CN109735927A - 全消光涤纶低弹丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全消光涤纶低弹丝及其制备方法，制备方法为：按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝，再按DTY工艺由改性聚酯POY丝制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝；改性聚酯的分子链中引入了2,5,6,6‑四甲基‑2,5‑庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5‑六甲基‑3,4‑己二醇链段，改性聚酯中分散有消光剂、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体；消光剂的含量大于等于2.0wt％，制得的全消光涤纶低弹丝上染率、K/S值、色牢度和自然降解效率高。本发明方法工艺简单，制得的全消光涤纶低弹丝染色性能好，自然降解效率高。
Description
技术领域
本发明属于改性聚酯纤维技术领域，涉及一种全消光涤纶低弹丝及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)具有断裂强度和弹性模量高、回弹性适中、热定型优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且其织物具有抗皱和挺括性好等优点，广泛应用于服装、家纺等领域。现阶段，聚酯纤维消光产品主要有大有光、半消光和全消光产品。TiO2应用于纺织品中可使其具有抗静电、抗紫外、抗菌、消光、红外吸收、抗老化和自清洁等服用优点。纤维级钛白粉为白色粉末，其不溶于水、无生理毒性且化学性质稳定，具有较轻的消色力、遮盖力等优良性能。同时由于TiO2具有接近于聚酯2倍的折射率，将其添加到聚酯中时，利用两者的折射率之差能够达到消光的目的，降低了化学纤维的光反射率，消除了不适宜的光泽，是最理想的聚酯消光物质，广泛用于化纤、纺织等领域。
然而由于涤纶属于疏水性纤维，分子上不含有亲水性基团，其分子结构中也缺少能与染料发生结合的活性基团，涤纶纤维的染色性能不佳。另外，涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，且其分子排列相当紧密，这进一步增大了涤纶纤维的上染难度。常规PET纤维的染色一般采用分散染料染色，通常需要在高温(大于130℃)高压下进行染色，此法除了增加工艺上的复杂度之外，对设备要求较高，生产成本高，染色性能差。
此外，由常规PET的分子结构及结晶情况可知，其分子排列相当紧密。因此PET对大气和微生物的抵抗性较强(PET的分解周期为16～48年)，由此可以看出，PET废弃物给环境带来了巨大的压力，其已经成为一种全球性的环境污染物。目前PET废弃物的主要处理办法有：填埋、焚烧及回收利用。虽然填埋和焚烧简单快捷，但其会给环境造成一定的污染。对PET废弃物进行降解后回收利用是处理PET废弃物最为科学的途径，但目前回收利用的比例仍然很小，这是由于服装多为棉涤或毛涤混纺，一方面需要较大人力成本将聚酯纤维分离出来，另一方面，PET结构致密、结晶度高，其自然降解时间较长，耗时耗力。目前主流的PET降解方法有水解、醇解、氨解、胺解和热解等，但由于PET特殊的结构，其处理效率较低，无法实现PET的快速降解，这极大地限制了PET的回收利用。
因此，研究一种染色性能好且易降解回收的消光聚酯产品极具现实意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种染色性能好且易降解回收的全消光涤纶低弹丝及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
全消光涤纶低弹丝的制备方法，按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝，再按DTY工艺由改性聚酯POY丝制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝；
所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、消光剂、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；
2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：
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；
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：
所述改性聚酯中消光剂的含量大于等于2.0wt％；
固体杂多酸高温焙烧的温度为400～700℃，固体杂多酸为SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、B2O3-Al2O3、TiO2-ZnO和SiO2-CaO中的一种以上；
本发明的固体杂多酸可通过如下所述的制备方法制备：
固体杂多酸SiO2-TiO2具体制备过程为：
按重量份计，首先，将1份二氧化硅粉体和50-60份水搅拌分散，逐滴加入2-3份浓度为4-5wt％的硫酸氧钛溶液，再用浓度为0.5-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为8-10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1-2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃-700℃下煅烧2-4h，得到固体杂多酸SiO2-TiO2；
固体杂多酸SiO2-ZrO2具体制备过程为：
按重量份计，首先，将1份的二氧化硅粉体和50-60份水搅拌分散，逐滴加入2-3份浓度为4-5wt％的硫酸锆溶液，再用浓度为0.5-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为8-10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1-2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃-700℃下煅烧2-4h，得到固体杂多酸SiO2-ZrO2；
固体杂多酸B2O3-Al2O3具体制备过程为：
按重量份计，首先，向1份的硼酸中逐滴加入2-3份浓度为4-5wt％硫酸铝溶液，再用浓度为0.5-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为8-10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1-2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃-700℃下煅烧2-4h，得到固体杂多酸B2O3-Al2O3；
固体杂多酸TiO2-ZnO具体制备过程为：
按重量份计，首先，向1份的硫酸锌中逐滴加入2-3份浓度为4-5wt％硫酸氧钛溶液，再用浓度为0.5-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为8-10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1-2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃-700℃下煅烧2-4h，得到固体杂多酸TiO2-ZnO；
固体杂多酸SiO2-CaO具体制备过程为：
按重量份计，首先，将1份的二氧化硅粉体和50-60份水搅拌分散，逐滴加入2-3份浓度为4-5wt％硫酸钙溶液，再用浓度为0.5-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为8-10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1-2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃-700℃下煅烧2-4h，得到固体杂多酸SiO2-CaO；
ZrO2掺杂改性的过程为：首先将含金属离子Mx+的溶液与含Zr4+的溶液混合均匀，然后滴加沉淀剂至混合液的pH值为9～10，最后煅烧沉淀产物；金属离子Mx+为Mg2+、Li+和Zn2+中的一种以上；
所述DTY工艺的第二热箱温度为160～200℃，没有用第二热箱加热的一般为高弹丝，用第二热箱加热的一般为低弹丝，本发明制得的为低弹丝。
本发明通过在全消光涤纶低弹丝聚酯的分子链中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段同时在聚酯中均匀分散固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体，从而显著提高了聚酯的染色性能和自然降解效率，制得全消光涤纶低弹丝易于降解回收利用，具体为：
本发明使用2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇对聚酯进行改性，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇能够显著增大聚酯的空间自由体积，特别是2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚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，增大聚酯的空洞自由体积。由于在温度作用下，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，对于颗粒状染料而言，空洞自由体积相比于狭缝自由体积更利于其扩散到纤维内部，能够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，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯的上染率。
本发明的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。
本发明通过先溶液共混再共沉淀再煅烧的方法实现了金属氧化物(氧化镁、氧化锂和氧化锌中的一种以上)与ZrO2的掺杂，进而对ZrO2的氧还原催化过程产生影响，提升了聚酯的降解速率。由于本发明选用了离子电导率高的ZrO2作为氧还原催化剂基材，其通过掺杂低价态的金属离子(Mg2+、Li+及Zn2+)能够获得稳定的立方相，同时在一定程度上，掺杂离子半径越接近被掺杂的离子半径，越有利于氧空位的形成，越有利于氧离子的传导，本发明选择掺杂与Zr4+离子半径相同的金属离子(Mg2+、Li+及Zn2+，离子半径均为0.103nm)对其进行掺杂，这能够提高氧离子的传导速率，进而提高氧还原反应的程度。
