CN109750381B - 用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，具体过程为：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、松弛热处理和卷绕制得用于土工格栅的涤纶工业丝；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；松弛热处理是指将改性聚酯丝束在适当的松弛状态经过一定温度的空间；适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％；一定温度是指200～240℃。本发明的制备方法工艺简单，最终制得的涤纶工业丝的耐热收缩性能优良，耐酸碱性能优良，使用寿命长。

Description

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法

技术领域

本发明属于改性聚酯纤维技术领域，涉及一种用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法。

背景技术

土工格栅是由聚丙烯、高密度聚乙烯、聚酯纤维、玻璃纤维等聚合物材料以拉伸、编织或焊接等工艺进行加工后形成的具有规则网孔且强度较高的土工合成材料，它作为一种新型建筑材料，具有抗拉能力强、变形小、耐腐蚀、寿命长、施工便捷、造价低等优势，现已被广泛应用于铁路及公路路基、港口、码头、防洪水坝、挡墙、隧洞、边坡防护以及矿山巷道等加筋土工程。随着国家综合实力的不断增强，国家对基础设施建设的投入力度也不断加大，各类功能化、精细化、高性能的土工格栅相继面市以满足市场需求。

聚酯(涤纶)土工格栅具有耐紫外线老化、耐腐蚀、耐磨损、抗拉强度高、延伸率小、与土壤及碎石嵌锁力强、成本低等特点，同时与基料有较强的咬合力，还具有排水作用。现主要应用于铁路和公路软土地基增强、机场和市政道路等路面增强、堤坝及河道的加筋以及路堤边坡和挡土墙加筋等领域。

聚酯分子链中存在对称的苯环结构，官能团排列整齐且无支链存在，分子链刚性强，分子间作用力强。聚酯具有较高的强度和透明度、耐摩擦且抗蠕变，具有良好的耐耗性、耐腐蚀性、耐疲劳性及尺寸稳定性。

复合材料的拉伸断裂强力主要包括增强基材的强力和涂层材料的强力，一般地说，合成聚酯纤维由于端头稀少、表面光滑及化学活性低较难在界面建立粘合键，因此由合成纤维加工制作土工格栅时需要采用拒水整理剂进行拒水整理，然而拒水整理剂与聚酯纤维等合成纤维的结合牢度有限，由合成纤维做成的土木格栅长时间处于酸或碱性的环境中，拒水整理剂与其中的合成纤维的粘合力会逐渐减小，导致土木格栅的力学性能降低，特别是拉伸强度降低更为明显。此外，合成纤维受热后，往往发生不可逆热收缩，在热水洗涤和熨烫时，收缩表现得更为明显，由合成纤维做成的土木格栅在高温下使用容易发生变形，对其使用产生不利影响。

因此，改进用于土工格栅的涤纶工业丝以提高土工格栅的耐热性能以及耐酸碱性能具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，对用于土工格栅的涤纶工业丝进行改进以提高土工格栅的耐热性能以及耐酸碱性能，本发明改进的思路为：一、对涤纶工业丝的材质进行改进，使其与拒水整理剂的结合力增强，进而提高土工格栅的耐酸碱性能；二、对涤纶工业丝进行热定型，以降低其干热收缩率，进而提高土工格栅的耐热性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

用于土工格栅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、松弛热处理和卷绕制得用于土工格栅的涤纶工业丝；

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：

本发明在聚酯分子链中引入2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇后，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，导致聚酯的空洞自由体积增大，空洞自由体积增大有利于拒水整理剂中的活泼基团在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，获得良好界面结合，因而提高纤维与拒水整理剂之间的粘合作用，使得土工格栅耐酸、耐碱获得较大的提高，使用寿命增加；

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，更利于拒水整理剂中的活泼基团渗入纤维内部，进而对土木格栅耐酸性能和耐碱性能的提升效果更明显；

