CN1520481A - 环绕纺织品纤维的纤维素外皮的生产方法和由其生产的纺织品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理合成、人造或天然纤维基质的方法，以便环绕基质的纤维产生永久粘附的碳水化合物外皮。这种处理得到一种复合基质，其显示出纤维芯最理想的特征，且具有碳水化合物外皮的最理想特征。也可视所需，在织造、针织、缝编或织造或非织造基质形成的其它方法之前，将该技术应用到单根的合成纤维或纱线上。

Description

环绕纺织品纤维的纤维素外皮的生产方法 和由其生产的纺织品

发明背景

近年来，特别地在服装中，消费者已减少使用合成织物和共混物，而采用提供最佳外观和舒适度的100％棉织物。但使用100％棉纱和织物也具有缺点，其中包括往往收缩和起皱。控制服装外衣的棉纱收缩和起皱的最通用方法是用甲醛基树脂交联棉纤维。但认为甲醛是有害的化学品和在加工过程中处理危险。由于甲醛是一种已知的致癌物，所以也认为与身体接触的织物是危险的。另外，甲醛基树脂当用于控制棉纱或棉纱共混织物的收缩和起皱时，会降低织物的耐磨性和强度性能，并使得它们更易于磨耗、磨损、形成破洞和折皱变形。尽管已发明了非甲醛树脂(如聚羧酸)，但它们不那么有效、更昂贵且同样易于损失织物强度。

在纺织厂中预洗织物控制收缩也不是令人满意的，因为它浪费能源和使新的衣服出现穿过的外观。已使用机械压缩控制棉织物的收缩。但因为操作损耗高，所以该方法昂贵，和由于压缩的衣服倾向于回到其压缩前的尺寸，因此不是永久的解决方法。此外，这些方法中的任何一个都没有解决棉纱的起皱倾向。由于这些原因，通过树脂处理棉纱是目前控制棉织物收缩和起皱的优选方法。

随着疏水的合成纺织纤维(如聚酯、聚丙烯酰胺、聚烯烃、聚丙烯酸酯和尼龙等)的出现，可获得连续的长丝，其比短纤维具有更大的强度和更耐用，且具有较少的起皱和收缩问题。可通过在超过合成纤维聚合物的热处理点的情况下使用纱线，来控制由这些纤维制造的织物的收缩。由合成纱线制造的产品具有优良的强度性能、尺寸稳定性和良好的耐洗色牢度、耐干洗色牢度和耐暴光色牢度。在二十世纪六十年代晚期和整个七十年代中，使用100％聚酯的针织物和机织物是非常流行的。最近，也已将连续的长丝聚酯纤维切割成短纤维，然后将其纺丝成100％的短纤维纱或与棉纱或其它天然纤维共混。但合成纱线和由这些纱线制造的织物具有许多不理想的性能，其中包括亮晶的合成外观、滑溜的人工触感、有限的湿气转移能力和静电荷聚积的倾向。另外，短纤维形式的聚酯纤维易于起球和连续长丝形式的聚酯纤维易于结块(picking)。

已进行了一些尝试生产仅仅结合棉纱和合成纤维二者正面性质的织物。这种尝试包括共混、皮/芯纱线纺丝和皮/芯纤维复合材料(接枝)。这些方法要求对纤维改性，且不可能在织物上满意地进行。

棉纱与合成纤维一起共混的常规方法不那么完全成功，因为聚酯和棉纱的机械与直接共混物倾向于起球、结块和收缩，和可能出现静电聚集，且可能穿着不舒适。近年来，消费者已拒绝使用聚酯和聚酯共混的织物，而倾赖于提供最佳外观和舒适度的100％棉织物。

多年来已制造了具有独特的天然纤维皮/合成纤维芯构型的纱线(美国专利4711079、5497608、5568719和5618479)。对均质纱和复合纱二者纺丝的公知方法是环锭纺纱，其产生高质量的强纱，且每锭具有低的资金投入。但环锭纺纱是相对慢的工艺，其每分钟产生仅仅约10-25米的纱线，这大大增加最终产品的成本。而且，不好控制天然纤维的键接；所得纱线在芯上具有不均匀的外皮纤维分布，所述芯包括不具有任何外皮含量的部分。另外，由于没有其它事先已知的方法可生产出环锭纺纱线的强度或触感，所以当对纱线强度与触感的需求证明其高成本是合理的时候，使用该方法。

通过接枝或共挤出生产皮/芯纤维复合材料的概念是解决这一问题的相对新的尝试(美国专利3824146、5009954、5272005、5387383)。在该方法中，合成的芯纤维通过纤维涂布模头，在此它接触粘稠的人造丝。通过使处理的纤维通过硫酸浴进行人造丝涂布。所得复合纤维具有芯纤维的机械性能和人造丝的表面性能。典型地，人造丝的表面不良地与包芯粘着，特别地若后者具有光滑的表面。已提出许多粘着促进剂，其不同程度地获得了成功，但酸固化所要求的长反应时间使得该方法昂贵且缓慢。

因此，在本领域中需要生产织物，其具有棉纱和合成纤维二者的正面性质，同时消除它们各自的负面性质。进一步希望该方法也是快速、经济的，且对目前的纺织品制造做法如磨绒、织造和染色是显而易见的。

发明概述

本发明涉及处理由合成纤维制造的织物、衣服、织造物或非织造物(此处包括在术语“基质”或“纤维基质”内)或单根的合成纤维或纱线的方法，以环绕基质的各合成纤维产生永久粘附的碳水化合物外皮。碳水化合物具有棉纱(其是一类碳水化合物)所需的性能。这种处理得到一种基质，其显示出合成芯的最理想特征，且同时具有天然碳水化合物外皮的最理想特征。例如，它将显示出合成芯纤维的机械性能和类似棉纱的表面性能。也可能视所需，在织造、针织、缝编或织造或非织造基质形成的其它方法之前，将这一技术应用到单根的合成纤维或纱线上。

更特别地，在本发明的方法中，含有合成纤维的制品或基质与水溶液接触，所述水溶液含有水溶性碳水化合物聚合物或单体。然后使用合适的交联剂，使碳水化合物单体/聚合物彼此交联，形成耐用的碳水化合物外皮或包绕合成纤维的包封层。所得处理基质拥有类似于棉纱的触感性能和显示出亲水性，甚至在反复水洗之后。相反，由未处理的合成纤维组成的基质一般是疏水的。与现有技术的那些相比，该方法的一个优点是通过进行浸轧/干燥/固化工艺，将它直接应用到染色和整理过的合成纤维上的能力。此外，该方法是经济的，且用目前使用的纺织整理设备可容易地实现。