本发明通过在聚酯制备过程中引入固体杂多酸，固体杂多酸能够离解产生H+离子，H+离子能够进攻羧基负离子生成带正离子的四面体的中间体，使得羰基的氧质子化，氧上带正电荷，从而吸引羰基碳上的电子，使羰基碳具有正电性，从而更容易被碱性较弱的亲核试剂(比如H2O)进攻，亲核试剂进攻后，四面体的中间体的酰氧基发生断裂，分解成酸和醇，如此循环，羰基不断被破坏，大分子链不断断裂，端羧基含量不断增加，进一步促进了聚酯水解，提高了水解速率。
同时本发明在聚酯分子链中引入的2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇与含氟二元酸链段、固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体还能起到协同作用，含氟二元酸链段和固体杂多酸粉体降低了聚酯降解时亲核反应的难度，有利于降解反应的进行，掺杂改性的ZrO2粉体提高了聚酯降解的效率，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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。
作为优选的技术方案：
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，所述2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1)按1～1.2:1:1.2～1.3:2.0～3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应2～4h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(2)按2～3:10:0.01～0.03的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在40～50℃的温度条件下反应50～60min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
所述2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的合成方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，在加热和搅拌条件下，加入质量浓度为10～15％的双氧水溶液，在温度为70～75℃的条件下反应3～4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，所述二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.5～2.0:0.015。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，高温焙烧的时间为2～4h；SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、B2O3-Al2O3、TiO2-ZnO和SiO2-CaO中TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO和CaO的含量分别为30～50wt％、30～50wt％、20～40wt％、20～40wt％和20～50wt％；固体杂多酸在高温焙烧后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体；
所述含金属离子Mx+的溶液的浓度为1～2wt％，溶剂为水，溶液中的阴离子为NO3 -；所述含Zr4+的溶液为浓度20～25wt％的ZrO2的溶液，溶剂为硝酸；所述沉淀剂为浓度2mol/L的氨水；沉淀开始时，混合液中金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比为5～8:100；本发明金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比并不限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，这是因为催化剂中ZrO2是主体，金属离子Mx+的引入是围绕ZrO2展开的，目的是提高氧离子的传导速率，进而提高氧还原反应的程度，若摩尔比过大会主次不分，过少则对提高氧离子的传导速率作用不足；
所述煅烧前对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为105～110℃，时间为2～3h；所述煅烧的过程为：首先升温至400℃后保温2～3h，然后升温至700℃后保温1～2h，最后在空气中冷却；ZrO2在掺杂改性后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，所述改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体、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250～260℃，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270～282℃，反应时间为50～90min。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，所述2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1～2:2～3:2～3，所述掺杂改性的ZrO2粉体、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体、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％、0.03～0.05wt％、0.04～0.07wt％、2.0～3.0wt％和0.01～0.05wt％(质量百分比)。
本发明的2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、含氟二元酸、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、掺杂改性的ZrO2粉体和固体杂多酸粉体的添加量可根据实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，添加量过多，对PET分子结构的规整性破坏太大，对纤维的结晶度以及力学性能影响过大，不利于纤维的生产和应用；添加量过少，对空洞自由体积的增大或降解效率的提升不明显即对纤维染色性能和自然降解效率影响不大。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，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。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，改性聚酯的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2。
如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，所述POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕；
所述POY工艺的参数为：纺丝温度275～285℃，冷却温度18～22℃，卷绕速度3200～3600m/min；
所述DTY工艺的流程为：导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕；
所述DTY工艺的参数为：加工速度550～700m/min，定型超喂率3.5～5.5％，卷绕超喂率3.0～5.0％，第一热箱温度150～200℃，第二热箱温度160～200℃，拉伸比1.4～1.7。
采用如上所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法制得的全消光涤纶低弹丝，为改性聚酯DTY丝；
所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段；
所述改性聚酯中分散有消光剂、所述经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和所述掺杂改性的ZrO2粉体，消光剂的含量大于等于2.0wt％。
作为优选的技术方案：
如上所述的全消光涤纶低弹丝，全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.0～3.0dtex，断裂强度≥2.0cN/dtex，断裂伸长率为43.0±2.0％，网络度为12±4个/m，线密度偏差率≤1.0％，断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，沸水收缩率为5.0±1.0％；本发明制得的全消光涤纶低弹丝的机械性能与现有技术制得的普通聚酯产品相当，并未因提高染色性能和自然降解效率而降低其机械性能；
全消光涤纶低弹丝在125℃的温度条件下的上染率为86.3～90.3％，K/S值为23.32～25.28，耐皂洗色牢度(涤沾色和棉沾色)达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度大于4级；在其他测试条件相同的情况下，对比样在130℃的温度条件下的上染率为84.8％，K/S值为22.78，耐皂洗色牢度小于5级，涤沾色为4～5级，棉沾色为4级，干摩擦牢度为4～5级，湿摩擦牢度为3～4级，对比样与本发明的改性聚酯DTY丝的区别仅在于其材质为普通聚酯；
全消光涤纶低弹丝在温度为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19～26％。常规涤纶在相同情况下，其特性粘度下降低于5％。对比可以发现，本发明的全消光涤纶低弹丝的自然降解速率相比于普通聚酯纤维有了极大地提升，通过对降解条件进行调整还可进一步加快其降解速率，进而方便纤维的回收利用。
发明机理：
本发明通过在全消光涤纶低弹丝聚酯的分子链中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段同时在聚酯中均匀分散固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体，从而显著提高了聚酯的染色性能和自然降解效率，制得的全消光涤纶低弹丝易上染、自然降解效率高，易于降解回收利用。
本发明提高全消光涤纶低弹丝染色性能的机理具体如下：
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。
本发明的2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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CDP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。
