CN109722728B - 含pbt的双组份弹性丝及其制备方法 - Google Patents
含pbt的双组份弹性丝及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种含PBT的双组份弹性丝及其制备方法，制备方法为：按POY工艺分别由PBT熔体和改性PET熔体制得PBT POY丝和改性PET POY丝，再将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得含PBT的双组份弹性丝，其中，改性PET的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带叔丁基侧基的庚二醇和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。最终制得的含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7～94.3％，K/S值为22.62～25.74，耐皂洗色牢度达到5级。本发明的方法简便，产品染色性能优良，应用范围广阔。
Description
技术领域
本发明属于纤维制备技术领域，涉及一种含PBT的双组份弹性丝及其制备方法。
背景技术
聚酯纤维自工业化生产以来，由于其具有高强度、良好的弹性、优异的耐热及耐化学品性能和优良的尺寸稳定性，其被广泛的用作纺织原料，很大程度上缓解了天然纤维紧缺的情况，极大地促进了纺织市场的发展。随着社会的不断发展，在人们的消费水平不断提高的同时，人们对服饰提出了更高的要求。聚酯纤维的差异化及高端化是市场的必然选择。
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维，与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维及聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纤维同属聚酯家族，是高结晶性、疏水性纤维。它具有较好的耐氯性、吸湿性、耐磨性和尺寸稳定性，同时又有弹性好、上染率高和色牢度好等特点，虽然弹性略逊于氨纶，但价格优势明显，大有取代氨纶之势。PBT与涤纶复合纤维是理想的仿毛、仿羽绒原料，穿着柔软舒适；PBT与棉的交织物具有优良的吸湿透气性、耐磨性和弹性。PBT纤维可广泛应用于针织、机织面料，可替代氨纶生产包覆丝，用于高档运动服、游泳衣、休闲服的面料，是未来弹性纤维市场中富有竞争性的新产品。
PBT纤维具有优异的染色性能和弹性回复率，较低的模量，柔软舒适；而PET纤维虽然染色性能欠佳，但具有较高的模量，优异的尺寸稳定性，两者的结合能最大程度的发挥双方的优势。
但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PET/PBT纤维的应用。
因此，如何克服PET纤维染色性能较差的缺陷，制备一种含PBT的双组份弹性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制备的PET纤维染色性能较差的缺陷，制备一种综合性能优良的含PBT的双组份弹性丝，本发明通过对PET进行改性，在其分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段和带叔丁基侧基的庚二醇链段，增大了PET的空洞自由体积，使得染料分子更容易进入纤维内部，进而在一定程度上提升了PET的染色性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，按POY工艺分别由PBT熔体和改性PET熔体制得PBT POY丝和改性PET POY丝，再将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得含PBT的双组份弹性丝；
所述改性PET的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带叔丁基侧基的庚二醇和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：
带叔丁基侧基的庚二醇的结构式如下：
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)；
所述DTY工艺的第二热箱温度为130～150℃，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，本发明制得的是低弹丝。
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和带叔丁基侧基的庚二醇能够增大PET的空洞自由体积，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PET的空洞自由体积，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PET内部的难度，提高PET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。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。
作为优选的方案：
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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；
所述带叔丁基侧基的庚二醇的合成步骤如下：
(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庚二醇；
所述带叔丁基侧基的庚二醇的结构式中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。
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，所述改性PET的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、带叔丁基侧基的庚二醇和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260～270℃，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275～285℃，反应时间为50～90min。
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2～2.0，带叔丁基侧基的庚二醇和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5～7mol％，带叔丁基侧基的庚二醇与2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1～3:2～3，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％。带叔丁基侧基的庚二醇和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PET分子结构的规整性破坏太大，对PET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；
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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。此处仅列举一些常见的催化剂、消光剂和稳定剂，本发明的保护范围不限于此，可根据实际需要进行调整。
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，改性PET的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2。
如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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4.5～6.0％，卷绕超喂率3.5～5.5％，第一热箱温度150～180℃，拉伸比1.4～1.6。
本发明还提供一种采用如上所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法制得的含PBT的双组份弹性丝，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PBT和改性PET；
所述改性PET的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段和带叔丁基侧基的庚二醇链段。
作为优选的技术方案：
如上所述的含PBT的双组份弹性丝，丝A和丝B的单丝纤度分别为0.5～1.0dtex和0.4～0.8dtex，含PBT的双组份弹性丝中丝A和丝B的纤度比为1～2:1～2；
含PBT的双组份弹性丝的纤度为75～150dtex，断裂强度≥3.1cN/dtex，断裂伸长率为25.0±3.5％，线密度偏差率≤1.2％，断裂强度CV值≤8.0％，断裂伸长CV值≤5.0％，沸水收缩率为5.0±0.8％，含油率为2.60±0.50wt％；含PBT的双组份弹性丝的力学性能优良，说明对PET的改性并未对其力学性能产生不利影响。
如上所述的含PBT的双组份弹性丝，含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7～94.3％，K/S值为22.62～25.74，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，对比样与本发明的含PBT的双组份弹性丝的区别仅在于其中的PET为普通PET。PBT染色温度为100℃，PET染色温度为130℃，为了减少两者色差，当采用同浴染色时更多考虑的是PET的上染率，常规PET上色比PBT难，产品中两者存在差异，改性后PET上染率提高，可减少两者的差异。
发明机理：
本发明通过在PET分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段和带叔丁基侧基的庚二醇链段显著提升了PET纤维的染色性能，进而制得了综合性能优良的含PBT的双组份弹性丝。
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PET分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和带叔丁基侧基的庚二醇显著提升了PET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：