本发明进一步涉及处理由天然纤维制造的织物、衣服、织造物或非织造物(“基质”或“纤维基质”)或单根的天然纤维或纱线的方法，以环绕基质的纤维产生永久粘附的碳水化合物外皮或包封层。这赋予类似棉表面的理想性能，同时保留天然纤维芯的一些功能性性能。

根据本发明，可将其它组分掺入到包封层内，以赋予合成或天然纤维或织物耐用性。按照这一方式，碳水化合物层充当粘合剂，不仅包封基质纤维，而且包封掺入到外层的化合物。

发明详述

此处和所附的权利要求中使用的“一个(种)”是指“一个(种)或更多个(种)”。

皮层的涂敷

在本发明的优选实施方案中，将以织物形式存在的合成、人造或天然芯材料经过含水溶性碳水化合物和交联剂以及视需要的合适交联剂催化剂的水溶液的染浴。该染浴在此处被称为“碳水化合物聚合物的外皮配方”或“外皮配方”。浸轧织物，除去过量浴液，加热至干燥，然后在足以引起交联剂与碳水化合物之间反应的温度下固化。在这些化合物之间形成交联，从而在芯表面上形成碳水化合物薄膜。该层在此处被称为“碳水化合物包封层”、“碳水化合物外皮”、“外皮层”或“外皮”。也可将这同一通用方法应用到单根的纤维、丝带和成型材料上。通过喷涂、发泡或本领域已知的任何其它方式，使基质与处理溶液接触，实现该应用。

水溶性碳水化合物聚合物的非限制性实例包括化学改性的棉纱、葡聚糖、二乙基氨乙基葡聚糖、硫酸葡聚糖、淀粉、甲壳素、壳聚糖、羧甲基纤维素(游离酸或盐)、二乙基氨乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、4-硫酸软骨素、瓜拉那(瓜耳胶)、羟丙基瓜耳胶、魔芋、刺槐豆胶、黄原胶、藻酸(游离酸或盐)、角叉菜聚糖和丙烯腈接枝的淀粉。

能结合到两种或更多种亲核成分(如羟基、胺、硫醇等)上的任何化合物可用作交联剂，以将碳水化合物外皮上的羟基连接到芯纤维周围和/或其上。本领域的技术人员熟知可使用许多可能的交联化学物质，其中包括聚羧酸、氨基塑料(N-羟甲基)、异氰酸酯、表氯醇和可交联的硅氧烷聚合物。目前优选的交联剂是聚羧酸和N-羟甲基化合物。聚羧酸交联剂包括丁烷四甲酸、聚马来酸、聚丙烯酸、柠檬酸等。与聚羧酸一起使用的催化剂是本领域公知的，和它包括次磷酸钠。若聚羧酸的分子量大(例如MW＞10K的聚羧酸)，则不需催化剂。N-羟甲基交联剂包括在永久熨烫整理中使用的那些，如二羟甲基二羟基亚乙基脲(DMDHEU)、三嗪酮、乌龙、二羟甲基甲基氨基甲酸酯、三羟甲基三嗪、二羟甲基亚乙基脲和二羟甲基脲以及掺入氨基塑料单体如N-羟甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺的聚合物。在路易斯酸催化剂如氯化镁或铝盐存在下，这些氨基塑料物质与亲核基团反应。

本发明进一步涉及用本发明的亲水织物整理剂处理的合成纱线、纤维、织物、成品或其它纺织品(此处包括在术语“纺织品”、“纤维基质”和“基质”下)。与常规的合成和一些人造的纺织品相比，这些纺织品或纤维基质显示出改进的吸湿性和透湿性。另外，可通过处理改进纤维的其它性能，如纤维光泽、织物触感或“手感”、静电消散能力和纤维-纤维摩擦噪音特征。

本发明进一步涉及处理天然或人造基质，如羊毛和其它角蛋白纤维、亚麻、人造丝等的方法。涂敷碳水化合物外皮赋予类似棉表面的理想性能，同时保留天然芯纤维的一些功能性能。例如，羊毛织物具有有利的性能，如当湿的时候具有热保留性，良好的干燥性能，弹性，伸长性，悬垂性和抗皱性。但羊毛对部分人群来说是外源(allogenic)的，当洗涤时会收缩和毡缩，和当贴着皮肤穿着时具有搔痒感。利用本发明的纤维素外层，可使羊毛防缩、非-外源、美学上令人愉悦和舒适，同时保留其有利性能。

在一个实施方案中，该方法包括使角蛋白纤维与整理剂接触，其中整理剂包括聚电解质碳水化合物聚合物的组合。因此，用带正电荷的多糖，如含有胺的壳聚糖涂布羊毛纤维、纺织品或纤维基质，然后用带负电荷的多糖，如含有羧基的藻酸涂布。带相反电荷的聚合物在羊毛纤维上形成复合的外皮，使它们不那么过敏。所形成的复合物不溶于商业干洗中常用的有机溶剂，如四氯乙烯，从而使得涂层永久。

通过碳水化合物外皮或包封层赋予的性能不会干扰织物的宏观性能；也就是说，外皮没有显著增加纤维的直径，和它不会用大块的外皮材料填充纤维之间的空间或堵塞织物。另外，处理过的织物触感象棉纱，而不象聚酯，且显示出改进的吸湿性。

可以按照许多方式使用本发明制备的合成与天然纺织品，其中包括但不限于衣服、室内装潢和其它家具、医院和其它医疗应用、汽车领域等；和工业应用，例如Adanue S.，在Wellington Sears Handbookof Industrial Textiles，8-11页(Technomic PublishingCo.，Lancaster，PA，1995)中所列出的。

通过后处理加工衣服形式的由100％棉纱制造的衣服，来改进“寿命”或对消费者的美学吸引力。通过加工可赋予衣服形式的纺织制品一些性能，其中包括柔软的手感、收缩控制、耐久的熨烫和非凡与独特的外观，这取决于所使用的工艺。例如，粗斜纹棉布常在销售之前进行湿加工整理，以改进柔软度和收缩控制，和常在最终漂洗中使用柔软剂。可使用熔岩石、浮石、漂白剂和/或纤维素酶促进磨耗并赋予衣服耐磨的外表。这些和类似的后处理方法可应用到本发明中，以改进最终衣服的美学吸引力。包封合成、人造或天然纤维的碳水化合物外皮使得在棉纱上使用的许多相同的后处理加工技术可能应用到本发明处理过的合成、人造或天然织物上。