本发明的2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：
2,5,6,6-四甲基-2,5-庚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，导致改性聚酯的空洞自由体积增大。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。本发明通过增大空洞自由体积，使得水或其它分子如染料等更容易渗透到改性聚酯大分子内部，对改性聚酯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。
本发明提高全消光涤纶低弹丝自然降解效率的机理具体如下：
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+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。
本发明的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。
当聚酯中含有一定量的氧还原催化剂时，由于聚酯长期暴露在空气中，空气中的氧气能够通过聚酯材质中的自由体积(窄缝自由体积和/或空洞自由体积)渗入聚酯内部，氧还原催化剂表面吸附氧气，氧气逐渐迁移到聚酯内部的氧还原催化剂表面，达到一定氧浓度梯度后形成吸附氧，在氧还原催化剂表面发生氧还原反应(氧离子化)，在这一反应过程中，氧气被部分还原为过氧化物，氧还原催化剂吸附后的氧气分子与一个聚酯中的酯键结合并在催化剂表面形成RCOOOR`，后再结合一个质子并断开氧氧键，生成一个RCOOH，使酯键断裂，同时OR`与H+结合得到醇HOR`，从而加速了聚酯降解。
本发明通过先溶液共混再共沉淀再煅烧的方法实现了金属氧化物(氧化镁、氧化锂和氧化锌中的一种以上)与ZrO2的掺杂，进而对ZrO2的氧还原催化过程产生影响，提升了聚酯的降解速率。由于本发明选用了离子电导率高的ZrO2作为氧还原催化剂基材，其通过掺杂低价态的金属离子(Mg2+、Li+及Zn2+)能够获得稳定的立方相，同时在一定程度上，掺杂离子半径越接近被掺杂的离子半径，越有利于氧空位的形成，越有利于氧离子的传导，本发明选择掺杂与Zr4+离子半径相同的金属离子(Mg2+、Li+及Zn2+，离子半径均为0.103nm)对其进行掺杂，这能够提高氧离子的传导速率，进而提高氧还原反应的程度。掺杂对ZrO2的影响如下：
一方面，采用本发明的掺杂方式能够破坏ZrO2的晶面结构，增大了其比表面积，进而提高了单位质量ZrO2的氧气吸附量；
另一方面，采用本发明的掺杂方式能够改变ZrO2的吸附方式和氧还原反应机制，掺杂改性前，吸附方式为单斜ZrO2表面的端式吸附，O原子在不同单斜ZrO2晶面吸附时，都会受到表面Zr原子的“空间位阻效应”影响，O2分子通过强度较弱的物理吸附或弱化学吸附在Zr原子位吸附，且在不同单斜ZrO2晶面O2分子都还原为过氧化物，掺杂改性后，吸附方式为掺杂ZrO2表面的侧式吸附，其不受“空间位阻效应”影响，增强了O2分子在Zr原子位的化学吸附，还能促进O2分子的O-O键断裂，即可以促进O2分子还原生成过氧化物，提高了氧还原催化效率进而提高了聚酯降解速率。如仅将金属氧化物(氧化镁、氧化锂和氧化锌中的一种以上)与ZrO2物理共混，金属氧化物不会影响ZrO2的晶面结构，也会改变其吸附方式和氧还原反应机制，因而不会提高氧还原催化效率，也会不提高聚酯降解速率。
由于聚酯内部氧还原催化剂的存在，氧气能够在聚酯内部长时间的停留，能够对聚酯中最薄弱的酯基进行氧化反应，加速了聚酯降解的程度。现有技术的降解聚酯均是从聚酯表面开始的，而本发明通过将氧还原催化剂混入聚酯，提供了一种从聚酯内部降解的新思路。
聚酯的水解反应是酯化反应的逆反应，其实质是酯键中酰氧键的断裂过程，即亲核试剂在羰基上发生亲核加成，形成四面体中间体后消除负离子完成水解。普通聚酯水解速率较慢的一个重要原因是聚酯中的羰基碳原子接受亲核试剂进攻的能力低，这是因为聚酯中的羰基碳原子的周围都是给电子基团，缺少吸电子基团，造成聚酯中的羰基碳原子接受亲核试剂进攻的能力低，往往需要较强的亲核基团才能与聚酯中的羰基碳原子发生亲核反应。
本发明通过在聚酯制备原料中加入固体杂多酸显著提高了聚酯中的羰基碳原子接受亲核试剂进攻的能力，进而提高了聚酯的水解速率。本发明选用的固体杂多酸是一类通过氧原子桥联杂原子(中心原子)和金属原子(配位原子)组成的强酸性多核配位物酸催化剂，其耐高温和耐催化性能强，其催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位，由于其耐高温，因而固体杂多酸可在聚酯合成时加入；由于聚酯的酯化反应是在酸性条件下进行的，酸可作为聚酯酯化催化剂，因而固体杂多酸的加入不会对聚合反应产生不利影响，只会有助于对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应，降低酯化反应温度，减少酯化过程副反应。
聚酯体系中的端羧基是聚酯水解最先发生的位置，羧基中的羟基氧原子上的未共用电子对与羰基的π电子共扼，发生电子的离域作用，离域的结果是氢氧键作用力减弱，使羧酸离解成负离子和质子，离解后生成的羧基负离子也由于电子的离域使羧基的负电荷平均分配于两个氧原子上，增加了羧基负离子的稳定性，有利于羧酸离解成离子。固体杂多酸能够离解产生H+离子，H+离子能够进攻羧基负离子生成带正离子的四面体的中间体，使得羰基的氧质子化，氧上带正电荷，从而吸引羰基碳上的电子，使羰基碳具有正电性，从而更容易被碱性较弱的亲核试剂(比如H2O)进攻，亲核试剂进攻后，四面体的中间体的酰氧基发生断裂，分解成酸和醇，如此循环，羰基不断被破坏，大分子链不断断裂，端羧基含量不断增加，进一步促进了聚酯水解，提高了水解速率。
同时本发明在聚酯分子链中引入的2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇与含氟二元酸链段、固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体还能起到协同作用，含氟二元酸链段和固体杂多酸粉体降低了聚酯降解时亲核反应的难度，有利于降解反应的进行，掺杂改性的ZrO2粉体提高了聚酯降解的效率，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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)本发明的消光涤纶低弹丝的制备方法，通过在聚酯分子链中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段和,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段，增大了聚酯的自由体积，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)本发明的消光涤纶低弹丝的制备方法，通过在聚酯分子中引入含氟二元醇链段同时在聚酯均匀分散固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体，有利于聚酯降解时亲核反应的进行，显著提高了消光涤纶低弹丝的自然降解速率；
(3)本发明的消光涤纶低弹丝，染色及自然降解性能优良，机械性能好，应用前景广阔。
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
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1:1:1.2:2.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应2h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按2:10:0.01的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在40℃的温度条件下反应50min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为10％的双氧水溶液，在温度为72℃的条件下反应3h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:2.0:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度为1.5wt％的Mg(NO3)2水溶液与浓度为22wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中Mg2+与Zr4+的摩尔比为6:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为9得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为108℃，时间为2.5h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2.5h，然后升温至700℃后保温1.5h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.4微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体SiO2-TiO2；
按重量份计，首先，将1份二氧化硅粉体和55份水搅拌分散，逐滴加入2份浓度为4.5wt％的硫酸氧钛溶液，再用浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在500℃下煅烧2h后进行粉碎得到平均粒径为0.4微米的固体杂多酸SiO2-TiO2粉体，SiO2-TiO2中TiO2的含量为42wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-TiO2、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250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％时为酯化反应终点，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的5mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-TiO2、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0.05wt％、0.05wt％、0.04wt％、2.0wt％和0.01wt％；
