JP2021505779A - 糸の処理方法 - Google Patents

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モシェ，アロン
レア ドタン，アナ
レア ドタン，アナ
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ロス，ヤエル
ゴテスマン，ギラッド
シデルマン，ノーム
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トワイン ソリューションズ リミテッド
トワイン ソリューションズ リミテッド
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Abstract

本発明は、テキスタイル糸を処理、特に染色するための迅速で効率の高い方法、およびそれによって得られるテキスタイル糸の処理した糸を提供する。

Description

本発明は、テキスタイル糸の迅速で効率の高い処理方法を提供し、さらに、この方法により得られる処理した糸に関する。より具体的には、本発明は、テキスタイル糸の染色のための迅速で効率の高い方法を提供する。
一態様では、本発明は、テキスタイル糸を処理する方法であって、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；さらに、処理し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能などを加えることができるものである、ステップを含む、方法を提供する。
別の態様では、本発明は、上記で規定した方法により得られる処理したテキスタイル糸に関する。
本発明の実施形態、特徴、および態様を、本明細書で添付の図面を参照して説明し、例示する。
本発明の方法で染色した繊維の断面の光学顕微鏡撮影写真である。 本発明の方法で染色した繊維の断面の光学顕微鏡撮影写真である。 図３Ａ−３Ｆは、それぞれ異なる材料で被覆した６つの同一の糸、および被覆した糸でこすった着色した布の写真である。
Ｔｗｉｎｅの専有技術は、ユーザー定義のオンデマンドおよびオンマシンの処理糸の作製を可能にすることになり、既存と新規の両方のビジネスおよび消費者の裁縫、編み物、刺しゅうおよび任意の糸消費市場に大きな価値を与え、そのシステムの仕組みに大改革をもたらし、前処理した糸を同定し、見出し、使用する必要性に取って代わる。
上記を実現するために、使用されている糸消費機械の速度で糸を処理する必要がある。これは、おおよそ０．０１〜１０ｍ／秒の速度で糸（およびその乾燥）を処理することを意味する。そのような速度は、通常、数時間かかる従来の処理方法よりはるかに速い。さらに、処理方法は、通常、大量の水、および生態学的問題を生じる有害な化学物質を使用する。それらの化学物質は、処理した糸／布の前処理、処理および後処理のために用いられる。したがって、本発明は、約０．０１〜約１０ｍ／秒；約０．０１〜約９ｍ／秒；約０．０１〜約８ｍ／秒；約０．０１〜約７ｍ／秒；約０．０１〜約６ｍ／秒；約０．０１〜約５ｍ／秒；約０．０１〜約４ｍ／秒；約０．０１〜約３ｍ／秒；約０．０１〜約２ｍ／秒；約０．０５〜約１０ｍ／秒；約０．１〜約１０ｍ／秒；約０．２〜約１０ｍ／秒；約０．３〜約１０ｍ／秒；約０．５〜約１０ｍ／秒；約１〜約１０ｍ／秒；約２〜約１０ｍ／秒；約３〜約１０ｍ／秒；約４〜約１０ｍ／秒；約５〜約１０ｍ／秒；または約１０ｍ／秒以上の速度で通過する糸を処理できる装置、システムおよび方法を提供する。
本発明は、テキスタイル糸を処理する方法であって、糸が、最初に、繊維表面上への処理材料の積層を可能にし、かつ糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高める膨潤剤を用いて前処理され；処理され；次いで、場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いてさらに処理され、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残っていれば、過剰の処理分子を糸の表面に固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；蛍光を付与し；燐光を付与し、および／またはメタリック調を加え、または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、方法を提供する。主に、糸が特定の膨潤剤または膨潤剤を含有する溶液を用いて処理される前処理ステップのため、本明細書で開示される方法は、当技術分野で周知され現在利用できる処理方法に比べて、非常に迅速（約数秒間〜数分間）であり；処理分子を膨潤剤に、または溶液に溶解することにより、すなわち、前処理ステップを処理ステップと共に同時に実施することにより、さらに短縮され得る。現在利用できる処理方法とは際立って対照的に、本明細書で開示される方法は、過剰の処理剤（例えば、顔料または染料）の化学的除去を含まず、さらに、いずれの洗浄段階も（処理前と後のいずれも）必要としない。
ある実施形態では、本発明の処理方法は、以下のステップ、すなわち、糸を膨潤し、（膨潤した）糸繊維の表面上の処理分子の積層を可能にするために処理溶液を用いて糸を湿潤させ、次いで、処理分子を繊維に拡散させ、最後に凝縮プロセスにより溶媒（複数可）を蒸発させ、蒸気を回収するステップを含む。特定の実施形態では、糸を絞るステップ、または超音波処理または他の機械的方法または配合物中の湿潤剤の使用は、その湿潤を高め、さらに、糸繊維の表面上の処理分子の積層を改善するために適用される。
