CN109750377A - 阳涤复合异上染丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阳涤复合异上染丝及其制备方法，先将对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5‑六甲基‑3,4‑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CDP，然后按POY工艺分别由聚酯熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，最后将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝。阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为89.7～94.3％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度大于4级。本发明的制备方法，工艺简单，成本低廉；制得的产品，染色性能优良，花样繁多，美观大方，应用前景好。

Description

阳涤复合异上染丝及其制备方法

技术领域

本发明属于纤维制备技术领域，涉及一种阳涤复合异上染丝及其制备方法。

背景技术

涤纶是我国聚酯纤维的商品名称，是合成纤维中的一个重要品种，是对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，再经纺丝和后处理制成的纤维。随着人类生活水平的不断提高，服装及装饰等领域对纤维的品质提出了更高的要求。为适应人们不断提高的需求，开发具有高附加值的差异化产品刻不容缓。

由于涤纶属于疏水性纤维，其分子上不含有亲水性基团，其分子结构中缺少像纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性基团，涤纶纤维的染色性能不佳。此外，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，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。目前常规涤纶(PET)纤维一般选用分散染料在高温(130℃)高压下进行染色，只有在高温高压下进行染色才能保证纤维的上染率，而高温高压对设备的要求较高，能耗较大，同时由于上染难度大，其染色所需时间较长，导致该工艺的成本较高，一定程度上限制了多彩涤纶纤维的应用。

阳离子染料又称碱性染料和盐基染料，其可溶于水，在水溶液中电离，生成带正电荷的有色离子。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色，其相比于分散染料具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。但涤纶分子结构中缺少与阳离子染料结合的活性基团，为此，研究人员对涤纶进行改性在涤纶分子中加入SIPE(间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠)，解决了与染料化学结合的问题，制得了阳离子染料可染涤纶(CDP)。专利CN102094256 A公开了一种改性阳离子涤纶长丝的生产方法及其产品，其引入间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠与涤纶生成阳离子共聚酯，再引入一定链段长度的聚乙二醇进一步提升染色效果，其能够改善涤纶纤维的染色效果是因为引入了含有磺酸盐的基团增强了共聚酯对染料等小分子的吸附能力。虽然以上方法解决了与染料化学结合的问题，但由于涤纶分子排列相当紧密，染色仍需在高温条件进行且其上染率不高。

通过将阳离子染料可染涤纶与普通涤纶复合制得复合丝，使用阳离子染料对复合丝进行染色，可以得到特有双色效果的复合丝，通过不同织造工艺可以得到色彩丰富且风格多样的织物，但目前阳离子染料可染涤纶染色条件较为严苛，一定程度上限制了阳涤复合丝的推广应用，同时阳离子染料可染涤纶的上染率较低，也影响了复合丝的呈现效果。

因此，提高复合丝中阳离子染料可染涤纶的染色性能进而开发一种染色性能优良的阳涤复合异上染丝极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术阳离子染料可染涤纶染色品质不佳且染色温度较高的缺陷，提供一种降低阳离子染料可染涤纶染色温度同时提高阳离子染料可染涤纶上染率进而提高阳涤复合异上染丝染色性能的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

阳涤复合异上染丝的制备方法，先按POY工艺分别由聚酯熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，再将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝；

所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：

本发明使用2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇对CDP进行改性，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇能够显著增大CDP的空间自由体积，特别是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，增大CDP的空洞自由体积。同时由于空洞自由体积较狭缝自由体积具有更大的有效空间尺寸，更利于阳离子染料渗入纤维内部，因此空洞自由体积的增大能够显著降低染料分子渗透进入CDP内部的难度，提高CDP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，阳涤复合丝是阳离子可染涤纶(CDP)与普通涤纶通过合股加弹而成，本发明通过改善CDP纤维的染色性能，能够实现多种异色、深浅、留白等双色效果，还可实现如条纹、格子、提花等效果。

作为优选的技术方案：

如上所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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，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。

如上所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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260～265℃，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265～275℃，反应时间为50～90min，制得改性CDP。

如上所述的方法，所述对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.012～0.020:0.02～0.04，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)。2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇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CDP分子结构的规整性破坏太大，对CDP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不明显即对染色性能影响不大。

如上所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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异上染丝的制备方法，聚酯的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2；改性CDP的数均分子量为25000～27000，分子量分布指数为1.9～2.4。