(1.6)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270℃，反应时间为50min，制得数均分子量为25000，分子量分布指数为1.8的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度600m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.0％，第一热箱温度170℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.6。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，断裂伸长率为41％，网络度为8个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.8％，断裂伸长CV值为7.8％，沸水收缩率为6.0％，其在125℃的温度条件下的上染率为90.3％，K/S值为25.28，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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26％。
对比例1
一种涤纶丝的制备方法，与实施例1基本一致，不同之处在于，步骤(1.5)中不添加2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、掺杂改性的ZrO2粉体和固体杂多酸粉体SiO2-TiO2。最终制得的涤纶丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为41％，网络度为10个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.7％，断裂伸长CV值为7.8％，沸水收缩率为6.0％，在与实施例1其他测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为84.8％，K/S值为22.78，耐皂洗色牢度达到4级，干摩擦牢度达到4～5级，湿摩擦牢度达到3～4级，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％。将实施例1与对比例1相对比可知，本发明通过对聚酯进行改性，大大提高了聚酯纤维的染色性能和可降解性能且力学性能不受影响。
对比例2
一种涤纶丝的制备方法，与实施例1基本一致，不同之处在于，步骤(1.5)中1,2十二烷基二醇替代2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、3,3-二氟戊二酸替代2,2-二氟-1,3-丙二酸且不添加掺杂改性的ZrO2粉体和固体杂多酸粉体SiO2-TiO2，最终制得的涤纶丝在与实施例1其他测试条件相同的情况下，在130℃的温度条件下的上染率为86％，K/S值为22.82，耐皂洗色牢度达到4级，干摩擦牢度达到4-5级，湿摩擦牢度达到4级。涤纶丝在温度为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4.7％。将实施例1与对比例1相对比可知，由于本发明引入了2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇增大了聚酯的空洞自由体积，其比狭缝自由体积更大，更有利染料的分散和渗透，因此，本发明制得的涤纶丝染色性能更好，同时由于未添加多相固体酸碱SiO2-Al2O3和掺杂改性的ZrO2粉体且氟原子在β碳的含氟二元酸的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，因此本发明的氟原子在α碳的含氟二元酸、掺杂改性的ZrO2粉体和多相固体酸碱SiO2-Al2O3更有利于提升纤维的自然降解性能。
实施例2
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.1:1:1.2:2.3的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应2h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按2:10:0.01的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在45℃的温度条件下反应50min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为11％的双氧水溶液，在温度为70℃的条件下反应4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.8:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度为1wt％的LiNO3水溶液与浓度为20wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中Li+与Zr4+的摩尔比为5:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为105℃，时间为3h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2h，然后升温至700℃后保温1h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.4微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体SiO2-ZrO2；
按重量份计，首先，将1份的二氧化硅粉体和58份水搅拌分散，逐滴加入2份浓度为5wt％的硫酸锆溶液，再用浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在400℃℃下煅烧4h后进行粉碎得到平均粒径为0.45微米的固体杂多酸SiO2-ZrO2粉体，SiO2-ZrO2中ZrO2的含量为45wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-ZrO2、乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为260℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3.2mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-ZrO2、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0.032wt％、0.032wt％、0.05wt％、2.2wt％和0.05wt％；
(1.6)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282℃，反应时间为90min，制得数均分子量为30000，分子量分布指数为2.2的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度22℃，卷绕速度2900m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度600m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.0％，第一热箱温度170℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.6。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.0dtex，断裂强度为2.2cN/dtex，断裂伸长率为46％，网络度为10个/m，线密度偏差率为0.8％，断裂强度CV值为4.0％，断裂伸长CV值为7.0％，沸水收缩率为4.0％，其在125℃的温度条件下的上染率为86.3％，K/S值为23.32，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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19％。
实施例3
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.2:1:1.25:2.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应3h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按3:10:0.03的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在40℃的温度条件下反应50min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为12％的双氧水溶液，在温度为74℃的条件下反应4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.6:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度为2wt％的Zn(NO3)2水溶液与浓度为25wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中Zn2+与Zr4+的摩尔比为8:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为110℃，时间为2h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温3h，然后升温至700℃后保温2h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.4微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体B2O3-Al2O3；
按重量份计，首先，向1份的硼酸中逐滴加入2.5份浓度为4wt％硫酸铝溶液，再用浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为9wt％的硫酸调节pH值为8，陈化1.5h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤，再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在700℃下煅烧2h后进行粉碎得到固体杂多酸B2O3-Al2O3粉体，B2O3-Al2O3中Al2O3的含量分别为30wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体B2O3-Al2O3、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3.4mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体B2O3-Al2O3、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0.035wt％、0.035wt％、0.05wt％、2.3wt％和0.01wt％；