带叔丁基侧基的庚二醇的结构式如下：
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)；
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和带叔丁基侧基的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PET的空洞自由体积的增大，此外，带叔丁基侧基的庚二醇的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。
2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和带叔丁基侧基的庚二醇的引入使得PET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PET大分子内部，对PET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PET的染色性能提升，因而能够制备综合性能优良的含PBT的双组份弹性丝。
有益效果：
(1)本发明的含PBT的双组份弹性丝。染色性能优良，在120℃的温度条件下的上染率为88.7～94.3％，K/S值为22.62～25.74，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；
(2)本发明的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，工艺简单，通过在PET分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇和带叔丁基侧基的庚二醇显著提高了PET纤维的染色性能，进而提高了含PBT的双组份弹性丝的综合性能。
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
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-H；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和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91％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.1，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和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％，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:3，三氧化二锑、二氧化钛和磷酸三苯酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.20wt％和0.04wt％；
(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265℃，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40min，制得的改性PET的数均分子量为26000，分子量分布指数为2.2；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度18℃，卷绕速度3300m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为0.8dtex和0.4dtex；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，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4.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度145℃，拉伸比1.4。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为1:1.5，含PBT的双组份弹性丝的纤度为150dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为25.0％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为7.7％，断裂伸长CV值为4.5％，沸水收缩率为5.8％，含油率为2.10wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为90.55％，K/S值为22.62，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6级。
对比例1
一种含PBT的双组份弹性丝的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1)并未添加2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，即未对聚酯进行改性，其制得的含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和PET POY丝的纤度比为1:1.5，含PBT的双组份弹性丝的纤度为150dtex，断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为26.0％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度CV值为7.5％，断裂伸长CV值为4.5％，沸水收缩率为5.5％，含油率为2.10wt％，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％，K/S值为20.23，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。
与实施例1对比可以发现，本发明通过添加2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇显著提升了纤维的染色性能，同时2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-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2
一种含PBT的双组份弹性丝的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1)采用1,2十二烷基二醇替代2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，其制得的含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和PET POY丝的纤度比为1:1.5，含PBT的双组份弹性丝的纤度为150dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为27.0％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为7.8％，断裂伸长CV值为4.5％，沸水收缩率为6.1％，含油率为2.10wt％；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85.6％，K/S值为20.55，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。
与实施例1对比可以发现，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己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2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇较含长支链取代基的1,2十二烷基二醇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染色性能。
实施例2
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-H；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和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92％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，32,6,6-三甲基-2,5庚二醇和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5.5mol％，2,6,6-三甲基-2,5庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:2，三氧化二锑、二氧化钛和亚磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.25wt％和0.01wt％；
(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400Pa，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为80Pa，反应温度为272℃，反应时间为65min，制得的改性PET的数均分子量为25000，分子量分布指数为2.0；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度22℃，卷绕速度3200m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为0.7dtex和0.8dtex，；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，DTY工艺的参数为：纺丝速度400m/min，定型超喂率6.0％，卷绕超喂率3.5％，第一热箱温度160℃，第二热箱温度140℃，拉伸比1.6。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为2:1，含PBT的双组份弹性丝的纤度为100dtex，断裂强度为3.15cN/dtex，断裂伸长率为22.5％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为7.8％，断裂伸长CV值为4.9％，沸水收缩率为4.2％，含油率为2.60wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为92.55％，K/S值为25.74，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
