条码纱的制备方法与流程

本发明属于改性聚酯纤维技术领域，涉及一种条码纱及其制备方法。

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，是以对苯二甲酸(pat)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)，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，人们对纤维材料的数量与品质上的要求也在不断提高。为了适应人们在衣着、装饰、产业及特殊领域的需求，需要开发具有新性能或附加值的差别化纤维。

人们采用特殊的工艺制备的新型条码纱在织造成型后染色时部分的丝束会吸色深为深条，部分的丝束吸色浅为浅条。这种异纤度、异上染率的纱线面料具有较强的立体感且花纹错乱无规则，显得自然、美观，面料粗旷，服用性能非常好，满足了多样化需求。条码纱织成的织物染色后能产生类似条码状的不规则的深浅色泽变化，即无需使用配纱或使用断染纱即有不同深浅色变化，且每条纱线染色后皆可具有独一无二的色泽与纹路变化，能够满足人们的个性化需求。

然而现有技术制备条码纱的方法技术往往复杂不可控，这在较大程度限制了条码纱的发展。此外，涤纶分子上不含有亲水性基团，属于疏水性纤维，其分子结构中缺少与纤维素或蛋白质纤维类似的与染料发生结合的活性基团。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。由常规pet的分子结构及结晶情况可知，其分子排列相当紧密，使得常规pet纤维的染色性能差。常规pet纤维的染色一般采用分散染料染色，通常采取130℃的高温高压染色。采用高温高压染色方法对设备要求高，染色时间长，能耗大。

因此，研究一种染色性能好且制备工艺易于控制的条码纱具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种染色性能好且制备工艺易于控制的条码纱的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

条码纱的制备方法，按poy工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯poy丝后，按dty工艺对其进行加工，同时在dty设备零罗拉和第一罗拉之间设置破沟罗拉和变频移丝器，将改性聚酯丝束从破沟罗拉表面经过，制得条码纱；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅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；

带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

式中，r为-ch2-、-ch(ch3)-或-c((ch3)2)-；

破沟罗拉为周面刻有多个环形凹槽的罗拉，多个环形凹槽环绕罗拉的中心轴，且沿罗拉的中心轴等间距分布，变频移丝器用于带动聚酯poy丝在破沟罗拉周面沿罗拉中心轴作往复运动；

破沟罗拉端面的直径为80mm；相邻两凹槽之间的间距为6mm，沿罗拉中心轴方向最外侧的两凹槽与距离其最近的罗拉端头之间的间距都为3.25mm；凹槽的深度为2.6mm，宽度为4mm，数量为4个；变频移丝器的移动周期为5～99往复次数/min，本发明通过上述方法制备的条码纱呈竹节状，本发明方法可通过控制变频移丝器的移动周期大小从而控制条码纱单位长度的竹节数，进而控制产品的风格，满足人们的多样化需求。

本发明通过在条码纱的聚酯分子链中引入带三甲硅基侧基的二元醇链段和在dty设备零罗拉和第一罗拉之间设置破沟罗拉和变频移丝器从而显著改善了纤维的染色性能且制得呈竹节状的条码纱，具体为：

一方面，本发明使用带三甲硅基侧基的二元醇(3-三甲硅基-1,2-丙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇或3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)对聚酯进行改性，带三甲硅基侧基的二元醇能够显著增大改性聚酯的空间自由体积，特别是带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅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，增大改性聚酯空洞自由体积，空洞自由体积的增大能够降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯的上染率。分散染料是一类分子比较小，结构上不带水溶性基团的染料，大多以颗粒形式存在，粒径在几百纳米到一微米之间。染料在100℃以内上染速率很慢，即使在沸腾的染浴中染色，上染速率和上染百分率也不高，随着温度的不断提高，聚酯大分子链中侧基先于分子链开始运动，当染浴温度提高到120～130℃，侧基运动的剧烈程度大于分子链的，对于颗粒状染料向纤维内部进行扩散时，因侧基三甲硅基形成的空洞自由体积比分子链形成的狭缝自由体积更大，扩散速率更高。