(1.6)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480Pa，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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为70min，制得数均分子量为27000，分子量分布指数为2.0的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度2900m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度600m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.0％，第一热箱温度170℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.6。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为3.0dtex，断裂强度为2.2cN/dtex，断裂伸长率为44％，网络度为10个/m，线密度偏差率为0.8％，断裂强度CV值为4.2％，断裂伸长CV值为7.0％，沸水收缩率为4.2％，其在125℃的温度条件下的上染率为86.5％，K/S值为23.35，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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20％。
实施例4
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.2:1:1.3:2.5的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应3h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按2.5:10:0.02的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在45℃的温度条件下反应60min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为13％的双氧水溶液，在温度为74℃的条件下反应3.5h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.5:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度为1.2wt％的Mg(NO3)2水溶液与浓度为22wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中Mg2+与Zr4+的摩尔比为6:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为9得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为106℃，时间为2.5h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2.5h，然后升温至700℃后保温1.5h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.4微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体TiO2-ZnO；
按重量份计，首先，向1份的硫酸锌中逐滴加入3份浓度为5wt％的硫酸氧钛溶液，再用浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在600℃下煅烧2.5h后进行粉碎得到平均粒径为0.45微米的固体杂多酸TiO2-ZnO粉体，TiO2-ZnO中ZnO的含量分别为35wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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0.25MPa，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.4，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3.6mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,5-戊二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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0.036wt％、0.038wt％、0.07wt％、3.0wt％和0.01wt％；
(1.6)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35min内由常压平稳抽至绝对压力480Pa，反应温度为258℃，反应时间为45min，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96Pa，反应温度为270℃，反应时间为55min，制得数均分子量为26000，分子量分布指数为1.9的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度600m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.0％，第一热箱温度170℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.6。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为44％，网络度为16个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.2％，断裂伸长CV值为7.4％，沸水收缩率为4.5％，其在125℃的温度条件下的上染率为87.1％，K/S值为23.67，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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20％。
实施例5
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1:1:1.3:3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应4h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按2.5:10:0.02的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在50℃的温度条件下反应55min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为14％的双氧水溶液，在温度为71℃的条件下反应3.5h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.7:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度为1.6wt％的LiNO3水溶液与浓度为24wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中Li+与Zr4+的摩尔比为7:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为9～10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为110℃，时间为2h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温3h，然后升温至700℃后保温2h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.45微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸SiO2-CaO粉体；
按重量份计，首先，将1份的二氧化硅粉体和50份水搅拌分散，逐滴加入3份浓度为5wt％硫酸钙溶液，再用浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至中性，接着用浓度为10wt％的硫酸调节pH值为8，陈化2h后，去离子水洗涤至无SO4 2-后抽滤，滤饼用无水乙醇多次洗涤再置于干燥箱中在100℃温度条件下烘干，最后将样品分别在650℃下煅烧3.5h后进行粉碎得到平均粒径为0.45微米固体杂多酸SiO2-CaO粉体，SiO2-CaO中CaO的含量为45wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、醋酸锑、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0.15MPa，酯化反应的温度为260℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3.9mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:3:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、醋酸锑、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％、0.04wt％、0.05wt％、2.0wt％和0.01wt％；
(1.6)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255℃，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95Pa，反应温度为282℃，反应时间为80min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度18℃，卷绕速度2800m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度550m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率3.0％，第一热箱温度150℃，第二热箱温度160℃，拉伸比1.4。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为44％，网络度为12个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.5％，断裂伸长CV值为7.5％，沸水收缩率为4.8％，其在125℃的温度条件下的上染率为87.5％，K/S值为24.11，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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21％。
