CN109735920B - 柔软型聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔软型聚酯纤维及其制备方法，先将对苯二甲酸、丙二醇、含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应制得改性聚酯，然后按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯FDY丝，即为柔软型聚酯纤维；含氟二元酸为2,2‑二氟‑1,3‑丙二酸、2,2‑二氟‑1,4‑丁二酸、2,2‑二氟‑1,5‑戊二酸或2,2,3,3‑四氟‑1,4‑丁二酸，带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：

Description

柔软型聚酯纤维及其制备方法

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种柔软型聚酯纤维及其制备方法，特别涉及一种通过对PTT进行改性进而制得柔软型PTT纤维的方法。

背景技术

PET纤维由于其性能优良、价格适中，是应用最广的一类化纤，但随着社会的不断发展，人们的需求不断提高，单纯PET已经难以满足人们日益提高的使用需求了，因此与PET纤维性质类似但性能更优的聚酯新品种成为了人们研究开发的热点，这其中最具代表性的就是PTT纤维。

PTT与PET同属聚酯家族，其性能相似，其分子链中同时存在刚性链苯环和柔性亚甲基-CH₂-，并由酯基-CO-O-连接，是典型的刚柔性共存的线型大分子。其与PET在化学结构上的主要差异为：PET分子链链节上有两个亚甲基，而PTT分子链链节上有三个亚甲基。PTT分子链的三个亚甲基使其具有奇碳效应，分子链呈现类似于羊毛蛋白质分子链的螺旋结构，具有明显的“Z”字形构象，导致其大分子链具有如同弹簧一样的形变和形变回复能力，在纵向外力作用下，分子链很容易发生伸长，且在外力去除后又恢复原状，这赋予其优良的回弹性。这种独特的结构特征赋予了其具有优于其他聚酯纤维的回弹性能、较低的拉伸模量和较高的断裂伸长。在同样线密度条件下，PTT纤维的弹性回复率和杨氏模量分别为22％和22.01cN/dtex，而PET纤维分别为4％和81.56cN/dtex。

PTT纤维兼具涤纶和锦纶的优点，它既具有涤纶的易洗快干特性、良好的弹性恢复性、良好的抗折皱性、良好的耐污性、良好的抗日光性和良好的手感，又具有锦纶的良好的耐磨性、良好的拉伸恢复性、良好的弹性和良好的蓬松性。由于PTT纤维柔软性好、蓬松性好、抗污性好、弹性好且能常温染色的特点，成为了一种理想的纺织服装面料用纤维。

虽然与PET纤维相比，PTT纤维具有较低的玻璃化温度(45℃～65℃)，在相同的条件下，染料对PTT的穿透力高于PET，PTT纤维可在常压下染色，但PTT的最佳染色温度在110℃左右，而且针对大红和黄棕染料，即使在110℃下，PTT纤维的上染率也较低，这一定程度上影响了PTT纤维的推广应用。

此外，随着PTT纤维的大规模应用，其使用后的废品数目巨大，虽然PTT不会直接对环境造成危害，但其对大气和微生物试剂的抵抗性很强，目前也成为了一类亟待处理的废弃物。目前，常见的对PTT废弃物的处理方法有填埋、焚烧及回收利用，填埋和焚烧虽然是最简单的方法，对环境亦将造成一定的污染，降解回收是处理PTT废弃物有效而科学的途径，主要方法包括醇解、氨解等，化学降解的产物如醇、酸、酯等还可以作为化学原料重新利用，但由于PTT结构致密，结晶度高，其自然降解速率慢，自然降解时间很长，严重影响了降解回收在PTT废弃物处理领域的应用。

因此，开发一种上染率高且自然降解速率快的PTT纤维极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术PTT纤维上染率较低且自然降解速率慢的缺陷，提供一种上染率高且自然降解速率快的PTT纤维及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

柔软型聚酯纤维的制备方法，按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯FDY丝，即为柔软型聚酯纤维；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、丙二醇、含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