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-CH2CH3；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和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0.2MPa，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90％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和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6.5mol％，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2.4，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％、0.22wt％和0.05wt％；
(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450Pa，反应温度为270℃，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100Pa，反应温度为275℃，反应时间为60min，制得的改性PET的数均分子量为25000，分子量分布指数为1.8；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度18℃，卷绕速度3200m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为1.0dtex和0.6dtex，；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，DTY工艺的参数为：纺丝速度700m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率3.5％，第一热箱温度150℃，第二热箱温度150℃，拉伸比1.5。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为1:1，含PBT的双组份弹性丝的纤度为75dtex，断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为28.5％，线密度偏差率为1.1％，断裂强度CV值为8.0％，断裂伸长CV值为4.6％，沸水收缩率为5.8％，含油率为2.60wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为94.3％，K/S值为24.95，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
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-CH2CH3；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和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0.1MPa，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90％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和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7mol％，2,6,6-三甲基-5-乙基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1.6:2.8，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0.05wt％、0.20wt％和0.03wt％；
(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420Pa，反应温度为270℃，反应时间为80min，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85Pa，反应温度为280℃，反应时间为40min，制得的改性PET的数均分子量为30000，分子量分布指数为1.8；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度283℃，冷却温度20℃，卷绕速度3600m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和0.7dtex；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，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5.5％，第一热箱温度150℃，第二热箱温度130℃，拉伸比1.5。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为1.6:2，含PBT的双组份弹性丝的纤度为75dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为28.5％，线密度偏差率为1.05％，断裂强度CV值为7.9％，断裂伸长CV值为5.0％，沸水收缩率为5.0％，含油率为3.10wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7％，K/S值为24.56，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
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-CH(CH3)2；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和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0.3MPa，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，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.8，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和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％，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为3:2，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％、0.24wt％和0.04wt％；
(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262℃，反应时间为80min，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275℃，反应时间为75min，制得的改性PET的数均分子量为28000，分子量分布指数为2.2；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度19℃，卷绕速度3500m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和0.4dtex；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，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4.0％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度130℃，拉伸比1.4。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为1.8:1.3，含PBT的双组份弹性丝的纤度为150dtex，断裂强度为3.22cN/dtex，断裂伸长率为24.0％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为7.6％，断裂伸长CV值为5.0％，沸水收缩率为5.8％，含油率为2.60wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7％，K/S值为22.62，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6级。
实施例6
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-CH(CH3)2；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和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，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:2.0，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和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6mol％，2,6,6-三甲基-5-异丙基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为2:3，三氧化二锑、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％、0.25wt％和0.05wt％；
