CN107988640A - 一种轻量化保暖纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

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轻量化保暖和吸湿排汗性能，有极好的推广价值。

Description

一种轻量化保暖纤维及其制备方法
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：
一种轻量化保暖纤维，同一喷丝板挤出的一束轻量化保暖纤维中同时含有中空形单丝和圆形单丝，轻量化保暖纤维的材质为聚酯，由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。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种轻量化保暖纤维，所述中空形单丝的纤度为1.5～2.5dtex，所述圆形单丝的纤度为0.20～0.30dtex。
如上所述的一种轻量化保暖纤维，所述轻量化保暖纤维的纤度为75～100dtex，断裂强度≥2.1cN/dtex，断裂伸长率为20.0±2.0％，卷曲收缩率≤9.0％，线密度偏差率≤2.0％，断裂强度CV值≤7.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，卷曲收缩率变异系数CV值≤8.5％，沸水收缩率为3.5±0.5％。
如上所述的一种轻量化保暖纤维，所述轻量化保暖纤维的毛细参数≥0.10，常规产品的毛细参数为0.03～0.04，本发明制得纤维的毛细参数明显由于常规产品，因此能够明显提高纤维的吸湿排汗功能，且织物的热阻≥0.18m2·℃/W，能够提供良好的保暖性。
本发明还提供制备如上所述的一种轻量化保暖纤维的方法，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；
所述复合喷丝板上同时设有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，所述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，所述当量直径为喷丝孔的横截面积与横截面周长的比值，所述系数K的取值范围为0.97～1.03；
所述上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％，本发明油剂中冠醚的含量需保持在一定范围内，冠醚的加入量过低则无法制得粘度低、耐热性能好且油膜强度较高的油剂，冠醚的加入量过高则油剂的其他性能指标会受到影响。
本发明通过在油剂中引入冠醚制得了一种粘度低、耐热性能好且油膜强度较高的油剂，冠醚是一种杂环有机化合物，包含有多个醚基团，冠醚类表面活性剂的润湿能力比相应的开链化合物大，冠醚有较好的增溶性，盐类化合物在有机化合物中的溶解度较低，但冠醚的加入会使盐类化合物在有机物中的溶解度得到提高。现有技术中油剂的粘度较高主要是由于油剂中含有普通聚酯类化合物或聚醚类化合物，该类化合物由于分子量较大和氢键的作用，其分子间的作用较大表现为运动粘度较大，因而造成油剂的粘度较高，加入冠醚后油剂的粘度能够显著降低，主要是由于冠醚自身粘度较低且为珠状小分子，冠醚能较好地相容于聚酯类化合物或聚醚类油剂体系中，同时进入聚酯类化合物或聚醚类化合物分子链之间，屏蔽分子链之间的作用力，从而降低油剂体系的粘度。现有技术中油剂的油膜强度较低主要是由于化纤油剂的抗静电剂大都含有金属离子或者以盐的形式存在，导致抗静电剂与油剂中聚酯类化合物或聚醚类的相容性差，冠醚能够提高油膜强度主要是由于冠醚加入后能够产生盐溶效应，提高了抗静电剂与聚酯类化合物或聚醚类的相容性，进而提高了油剂油膜的强度。此外，冠醚具有更高的挥发点和优良的耐热稳定性，引入冠醚后的油剂的耐热性能也得到了显著的提升。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，所述中空形喷丝孔或圆形喷丝孔的微孔长度为0.20～1.28mm，所述中空形喷丝孔或圆形喷丝孔的当量直径为0.10～0.32mm；
所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，所述同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列。
如上所述的方法，同一圆环上的喷丝孔都为中空形喷丝孔或圆形喷丝孔，相邻两个圆环上的喷丝孔的形状不相同；
或者，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比或圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为5～8:1。
如上所述的方法，所述油剂在200℃加热处理2h后热失重小于15wt％，冠醚具有更高的挥发点和优良的耐热稳定性，引入冠醚后的油剂的耐热性能也得到了显著的提升；
所述油剂在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5～30.1mm2/s，所述油剂用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93～0.95mm2/s，冠醚能够降低油剂的粘度主要是由于冠醚自身粘度较低且为珠状小分子，在油剂体系中引入冠醚后，冠醚能较好地相容于聚酯类化合物或聚醚类化合物油剂体系中，同时进入聚酯类化合物或聚醚类化合物分子链之间，屏蔽分子链之间的作用力，从而降低油剂体系的粘度；
所述油剂的油膜强度为121～127N，现有技术中油剂的油膜强度较低，一般在110N左右，这主要是由于化纤油剂的抗静电剂大都含有金属离子或者以盐的形式存在，导致抗静电剂与油剂中聚酯类化合物或聚醚类化合物的相容性差，冠醚能够提高油膜强度主要是由于冠醚加入后能够产生盐溶效应，提高了抗静电剂与聚酯类化合物或聚醚类的相容性，进而提高了油剂油膜的强度；
所述油剂的表面张力为23.2～26.8cN/cm，比电阻为1.0×108～1.8×108Ω·cm；
上油后，纤维与纤维之间的静摩擦系数为0.250～0.263，动摩擦系数为0.262～0.273；
上油后，纤维与金属之间的静摩擦系数为0.202～0.210，动摩擦系数为0.320～0.332。
如上所述的方法，所述冠醚为2-羟甲基-12-冠-4、15-冠醚-5或2-羟甲基-15-冠-5；
所述油剂中还含有矿物油、磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠；
所述矿物油为9#～17#的矿物油中的一种；
所述磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或十二十四醇磷酸酯钾盐；
所述烷基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十六烷基磺酸钠；
所述油剂在使用时，用水配置成浓度为10～20wt％的乳化液；
所述油剂的制备方法为：将冠醚与磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠混合均匀后加入到矿物油中搅拌均匀得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：
所述混合是在常温下进行的，所述搅拌的温度为40～55℃，时间为1～3h。