含氟二元酸为2,2-二氟-1,3-丙二酸、2,2-二氟-1,4-丁二酸、2,2-二氟-1,5-戊二酸或2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸，带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：

式中，R为-H(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇)、-CH₂CH₃(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇)或-C(CH₃)₃(带叔丁基侧基的己二醇为2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇)。

本发明在聚酯中进入含氟二元酸的特殊之处在于氟原子在α碳上，当在水解过程中引入该含氟二元酸时，由于氟原子在α碳上，吸电子能力较强，使得聚酯中C-O键上的电子云密度降低，四面体的负离子的稳定性下降，有利于亲核加成反应的进行，同时由于α碳上含氟二元酸的空间位阻小于对苯二甲酸，进一步促进了亲核加成反应的进行，因而显著提高了降解速率。

本发明还使用带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，带叔丁基侧基的己二醇能够显著增大聚酯的空间自由体积，特别是带叔丁基侧基的己二醇中叔丁基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，增大改性聚酯的空洞自由体积。空洞自由体积的增大能够显著降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能(上染率)，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗。

作为优选的技术方案：

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；

R为-H、-CH₂CH₃和-C(CH₃)₃时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基-3-戊酮和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮。

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，所述改性聚酯的制备步骤如下：

(1)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为240～250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；

(2)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为50～90min。

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，所述对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，所述含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3～5mol％(摩尔百分比)，所述含氟二元酸与带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为2～3:1～2，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％(质量百分比)。含氟二元酸添加的作用是提高聚酯的降解速率，带叔丁基侧基的己二醇是提供自由体积便于氧和水的渗透，两者相互协调。含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇的加入量可根据实际应用进行调整，但调整幅度不宜过大，含氟二元酸或带叔丁基侧基的己二醇的加入量过大，会对纤维的性能(力学性能)产生影响，影响纤维的应用，含氟二元酸的加入量过小，对纤维的降解性能影响过小，难以显著提升纤维的自然降解速率，带叔丁基侧基的己二醇的加入量过小，对空洞自由体积的增大不明显即对染色性能影响不大。

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，改性聚酯的数均分子量为28000～32000，分子量分布指数为1.8～2.2。

如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，所述FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕；

所述FDY工艺的参数为：纺丝温度270～275℃，冷却温度20～22℃，网络压力0.20～0.30MPa，一辊速度2200～2800m/min，一辊温度55～65℃，二辊速度3700～4200m/min，二辊温度105～125℃，卷绕速度3640～4120m/min。本发明的FDY工艺的具体参数并不仅限于此，此处仅给出一可行的工艺参数。

本发明还提供采用如上所述的柔软型聚酯纤维的制备方法制得的柔软型聚酯纤维，为单丝纤度为0.3～0.5dtex的改性聚酯FDY丝，改性聚酯FDY丝的单丝纤度较小，手感柔软；

所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、丙二醇链段、含氟二元酸链段和带叔丁基侧基的己二醇链段。

作为优选的技术方案：

如上所述的柔软型聚酯纤维，柔软型聚酯纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为40.0±5.0％，线密度偏差率≤1.2％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长CV值≤6.0％，沸水收缩率为12.0±1.5％，本发明的带叔丁基侧基的己二醇及含氟二元酸的添加量较小，其对聚酯纤维的加工及机械性能的影响较小，本发明的聚酯纤维的加工性能及机械性能与普通聚酯纤维(未添加带叔丁基侧基的己二醇及含氟二元酸)相当；

如上所述的柔软型聚酯纤维，柔软型聚酯纤维采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.3～88.7％，K/S值为22.52～24.12；在其他测试条件相同的情况下，对比样在110℃的温度条件下的上染率为83.2％，K/S值为21.65，对比样与本发明的柔软型聚酯纤维的区别仅在于其材质为普通PTT纤维；本发明的柔软型聚酯纤维相比于普通PTT纤维大幅提高了纤维上染率，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗；