(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490Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，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285℃，反应时间为55min，制得的改性PET的数均分子量为30000，分子量分布指数为1.9；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度22℃，卷绕速度3600m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为0.5dtex和0.4dtex；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，DTY工艺的参数为：纺丝速度800m/min，定型超喂率6.0％，卷绕超喂率5.5％，第一热箱温度170℃，第二热箱温度130℃，拉伸比1.4。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为2:2，含PBT的双组份弹性丝的纤度为135dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为25.0％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为7.7％，断裂伸长CV值为4.6％，沸水收缩率为5.3％，含油率为3.0wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7％，K/S值为22.62，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
含PBT的双组份弹性丝的制备方法，步骤如下：
(1)制备改性PET；
(1.1)制备2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇；
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)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(Ⅱ)所示，式中，R为-C(CH3)3；
(1.3)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇和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0.2MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的92％时为酯化反应终点，其中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.9，2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇和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4mol％，2,6,6-三甲基-5-叔丁基-2,5-庚二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:2.6，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％、0.22wt％和0.01wt％；
(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440Pa，反应温度为266℃，反应时间为60min，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284℃，反应时间为50min，制得的改性PET的数均分子量为29000，分子量分布指数为2.2；
(2)制备PBT POY丝和改性PET POY丝；
分别将PBT熔体和改性PET熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕制得PBTPOY丝和改性PET POY丝，POY工艺的参数为：纺丝温度286℃，冷却温度18℃，卷绕速度3400m/min，PBT POY丝和改性PET POY丝的单丝纤度分别为1.0dtex和0.8dtex；
(3)制备含PBT的双组份弹性丝；
将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后经导丝、合股、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕制得含PBT的双组份弹性丝，DTY工艺的参数为：纺丝速度700m/min，定型超喂率4.5％，卷绕超喂率4.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度150℃，拉伸比1.6。
最终制得的含PBT的双组份弹性丝，为主要由材质为PBT的PBT POY丝和材质为改性PET的改性PET POY丝复合而成的DTY丝，含PBT的双组份弹性丝中PBT POY丝和改性PETPOY丝的纤度比为1:1.3，含PBT的双组份弹性丝的纤度为150dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为21.5％，线密度偏差率为1.2％，断裂强度CV值为7.8％，断裂伸长CV值为4.6％，沸水收缩率为5.6％，含油率为3.10wt％；
含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为94.3％，K/S值为25.74，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6级。
Claims (10)
1.含PBT的双组份弹性丝的制备方法，其特征是：按POY工艺分别由PBT熔体和改性PET熔体制得PBT POY丝和改性PET POY丝，再将PBT POY丝和改性PET POY丝并丝后按DTY工艺进行加工制得含PBT的双组份弹性丝；
所述改性PET的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带叔丁基侧基的庚二醇和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：
带叔丁基侧基的庚二醇的结构式如下：
式中，R为-H、-CH2CH3、-CH(CH3)2或-C(CH3)3；
所述DTY工艺的第二热箱温度为130～150℃。
2.根据权利要求1所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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；
所述带叔丁基侧基的庚二醇的合成步骤如下：
(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庚二醇；
所述带叔丁基侧基的庚二醇的结构式中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所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，其特征在于，所述改性PET的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇、带叔丁基侧基的庚二醇和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260～270℃，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275～285℃，反应时间为50～90min。
4.根据权利要求3所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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，带叔丁基侧基的庚二醇和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5～7mol％，带叔丁基侧基的庚二醇与2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1～3:2～3，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所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，其特征在于，改性PET的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2。
7.根据权利要求1所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法，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4.5～6.0％，卷绕超喂率3.5～5.5％，第一热箱温度150～180℃，拉伸比1.4～1.6。
8.采用如权利要求1～7任一项所述的含PBT的双组份弹性丝的制备方法制得的含PBT的双组份弹性丝，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PBT和改性PET；
所述改性PET的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段和带叔丁基侧基的庚二醇链段。
9.根据权利要求8所述的含PBT的双组份弹性丝，其特征在于，丝A和丝B的单丝纤度分别为0.5～1.0dtex和0.4～0.8dtex，含PBT的双组份弹性丝中丝A和丝B的纤度比为1～2:1～2；
含PBT的双组份弹性丝的纤度为75～150dtex，断裂强度≥3.1cN/dtex，断裂伸长率为25.0±3.5％，线密度偏差率≤1.2％，断裂强度CV值≤8.0％，断裂伸长CV值≤5.0％，沸水收缩率为5.0±0.8％，含油率为2.60±0.50wt％。
10.根据权利要求8所述的含PBT的双组份弹性丝，其特征在于，含PBT的双组份弹性丝在120℃的温度条件下的上染率为88.7～94.3％，K/S值为22.62～25.74，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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