したがって、一態様では、本発明は、テキスタイル糸を処理する方法であって、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップを含む、方法を提供する。
１つの特定のかかる態様では、本発明は、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラスＴｇまたは修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；および（ｉｉ）糸を処理するステップを含む処理方法を提供する。別の特定のかかる態様では、本発明は、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラスＴｇまたは修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）バインダーまたはコーティング材料を用いて糸をさらに処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップを含む、方法を提供する。
別の特定のかかる態様では、本発明は、テキスタイル糸を迅速に処理する方法であって、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸の種類および特性に従い、調整した量の処理液／分散液、すなわち、着色剤（複数可）、ポリマー（複数可）、化学物質（複数可）または薬剤（複数可）を事前に定めた場所に注入／分注することにより糸を処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、（ａ）その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；（ｂ）処理した糸に色を加え；（ｃ）処理した糸にマットグロス調を加え；（ｄ）グリッター感を加え；（ｅ）処理した糸にメタリック調を加え；および／または（ｆ）処理した糸に機能性、例えば、伝導性、生物活性、摩擦、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能などを加えることができるものである、ステップを含み、処理した糸が、処理プロセス全体を通して所望のおよび制御された張力に保たれる、方法を提供する。
別の特定のかかる態様では、本発明は、テキスタイル糸を迅速に処理する方法であって、（ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、（ａ）その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；（ｂ）処理した糸に色を加え；（ｃ）処理した糸にマットグロス調を加え；（ｄ）グリッター感を加え；（ｅ）処理した糸にメタリック調を加え；および／または（ｆ）処理した糸に機能性、例えば、伝導性、生物活性、摩擦、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップを含む、方法を提供する。
本明細書では「処理（treating）」または「処理（treatment）」という用語は、その付加価値を提供するために、糸／繊維に（to）および／またはその上に（onto）および／またはその中に（into）材料（複数可）を加える任意の方法を意味する。そのような処理の非限定例は、染色、ポリマー分散、化学的分散、薬剤分散などである。したがって、本明細書では「処理分子」という用語は、染料分子、ポリマー、化学物質、薬剤などを指すことができる。
本明細書ではガラス転移またはガラス−液体転移という用語は、アモルファス材料（または半結晶性材料内のアモルファス領域）での硬く、比較的脆い状態から溶融またはゴム状の状態への可逆性の転移を指す。そのガラス転移による材料の物性の大きな変化にもかかわらず、転移は、それ自体任意の種類の相転移ではなく；むしろ、それは、ある範囲の温度に渡る現象であり、いくつかの慣例の１つ、例えば、一定の冷却速度および粘度閾値により定義される。このガラス転移範囲を通過する冷却または加熱直後に、材料は、熱膨張係数および比熱で平滑なステップも示し、これらの作用の位置は、やはり材料の履歴に依存する。ガラス転移温度Ｔｇは、結晶状態の材料の溶融温度Ｔｍが存在すれば、それより常に低い。ガラス転移温度Ｔｇは、例えば、溶媒または他の任意の可塑剤の存在により影響される場合があり、「修正Ｔｇ」と定義されることになる。
「機能的な高性能テキスタイル機能（functional smart textile capability）」という用語は、これに限定されないが、以下の機能：難燃性；帯電防止性および導電放射性；撥水性；撥油性；汚れ忌避；光反射性；光吸収性；熱指示；熱絶縁性；熱伝導性；ｐＨ指示；化学指示、磁性、および任意のそれらの組み合わせのいずれかを含む。
ある実施形態では、本発明の方法は、加熱ステップをさらに含む。加熱は、糸の加熱であってもよく、糸の加熱は、（ａ）ステップ（ｉ）の直前；（ｂ）ステップ（ｉ）の直後かつステップ（ｉｉ）の直前；（ｃ）ステップ（ｉｉ）の直後かつステップ（ｉｉｉ）の直前；（ｄ）ステップ（ｉｉｉ）の後；（ｅ）プロセス全体を通して；（ｆ）ステップ（ｉ）および／もしくは（ｉｉ）を通して；ならびに／または（ｇ）ステップ（ｉｉ）および／もしくは（ｉｉｉ）を通してであってもよい。
別の実施形態では、糸は、約３０℃または室温〜糸の融点近傍の温度に加熱される。別の実施形態では、糸は、室温近傍〜約８０℃；室温近傍〜約７０℃；室温近傍〜約６０℃；室温近傍〜約５０℃；室温近傍〜約４０℃；約３０℃〜約８０℃；約４０℃〜約８０℃；約５０℃〜約８０℃；または約６０℃〜約８０℃の温度に加熱される。