柔软型聚酯纤维在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降9～12％，常规PTT纤维在相同情况下，其特性粘度下降低于5％，本发明的柔软型聚酯纤维相比于常规PTT纤维自然降解速率显著增加，含氟二元酸的添加能够显著提升PTT纤维的自然降解速率。

发明机理：

聚酯在碱性条件下的水解降解过程为亲核加成-消除过程，在水解反应开始时，OH^-进攻酯羰基RCOOR`的C原子，发生亲核加成反应，形成中间体(即四面体的负离子)，四面体的负离子可以消除OR`得到羧酸RCOOH，使酯键断裂，同时OR`与H<sup>+</sup>结合得到醇HOR`。然而，由于在水解过程中形成的四面体的负离子结构比较拥挤，空间位阻大，不利于亲核加成反应的进行，因此聚酯的降解速率较慢。

本发明通过在聚酯分子链中引入特殊结构的含氟二元酸显著提高了聚酯的降解速率，含氟二元酸的特殊之处在于氟原子在α碳上，当在水解过程中引入该含氟二元酸时，由于氟原子在α碳上，吸电子能力较强，使得聚酯中C-O键上的的电子云密度降低，四面体的负离子的稳定性下降，有利于亲核加成反应的进行，同时由于α碳上含氟二元酸的空间位阻小于对苯二甲酸，进一步促进了亲核加成反应的进行，因而显著提高了降解速率。如在聚酯分子链中引入氟原子在β碳的含氟二元酸，则不会显著提高聚酯的降解速率，这是因为在β碳上存在吸电子基团时，所产生的影响仅局限于相邻碳上，而对酯键中C-O键产生的影响很小，因而对于OH^-进攻酯羰基发生亲核加成的反应影响较小。

PTT纤维的结构致密、结晶度高，自然降解时间很长，作为服装的主要用途在回收利用方面难度很大，本发明通过在聚酯制备原料中加入含氟二元酸显著促进了亲核加成反应的进行，进而提高了聚酯的降解速率。

此外，聚合物中的大分子链不是完全紧密的堆砌，在大分子链之间总是有空隙存在，这部分空隙体积即为自由体积。要使小分子渗透到高分子内部，高分子内或高分子间要有足够大的空隙，所以小分子的渗透率和扩散性与高分子结构中的空隙大小(即自由体积的尺寸)有关，在一定范围内，自由体积的尺寸越大，小分子的渗透率越高，扩散性越好。自由体积又分为空洞自由体积和狭缝自由体积，空洞自由体较狭缝自由体积具更大的空间尺寸，对于小分子的渗透率的提升，空洞自由体积较狭缝自由体积效果更加明显。

自由体积的尺寸和类型主要取决于聚合物的结构，影响聚合物结构的主要因素为立体阻碍、侧基大小、侧基结构等。当聚合物主链上某一位置被侧基取代时，必然引起主链活动性的变化，从而改变了链与链间的相互作用力，链与链间的距离亦会发生相应的改变，结果导致内聚能和自由体积的变化，高分子侧链上的取代基的极性、大小和长短等对分子链的刚性、分子间的相互作用乃至聚合物结构的自由体积分数都有一定的影响，因此，取代基不同产生的效应不同，往往导致聚合物的渗透分离性能也各不相同。

对于乙二醇、丁二醇等二元醇直链分子，主链上的C原子处于一上一下呈锯齿形排列，当主链上某个亚甲基上的H原子被甲基(-CH₃)取代时，侧基上的C原子与主链C原子不在同一平面内，于是，中心C上的四个sp3杂化轨道分别与周围四个C原子上的空轨道重叠，形成四个完全相同的σ键，呈正四面体排列，四个碳原子分别位于正四面体的四个顶点，当甲基的三个氢进一步被甲基取代时，这时就相当于叔丁基取代，形成一个更大的四面体结构，这种呈正四面体形排列的分子链相对于呈锯齿形排列的分子链，空洞自由体积明显增大了很多，能够显著提高小分子的渗透率和扩散性；而当主链上某个亚甲基上的H原子被长支链取代基取代时，主要增大的是狭缝自由体积，增大幅度较小，对小分子的渗透率和扩散性的提升效果有限，同时由于长支链取代基的刚性较小，分子链之间容易发生缠结，不利于自由体积的增大。