所述松弛热处理是指将改性聚酯丝束在适当的松弛状态经过一定温度的空间；

所述适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％；

所述一定温度是指200～240℃；

本发明通过热处理温度与超喂率的相互配合以降低聚酯工业丝的收缩率，聚酯工业丝的收缩率降低使得由其制得的土工格栅的耐热性能提升，纤维在热处理时，其非晶区内的大分子链容易形成折叠链，有利于晶粒的进一步生长，此时结晶度升高，伴随着结晶度的升高，纤维会产生一定量的收缩，本发明通过提高超喂率，一方面消除了高弹形变对卷绕的影响，另一方面消除了结晶度提高过程中纤维的收缩的影响。

作为优选的方案：

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.0～5.0dtex，断裂强度≥8.5cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为18.0～20.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，初始模量≥120.0cN/dtex，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.0～2.8％，相同规格的普通工业丝在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8.～3.8％；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70～80℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200～300h后，拉伸强度保持率≥95.0％，在温度为23～26℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率≥98.0％；普通土工格栅在温度为23～26℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率≥94.0％。由本发明的涤纶工业丝制得的土工格栅的耐酸性和耐碱性远高于现有技术，主要是因为本发明对涤纶工业丝的材质进行了改进，在聚酯的分子链中引入了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，结果导致聚合物空洞自由体积的增加，空洞自由体积增大有利于含氟拒水整理剂中的分子活泼基团如-NH₂、-OH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，获得良好界面结合，因而提高纤维与含氟拒水整理剂之间的粘合作用，使得土工格栅耐酸、耐碱获得较大的提高，使用寿命增加。

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，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。

如上所述的用于土工格栅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。

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.04，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，对聚酯分子结构的规整性破坏太大，对聚酯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，对提升纤维与拒水整理剂的结合力的作用不大，对土木格栅耐酸碱性能的提升效果不明显。

如上所述的用于土工格栅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。

如上所述的用于土工格栅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，但是不宜过大或过小，过大造成熔体粘度过大，可纺性下降，热降解增加；过小，说明分子量偏低，不能满足工业丝的性能指标。

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，所述一定温度的空间是指一对平行排列且非共面的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间；沿改性聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.0～4.0m，两热板的两端齐平；改性聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5～10mm。本发明通过控制热板温度(即所述一定温度)保证大分子重排能够获得能量，控制热板的长度以保证足够结晶时间，控制丝束与热板的距离以保证热处理的效率，三者相互协同配合，提高纤维结晶的完整性，进而减少纤维应用过程中的热收缩，其中，热板温度过低，难以保证大分子重排能够获得足够的能量；热板温度过高会破坏原已形成的结构；热板长度过短，结晶时间过短，影响纤维结晶的完整性，影响纤维热收缩率；热板长度过长效率下降造设备浪费；丝束与热板的距离过小容易造成与丝束的直接接触；丝束与热板的距离过大热效率降低。

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300～400mm；两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200～300mm。

如上所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，所述用于土工格栅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：

发明机理：

由涤纶工业丝制作土木格栅时需要对涤纶工业丝进行拒水整理，以克服涤纶工业丝端头稀少、表面光滑及化学活性低较难在界面建立粘合键的缺陷，制得力学性能优良的土木格栅。本发明对涤纶工业丝的材质——聚酯进行了改进，在其分子链中引入了2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇链段，进而提升了聚酯的空洞自由体积，空洞自由体积增大使得涤纶工业丝在进行拒水整理时，拒水整理剂中的活泼基团在热处理过程中能够扩散进入到纤维空隙中，拒水整理剂与涤纶工业丝的结合力较高，长时间处于酸性或碱性环境中二者仍然能够牢固结合，保持了土木格栅优良的力学性能，提升了土木格栅的耐酸碱性能。同时本发明还对涤纶工业丝进行松弛热处理，以降低其干热收缩率，涤纶工业丝的热稳定性能提升，使得由其制得的土木格栅的耐热性能提升。具体机理解释如下：

(一)本发明提升聚酯空洞自由体积的机理

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。

本发明在聚酯分子链中引入了2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，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，导致聚酯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，更利于拒水整理剂的活性基团渗入纤维内部，因而空洞自由体积对提升涤纶工业丝的拒水效果贡献更大，对土木格栅耐酸碱性能的提升效果更明显。