本発明の方法の代替または相補的実施形態では、バインダー、膨潤剤および／またはコーティングは、各々または任意のそれらの組み合わせで、約３０℃または室温〜糸の融点近傍の温度に加熱される。別の実施形態では、バインダー、膨潤剤および／またはコーティングは、各々または任意のそれらの組み合わせで、室温近傍〜約８０℃；室温近傍〜約７０℃；室温近傍〜約６０℃；室温近傍〜約５０℃；室温近傍〜約４０℃；約３０℃〜約８０℃；約４０℃〜約８０℃；約５０℃〜約８０℃；または約６０℃〜約８０℃の温度に加熱される。特定の実施形態では、バインダー、膨潤剤および／またはコーティングは、各々または任意のそれらの組み合わせで、８０℃より高い温度、例えば、１００℃、１２０℃、１４０℃、１６０℃、１８０℃および２００℃に加熱される。
ある実施形態では、本発明の方法は、処理プロセスを通して、処理した糸を所望の張力に保つステップをさらに含む。そのような所望の張力は糸の種類、処理の種類および溶媒、所望の結果色／着色パターン（染色の場合）、処理速度などにより決定する。
ある実施形態では、本発明の方法は、糸を絞ることをさらに含む。そのような絞りは、（ａ）ステップ（ｉｉｉ）の直前；（ｂ）ステップ（ｉｉｉ）の直後；（ｃ）処理ステップ（ｉｉｉ）と共に；および／または（ｄ）処理ステップ（ｉｉ）と共に実施することができる。そのような絞りは、糸の前処理または後処理のどちらかとして実施することができる。
いくつかの特定のかかる実施形態では、絞りステップは、処理ステップと別に行われ、したがって、本発明の方法は、（ｉ）膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより繊維表面上への処理分子の積層を可能にし、糸のＴｇまたは修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を処理するステップ；（ｉｉｉ）糸を絞るステップ；ならびに（ｉｖ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸をさらに処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップを含む。他の特定のかかる実施形態では、絞りステップは、処理ステップ（ｉｉ）と共に行われ、したがって、本発明の方法は、（ｉ）膨潤剤を含む溶液を用いて糸を処理し、それによって糸を膨潤させ、それにより繊維表面上への処理分子の積層を可能にし、糸のＴｇまたは修正Ｔｇより高い温度で糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ；（ｉｉ）糸を同時に絞り、処理するステップ；ならびに（ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップを含む。
本発明の方法によれば、処理ステップは、当技術分野において公知の任意の技術または手順を利用して実施することができる。例えば、処理ステップは、処理分子を含む溶液に糸を浸し；溶液を糸上に滴下し；溶液を糸に注入／分注し；または溶液を糸にインクジェットすることにより実施することができる。特に、「インクジェットする（ink-jetting）」という用語は、注入の特別な場合と考えることができる。
ある実施形態では、前処理ステップ（ｉ）および処理ステップ（ｉｉ）が同時に実施されるように、プロセスの完了に要する全体の時間を短くするために、本発明の方法は、少し修正される。これらの実施形態では、処理分子を膨潤剤または膨潤剤を含む溶液に溶解し、糸は、膨潤剤を用いて処理され、同じステップで処理される。
ある実施形態では、上記の実施形態のいずれか１つで定義する本発明の方法は、処理されている糸を乾燥する少なくとも１つのステップをさらに含む。これは、糸を乾燥するためであり、および／または原糸をヒートセットするためである。加熱は、処理分子の糸繊維への拡散を加速することもでき、ある材料では、糸の表面から過剰の材料を昇華させる手助けもする。１つの特定のかかる実施形態では、方法は、処理ステップ（ｉｉ）の後かつステップ（ｉｉｉ）のバインダーまたはコーティング材料を用いる処理の前に、糸を乾燥するステップを含む。別の特定のかかる実施形態では、本発明の方法は、バインダーまたはコーティング材料を用いる処理の後に、ステップ（ｉｉ）で得られる処理した糸を乾燥するステップを含む。さらなる特定のかかる実施形態では、処理した糸は２度乾燥され、本発明の方法は、処理ステップ（ｉｉ）の後かつバインダーまたはコーティング材料を用いる処理の前と、バインダーまたはコーティング材料を用いる処理の後との両方に、糸を乾燥するステップを含む。
本明細書では「テキスタイル糸」という用語は、当技術分野で知られ、例えば、繊維工業、医療用途、化粧料などで用いられる任意の種類の糸に関する。テキスタイル糸は、通常、複数の糸、すなわち、編み物、機織り、刺しゅうまたは裁縫用に用いられる繊維の紡糸凝集からなり、撚り合わせて、裁縫または機織りで用いられる長く細いストランドを生じる。本明細書では繊維という用語は、天然材料、例えば、綿、リネンまたは羊毛；または人工材料、例えば、ナイロンまたはポリエステルの単一のフィラメントを表し、線形質量密度、すなわち、繊維単位長さ当たりの質量の量に関して測定される。
本発明の方法により処理した糸は、例えば、上記で定義される任意のテキスタイル糸であってもよい。あるいは、本発明の方法により処理した糸は、医療用途用の任意の糸であってもよい。