实施例6
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.1:1:1.2:3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应4h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按3:10:0.03的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在50℃的温度条件下反应60min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为15％的双氧水溶液，在温度为75℃的条件下反应3h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.9:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度均为2wt％的Mg(NO3)2水溶液和Zn(NO3)2水溶液按质量比1:1混合得到含金属离子Mx+的溶液，将含金属离子Mx+的溶液与浓度为20wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比为8:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为110℃，时间为2h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2h，然后升温至700℃后保温1h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.4微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体由平均粒径均为0.45微米的SiO2-TiO2粉体和SiO2-ZrO2粉体按质量比1:1混合得到，其中，SiO2-TiO2和SiO2-ZrO2中TiO2和ZrO2的含量分别为30wt％和50wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、醋酸锑、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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.6，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.2mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:2:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、醋酸锑、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0.042wt％、0.042wt％、0.05wt％、2.8wt％和0.01wt％；
(1.6)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450Pa，反应温度为260℃，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92Pa，反应温度为272℃，反应时间为85min，制得数均分子量为28000，分子量分布指数为1.8的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度550m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率3.0％，第一热箱温度150℃，第二热箱温度160℃，拉伸比1.4。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为43％，网络度为10个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.6％，断裂伸长CV值为7.5％，沸水收缩率为5.0％，其在125℃的温度条件下的上染率为87.3％，K/S值为24.32，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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21％。
实施例7
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.2:1:1.2:3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应3h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按3:10:0.02的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在42℃的温度条件下反应55min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为13.5％的双氧水溶液，在温度为73℃的条件下反应3.4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.8:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度均为1wt％的Mg(NO3)2水溶液、LiNO3水溶液和Zn(NO3)2水溶液按质量比1:1混合得到含金属离子Mx+的溶液，将含金属离子Mx+的溶液与浓度为24wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比为6:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为110℃，时间为3h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2h，然后升温至700℃后保温2h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.45微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体由平均粒径均为0.45微米的SiO2-TiO2粉体、B2O3-Al2O3粉体和SiO2-ZrO2粉体按质量比1:1:1混合得到，其中，SiO2-TiO2、B2O3-Al2O3和SiO2-ZrO2中TiO2、Al2O3和ZrO2的含量分别为50wt％、20wt％和20wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、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0.2MPa，酯化反应的温度为255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.6，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.0mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、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0.045wt％、0.045wt％、0.04wt％、3.0wt％和0.05wt％；
(1.6)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490Pa，反应温度为255℃，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95Pa，反应温度为275℃，反应时间为55min，制得数均分子量为25000，分子量分布指数为2.2的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min；
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度550m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率3.0％，第一热箱温度150℃，第二热箱温度160℃，拉伸比1.4。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为43％，网络度为12个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.6％，断裂伸长CV值为7.6％，沸水收缩率为5.1％，其在125℃的温度条件下的上染率为87.8％，K/S值为24.44，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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21％。
实施例8
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
(a)按1.2:1:1.2:3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应3h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(b)按3:10:0.02的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在42℃的温度条件下反应55min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示；
(1.2)合成2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，加入质量浓度为13.5％的双氧水溶液，在温度为73℃的条件下反应3.4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其中二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.8:0.015，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如式(Ⅱ)所示；
(1.3)制备掺杂改性的ZrO2粉体；
(a)将浓度均为1wt％的Mg(NO3)2水溶液、LiNO3水溶液和Zn(NO3)2水溶液按质量比1:1混合得到含金属离子Mx+的溶液，将含金属离子Mx+的溶液与浓度为24wt％的ZrO2的溶液混合均匀，ZrO2的溶液的溶剂为硝酸，混合液中金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比为6:100；