如上所述的方法，轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：
纺丝温度：280～290℃；
冷却温度：20～25℃；
卷绕速度：2800～3200m/min；
轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：
纺速：550～750m/min；
定型超喂率：3.5～5.5％；
卷绕超喂率：2.5～5.0％；
T1：250～265℃；
T2：120～135℃；
DR：1.4～1.5；
D/Y:1.5～1.6；
网络压力：0.05～0.3MPa。
发明机理：
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，而弹性形变的存在是纺丝不稳定的关键因素之一。喷丝孔的微孔长度与横截面的周长和喷丝孔的横截面面积等对熔体内弹性能的贮存及松弛程度有很大影响，本发明通过设置同一喷丝板上两种喷丝孔的微孔长度、横截面面积和横截面周长并将两种喷丝孔的尺寸建立一定的联系，实现了熔体弹性能的松弛，使得其在经过不同喷丝孔的过程中的压力降相同，减小了熔体在出口处的压力降和膨化，从而保证了熔体纺丝顺利稳定地进行。
熔体经过喷丝板的喷丝孔时，熔体压力降的计算公式如下所示：
式中，ΔP为熔体的压强降，S内为喷丝孔内壁面积，其值等于喷丝孔的微孔长度与喷丝孔的横截面周长的乘积，S截为喷丝孔的横截面面积，τ为材料的粘性流体剪切应力。
对于经过同一喷丝板上形状不同的喷丝孔A和喷丝孔B的聚酯熔体，要使熔体从不同喷丝孔中挤出的速度一致或相差较小，必须保证其在经过不同喷丝孔的过程中的压力降相同或相差在一定范围内，即ΔPA＝KΔPB，其中系数K＝0.97～1.03，因此，可推导出不同喷丝孔的微孔长度与其喷丝孔横截面的周长和喷丝孔横截面面积的关系，即：
式中，D为喷丝孔的微孔长度，S为喷丝孔的横截面面积，L为喷丝孔的横截面的周长，B为喷丝孔的当量直径。
本发明通过利用其上设置有两种特殊形状的喷丝孔且两种喷丝孔的微孔长度、横截面面积和横截面周长的尺寸具有一定的联系的复合喷丝板，保证了纺丝顺利稳定的进行，解决了同板异形纤维在纺丝过程中，因不同熔体的挤出成型时压力降不一致造成的纤维不匀、强度不匀、染色不匀等问题，提高了产品的稳定性，实现了从同一喷丝板中同时挤出中空形单丝和圆形单丝，圆形超细纤维与中空纤维的组合，超细纤维容易进入织物空隙，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，使得本发明最终制得的纤维同时具有轻量化保暖和吸湿排汗的特点。
有益效果：
(1)本发明的一种轻量化保暖纤维，兼顾中空形单丝和圆形单丝的优点，具有理想的轻量化保暖和吸湿排汗性能，具有极好的推广价值；
(2)本发明的一种轻量化保暖纤维的制备方法，上油过程中使用的含有冠醚的上油剂具有粘度低、耐热性能好、油膜强度高、平滑性能好和抗静电性能强的特点，提高了纺丝的稳定性及纤维的加工性能；
(3)本发明的一种轻量化保暖纤维的制备方法，通过设置同一喷丝板上两种喷丝孔的微孔长度、横截面面积和横截面周长并将两种喷丝孔的尺寸建立一定的联系，保证了聚酯熔体在经过不同喷丝孔的过程中的压力降基本相同，进而使得熔体从喷丝孔中的挤出速度基本一致，从而保证了其纺丝顺利稳定地进行。
附图说明
图1为本发明实施例1复合喷丝板的喷丝孔排列方式示意图。
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。
实施例1
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；
将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十六烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到12#矿物油中并在40℃均匀搅拌2.5h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：12#矿物油5份；2-羟甲基-12-冠-4 95份；十二烷基磷酸酯钾盐9份；十六烷基磺酸钠2份。制备出的油剂中冠醚的含量为85.58wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为9wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.5mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为121N，油剂的表面张力为24.3cN/cm，比电阻为1.0×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.260，动摩擦系数(μd)为0.263，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.330，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为19wt％的乳化液；
(2)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。
其中复合喷丝板上同时设有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，其喷丝孔的具体排列方式示意图如图1所示，其中，A代表中空形喷丝孔，B代表圆形喷丝孔，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的取值为1.01，中空形喷丝孔的微孔长度为0.38mm，圆形喷丝孔的微孔长度为0.38mm，中空形喷丝孔的当量直径为0.18mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上的喷丝孔都为中空形喷丝孔或圆形喷丝孔，相邻两个圆环上的喷丝孔的形状不相同。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为280℃；冷却温度为21℃；卷绕速度为3200m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为600m/min；定型超喂率为4.5％；卷绕超喂率为3.0％；T1为258℃；T2为127℃；DR为1.4；D/Y为1.6；网络压力为0.25MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.10。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.148W/m·K，中空形单丝的纤度为1.8dtex，圆形单丝的纤度为0.30dtex。轻量化保暖纤维的纤度为100dtex，断裂强度为2.2cN/dtex，断裂伸长率为18.0％，卷曲收缩率为8.3％，线密度偏差率为1.3％，断裂强度CV值为6.4％，断裂伸长CV值为7.5％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.2％，沸水收缩率为3.5％。
实施例2