ある実施形態では、本発明の方法で処理した糸は、天然材料を含む、またはそれからなり；別の実施形態では、本発明の方法で処理した糸は、合成材料を含む、またはそれからなり；さらなる実施形態では、本発明の方法で処理した糸は、半合成材料を含むか、またはそれからなる。天然、合成または半合成材料からなる糸は、糸を構成するすべての繊維が、それぞれ天然、合成または半合成材料から作られる糸であることを理解されたい。対照的に、天然、合成または半合成材料を含む糸は、糸を構成する繊維の一部が、天然、合成または半合成材料から作られ、他方、糸を構成する繊維の他の部分が異なる材料から作られる糸、例えば、天然および合成系繊維の両方からなる糸、または合成および半合成系繊維の両方からなる糸である。
天然材料の例は、これに限定されないが、亜麻から作られ、セルロース約７０％およびペクチン約３０％、灰、木質組織および水分からなるリネン；羊の皮膚から生え、タンパク質からなる羊毛；カイコとして知られている蛾の幼虫の繭からほどかれた細くつながったストランドであり、タンパク質からなるシルク；同じ名前の背の高い植物から得られるジュート；パンヤノキ（Ceiba Pentandra）と呼ばれる草木の朔から得られる白髪様繊維であり、シルクのものと同等の強い光沢のため絹綿と呼ばれているカポック；および亜麻に似た木質繊維であり、カラムシ（rhea）およびカラムシ（China grass）としても知られ、背の高い顕花植物から得られるラミーを含む。
合成材料の例は、これに限定されないが、セルロース、レーヨン、より詳細には、ビスコースおよび高湿潤モジュラス（ＨＷＭ）レーヨン、アセテート、トリアセテート、ポリエステルなどのポリマー繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド、例えば、脂肪族ポリアミド（ナイロン）または芳香族ポリアミド（アラミド）、スパンデックス（ライクラまたはエラステイン）、およびアクリルを含む。
本明細書では「半合成材料」という用語は、重合反応により低分子量化合物から合成される完全合成繊維、例えば、ポリアミドまたはポリエステルと対照的に、化学プロセスによりわずかに改質され、部分的に分解した天然の長鎖ポリマー構造を有する材料を指す。
本発明によれば、ステップ（ｉ）で膨潤剤または膨潤剤を含む溶液のどちらかを用いて糸を処理できる。言い換えれば、液体膨潤剤は、そのままステップ（ｉ）で使用することができるが、固体または半固体膨潤剤、例えば、塩は、使われるように溶媒に溶解すべきである。そのような溶媒は、無機溶媒、より具体的には水、と有機溶媒の両方から選択することができ、無機と有機の両方の溶媒の組み合わせであってもよい。
膨潤剤の例は、これに限定されないが、酢酸、無水酢酸、ケトン、例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アミル、アニリン、王水（硝酸と塩酸の混合物）、塩基性硫酸クロム、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、ホウ砂（ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、または四ホウ酸二ナトリウム）、臭素、ブタンガス、ブタノール、酢酸ブチル、酪酸、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、カルシウム石鹸、樟脳油、二酸化炭素、二硫化炭素、四塩化炭素、苛性ソーダ、抱水クロラール、クロロベンゼン、クロロホルム、クロム酸、クエン酸、石炭ガス、硫酸銅、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、ディーゼル油（ディーゼル燃料）、１，２−ジブロモエタン、１，２−ジクロロエタン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、エーテル、エチルアルコール、塩化エチレン、エチレングリコール、エトキシ化アルコール、酢酸エチル、エチレンクロロヒドリン、オイゲノール、ジアセトンアルコール、塩化第二鉄、ギ酸、フルフリルアルコール、グリセロール、グリコール、塩酸、フッ化水素酸、硫化水素、イソプロピルアルコール、酢酸イソプロピル、メチルアルコール、メチルアミン、硝酸、炭酸／シアン化／重クロム酸カリウム、水酸化カリウム／ナトリウム／アンモニウム、プロピオン酸、プロピルアルコール、硫酸、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、サリチル酸メチル、トリエタノールアミン、トリクロロエチレン、およびトリイソプロパノールアミンを含む。膨潤剤溶液中の膨潤剤の濃度は、任意の適切な濃度であってもよく、例えば、溶液中で膨潤剤約５％または約１０％〜約６０％、７０％、８０％以上と変化し得る。
特定の実施形態では処理材料は、染料である。本発明の方法により用いる染料は、繊維工業で用いられる任意の染料、ならびにそのような染料の組み合わせとすることができる。そのような染料の非限定例は、分散染料、例えば、アゾベンゼン（アゾ）、例えば、アミノアゾベンゼン、例えば、４−アミノアゾベンゼン、アントラキノン、例えば、９，１０−アントラキノン（９，１０−ジオキソアントラセン）、メチン、アゾメチン、トリフェニルメタン、スチリル、ナフトスチリル、イソインドリン、インドフェノール、ニトロアリールアミノ、ナフトロン、ナフタザリン、オキサジン、クマリン、キノフタロン、ナフトキノン、ナフトキノンイミン、ホルマザン、ベンゾジフラノン；溶剤染料、例えば、ソルベントレッド２４、ソルベントレッド２６、ソルベントレッド１６４、ソルベントイエロー１２４またはソルベントブルー３５；顔料；天然染料；アニオン性官能基含有染料、例えば、酸性染料、直接、媒染、または反応染料；カチオン性官能基含有染料、例えば、塩基性染料；および適用前に化学反応を要する染料、例えば、建染、アゾイック、または硫化染料を含む。