(二)本发明降低涤纶工业丝干热收缩率的机理

纤维在后加工拉伸工序中，由于机械应力的作用，纤维取向度大幅增加并且具有一定结晶度，从而使纤维伸长和总形变功减小，但在拉伸过程中，虽然纤维发生的形变大部分是常温下不可恢复的塑性形变，往往已因结晶作用得到固定，然而还有一部分会在室温下因拉伸应力的松弛而恢复，或会在随后的受热处理中发生收缩回复，在纤维的应用过程中这种收缩回复即纤维的收缩率将很大程度地影响纤维的性能(如安全性能、耐久性能等)，假设该纤维用作轮胎帘子线，轮胎在使用过程中，帘子线被反复拉伸、压缩、弯曲，致使轮胎受热，导致帘子线收缩蠕变，但帘子线收缩过大时可能刀子帘子布脱层，进而导致轮胎解体，这给轮胎的使用安全带来极大地隐患。

目前在聚酯工业丝的纺丝拉伸过程中，为尽可能地降低聚酯工业丝的收缩率，在进行多道拉伸后往往需要进行紧张热定型(采用热定型辊在一定张力下对纤维进行定型)，在紧张热定型后到卷绕有超喂率为1～2％的超喂，通过对纤维进行紧张热定型，在一定温度和一定张力的条件下，提高分子链段的活动能力，使得分子间结合得更加紧密，提高纤维的晶粒平均尺寸和结晶度，以降低纤维的收缩率，但由于纤维在拉伸过程中存在一定的高弹形变，在张力减小的情况下会产生弹性回复，因此，卷绕头的速度必须低于最后一组热定型辊的速度即需要一定的超喂率，以保证拉伸后的丝得到一定程度的低张力收缩，得到满意的成品质量和卷装，防止卷装因张力过大而造成塌边，超喂率需控制在一定范围内(1～2％)，过大会对成品质量和卷装产生不良影响。虽然通过紧张热定型+超喂能够一定程度上降低收缩率，但是在紧张热定型过程中，由于纤维的长度被固定不可改变，抑制了大分子链的折叠，因而晶粒生长的速率受到限制，导致结晶存在缺陷(结晶度增加较少)，而单单通过控制超喂无法减少结晶缺陷，这会导致制得的纤维在应用过程中受到热处理时，纤维的大分子链及链段具备较高的活动性，容易产生解取向作用，导致纤维发生一定量的收缩(收缩率较大)。

其实，纤维的热定型方式并不仅为紧张热定型，还包括松弛热定型。松弛热定型又称为自由收缩热定型，即是纤维在完全无张力或张力较小的情况下，通过一定温度对纤维进行热处理，在松弛热定型条件下，纤维可自由收缩，非晶区内的大分子链容易形成折叠链，有利于晶粒的进一步生长，加上较充裕的热处理时间，故经过松弛热处理后，纤维的结晶度增加较多(相比于紧张热定型)，从而使纤维内部高弹形变得到恢复同时内应力得到充分松弛，进而使得在应用过程中受到热处理时纤维发生的收缩回复较小。目前的松弛热定型主要用于对聚酯短纤维进行热定型处理，其热处理温度较低(130℃左右)，热处理时间较长，难以适用于长丝生产。

本发明通过在聚酯工业丝的加工过程中将聚酯丝束卷绕的超喂率提升至3～5％，同时在最后一道热定型辊与卷绕辊之间设置一对上下平行排列的热板，将聚酯丝束从两热板中间穿过，提高了聚酯丝束的结晶度，恢复了聚酯丝束内部的高弹形变，使得聚酯丝束内应力得到一定量的松弛，进而减少了在应用过程中受到热处理时聚酯工业丝发生的收缩回复。本发明通过热处理温度与较高的超喂率的相互配合以降低聚酯工业丝的收缩率，纤维在热处理时，其非晶区内的大分子链容易形成折叠链，有利于晶粒的进一步生长，此时结晶度升高，伴随着结晶度的升高，纤维会产生一定量的收缩，本发明通过提高超喂率，一方面消除了高弹形变对卷绕的影响，另一方面消除了结晶度提高过程中纤维的收缩的影响。此外，本发明通过热处理温度、热板长度及丝束与热板距离三者的相互配合，一方面克服了现有技术松弛热处理不适用于长丝生产的缺陷，另一方面，提高了纤维结晶的完整性，提高了纤维尺寸的稳定性，减少了其应用过程中的热收缩。