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将15-冠醚-5与异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到13#矿物油中并在52℃均匀搅拌2h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：13#矿物油10份；三羟甲基丙烷月桂酸酯5份；15-冠醚-5 70份；异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠6份。制备出的油剂中冠醚的含量为70.70wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为13.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.95mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N，油剂的表面张力为24.9cN/cm，比电阻为1.2×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.251，动摩擦系数(μd)为0.262，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.332，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为11wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.99，圆形喷丝孔的微孔长度为0.59mm，中空形喷丝孔的微孔长度为0.59mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.10mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比为5:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为286℃；冷却温度为22℃；卷绕速度为2800m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为700m/min；定型超喂率为4.0％；卷绕超喂率为4.5％；T1为256℃；T2为129℃；DR为1.5；D/Y为1.6；网络压力为0.3MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.18。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.147W/m·K，中空形单丝的纤度为2.3dtex，圆形单丝的纤度为0.28dtex。轻量化保暖纤维的纤度为75dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为20.0％，卷曲收缩率为8.2％，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为6.2％，断裂伸长CV值为7.9％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.4％，沸水收缩率为3.0％。
实施例3
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-15-冠-5与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到11#矿物油中并在48℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：11#矿物油8份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；
2-羟甲基-15-冠-585份；十二十四醇磷酸酯钾盐11份；十五烷基磺酸钠5份。制备出的油剂中冠醚的含量为70.83wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为11wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为30.1mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为125N。油剂的表面张力为23.2cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.272，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.209，动摩擦系数(μd)为0.329，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为10wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为1.00，中空形喷丝孔的微孔长度为0.20mm，圆形喷丝孔的微孔长度为0.20mm，中空形喷丝孔的当量直径为0.16mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比为6:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为285℃；冷却温度为25℃；卷绕速度为2900m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为550m/min；定型超喂率为3.5％；卷绕超喂率为2.5％；T1为250℃；T2为122℃；DR为1.5；D/Y为1.55；网络压力为0.15MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.18。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.150W/m·K，中空形单丝的纤度为1.6dtex，圆形单丝的纤度为0.21dtex。轻量化保暖纤维的纤度为85dtex，断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为18.0％，卷曲收缩率为8.9％，线密度偏差率为1.8％，断裂强度CV值为6.6％，断裂伸长CV值为7.5％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.1％，沸水收缩率为3.0％，毛细参数为0.19。
实施例4
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十六烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到12#矿物油中并在40℃均匀搅拌2.5h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：12#矿物油5份；2-羟甲基-12-冠-4 95份；十二烷基磷酸酯钾盐9份；十六烷基磺酸钠2份。