処理材料／染料が溶解している溶液は、溶液１リットル当たり任意の量の処理材料／染料を含み得る。例えば、特定の実施形態では、溶液は、溶液１リットル当たり少なくとも約０．５ｇの処理材料／染料、例えば、溶液１リットル当たり約５ｇ以上の処理材料／染料、約１０ｇ以上の処理材料／染料、約１５ｇ以上の処理材料／染料、または約２０ｇ以上の処理材料／染料を含有する。他のある実施形態では、溶液は、０．０５〜１０％を含み、これは、溶液１リットル当たり少なくとも約０．５〜約１００ｇの処理材料／染料を意味する。特定の実施形態では、範囲は、０．０５〜９％；０．０５〜８％；０．０５〜７％；０．０５〜６％；０．０５〜５％；０．０５〜４％；０．０５〜３％；０．０５〜２％；０．０５〜１％；０．１〜１０％；０．１５〜１０％；０．２〜１０％；０．３〜１０％；０．４〜１０％；０．５〜１０％；１〜１０％；０．１〜９％；０．２〜８％；０．３〜７％；０．４〜６％；０．５〜５％；または１〜５％である。
上記で説明したように、前処理ステップ（ｉ）および処理／染色ステップ（ｉｉ）が組み合わされ、同時に実施される場合、処理材料／染料を溶解している溶媒は、実際、膨潤剤または膨潤剤が溶解している溶媒である。
特定の実施形態では、本発明の方法で染色した糸は、合成材料を含む、またはそれからなり、合成材料は、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリアミド、例えば、ナイロンもしくはアラミドである。
ある特定のかかる実施形態では、糸は、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む、またはそれからなり、膨潤剤は、酢酸、無水酢酸、ケトン、例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、アニリン、王水、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、臭素、酢酸ブチル、ギ酸、フルフリルアルコール、塩酸、フッ化水素酸、水酸化カリウム／ナトリウム／アンモニウム、プロピオン酸、硫酸、酢酸イソプロピル、抱水クロラール、クロロベンゼン、クロロホルム、クロム酸、シクロヘキサノン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジブロモエタン、ｏ−ジクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、エトキシ化アルコール、酢酸エチル、エチレンクロロヒドリン、オイゲノール、ジアセトンアルコール、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、サリチル酸メチル、トリエタノールアミン、またはトリイソプロパノールアミンである。他の特定のかかる実施形態では、糸は、ポリアミド、例えば、ナイロンまたはアラミドを含む、またはそれからなり、膨潤剤は、ケトン、例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アミル、塩基性硫酸クロム、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、ホウ砂、ブタンガス、ブタノール、酪酸、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、カルシウム石鹸、樟脳油、二酸化炭素、二硫化炭素、四塩化炭素、苛性ソーダ、クエン酸、石炭ガス、硫酸銅、硫化水素、炭酸／シアン化／重クロム酸カリウム、硫酸、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、ディーゼル油、エーテル、エチルアルコール、塩化エチレン、エチレングリコール、ジアセトンアルコール、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、ギ酸、塩化第二鉄、グリセロール、グリコール、硝酸、プロピルアルコール、メチルアルコール、メチルアミン、トリエタノールアミン、トリクロロエチレンである。
本発明の方法によれば、ステップ（ｉｉ）で処理した糸は、場合によって、乾燥後に、バインダーまたはコーティング材料を用いて処理され、前記バインダーまたはコーティング材料は、その上に残った処理分子を糸の表面に固定し；染色し；マットグロス加工し；グリッター加工し；および／またはメタリック調を加え、および／または機能性、例えば、伝導性、生物活性、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである。そのようなバインダーまたはコーティング材料は、これに限定されないが、水性バインダー、例えば、ウレタンアクリレート、ポリ酢酸ビニル、もしくはポリウレタン；溶媒系バインダー、例えば、ポリアミド、もしくはポリエチレン；光硬化性バインダー、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシ、もしくはポリウレタン；熱硬化性バインダー、例えば、ウレタンアクリレート；または湿気硬化性バインダー、例えば、シアノアクリレート、ポリウレタン、もしくは撥水コーティング材料、例えば、シリコーンから選択することができる。
本発明を実践する際に、本発明の処理方法により処理した糸の物性、例えば、硬度、柔軟性、伸び、体積、および光沢は、プロセスの結果、例えば、特定の膨潤剤の使用により、調整、すなわち、変更することができることが見出された。例えば、ナイロン糸は、プロセス後により柔らかになり得る。