在皮层内掺入辅助组分

根据本发明，将碳水化合物包封层涂敷到织物上提供了用辅助组分同时整理织物的机会，而所述辅助组分本身不具有耐久地粘接到织物上的固有能力。按照这一方式，碳水化合物外皮充当粘合剂，赋予与外皮整理剂共涂敷的非主要的辅助组分耐久性。或者，辅助组分可对碳水化合物整理剂具有亲和性，和可在涂敷碳水化合物包封层之后在加工过程中涂敷该辅助组分。在另一方法中，基础织物被赋予许多性能，而在没有使用包封层的情况下不可能实现所述性能。

这种辅助组分的一些实例包括红外吸收化合物，可将其永久地掺入到织物上，使从夜视觉设备中的检测最小。红外吸收材料的实例是碳黑、甲壳素树脂，或一般地吸收波长为1000到1200nm电磁辐射的化合物。用含红外吸收材料的包封层处理的织物出现红外吸收能力以及属于包封层的其它有益性能，这种织物在军事应用中可能特别有益。

类似地，可掺入紫外光屏蔽的化合物，以保护衣服的穿着者或织物材料本身免遭紫外线。可在外层内掺入着色的颜料或染料，使织物染色。可在外皮内埋入磁性胶体，以提供织物数据储存能力。也可掺入生物活性试剂(如驱虫剂、抗菌剂和药物)以及阻燃化学品和抗静电剂。根据本发明，也可使用气味吸收化合物和中和剂(例如活性炭或环糊精)或例如通过使用可水解的连接剂，希望以长期方式释放的材料。

在一个实施方案中，将胶体(通常描述为具有10至500纳米平均直径的粒子)掺入到包封的外皮配方内并粘合到处理过的织物上。胶体粒子太小，以致于用常规的显微镜观察不到，结果单个的粒子在织物上将不会引人注意。但一些金属胶体如金和银由于其吸光性(因此着色)，所以是特别令人感兴趣的。金属胶体吸收最大吸收波长处的光，而最大吸收波长与金属的类型和粒度有关。在涉及生物和毒理分析的发明中，它们具有广泛的用途。

授予Hunter等的美国专利5851777披露了使用粘合到配体上的胶体粒子，而所述胶体粒子特定地连接一些生物或毒理部分。特别地要求保护着色的金属胶体作为该发明的一个方面。当将特定的生物或毒理部分加入到含配体结合的金属胶体粒子的溶液中时，与该部分的配位导致粒子聚集和最大吸收波长(即溶液颜色)的漂移。Hunter等也披露了许多有关的专利，其中使用配体结合的胶体粒子。这些发明的一个重要方面是通过中间聚合物将配体结合到粒子表面上的能力。中间聚合物或者是物理地夹杂(部分地)在粒子内或者耐久地吸收到粒子表面上。必须的中间聚合物含有能使它结合到配体上的反应性基团。USP5851777中披露的内容以及其中引证的那些在此引入参考。

授予Todd的美国专利6136044披露了使用金属胶体，以使基质如纤维、纱线和纺织品着色。将待着色的基质首先放置在含有还原剂的染浴中，所述还原剂优选对基质具有一定亲和性的试剂。在使还原剂吸附充足的时间之后，从染浴中取出基质，非必需地进行干燥，然后放置在含溶解的金属盐的第二染浴中，所述金属盐相应于感兴趣的金属胶体。吸附的还原剂使盐还原成胶体，并充当用于粒子生长的成核位置。将所得粒子吸附到基质上或非必需地与基质缠绕。从而用与在基质上的金属类型、粒度和金属量的参数相适应的色泽，使基质着色。由于可控制这些参数中的每一个，所以可得到各种色泽。基质的所得颜色既耐洗又耐光。该方法不要求使用聚合物粘合剂或其它试剂来提供染色牢度。

已证明一些金属胶体悬浮液，特别是银和铜，和更特别是银对广谱细菌物种具有抗菌活性。The Merck Index(第10版)认为银“已用于纯化饮用水，因为它对细菌和较低级生命形式的毒性”。

在本发明这一方面的一个实施方案中，将金属胶体掺入到外皮配方内以使用该配方处理的纤维基质着色。在本发明这一方面的另一实施方案中，将具有抗菌活性的金属胶体、优选银和铜、最优选银掺入到外皮配方内。用该配方处理的纤维基质具有抗菌活性。在本发明这一方面的又一实施方案中，将金属胶体掺入到外皮配方内，其用量足以促进处理过的基质表面上的导电率，而未处理过的基质几乎不具有或不具有导电性。从而处理过的基质具有抗静电性。

可通过各种方法将金属胶体掺入到外皮配方内。在一个方法中，制备金属胶体，然后将其加入到外皮配方内。可通过本领域已知的化学、电化学或辐射方法还原金属盐来制备金属胶体。例如，可用硼氢化钠(化学)、电势(电化学)或用可见光(辐射)，将银盐还原成金属银。可在金属胶体配方内使用所谓的“钝化剂”；这些试剂可充当粒子生长的成核剂，和也可涂布粒子表面，使粒子的聚集最小。常见的钝化剂包括牛血清清蛋白、酪蛋白和牛奶蛋白(例如牛奶粉)。钝化剂优选含有与外皮配方中组分反应的官能团。更优选地，钝化剂被物理地夹杂在胶体粒子内，以促进皮层内胶体粒子的截留。

也可直接在外皮配方溶液内或与一种或更多种组分一起制备金属胶体。将感兴趣的胶体的可溶金属盐与介于一种至所有的外皮配方组分混合，然后暴露于还原条件，引发胶体形成。该方法提供的潜在优势在于：介于一种至所有的外皮配方组分的粘稠溶液可防止邻近的胶体粒子聚集。此外，外皮配方中的一种或更多种组分可充当胶体粒子的钝化剂。

着色剂的掺入

在另一实施方案中，可使用作为粘合剂的本发明，将着色剂固定到纤维上。在此处和在所附的权利要求中使用的术语“着色剂”是指颜料(水不溶性)或者染料(水溶性)。

尽管碳水化合物包封整理剂的主要目的之一是使合成纤维得到“天然纤维”(例如棉纱)的触感，但处理过的纤维具有完全不同于棉纤维的化学和物理性质。存在至少三个重要的差别：