本发明通过在聚酯(PTT)分子链中引入带叔丁基侧基的己二醇显著提升了PTT的染色性能，带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：

带叔丁基侧基的己二醇中叔丁基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，导致改性PTT空洞自由体积的增大。与短支链取代基(如甲基、乙基等基团)相比，叔丁基占据了较大的空间位置，在分子链排列的方式上将获得更大的自由体积；与长支链取代基相比，一方面叔丁基增大的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的是狭缝自由体积，另一方面叔丁基的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而叔丁基较长支链取代基在分子链排列的方式上具有更多的自由体积。空洞自由体积对染色性能的提高相比于窄缝自由体积更大，这是因为分散染料是一类分子比较小且结构上不带水溶性基团的染料，大多以颗粒形式存在，其粒径为几百纳米到一微米之间，其在100℃以内上染速率很慢，即使在沸腾的染浴中染色，上染速率和上染百分率也不高。但是在温度作用下，聚酯大分子链中侧基先于分子链开始运动，侧基运动的剧烈程度大于分子链的，因此对于颗粒状染料向纤维内部的扩散而言，空洞自由体积比狭缝自由体积的提高更佳。本发明通过增大改性PTT的空洞自由体积，显著降低了水或其它分子如染料等渗透到PTT大分子内部的难度，对PTT的染色等产生积极的影响，可降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，同时也提高了纤维的上染率。

本发明在聚酯分子链中引入的含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇还能起到协同作用，含氟二元酸由于氟原子在α碳上，吸电子能力较强，使得聚酯中C-O键上的的电子云密度降低，四面体的负离子的稳定性下降，有利于降解反应的进行，带叔丁基侧基的己二醇由于能够增大聚酯的空洞自由体积，进而有利于氧和水的渗透，便于增加亲核离子，进一步促进了亲核加成反应的进行，因而进一步提高了降解速率。

有益效果：

(1)本发明的柔软型聚酯纤维的制备方法，通过在PTT聚酯中引入改性组分——带叔丁基侧基的己二醇，降低了染色的温度，缩短了染色的时间，提高了纤维的上染率；

(2)本发明的柔软型聚酯纤维的制备方法，通过添加含氟二元酸对PTT进行改性，降低了PTT中C-O键上的的电子云密度，同时由于α碳上含氟二元酸的空间位阻小于对苯二甲酸，进一步促进了亲核加成反应的进行，提高了PTT的降解速率；

(3)本发明的柔软型聚酯纤维的制备方法，成本低廉，工艺简单，极具应用前景；

(4)本发明的柔软型聚酯纤维，染色性能优良，自然降解速率快，机械性能好，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明合成带叔丁基侧基的己二醇的反应装置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.5:1的比例将浓度为320g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为200g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至12℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.5wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置示意图如图1所示，反应化学方程如下：

制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-H；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为240℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90.1％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.2，2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3mol％，2,2-二氟-1,3-丙二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:1，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.20wt％和0.01wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力499Pa，反应温度为250℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力99Pa，反应温度为260℃，反应时间为50min，制得数均分子量为28000且分子量分布指数为1.8的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度22℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2800m/min，一辊温度65℃，二辊速度4200m/min，二辊温度125℃，卷绕速度4120m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为45.0％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长CV值为6.0％，沸水收缩率为13.5％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降9％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.3％，K/S值为22.52。

