一种人造羽绒及其制备装置和方法 |
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| 申请号 | CN202410164074.2 | 申请日 | 2024-02-05 | 公开(公告)号 | CN117966364A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 北京微构工场生物技术有限公司; | 发明人 | 武玉和; 邓铁军; 许向东; 张涛; 张海鹏; 贺亚彬; 欧阳芸芸; 曾喆; 宁立新; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种人造羽绒及其制备装置和方法，所述人造羽绒是由许多朵人造羽绒 纤维 集合体构成的，所述人造羽绒纤维集合体是由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构，该方法包括：将纤维沿MD方向排布在线形加热区，对所述线形加热区进行不均匀加热，使所述线形加热区的各纤维之间相互热黏合后冷却 固化 ，形成所述线状羽核；本发明采用了不均匀加热的方式，在线形加热区形成线形黏合部，然后在线形黏合部附近的特定 位置 裁切，从而实现在冷却过程中因线形黏合部不同时冷却固化而发生卷曲，形成与传统绒状、枝状结构的人造羽绒完全不同的线核绒状结构。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种人造羽绒，其特征在于，包括由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构；所述线状羽核由纤维熔融后固化形成，所述线状羽核呈三维自然卷曲形态。 |
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| 说明书全文 | 一种人造羽绒及其制备装置和方法技术领域[0001] 本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种人造羽绒及其制备装置和方法。 背景技术[0003] 目前，纤维网切割成型法，是先将人造羽绒纤维梳理成平行或者交错排列的纤维网，在纤维网片上铺设若干条包括热粘合纤维或表面涂有热粘合物的热熔纱线，用于在热作用下与人造羽绒纤维黏附在一起，其中，热粘合纤维或者热粘合物的熔点低于人造羽绒纤维；然后沿着热熔纱线的两边将纤维网切割成条带，再将条带切割至一定长度，得到以热熔纱线为羽杆，人造羽绒纤维为羽枝的枝状羽绒。但上述方法必须依赖铺设热熔纱线的操作，且因该羽杆为平面使得到的仅为二维平面的枝状羽绒，其蓬松度不足，保暖性能无法与羽绒媲美。鉴于此，提出本发明。 发明内容[0004] 本发明提供一种人造羽绒及其制备装置和方法，用以解决现有技术中人造羽绒在采用切割成型法时依赖于铺设热熔纱线的操作，且得到的仅为二维平面的枝状羽绒的局限性，重新设计一种人造羽绒的制备装置和方法，实现人造羽绒制备时工艺的优化，而且可以得到全新的线核绒状结构的人造羽绒，具有高蓬松度，更适合于羽绒填充领域的应用。 [0005] 具体地，本发明提供一种人造羽绒，包括由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构；所述线状羽核由纤维熔融后固化形成，所述线状羽核呈三维自然卷曲形态。 [0007] 优选地，所述线状羽核在伸直状态下的长度为8～75mm；所述羽枝在伸直状态下的长度为15～150mm； [0008] 进一步优选地，所述羽枝的卷曲数为0～20个/25mm，卷曲率为0～40％，纤度为0.1～20dtex。 [0009] 所述伸直状态是指在一定张力作用下，使自然状态下为三维自然卷曲形态的线状羽核，调整为拉直状态，不发生弹性形变或塑性形变。 [0010] 所述羽枝的长度相同或者不同。 [0011] 根据本发明提供的所述人造羽绒，包括：构成所述线状羽核的纤维包括中空结构的双组分并列复合纤维和/或偏心皮芯结构的三维卷曲纤维；构成所述羽枝的纤维包括中空结构的双组分并列复合纤维和/或偏心皮芯结构的三维卷曲纤维。 [0012] 为了得到卷曲程度更佳，效果更好的人造羽绒，优选构成所述线状羽核和构成所述羽枝的纤维全部由中空结构的双组分并列复合纤维或者偏心皮芯结构的三维卷曲纤维构成。 [0013] 本发明中构成所述线状羽核和构成所述羽枝的纤维可以是由其他化纤材料构成，如PET、PA6、PAN等，但本发明在试验中发现，含PHA的可降解纺丝原料也可以成功得到该人造羽绒，该人造羽绒不仅可以体现出PHA材料自身所具备的各项优异性能，如环保、亲肤、可降解、抗菌防臭、疏水性好等，而且PHA材料的静电作用力，在该人造羽绒结构中对于其蓬松性的提升和维持的作用尤为显著。 [0014] 本发明中的以PHA为纺丝原料得到的中空结构的双组分并列复合纤维可以采用如下方法得到： [0016] 所述双组分并列复合纤维的组分A和组分B中均含有PHA；所述双组分并列复合纤维的组分A与组分B的半结晶时间t1/2不同。 [0017] 本发明中的以PHA为纺丝原料得到的偏心皮芯结构的三维卷曲纤维可以采用如下方法得到： [0018] 由熔融纺丝工艺制得的初生丝或者预取向丝经牵伸后切断制得，其横截面为偏心皮芯结构且纤维纵向整体呈自然卷曲形态； [0019] 所述偏心皮芯结构主要由皮层和芯层构成，构成所述皮层的皮层材料和构成所述芯层的芯层材料的半结晶时间t1/2不同。 [0020] 根据本发明提供的所述人造羽绒，构成所述线状羽核和/或所述羽枝的纤维材质包括PHA。 [0021] 所述PHA包括PHA共聚物和/或PHA均聚物； [0022] 所述PHA共聚物含两种以上的共聚单体，其中单体单元包括式(I)的结构： [0023] [0024] 式(I)中，R1为H或C1‑19的烷基或链烯基，n取0～19中的整数；各单体单元互不相同； [0025] 所述PHA均聚物含一种重复单元，其中重复单元包括式(II)的结构： [0026] [0027] 式(II)中，R2为H或C1‑19的烷基或链烯基，当R2为H时，s为0～3或者5～19的整数，当2 R为C1‑19的烷基或链烯基时，s取0～19中的整数。 [0028] 根据本发明提供的所述人造羽绒，构成所述羽枝的纤维包括中空结构的双组分并列复合纤维时，所述中空结构的双组分并列复合纤维的端部为封端结构； [0029] 优选地，所述封端结构主要由封端材料嵌入所述中空结构形成； [0031] 根据本发明提供的所述人造羽绒，形成所述线状羽核的纤维源自于构成羽枝的纤维。优选地，线状羽核的轴向和构成羽枝的纤维排布方向夹角为60～120°，优选垂直即90°。 [0032] 根据本发明提供的所述人造羽绒，所述人造羽绒的吸水率小于等于0.3％。 [0033] 第二方面，本发明还提供用于制备如上所述人造羽绒的装置，包括：热黏合装置；所述热黏合装置含有线形高温区，所述线形高温区用于形成线形黏合部，所述线形黏合部冷却固化后形成所述线状羽核。 [0034] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，所述热黏合装置包括含有线形高温区的线加热罗拉或者含有线形高温区的线形加热装置。 [0035] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，所述线加热罗拉包括：在罗拉2 的周面上间隔设置线形高温区，优选为等间隔设置，线形高温区为(8～75)n×(0.3～2)mm的长方形，其中，n为正整数，优选为1～200； [0036] 优选地，所述热黏合装置包括相对而设的一对所述线加热罗拉用于热轧纤维束或者纤维网形成所述线形黏合部； [0038] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，所述线形加热装置包括相对而设的一线形加热结构和一履带；所述履带上设线形支撑部，所述线形支撑部用于支持线形加热结构，用于热轧纤维束或者纤维网形成所述线形黏合部。 [0039] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，还包括：裁切装置；所述裁切装置用于裁切所述线形高温区处理且冷却固化后的纤维； [0040] 优选地，所述裁切装置包括：纤维短切刀辊或者定间隔刀辊。 [0041] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上间隔设置，优选为等间隔设置。 [0042] 根据本发明提供的所述用于制备人造羽绒的装置，所述定间隔刀辊，主要由整体呈柱状结构的本体和位于本体周面上的刀刃和夹持部构成，所述本体的横截面为圆形或者椭圆形；所述刀刃位于相邻2个夹持部之间； [0043] 优选地，所述定间隔刀辊与含有配合部件的履带配合实现所述裁切；所述配合部件包括配合件A，所述配合件A与所述夹持部配合形成夹持机构，用于裁切时对所述纤维束或者纤维网进行夹持； [0044] 进一步优选地，所述配合部件包括配合件B，所述配合件B用于支撑所述定间隔刀辊上的刀刃进行裁切。 [0045] 根据本发明提供的所述人造羽绒的装置，所述纤维短切刀辊或者定间隔刀辊包括用于溢出封端材料溶液的细长狭缝。 [0046] 优选地，所述人造羽绒装置包括：传送装置、热黏合装置和裁切装置； [0047] 所述传送装置用于将纤维沿MD方向排布并传送至热黏合装置； [0048] 所述热黏合装置主要用于热轧纤维束或者纤维网形成线形黏合部，与此同时，所述热黏合装置还用于将纤维沿MD方向传送至裁切装置； [0049] 所述裁切装置用于切断纤维，所述线形黏合部形成所述线状羽核，纤维切断后的自由端形成所述羽枝。 [0050] 第三方面，本发明还提供制备如上所述人造羽绒的方法，包括：将纤维沿MD方向排布并传送至线形加热区时，对所述线形加热区进行不均匀加热，使所述线形加热区的各纤维之间相互热黏合后冷却固化，形成所述线状羽核；所述不均匀加热步骤包括，将线形加热区两端温度加热至与中部温度相差大于等于5℃，且所述两端温度或中部温度中较低的温度大于等于所述线形加热区的纤维熔点。 [0051] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，将纤维沿MD方向排布并传送至线形加热区时，所述纤维排列形成纤维束或者纤维网； [0052] 本发明中的纤维网可以是人造羽绒纤维的短纤依照类似无纺布的工艺铺成的网布，也可以是人造羽绒纤维的前纺初生丝/卷绕丝依照类似无纺布的工艺铺成的网布，也可以是人造羽绒纤维的前纺初生丝/卷绕丝与本发明人造羽绒纤维集合体成型设备机构形成连续式工艺得到。 [0053] 优选地，所述纤维排列成纤维网是由短纤按照无纺布工艺铺设形成。 [0054] 具体地，纺丝原料进行熔融纺丝后，按照短纤工艺得到人造纤维短纤维，再由该人造纤维短纤维按照无纺布工艺铺设形成纤维网。 [0055] 本发明中的纤维束或者纤维网也可被称为纤维集合群。 [0056] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，将纤维沿MD方向排布并传送至线形加热区，包括：纺丝原料进行熔融纺丝得到的单丝或者复丝集束形成纤维束，纤维束沿MD方向排布并传送至线形加热区； [0057] 优选地，所述纤维束为复丝经所述集束、拉伸、上油和热定型得到； [0060] 热轧黏合方法包括电加热黏合、油加热黏合和电磁感应加热黏合。在本发明中，热轧黏合方法可以采用线加热罗拉或者线形加热装置进行。若为线加热罗拉，可以是一个线加热罗拉配合一个履带或者一个辊，也可以是两个线加热罗拉相向运动，即两个罗拉都被加热用于热黏合，线形高温区在重合时，可以对位于其间的纤维集合群的两侧同时加热，线形高温区不重合时，则设置合适间隔使其间的纤维集合群上形成预设间距的线形黏合部。 [0061] 超声波黏合是利用高频转换器把低频电流转换成高频电流，再通过电能——机械能转换器转换成高频机械能(超声波)，然后传送纤维集合群上，使纤维内部分子运动加剧并释放出热能，导致纤维软化、熔融，从而使纤维黏合。 [0062] 优选地，所述热黏合包括将所述纤维束或者纤维网经含有线形高温区的热黏合装置中进行不均匀加热实现的。 [0063] 优选地，所述热黏合装置包括含有线形高温区的线加热罗拉或者含有线形高温区的线形加热装置；所述不均匀加热包括： [0064] 使所述纤维束或者纤维网经过相对而设的一对线加热罗拉或者相对而设的一线加热罗拉和一履带进行不均匀加热； [0065] 所述线加热罗拉包括：在罗拉的周面上间隔设置线形高温区，优选为等间隔设置，所述线形高温区用于对所述线形加热区进行不均匀加热，线形高温区为(8～75)n [0066] ×(0.3～2)mm2的长方形，其中，n为正整数，优选为1～200；所述线形高温区用于热轧纤维束或者纤维网； [0067] 所述履带上设线形支撑部，所述线形支撑部用于支持线加热罗拉上的线形高温区实现所述不均匀加热。 [0068] 当位于一对线加热罗拉上的线形高温区重合时，可以对较厚的纤维束或者纤维网进行热轧，当位于一对线加热罗拉上的线形高温区不重合时，二者可以交替对纤维束或者纤维网进行热轧。 [0069] 优选地，所述线形加热装置包括相对而设的一线形加热结构(如高温棒状结构等)和一履带；所述履带上设线形支撑部，所述线形支撑部用于支持线形加热结构实现所述不均匀加热。 [0070] 上述履带上的线形支撑部的数量可以和线加热罗拉的线形高温区相适应，类似地，可以和线形加热结构的运动频率相适应。 [0071] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，所述线形加热区的纤维经冷却固化形成线形黏合部，平行于所述线形黏合部的长度方向，在所述线形黏合部的一侧裁切，所述线形黏合部在冷却固化时卷曲，形成所述线状羽核，所述裁切形成的纤维自由端形成所述羽枝； [0072] 裁切时，裁切的位置优选为使线形黏合部两侧的纤维长度不相等。 [0073] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，所述热黏合后进行所述裁切；所述裁切是在垂直于所述MD方向上裁切； [0074] 优选地，所述裁切是采用纤维短切刀辊或者定间隔刀辊在垂直于所述MD方向上裁切； [0075] 优选地，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上间隔设置，优选为等间隔设置，用于实现连续化的不均匀加热和等距切断。 [0076] 为了适应工业化生产，在完成热黏合后，可以采用工业化的机构对热黏合后的纤维集合群进行如上所述裁切，若上述线形加热区太长，则得到的线形黏合部也较长，可在定间隔刀辊裁切后再对线形黏合部进行横切(即MD方向)使其变短，以符合人造羽绒的一般尺寸。 [0077] 在刀辊切割过程中，每一片刀刃都恰好切在羽枝前0.3～2mm的位置，可以保证纤维束的一端热熔封端不会破坏，另一端开口。并把一片人造羽绒带动起来，将其沿运动切线方向甩进收集箱内。 [0078] 优选地，所述定间隔刀辊，主要由整体呈柱状结构的本体和位于本体周面上的刀刃和夹持部构成，所述本体的横截面为圆形或者椭圆形；所述刀刃位于相邻2个夹持部之间，所述相邻2个夹持部的相对位置关系与相邻2个线形加热区的相对位置关系相同； [0079] 优选地，所述定间隔刀辊与含有配合部件的履带配合实现所述裁切；所述配合部件包括配合件A，所述配合件A与所述夹持部配合形成夹持机构，用于裁切时对所述纤维束或者纤维网进行夹持； [0080] 进一步优选地，所述配合部件包括配合件B，所述配合件B用于支撑所述定间隔刀辊上的刀刃进行裁切。 [0081] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，当所述羽枝主要由中空结构的双组分并列复合纤维构成时，所述裁切后还对中空结构的双组分并列复合纤维的切断端部进行封端； [0082] 优选地，所述封端包括：所述裁切时中空结构的双组分并列复合纤维的端部获取封端材料； [0083] 进一步优选地，所述封端包括：通过所述刀刃使中空结构的双组分并列复合纤维的端部获取封端材料溶液； [0084] 进一步优选地，所述刀刃包括用于溢出封端材料溶液的细长狭缝。 [0085] 本发明中狭缝的宽度可以依据所需封端材料溶液的量进行设置。本发明中狭缝的长度可以和刀刃长度相同，也可以比刀刃长度短，只要其中溢出的封端材料溶液可以使切断处的纤维端部获取到适量的封端材料溶液即可。 [0086] 每当两个夹持机构夹住纤维集合群时，两个夹持结构之间形成夹持区，位于夹持区的刀刃工作，刀刃伸出将纤维集合群切开，且狭缝处溢出封端材料溶液，随着履带继续向前运送，靠近收集箱一端的夹持机构松开已切断的纤维，纤维被带入收集箱，另一个夹持机构继续保持夹持状态，与后续形成的夹持机构再次形成夹持区，位于夹持区的刀刃工作，以此循环往复工作。 [0087] 在上述“黏”(热黏合)、“切”(切断)和“封”(封端)的连续化操作中，“黏”+“切”不能放在一个辊上，因为“切”完之后紧跟着“封”，需要在纤维束已经预展开的情况下进行，如果“黏”、“切”放在一起，则“切”完后的纤维束的另一端之间间距很小，纤维获取封端材料溶液后很可能粘在一起难分开，成了另一端的“线状羽核”，无法展开，效果变差。 [0088] 在试验中对比发现，当所述纤维束由中空结构的双组分并列复合纤维构成时，会出现遇水后吸水而降低蓬松度，保温效果变差的情况；即便不遇水，在使用过程中也很容易变形并难以回弹，蓬松度显著降低，保温效果大打折扣，本发明中通过上述手段对中空结构的双组分并列复合纤维进行封端，即令纤维的端部吸附封端材料溶液，待溶剂挥发后，封端材料固化在端部，实现对中空结构的封端，内部还保有大量的静止空气，从而降低吸水率，使蓬松度更加持久。 [0089] 根据本发明提供的所述人造羽绒的制备方法，所述封端材料包括明胶、海藻酸钠、琼脂、壳聚糖、果胶、阿拉伯胶、淀粉、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合； [0090] 优选地，所述封端材料溶液的溶剂包括水、乙醇、丙酮或乙酸乙酯中的一种或两种以上的组合。 [0091] 第四方面，本发明还提供如上所述的人造羽绒在羽绒填充中的应用。 [0092] 本发明提供的一种人造羽绒及其制备装置和方法，采用了不均匀加热的方式，使纤维集合群的线形加热区形成线形黏合部，然后在线形黏合部的特定位置裁切，形成小束的纤维集合群，从而实现在冷却过程中因线形黏合部不同时冷却固化而发生卷曲，形成与传统绒状、枝状结构的人造羽绒完全不同的线核绒状结构，变得更加三维立体、富有差异性与蓬松度。 [0093] 本发明提供的一种人造羽绒及其制备装置和方法，在制备短纤的工艺流程中，采用了特定结构的罗拉和刀辊可以实现上述人造羽绒的连续化操作，仅需要在纤维束运行方向切割即可，而且不依赖外加热熔纤维的步骤，效果更好，操作更加简单。 [0094] 具体地，在上述特定结构的罗拉和刀辊的基础上，设计了“黏”、“切”和“封”的连续化操作，即特定结构的线加热罗拉、刀辊和封端技术，其中，线加热罗拉使纤维束上形成线形黏合部，线形黏合部在后续冷却过程中因不同时冷却固化而发生卷曲；刀辊在线形黏合部的一侧裁切，并带动裁切处的中空结构的纤维端部蘸取一定量的封端材料溶液，随着刀辊运动的切线方向将裁切好的纤维束甩至收集箱内。在收集箱内冷却的过程中，封端材料溶液中的溶剂蒸发，使得每根人造羽绒纤维的末端被封住，而它们的前端被热熔黏合在一起，形成枝状结构的人造羽绒，随着黏合部分(即线状羽核)不同时冷却固化，线状羽核发生卷曲，使得人造羽绒纤维(即羽枝)展开，形成最终绒朵状态的人造羽绒，且其中的羽枝为两端封端的含空腔的纤维，人造羽绒整体具有良好的蓬松度和保暖性能。