另一方面，本发明通过在dty设备中增设破沟罗拉和变频移丝器来制备条码纱，克服了现有的制备条码纱的技术复杂不可控的缺陷，破沟罗拉表面设有多个环形凹槽，由于环形凹槽内破沟罗拉的周长小于环形凹槽外破沟罗拉的周长，因而纤维在环形凹槽外时受到的张力大于在环形凹槽内时，纤维在环形凹槽外时的拉伸倍数较大(牵伸倍数控制在1.6～1.8)，纤维在环形凹槽内时的拉伸倍数较小(牵伸倍数控制在1.2～1.3)，变频移丝器能够带动聚酯poy丝在破沟罗拉周面沿罗拉中心轴作往复运动，使得聚酯poy丝的拉伸倍数在瞬间发生改变，取得控制聚酯dty丝粗细片段的改变的效果，使得聚酯dty丝出现不同吸色片段长短的变化。最终制得的条码纱粗节和细节明显，具有纺竹节丝的风格，竹节丝的特征之一是丝束的粗细存在一定差异，织物中出现疏密结构，由竹节丝制得的织物的透气性能优良(针织物的透湿量为150-170g/m²·h)，同时由于粗节和细节部分对应的结晶度存在较大差异，使其上染率存在较大的差异，由条码纱制得的织物在用同一种染料染色时可以染出美观的深浅色条纹。

作为优选的技术方案：

如上所述的条码纱的制备方法，条码纱的单丝纤度为0.70～1.50dtex，复丝纤度为75～150dtex，断裂强度为3.5±0.35cn/dtex，断裂伸长率为44.0±3.0％，线密度偏差率≤1.0％，断裂强度cv值≤4.0％，断裂伸长cv值≤8.0％，沸水收缩率为3.5±0.5％，含油率为2.50±0.50wt％；本发明通过上述方法所制得的纤维的力学性能并未下降，与现有技术相当。

如上所述的条码纱的制备方法，条码纱在120℃的温度条件下的上染率为87.3～90.2％，k/s值为21.65～23.16，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条件下，对比样在130℃的温度条件下的上染率为85.8％，k/s值为20.43，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，对比样与本发明的条码纱的区别仅在于其材质为普通聚酯；

条码纱呈竹节状，竹节长度为0.30～5.80个/m。本发明的条码纱粗细变化明显，具有仿竹节丝风格，手感细腻舒适，悬垂性良好。

如上所述的条码纱的制备方法，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：

(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；

所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中r为-ch(ch3)-和-c((ch3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯。

如上所述的条码纱的制备方法，所述改性聚酯的制备步骤如下：

(1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅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270～275℃，反应时间为50～90min。

如上所述的条码纱的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.05；本发明带三甲硅基侧基的二元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；

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％。

如上所述的条码纱的制备方法，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。

如上所述的条码纱的制备方法，改性聚酯的数均分子量为25000～30000，分子量分布指数为1.8～2.2。

如上所述的条码纱的制备方法，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。

如上所述的条码纱的制备方法，所述dty工艺的流程为：导丝、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180～200℃，第二热箱温度23～26℃，拉伸比1.2～1.7。

发明机理：

本发明通过在条码纱的聚酯分子链中引入带三甲硅基侧基的二元醇链段和在dty设备零罗拉和第一罗拉之间设置破沟罗拉和变频移丝器从而显著改善了纤维的染色性能且制得呈竹节状的条码纱。

带三甲硅基侧基的二元醇的作用机理如下：

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。

本发明通过在聚酯分子链中引入带三甲硅基侧基的二元醇显著提升了条码纱的染色性能，带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

式中，r为-ch2-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-1,2-丙二醇)、-ch(ch3)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇)或-c((ch3)2)-(带三甲硅基侧基的二元醇为3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)。

对于乙二醇直链分子，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，取代基上的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或三甲硅基取代时，能够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，此外，由于三甲硅基中碳硅键的键长大于碳碳键的键长，有利于原子自由旋转，进而有利于增大空洞自由体积；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。

