CN109735957B - 阳涤复合全牵伸丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阳涤复合全牵伸丝及其制备方法，先将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和带叔丁基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应制得阳离子改性聚酯，然后按FDY工艺由聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体制得阳涤复合全牵伸丝，聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，带叔丁基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R为‑H、‑CH2CH3、‑CH(CH3)2或‑C(CH3)3。本发明制备方法操作简单，可有效降低阳离子改性聚酯合成过程中第三单体的加入量，提升其可纺性，最终制得的阳涤复合全牵伸丝中阳离子改性聚酯FDY丝的染色性能优异，阳涤复合全牵伸丝呈现出双色效果。
Description
技术领域
本发明属于改性聚酯技术领域，涉及一种阳涤复合全牵伸丝及其制备方法。
背景技术
PET大分子主链具有高度的立体规整性和对称性，所有的芳环几乎都在同一平面上，因此大分子结构致密，易于结晶且结晶度较大，纤维取向度较高，染料分子不易进入纤维内部，同时缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团，因此，可使用染料种类少、色泽单调，同时，其吸湿性能差、易积聚静电等缺点也同样限制了聚酯的应用范围。
由于常规聚酯纤维结构致密，染色困难，在常规聚酯的生产中添加第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠，使分子链中引入可用阳离子染料进行染色的极性基团磺酸钠，是对聚酯改性最有效的方法。
阳离子染料可染聚酯对改进聚酯的染色性能是很有效的，它已成为改性聚酯的第一大品种，与普通聚酯纤维相比，染色后的CDP纤维色泽艳丽、自然且抗起球，深受广大消费者的喜爱，CDP纤维可制成仿毛织物，手感好，CDP纤维也可与其他纤维复合，由复合丝制得的混纺织物具有双色效果，市场接受度极高，深受消费者的喜爱，其中阳涤复合全牵伸丝成为最重要的品种之一。
然而，阳离子改性聚酯欲得到理想的染色性能需要加入较多的第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量一般为对苯二甲酸加入量的2-3mol％(摩尔百分比)左右，其加入量较大，第三单体的引入，会生成凝聚粒子并与金属离子反应生成沉淀物，同时聚合物的生产过程中引发的副反应较多，使沉淀物成分复杂难以去除，造成阳离子改性聚酯的可纺性较差，纺丝过程中纺丝组件更换时间短，纤维的技术指标稳定性不够优异，但若加入的第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠较少，染料对于涤纶纤维的亲和性较差，进而会导致纤维的染色性能差。
因此，如何克服阳离子改性聚酯合成过程中第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠加入量较高的问题，制备一种具有双色效果的阳涤复合全牵伸丝成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中阳离子改性聚酯合成过程中第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠加入量较高的问题，制备一种具有双色效果的阳涤复合全牵伸丝，本发明通过在阳离子改性聚酯中引入叔丁基结构，增大了聚酯的空洞自由体积，使得染料分子更容易进入纤维内部，进而可以在一定程度上降低染色温度，减少间苯二甲酸磺酸钠的加入量，有效提高阳离子改性聚酯纤维的性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，按FDY工艺由聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体制得阳涤复合全牵伸丝，聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出；
所述阳离子改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和带叔丁基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；
带叔丁基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R为-H(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-2,5庚二醇)、-CH2CH3(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇)、-CH(CH3)2(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇)或-C(CH3)3(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇)。
带叔丁基侧基的二元醇能够增大阳离子改性聚酯的空洞自由体积，有利于染料分子的进入，进而提升纤维的染色效果，使得第三单体的加入量降低，阳离子改性聚酯的可纺性提升，阳离子改性聚酯纤维的性能提升，如用短支链取代基或长支链取代基替换叔丁基，则效果会显著降低，因为短支链取代基(如甲基、乙基等基团)相对于叔丁基占据的空间位置较小，获得的自由体积较小，不利于染料分子的进入；长支链取代基相对于叔丁基，一方面长支链取代基增大的是狭缝自由体积，叔丁基增大的是空洞自由体积，狭缝自由体积的体积小于空洞自由体积，同时由于其较为狭长，不利于结构较大的染料分子进入，另一方面，长支链取代基的刚性小于叔丁基，分子链之间非常容易发生缠结，导致自由体积增大较小。
作为优选的技术方案：
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，所述带叔丁基侧基的二元醇的合成步骤如下：
(1)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5～6:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在100～110℃的温度条件下反应4～5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为40～50％；
(2)去除(1)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3～1.5:2.0～3.0的比例向(1)的体系内加入二甲苯，冷却至0～5℃；
(3)向(2)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和M后，在25～35℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、M与二甲苯的摩尔比为1:1.2～1.3:2.0～3.0；
(4)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带叔丁基侧基的二元醇；
所述带叔丁基侧基的二元醇的结构式中R为-H、-CH2CH3、-CH(CH3)2和-C(CH3)3时，M分别对应为2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-戊酮、2,2,4-三甲基-3-戊酮和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮。
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，所述阳离子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、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和带叔丁基侧基的二元醇配成浆料，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270～275℃，反应时间为50～90min。
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇和带叔丁基侧基的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.05，所述间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.2～1.6mol％(摩尔百分比)，现有技术中，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量一般为对苯二甲酸加入量的2-3mol％(摩尔百分比)左右，本发明通过在阳离子改性聚酯中引入带叔丁基侧基的二元醇显著提升了阳离子改性聚酯纤维的染色性能，进而降低了第三单体间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量，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)。
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，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。
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，聚酯的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2；阳离子改性聚酯的数均分子量为24000～28000，分子量分布指数为1.9～2.4。
如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，所述FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕；