第一，构成整理剂的材料可能仅仅在化学上类似于但不同于棉纤维。化学差别对各种染料的效率具有重要的影响。

第二，皮层高度交联，因此紧密地缠绕母体纤维。皮层不可能具有显著的溶胀于水的能力，若它确实如此，则它将不耐水洗。常规的染色在很大程度上依赖于纤维的溶胀，使得染料吸收到纤维内；这使牢度和色泽深度均最大。利用依赖于纤维溶胀的常规技术，使外皮包绕的织物染色可能无效。

第三，相对纤维的厚度，皮层非常薄。在芯纤维没有伴随染色的情况下，在整个外皮中最佳均匀的染色对全部纤维仅仅产生环染作用；许多芯纤维对仅仅有限类的染料具有亲和性，所以当用对芯纤维没有亲和性的染料使皮层染色时，一般可观察到环染作用。

可选择着色剂，以匹配芯纤维的颜色，得到较深的色泽，或者可选择着色剂作为不同的色泽，得到“双色调”效应。最可能地，尽管不是必须地，可选择着色剂作为在较浅着色的芯纤维顶部上的暗色泽。结果将是“环”染的织物。例如对于粗斜纹棉布，在使用还原染料和靛蓝的情况下，这种环染作用对100％的棉纤维来说是常见的。在合成纤维上不容易进行这类染色，但通过此处所述的本发明可促进这类染色。在本发明的一个实施方案中，颜料分散在包封的外皮内或与包封的外皮共涂敷。“双色调”发明的另一实施方案将在纺织品的加工过程中具有独立的染色步骤。用碳水化合物外层处理芯纤维(染色或未染色的)，随后用“棉”染料使织物染色。将选择染料，使之反应或粘着到外表面，而不是内芯上，或反之亦然。例如，可用对聚酯特异的染料选择地染色用碳水化合物外皮处理的聚酯纤维，用于内芯的着色(或对于白色不进行染色)和对碳水化合物特异的染料使外层染色。一些常见的外层用染料包括：a)物理吸收的染料(直接染料)；b)将被机械保留的染料(还原染料和硫化染料)；或c)将化学反应到碳水化合物表面上的染料(活性染料)。这一技术提供制造多种效果和颜色的方式。借助本发明，霜花(在较暗上部的较浅颜色)、双色调(两种不同的颜色)和“磨损的”(可选择地磨耗或水解外层，得到磨破的外观)效果都是可能的。

着色方法

此处所使用的术语“一步法”和“多步法”是指加工织物或纤维基质，使之具有着色的皮层所要求的步骤数目。“一步”法在涉及基质之前，可要求数步，但着色剂和外皮将同时涂覆到织物上。在多步法中，在独立的步骤中涂覆着色剂和外皮。

一步法：最容易的方法是在整理剂施加到织物上之前，将着色剂掺入到基础碳水化合物的外皮配方内。然后根据常规的方法如浸渍、喷涂或浸轧，施加着色的配方，其中优选后一方法。通过诸如物理缠绕或包封、静电配位或化学键合到外皮材料上的方式，将着色剂保留在外皮内。除了加工简单之外，该方法可提供的另一优点是可实现色泽的深度。皮层比它包封的织物纤维的厚度最多小10倍，和可能甚至更小。在整个皮层中均匀分布着色剂使施用的着色剂量最大。均匀分布也有助于确保着色剂的“色牢度”或不容易通过洗涤或其它磨损条件而除去。潜在的缺点可能包括在整理过程中缺少设备和/或在纺织厂内难以施加着色剂，在浸轧工艺中难以实现均匀的涂敷和色泽深度，以及着色的外皮整理剂的清洁和弃置问题。

多步法：在该方法中，将着色剂施加到事先用基础碳水化合物外皮配方整理的织物上。施加的配方可非必需地包括对着色剂具有特定亲和力的组分。或者整理过的织物在暴露于着色剂之前，可用对皮层和着色剂二者均具有亲和力的组分进行处理。这一方法的潜在优点是使用不可能混合到外皮配方内的着色剂，而没有改变外皮的稳定性或耐久性。与一步法相比，另一优点是可获得显著的美学效果。缺点包括局限于有效的着色剂的类型以及着色剂可能的表面聚集，同时伴随差的色泽深度、耐摩擦牢度和染色牢度的颜色问题。皮层紧密交联，可防止着色剂渗透皮层到任何显著的深度。

以下是用已知的染料着色的方法的一些具体说明。以上所述的一种或两种方法可应用到这些方法中。

媒染剂固定：一些称为媒染剂的金属物质与化学反应性基团如羧酸酯和酚官能度形成强键；所得媒染剂络合物在水中不会离解且常是水不溶的。由于在许多类染料上发现有媒染剂-反应性化学基团，所以媒染剂络合提供一种在物质之上或之内固定不溶性染料的方式，特别当该物质也与媒染剂金属络合时。媒染剂金属包括铬、钴、镍、铝和锆。

在一步实施方案中，将媒染剂和媒染剂-反应性染料混合到基础碳水化合物外皮配方内。以有助于所得着色配方的所需性能的用量、顺序和方式，将媒染剂和媒染剂-反应性染料混合到该配方内。优选地，所得配方是稳定的，例如媒染剂络合物不会析出。通过媒染剂配位到基础外皮配方的水溶性聚合物上的反应性基团上，来促进稳定性。但若基础外皮配方足够地粘稠，则媒染剂络合物可充分地悬浮在配方内，且可不要求水溶性。以任何所需的用量，最多使基础外皮配方内的聚集产生不稳定性的含量加入媒染剂。视需要加入染料，其用量最多为可完全利用加入量媒染剂的结合能力。然后将着色的外皮配方涂敷到纤维基质上，和固化处理过的基质，从而原地固定皮层。通过媒染剂络合以及通过物理包封，染料被耐久地结合在皮层内。

在多步实施方案中，以有助于所得媒染剂-改性的配方的所需性能的用量和方式，将媒染剂混合到基础碳水化合物外皮配方内。媒染剂优选与外皮材料形成键，但在任何情况下，所得配方是稳定的，例如媒染剂络合物不会析出。通过媒染剂配位到基础外皮配方的水溶性聚合物上的反应性基团上，来促进稳定性。但若基础外皮配方足够地粘稠，则媒染剂络合物可充分地悬浮在配方内，且可不要求水溶性。以任何所需的用量，最多使基础外皮配方内的聚集产生不稳定性的含量加入媒染剂。然后将媒染剂-改性的配方涂敷到基质上，和固化处理过的基质，从而原地固定皮层。接着通过本领域技术人员已知的技术，将外皮包绕的纤维基质暴露于媒染剂-反应性染料中。在一个优选方法中，在有助于染料上的反应性基团与结合到外皮内的媒染剂金属络合的温度和时间段下，将纤维基质暴露于含有染料的溶液中。然后干燥染色过的纤维基质。通过媒染剂络合，染料被耐久地粘合到皮层上，但认为由于外皮内的紧密交联导致染料仅仅粘合在皮层的外层上。

