CN109735945A - 用于伪装遮盖的涤纶工业丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝及其制备方法，方法为：将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，固相缩聚增粘前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、带叔丁基侧基的己二醇和氧化锌粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝材质为改性聚酯，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‑庚二醇链段和带叔丁基侧基的己二醇链段，改性聚酯中含氧化锌粉体。本发明制备方法简单，成本低廉；制得的产品的染色性能优良，伪装遮盖效果好。
Description
技术领域
本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种涤纶工业丝，特别涉及一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝及其制备方法。
背景技术
伪装是一种军队对抗外部威胁的防护方式，其前提是不能被敌人发现目标。有效的伪装必须打破人类轮廓特征，使人与环境在颜色、结构、阴影、电子签名上的反差最小化。纺织品广泛用于伪装材料，如灯、柔软的网、覆盖物、装饰物，以及染色印花的服装。
红外伪装材料是指用于减弱武器系统红外特征信号以达到隐身技术要求的特殊功能材料，也称红外隐身材料。热红外伪装材料具有阻隔武器装备热红外辐射的能力，同时在大气窗口波段内具有低的红外发射率。按照作用原理，红外隐身材料可分为控制发射率和控制温度两类。考虑到人体的热红外伪装，作为人体和外界的屏障—服装，不仅要具备一些基本的服用性能，如耐磨损、具有一定的机械性能，洗可穿、色牢度好，穿着舒适等，而且还应该尽可能地减小服装外表面的温度和发射率，以达到与所处背景相匹配的目的。
对于纺织面料而言，通过涂料实现伪装是比较容易的，这方面国内外研究较多、技术也相对成熟，但该方法的缺点是涂层后面料的吸湿透气性、耐水洗性等服用性能都有所下降，因此，尝试用染料实现军事目标的迷彩伪装，正越来越得到各国的高度重视，这方面的研究正在进一步的开展中。
目前，以降低发射率为目标的热红外隐身涂料主要性能指标是：目标表面的发射率(包括3～5μm和8～14μm中远红外波段)，在可见光和近红外波段的太阳能吸收率及其他波段隐身要求的兼容性。主要包括颜料、基料和添加剂三部分。颜料是影响涂料隐身性能的基本因素之一，目前用于红外隐身涂料配方中的颜料主要有三种：金属颜料、着色颜料和半导体颜料；粘合剂是涂料的主要成膜物质，也是影响隐身涂层发射率的主要因素之一，目前主要包括有机基料、无机基料和导电或半导体聚合物。随着各种热红外(即中远红外)侦察设备的出现和应用，防热红外侦视伪装日趋重要。各国学者纷纷致力于该领域的技术研究，其中防中远红外侦视伪装涂料的研究尤为活跃，主要包括一些红外反射漆、红外伪装服装、红外伪装网和帐篷等，虽然目前所使用的远红外织物具有一定的遮盖效果，但仍无法满足实际使用需求，所使用的如热红外隐身涂料等的染色性能差，且远红外织物的伪装遮盖效果仍有待进一步提高。
因此，制备一种染色性能和伪装遮盖效果优异的用于红外伪装遮盖的涤纶工业丝具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种染色性能和遮盖效果优异的用于红外伪装遮盖的涤纶工业丝以及制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝；
所述固相缩聚增粘前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、带叔丁基侧基的己二醇和氧化锌粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；所述固相缩聚增粘前改性聚酯中氧化锌粉体的含量为2.0～3.0wt％，所述氧化锌粉体的平均粒径小于0.3微米；
2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：
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。
本发明在用于伪装遮盖的涤纶工业丝的聚酯分子链中引入带叔丁基侧基的己二醇链段和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段，带叔丁基侧基的己二醇链段和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段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。在远红外织物中常常通过添加氧化锌粉体和染料来实现红外线的衰减，降低红外辐射量，进而起到伪装遮盖作用。本发明通过对聚酯改性，聚酯大分子链中的带叔丁基侧基的己二醇链段和2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链段先于分子链开始运动，当温度提高时，其运动的剧烈程度大于分子链的，同时由于其形成的空洞自由体积比分子链形成的狭缝自由体积更大，因此颗粒状氧化锌粉体和染料向纤维内部的扩散速率提升显著，从而显著降低了氧化锌粉体和染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，从而使得制备的涤纶工业丝的上染率和遮盖效能大幅提升。
作为优选的技术方案：
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，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2,24,4-四甲基3-戊酮。
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，所述固相缩聚增粘前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-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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。
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为1～2:1～2，所述氧化锌粉体、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2.0～3.0wt％、0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。本发明2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇的加入量并不限于此，本领域技术人员可实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，添加量过大对聚酯大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，添加量过低，则效果不明显。
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，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。
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。特性粘度可在适当范围内进行调整，但是不宜过高或过低，过高，则可纺性下降，过低，则聚酯的分子量偏低，不能满足工业丝的要求。
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，所述用于伪装遮盖的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
本发明还提供采用如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，材质为改性聚酯；
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-庚二醇链段和带叔丁基侧基的己二醇链段；所述改性聚酯中含氧化锌粉体。氧化锌粉体的作用：红外线照射到织物上除了发生吸收、反射、透射还将发生散射，根据瑞利散射原理：当入射电磁波的波长远远大于物体的尺寸时，将发生瑞利散射，散射对红外线具有散射衰减作用。远红外红外线波长为8～14μm，纤维中纳米ZnO粒子的尺寸为纳米数量级，入射的红外线波长远远大于纳米ZnO粒子的尺寸，因此当红外线入射到ZnO涤纶长丝上时将发生瑞利散射，散射波有利于红外线的衰减，降低红外辐射量，起到伪装遮盖作用。
作为优选的技术方案：
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为5.5～8.5dtex，复丝纤度为930～1700dtex，断裂强度≥6.3cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为15.0～17.5％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为7.5～9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.0～8.5％，网络度为(5～8)±2个/m，含油率为0.6±0.2wt％。本发明2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链和带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性后所制得的纤维的品质和质量相比于现有技术未降低，改性后的纤维仍具有良好的力学性能；
如上所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，用于伪装遮盖的涤纶工业丝在130℃的温度条件下的上染率为88.76～93.54％，K/S值为23.35～25.21，现有技术的普通涤纶工业丝在相同条件下的上染率为84.65％，K/S值为21.73；
由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为30～50。测试条件：热红外成像仪工作波段8～14μm，红外成像仪能够输出红蓝模式和灰度模式的红外热像图，红蓝模式的红外热像图以不同颜色表示物体表面的热辐射量即物体表面的红外辐射量，人眼可以通过这种彩色的红外热像图直观观察物体表面的红外辐射分布情况，适合定性分析物体的热红外性能，但难以进行定量分析。灰度模式的红外热像图，通过不同的图像颜色深浅表示物体表面的红外辐射量，可以通过图像的灰度大小来比较物体表面的红外辐射量，由于灰度模式的红外热像图，是通过不同的图像灰度深浅表示物体表面的红外辐射量，可以通过图像颜色深浅来比较物体表面的红外辐射量，红外热像图颜色越深表示织物表面辐射量少，颜色越浅表示织物表面的红外辐射量多，灰度图像的颜色深浅可以用灰度值来表示，灰度值的范围为0～255，白色为255，黑色为0，但当2块相邻区域灰度相差小于10～25个灰度级，则人眼会看成是一块联合区域，造成难以准确辨别图像的灰度级，所以通过比较平均灰度值大小来判断图像颜色深浅进而来衡量织物表面的红外辐射量，量化评价织物热红外性能，平均灰度值小表示图像颜色深，物体表面的红外辐射量的少，物体的热红外性能好；反之图像的平均灰度值大，表示图像颜色浅，物体表面的红外辐射量多，物体的热红外性能差。