有益效果：

(1)本发明的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，通过热处理温度与较高的超喂率的相互配合，提高了纤维结晶的完整性，减少了其应用过程中的热收缩，进而提升了由其制得的土木格栅的耐热性能；

(2)本发明的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，通过增大聚酯的空洞自由体积，提高了纤维与拒水整理剂的结合力，进而提升了由其制得的土木格栅的耐酸碱性能；

(3)本发明的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景。

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

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.2:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和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95％时为酯化反应终点，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0.01wt％；

(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，制得的改性聚酯的数均分子量为24000，分子量分布指数为1.9；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为200℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.0m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200mm；用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为290℃；箱体温度为295℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为75％；侧吹风风速为0.5m/s；卷绕速度为5305m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3000m/min；一辊温度为75℃；二辊速度为4000m/min；二辊温度为90℃；三辊速度为5500m/min；三辊温度为250℃；四辊速度为5470m/min；四辊温度为250℃；五辊速度为5470m/min；五辊温度为250℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.0dtex，断裂强度为9.3cN/dtex，线密度偏差率为1.3％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为20.0％，断裂伸长CV值为7.2％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.0％，初始模量为130.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200h后，拉伸强度保持率为95.0％，在温度为23℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.0％。

对比例1

涤纶工业丝的制备方法，制备方法与实施例1基本一致，不同的是步骤(1.2)中不添加2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇。涤纶工业丝的单丝纤度为3.0dtex，断裂强度为9.3cN/dtex，线密度偏差率为1.3％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为2、1.0％，断裂伸长CV值为7.5％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.0％，初始模量为132.0cN/dtex；

在与实施例1相同制备条件下，由该涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200h后，拉伸强度保持率为94％，在温度为23℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为94％。与实施例1对比可以发现，由于本发明的2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇可以增大聚酯的空洞自由体积，空洞自由体积增大有利于含氟拒水整理剂中的分子活泼基团如-NH₂、-OH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，获得良好界面结合，因而提高纤维与含氟拒水整理剂之间的粘合作用，使得土工格栅耐酸、耐碱获得较大的提高，使用寿命增加，同时改性后的聚酯工业丝自身的力学性能不受影响。

对比例2

涤纶工业丝的制备方法，制备方法与实施例1基本一致，不同的是步骤(1.2)中采用1,2十二烷基二醇代替2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇，在与实施例1相同制备条件下，由该涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200h后，拉伸强度保持率为94％，在温度为23℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为94％。与实施例1对比可以发现，相比于狭缝自由体积，由于本发明的2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇增大的空洞自由体积更有利于使含氟拒水整理剂中的分子活泼基团如-NH₂、-OH等在热处理过程中扩散进入到纤维空隙中，获得良好界面结合，因而提高纤维与含氟拒水整理剂之间的粘合作用，使得土工格栅耐酸、耐碱获得较大的提高。

实施例2

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.5:0.032的对苯二甲酸、乙二醇和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0.25MPa，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95％时为酯化反应终点，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0.02wt％、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，制得的改性聚酯的数均分子量为24800，分子量分布指数为1.9；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.1％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为207℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.2m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为6mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为311mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为220mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为290℃；箱体温度为295℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为75％；侧吹风风速为0.5m/s；卷绕速度为5300m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3000m/min；一辊温度为75℃；二辊速度为4000m/min；二辊温度为90℃；三辊速度为5500m/min；三辊温度为250℃；四辊速度为5470m/min；四辊温度为250℃；五辊速度为5470m/min；五辊温度为250℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.0dtex，断裂强度为9.2cN/dtex，线密度偏差率为-1.3％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率为19.0％，断裂伸长CV值为7.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2％，初始模量为130.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200h后，拉伸强度保持率为95.2％，在温度为23℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.2％。