附图说明 [0095] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0096] 图1是本发明提供的切断的位置示意图； [0097] 图2是本发明提供的热黏合装置的结构示意图之一； [0098] 图3为本发明提供的热黏合装置的结构示意图之二； [0099] 图4为本发明提供的热黏合装置的结构示意图之三； [0100] 图5为本发明提供的刀刃的结构示意图； [0101] 附图说明：1‑线形黏合部，2‑纤维网，3‑裁切处，4‑定间隔刀辊，5‑夹持部，6‑刀刃，7‑收集装置，8‑履带，9‑线加热罗拉，10‑线形加热结构，11‑狭缝。 具体实施方式[0102] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0103] 本发明中用于形成所述人造羽绒的纤维可以是中空结构的双组分并列复合纤维和/或偏心皮芯结构的三维卷曲纤维。 [0104] 当形成所述人造羽绒的纤维是以PHA为主要原料制备的中空结构的双组分并列复合纤维时，包括： [0105] 双组分并列复合纤维的横截面的整体轮廓不受限制，可以为：圆、椭圆、半圆、弦形、扇形、三角、矩形、菱形、梯形、五边形、三叶形、六边形、十字星形、五角星形或者其他多角星形等。该横截面上空腔结构的形状也可以为圆、椭圆、半圆、弦形、扇形、三角、矩形、菱形、梯形、五边形、三叶形、六边形、十字星形、五角星形或者其他多角星形等。 [0106] 优选地，纤维横截面形状为三角、三叶形、多角、多叶时，有助于手感的舒适，保暖性更好，有很强的羊毛感，纤维之间可相互缠结且蓬松竖立，富有立体感和丰满厚实感，原因：角形或叶形异形纤维，其摩擦系数更大，刚度也更大，且由于排列无法紧密，纤维之间的空隙就更大，从而提升蓬松性和保暖、透气性。 [0107] 优选地，横截面上空腔结构的形状为圆、椭圆时，可降低纺丝难度，有助于提升耐弯曲性和耐磨性(有空腔的纤维内部应力较小)，同时由于提升了中空度，同等质量的纤维占有的空间就更大，其中所束缚的静止空气(导热系数低)更多，从而进一步提高了蓬松性、保暖性。 [0108] 双组分并列复合纤维中，当所选择的组分A和组分B中均含有PHA，且组分A与组分B的半结晶时间不同时，则可以采用常规的双组分并列复合纤维的熔融纺丝方法得到，为了实现本发明目的，通过合理地设计原料的组分，控制自然卷曲的程度，具体地，组分A和组分B中所含有的PHA之间结晶速率差越大，即组分A和组分B的半结晶时间t1/2的差值越大，纤维在牵伸后自然形成的卷曲率越高。 [0109] 在一些实施例中，所述双组分并列复合纤维的组分A的半结晶时间t1/2比组分B的半结晶时间t1/2少10s以上。 [0110] 在一些实施例中，所述双组分并列复合纤维的横截面含有面积占比为20～75％的所述空腔结构。 [0111] 在试验中发现，空腔结构的大小较大程度影响了所述双组分并列复合纤维的可纺性。当纤维的横截面含有面积占比为20～75％空腔结构时，在常规冷却工艺条件下，所述双组分并列复合纤维的冷却效果最佳，更易形成三维卷曲形态。 [0112] 本发明中的可纺性好是指在连续纺丝时，纤维不易产生毛丝、飘丝、断头现象，连续纺丝可以稳定进行。 [0113] 在一些实施例中，所述空腔结构等比例分布在组分A和组分B中。 [0114] 在一些实施例中，所述双组分并列复合纤维的组分A和组分B中均含有质量占比为20％以上的PHA。 [0115] 所述双组分并列复合纤维的组分A和组分B均主要由PHA构成，组分A和组分B中PHA材料为一种或多种，且种类相同或者不同。 [0116] 不同PHA材料的结晶速率大小可以参考：PGA＞P3HP＞PLA＞PHB＞P34HB(4HB的摩尔含量5％)＞P34HB(4HB的摩尔含量15％)。 [0117] 为使组分A与组分B的半结晶时间满足本发明的要求，具体地： [0118] 当组分A主要为PGA，则优选组分B主要为P3HP、PLA、PHB、P34HB(4HB的摩尔含量5％)或P34HB(4HB的摩尔含量15％)中的一种或两种以上的组合； [0119] 当组分A主要为P3HP，则优选组分B主要为PLA、PHB、P34HB(4HB的摩尔含量5％)或P34HB(4HB的摩尔含量15％)中的一种或两种以上的组合； [0120] 当组分A主要为PLA，则优选组分B主要为PHB、P34HB(4HB的摩尔含量5％)或P34HB(4HB的摩尔含量15％)中的一种或两种以上的组合； [0121] 当组分A主要为PHB，则优选组分B主要为P34HB(4HB的摩尔含量5％)或P34HB(4HB的摩尔含量15％)中的一种或两种； [0122] 当组分A主要为P34HB(4HB的摩尔含量5％)，则优选组分B主要为P34HB(4HB的摩尔含量15％)。 [0123] 在一些实施例中，组分A和组分B中均主要为快速结晶型PHA或其组合； [0124] 所述快速结晶型PHA为PHB、P4HB、P3HP、P3HV、P5HV、P3HHx、P3HHp、P3HO、P3HN、P3HD或者一重复单元摩尔含量大于93％的PHA共聚物。 [0125] 各个重复单元摩尔含量均小于等于93％的PHA共聚物则作为慢速结晶型PHA。 [0126] 通过在组分A和组分B中均加入上述快速结晶型PHA，有助于在纤维成型的早期形成较佳的强度，从而提高可纺性。 [0127] 一般地，组分A中的快速结晶型PHA的含量更高，则组分A的结晶速率更高。 [0128] 在一些实施例中，当组分A和组分B主要由同一种快速结晶型PHA构成，且所含重复单元摩尔含量相同时，组分A中快速结晶型PHA的重均分子量比组分B中快速结晶型PHA大15万以上； [0129] 优选地，所述组分A中快速结晶型PHA的重均分子量为45～700万，所述组分B中快速结晶型PHA的重均分子量为30～200万； [0130] 在一些实施例中，当组分A和组分B均主要由多种快速结晶型PHA构成，所述多种快速结晶型PHA在组分A和组分B中的比例相同时，所述组分A中PHA的分子量大于所述组分B中PHA的分子量。 [0131] 优选地，组分A的重均分子量比组分B大15万以上； [0132] 优选地，所述组分A中快速结晶型PHA的重均分子量为45～700万，所述组分B中快速结晶型PHA的重均分子量为30～200万。 [0133] 在一些实施例中，所述组分A和组分B均主要为PLA和PHA的组合物。 [0134] 在一些实施例中，组分A中PLA的质量占比比组分B中PLA的质量占比高10％以上； [0135] 通过在组分A和组分B中均加入一定量的PLA，有助于在纤维成型的早期形成较佳的强度，从而提高可纺性。 [0136] 当组分A中PLA的质量占比比组分B中PLA的质量占比高10％以上时，则对组分A和组分B中的PHA的类型没有限制。 [0137] 优选地，所述PHA为P34HB或者P(HP‑LA)。