所述聚酯对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度280～290℃，冷却温度18～20℃，网络压力0.20～0.30MPa，一辊速度2200～2600m/min，一辊温度75～90℃，二辊速度3600～3900m/min，二辊温度115～135℃，卷绕速度3560～3850m/min；
所述阳离子改性聚酯对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度270～280℃，冷却温度18～20℃，网络压力0.20～0.30MPa，一辊速度2200～2600m/min，一辊温度75～90℃，二辊速度3600～3900m/min，二辊温度105～120℃，卷绕速度3560～3850m/min。
本发明还提供采用如上所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝复合而成；
所述阳离子改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、间苯二甲酸磺酸钠链段和带叔丁基侧基的二元醇链段。
常规阳离子改性聚酯纤维由于间苯二甲酸磺酸钠的加入量较高，其可纺性降低，纺丝过程中纺丝组件更换时间短，纤维的技术指标稳定性不够优异，本发明由于在阳离子改性聚酯纤维中引入了叔丁基结构，染料分子更易进入纤维内部，可以在一定程度上降低染色温度，减少间苯二甲酸磺酸钠的加入量，有效提高纤维的相关技术指标。
作为优选的技术方案：
如上所述的阳涤复合全牵伸丝，聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝的单丝纤度分别为0.5～1.0dtex和0.7～1.2dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为75～150dtex，阳涤复合全牵伸丝中聚酯FDY丝与阳离子改性聚酯FDY丝的纤度比为1～2:2～3；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度≥3.3cN/dtex，断裂伸长率为35.0±2.0％，网络度为15±3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9.0±0.5％；
如上所述的阳涤复合全牵伸丝，阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为89.3～92.2％，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86.2％，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，对比样与本发明的阳涤复合全牵伸丝的区别仅在于其中的阳离子聚酯为普通阳离子聚酯。
发明机理：
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，这种正四面体排列的分子链相对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。
本发明通过在阳离子改性聚酯分子链中引入带叔丁基侧基的二元醇显著提升了阳涤复合全牵伸丝的染色性能，带叔丁基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R为-H(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-2,5庚二醇)、-CH2CH3(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇)、-CH(CH3)2(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇)或-C(CH3)3(带叔丁基侧基的庚二醇为2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇)；
带叔丁基侧基的二元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，导致阳离子改性聚酯的空洞自由体积的增大，带叔丁基侧基的二元醇的R的大小对空洞自由体积有一定的影响，随着R的大小增大，空洞自由体积不断增大，当R为-C(CH3)3时，形成的空洞自由体积最大。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。带叔丁基侧基的二元醇的引入使得阳离子改性聚酯的空洞自由体积增大，使得水或其它分子如染料等更容易渗透到阳离子改性聚酯大分子内部，对阳离子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。由于阳离子改性聚酯的染色性能提升，因而可降低第三单体的加入量，提升阳离子改性聚酯的可纺性，制备综合性能优良的阳离子改性聚酯纤维，阳涤复合牵伸丝一般采用阳离子染料上染，在染色过程中常规涤纶不上染，进而容易制备具有双色效果的阳涤复合丝。
有益效果：
(1)本发明的制备方法，操作简单，可有效降低阳离子改性聚酯合成过程中第三单体的加入量，提高阳离子改性聚酯的可纺性，保证由阳离子改性聚酯制得的纤维具有优良的综合性能；
(2)本发明制得的阳涤复合全牵伸丝主要由聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝复合而成，由于聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝染色性能存在差异，使得产品呈现出双色效果，兼具美感和实用性；
(3)本发明制得的阳涤复合全牵伸丝的染色性能优良，在125℃的温度条件下的上染率为89.3～92.2％，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，远高于现有技术的水平。
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
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-2,5庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在100℃的温度条件下反应4h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为43％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3:2.2的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至1℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2-二甲基丙醛后，在25℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2-二甲基丙醛与二甲苯的摩尔比为1:1.2:2.2；
(d)按2.2:10:0.01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2,6,6-三甲基-2,5庚二醇，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-H；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-2,5庚二醇配成浆料，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，加压压力为常压，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％时为酯化反应终点，对苯二甲酸、乙二醇和2,6,6-三甲基-2,5庚二醇的摩尔比为1:1.2:0.03，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.3mol％，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0.033wt％、0.20wt％和0.04wt％；
(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为480Pa，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为80Pa，反应温度为270℃，反应时间为50min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为24000，分子量分布指数为1.9；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为25000，分子量分布指数为1.8；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度19℃，网络压力0.20MPa，一辊速度2300m/min，一辊温度80℃，二辊速度3900m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3560m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度272℃，冷却温度18℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2200m/min，一辊温度75℃，二辊速度3600m/min，二辊温度110℃，卷绕速度3600m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和0.7dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为100dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1:2；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.6cN/dtex，断裂伸长率为35.0％，网络度为13个/m，线密度偏差率为0.95％，断裂强度CV值为4.3％，断裂伸长CV值为7.3％，沸水收缩率为8.8％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为89.3％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
对比例1
