除去される機械的手段は単純なビーターでありえ、それは、劣化した繊維が除去されるべきである布帛の全表面にそのような作用を与える。除去のための好ましい手段は、Ｅ−Ｖａｃにより製造されるスプレー−バックシステムのような減圧システムであり、そこでは、水は、布帛上にスプレーされ、次いで、布帛から減圧により除去される。一般的に、要求される機械的作用の程度、および用いられる好ましい手段は、彫刻模様を付される領域における劣化の後の繊維の結果としての引っ張り強度に依存するであろう。劣化したパイルの機械的除去は、上記のような洗浄工程の間、または代わりに洗浄後であるが布帛の乾燥の前に実施され得る。
【００２８】
洗浄後、しかし乾燥前（そして好ましくは機械的除去後）、パイル布帛は、好ましくは、成分として、Ｉ族およびＩＩ族の金属の水酸化物、炭酸塩またはリン酸塩からなる群より選択される組成物を含む酸中和溶液で中和される。繊維劣化剤の作用を停止させるために、方法の中のこの工程は、（ａ）仕上げられたパイル布帛の製品寿命の間のパイル布帛の繊維の更なる劣化を防止し、（ｂ）残留量の繊維劣化剤の作用により、彫刻模様を付された領域にすぐに隣接する領域（すなわち、境界領域）における着色の損失を最小化することにおいて重要であることが見出されている。次いで、パイル布帛は、パイル布帛から繊維劣化組成物の成分を除去するために洗浄されうる。
【００２９】
繊維劣化剤は、選択的に処理された領域に隣接する領域において染料劣化を引き起こし得ることが知られている。この所望でない劣化に対処するために、繊維劣化剤により引き起こされる染料劣化の効果をなくす追加の染料付加が利用される。この染料付与は、希釈染料（すなわち、低濃度を有する染料）が基材全体上に均一に付与される「茶染色」プロセスと考えられ得る。繊維劣化組成物が付与された領域の繊維は、彫刻模様を付されていない領域の繊維が示すよりこの希釈染料についてより大きな親和性を示す。彫刻模様を付された領域の繊維の相対的な染色性が増加するので、彫刻模様効果の外観が強調され、特に距離を置いて見られたとき、彫刻模様をより視覚的に明らかにする。許容可能な染料には、模様染色プロセスにおいて用いられ得るもの、すなわち、酸性染料、酸性予備金属化染料、酸性粉砕染料、分散染料、直接染料、および繊維反応性染料が含まれる。説明の目的のために、希釈染料は第２染料と称される。というのは、多くの事例において、それは、基材に付与される２番目の染料であるからである。しかしながら、本明細書で上記のように、彫刻模様付与工程前の布帛は、一様の色相でかまたは模様状に１色以上で染色され得るか、または布帛は彫刻模様を付されて染色されないこともできる。
【００３０】
第２染料は、一様色相アプリケーター、オーバーフローアプリケーター、ケム−パッドまたはニップアプリケーター、フォームアプリケーター、ツィンマーによるクロモジェット（登録商標）印刷装置、米国特許第４，０８４，６１５号および米国特許第４，９８４，１６９号において記載される印刷装置、または当業者に公知のいずれか他の適切な染色または化学薬品アプリケーターによりパイル布帛に付与される。第２染料は、即席に固定されるように温かい状態で付与され得るかまたは、周囲温度で付与され、熱または蒸気で続く工程で固定され得る。定着では、約１２０°Ｆから約２５０°Ｆの温度が用いられ得る。しかしながら、約１８０°Ｆから約２１２°Ｆの温度を用いる大気圧蒸気条件が好ましい。蒸気加熱では、加熱は、少なくとも１分間、好ましくは約２から約５分間であるべきことが見出されている。代わりに、赤外線加熱が、約１２０°Ｆから約２００°Ｆの布帛表面温度を達成するのに必要な時間用いられ得る。
【００３１】
加熱後、それからパイル布帛は、第２染料の残留成分を除去するために洗浄される。この時点で、布帛中に存在し得る残留化学物質または繊維成分を機械的に除去することもまた望ましいであろう。
【００３２】
最終的に、彫刻模様を付された、印刷されたパイル布帛が従来技術により乾燥される。特に、布帛は、約２２０°Ｆから約３１０°Ｆの範囲、および好ましくは、約２３０°Ｆから約２６０°Ｆの範囲の温度で乾燥され得る。有効な乾燥時間は、約３から１５分の範囲に存在することが見出されている。限定されないが、蒸発または赤外線またはマイクロ波起源による乾燥を含む布帛を乾燥させるいずれか適切な手段が用いられ得る。
【００３３】
多数の製品が本発明の方法により製造されうる。製品は、床、壁、およびシーリングカバー、カーテンなど、家具、アパレルなどのために、そして実際のところパイル布帛が利用されるあらゆるところで用いられ得る。それらは、パイル布帛が配置されまたは適合し得るあらゆる表面を装飾する上で容易に適合可能である。多くの追加の用途が当業者の下にある。
【００３４】
以下の例は、単に例示目的のために提供され、いずれにしての本発明の主題を限定するものとして解釈されるべきではない。別段の指示のない限り、全ての部およびパーセンテージは重量による。
【００３５】
例１
この例において、本発明の方法が、１００％デュポンフィラメント，ステインマスター（登録商標）ナイロン６，６、タイプ８９６ＡＳ、セミダル、トリローバル、１７ｄｐｆで構成されるタフト織りカーペット上で実施された。カーペットは、１／８インチタフトゲージ、平方ヤードあたり４０．０オンスの重量およびナイロン６，６ヤーンが製織ポリプロピレン裏打ちにタフト織りされた構造を有していた。