如上所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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280～290℃，冷却温度18～22℃，卷绕速度3200～3600m/min；

所述DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕；

所述DTY工艺的参数为：纺丝速度400～800m/min，定型超喂率3.5～5.5％，卷绕超喂率2.5～5.0％，第一热箱温度180～220℃，第二热箱温度150～180℃，拉伸比1.4～1.6。本发明的POY工艺、DTY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阳涤复合异上染丝的制备方法制得的阳涤复合异上染丝，为主要由丝A和丝B复合而成的DTY丝，丝A和丝B的材质分别为聚酯和改性CDP；

所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：

本发明通过在阳离子聚酯(CDP)分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇显著提升了CDP的染色性能，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。同时由于空洞自由体积较狭缝自由体积具有更大的有效空间尺寸，更利于阳离子染料渗入纤维内部，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的引入使得CDP的空洞自由体积增大，显著降低了水或其它分子如染料等渗透到CDP大分子内部的难度，对CDP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。

如上所述的阳涤复合异上染丝，丝A和丝B的单丝纤度分别为0.5～1.0dtex和0.7～1.2dtex，阳涤复合异上染丝的纤度为75～150dtex，阳涤复合异上染丝中丝A与丝B的纤度比为1～2:1～2；本发明的聚酯DTY丝、改性CDP DTY丝及阳涤复合异上染丝的纤度并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求选择不同的纤度；

阳涤复合异上染丝的断裂强度≥3.3cN/dtex，断裂伸长率为22.0±3.5％，线密度偏差率≤0.7％，断裂强度CV值≤8.0％，断裂伸长CV值≤5.0％，沸水收缩率为4.2±0.8％，含油率为2.70±0.50wt％；本发明的阳涤复合异上染丝的机械性能与其复合所选丝的比例、根数以及复合丝的结构有关，此处仅给出一大致范围，其具体性能并不局限于此；

如上所述的阳涤复合异上染丝，阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为89.7～94.3％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4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87.6，耐皂洗色牢度小于5级，涤沾色为4级，棉沾色为4级，干摩擦牢度为5级，湿摩擦牢度为4级，对比样与本发明的改性CDP DTY丝的区别仅在于其材质为普通CDP。

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。

本发明通过在阳离子聚酯(CDP)分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇显著提升了CDP的染色性能，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。同时由于空洞自由体积较狭缝自由体积具有更大的有效空间尺寸，更利于阳离子染料渗入纤维内部，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的引入使得改性CDP的空洞自由体积增大，显著降低了水或其它分子如染料等渗透到CDP大分子内部的难度，对CDP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。

本发明将聚酯DTY丝与改性CDP DTY丝复合制得阳涤复合异上染丝，一方面，克服了纯CDP丝染色温度高且上染率不高的问题，降低了生产成本，另一方面，聚酯DTY丝与改性CDP DTY丝复合后采用阳离子染料染色，能够实现多种如异色、深浅、留白等的双色效果，还呈现如条纹、格子、提花等效果，通过提高改性CDP DTY丝的染色性能，能够极大地提高了复合丝的染色性能，大大提高了其呈现的效果。

有益效果：

(1)本发明的阳涤复合异上染丝的制备方法，工艺简单，通过在CDP聚酯中引入改性组分——2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，显著提高了CDP纤维的染色性能，进而提高了阳涤复合异上染丝的染色性能；

(2)本发明的阳涤复合异上染丝的制备方法，成本低廉，极具应用前景；

(3)本发明的阳涤复合异上染丝，染色性能优良，花样繁多，美观大方，机械性能优良，应用前景好。

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

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.2:0.020:0.03的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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，加压压力为常压，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，其中，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0.04wt％、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30min内由常压平稳抽至绝对压力为440Pa，反应温度为263℃，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270℃，反应时间为55min，制得的改性CDP的数均分子量为25000，分子量分布指数为2.2；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度20℃，卷绕速度3600m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和0.7dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度500m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率3.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度150℃，拉伸比1.4。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为100dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为1.3:1；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为4.0cN/dtex，断裂伸长率为20.5％，线密度偏差率为0.4％，断裂强度CV值为7.5％，断裂伸长CV值为5.0％，沸水收缩率为4.2％，含油率为2.70wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为89.7％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