其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺如下：

将纤维浸入50～55℃的分散大红S-BWFL质量浓度为2％的染料保温10～15min，再以1.0～1.5℃/min的升温速率升温至100～110℃，保温40～60min，最后降温至50～55℃还原清洗20～30min。

其上染率的测定方法如下：

吸取染前染料及残留染料各2ml于10ml容量瓶中，加入丙酮4ml，使染料充分溶解，用蒸馏水稀释至刻度，再用分光光度计测λ_max、记录染色前后染料的吸光度A0及A1，根据以下公式计算得到上染率；

上染率(％)＝(l-A1/A0)×100％

式中，A0表示染前染料的吸光度，A1表示残留染料的吸光度。

K/S值(表观颜色深度)的测定方法如下：

将染色后纤维压扁成团，采用UltraScan XE测色仪(型号：美国HunterLab0，光源D65，10°视场)分别测定样品10个不同位置的表观颜色深度K/S值，其平均值即为该纤维的K/S值。

对比例1

一种聚酯纤维的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，其并未添加2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，其制得的纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为42％，线密度偏差率为1.3％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长CV值为6.2％，沸水收缩率为13.8％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降3.2％；在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为83.2％，K/S值为21.65(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

对比例2

一种聚酯纤维的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，其并未添加2,2-二氟-1,3-丙二酸，其制得的纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率为46％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为3.2％，断裂伸长CV值为5.5％，沸水收缩率为13.0％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降3.5％；在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.0％，K/S值为22.12(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

对比例3

一种聚酯纤维的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，其并未添加2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，其制得的纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为43.7％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为3.1％，断裂伸长CV值为6.2，沸水收缩率为14.0％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降4.0％；在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为84.2％，K/S值为20.08(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

综合分析实施例1及对比例1～3可以发现，本发明通过添加2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇显著提升了纤维的自然降解性能及染色性能，2,2-二氟-1,3-丙二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇相互协同，2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇增大了聚酯的空洞自由体积，有利于氧和水的渗透，便于增加亲核离子，进一步促进了亲核加成反应的进行，因而进一步提高了降解速率，此外，2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的添加对纤维其他性能影响较小，并不影响其加工性能及机械性能。

对比例4

一种聚酯纤维的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1)中采用3,3-二氟戊二酸替代2,2-二氟-1,3-丙二酸，其制得的纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为44.1％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长CV值为6.1％，沸水收缩率为14.2％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降3.3％；在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.0％，K/S值为22.38(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。与实施例1对比可以发现，氟原子在α碳的含氟二元酸相对于氟原子在β碳的含氟二元酸更有利于提升纤维的自然降解性能，这是因为在β碳上存在吸电子基团时，所产生的影响仅局限于相邻碳上，而对酯键中C-O键产生的影响很小，因而对于OH^-进攻酯羰基发生亲核加成的反应影响较小，进而对纤维的自然降解过程影响较小。

对比例5

一种聚酯纤维的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1)中采用1,2-十二烷基二醇替代2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，其制得的纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率为44.6％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为2.9％，断裂伸长CV值为5.8％，沸水收缩率为14.7％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降4.3％；在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为83.8％，K/S值为19.62(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。与实施例1对比可以发现，带叔丁基侧基的己二醇相对于长支链取代基更有利于提升纤维的染色性能，这主要是因为一方面带叔丁基侧基的己二醇增大的自由体积更多的是空洞自由体积，而长支链取代基增大的自由体积更多的是狭缝自由体积，另一方面带叔丁基侧基的己二醇的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而带叔丁基侧基的己二醇较长支链取代基在分子链排列的方式上具有更多的自由体积，空洞自由体积的增大将有助于在活化过程中使部分活化剂分子扩散进入到纤维空隙中，提高了活化剂的效率，降低活化温度和缩短活化时间，降低因活化对聚酯纤维力学性能的影响。