实施例3

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.5:0.034的对苯二甲酸、乙二醇和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0.3MPa，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95％时为酯化反应终点，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0.03wt％、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272℃，反应时间为60min，制得的改性聚酯的数均分子量为25000，分子量分布指数为2.0；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.77％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为215℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.3m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为7mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为335mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为235mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为300℃；箱体温度为297℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为5350m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3050m/min；一辊温度为80℃；二辊速度为4100m/min；二辊温度为95℃；三辊速度为5600m/min；三辊温度为252℃；四辊速度为5560m/min；四辊温度为255℃；五辊速度为5560m/min；五辊温度为255℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.5dtex，断裂强度为9.0cN/dtex，线密度偏差率为-1.4％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率为19.0％，断裂伸长CV值为7.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2％，初始模量为129.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为75℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡220h后，拉伸强度保持率为95.5％，在温度为25℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.5％。

实施例4

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.5:0.036的对苯二甲酸、乙二醇和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95％时为酯化反应终点，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0.05wt％、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274℃，反应时间为65min，制得的改性聚酯的数均分子量为25500，分子量分布指数为2.2；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.77％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为222℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.4m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为8mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为346mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为250mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为300℃；箱体温度为297℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为5350m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3050m/min；一辊温度为80℃；二辊速度为4100m/min；二辊温度为95℃；三辊速度为5600m/min；三辊温度为252℃；四辊速度为5560m/min；四辊温度为255℃；五辊速度为5560m/min；五辊温度为255℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.5dtex，断裂强度为8.8cN/dtex，线密度偏差率为-1.4％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率为19.0％，断裂伸长CV值为7.4％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.5％，初始模量为128.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为75℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡220h后，拉伸强度保持率为95.7％，在温度为25℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.8％。

实施例5

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.5:0.07的对苯二甲酸、乙二醇和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，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0.03wt％、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274℃，反应时间为70min，制得的改性聚酯的数均分子量为26300，分子量分布指数为2.4；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为232℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.6m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为8.5mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为368mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为260mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为310℃；箱体温度为300℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为5490m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3100m/min；一辊温度为80℃；二辊速度为4000m/min；二辊温度为95℃；三辊速度为5600m/min；三辊温度为255℃；四辊速度为5660m/min；四辊温度为250℃；五辊速度为5660m/min；五辊温度为250℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为4.5dtex，断裂强度为8.7cN/dtex，线密度偏差率为-1.4％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长率为19.0％，断裂伸长CV值为7.7％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.5％，初始模量为128.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为75℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡250h后，拉伸强度保持率为95.7％，在温度为25℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.8％。

实施例6

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇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1:2.0:0.038的对苯二甲酸、乙二醇和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95％时为酯化反应终点，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0.05wt％、0.20wt％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275℃，反应时间为80min，制得的改性聚酯的数均分子量为26700，分子量分布指数为2.1；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为3.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为235℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.8m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为9mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为384mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为280mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为310℃；箱体温度为300℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为80％；侧吹风风速为0.6m/s；卷绕速度为5490m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3100m/min；一辊温度为80℃；二辊速度为4200m/min；二辊温度为95℃；三辊速度为5600m/min；三辊温度为255℃；四辊速度为5660m/min；四辊温度为250℃；五辊速度为5660m/min；五辊温度为250℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为4.0dtex，断裂强度为8.6cN/dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率为18.0％，断裂伸长CV值为7.7％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.7％，初始模量为124.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为75℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡250h后，拉伸强度保持率为96.7％，在温度为25℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.5％。