制备出的油剂中冠醚的含量为85.58wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为9wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.5mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为121N，油剂的表面张力为24.3cN/cm，比电阻为1.0×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.260，动摩擦系数(μd)为0.263，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.330，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为19wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为1.02，圆形喷丝孔的微孔长度为0.97mm，中空形喷丝孔的微孔长度为0.97mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.24mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为7:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为288℃；冷却温度为25℃；卷绕速度为3200m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为650m/min；定型超喂率为5.5％；卷绕超喂率为4.0％；T1为262℃；T2为135℃；DR为1.43；D/Y为1.5；网络压力为0.20MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.10。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.144W/m·K，中空形单丝的纤度为1.5dtex，圆形单丝的纤度为0.24dtex。轻量化保暖纤维的纤度为85dtex，断裂强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为20.0％，卷曲收缩率为8.0％，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为5.9％，断裂伸长CV值为8.0％，卷曲收缩率变异系数CV值为7.9％，沸水收缩率为4.0％。
实施例5
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将15-冠醚-5与异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到13#矿物油中并在52℃均匀搅拌2h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：13#矿物油10份；三羟甲基丙烷月桂酸酯5份；15-冠醚-5 70份；异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠6份。制备出的油剂中冠醚的含量为70.70wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为13.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.95mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N，油剂的表面张力为24.9cN/cm，比电阻为1.2×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.251，动摩擦系数(μd)为0.262，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.332，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为11wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.97，圆形喷丝孔的微孔长度为1.05mm，中空形喷丝孔的微孔长度为1.05mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.16mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为8:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为290℃；冷却温度为20℃；卷绕速度为3000m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为750m/min；定型超喂率为5.5％；卷绕超喂率为5.0％；T1为260℃；T2为131℃；DR为1.49；D/Y为1.52；网络压力为0.25MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.12。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.150W/m·K，中空形单丝的纤度为1.8dtex，圆形单丝的纤度为0.22dtex。轻量化保暖纤维的纤度为95dtex，断裂强度为2.4cN/dtex，断裂伸长率为22.0％，卷曲收缩率为8.4％，线密度偏差率为1.6％，断裂强度CV值为7.0％，断裂伸长CV值为7.6％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.0％，沸水收缩率为3.5％。
实施例6
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-15-冠-5与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到14#矿物油中并在55℃均匀搅拌1h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：14#矿物油3份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；2-羟甲基-15-冠-5 75份；十二十四醇磷酸酯钾盐14份；十五烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为68.80wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为12wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.95mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N。油剂的表面张力为25.4cN/cm，比电阻为1.6×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.255，动摩擦系数(μd)为0.267，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.203，动摩擦系数(μd)为0.330，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为20wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.99，中空形喷丝孔的微孔长度为0.72mm，圆形喷丝孔的微孔长度为0.725mm，中空形喷丝孔的当量直径为0.32mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为8:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为280℃；冷却温度为22℃；卷绕速度为3100m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为550m/min；定型超喂率为5.5％；卷绕超喂率为4.5％；T1为265℃；T2为120℃；DR为1.45D/Y为1.58；网络压力为0.05MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.18。