对比例1

一种阳涤复合异上染丝的制备方法，制备步骤与实施例1基本一致，不同之处在于，步骤(1)中不进行CDP的改性，将普通聚酯熔体和普通CDP熔体按POY工艺制得聚酯POY丝和CDP POY丝后再按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，POY工艺和FDY工艺的流程和工艺参数与实施例1保持一致。

最终制得的阳涤复合异上染丝的纤度为100dtex，断裂强度为3.45cN/dtex，断裂伸长率为25.0％，线密度偏差率为0.65％，断裂强度CV值为7.0％，断裂伸长CV值为4.8％，沸水收缩率为4.0％，含油率为2.60wt％。

在与实施例1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87.6％，耐皂洗色牢度小于5级，涤沾色为4级，棉沾色为4级，干摩擦牢度为5级，湿摩擦牢度为4级，对比样与本发明的改性CDP DTY丝的区别仅在于其材质为普通CDP。两者对比可知，本发明通过对聚酯进行改性，大大提高了涤纶纤维的染色性能且力学性能不受影响。

对比例2

一种阳涤复合异上染丝的制备方法，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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇。制得的阳涤复合异上染丝的纤度为100dtex，断裂强度为3.35cN/dtex，断裂伸长率为26％，线密度偏差率为0.65％，断裂强度CV值为6.8％，断裂伸长CV值为4.7％，沸水收缩率为4.1％，含油率为2.50wt％。在与实施例1其他测试条件相同的情况下，所制备的阳涤复合异上染丝在130℃的温度条件下的上染率为88.4％，耐皂洗色牢度小于5级，涤沾色为4级，棉沾色为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，2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇中的叔丁基相对于1,2十二烷基二醇中的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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇较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染色性能。

实施例2

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.4:0.017:0.02的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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0.1MPa，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95％时为酯化反应终点，其中，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0.01wt％、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35min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90Pa，反应温度为268℃，反应时间为50min，制得的改性CDP的数均分子量为26000，分子量分布指数为2.0；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度21℃，卷绕速度3500m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.9dtex和0.7dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度600m/min，定型超喂率4.0％，卷绕超喂率2.5％，第一热箱温度190℃，第二热箱温度150℃，拉伸比1.5。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为88dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为1.5:2；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为4.8cN/dtex，断裂伸长率为18.5％，线密度偏差率为0.7％，断裂强度CV值为8.0％，断裂伸长CV值为5.0％，沸水收缩率为3.8％，含油率为2.70wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为92.5％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

实施例3

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:2.0:0.014:0.02的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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0.05MPa，酯化反应的温度为253℃，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，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％、0.21wt％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40min内由常压平稳抽至绝对压力为450Pa，反应温度为261℃，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80Pa，反应温度为265℃，反应时间为60min，制得的改性CDP的数均分子量为26000，分子量分布指数为2.4；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度22℃，卷绕速度3300m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.6dtex和0.9dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度400m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度160℃，拉伸比1.4。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为75dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为1.6:1.2；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为5.2cN/dtex，断裂伸长率为21.0％，线密度偏差率为0.3％，断裂强度CV值为8.0％，断裂伸长CV值为4.4％，沸水收缩率为3.4％，含油率为2.20wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为91.7％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

实施例4

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.8:0.015:0.04的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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91％时为酯化反应终点，其中，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0.05wt％、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45min内由常压平稳抽至绝对压力为480Pa，反应温度为264℃，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95Pa，反应温度为265℃，反应时间为80min，制得的改性CDP的数均分子量为25800，分子量分布指数为2.3；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度283℃，冷却温度20℃，卷绕速度3500m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为1.0dtex和1.1dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度500m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率2.5％，第一热箱温度220℃，第二热箱温度170℃，拉伸比1.6。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为135dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为2:1.3；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为23.5％，线密度偏差率为0.6％，断裂强度CV值为7.0％，断裂伸长CV值为4.3％，沸水收缩率为4.5％，含油率为2.40wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为94.3％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

实施例5

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.7:0.012:0.03的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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0.3MPa，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94％时为酯化反应终点，其中，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0.02wt％、0.23wt％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50min内由常压平稳抽至绝对压力为440Pa，反应温度为265℃，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90Pa，反应温度为275℃，反应时间为70min，制得的改性CDP的数均分子量为26500，分子量分布指数为1.9；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度288℃，冷却温度18℃，卷绕速度3200m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.6dtex和1.0dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度800m/min，定型超喂率5.0％，卷绕超喂率4.5％，第一热箱温度210℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.4。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为124dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为2:1；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为25.5％，线密度偏差率为0.6％，断裂强度CV值为7.2％，断裂伸长CV值为3.5％，沸水收缩率为5.0％，含油率为3.20wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为89.7％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为6级。