实施例2

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-二甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.6:1的比例将浓度为350g/L的2,2-二甲基3-戊酮溶液和浓度为210g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至11℃，接着进行电解还原至2,2-二甲基3-戊酮的浓度为9.0wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH₂CH₃；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中在常压下进行酯化反应，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的99％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:2.0，2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的5mol％，2,2-二氟-1,4-丁二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为3:2，乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.25wt％和0.05wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在50min内由常压平稳抽至绝对压力400Pa，反应温度为260℃，反应时间为50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力80Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得数均分子量为32000且分子量分布指数为2.2的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度270℃，冷却温度20℃，网络压力0.20MPa，一辊速度2200m/min，一辊温度55℃，二辊速度3700m/min，二辊温度105℃，卷绕速度3640m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.42dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为36.0％，线密度偏差率为1.05％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长CV值为4.9％，沸水收缩率为10.5％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降12％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为88.5％，K/S值为24.01(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

实施例3

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,24,4-四甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.7:1的比例将浓度为340g/L的2,24,4-四甲基3-戊酮溶液和浓度为230g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10℃，接着进行电解还原至2,24,4-四甲基3-戊酮的浓度为9.6wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-C(CH₃)₃；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为245℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.8，2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的5mol％，2,2-二氟-1,5-戊二酸与2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为3:1，醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.22wt％和0.03wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在50min内由常压平稳抽至绝对压力450Pa，反应温度为260℃，反应时间为50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力90Pa，反应温度为265℃，反应时间为90min，制得数均分子量为30000且分子量分布指数为1.9的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度272℃，冷却温度21℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度60℃，二辊速度4000m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3880m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.38dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为35.0％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长CV值为4.8％，沸水收缩率为10.8％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降11％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为88.7％，K/S值为24.12(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

实施例4

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.8:1的比例将浓度为300g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为250g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至15℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.3wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-H；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入三氧化二锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.25MPa，酯化反应的温度为245℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的93％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.6，2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4mol％，2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2～3:1～2，三氧化二锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.21wt％和0.03wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在40min内由常压平稳抽至绝对压力450Pa，反应温度为255℃，反应时间为40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力90Pa，反应温度为265℃，反应时间为70min，制得数均分子量为29500且分子量分布指数为2.0的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度272℃，冷却温度21℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2500m/min，一辊温度60℃，二辊速度3950m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3880m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.35dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为40.0％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长CV值为5.4％，沸水收缩率为12.0％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降10％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为87.4％，K/S值为23.22(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

实施例5

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-二甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为1.9:1的比例将浓度为310g/L的2,2-二甲基3-戊酮溶液和浓度为300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至15℃，接着进行电解还原至2,2-二甲基3-戊酮的浓度为8.8wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH₂CH₃；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5，2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4mol％，2,2-二氟-1,3-丙二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为2.5:1.5，乙二醇锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.25wt％和0.05wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在50min内由常压平稳抽至绝对压力480Pa，反应温度为260℃，反应时间为50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力85Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得数均分子量为32000且分子量分布指数为2.0的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度22℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2800m/min，一辊温度65℃，二辊速度4200m/min，二辊温度125℃，卷绕速度4120m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.34dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为38.0％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长CV值为5.2％，沸水收缩率为12.2％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降10％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为87.1％，K/S值为23.02(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

实施例6

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,24,4-四甲基3-戊酮与硫酸的摩尔比为2:1的比例将浓度为350g/L的2,24,4-四甲基3-戊酮溶液和浓度为220g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至13℃，接着进行电解还原至2,24,4-四甲基3-戊酮的浓度为9.6wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-C(CH₃)₃；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为240℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的91％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.5，2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的5mol％，2,2-二氟-1,4-丁二酸与2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1，乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.25wt％和0.01wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力400Pa，反应温度为250℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力90Pa，反应温度为270℃，反应时间为70min，制得数均分子量为31000且分子量分布指数为2.2的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度270℃，冷却温度20℃，网络压力0.20MPa，一辊速度2200m/min，一辊温度55℃，二辊速度3700m/min，二辊温度105℃，卷绕速度3640m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.32dtex，断裂强度为3.05cN/dtex，断裂伸长率为37.0％，线密度偏差率为1.05％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长CV值为4.9％，沸水收缩率为10.9％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降11.5％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为87.8％，K/S值为24.02(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