在另一多步实施方案中，将外皮包绕的基质暴露于媒染剂-金属溶液。媒染剂金属通过与外皮材料中暴露的反应性基团络合而尽染到基质上。然后从溶液中取出媒染剂处理的纤维基质，非必需地干燥，然后暴露于含媒染剂反应性染料的溶液中。染料通过与外皮表面上的媒染剂络合而尽染到皮层上。

这种染色方法的其它实施方案是可容易理解的，虽然没有述及，但所有这种方法认为在本发明的范围内。

颜料、还原染料和硫化染料：还原和硫化染料是介于染料与颜料之间的杂化物，它们被典型地用于染色棉纱和其它纤维素基纤维。在它们的化学还原(“隐色”)形式下，它们是水溶性染料；但当被氧化时，它们变为不溶性颜料。在常规的纤维染色中，将纤维暴露于还原形式的染料中，所述还原形式有助于染料渗透到纤维内。接着将纤维暴露于氧化条件，而氧化条件引发吸附在纤维内的不溶颗粒的形成。这种杂化行为提供许多方法，其中，这些染料在外皮配方内可用作着色剂。

在一步法中，将颜料或氧化的还原或硫化染料分散在碳水化合物外皮配方内。非必需地包括表面活性剂以辅助分散。粘稠的基础外皮配方通过减慢沉降速率，也有助于辅助分散体的寿命。可以以固体粉末形式或以含水分散体形式加入着色剂。在这两种情况下，特别地对于后者，希望加入着色剂不会将外皮配方稀释到外皮损失耐久性或当涂敷到基质上时不能有效提供其性能的程度。颜料的含水分散体能以商标“HiFast^TM”获自BASF。然后将着色的外皮配方涂敷到基质上并原地固化。着色剂分散在整个皮层中并通过物理包封原地保留。

在另一一步法中，将隐色的还原或硫化染料溶液加入到外皮配方中，然后氧化组合的配方，在外皮配方内形成着色剂的分散体。非必需地，可能需要调节着色的外皮配方的pH在基础外皮配方所要求的规定值内。该方法提供在氧化颗粒内外皮聚合物材料的部分包封。如上所述，粘稠的基础外皮配方通过减慢颗粒的沉降速率，有助于辅助分散体的寿命。然后将所得分散体涂敷到纤维基质上，接着固化纤维基质，以固定皮层。包封的着色剂通过物理缠绕牢固地得以保留。

在另一一步法中，将一种或更多种外皮材料组分加入到隐色、还原或硫化的染料溶液中。组分的加入量优选等同于基础外皮配方内它们的重量百分数。组分的加入量更优选显著增加溶液的粘度。然后氧化隐色染料，形成颗粒的分散体，优选部分包封外皮材料组分。视需要，加入基础外皮配方的其余组分，和调节pH到交联所要求的规定值。然后将着色的配方涂敷到基质上，和固化基质，以固定皮层。包封的着色剂通过物理缠绕牢固地得以保留。

这种染色方法的其它实施方案是可容易理解的，虽然没有述及，但所有这种方法认为在本发明的范围内。

改性的活性染色：可商购的活性染料典型地被用于染色棉和纤维素衍生的纤维。它们含有在高度碱性的pH和升高的温度下可与亲核位置反应的官能团。它们具有非常好的色牢度，因为染料被共价结合到纤维上。在本发明中，外皮材料可不包括合适的反应性位置，或可不在高度碱性的pH下涂敷，其中任何一种情况会防止与商业活性染料的反应。使用活性染料的另一挑战是活性位置的水解；水解与纤维素羟基竞争染料的反应性，并导致无效的染料应用。

可使用各种方法战胜上述困难。在一种方法中，首先通过与双官能团试剂反应改性染料；该试剂的一个官能团与染料反应，其它官能团结合到外皮材料上。在一步法中，然后，将改性的染料加入到基础碳水化合物外皮配方内，接着，可将所述配方涂敷到纤维基质上。在另一方法中，将双官能团试剂加入到基础外皮配方中。双官能团试剂具有优先与活性染料反应的一个官能团，其它官能团结合到外皮材料上。将改性的外皮配方涂敷到基质上，并固化以固定皮层和结合该试剂。在多步法中，然后用活性染料染色处理过的基质，其中活性染料优先与该试剂的其余官能团反应。在再一方法中，外皮配方掺入一种双官能团试剂，和用第二种双官能团试剂改性活性染料。这两种试剂各自含有至少一种官能团，它优先与其它试剂上的官能团反应。在这种情况下可考虑一步或多步涂敷。Lewis和Vigo(Lewis，D.M.，Lei，X；AATCC International Conference and Exhibition Book of Papers，Oct4-7，1992，259-265页；Vigo，T.L.，Blanchard，E.J.；AATCC InternationalConference and Exhibition Book of Papers，1996，203-208页；Vigo，T.L.，Blanchard，E.J.；Textile Chemist and Colorist，vol 19，No.6(1987)；USP4678473)提出了类似的想法，但在这些情况中，是纤维素纤维被改性，而不是皮层。

优先与活性染料反应的官能团的实例包括胺和硫醇，与水相比，这些基团是亲核性好得多的物质，和可消除无用的水解。更优选胺。可与碳水化合物皮层中的组分反应的官能团的实例包括但不限于羟基、胺、硫醇、酰氨基-甲醛缩合物、5-和6-元环的环状酸酐、能形成5-和6-元环的环状酸酐的二羧酸酯，和封端的异氰酸酯。双官能团试剂的非限制性实例包括乙二胺、乙醇胺和天冬氨酸。