したがって、ある実施形態では、ステップ（ｉ）で処理した糸の物性は、プロセスの結果得られる処理した糸の物性と意図的に同一か、または異なる。この点で、望めば、プロセスで用いる溶液の１つに、例えば、ステップ（ｉ）の膨潤剤または膨潤剤を含む溶液に、および／またはステップ（ｉｉ）で用いる処理液に特定の活性薬剤（複数可）を適用することにより、ステップ（ｉ）で処理した糸の１つまたは複数の物性を変えることもできることに留意されたい。例えば、固い糸は、柔軟剤の適用により、より柔らかく、よりしなやかになることができ、ざらざらした糸は、ワックスの適用により、よりなめらかな糸に変えることができ、光沢のない糸は、キラキラ輝く糸に変えることができる。糸の物性は、特定のプロセスパラメーターまたは溶液組成とプロセスパラメーターの組み合わせ、ならびにプロセスの要素のインラインでのテクスチャ化により変えることもできる。
別の態様では、本発明は、上記で規定した実施形態のいずれか１つで定めるように、本発明の方法により得られる処理／染色したテキスタイル糸に関する。
別段の指示がない限り、本明細書中で用いる上記で定めた２つの活性薬剤のモルまたは重量比のどちらかを表す全ての数は、いかなる場合も用語「約」により修正されると理解すべきである。したがって、別段の指示がない限り、本明細書中で示す数値パラメーターは、本発明により得られることになる所望の特性に依存して、最大で±１０％まで変化し得る近似値である。
以下の非限定例により、本発明を説明する。
[実施例１]
本発明の方法によるポリエステル繊維の染色
本実験では、バインダーを用いることなく、本明細書で開示される方法に類似した手順でポリエステル糸を染色し、この場合、膨潤剤は液体であり、ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、同時に実施される。特に、約８０℃〜約２００℃の温度で１秒間の加熱下で染料溶液をポリエステル糸上に塗布し、次いで、約１５０℃〜約２００℃の温度で１０〜６０秒間乾燥した。
上記の染色プロセスの結果を図１に示すが、これは、糸繊維への染料の浸透を示している。さらに、処理した糸は、その元の機械的特性、例えば、引裂強度および引裂伸び（％）の大部分を維持した。得られた染色堅牢度を、以下の表１に記載する。
[実施例２]
本発明の方法によるポリアミド繊維の染色
本実験では、バインダーを用いることなく、本明細書で開示される方法に類似した手順でポリアミド糸を染色し、この場合、膨潤剤は液体であり、染色ステップは、前処理ステップの後に行う。特に、約５０℃〜約１８０℃の温度で１秒間の加熱下で染料溶液をポリアミド糸上に塗布し、次いで、約１００℃〜約２００℃の温度で１０〜１２０秒間乾燥した。
結果：図２に示すように、処理した糸のすべての繊維が、良好な染色堅牢度を有して染色され、機械的特性が保たれた。
[実施例３]
コーティング材料を用いた染色ポリエステル糸の処理
本実験では、実施例１に記載した手順による染色の直後にコーティング材料をポリエステル糸上に塗布した。コーティングを約６０秒間乾燥した。摩擦染色堅牢度を評価し、着色した布の色を測定した。様々なコーティング材料間の比較を図３Ａ〜３Ｆに示すが、それぞれ着色糸およびその右は対応する着色した布である。着色した布の各々のｄＥを以下の表２に表す。
結果：コーティングＢおよびＣにより処理した糸は、優れた摩擦堅牢度を示し、機械的特性は保たれた。

Claims (31)

  1. テキスタイル糸を迅速に処理する方法であって、前記方法が、
    （ｉ）膨潤剤または膨潤剤を含む溶液を用いて前記糸を処理し、それによって前記糸を膨潤させ、それにより前記糸のガラス転移温度（Ｔｇ）または修正Ｔｇより高い温度で前記糸のアモルファス領域への処理分子の浸透を高めるステップ、
    （ｉｉ）前記糸を処理するステップ、ならびに
    （ｉｉｉ）場合によって、バインダーまたはコーティング材料を用いて前記糸を処理するステップであって、前記バインダーまたはコーティング材料は、（ａ）その上に残った処理分子を前記糸の表面に固定し、（ｂ）処理した前記糸に色を加え、（ｃ）処理した前記糸にマットグロス調を加え、（ｄ）グリッター感を加え、（ｅ）処理した前記糸にメタリック調を加え、および／または（ｆ）処理した前記糸に機能性、例えば、伝導性、生物活性、摩擦、もしくは他の任意の機能的な高性能テキスタイル機能を加えることができるものである、ステップ
    を含み、
    処理した前記糸が、処理プロセス全体を通して制御された張力に保たれる、方法。
  2. ステップ（ｉ）の直前に、前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. ステップ（ｉ）の直後かつステップ（ｉｉ）の直前に、前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. ステップ（ｉｉ）の直後かつステップ（ｉｉｉ）の直前に、前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. プロセス全体を通して前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を通して前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. ステップ（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を通して前記糸を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記糸