此时，可以通过调控PLA和P34HB的比例以及P34HB中4HB的摩尔含量使组分A的半结晶时间少于组分B；或者，通过调控PLA和P(HP‑LA)的比例以及P(HP‑LA)中3HP的摩尔含量使组分A的半结晶时间少于组分B。 [0138] 在一些实施例中，所述组分A和组分B的质量比为2：1～1：2； [0139] 优选地，所述组分A和组分B的质量比为1.2：1～1：1.2。 [0141] 所述硅烷偶联剂如KH‑550、KH‑560、KH‑570、KH‑792、KH‑580、KH‑590、A‑187、A‑172、A‑171、A‑151、十八烷基三氯硅烷或十六烷三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。 [0142] 所述纳米助剂包括： [0145] 本发明中含有的微量纳米助剂和硅烷偶联剂，出人意料地达到了超疏水的效果。经分析这是由于偶联剂中的低表面能物质与PHA本身的疏水性、微纳米粗糙结构的协同效果，使疏水性能进一步提升，这使纤维在与水接触时，避免天然羽绒材料存在的吸水后保暖性变差的问题。 [0146] 当二者联用时，二者协同作用使纤维达到超疏水的效果。 [0147] 在一些实施例中，所述双组分并列复合纤维的直径为2～50微米，长度为25～150mm；优选地，卷曲数大于12个/25mm，卷曲率为20％以上；进一步优选地，断裂强度大于 1.5cN/dtex，断裂伸长率为20～70％。 [0148] 如上所述双组分并列复合纤维的制备方法，以组分A和组分B为原料，采用双组分并列复合纺丝工艺，进行熔融纺丝得到初生丝或预取向丝，经牵伸后得到。 [0149] 本发明中的短纤后加工工艺是指集束、拉伸、上油、热定型、切断(包含封端技术，如《中空纤维的技术现状和发展展望》第5部分所记载)和打包。 [0150] 组分A对应的纺丝温度为165～220℃，组分B对应的纺丝温度为165～215℃； [0151] 在采用熔融纺丝工艺时，不同的冷却工艺对本发明的人造羽绒纤维的可纺性产生一定影响，在一些实施例中，当组分A和/或组分B中含有PLA时，可以采用常规冷却工艺进行；该常规冷却工艺包括：将喷出的丝束经3～5m的环吹风甬道冷却。 [0152] 在一些实施例中，当所述组分A和组分B的聚合物中均不含有PLA时，全部为PHA时，优选冷却工艺包括：熔融纺丝喷出的丝束经水温2～6℃的水槽进行冷却，同时进行拉伸，得到所述初生丝。在上述熔融纺丝温度和该冷却工艺条件下，本发明中的初生丝温度来不及降到35℃以下，反而落入35～85℃的温度区间，恰好满足了PHA快速冷却结晶的条件，从而促进了冷却结晶，形成了材料状态的良性反馈，可以连续不断地高速纺丝得到具有空腔并列结构的双组分并列复合纤维。 [0153] 进一步优选地，所述双组分并列复合纤维的制备方法中，熔融纺丝过程包括： [0154] 经过双组分熔融纺丝机进行纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束通过水平2m长的水槽进行冷却，同时进行拉伸，拉伸比为5，水温4℃，得到初生丝，得到的初生丝经垂直3m长的环吹风甬道干燥，并立即经油辊进行上油处理，多根集束成丝条，其中，送风温度为40～70℃，油辊处速度为600～1000m/min；当组分A和/或组分B中含有PLA时，优选此工艺。 [0155] 或者，经过双组分熔融纺丝机进行纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束经垂直4m长的环吹风甬道进行冷却，得到初生丝；并在1～2m处经油剂泵进行上油处理，多根集束成丝条，其中，送风温度为20～50℃；当所述组分A和组分B的聚合物中均不含有PLA时，全部为PHA时，优选此工艺。 [0156] 其中，组分A对应的纺丝温度为165～220℃，组分B对应的纺丝温度为165～215℃； [0157] 得到的丝条经第一导丝辊、第二导丝辊和第三导丝辊后切断和打包得到用于填充的人造羽绒纤维；其中，第一导丝辊的拉伸加热温度控制在70～90℃，速度为800～1350m/min，第二导丝辊的定型加热温度控制在110～130℃，速度为2400～4000m/min； [0158] 在油辊和第一导丝辊之间设置环吹风，温度控制在25～35℃；在第一导丝辊和第二导丝辊之间产生拉伸，控制拉伸比为1.2～8倍；在第二导丝辊和第三导丝辊之间设置环吹风，温度控制在25～38℃。 [0159] 当形成所述人造羽绒的纤维是以PHA为主要原料制备的偏心皮芯结构的三维卷曲纤维，包括： [0160] 纤维整体的横截面形状可以为：圆、椭圆、半圆、弦形、扇形、三角、矩形、梯形、五边形、三叶形、六边形、十字星形、五角星形、多角星形；芯层结构的形状可以为：圆、椭圆、半圆、弦形、扇形、三角、矩形、梯形、五边形、三叶形、六边形、十字星形、五角星形、多角星形。只要皮层和芯层形状的重心不重合即可，考虑到成品率和性能，优选芯层为三角、三叶形、半圆、弦形、扇形、圆或椭圆，皮层为三角、三叶形、圆或椭圆。 [0161] 本发明中的偏心程度可以理解为：当纤维的平均直径d一定时，在同一横截面上，皮层的重心和芯层的重心之间的距离h越大，即偏心程度越大，卷曲率越高，优选地，所述h/d为0.03～0.25。其中，当横截面不为圆时，平均直径可以按照等效直径计算。 [0163] 偏心皮芯结构的三维卷曲纤维中含有质量占比为55％以上的PHA。 [0164] PHA作为可生物降解材料，且其具备各种优良性能，在纤维中其含量更高，性能优势会更突出。优选皮层和芯层均含有PHA；进一步优选，皮层和芯层均含有质量占比为55％以上的PHA。皮层和芯层中PHA的质量占比相同或者不同。 [0165] 在一些实施例中，所述皮层材料的半结晶时间t1/2比所述芯层材料的半结晶时间t1/2少20s以上。 [0166] 构成所述皮层的材料和构成所述芯层的材料满足上述关系时，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的卷曲结构更优。 [0167] 在一些实施例中，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维还包括PLA。 [0168] 在一些实施例中，所述皮层主要由PLA和PHA构成，所述芯层主要由PHA构成，所述芯层中的PHA与所述皮层中的PHA相同； [0169] 优选地，所述PHA为共聚物。 [0170] 本发明中构成所述皮层的材料和构成所述芯层的材料的半结晶时间差可以由不同类型的PHA的合理配合实现，从而得到生物可降解程度更大的偏心皮芯结构的三维卷曲纤维。其中，所述芯层中的PHA与所述皮层中的PHA相同是指分子链结构、分子量均相同。 [0171] 举例而言： [0172] 举例1：质量比为8：2的聚2‑羟基丙酸和P34HB(4HB含量5％)为皮层；P34HB(4HB含量5％)为芯层。可以实现在60℃的条件下测试，皮层材料的半结晶时间t1/2比芯层少45s。 [0173] 在一些实施例中，所述皮层和所述芯层均主要由PLA和PHA构成，所述皮层中PLA与PHA的质量比值大于所述芯层中PLA与PHA的质量比值； [0174] 优选地，所述皮层中PLA与所述芯层中PLA相同，所述皮层中PHA与所述芯层中PHA相同。 [0175] 上述所述皮层中PLA与所述芯层中PLA相同是指PLA的分子链结构、分子量均相同，上述所述皮层中PHA与所述芯层中PHA相同是指PHA的分子链结构、分子量均相同。 [0176] 在一些实施例中，所述皮层主要为快速结晶型PHA或其组合，所述芯层含有慢速结晶型PHA或其组合； [0177] 所述快速结晶型PHA为PHB、P4HB、P3HP、P3HV、P5HV、P3HHx、P3HHp、P3HO、P3HN、P3HD或者一重复单元摩尔含量大于93％的PHA共聚物； [0178] 所述慢速结晶型PHA为各个重复单元摩尔含量均小于等于93％的PHA共聚物。 [0179] 本发明中构成所述皮层的材料和构成所述芯层的材料的半结晶时间差可以由不同结晶速率的PHA的合理配合实现。具体为： [0180] 所述皮层和所述芯层均含有快速结晶型PHA或其组合时，所述皮层和所述芯层均含有PHA共聚物，且该PHA共聚物在皮层中为所述快速结晶型PHA，在芯层中为所述慢速结晶型PHA； [0181] 或者，所述皮层和所述芯层均含有快速结晶型PHA或其组合时，所述皮层和所述芯层均含有PHA共聚物，且所述皮层和所述芯层中的PHA共聚物均为慢速结晶型PHA，所述皮层中的慢速结晶型PHA中最高含量重复单元的摩尔含量与所述芯层中慢速结晶型PHA中最高含量重复单元的摩尔含量之差大于等于20％。 [0182] 或者，所述皮层和所述芯层含有相同种类的快速结晶型PHA和慢速结晶型PHA，且二者的比例相同时，所述皮层中的慢速结晶型PHA中最高含量重复单元的摩尔含量与所述芯层中慢速结晶型PHA中最高含量重复单元的摩尔含量之差大于等于20％。 [0183] 具体地，质量比为4:1的PHB和P34HB(4HB含量5％)为皮层；质量比为4:1的PHB和P34HB(4HB含量20％)为芯层。可以实现在60℃的条件下测试，皮层材料的半结晶时间t1/2比芯层少25s。 [0184] 具体地，质量比为2:1的PHB和P34HB(4HB含量10％)为皮层；质量比为2:1的PHB和P34HB(4HB含量30％)为芯层。在60℃的条件下测试，皮层材料的半结晶时间t1/2比芯层少1min。 [0185] 或者，所述皮层中快速结晶型PHA为均聚物，所述芯层主要由慢速结晶型PHA构成。 [0186] 或者，在所述皮层中快速结晶型PHA为共聚物的情形下，皮层与芯层中最高含量重复单元的摩尔含量差别越大，卷曲率越高。优选地，所述皮层和所述芯层均主要由相同种类的PHA共聚物构成，皮层与芯层中最高含量重复单元的摩尔含量差大于等于10％。 [0187] 在一些实施例中，所述皮层和所述芯层均主要由同一种PHA构成，所述皮层中PHA的分子量大于所述芯层中PHA的分子量； [0188] 优选地，所述皮层中PHA的重均分子量比所述芯层中PHA的重均分子量大15万以上； [0189] 进一步优选地，皮层中PHA材料的重均分子量为45～500万，所述芯层中PHA材料的重均分子量为30～200万。 [0190] 具体地： [0191] 皮层和芯层均主要由同一种PHA共聚物构成，PHA共聚物的最高含量重复单元的摩尔含量相同，皮层中PHA共聚物的重均分子量比芯层中PHA共聚物的重均分子量大15万以上，优选为皮层中PHA共聚物的重均分子量比芯层中PHA共聚物的重均分子量大100万以上。 [0192] 在一些实施例中，所述皮层和所述芯层均主要由多种PHA构成，所述多种PHA在皮层和芯层中的比例相同，所述皮层中PHA的分子量大于所述芯层中对应同类型PHA的分子量。 [0193] 在一些实施例中，所述皮层和芯层的质量比为7:1～1:2。 [0194] 本发明中的质量比和纤维的偏心结构有一定的对应关系，在该质量比下，得到纤维的卷曲程度更佳且更稳定。 [0195] 在一些实施例中，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的水接触角≥140°。在实验中发现，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的疏水性对于该纤维应用在羽绒填充时，维持其保暖性优势起到关键作用。 [0196] 在一些实施例中，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的表面含有纺丝油剂且嵌入纳米助剂； [0197] 优选地，所述纳米助剂均匀分散于所述皮层中。 [0198] 纳米助剂对于熔融纺丝工艺起到重要作用，在本发明中，该纳米助剂不仅使熔融纺丝得以进行，而且意外地发现，其与纺丝油剂起到协同作用，实现了偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的超疏水效果，对其用在羽绒填充领域中提升保暖性、不会因吸水而失效起到保障作用。 [0199] 在一些实施例中，所述纳米助剂在所述皮层和/或所述芯层中的含量均在5％以内；优选地，所述纳米助剂在所述皮层和所述芯层中的含量相同。 [0200] 在一些实施例中，所述纳米助剂包括纳米纤维和纳米颗粒； [0201] 优选地，所述纳米纤维和纳米颗粒的质量比为2～4:2； [0202] 更优选地，所述纳米纤维的长度在3μm以下，平均直径在60nm以下；所述纳米颗粒的平均粒径在100nm以下； [0204] 所述纳米颗粒主要为纳米氮化硼和/或气相纳米二氧化硅。 [0205] 在一些实施例中，所述纳米助剂包括： [0206] 质量比为2～4:2的纳米纤维素和纳米氮化硼；其中，纳米纤维素的平均直径20～55nm，长度1～3μm，纳米氮化硼的平均粒径50nm以下； [0209] 熔融纺丝工艺中的上油量为纤维质量的0.1％～5％。 [0210] 在一些实施例中，皮层中还含有硅烷偶联剂； [0211] 优选地，所述硅烷偶联剂占皮层质量百分比1％以内； [0212] 进一步优选地，所述硅烷偶联剂占皮层质量百分比0.5％以内。 [0213] 本发明意外地发现，由于偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的规格尺寸做到了微米级(细度2～50微米)，配合少量助剂的作用(纳米助剂、油剂)，出人意料地达到了超疏水的效果。