也已发现，将带有羧酸官能度或1，2-二羟基醌结构的染料混合到外皮配方内可提供着色剂配方，其赋予用该配方处理的纤维基质耐洗和耐摩擦的颜色。不含这些官能团的染料是不耐洗和不耐磨擦的。具有羧酸基团的染料的实例包括甲基红、媒染黄12和媒染橙1。具有1，2-二羟基醌结构的染料的实例包括茜素和红紫素。在不受理论束缚的情况下，认为羧酸基团与外皮材料的亲电部分反应，和1，2-二羟基醌中的羟基与外皮材料的亲电部分反应。优选的亲核部分是羟基，优选的亲电部分是羧酸基团。染料通过共价键保留在外皮内，所以染料根据“活性”染料的分类而起作用。

这种染色方法的其它实施方案是可容易理解的，虽然没有述及，但所有这种方法认为在本发明的范围内。

实施例

实验测量：

润湿时间：所有润湿时间是六次测量的平均。给出的所有时间是放置在样品上的一滴蒸馏水被完全吸收所需的时间。记录大于120秒的所有时间且平均为120秒。在测量过程中，抬高所有的样品，以便样品的上表面或下表面均不接触固体表面。

加重(add-on)百分数：通过酸蒸煮之前和之后的重量差别，测量洗涤之后织物的加重百分数。在下述步骤中使用4英寸×4英寸的样品：

1.在已知重量的铝锅上干燥样品。为了干燥，将样品保持在100-110℃下1小时。在干燥器中冷却样品10分钟。然后称重含样品的各锅。

2.将样品放置在200g70wt％的硫酸溶液中45分钟。在摇动的恒温箱中，在70℃下保存样品。

3.用250-300ml温热的自来水漂洗样品2次，和用室温下的蒸馏水漂洗2次。

4.干燥样品和如步骤1称重。

“加重百分数”是步骤1与4测量的重量之差除以步骤1的干燥布料重量再乘以100。从所有样品中减去未处理的对照纤维素的百分数，标准化未处理的对照物。对于各处理，测量2个样品，和各次测量取平均，得到纤维素的最终百分数。

实施例1

A.配方：

制造下述含水溶液；7wt％超低粘度的羧甲基纤维素钠盐(取代度0.7，Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI)、25wt％Freerez NFR(BFGoodrich，Charlotte，NC)、5wt％ Freecat 9(BFGoodrich)和0.5wt％ Ethox DA-9(Ethox Chemicals，Greenville，SC)。最终pH为3.47。

B涂敷：

将砂磨过的tan Burlington Industries的(Greensboro，NC)2606型号聚酯浸渍在上述溶液中，并浸轧成93％的吸液率，在250°F下干燥5分钟，并在390°F下固化30秒。然后如上所述测试处理过的样品。

C结果：

润湿时间：1HL：2.8秒

          10HL：12.0秒

          20HL：20.7秒

加重wt％：1HL：5.5％

          20HL：4.7％

实施例2

A.配方：

使用7wt％超低粘度的羧甲基纤维素钠盐(取代度0.7，AldrichChemical Co.)、6wt％BTCA(1，2，3，4-丁烷四甲酸，Aldrich ChemicalCo.)、4wt％一水合次磷酸钠(Atlas Chemical，Inc.，San Diego，CA)和0.5wt％Ethox DA-9(Ethox Chemicals)制备含水溶液。最终pH为3.30。

B涂敷：

将砂磨过的tan Burlington Industries的2606型号聚酯浸渍在上述溶液中，并浸轧成85％的吸液率，在250°F下干燥5分钟，并在390°F下固化30秒。然后如上所述测试处理过的样品。

C结果：

润湿时间：1HL：3.7秒

          10HL：6.0秒

          20HL：5.3秒

加重wt％：1HL：7.6％

          20HL：4.8％

实施例3

A.配方：

使用7wt％超低粘度的羧甲基纤维素钠盐(取代度0.7，AldrichChemical Co.)、4wt％75,000MW的聚(丙烯酸)(Aldrich ChemicalCo.)和0.5wt％Ethox DA-9(Ethox Chemicals)制备含水溶液。最终pH为3.31。

B涂敷：

将砂磨过的navy Burlington Industries的2606型号聚酯浸渍在上述溶液中，并浸轧成85％的吸液率，在250°F下干燥5分钟，并在390°F下固化30秒。然后如上所述测试处理过的样品。

C结果：

润湿时间：1HL：0.5秒

          5HL：0秒

          10HL：0秒

          15HL：0.8秒

          20HL：1.5秒

实施例4

A.配方：

使用7wt％超低粘度的羧甲基纤维素钠盐(取代度0.7，AldrichChemical Co.)、4wt％75,000MW的聚(丙烯酸)(Aldrich ChemicalCo.)和0.5wt％Ethox DA-9(Ethox Chemicals)制备含水溶液。最终pH为4.51和粘度为556cP。

B涂敷：

将砂磨过的navy Burlington Industries的2606型号聚酯浸渍在上述溶液中，并浸轧成69％的吸液率，在250°F下干燥5分钟，并在390°F下固化30秒。然后如上所述测试处理过的样品。

C结果：

润湿时间：1HL：4.0秒

          5HL：5.3秒

          10HL：6.0秒

          15HL：6.0秒

          20HL：6.3秒

实施例5

使用4wt％超低粘度的羧甲基纤维素钠盐(取代度0.7，AldrichChemical Co.)、5wt％聚(丙烯酸)(MW＝100,000-125,000；AldrichChemical Co.)、0.1wt％ WetAid NRW润湿剂(BFGoodrich，Chalotte，NC)和0.05wt％ Kathon CG-ICP防腐剂(Rohmand Haas，La Porte，TX)制备含水溶液。最终pH为3.8。

实施例6

使用4wt％羧甲基纤维素(Aqualon7L2；Aqualon，HerculesChemical Co.的子公司)、5wt％聚(丙烯酸)(MW＝100,000-125,000；Polacryl)、0.1wt％ WetAid NRW润湿剂(BFGoodrich，Chalotte，NC)和0.05wt％Kathon CG-ICP防腐剂(Rohmand Haas，La Porte，TX)制备含水溶液。最终pH为3.8。