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，制备方法与实施例1基本一致，不同的是步骤(1)中在制备阳离子PET时不添加2,6,6-三甲基-2,5庚二醇，按FDY工艺由PET熔体和普通阳离子PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，所制得的阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.7cN/dtex，断裂伸长率为34.7％，网络度为13个/m，线密度偏差率为0.98％，断裂强度CV值为4.2％，断裂伸长CV值为7.1％，沸水收缩率为8.5％；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86.2％，耐皂洗色牢度为4级，干摩擦牢度为4～5级，湿摩擦牢度为3～4级。两者对比可知，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且力学性能不受影响。
对比例2
一种阳涤复合全牵伸丝的制备方法，制备步骤与实施例1基本一致，不同之处在于，步骤(1)中采用1,2十二烷基二醇替代2,6,6-三甲基-2,5庚二醇。制得的阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为37％，网络度为13个/m，线密度偏差率为0.99％，断裂强度CV值为4.3％，断裂伸长CV值为7.2％，沸水收缩率为8.6％，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87.4％，耐皂洗色牢度为4级，干摩擦牢度为5级，湿摩擦牢度为4级，均低于本发明。
与实施例1对比可以发现，带叔丁基侧基的二元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带叔丁基侧基的二元醇中的叔丁基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二元醇中的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，因而带叔丁基侧基的二元醇较含长支链取代基的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染色性能。
实施例2
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-2,5庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5.5:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在100℃的温度条件下反应5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为40％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3:2.0的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至3℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2-二甲基丙醛后，在30℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2-二甲基丙醛与二甲苯的摩尔比为1:1.3:2.5；
(d)按2.5:10:0.01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2,6,6-三甲基-2,5庚二醇，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-H；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-2,5庚二醇配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三甲酯混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为242℃，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、乙二醇和2,6,6-三甲基-2,5庚二醇的摩尔比为1:1.3:0.035，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.4mol％，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0.03wt％、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44min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90，反应温度为270℃，反应时间为55min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为24800，分子量分布指数为1.9；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为25000，分子量分布指数为1.8；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度278℃，冷却温度20℃，网络压力0.22MPa，一辊速度2200m/min，一辊温度85℃，二辊速度3750m/min，二辊温度135℃，卷绕速度3650m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度270℃，冷却温度19℃，网络压力0.23MPa，一辊速度2300m/min，一辊温度75℃，二辊速度3700m/min，二辊温度105℃，卷绕速度3720m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.6dtex和0.8dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为75dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1:2.2；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.33cN/dtex，断裂伸长率为34.5％，网络度为15个/m，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为4.8％，断裂伸长CV值为6.0％，沸水收缩率为9.0％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为89.5％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例3
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在105℃的温度条件下反应4.5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为48％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.5:2.5的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至0℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2-二甲基-3-戊酮后，在30℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2-二甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.25:2.0；
(d)按2:10:0.02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2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH2CH3；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇配成浆料，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244℃，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、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:1.5:0.037，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.2mol％，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％、0.21wt％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38min内由常压平稳抽至绝对压力为440Pa，反应温度为251℃，反应时间为33min，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60min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为25000，分子量分布指数为2.0；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为26000，分子量分布指数为2.0；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度19℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度75℃，二辊速度3700m/min，二辊温度120℃，卷绕速度3600m/min；阳离子改性PET对应的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2500m/min，一辊温度85℃，二辊速度3650m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3800m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和1.0dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为85dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1.5:2；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.42cN/dtex，断裂伸长率为33.0％，网络度为13个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.9％，断裂伸长CV值为6.9％，沸水收缩率为8.5％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为89.9％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例4