实施例6

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.9:0.016:0.02的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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0.3MPa，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90％时为酯化反应终点，其中，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0.03wt％、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50min内由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，反应温度为263℃，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100Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得的改性CDP的数均分子量为27000，分子量分布指数为2.2；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度19℃，卷绕速度3400m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.8dtex和1.2dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度600m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度190℃，第二热箱温度180℃，拉伸比1.6。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为150dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为1:1；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为4.0cN/dtex，断裂伸长率为22.0％，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为7.6％，断裂伸长CV值为4.2％，沸水收缩率为4.7％，含油率为2.70wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为92.5％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

实施例7

阳涤复合异上染丝的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备改性CDP；

(1.1)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(Ⅰ)所示；

(1.2)酯化反应；

将摩尔比为1:1.8:0.017:0.03的对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-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，其中，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％、0.20wt％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30min内由常压平稳抽至绝对压力为500Pa，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为90Pa，反应温度为270℃，反应时间为55min，制得的改性CDP的数均分子量为25200，分子量分布指数为2.0；

(2)按POY工艺分别由PET熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，其中POY工艺的流程为：计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度20℃，卷绕速度3600m/min，聚酯POY丝和改性CDP POY丝的单丝纤度分别为0.8dtex和0.7dtex；

(3)将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝，其中DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕，DTY工艺的参数为：纺丝速度500m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率3.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度150℃，拉伸比1.4。

最终制得的阳涤复合异上染丝为主要由材质为PET的聚酯POY丝和材质为改性CDP的改性CDP POY丝复合而成的DTY丝，其纤度为110dtex，阳涤复合异上染丝中聚酯POY丝与改性CDP POY丝的纤度比为1:2；

阳涤复合异上染丝的断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为22.0％，线密度偏差率为0.6％，断裂强度CV值为7.0％，断裂伸长CV值为4.7％，沸水收缩率为5.0％，含油率为2.80wt％；

阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为90.2％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度为5级。

Claims (10)

1.阳涤复合异上染丝的制备方法，其特征是：先按POY工艺分别由聚酯熔体和改性CDP熔体制得聚酯POY丝和改性CDP POY丝，再将聚酯POY丝和改性CDP POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得阳涤复合异上染丝；

所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的结构式如下：

2.根据权利要求1所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，其特征在于，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，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所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，其特征在于，所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-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260～265℃，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265～275℃，反应时间为50～90min。

4.根据权利要求3所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二醇酯磺酸钠和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.012～0.020:0.02～0.04，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所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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；改性CDP的数均分子量为25000～27000，分子量分布指数为1.9～2.4。

7.根据权利要求1所述的阳涤复合异上染丝的制备方法，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280～290℃，冷却温度18～22℃，卷绕速度3200～3600m/min；

所述DTY工艺的流程为：导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕；

所述DTY工艺的参数为：纺丝速度400～800m/min，定型超喂率3.5～5.5％，卷绕超喂率2.5～5.0％，第一热箱温度180～220℃，第二热箱温度150～180℃，拉伸比1.4～1.6。

8.采用如权利要求1～7任一项所述的阳涤复合异上染丝的制备方法制得的阳涤复合异上染丝，其特征是：为主要由丝A和丝B复合而成的DTY丝，丝A和丝B的材质分别为聚酯和改性CDP；

所述改性CDP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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段。

9.根据权利要求8所述的阳涤复合异上染丝，其特征在于，丝A和丝B的单丝纤度分别为0.5～1.0dtex和0.7～1.2dtex，阳涤复合异上染丝的纤度为75～150dtex，阳涤复合异上染丝中丝A与丝B的纤度比为1～2:1～2；

阳涤复合异上染丝的断裂强度≥3.3cN/dtex，断裂伸长率为22.0±3.5％，线密度偏差率≤0.7％，断裂强度CV值≤8.0％，断裂伸长CV值≤5.0％，沸水收缩率为4.2±0.8％，含油率为2.70±0.50wt％。

10.根据权利要求8所述的阳涤复合异上染丝，其特征在于，阳涤复合异上染丝在125℃的温度条件下的上染率为89.7～94.3％，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到4级，湿摩擦牢度大于4级。