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.142W/m·K，中空形单丝的纤度为2.5dtex，圆形单丝的纤度为0.20dtex。轻量化保暖纤维的纤度为100dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为22.0％，卷曲收缩率为9.0％，线密度偏差率为2.0％，断裂强度CV值为6.5％，断裂伸长CV值为7.1％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.2％，沸水收缩率为4.0％。
实施例7
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将15-冠醚-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十六烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到15#矿物油中并在41℃均匀搅拌2h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：15#矿物油8份；三羟甲基丙烷月桂酸酯20份；15-冠醚-5 100份；十二烷基磷酸酯钾盐15份；十六烷基磺酸钠2份。制备出的油剂中冠醚的含量为68.97wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为8.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.4mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为122N。油剂的表面张力为26.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.263，动摩擦系数(μd)为0.268，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.320，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为13wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.98，圆形喷丝孔的微孔长度为1.28mm，中空形喷丝孔的微孔长度为1.287mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.17mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上的喷丝孔都为中空形喷丝孔或圆形喷丝孔，相邻两个圆环上的喷丝孔的形状不相同。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为283℃；冷却温度为23℃；卷绕速度为2900m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为550m/min；定型超喂率为5.0％；卷绕超喂率为2.5％；T1为255℃；T2为135℃；DR为1.5；D/Y为1.6；网络压力为0.05MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.20。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.140W/m·K，中空形单丝的纤度为2.3dtex，圆形单丝的纤度为0.25dtex。轻量化保暖纤维的纤度为95dtex，断裂强度为3.6cN/dtex，断裂伸长率为18.0％，卷曲收缩率为8.2％，线密度偏差率为1.4％，断裂强度CV值为6.0％，断裂伸长CV值为7.2％，卷曲收缩率变异系数CV值为7.4％，沸水收缩率为3.5％。
实施例8
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-12-冠-4与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到16#矿物油中并在45℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：16#矿物油9份；2-羟甲基-12-冠-4 80份；十二十四醇磷酸酯钾盐12份；十五烷基磺酸钠5份。制备出的油剂中冠醚的含量为83.33wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为14wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为30.0mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为127N。油剂的表面张力为23.5cN/cm，比电阻为1.5×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.262，动摩擦系数(μd)为0.273，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.208，动摩擦系数(μd)为0.328，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为18wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为1.03，圆形喷丝孔的微孔长度为0.54mm，中空形喷丝孔的微孔长度为0.54mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.16mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上的喷丝孔都为中空形喷丝孔或圆形喷丝孔，相邻两个圆环上的喷丝孔的形状不相同。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为280℃；冷却温度为23℃；卷绕速度为3200m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为550m/min；定型超喂率为4.5％；卷绕超喂率为3.5％；T1为250℃；T2为125℃；DR为1.5；D/Y为1.6；网络压力为0.1MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.16。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.150W/m·K，中空形单丝的纤度为2.2dtex，圆形单丝的纤度为0.25dtex。轻量化保暖纤维的纤度为79dtex，断裂强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为20.0％，卷曲收缩率为8.7％，线密度偏差率为2.0％，断裂强度CV值为6.4％，断裂伸长CV值为8.0％，卷曲收缩率变异系数CV值为7.0％，沸水收缩率为3.0％。