が、約３０℃から前記糸の融点近傍の温度に加熱される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記バインダー、前記膨潤剤および／または前記コーティングが、約３０℃から前記糸の融点近傍の温度に加熱される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記処理ステップが、前記染料分子を含む溶液に前記糸を浸すことにより行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記処理ステップが、前記糸上に前記溶液を滴下することにより行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記処理ステップが、前記溶液を前記糸に注入／分注することにより行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記処理ステップが、前記溶液を前記糸にインクジェットすることにより行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記処理分子が、前記膨潤剤またはそれを含む前記溶液に溶解し、ステップ（ｉ）およびステップ（ｉｉ）が、同時に実施される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. ステップ（ｉｉ）の後かつステップ（ｉｉｉ）の前に、前記糸を乾燥することをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. ステップ（ｉｉｉ）の後に、前記糸を乾燥することをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
  17. ステップ（ｉｉ）の後かつステップ（ｉｉｉ）の前と、ステップ（ｉｉｉ）の後に、前記糸を乾燥することをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記糸が、天然材料を含む、またはそれからなる、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記糸が、合成または半合成材料を含む、またはそれからなる、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記合成材料が、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリアミド、例えば、ナイロンもしくはアラミドである、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記糸が、ステップ（ｉ）で、水、有機溶媒、またはそれらの組み合わせから選択される溶媒に溶解した前記膨潤剤の溶液を用いて処理される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記膨潤剤が、酢酸、無水酢酸、ケトン、例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アミル、アニリン、王水（硝酸と塩酸の混合物）、塩基性硫酸クロム、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、ホウ砂（ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、または四ホウ酸二ナトリウム）、臭素、ブタンガス、ブタノール、酢酸ブチル、酪酸、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、カルシウム石鹸、樟脳油、二酸化炭素、二硫化炭素、四塩化炭素、苛性ソーダ、抱水クロラール、クロロベンゼン、クロロホルム、クロム酸、クエン酸、石炭ガス、硫酸銅、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、ディーゼル油（ディーゼル燃料）、１，２−ジブロモエタン、１，２−ジクロロエタン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、エーテル、エチルアルコール、塩化エチレン、エチレングリコール、エトキシ化アルコール、酢酸エチル、エチレンクロロヒドリン、オイゲノール、ジアセトンアルコール、塩化第二鉄、ギ酸、フルフリルアルコール、グリセロール、グリコール、塩酸、フッ化水素酸、硫化水素、イソプロピルアルコール、酢酸イソプロピル、メチルアルコール、メチルアミン、硝酸、炭酸／シアン化／重クロム酸カリウム、水酸化カリウム／ナトリウム／アンモニウム、プロピオン酸、プロピルアルコール、硫酸、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、サリチル酸メチル、トリエタノールアミン、トリクロロエチレン、またはトリイソプロパノールアミンである、請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記処理が、染色である、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記方法で用いる前記染料が、分散染料、例えば、アゾベンゼン（アゾ）、例えば、アミノアゾベンゼン、例えば、４−アミノアゾベンゼン、アントラキノン、例えば、９，１０−アントラキノン（９，１０−ジオキソアントラセン）、メチン、アゾメチン、トリフェニルメタン、スチリル、ナフトスチリル、イソインドリン、インドフェノール、ニトロアリールアミノ、ナフトロン、ナフタザリン、オキサジン、クマリン、キノフタロン、ナフトキノン、ナフトキノンイミン、ホルマザン、ベンゾジフラノン；溶剤染料、例えば、ソルベントレッド２４、ソルベントレッド２６、ソルベントレッド１６４、ソルベントイエロー１２４もしくはソルベントブルー３５；顔料；天然染料；アニオン性官能基含有染料、例えば、酸性染料、直接、媒染、もしくは反応染料；カチオン性官能基含有染料、例えば、塩基性染料；または適用前に化学反応を要する染料、例えば、建染、アゾイック、もしくは硫化染料；またはそれらの組み合わせを含む、請求項２３に記載の方法。