(b)滴加浓度2mol/L的氨水至混合液的pH值为10得到沉淀产物，对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为110℃，时间为3h；
(c)将干燥产物升温至400℃后保温2h，然后升温至700℃后保温2h，最后在空气中冷却后粉碎得到粒径为0.45微米的掺杂改性的ZrO2粉体；
(1.4)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体由平均粒径均为0.45微米的SiO2-TiO2粉体、B2O3-Al2O3粉体和SiO2-ZrO2粉体按质量比1:1:1混合得到，其中，SiO2-TiO2、B2O3-Al2O3和SiO2-ZrO2中TiO2、Al2O3和ZrO2的含量分别为50wt％、20wt％和20wt％；
(1.5)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.2mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体、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0.045wt％、0.047wt％、0.04wt％、2.0wt％和0.03wt％；
(1.6)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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度700m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度200℃，拉伸比1.7。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为43％，网络度为10个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.7％，断裂伸长CV值为7.5％，沸水收缩率为5％，其在125℃的温度条件下的上染率为88.1％，K/S值为24.5，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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22％。
实施例9
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体TiO2-ZnO的平均粒径为0.4微米，TiO2-ZnO中ZnO的含量为20wt％；
(1.2)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.3mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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0.047wt％、0.045wt％、0.04wt％、2.0wt％和0.04wt％，其中2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和掺杂改性的ZrO2粉体的制备方法与实施例8相同；
(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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度700m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度200℃，拉伸比1.7。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.5dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为42％，网络度为10个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.7％，断裂伸长CV值为7.7％，沸水收缩率为5.3％，其在125℃的温度条件下的上染率为88.3％，K/S值为24.65，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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20％。
实施例10
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体TiO2-ZnO的平均粒径为0.4微米，TiO2-ZnO中ZnO的含量为40wt％；
(1.2)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.4mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体TiO2-ZnO、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0.047wt％、0.047wt％、0.04wt％、2.0wt％和0.03wt％，其中2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和掺杂改性的ZrO2粉体的制备方法与实施例8相同；
(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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度700m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度200℃，拉伸比1.7。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.5dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，断裂伸长率为42％，网络度为10个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.8％，断裂伸长CV值为7.8％，沸水收缩率为5.5％，其在125℃的温度条件下的上染率为88.6％，K/S值为24.7，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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24％。
实施例11
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性聚酯；
(1.1)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体SiO2-CaO的平均粒径为0.4微米，SiO2-CaO中CaO的含量为20wt％；
(1.2)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.7mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:3，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、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0.047wt％、0.048wt％、0.04wt％、2.0wt％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480Pa，反应温度为260℃，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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯，其中2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和掺杂改性的ZrO2粉体的制备方法与实施例8相同；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度700m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度200℃，拉伸比1.7。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.4dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，断裂伸长率为42％，网络度为10个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为5.0％，断裂伸长CV值为8.0％，沸水收缩率为5.6％，其在125℃的温度条件下的上染率为89.1％，K/S值为24.68，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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25％。
实施例12
一种全消光涤纶低弹丝的制备方法，步骤如下：
(1.1)制备固体杂多酸粉体；
固体杂多酸粉体SiO2-CaO的平均粒径为0.4微米，SiO2-CaO中CaO的含量为50wt％；
(1.2)酯化反应；
对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、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255℃，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，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的4.9mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2-二氟-1,3-丙二酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3:2，掺杂改性的ZrO2粉体、固体杂多酸粉体SiO2-CaO、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0.048wt％、0.049wt％、0.04wt％、2.0wt％和0.03wt％，其中2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和掺杂改性的ZrO2粉体的制备方法与实施例8相同；
(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95Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；