带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅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，三甲硅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，一方面三甲硅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，另一方面三甲硅基的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而三甲硅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。带三甲硅基侧基的二元醇的引入使得改性聚酯的空间自由体积增大，特别是空洞自由体积增大更为明显，空间自由体积的增大将使水或其它分子如染料等更容易渗透到改性聚酯大分子内部，对改性聚酯的染色等产生积极的影响，克服了普通涤纶由于分子排列过于紧密导致上染难度过大的问题，其降低了染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，同时也提高了纤维的上染率。

在dty设备零罗拉和第一罗拉之间设置的破沟罗拉和变频移丝器的作用机理如下：

预取向poy丝在牵伸过程中纤维的大分子链和聚集态结构单元发生舒展，取向度提高，同时牵伸时可赋予纤维较高的能量，使分子构象不断向能垒低的稳定态转变，卷曲的大分子逐步伸直，易于砌入晶格，大分子间作用力加强，晶区结构较为完整，最终使结晶度增加。在纤维热牵伸过程中，分子链发生取向、驰豫解取向和结晶三者之间的相互竞争，通过合理组合牵伸温度和牵伸倍数，可以得到具有不同取向和结晶结构的产品，产品的性能也会因此而产生差异。

本发明通过在dty设备中增设破沟罗拉和变频移丝器，造成纤维的拉伸倍数产生差异，破沟罗拉表面设有多个环形凹槽，由于环形凹槽内破沟罗拉的周长小于环形凹槽外破沟罗拉的周长，因而纤维在环形凹槽外时受到的张力大于在环形凹槽内时，纤维在环形凹槽外时的拉伸倍数较大(牵伸倍数控制在1.6～1.8)，纤维在环形凹槽内时的拉伸倍数较小(牵伸倍数控制在1.2～1.3)，变频移丝器能够带动聚酯poy丝在破沟罗拉周面沿罗拉中心轴作往复运动，使得聚酯poy丝的拉伸倍数在瞬间发生改变，取得控制聚酯dty丝粗细片段的改变的效果，使得聚酯dty丝出现不同吸色片段长短的变化。

纤维的拉伸倍数产生差异能够使得纤维的粗细产生有规律的变化。随着牵伸倍数的增大，纤维的纤度不断变小，大分子轴取向度增加，纤维强度增大，伸长下降，初始模量提高，结晶度增大，染色后的纤维具有颜色是由于纤维中所含染料对可见光发生了选择性吸收反射出或透过吸收光的补色而呈现颜色，颜色的深浅与纤维对光的反射和散射强弱有关，纤维的纤度越小，纤维越细，纤维的比表面积越大，纤维表面对光的反射越强，进入纤维内部的光越少，经纤维吸收后反射或透射出的光越弱，纤维的颜色就越浅；反之，则反，在相同染料用量情况下，牵伸倍数越大，纤维越细，染色产品的表观颜色深度越低。因此，细的部分结晶度、取向度大，染色后的表观颜色深度低，粗的部分结晶度、取向度小，染色后的表观颜色深度高，进而使得纤维产生异纤度、异上染率现象，其织物面料具有较强的立体感、花纹错乱无规则，显得自然、美观，面料粗旷服用性能非常好，满足了多样化需求。

有益效果：

(1)本发明的条码纱的制备方法，工艺简单，通过在聚酯中引入改性组分——带三甲硅基侧基的二元醇，显著提高了条码纱的染色性能；

(2)本发明的条码纱的制备方法，操作简单，易于控制，仅需在dty设备中增设破沟罗拉和变频移丝器，并控制丝束以特定频率沿特定方向从破沟罗拉表面经过即可控制条码纱单位长度的竹节数；

(3)本发明的条码纱的制备方法，制得的条码纱染色性能优良，机械性能优良，且呈竹节状，可以染出不同的风格，能够满足不同人群的不同需求，应用前景好；

附图说明

图1为本发明的dty设备的结构示意图；

图2为本发明的破沟罗拉的正视图；

图3为本发明的破沟罗拉的左视图；

图4为现有技术中的dty设备结构示意图。

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。

带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

式中，r为-ch2-、-ch(ch3)-或-c((ch3)2)-。

实施例1

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-1,2-丙二醇以1:1.2:0.05的摩尔比配成浆料，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90.1％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％；