实施例9
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-15-冠-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后并在55℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：三羟甲基丙烷月桂酸酯15份；2-羟甲基-15-冠-5 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为81.81wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为10wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.7mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N。油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.264，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.321，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为10wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.97，圆形喷丝孔的微孔长度为0.49mm，中空形喷丝孔的微孔长度为0.49mm，圆形喷丝孔的当量直径为0.12mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比为5:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为287℃；冷却温度为24℃；卷绕速度为2800m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为550m/min；定型超喂率为4.0％；卷绕超喂率为3.5％；T1为263℃；T2为120℃；DR为1.42；D/Y为1.54；网络压力为0.05MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.19。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.149W/m·K，中空形单丝的纤度为1.5dtex，圆形单丝的纤度为0.24dtex。轻量化保暖纤维的纤度为80dtex，断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为18.0％，卷曲收缩率为8.2％，线密度偏差率为0.9％，断裂强度CV值为6.7％，断裂伸长CV值为7.4％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.5％，沸水收缩率为3.0％。
实施例10
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-15-冠-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后并在55℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：三羟甲基丙烷月桂酸酯15份；2-羟甲基-15-冠-5 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为81.81wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为10wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.7mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N，油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.264，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.321，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为10wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为0.98，中空形喷丝孔的微孔长度为0.24mm，圆形喷丝孔的微孔长度为0.24mm，中空形喷丝孔的当量直径为0.25mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比或圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为7:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为283℃；冷却温度为25℃；卷绕速度为2900m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为750m/min；定型超喂率为3.5％；卷绕超喂率为4.0％；T1为259℃；T2为130℃；DR为1.4；D/Y为1.51；网络压力为0.3MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.12。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.143W/m·K，中空形单丝的纤度为1.9dtex，圆形单丝的纤度为0.23dtex。轻量化保暖纤维的纤度为85dtex，断裂强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为22.0％，卷曲收缩率为9.0％，线密度偏差率为1.7％，断裂强度CV值为6.8％，断裂伸长CV值为7.9％，卷曲收缩率变异系数CV值为8.3％，沸水收缩率为3.5％。
实施例11
一种轻量化保暖纤维，制备方法为：
(1)上油用油剂制备；将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到9#矿物油中并在40℃均匀搅拌1h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：9#矿物油2份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；2-羟甲基-12-冠-4 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠3份。制备出的油剂中冠醚的含量为79.6wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为14.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，油膜强度为125N，油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.3×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.255，动摩擦系数(μd)为0.266，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.203，动摩擦系数(μd)为0.320，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为15wt％的乳化液。