发明机理：
由本发明的用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的远红外织物的伪装遮盖性能和染色性能远高于现有技术，主要是由于本发明对用于伪装遮盖的涤纶工业丝的材质进行了改进，在聚酯的分子链中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链和带叔丁基侧基的己二醇链段，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇链和带叔丁基侧基的己二醇链段中叔丁基的存在在一定温度下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，结果导致聚合物空洞自由体积增大，空洞自由体积增大有利使氧化锌分子和染料分子等扩散进入到纤维空隙中，进而提高了氧化锌粉体和染料分子的利用率，提高了涤纶工业丝的伪装遮盖性能以及染色性能。2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇两者相互配合提高伪装遮盖性能以及染色性能的作用机理具体如下：
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、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两个H原子被甲基(-CH3)取代时，这两个侧基上的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两个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。
本发明通过在聚酯分子链中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇，显著提升了染料的利用率，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和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。此外，空洞自由体积对染色等性能的提高相比于窄缝自由体积更大，这是因为，当在一定温度作用下，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等小分子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，使得染料和氧化锌粉体等更容易渗透到改性聚酯大分子内部，对改性聚酯的染色和伪装遮盖等产生积极的影响。
有益效果：
(1)本发明的一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，工艺简单，成本低廉，通过在聚酯中引入2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，提高了纤维的上染率；
(2)本发明的一种用于用于伪装遮盖的涤纶工业丝，染色性能优良，伪装遮盖性能好，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
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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0.1MPa，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93％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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:1，氧化锌粉体、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2.0wt％、0.03wt％、0.20wt％和0.02wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.29微米；
(1.4)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为480Pa，反应温度为250℃，反应时间为31min，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为100Pa，反应温度为270℃，反应时间为50min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.0dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.9cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为17.5％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为88.76％，K/S值为23.35；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为30。
对比例1
一种涤纶工业丝的制备方法，具体步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(1)中未添加2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇。最终制得的涤纶工业丝的单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.6cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为16.5％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；在与实施例1测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为84.7％，K/S值为21.73；由该涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为54。
对比例2
一种涤纶工业丝的制备方法，具体步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(1)中未添加2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇。最终制得的涤纶工业丝的单单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.8cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为17.5％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；在与实施例1测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为87.2，K/S值为22.87；由该涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为37。
对比例3
一种涤纶工业丝的制备方法，具体步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(1)中未添加2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇。最终制得的涤纶工业丝的单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为17.0％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.7％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；在与实施例1测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为87.0，K/S值为22.88；由该涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为38。
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2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇显著提升了纤维的伪装遮盖性能以及染色性能，其中2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇相互协同共同提高了聚酯的空洞自由体积，降低了染料分子及伪装剂分子进入纤维内部的难度，提高了伪装遮盖性能以及染色性能。此外，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和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
一种涤纶工业丝的制备方法，具体步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(1)采用1,2-十二烷基二醇替代2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇。最终制得的涤纶工业丝的单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.8cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为17.1％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.9％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；在与实施例1测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为87.1，K/S值为23.03；由该涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为37。
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伪装遮盖性能以及染色性能，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，进而更有利于提升纤维的伪装遮盖性能以及染色性能。
对比例5