基于wt/wt，将该配方单独地与四种不同的颜料以99％溶液和1％颜料的比例混合。通过均化，彻底混合配方，同时将颜料加入到溶液中。所使用的四种颜料是HiFast Golden Yellow，HiFast Red和SBlack(BASF，Charlotte，NC)和靛蓝糊42％液体(Buffalo ColorCorp.，Parsippany，NJ)。然后将着色的配方浸轧到12″×15″砂磨过的、织造、未染色的微纤维聚酯样布(获自Burlington Industries，2606型号)上。作为比较，将不含着色剂的溶液也浸轧到样布上。在190°F下干燥样布5分钟，然后在322至335°F的织物温度下固化30秒。样布分别为黄、红、炭灰、蓝和白的中等色泽。将各样布切割成6块试样，根据AATCC方法143(正常/棉纱坚固性)，将其水洗0、1、5、10、20或30次。各样品上颜色的肉眼评价表明，在第一次水洗之后，有轻微的色泽变化或变浅，和在一至五次水洗之间可能有非常微弱的色泽变化。在五次家庭洗涤之后，各次水洗间的色泽看起来保持不变。着色样品的手感与不含着色剂的样品的手感相同。这表明皮层是有效的颜料用粘合剂。

实施例7

用实施例6的含水溶液处理织造的、砂磨过的微纤维聚酯，然后干燥并在350°F的织物温度下固化30秒。接着将处理过的聚酯放置在喷射染色机内的用乙酸调节到pH为5.5的100°F的染浴中。10分钟之后，在该染浴中加入3％owf的Sandene 8425(聚亚乙基胺染料固色剂，Clariant Corp.)，然后在15分钟内将其加热到160°F。加入足够的碳酸钠，在50分钟内升高pH到9.5，然后在该温度下再保持染浴15分钟。然后冷却染浴到100°F，和用冷水漂洗基质10分钟。

然后将染浴加热到100°F，并加入下述组分：硫酸钠和SedgebufN(1g/l，Omnova Chemical)、Sedgekil 832(1ml/L，获自OmnovaChemical的消泡剂)和Solophenyl Navy BLE 250％(CibaSC)。测量盐的浓度与pH；pH应当为5.5-6.0。以6°/分钟的速度将染浴加热到180°F，然后以2°/分钟的速度直线上升到250°F。在该温度下保持染浴30分钟，然后冷却到140°F。滴下染浴，并在100°F下用水再填充；5分钟后，再次滴下染浴并在100°F下再填充。将硫酸钠(7.5％owf)、乙酸(0.3％owf)和Burcofix 195(4wt％owf，Burlington Chemical Company)加入到该染浴中。然后以2°/分钟的速度将染浴加热到140°F，接着在该温度下保持15分钟，之后取出织物并干燥。所得织物具有深藏青色的色泽。没有Sandene 8425涂敷工艺情况下，对比基质的基质染色处理产生仅仅浅蓝色的织物，也就是说被染色的织物不耐洗。

也可采用上述步骤将下述直接染料施加到聚酯上，但用BurcoRubine BL 200％(Burlington Chemical)、Optisol Green BL、IndosolYellow SF-2RL、Pyrazol Orange LUF、Lumicrease Grey 3LBN 200、Optisol Royal Blue 3RL、Pyrazol Turq FBL 400％(所有均获自Clariant Corp.)和Intrasil Black XTR(Yorkshire)替代SolophenylNavy BLE。所有这些染料使织物染成相应颜色的深色泽。没有首先施加Sandene 8425的对比基质的基质染色处理产生不具有耐洗度的染色织物。

实施例8

用实施例6的含水溶液处理织造的、砂磨过的微纤维聚酯，然后干燥并在350°F的织物温度下固化30秒。接着将处理过的聚酯放置在用乙酸调节到pH为5.5的染浴中。在该染浴中加入3％owf的Sandene8425(聚亚乙基胺染料固色剂，Clariant Corp.)，然后在15分钟内将其加热到70℃。将足够的碳酸钠加入以升高pH到9.5，然后在70℃保持染浴15分钟。将染浴冷却到室温并用冷水漂洗基质。然后在低盐浓度和中性pH下，用活性染料染色基质。纤维基质染成无需进一步处理即耐洗的深色泽。没有首先施加Sandene 8425的对比基质的基质染色处理产生不具有耐洗度的织物。

实施例9

通过混合100.0g实施例6的含水溶液与0.5g下述染料之一制备五种溶液：茜素、红紫素、甲基红、媒染橙12和媒染黄1。如实施例6所述，在各配方中浸轧砂磨过的微纤维聚酯样布(获自BurlingtonIndustries，2606型号，12″×12″)，然后干燥并固化。将着色的样品各自切割成4块6″×6″的样布，根据AATCC方法124-19961(A)，将其水洗0、1、20或30次。通过目测定性评价各染料的色牢度。通过AATCC方法8-1996评价样布的耐摩擦牢度。如上所述观察润湿时间。结果记录在下表中。一般地，在0至1次水洗之间出现色泽的不大的下降，和在此之后出现很少的色泽变化。在0至1HL的耐摩擦牢度典型地为4.0或更好。

染料           茜素      红紫素    甲基红    媒染橙1   媒染黄12

色泽@0HL       橙黄      桃橙      粉红橙    浅褐黄    浅黄

色泽@1HL       橙褐      桃橙      橙色      浅黄      浅黄

色泽@20HL      橙黄      桃橙      橙色      浅黄      浅黄

色泽@30HL      橙黄      桃橙      橙色      浅黄      浅黄

干摩擦脱色      5.0      4.0       4.0       4.0       4.5

@0HL

干摩擦脱色      5.0      4.0       5.0       5.0       4.5

@1HL

干摩擦脱色      5.0      5.0       5.0       5.0       5.0

@20HL

润湿时间        25.8     31.3      31.8      27.7      27.5

@0HL

润湿时间        3.5      2.3       4.8       5.7       4.5

@1HL

润湿时间        3.0      4.7       4.0       2.8       3.8

@20HL

润湿时间        5.3      14.2      4.2       10.0     8.3

@30HL

实施例10

通过扫描电子显微镜(5000X)观察根据本发明(实施例6，在加入着色剂之前的配方)用羧甲基纤维素处理的聚酯织物的单根纤维。环绕疏水纤维形成的纤维素外皮太薄，以致于在扫描电子显微镜中检测不到。因此，通过外皮赋予的性能不会干扰织物的宏观性能；也就是说，外皮没有显著增加纤维的直径；它不会填充纤维之间的空间或用大块纤维素等堵塞织物。另外，处理过的织物触感象棉纱，而不象聚酯，且显示出改进的润湿性。