(2)制备改性聚酯POY丝；
改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后得到改性聚酯POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度20℃，卷绕速度3200m/min。
(3)制备全消光涤纶低弹丝；
改性聚酯POY丝经导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕后制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝，DTY工艺的参数为：加工速度700m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度200℃，拉伸比1.7。
最终制得的全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为2.8dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，断裂伸长率为41％，网络度为12个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为5.0％，断裂伸长CV值为7.9％，沸水收缩率为5.8％，其在125℃的温度条件下的上染率为90％，K/S值为25.02，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级，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26％。
Claims (10)
1.全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征是：按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝，再按DTY工艺由改性聚酯POY丝制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝；
所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、消光剂、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO2粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；
2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：
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；
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：
所述改性聚酯中消光剂的含量大于等于2.0wt％；
固体杂多酸高温焙烧的温度为400～700℃，固体杂多酸为SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、B2O3-Al2O3、TiO2-ZnO和SiO2-CaO中的一种以上；
ZrO2掺杂改性的过程为：首先将含金属离子Mx+的溶液与含Zr4+的溶液混合均匀，然后滴加沉淀剂至混合液的pH值为9～10，最后煅烧沉淀产物；金属离子Mx+为Mg2+、Li+和Zn2+中的一种以上；
所述DTY工艺的第二热箱温度为160～200℃。
2.根据权利要求1所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征在于，所述2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1)按1～1.2:1:1.2～1.3:2.0～3.0的摩尔比将KOH粉末、3-甲基-3-羟基丁炔、3,3-二甲基-2-丁酮和异丙醚混合，在冰浴条件下反应2～4h，反应结束后进行冷却结晶、离心分离、洗涤、精制和干燥得到辛炔二醇；
(2)按2～3:10:0.01～0.03的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在40～50℃的温度条件下反应50～60min，反应过程中持续通入氢气，反应结束后进行分离和提纯得到2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇；
所述2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的合成方法为：将醋酸钯和二甲基二叔丁基乙烯混合均匀后，在加热和搅拌条件下，加入质量浓度为10～15％的双氧水溶液，在温度为70～75℃的条件下反应3～4h，经冷却、结晶和精制得到2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，所述二甲基二叔丁基乙烯、双氧水溶液和醋酸钯的质量比为1:1.5～2.0:0.015。
3.根据权利要求2所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征在于，高温焙烧的时间为2～4h；SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、B2O3-Al2O3、TiO2-ZnO和SiO2-CaO中TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO和CaO的含量分别为30～50wt％、30～50wt％、20～40wt％、20～40wt％和20～50wt％；固体杂多酸在高温焙烧后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体；
所述含金属离子Mx+的溶液的浓度为1～2wt％，溶剂为水，溶液中的阴离子为NO3 -；所述含Zr4+的溶液为浓度20～25wt％的ZrO2的溶液，溶剂为硝酸；所述沉淀剂为浓度2mol/L的氨水；沉淀开始时，混合液中金属离子Mx+与Zr4+的摩尔比为5～8:100；所述煅烧前对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为105～110℃，时间为2～3h；所述煅烧的过程为：首先升温至400℃后保温2～3h，然后升温至700℃后保温1～2h，最后在空气中冷却；ZrO2在掺杂改性后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体。
4.根据权利要求3所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，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、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入掺杂改性的ZrO2粉体、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体、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250～260℃，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270～282℃，反应时间为50～90min。
5.根据权利要求4所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，所述2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的加入量之和为对苯二甲酸加入量的3～5mol％，所述2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1～2:2～3:2～3，所述掺杂改性的ZrO2粉体、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体、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％、0.03～0.05wt％、0.04～0.07wt％、2.0～3.0wt％和0.01～0.05wt％。
6.根据权利要求5所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，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。
7.根据权利要求6所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征在于，改性聚酯的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2。
8.根据权利要求1所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法，其特征在于，所述POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕；
所述POY工艺的参数为：纺丝温度275～285℃，冷却温度18～22℃，卷绕速度3200～3600m/min；
所述DTY工艺的流程为：导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕；
所述DTY工艺的参数为：加工速度550～700m/min，定型超喂率3.5～5.5％，卷绕超喂率3.0～5.0％，第一热箱温度150～200℃，拉伸比1.4～1.7。
9.采用如权利要求1～8任一项所述的全消光涤纶低弹丝的制备方法制得的全消光涤纶低弹丝，其特征是：为改性聚酯DTY丝；
所述改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段；
所述改性聚酯中分散有消光剂、所述经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和所述掺杂改性的ZrO2粉体，消光剂的含量大于等于2.0wt％。
10.根据权利要求9所述的全消光涤纶低弹丝，其特征在于，全消光涤纶低弹丝的单丝纤度为1.0～3.0dtex，断裂强度≥2.0cN/dtex，断裂伸长率为43.0±2.0％，网络度为12±4个/m，线密度偏差率≤1.0％，断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，沸水收缩率为5.0±1.0％；
全消光涤纶低弹丝在125℃的温度条件下的上染率为86.3～90.3％，K/S值为23.32～25.28，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度大于4级；
全消光涤纶低弹丝在温度为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19～26％。
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