一种涤纶工业丝的制备方法，具体步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(1)采用1,2十二烷基二醇替代2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇。最终制得的涤纶工业丝的单丝纤度为8.5dtex，复丝纤度为1700dtex，断裂强度为6.8cN/dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为17.1％，断裂伸长CV值为6.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.9％，网络度为10个/m，含油率为0.8wt％；在与实施例1测试条件相同的情况下，其在130℃的温度条件下的上染率为87.1，K/S值为23.03；由该涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为38。
与实施例1对比可以发现，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇相对于含长支链取代基的1,2十二烷基二醇更有利于提升纤维的染色性能，这主要是因为一方面2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇中的叔丁基增大的自由体积更多的是空洞自由体积，而1,2十二烷基二醇中的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2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇中的叔丁基的刚性大于1,2十二烷基二醇中的长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇较1,2十二烷基二醇在聚酯分子链排列的方式上具有更多的自由体积，进而更有利于提升纤维的伪装遮盖性能以及染色性能。
实施例2
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中常压下进行酯化反应，酯化反应的温度为251℃，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，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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为5:3，氧化锌粉体、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2.5wt％、0.04wt％、0.22wt％和0.01wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.24微米；
(1.4)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为500Pa，反应温度为252℃，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为100Pa，反应温度为271℃，反应时间为55min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.0dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为6.5dtex，复丝纤度为1200dtex，断裂强度为6.6cN/dtex，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长率为16.1％，断裂伸长CV值为7.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为8.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.4％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.0％，网络度为7个/m，含油率为0.6wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为91.04％，K/S值为24.21；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为40。
实施例3
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)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，加入氧化锌粉体、醋酸锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中常压下进行酯化反应，酯化反应的温度为252℃，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1:1.8，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和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3.5mol％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为22:13，氧化锌粉体、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2.5wt％、0.04wt％、0.23wt％和0.03wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.27微米；
(1.4)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为450Pa，反应温度为253℃，反应时间为35min，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为90Pa，反应温度为274℃，反应时间为60min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.1dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为8.0dtex，复丝纤度为1300dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率为16.5％，断裂伸长CV值为6.8％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为8.4％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.7％，网络度为6个/m，含油率为0.65wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为90.54％，K/S值为23.91；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为37。
实施例4
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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254℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％时为酯化反应终点，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.9，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为5:3，氧化锌粉体、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2.0wt％、0.03wt％、0.25wt％和0.05wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.25微米；
(1.4)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为410Pa，反应温度为255℃，反应时间为32min，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为95Pa，反应温度为275℃，反应时间为70min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.2dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为6.6dtex，复丝纤度为1150dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长率为16.2％，断裂伸长CV值为7.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为8.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.8％，网络度为8个/m，含油率为0.58wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为91.24％，K/S值为24.40；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为41。
实施例5
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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256℃，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，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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与2,2,5,5-四甲基-3,4-二乙基-3,4-己二醇的摩尔比为24:16，氧化锌粉体、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3.0wt％、0.03wt％、0.20wt％和0.04wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.28微米；
(1.4)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45min内由常压平稳抽至绝对压力为490Pa，反应温度为257℃，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为90Pa，反应温度为277℃，反应时间为75min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.05dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为6.0dtex，复丝纤度为1250dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，线密度偏差率为0.8％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率为15.9％，断裂伸长CV值为6.9％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.1％，网络度为8个/m，含油率为0.62wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为91.00％，K/S值为23.95；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为38。
