[发明专利]一种轻量化保暖纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种轻量化保暖纤维及其制备方法，将聚酯熔体经计量、复合喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得轻量化保暖纤维，复合喷丝板上同时设有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的微孔长度比值等于中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的当量直径之比与系数K的乘积，当量直径为喷丝孔的横截面积与横截面周长的比值，系数K的取值范围为0.97～1.03，上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％，制得的轻量化保暖纤维制备的克重100g/m²的针织织物的导热系数≤0.150W/m·K。本发明方法简单合理，制得的纤维同时具有良好的的轻量化保暖和吸湿排汗性能，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于纤维制备领域，涉及一种轻量化保暖纤维及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。PET纤维具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，被广泛应用于纤维、瓶包装、薄膜和片材等领域，产量逐年递增，行业地位显著提升。然而，现有的PET纤维一般仅能满足轻量化保暖和吸湿排汗性能中一方面的需求，同时满足轻量化保暖和吸湿排汗功能的PET纤维很少有研究，且技术不成熟，因此制备同时具有轻量化保暖和吸湿排汗性能的PET纤维极具价值。

纤维的横截面形状影响着纱线和织物的性能，利用不同的喷丝板横截面形状和尺寸可以纺制出不同横截面形状的异形纤维，纤维的材料与形状特征影响纤维的性能，纤维及纤维在纱线中的排列影响纱线的性能，纱线及纱线在织物中的排列影响织物的性能，因而纤维的形状特征是影响纱线及织物性能的本质。异形纤维是经一定几何形状的喷丝孔纺制而成的具有特殊截面形状和功能的化学纤维。目前己经开发出的异形纤维种类繁多，按其截面形态大致可分为三角形、多角形、扁平形、中空形和菱形等。然而异形纤维的截面形状单一，其功能也相对单一，仅仅通过纤维截面的异形化是无法解决聚酯纤维无法兼具轻量化保暖和吸湿排汗性能的问题的，如能实现异形纤维截面形状的多样化，将有望解决聚酯纤维无法兼具轻量化保暖和吸湿排汗性能的问题。

近年来，同板双异形纤维或同板多双异形纤维是解决现有异形纤维不足的重要手段，其能够综合两种或多种异形纤维的优点，满足人们对异形纤维类纺织品高质量和功能多样化的需求。虽然有文献和专利对同板双异形纤维或同板多双异形纤维进行了相关研究，但纤维在实际生产中却困难重重。由于聚酯熔体为非牛顿流体，是黏弹性流体，其在喷丝孔中作黏性流动的同时，将发生弹性形变，形成一定的压力，因此，聚酯熔体出喷丝孔后会产生一定的压力降，喷丝孔的形状、大小、长度以及相互之间的关系对其压力降都会产生很大的影响，现有的研究一般只考虑到喷丝孔的形状相同或横截面面积相等，而形状、大小和长度相互之间的影响却没有涉及，这样就会造成聚酯熔体从同一喷丝板的不同形状的喷丝孔流出时的压力降不一致，使得截面不同的纤维之间的挤出速度出现差异，影响纤维纺丝加工的顺利进行。

因此，如何克服现有技术同板双异形纤维或同板多双异形纤维纺丝困难的缺陷，制备一种同时含多种截面形状的纤维以兼具轻量化保暖和吸湿排汗性能的成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种能够同时具有良好的的轻量化保暖和吸湿排汗性能的轻量化保暖纤维及其制备方法。本发明采用圆形超细纤维与中空纤维的组合，超细纤维容易进入织物中的空隙，使纱线间的空隙变小，进而使得纱线间的对流散热量减小，从而使得织物的保暖效果好和挡风能力强，同时，纤维的毛细效应得到了提高，克服了中空纤维的保暖面料因湿度增加而闷热不适的缺点，从而使得本发明的纤维同时具有轻量化保暖和吸湿排汗的特点；含冠醚油剂的使用，提高了油剂的耐热性和润滑性，提升了纤维的品质。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：