(1.2)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30min内由常压平稳抽至绝对压力450pa，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90pa，反应温度为270℃，反应时间为50min，制得数均分子量为25000，分子量分布指数为2.2的改性聚酯；

(2)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，poy工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3400m/min；

(3)制备条码纱；

用于聚酯dty工艺的dty设备，如图1所示，包括原丝架、切丝器、零罗拉、变频移丝器、破沟罗拉、第一罗拉、滑轨、第一热箱、冷却板、假捻器、张力仪、第二罗拉、网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉、油轮和卷绕器，其中，破沟罗拉的正视图和左视图分别如图2和3所示，破沟罗拉为周面刻有多个环形凹槽的罗拉，多个环形凹槽环绕罗拉的中心轴，且沿罗拉的中心轴等间距分布，变频移丝器用于带动聚酯poy丝在破沟罗拉周面沿罗拉中心轴作往复运动，破沟罗拉端面的直径为80mm；相邻两凹槽之间的间距为6mm，沿罗拉中心轴方向最外侧的两凹槽与距离其最近的罗拉端头之间的间距都为3.25mm；凹槽的深度为2.6mm，宽度为4mm，数量为4个；

位于原丝架上的聚酯poy丝经导丝管导出后再依次经过切丝器、零罗拉、变频移丝器、破沟罗拉表面、第一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、张力仪、第二罗拉、网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉、油轮和卷绕器从而完成导丝、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕过程即完成dty工艺得到聚酯dty丝，即获得条码纱，其中，变频移丝器的移动周期为99往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度600m/min，定型超喂率4％，卷绕超喂率4％，第一热箱温度185℃，第二热箱温度24℃，拉伸比1.5。

条码纱的单丝纤度为1.2dtex，复丝纤度为75dtex，断裂强度为3.15cn/dtex，断裂伸长率为41％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度cv值为3.8％，断裂伸长cv值为3.8％，沸水收缩率为4％，含油率为2.5wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为90.2％，k/s值为23.16，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为5.80个/m。

对比例1

一种条码纱的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1.1)并未添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇，其制得的条码纱的单丝纤度为1.2dtex，复丝纤度为75dtex，断裂强度为3.20cn/dtex，断裂伸长率为40％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度cv值为3.6％，断裂伸长cv值为4.0％，沸水收缩率为3.8％，含油率为2.5wt％；

在其他测试条件与实施例1相同的条件下，条码纱在130℃的温度条件下的上染率为85.8％，k/s值为20.43，耐皂洗色牢度涤沾色为4～5级，耐皂洗色牢度棉沾色为4级，干摩擦牢度达到4～5级，湿摩擦牢度达到3～4级。与实施例1对比可以发现，本发明通过添加3-三甲硅基-1,2-丙二醇显著提升了纤维的染色性能，同时3-三甲硅基-1,2-丙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

一种条码纱的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(1.1)中采用1,2十二烷基二醇替代3-三甲硅基-1,2-丙二醇，在其他测试条件与实施例1相同的条件下，其制得的条码纱的条码纱在130℃的温度条件下的上染率为86.1％，k/s值为20.56，耐皂洗色牢度达到4级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到4级。与实施例1对比可以发现，三甲硅基相对于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三甲硅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，另一方面三甲硅基的刚性大于长支链取代基，减少了分子链之间的缠结，因而三甲硅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，进而更有利于提升纤维的染色性能。

对比例3

一种条码纱的制备方法，其步骤基本与实施例1相同，不同之处在于，步骤(3)中的用于聚酯dty工艺的dty设备如图4所示，dty设备中不含变频移丝器和破沟罗拉。最终制得的条码纱为常规涤纶dty纱，并不是呈竹节状，与