  25. 前記溶液が、前記溶液１リットル当たり少なくとも約０．５ｇの前記染料を含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法。
  26. （ｉ）前記合成材料が、ポリエステルであり、前記膨潤剤が、酢酸、無水酢酸、ケトン例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、アニリン、王水、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、臭素、酢酸ブチル、ギ酸、フルフリルアルコール、塩酸、フッ化水素酸、水酸化カリウム／ナトリウム／アンモニウム、プロピオン酸、硫酸、酢酸イソプロピル、抱水クロラール、クロロベンゼン、クロロホルム、クロム酸、シクロヘキサノン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジブロモエタン、ｏ−ジクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、エトキシ化アルコール、酢酸エチル、エチレンクロロヒドリン、オイゲノール、ジアセトンアルコール、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、サリチル酸メチル、トリエタノールアミン、もしくはトリイソプロパノールアミンである、または
    （ｉｉ）前記合成材料が、ポリアミド、例えば、ナイロンであり、前記膨潤剤が、ケトン、例えば、アセトン、ジエチルケトン、ベンジルアセトン、アセトフェノン、エステル、例えば、ヘプタン酸エチル、酢酸４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、乳酸ブチル、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アミル、塩基性硫酸クロム、ベンゼン、ベンジル誘導体、例えば、安息香酸、酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシル、ギ酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、塩化ベンジル、ベンズアルデヒドグリセリルアセタール、フェネチル誘導体、例えば、フェネチルアルコール、酢酸フェネチル、ギ酸フェネチル、ベンジルアセトン、フェノキシエタノール、ホウ砂、ブタンガス、ブタノール、酪酸、フェネチルアルコール、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、カルシウム石鹸、樟脳油、二酸化炭素、二硫化炭素、四塩化炭素、苛性ソーダ、クエン酸、石炭ガス、硫酸銅、硫化水素、炭酸／シアン化／重クロム酸カリウム、硫酸、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、ディーゼル油、エーテル、エチルアルコール、塩化エチレン、エチレングリコール、フェノール、ジアセトンアルコール、ニトロベンゼン、フェノール、アニソール、１−フェノキシ−２−プロパノール、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、ｍ−クレゾール、ギ酸、塩化第二鉄、グリセロール、グリコール、硝酸、プロピルアルコール、メチルアルコール、メチルアミン、トリエタノールアミン、トリクロロエチレンである、
    請求項２０に記載の方法。
  27. 前記バインダーが、水性バインダー、溶媒系バインダー、光硬化性バインダー、熱硬化性バインダー、または湿気硬化性バインダーから選択される、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記水性バインダーが、ウレタンアクリレート、ポリ酢酸ビニル、もしくはポリウレタンであり；前記溶媒系バインダーが、ポリアミド、もしくはポリエチレンであり；前記光硬化性バインダーが、ウレタンアクリレート、エポキシ、もしくはポリウレタンであり；前記熱硬化性バインダーが、ウレタンアクリレートであり；または前記湿気硬化性バインダーが、シアノアクリレート、ポリウレタン、もしくは撥水コーティング、例えば、シリコーンである、請求項２７に記載の方法。
  29. ステップ（ｉ）で処理した前記糸の物性が、前記方法の結果得られる前記処理した糸の物性と意図的に同一である、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
  30. ステップ（ｉ）で処理した前記糸の物性が、前記方法の結果得られる前記処理した糸の物性と意図的に異なる、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
  31. 請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法により得られる処理したテキスタイル糸。
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