【００３６】
カーペットはまず、カーペットの染色について印刷着色を高めるために、カチオニック・ポリマー・ソリューションでカーペットの乾燥重量に基づいて（本明細書で以後パーセント乾燥基準と称される）ほぼ７０％まで濡れさせられた。次いで、繊維劣化組成物が、カーペットのあらかじめ指定された領域にほぼ２５０％乾燥基準で付与された。次いで、いくつかの異なる色の通常の水性酸性染料溶液が、印刷されたカーペットを作るためにカーペットの残りの部分に付与された。繊維劣化組成物と酸性染料溶液の付与は、米国特許第４，０８４，６１５号および第４，９８４，１６９号において記載される装置によりなされた。
【００３７】
繊維劣化組成物は、（３０ｒｐｍでブルックフィールドＩＩビスコメーター、Ｎｏ．３スピンドルにより読まれたとき）ほぼ４５０センチポイズの粘度をもたらすのに十分な量のキサンタンガム、２重量パーセントの鉱油（ミリケン＆カンパニーの部門のミリケン・ケミカルから入手可能な「オルソルーブ」）、およびほぼ３８％の濃度のパラ−トルエンスルホン酸を有する繊維劣化剤で構成された。水性酸性染料溶液は、ほぼ４５０センチポイズの粘度をもたらすのに十分な量のキサンタンガムおよび異なる色相の着色および深さに依存して約０．５％から約３％の濃度で変化する酸性予備金属化染料からなるものであった。
【００３８】
次いで、カーペットを、繊維と彫刻模様を付与する液体との間の反応を活性化させ、染料を定着させるために８分間約２１２°Ｆで蒸気加熱した。次いでそれを周囲温度（約７５°Ｆ）で水で洗浄し、布帛上に存在するいずれの劣化繊維、化学物質および増粘剤を除去するために減圧した。いずれの反応していない繊維劣化剤も中和するために、それからカーペットを５０％水酸化ナトリウム溶液の添加により１０Ｓ．Ｕ．に制御されたｐＨの洗浄浴を走行させた。次いで、いずれの付加的な染色および中和用化学物質も除去するために、再びカーペットを洗浄し、減圧に掛けた。
【００３９】
オーバーフローアプリケーターにより、それから、水性酸染料溶液を３５０％乾燥基準でカーペット基材全体に適用した。水性酸染料溶液は、ほぼ４０センチポイズの粘度をもたらすのに十分な量のキサンタンガム、０．２重量％の濡れのための界面活性剤、０．５重量％の消泡剤、および０．０１重量％の酸性染料からなるものであった。カーペットを、染料を定着させるために３分間通常どおり蒸気加熱した。カーペットをオーバーフロー染色由来の増粘剤および過剰の染色化学物質を除去するためにもう１回洗浄し、減圧に掛け、２８０°Ｆで通常どおり乾燥した。
【００４０】
プロセスの間と後に、以下の観察がなされた。
【００４１】
（１）彫刻模様を付された領域においてパイル高さの減少が存在せず、または重量損失が蒸気加熱の前に観察された。
【００４２】
（２）彫刻模様を付された領域におけるパイル高さの約２０から３０パーセントの減少が蒸気加熱の後に観察された。それらの領域において、繊維の一体性が変化せず、しかし、繊維長は劇的に減少した。
【００４３】
（３）洗浄および中和工程の後、ほぼ７０パーセントのパイルがあらかじめ選択されている彫刻模様を付された領域において除去されていた。
【００４４】
（４）過剰な染色工程（ｏｖｅｒ−ｄｙｅｉｎｇ  ｓｔｅｐ）の前に、彫刻模様を付された領域は白く、彫刻模様を付された領域の回りの染料は、染料が分解したわずかな漂白効果を示した。
【００４５】
（５）過剰染色工程は、白色領域を染色し、漂白効果を覆い、距離をおいて見られたとき視覚的により目立つようにするテキスチャー効果を高めた。
【００４６】
例２
繊維劣化組成物とプリントペーストの付与の前に一様な色相のアプリケーター（カスターズにより製造されるフルード・ダイヤー）によりカーペットを染色したほかは例１を反復した。印刷された染料は弱くなり、より洗って色抜けしたように見え、彫刻模様を付された領域は、カーペットの残りの部分より明るく見えるようになった。
【００４７】
例３
カーペットをライン全体で染色せず、しかし代わりに乾燥し、巻回し、例２の一様な色相のアプリケーターで染料全部を付与するように染色範囲全体を獲得したほかは例１を反復した。結果は、例１と同じであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本明細書の教示に従って染色された布帛上の第１のパイル領域および第２のパイル領域の間の境界に沿っての２つの染料の位置および相対的濃度の模式的表現である。
【図２】  図２は、本明細書の教示にしたがって染色された布帛上の第１のパイル領域と第２のパイル領域の間の境界に沿っての単一の染料の位置および相対的濃度の模式的表現である。
【図３】  図３は、本明細書の教示にしたがって染色された布帛上の第１のパイル領域と第２のパイル領域との間の境界に沿っての３種の染料の位置および相対的濃度の模式的表現である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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