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为6:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在110℃的温度条件下反应4.8h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为41％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.4:3.0的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至0℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2-二甲基-3-戊酮后，在35℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2-二甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.3:2.6；
(d)按3:10:0.01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2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH2CH3；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇配成浆料，加入醋酸锑、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，加压压力为常压，酯化反应的温度为246℃，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、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:1.6:0.038，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.2mol％，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0.05wt％、0.20wt％和0.02wt％；
(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为460Pa，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88Pa，反应温度为272℃，反应时间为65min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为25500，分子量分布指数为2.2；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为280000，分子量分布指数为2.2；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度288℃，冷却温度20℃，网络压力0.27MPa，一辊速度2500m/min，一辊温度90℃，二辊速度3800m/min，二辊温度125℃，卷绕速度3700m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度275℃，冷却温度19℃，网络压力0.28MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度80℃，二辊速度3900m/min，二辊温度120℃，卷绕速度3560m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.8dtex和1.2dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为120dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为2:2.3；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.63cN/dtex，断裂伸长率为36.2％，网络度为18个/m，线密度偏差率为0.88％，断裂强度CV值为5.0％，断裂伸长CV值为7.5％，沸水收缩率为9.2％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为90.6％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例5
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5.4:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在110℃的温度条件下反应5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为50％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.4:2.6的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至4℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2,4-三甲基-3-戊酮后，在28℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2,4-三甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.2:3.0；
(d)按2.5:10:0.03的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在44℃的温度条件下反应53min，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2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH(CH3)2；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇配成浆料，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0.2MPa，酯化反应的温度为248℃，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、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:1.5:0.04，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.3mol％，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％、0.24wt％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42min内由常压平稳抽至绝对压力为470Pa，反应温度为255℃，反应时间为36min，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92Pa，反应温度为272℃，反应时间为70min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为26300，分子量分布指数为2.4；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为30000，分子量分布指数为1.9；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度19℃，网络压力0.20MPa，一辊速度2300m/min，一辊温度80℃，二辊速度3600m/min，二辊温度130℃，卷绕速度3730m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度20℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2300m/min，一辊温度90℃，二辊速度3700m/min，二辊温度110℃，卷绕速度3850m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.7dtex和0.9dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为95dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1:3；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.50cN/dtex，断裂伸长率为35.5％，网络度为14个/m，线密度偏差率为0.93％，断裂强度CV值为4.4％，断裂伸长CV值为8.0％，沸水收缩率为8.9％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为91.5％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例6
