技术背景
众所周知，聚丙烯纤维具有隔热保暖、质轻(0.91g/cm3)无毒无味亲肤性好，抗霉、抗菌。原料来源广泛，且价格低廉，应是一种理想的服用保暖材料。但是据多年研究开发，聚丙烯纤维即使形成中空三维螺旋卷曲，它的压缩回弹性和蓬松性远没有涤纶中空三维螺旋卷曲纤维好，所以聚丙烯纤维用做保暖的仿羽绒填充材料方面，一直落后于涤纶(1.38g/cm3)，它的质轻保暖特性的未能发挥出来。
聚醚酯纤维是一种高弹性的纤维，具有类似氨纶的弹性机理，其弹性大大高于氨纶、锦纶和涤纶，其伸长3％时的回弹性为100％，熔点210℃，与聚丙烯熔点相近。
远红外负离子微粉是采用天然矿石制成电气石，再经过粉碎、气流磨，最后经风旋收集制成的纳米级微细粉末，细度可达20nm以下。远红外负离子微粉具有恒久的负氧离子发射功能，较强的远红外发射功能，优良的抗菌杀菌功能，它的保健环保功能是公认的，应用于很多环保保健领域，它具有释放氧负离子净化空气，消除人体疲劳，保持精力充沛，促进人体血液循环和新陈代谢，杀菌除臭等功效。
天然羽绒具有良好的保温性，但羽绒易因环境的湿度而受潮，贮藏不当易霉变生螨，而且强度较差，洗涤过多会使羽绒粉碎、结团，降低保暖性。
发明内容
本发明目的之一是为人们提供一种具既有环保、保健功能，又有利于人们的健康和空气质量改善的仿羽绒纤维的生产方法。
本发明技术方案是：以聚丙烯、聚醚酯和粒径小于30nm的远红外负离子微粉共混，经熔融、纺丝形成。
其中，所述聚丙烯、聚醚酯和远红外负离子微粉分别占仿羽绒纤维总质量的58％、36％、6％。
所述纺丝是：在喷丝板下方初生纤维结晶区布置横向的、由中心向外周吹向初生纤维的吹风系统，所述吹风系统的出口风速为1.2±0.2m/s，风温为20℃±2℃。
所述吹风系统为上、下两层。
聚丙烯和聚醚酯具有良好的共混熔融的相容性，电子显微镜下两种成分纺成的纤维截面成分，按其重量比例大小互为海岛，通过牵伸定型收缩极易形成高密的三维螺旋卷曲，形成的三维卷曲数量、大小都与两种成分的比例和牵伸倍数、定型温度、定型时间有关。在这种复合纤维中，聚醚酯发挥了高弹性的特性。
本发明把聚丙烯、聚醚酯、远红外负离子微粉三元共混熔融纺丝，通过二层横向吹风冷却部件及相适应的工艺参数纺制出具有保健、环保功能的高弹性、高蓬松、质轻保暖的新型仿羽绒纤维。本发明产品综合体现了聚丙烯的质轻、保暖，聚醚酯的高弹性，红外负离子微粉的环保、保健功能。三个优势合为一体，发挥了各自的优点，是理想的新型仿羽绒保暖填充材料。可应用于羽绒服装，盖被，睡袋，枕芯的保健、保暖填充，以及纺纱、无纺布等装饰织物，其环保及保健功能有利于人们的健康和空气质量的改善。
具体实施方式
1、原料：
聚丙烯：Z30s.MFI＝18～20g/10min，等规度＞97.5％，灰分＜25ppm。称量：58kg。
聚醚酯：XI3003。称量：36kg。
远红外负离子微粉：粒径：＜30nm。称量：6kg。
纤维表面处理剂：反应性氨基硅氧烷和羟基封瑞的聚二甲基硅氧烷，按一定比例混合形成的聚硅氧烷。称量：4.5kg。
2、设备：一步法短程纺丝联合机。
熔融纺丝机：螺杆直径150mm，30∶1，六位纺丝箱，喷丝板直径360×2210400孔C型(直径1.17×0.8)，Y型。
在喷丝板下方初生纤维结晶区布置横向的、由中心向外周吹向初生纤维的两层环形吹风系统，并调整出口处的风速为1.2±0.2m/s，温度为20℃±2℃。
控制螺杆七区温度分别为：235℃、240℃、250℃、260℃、265℃、268℃、265℃，纺丝箱温度238℃。
高精度熔体过滤器240℃，过滤精度200目，过滤面积2.5m2
计量泵：JRG70cc
牵伸倍数：i＝4.0倍
卷曲机，辊直径200×150mm宽，主压P1为0.4MPa，背压P2为0.25MPa
丝束总旦数：187200旦
定型温度：130℃，两个区、定型长度9m、定型时间11min
切断长度：38mm、51mm、64mm、76mm
3、生产：
如图1所示，将聚丙烯、聚醚酯和远红外负离子微粉投入以上设备，经共混、熔融、纺丝、纤维硅烷化表面处理、牵伸、预卷曲、切断、松弛空型，形成仿羽绒纤维。
4、仿羽绒纤维结构参数：
细旦 粗旦
纤维纤度： 0.5～1.66dtex 1.67～9.99dtex
卷曲数： 4.4～12.5个/cm 比重：1.187
强力： 3.4cN/dtex
卷曲度： ≥75％
卷曲弹性恢复率 ＞90％
成品纤维100g，确认感性指标，色泽，手感，蓬松感，抱合力，再进行定量的分析检测。
附表：本发明产品与目前国内外先进的仿羽绒纤维的性能特点比较表：
企业名称
产品名称
品质
纤维种类
用途
河南洛阳石化
聚酯
1.38g/m3
细旦
0.89dtex
替代羽绒做填充
材料、羽绒服
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四川汇维仕化
限
MIC
聚酯
中旦
1.33dtex
手感柔软，羽毛般
感觉
仪征化纤
聚酯
粗旦有硅，
三维多孔，
量大
填充衬垫，枕芯被
褥，玩具填充
|
美国Albany
Pfimaloft
聚酯
超软，拒水，
超细
羽绒一样的柔软
和温暖手感，高档
温馨，腰袋，服装
填充
|
美国杜邦
Thermolit
e BASE
聚酯
高中空率
床上用品的填充、
羽绒服等
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世韩公司
DownFill
聚酯
细旦
0.77dtex
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企业名称
产品名称
品质
纤维种类
用途
本发明
聚丙烯、聚
醚硝、远红
外负离子
1.19g/cm3
细旦
0.89dtex
中旦
1.66dtex
中空三维卷
曲
质轻
质轻，保暖，保健，
环保，羽绒感强，
床上用品的填充，
羽绒服，防寒服，
暖袋的填充，无纺
布，装饰布。
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