实施例1对比可以发现，正是由于本申请的变频移丝器和破沟罗拉的作用，本发明才能够制得美观且品质好的条码纱。

实施例2

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备改性聚酯；

(1.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和3-三甲硅基-1,2-丙二醇以1:2.0:0.03的摩尔比配成浆料，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0.2mpa，酯化反应的温度为60℃，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、二氧化钛和磷酸三甲酯的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.25wt％和0.05wt％；

(1.2)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50min内由常压平稳抽至绝对压力499pa，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99pa，反应温度为275℃，反应时间为90min，制得数均分子量为30000，分子量分布指数为1.8的改性聚酯；

(2)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，，poy工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3400m/min；

(3)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为15往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度600m/min，定型超喂率4％，卷绕超喂率4％，第一热箱温度185℃，第二热箱温度24℃，拉伸比1.5。

条码纱的单丝纤度为0.70dtex，复丝纤度为80dtex，断裂强度为3.85cn/dtex，断裂伸长率为47％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度cv值为3.6％，断裂伸长cv值为7.2％，沸水收缩率为3.7％，含油率为2.7wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为87.3％，k/s值为21.65，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到4-5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为0.30个/m。

实施例3

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:5:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应5h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-ch(ch3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:2.0:0.034的摩尔比配成浆料，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0.25mpa，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90％以上时为酯化反应终点，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0.04wt％、0.22wt％和0.03wt％；

(2.2)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40min内由常压平稳抽至绝对压力480pa，反应温度为255℃，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95pa，反应温度为272℃，反应时间为70min，制得数均分子量为27000，分子量分布指数为2.0的改性聚酯；

(2)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，，poy工艺的参数为：纺丝温度285℃，冷却温度20℃，卷绕速度3400m/min；

(3)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为15往复次数/min，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％，第一热箱温度190℃，第二热箱温度25℃，拉伸比1.5。

条码纱的单丝纤度为1.50dtex，复丝纤度为95dtex，断裂强度为3.65cn/dtex，断裂伸长率为45％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度cv值为3.6％，断裂伸长cv值为7.5％，沸水收缩率为3.7％，含油率为3.0wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为88.3％，k/s值为22.65，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为0.9个/m。

实施例4

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:10:15的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至85℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-ch(ch3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.15％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:1.2:0.038的摩尔比配成浆料，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255℃，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，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0.035wt％、0.25wt％和0.04wt％；

(2.2)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50min内由常压平稳抽至绝对压力480pa，反应温度为255℃，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98pa，反应温度为270℃，反应时间为60min，制得数均分子量为26000，分子量分布指数为2.1的改性聚酯；

(3)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯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；

(4)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为25往复次数/min，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％，第一热箱温度190℃，第二热箱温度25℃，拉伸比1.5。

条码纱的单丝纤度为1.0dtex，复丝纤度为109dtex，断裂强度为3.55cn/dtex，断裂伸长率为45％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度cv值为3.8％，断裂伸长cv值为7.7％，沸水收缩率为4％，含油率为3.0wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为88.5％，k/s值为22.65，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为1.5个/m。

实施例5

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3-甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在36℃的温度条件下反应6h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至84℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-ch(ch3)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:30，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:1.2:0.042的摩尔比配成浆料，加入乙二醇锑、二氧化钛和磷酸三苯酯混合均匀后，在氮气氛围中在常压下进行酯化反应，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0.03wt％、0.22wt％和0.03wt％；

(2.2)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40min内由常压平稳抽至绝对压力490pa，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90pa，反应温度为275℃，反应时间为90min，制得数均分子量为29000，分子量分布指数为1.8的改性聚酯；

(3)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯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；

(4)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为50往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度800m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度26℃，拉伸比1.7。

条码纱的单丝纤度为1.0dtex，复丝纤度为118dtex，断裂强度为3.5cn/dtex，断裂伸长率为44％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度cv值为3.7％，断裂伸长cv值为7.7％，沸水收缩率为3.8％，含油率为2.0wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为88.8％，k/s值为22.88，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为3个/m。