实施例11；在皮层内掺入助剂：UV保护

配方：使用4wt％羧甲基纤维素(Aqualon 7L2；Aqualon，HerculesChemical Co.的子公司)、5wt％聚(丙烯酸)(MW＝100,000-125,000；Polyacryl)、0.1wt％ WetAid NRW润湿剂(BFGoodrich，Chalotte，NC)、0.05wt％Kathon CG-ICP防腐剂(Rohmand Haas，La Porte，TX)和6wt％二氧化钛颗粒制备含水溶液。在本发明中使用不同粒度的四种二氧化钛颗粒。获自Kerr-McGeeChemical，LLC，Oklahoma City，Oaklahoma的Tronox CR-826(平均粒度200nm)、Tronox CR-800(平均粒度190nm)，和获自KemiraChemicals Canada Inc.，Maitland，Ontario的粒度分别为30nm和17nm的UV-Titan L530和L181。

将织造的黑色100％聚酯织物浸渍在各溶液中，浸轧并在195°F下干燥5分钟，和在335°F下固化30秒。通过着白色着色颗粒的视觉观察，测量Tronox样品经受至少25次家庭洗涤周期时(测试的极限)的耐久性。如前所述，通过润湿时间测量UV-Titan样品的耐洗度。用多元醇涂布UV-Titan颗粒，用它处理的织物具有增加的亲水性，与没有用UV-Titan颗粒进行相同处理的颗粒相比(参见下表的润湿时间)：

实施例11的表；润湿时间

样品	10HL	25HL
			UV-TitanL181	0.3秒	1.0秒
UV-TitanL530	1.8秒	5.5秒
			不含UV-Titan	7.7秒	12.0秒

实施例12；在皮层内掺入助剂：活性炭

制备类似于实施例10的配方，但用活性炭粉末(8wt％)替代二氧化钛。该炭商购于Fluka Chemical(Milwaukee，WI)，其粒度约40微米。如实施例10，用该溶液处理织造的、白色100％聚酯织物，并干燥和固化。在25次家庭洗涤时的视觉观察表明，炭(黑色)粘附于织物上。

实施例13：在皮层内掺入助剂：抗静电组分

使用4wt％羧甲基纤维素(Aqualon 7L2；Aqualon，HerculesChemical Co.的子公司)、5wt％聚(丙烯酸)(MW＝100,000-125,000；Polyacryl)、0.1wt％ WetAid NRW润湿剂(BFGoodrich，Chalotte，NC)、0.05wt％Kathon CG-ICP防腐剂(Rohmand Haas，La Porte，TX)和抗静电剂制备含水溶液。所使用的抗静电剂组分是；商购于Akzo Nobel Chemicals Inc.(Dobbs Ferry，NY)并以VictstabTM HMP销售的二(聚氧乙烯)羟甲基膦酸酯；和商购于AldrichChemical(St.Louis，MO)的(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵。分别地以5wt％包括各添加剂。将未染色的100％聚酯织造织物浸渍在上述溶液中，浸轧到约70wt％的吸液率、干燥并在335°F下固化30秒。在反复的家庭洗涤之后，使用AATCC(American Association TextileChemicals and Colorists)的试验方法115-2000“Electrostatic Clingingof Fabrics：Fabric to Metal Test”，测量抗静电生成的能力。将这些样品与未处理的聚酯织物片和未处理的织造100％棉织物片相比较(参见下表)。在该试验方法中，测量织物样品上的电荷减少到使得样品与金属板之间的静电吸引力降低到织物通过重力从该板落下的程度时所需的时间。

实施例13的表；织物离开金属片的时间(分钟)

样品/添加剂	1HL	5HL	10HL	25HL
					聚酯/无	9.5	＞10	＞10	＞10
棉纱/无	3.0	1.7	1.7	1.7
					聚酯/Victstab HMP	1.2	0.9	3.2	＞10
聚酯/(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵	0.0	0.0	2.6	＞10

Claims (17)

1.一种复合纤维基质，其包括芯纤维和环绕所述各芯纤维粘附的碳水化合物外皮，和其中碳水化合物外皮通过共价键与自身粘着。

2.权利要求1的复合纤维基质，其中碳水化合物外皮进一步包括至少一种辅助组分。

3.一种复合纤维基质，其包括芯纤维和环绕所述各芯纤维粘附的碳水化合物外皮，和其中通过下述方法制备纤维基质：

使含芯纤维的纤维基质与水溶性碳水化合物和交联剂以及非必需地合适的交联剂催化剂的含水溶液接触；

加热纤维基质到干燥；和

在足以引起交联剂和碳水化合物之间反应的温度下固化。

4.权利要求3的复合纤维基质，其中含水溶液进一步包括至少一种辅助组分。

5.权利要求3的复合纤维基质，其中该方法进一步包括使碳水化合物外皮与至少一种辅助组分反应以使辅助组分结合到碳水化合物外皮之上或之内的步骤。

6.权利要求2、4或5的复合纤维基质，其中辅助组分选自着色剂、金属胶体、磁性胶体、红外吸收化合物、紫外光屏蔽化合物、生物活性剂、阻燃化学品、抗静电剂、气味吸收化合物、中和剂和可水解的连接剂。

7.权利要求1-6任何一项的复合纤维基质，其中芯纤维是合成纤维。

8.权利要求1-6任何一项的复合纤维基质，其中芯纤维是人造纤维。

9.权利要求1-6任何一项的复合纤维基质，其中芯纤维是天然纤维。

10.一种制备复合纤维基质的方法，该方法包括下述步骤：

使含芯纤维的纤维基质与水溶性碳水化合物和交联剂以及非必需地合适的交联剂催化剂的含水溶液接触；

加热纤维基质到干燥；和

在足以引起交联剂和碳水化合物之间反应的温度下固化；

得到一种复合纤维基质，其包括环绕基质的各纤维粘附的碳水化合物外皮，和其中碳水化合物外皮通过共价键与自身粘着。

11.权利要求10的方法，其中含水溶液进一步包括至少一种辅助组分。

12.权利要求10的方法，其中进一步包括使碳水化合物外皮与至少一种辅助组分反应以使辅助组分结合到碳水化合物外皮之上或之内的步骤。

13.权利要求11或12的方法，其中辅助组分选自着色剂、金属胶体、磁性胶体、红外吸收化合物、紫外光屏蔽化合物、生物活性剂、阻燃化学品、抗静电剂、气味吸收化合物、中和剂和可水解的连接剂。

14.权利要求10-13任何一项的方法，其中进一步包括用常用于棉纱的后加工处理剂处理复合纤维基质的步骤。

15.权利要求10-14任何一项的方法，其中芯纤维是合成纤维。

16.权利要求10-14任何一项的方法，其中芯纤维是人造纤维。

17.权利要求10-14任何一项的方法，其中芯纤维是天然纤维。