(2)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。
其中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的取值为1.03，中空形喷丝孔的微孔长度为0.60mm，圆形喷丝孔的微孔长度为0.598mm，中空形喷丝孔的当量直径为0.27mm，所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为7:1。轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：纺丝温度为290℃；冷却温度为20℃；卷绕速度为3100m/min；轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：纺速为700m/min；定型超喂率为4.5％；卷绕超喂率为5.0％；T1为261℃；T2为134℃；DR为1.5；D/Y为1.5；网络压力为0.2MPa。
最终制得的同一喷丝板挤出的一束同时含有中空形单丝和圆形单丝的轻量化保暖纤维的毛细参数为0.13。由轻量化保暖纤维制备的克重100g/m2的针织织物的导热系数为0.144W/m·K，中空形单丝的纤度为2.5dtex，圆形单丝的纤度为0.20dtex。轻量化保暖纤维的纤度为100dtex，断裂强度为2.3cN/dtex，断裂伸长率为18.0％，卷曲收缩率为8.5％，线密度偏差率为1.4％，断裂强度CV值为6.6％，断裂伸长CV值为7.5％，卷曲收缩率变异系数CV值为7.6％，沸水收缩率为4.0％。

Claims (10)

1.一种轻量化保暖纤维，其特征是：同一喷丝板挤出的一束轻量化保暖纤维中同时含有中空形单丝和圆形单丝，轻量化保暖纤维的材质为聚酯，由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。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化保暖纤维，其特征在于，所述中空形单丝的纤度为1.5～2.5dtex，所述圆形单丝的纤度为0.20～0.30dtex。
3.根据权利要求1或2所述的一种轻量化保暖纤维，其特征在于，所述轻量化保暖纤维的纤度为75～100dtex，断裂强度≥2.1cN/dtex，断裂伸长率为20.0±2.0％，卷曲收缩率≤9.0％，线密度偏差率≤2.0％，断裂强度CV值≤7.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，卷曲收缩率变异系数CV值≤8.5％，沸水收缩率为3.5±0.5％。
4.根据权利要求3所述的一种轻量化保暖纤维，其特征在于，所述轻量化保暖纤维的毛细参数≥0.10。
5.制备如权利要求1～4任一项所述的一种轻量化保暖纤维的方法，其特征是：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；
所述复合喷丝板上同时设有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，所述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，所述当量直径为喷丝孔的横截面积与横截面周长的比值，所述系数K的取值范围为0.97～1.03；
所述上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中空形喷丝孔或圆形喷丝孔的微孔长度为0.20～1.28mm，所述中空形喷丝孔或圆形喷丝孔的当量直径为0.10～0.32mm；
所有的喷丝孔在喷丝板上同心圆排列，所有的喷丝孔的圆心或外接圆圆心位于同心圆上，所述同心圆为等间距同心圆，同一圆环上的喷丝孔等间距排列。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，同一圆环上的喷丝孔都为中空形喷丝孔或圆形喷丝孔，相邻两个圆环上的喷丝孔的形状不相同；
或者，同一圆环上同时含有中空形喷丝孔和圆形喷丝孔，同一圆环上中空形喷丝孔与圆形喷丝孔的数量比或圆形喷丝孔与中空形喷丝孔的数量比为5～8:1。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述油剂在200℃加热处理2h后热失重小于15wt％；
所述油剂在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5～30.1mm2/s，所述油剂用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93～0.95mm2/s；
所述油剂的油膜强度为121～127N；
所述油剂的表面张力为23.2～26.8cN/cm，比电阻为1.0×108～1.8×108Ω·cm；
上油后，纤维与纤维之间的静摩擦系数为0.250～0.263，动摩擦系数为0.262～0.273；
上油后，纤维与金属之间的静摩擦系数为0.202～0.210，动摩擦系数为0.320～0.332。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述冠醚为2-羟甲基-12-冠-4、15-冠醚-5或2-羟甲基-15-冠-5；
所述油剂中还含有矿物油、磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠；
所述矿物油为9#～17#的矿物油中的一种；
所述磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或十二十四醇磷酸酯钾盐；
所述烷基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十六烷基磺酸钠；
所述油剂在使用时，用水配置成浓度为10～20wt％的乳化液；
所述油剂的制备方法为：将冠醚与磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠混合均匀后加入到矿物油中搅拌均匀得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：
所述混合是在常温下进行的，所述搅拌的温度为40～55℃，时间为1～3h。
10.根据权利要求5～9任一项所述的方法，其特征在于，轻量化保暖纤维POY丝的纺丝工艺参数如下：
纺丝温度：280～290℃；
冷却温度：20～25℃；
卷绕速度：2800～3200m/min；
轻量化保暖纤维DTY丝的纺丝工艺参数如下：
纺速：550～750m/min；
定型超喂率：3.5～5.5％；
卷绕超喂率：2.5～5.0％；
T1：250～265℃；
T2：120～135℃；
DR：1.4～1.5；
D/Y:1.5～1.6；
网络压力：0.05～0.3MPa。
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