实施例6

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:8:12的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在40℃的温度条件下反应5h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至85℃，保温反应10min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-c((ch3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:25，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.12％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:1.2:0.045的摩尔比配成浆料，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0.15mpa，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92％时为酯化反应终点，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0.04wt％、0.20wt％和0.02wt％；

(2.2)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50min内由常压平稳抽至绝对压力470pa，反应温度为255℃，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95pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得数均分子量为28000，分子量分布指数为1.8的改性聚酯；

(3)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，poy工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度18℃，卷绕速度3600m/min；

(4)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为75往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度400m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率2.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度23℃，拉伸比1.2。

条码纱的单丝纤度为1.20dtex，复丝纤度为129dtex，断裂强度为3.45cn/dtex，断裂伸长率为43％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度cv值为3.8％，断裂伸长cv值为7.8％，沸水收缩率为3.5％，含油率为2.5wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为89.2％，k/s值为22.65，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为4.5个/m。

实施例7

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:10:10的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35℃的温度条件下反应6h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80℃，保温反应15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-c((ch3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:35，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.14％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:1.6:0.047的摩尔比配成浆料，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255℃，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，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％、0.22wt％和0.3wt％；

(2.2)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40min内由常压平稳抽至绝对压力480pa，反应温度为255℃，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95pa，反应温度为272℃，反应时间为65min，制得数均分子量为27000，分子量分布指数为1.95的改性聚酯；

(3)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，，poy工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度18℃，卷绕速度3600m/min；

(4)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为90往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度800m/min，定型超喂率5.5％，卷绕超喂率5.0％，第一热箱温度200℃，第二热箱温度26℃，拉伸比1.7。

条码纱的单丝纤度为1.2dtex，复丝纤度为136dtex，断裂强度为3.3cn/dtex，断裂伸长率为42％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度cv值为4.0％，断裂伸长cv值为7.6％，沸水收缩率为3.5％，含油率为2.7wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为88.9％，k/s值为22.99，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；

条码纱呈竹节状，竹节长度为5.40个/m。

实施例8

一种条码纱的制备方法，其步骤如下：

(1)制备带三甲硅基侧基的二元醇；

(1.1)按1:5:15的摩尔比将3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在37℃的温度条件下反应7h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

(1.2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至82℃，保温反应12min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到如式(i)所示的带三甲硅基侧基的二元醇，式(i)中的r为-c((ch3)2)-，浓硫酸为质量浓度为70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:29，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.13％；

(2)制备改性聚酯；

(2.1)酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和带三甲硅基侧基的二元醇以1:1.9:0.05的摩尔比配成浆料，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0.25mpa，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，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0.03wt％、0.20wt％和0.05wt％；

(2.2)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35min内由常压平稳抽至绝对压力480pa，反应温度为258℃，反应时间为45min，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96pa，反应温度为275℃，反应时间为55min，制得数均分子量为28000，分子量分布指数为2.0的改性聚酯；

(3)制备聚酯poy丝；

改性聚酯熔体经计量、喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕后制得聚酯poy丝，，poy工艺的参数为：纺丝温度290℃，冷却温度18℃，卷绕速度3600m/min；

(4)制备条码纱；

聚酯poy丝采用与实施例1结构相同的dty设备经过与实施例1基本相同的dty工艺流程后制得条码纱，dty工艺与实施例1的不同之处在于，变频移丝器的移动周期为90往复次数/min，dty工艺的参数为：纺丝速度400m/min，定型超喂率3.5％，卷绕超喂率2.5％，第一热箱温度180℃，第二热箱温度23℃，拉伸比1.2。

条码纱的单丝纤度为1.40dtex，复丝纤度为150dtex，断裂强度为3.25cn/dtex，断裂伸长率为41％，线密度偏差率为1.0％，断裂强度cv值为3.8％，断裂伸长cv值为8.0％，沸水收缩率为3.8％，含油率为2.5wt％；

条码纱在120℃的温度条件下的上染率为90.1％，k/s值为23.1，耐皂洗色牢度达到5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到5级；条码纱呈竹节状，竹节长度为5.4个/m。