实施例7

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:1.8:0.038的对苯二甲酸、乙二醇和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，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0.02wt％、0.20wt％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282℃，反应时间为85min，制得的改性聚酯的数均分子量为27000，分子量分布指数为1.9；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得用于土工格栅的涤纶工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为5.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为240℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为4.0m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为10mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为400mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为300mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为320℃；箱体温度为300℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为85％；侧吹风风速为0.7m/s；卷绕速度为5375m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3100m/min；一辊温度为85℃；二辊速度为4200m/min；二辊温度为100℃；三辊速度为5700m/min；三辊温度为255℃；四辊速度为5660m/min；四辊温度为255℃；五辊速度为5660m/min；五辊温度为255℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为4.5dtex，断裂强度为8.7cN/dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.9％，断裂伸长率为18.0％，断裂伸长CV值为7.7％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.8％，初始模量为122.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为75℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡300h后，拉伸强度保持率为96.9％，在温度为25℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为98.8％。

实施例8

用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(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1:2:0.04的对苯二甲酸、乙二醇和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95％时为酯化反应终点，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0.03wt％、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274℃，反应时间为90min，制得的改性聚酯的数均分子量为28000，分子量分布指数为2.4；

(2)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、松弛热处理和卷绕制得改性聚酯工业丝，其中固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g，松弛热处理是指将卷绕的超喂率为5.0％的聚酯丝束经过一对平行排列且非共面同时温度为240℃的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间，沿聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为4.0m，两热板的两端齐平，聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为10mm，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为400mm，两热板与最后一组热定型辊之间的间距为300mm；

用于土工格栅的涤纶工业丝的纺丝工艺参数如下：螺杆各区温度为320℃；箱体温度为300℃；机头压力为140bar；侧吹风温度为22℃；侧吹风湿度为85％；侧吹风风速为0.7m/s；卷绕速度为5375m/min；拉伸、热定型的工艺参数为：一辊速度为3100m/min；一辊温度为85℃；二辊速度为4200m/min；二辊温度为100℃；三辊速度为5700m/min；三辊温度为255℃；四辊速度为5660m/min；四辊温度为255℃；五辊速度为5660m/min；五辊温度为255℃。

用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为5.0dtex，断裂强度为8.5cN/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18.0％，断裂伸长CV值为8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为3.0％，初始模量为120.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为80℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡300h后，拉伸强度保持率为97.9％，在温度为26℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率为99％。

Claims (10)

1.用于土工格栅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、松弛热处理和卷绕制得用于土工格栅的涤纶工业丝；

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：

所述松弛热处理是指将改性聚酯丝束在适当的松弛状态经过一定温度的空间；

所述适当的松弛状态是指卷绕的超喂率为3.0～5.0％；

所述一定温度是指200～240℃。

2.根据权利要求1所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，用于土工格栅的涤纶工业丝的单丝纤度为3.0～5.0dtex，断裂强度≥8.5cN/dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率为18.0～20.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，在190℃×15min×0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.0～2.8％，初始模量≥120.0cN/dtex；

由用于土工格栅的涤纶工业丝制得的土工格栅的在温度为70～80℃且体积浓度为20％的盐酸溶液中浸泡200～300h后，拉伸强度保持率≥95.0％，在温度为23～26℃且pH值为10的碱液中浸泡6周后，拉伸强度保持率≥98.0％。

3.根据权利要求1所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，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。

4.根据权利要求3所述的用于土工格栅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所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇和2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.04，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％。

6.根据权利要求5所述的用于土工格栅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。

7.根据权利要求6所述的用于土工格栅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。

8.根据权利要求1所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，所述一定温度的空间是指一对平行排列且非共面的热板之间的空间，热板位于FDY设备中最后一组热定型辊与卷绕辊之间；沿改性聚酯丝束的运行方向，两热板的长度为3.0～4.0m，两热板的两端齐平；改性聚酯丝束从两热板中间穿过时，其与两热板之间的距离为5～10mm。

9.根据权利要求8所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，最后一组热定型辊与卷绕辊之间的间距为300～400mm；两热板与最后一组热定型辊之间的间距为200～300mm。

10.根据权利要求1所述的用于土工格栅的涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，

所述用于土工格栅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：