实施例6
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)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，加入氧化锌粉体、三氧化二锑、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0.2MPa，酯化反应的温度为258℃，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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与2,2,4,4-四甲基-3,4-二叔丁基-3,4-己二醇的摩尔比为3:2，氧化锌粉体、三氧化二锑、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2.5wt％、0.04wt％、0.23wt％和0.01wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.28微米；
(1.4)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为430Pa，反应温度为258℃，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为94Pa，反应温度为280℃，反应时间为80min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.1dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为5.5dtex，复丝纤度为930dtex，断裂强度为6.3cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率为15.0％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为7.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.0％，网络度为3个/m，含油率为0.4wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为93.54％，K/S值为25.21；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为50。
实施例7
一种用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(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)2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的合成步骤如下：
(1.2.1)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；
(1.2.2)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(Ⅱ)所示；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇和2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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260℃，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，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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2，氧化锌粉体、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0.5wt％、0.05wt％、0.25wt％和0.05wt％，氧化锌粉体的平均粒径为0.27微米；
(1.4)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为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为88Pa，反应温度为282℃，反应时间为90min，制得改性聚酯；
(1.5)对改性聚酯进行固相缩聚增粘得到特性粘度为1.15dL/g的改性聚酯熔体；
(2)将改性聚酯熔体进行熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝，纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
最终制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为5.8dtex，复丝纤度为950dtex，断裂强度为6.4cN/dtex，线密度偏差率为1.4％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为15.2％，断裂伸长CV值为7.8％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为7.7％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.2％，网络度为5个/m，含油率为0.42wt％；其在130℃的温度条件下的上染率为93.32％，K/S值为25.04；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为48。
Claims (10)
1.用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，其特征是：将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得用于伪装遮盖的涤纶工业丝；
所述固相缩聚增粘前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、带叔丁基侧基的己二醇和氧化锌粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；所述固相缩聚增粘前改性聚酯中氧化锌粉体的含量为2.0～3.0wt％，所述氧化锌粉体的平均粒径小于0.3微米；
2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：
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所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，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2,24,4-四甲基3-戊酮。
3.根据权利要求2所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘前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-庚二醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入氧化锌粉体、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。
4.根据权利要求3所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇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％，2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇与带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为1～2:1～2，所述氧化锌粉体、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2.0～3.0wt％、0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。
5.根据权利要求4所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，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。
6.根据权利要求1所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
7.根据权利要求1所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述用于伪装遮盖的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：
拉伸、热定型的工艺参数为：
8.采用如权利要求1～7任一项所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝的制备方法制得的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，其特征是：材质为改性聚酯；
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-庚二醇链段和带叔丁基侧基的己二醇链段；所述改性聚酯中含氧化锌粉体。
9.根据权利要求8所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，其特征在于，用于伪装遮盖的涤纶工业丝的单丝纤度为5.5～8.5dtex，复丝纤度为930～1700dtex，断裂强度≥6.3cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为15.0～17.5％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为7.5～9.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.0～8.5％，网络度为(5～8)±2个/m，含油率为0.6±0.2wt％。
10.根据权利要求8所述的用于伪装遮盖的涤纶工业丝，其特征在于，用于伪装遮盖的涤纶工业丝在130℃的温度条件下的上染率为88.76～93.54％，K/S值为23.35～25.21；由用于伪装遮盖的涤纶工业丝制得的织物在热红外成像仪输出的灰度模式下的灰度值为30～50。
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