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在106℃的温度条件下反应4.5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为40％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3:2.0的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至2℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2,4-三甲基-3-戊酮后，在32℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2,4-三甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.3:2.5；
(d)按2:10:0.01的重量比将辛炔二醇、乙醇和钯催化剂混合，在48℃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2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-CH(CH3)2；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇配成浆料，加入三氧化二锑、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0.3MPa，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94％时为酯化反应终点，对苯二甲酸、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:1.8:0.042，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.5mol％，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0.03wt％、0.21wt％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46min内由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，反应温度为258℃，反应时间为38min，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274℃，反应时间为80min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为26700，分子量分布指数为2.1；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为29000，分子量分布指数为1.9；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度18℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2200m/min，一辊温度90℃，二辊速度3600m/min，二辊温度120℃，卷绕速度3850m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度271℃，冷却温度19℃，网络压力0.22MPa，一辊速度2500m/min，一辊温度75℃，二辊速度3800m/min，二辊温度105℃，卷绕速度3740m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为1.0dtex和1.2dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为135dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1.6:2.5；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率为36.0％，网络度为12个/m，线密度偏差率为0.91％，断裂强度CV值为4.1％，断裂伸长CV值为7.7％，沸水收缩率为9.5％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为91.0％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例7
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5.5:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在100℃的温度条件下反应4h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为46％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3:2.6的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至5℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮后，在25℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2,4,4-四甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.24:3.0；
(d)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56min，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2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-C(CH3)3；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇配成浆料，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0.3MPa，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93％时为酯化反应终点，对苯二甲酸、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:2.0:0.046，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.5mol％，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0.04wt％、0.25wt％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35min内由常压平稳抽至绝对压力为490Pa，反应温度为259℃，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83Pa，反应温度为275℃，反应时间为85min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为27000，分子量分布指数为1.9；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为25800，分子量分布指数为2.2；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度286℃，冷却温度20℃，网络压力0.20MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度75℃，二辊速度3700m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3810m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度277℃，冷却温度20℃，网络压力0.30MPa，一辊速度2400m/min，一辊温度85℃，二辊速度3830m/min，二辊温度115℃，卷绕速度3820m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.0.6dtex和0.8dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为150dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为1.8:3；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为37.0％，网络度为16个/m，线密度偏差率为0.96％，断裂强度CV值为4.5％，断裂伸长CV值为7.1％，沸水收缩率为9.5％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为92.0％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
实施例8
阳涤复合全牵伸丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备阳离子改性PET；
(1.1)制备2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇；
(a)按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为6:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在102℃的温度条件下反应4.5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为40％；
(b)去除(a)的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.5:3.0的比例向(a)的体系内加入二甲苯，冷却至5℃；