实施例7

一种柔软型聚酯纤维的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)合成2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇，方法为：首先，按2,2-甲基丙醛与硫酸的摩尔比为1.5:1的比例将浓度为340g/L的2,2-甲基丙醛溶液和浓度为260g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至13℃，接着进行电解还原至2,2-甲基丙醛的浓度为9.5wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯，合成过程中所采用的反应装置以及反应化学方程与实施例1一致，制得的2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-H；

(1.2)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入醋酸锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为240℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，其中，对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.2，2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的5mol％，2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为3:1，醋酸锑、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.22wt％和0.05wt％；

(1.3)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力400Pa，反应温度为250℃，反应时间为300min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力80Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得数均分子量为30500且分子量分布指数为1.8的改性聚酯；

(2)按FDY工艺由改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得改性聚酯FDY丝即柔软型聚酯纤维，FDY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度22℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2800m/min，一辊温度55℃，二辊速度4200m/min，二辊温度125℃，卷绕速度4120m/min。

最终制得的柔软型聚酯纤维的单丝纤度为0.30dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为36.2％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长CV值为4.9％，沸水收缩率为11.0％；其在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降11％；其采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为87.8％，K/S值为24.04(其采用染料分散大红S-BWFL进行上染工艺和上染率及K/S值(表观颜色深度)的测定方法与实施例1相同)。

Claims (10)

1.柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征是：按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯FDY丝，即为柔软型聚酯纤维；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、丙二醇、含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

含氟二元酸为2,2-二氟-1,3-丙二酸、2,2-二氟-1,4-丁二酸、2,2-二氟-1,5-戊二酸或2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸，带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：

式中，R为-H、-CH₂CH₃或-C(CH₃)₃。

2.根据权利要求1所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；

R为-H、-CH₂CH₃和-C(CH₃)₃时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基-3-戊酮和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮。

3.根据权利要求2所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯的制备步骤如下：

(1)酯化反应；

将对苯二甲酸、丙二醇、含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为240～250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；

(2)缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为50～90min。

4.根据权利要求3所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸与丙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，所述含氟二元酸和带叔丁基侧基的己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3～5mol％，所述含氟二元酸与带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为2～3:1～2，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。

5.根据权利要求4所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，改性聚酯的数均分子量为28000～32000，分子量分布指数为1.8～2.2。

7.根据权利要求1所述的柔软型聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕；

所述FDY工艺的参数为：纺丝温度270～275℃，冷却温度20～22℃，网络压力0.20～0.30MPa，一辊速度2200～2800m/min，一辊温度55～65℃，二辊速度3700～4200m/min，二辊温度105～125℃，卷绕速度3640～4120m/min。

8.采用如权利要求1～7任一项所述的柔软型聚酯纤维的制备方法制得的柔软型聚酯纤维，其特征是：为单丝纤度为0.3～0.5dtex的改性聚酯FDY丝；

所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、丙二醇链段、含氟二元酸链段和带叔丁基侧基的己二醇链段。

9.根据权利要求8所述的柔软型聚酯纤维，其特征在于，柔软型聚酯纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为40.0±5.0％，线密度偏差率≤1.2％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长CV值≤6.0％，沸水收缩率为12.0±1.5％；

柔软型聚酯纤维采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.3～88.7％，K/S值为22.52～24.12；

柔软型聚酯纤维在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降9～12％。

10.根据权利要求8所述的柔软型聚酯纤维，其特征在于，柔软型聚酯纤维采用染料分散大红S-BWFL在100℃的温度条件下的上染率为86.3～88.7％，K/S值为22.52～24.12；

柔软型聚酯纤维在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降9～12％。

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