(c)向(b)的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮后，在30℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到辛炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、2,2,4,4-四甲基-3-戊酮与二甲苯的摩尔比为1:1.28:2.4；
(d)按2.2:10:0.02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2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇，2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇的结构式如式(Ⅰ)所示，式中，R为-C(CH3)3；
(1.2)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇配成浆料，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0.1MPa，酯化反应的温度为246℃，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、乙二醇和2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇的摩尔比为1:1.2:0.05，间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.6mol％，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0.044wt％、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96Pa，反应温度为272℃，反应时间为90min，制得的阳离子改性PET的数均分子量为28000，分子量分布指数为2.4；
(2)按FDY工艺由PET熔体和阳离子改性PET熔体制得阳涤复合全牵伸丝，PET熔体和阳离子改性PET熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出，其中PET的数均分子量为26400，分子量分布指数为2.2；FDY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和并丝卷绕，PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度20℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度80℃，二辊速度3900m/min，二辊温度135℃，卷绕速度3600m/min；阳离子改性PET对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度274℃，冷却温度18℃，网络压力0.25MPa，一辊速度2600m/min，一辊温度75℃，二辊速度3900m/min，二辊温度120℃，卷绕速度3560m/min。
最终制得的阳涤复合全牵伸丝，主要由PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝复合而成，PET FDY丝和阳离子改性PET FDY丝的单丝纤度分别为0.8dtex和1.1dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为85dtex，阳涤复合全牵伸丝中PET FDY丝与阳离子改性PET FDY丝的纤度比为2:3；
阳涤复合全牵伸丝的断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为34.8％，网络度为17个/m，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为4.7％，断裂伸长CV值为6.8％，沸水收缩率为9.2％；
阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为92.2％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为5级。
Claims (10)
1.阳涤复合全牵伸丝的制备方法，其特征是：按FDY工艺由聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体制得阳涤复合全牵伸丝，聚酯熔体和阳离子改性聚酯熔体从同一喷丝板上不同的喷丝孔挤出；
所述阳离子改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和带叔丁基侧基的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；所述对苯二甲酸与带叔丁基侧基的二元醇的摩尔比为1:0.03~0.05，所述间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠的加入量为对苯二甲酸加入量的1.2~1.6mol%；
带叔丁基侧基的二元醇的结构式如下：
式中，R为-H、-CH2CH3、-CH(CH3)2或-C(CH3)3。
2.根据权利要求1所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，其特征在于，所述带叔丁基侧基的二元醇的合成步骤如下：
（1）按异丁醇与氢氧化钾的摩尔比为5~6:1的比例将氢氧化钾水溶液和异丁醇混合，在100~110℃的温度条件下反应4~5h制得异丁醇钾，反应时伴以搅拌，氢氧化钾水溶液的质量浓度为40~50%；
（2）去除（1）的体系内的杂质并降至常温后，按异丁醇钾与二甲苯的摩尔比为1.3~1.5:2.0~3.0的比例向（1）的体系内加入二甲苯，冷却至0~5℃；
（3）向（2）的体系内加入3-甲基-3-羟基丁炔和M后，在25~35℃的温度条件下反应3h，再进行冷却结晶、离心分离和干燥得到庚炔二醇，反应开始时，3-甲基-3-羟基丁炔、M与二甲苯的摩尔比为1:1.2~1.3:2.0~3.0；
（4）按2~3:10:0.01~0.03的重量比将庚炔二醇、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带叔丁基侧基的二元醇；
所述带叔丁基侧基的二元醇的结构式中R为-H、-CH2CH3、-CH(CH3)2和-C(CH3)3时，M分别对应为2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-戊酮、2,2,4-三甲基-3-戊酮和2,2,4,4-四甲基-3-戊酮。
3.根据权利要求2所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，其特征在于，所述阳离子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、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和带叔丁基侧基的二元醇配成浆料，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270~275℃，反应时间为50~90min。
4.根据权利要求3所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，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所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，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5所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，其特征在于，聚酯的数均分子量为25000~30000，分子量分布指数为1.8~2.2；阳离子改性聚酯的数均分子量为24000~28000，分子量分布指数为1.9~2.4。
7.根据权利要求1所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法，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、热定型和并丝卷绕；
所述聚酯对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度280~290℃，冷却温度18~20℃，网络压力0.20~0.30MPa，一辊速度2200~2600m/min，一辊温度75~90℃，二辊速度3600~3900m/min，二辊温度115~135℃，卷绕速度3560~3850m/min；
所述阳离子改性聚酯对应的FDY工艺的参数为：纺丝温度270~280℃，冷却温度18~20℃，网络压力0.20~0.30MPa，一辊速度2200~2600m/min，一辊温度75~90℃，二辊速度3600~3900m/min，二辊温度105~120℃，卷绕速度3560~3850m/min。
8.采用如权利要求1~7任一项所述的阳涤复合全牵伸丝的制备方法制得的阳涤复合全牵伸丝，其特征是：主要由聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝复合而成；
所述阳离子改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、间苯二甲酸磺酸钠链段和带叔丁基侧基的二元醇链段。
9.根据权利要求8所述的阳涤复合全牵伸丝，其特征在于，聚酯FDY丝和阳离子改性聚酯FDY丝的单丝纤度分别为0.5~1.0dtex和0.7~1.2dtex，阳涤复合全牵伸丝的纤度为75~150dtex，阳涤复合全牵伸丝中聚酯FDY丝与阳离子改性聚酯FDY丝的纤度比为1~2:2~3；阳涤复合全牵伸丝的断裂强度≥3.3cN/dtex，断裂伸长率为35.0±2.0%，网络度为15±3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9.0±0.5%。
10.根据权利要求8所述的阳涤复合全牵伸丝，其特征在于，阳涤复合全牵伸丝在125℃的温度条件下的上染率为89.3~92.2%，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。
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