经分析这是由于油剂中的低表面能物质与PHA本身的疏水性、PHA和纳米助剂的微纳米粗糙结构以及硅烷偶联剂的协同效果，使疏水性能进一步提升。 [0214] 正因如此，硅烷偶联剂只需添加很少即能满足理想的疏水效果，无需像化纤类人造羽绒材料那样添加较多的硅烷偶联剂等化学试剂进行表面处理，进一步提高了制品生产、使用、回收全生命周期的安全性和环保性。 [0215] 本发明中的硅烷偶联剂可以选自KH‑550、KH‑560、KH‑570、KH‑792、KH‑580、KH‑590、A‑187、A‑172、A‑171、A‑151或十八烷基三氯硅烷和十六烷三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。 [0216] 在一些实施例中，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的卷曲数大于12个/25mm，卷曲率为25％以上； [0217] 优选地，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的断裂强度大于1.5cN/dtex，断裂伸长率为20～70％； [0218] 进一步优选地，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的细度为2～50微米，和/或，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的长度为25～150mm。具体而言，偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的长度比为38mm、51mm、64mm、76mm、90mm或者105mm。 [0219] 本发明还提供如上所述偏心皮芯结构的三维卷曲纤维的制备方法，包括：以PHA材料为主要材料，采用双组分熔融纺丝工艺纺丝得到偏心皮芯结构的初生丝或者预取向丝，经集束、牵伸、上油、热定型和切断即得所述偏心皮芯结构的三维卷曲纤维；皮层和芯层的半结晶时间不同。 [0220] 在一些实施例中，所述皮层的纺丝温度为165～220℃，所述芯层的纺丝温度为165～200℃。 [0221] 在制备上述偏心皮芯结构的三维卷曲纤维时，在纺丝时，双螺杆挤出机对纺丝原料进行熔融挤出时，其纺丝温度是：从一区到末区再到机头逐步升高或升高后保持或升高后下降，最高区温度最早出现在倒数第三区。且牵伸倍数和前纺的纺丝速度相关，前纺的纺丝速度快，在拉伸时，其牵伸倍数低一些，否则就高一些。此处低和高为相对概念，例如前纺的纺丝速度为2000m/min，则牵伸1.7倍；前纺的纺丝速度为500m/min，则牵伸6倍。 [0222] 进一步地，随着PHA材料熔融纺丝工艺的逐步改进，如专利CN115613155B中以P3HB4HB作为主要材料，通过优选助剂和纺丝工艺，提升了P3HB4HB的可纺性，本发明在制备上述纤维时，也可以借鉴包括但不限于该方法来提升可纺性，以实现本发明的目的。 [0223] 优选地，本发明的熔融纺丝过程可以为： [0224] 将皮层原料和芯层原料，经过双组分熔融纺丝机进行纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束通过水平2m长的水槽进行冷却，同时进行拉伸，拉伸比为5，水温4℃，得到初生丝； [0225] 得到的初生丝经垂直3m长的环吹风甬道干燥，并立即经油辊进行上油处理，多根集束成丝条，其中，送风温度为40～70℃，油辊处速度为600～1000m/min； [0226] 得到的丝条经第一导丝辊、第二导丝辊和第三导丝辊后，得到上述纤维；其中，第一导丝辊的拉伸加热温度控制在70～90℃，速度为800～1350m/min，第二导丝辊的定型加热温度控制在110～130℃，速度为2400～4000m/min； [0227] 在油辊和第一导丝辊之间设置环吹风，温度控制在25～35℃；在第一导丝辊和第二导丝辊之间产生拉伸，控制拉伸比为1.3～8倍；在第二导丝辊和第三导丝辊之间设置环吹风，温度控制在25～38℃。 [0228] 上述中空结构的双组分并列复合纤维和/或偏心皮芯结构的三维卷曲纤维可以是从熔融纺丝开始，至热黏合时均为长丝状态，即将纤维沿MD方向排布并传送至线形加热区时，所述纤维排列形成纤维束，为了方便加工，可以先得到长丝(单丝或复丝均可，优选为复丝)卷绕成的丝筒，再多个丝筒集束得到纤维束； [0229] 上述中空结构的双组分并列复合纤维和/或偏心皮芯结构的三维卷曲纤维也可以是在熔融纺丝工艺后按照短纤工艺得到短纤维，再将短纤维按照无纺布工艺铺设形成纤维网，即将纤维沿MD方向排布并传送至线形加热区时，所述纤维排列形成纤维网。 [0230] 下面结合图1‑图5描述本发明的用于制备人造羽绒的装置，包括：热黏合装置；所述热黏合装置含有线形高温区，所述线形高温区用于形成线形黏合部，所述线形黏合部冷却固化后形成所述线状羽核。 [0231] 优选地，如图1～4所示，所述人造羽绒装置包括：传送装置、热黏合装置、裁切装置和收集装置7； [0232] 所述传送装置用于将纤维沿MD方向排布并传送至热黏合装置； [0233] 所述热黏合装置主要用于热轧纤维束或者纤维网2形成线形黏合部1，与此同时，所述热黏合装置还用于将纤维沿MD方向传送至裁切装置； [0234] 所述裁切装置用于切断纤维，裁切处3如图1所示，所述线形黏合部形成所述线状羽核，纤维切断后的自由端形成所述羽枝，与此同时，所述裁切装置在裁切时，可以将裁切后的纤维集合体甩至所述收集装置内，优选所述收集装置为收集箱，所述收集箱位于裁切装置附近。 [0235] 在一些实施例中，所述热黏合装置包括含有线形高温区的线加热罗拉或者含有线形高温区的线形加热装置。 [0236] 在一些实施例中，所述线加热罗拉包括：在罗拉的周面上间隔设置线形高温区，优2 选为等间隔设置，线形高温区为(8～75)n×(0.3～2)mm的长方形，其中，n为正整数，优选为1～200； [0237] 优选地，所述热黏合装置包括相对而设的一对所述线加热罗拉9用于热轧纤维束或者纤维网形成所述线形黏合部1； [0238] 或者，所述热黏合装置包括相对而设的一所述线加热罗拉9和一履带8，所述履带上设线形支撑部，所述线形支撑部用于支持线加热罗拉上的线形高温区，用于热轧纤维束或者纤维网形成所述线形黏合部1。 [0239] 在一些实施例中，所述线形加热装置包括相对而设的一线形加热结构10和一履带8；所述履带上设线形支撑部，所述线形支撑部用于支持线形加热结构，用于热轧纤维束或者纤维网形成所述线形黏合部1。 [0240] 在一些实施例中，还包括：裁切装置；所述裁切装置用于裁切所述线形高温区处理且冷却固化后的纤维； [0241] 优选地，所述裁切装置包括：纤维短切刀辊或者定间隔刀辊。 [0242] 在一些实施例中，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上间隔设置，优选为等间隔设置。 [0243] 在一些实施例中，所述定间隔刀辊4，主要由整体呈柱状结构的本体和位于本体周面上的刀刃6和夹持部5构成，所述本体的横截面为圆形或者椭圆形；所述刀刃位于相邻2个夹持部之间； [0244] 优选地，所述定间隔刀辊与含有配合部件的履带配合实现所述裁切；所述配合部件包括配合件A，所述配合件A与所述夹持部配合形成夹持机构，用于裁切时对所述纤维束或者纤维网进行夹持； [0245] 进一步优选地，所述配合部件包括配合件B，所述配合件B用于支撑所述定间隔刀辊上的刀刃进行裁切。 [0246] 在一些实施例中，如图5所示，所述纤维短切刀辊或者定间隔刀辊包括用于溢出封端材料溶液的细长狭缝11。 [0247] 本发明中的羽枝是指沿着线状羽核非平行方向向外放射状分布的人造羽绒纤维。 [0248] 本发明中的线状羽核是指人造羽绒纤维一端被热熔黏合在一起形成的中轴。 [0249] 本发明中的简写及其对应的中文名称如下表所示： [0250] 简写 对应的中文名称PHA 聚羟基脂肪酸酯 PHB 聚3‑羟基丁酸酯 PLA 聚乳酸 P34HB 3‑羟基丁酸和4‑羟基丁酸的共聚物 P(HP‑LA) 3‑羟基丙酸和乳酸的共聚物 3HP 3‑羟基丙酸 4HB 4‑羟基丁酸 [0251] 本发明的测试方法包括： [0252] 抗菌测试：参照GB/T 24253‑2009纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法。 [0253] 防螨测试：参照GB/T 24253‑2009纺织品防螨性能的评价。 [0254] 亲肤性、水接触角与“一种长丝或短纤及其制备方法”中的相同。 [0255] 蓬松度：参照GB/T 14272‑2021中附录C的方法进行测试。 [0256] 卷曲数、卷曲率：参照GB/T 14338‑2022中的方法进行测试，其中重张力定为0.075cN/dtex. [0257] 吸水率：取M0＝100g的待测样品，将其浸没于水中15min，然后用纱网捞出，静置15min沥干表面水分，称取此时的样品质量M1，则：吸水率d＝(M1‑M0)/M0×100％。 [0258] 下面结合本发明的具体实施案例，说明本发明制备人造羽绒的方法。 [0259] 实施例1 [0260] 一种人造羽绒的制备方法，其制备过程如下： [0261] (1)原料准备： [0262] 组分A：PLA/P34HB(PLA:P34HB的质量比为8:2，PLA的重均分子量为11万，P34HB中4HB的摩尔含量2％，重均分子量为83万)和质量占比为0.5％的纳米助剂构成的混合料； [0263] 组分B：PLA/P34HB(PLA:P34HB的质量比为6:4，PLA的重均分子量为11万，P34HB中4HB的摩尔含量10％，重均分子量为79万)和质量占比为0.5％的纳米助剂构成的混合料； [0264] 在60℃的条件下测试，组分A的半结晶时间t1/2比组分B的半结晶时间t1/2少25s。 [0265] 纳米助剂为质量比为2:1的纳米纤维素和纳米氧化锌，纳米纤维素的平均直径50nm，长度分布为1～3μm，纳米氧化锌的平均粒径80nm。 [0266] (2)熔融纺丝： [0267] 以组分A和组分B为原料，采用双组分熔融纺丝机进行双组分并列纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束经垂直4m长的环吹风甬道进行冷却，并在1.5m处经油剂泵进行上油处理，多根集束(由多根单丝集束成复丝)成丝条，得到的丝条经卷绕辊卷绕成丝筒。其中，组分A和组分B的质量比为1.2：1；组分A对应的纺丝温度175～212℃，组分B对应的纺丝温度172～207℃；送风温度为20～50℃；卷绕辊速度为2000m/min； [0268] 所得丝筒上的纤维的横截面整体呈圆环形，所述圆环形是由两个半圆环拼接而成，且圆环形的中空部分面积占比横截面总面积的50％，一个半圆环对应组分A，另一个半圆环对应组分B。 [0269] 再继续按照短纤后加工工艺，将120～300个丝筒经集束(多根复丝集束成纤维束)、拉伸、上油、热定型、热黏合、切断(包含封端技术)和打包获得用于填充的人造羽绒。其中，拉伸温度为78℃，热定型温度为115℃； [0270] 热黏合是使热定型后的纤维集合群经过相对而设且相向运动的一对线加热罗拉进行不均匀加热；所述线加热罗拉是指：在罗拉的周面上间隔设置线形高温区，优选为等间隔设置，不均匀加热时，一对线加热罗拉的线形高温区重合，用于对所述线形加热区进行不均匀加热，线形高温区为长×宽为25mm×1mm的长方形；线形高温区的两边温度为195℃，中间温度为180℃，压力为0.15MPa，用于热轧纤维集合群，相邻2个线形高温区之间间隔18mm，线加热罗拉的运动线速度为240m/min。 [0271] 热黏合后采用纤维短切刀辊在垂直于所述纤维集合群运行方向上裁切，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上等间隔设置(间隔18mm)，用于实现连续化的不均匀加热和切断，切口位于线形加热区的前0.5mm，线速度为240m/min；刀刃处设用于溢出封端材料溶液的细长狭缝用于封端，封端溶液为明胶的热水溶液，平均每朵纤维集合体获取的溶液量为15μL。 [0272] 所得人造羽绒中羽枝规格为1.44dtex，该羽枝的卷曲数17.5个/25mm，卷曲率35.3％，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为8.4、 8.2、8.8、3.7，其防螨抑制率为84.5，亲肤性4.75，水接触角为149°。 [0273] 所得人造羽绒的吸水率为0.25％，蓬松度17.2cm，其羽绒制品正常使用半年后的蓬松度为16.7cm。 [0274] 实施例2 [0275] 一种人造羽绒的制备方法，其制备过程如下： [0276] (1)原料准备： [0277] 组分A：质量比为8:2的PLA和P34HB，质量占比为0.5％的纳米助剂构成的混合料，其中，P34HB中4HB的摩尔含量为2％，PLA、P34HB的分子量与实施例1相同； [0278] 组分B：质量比为4:6的PLA和P34HB，质量占比为0.5％的纳米助剂构成的混合料，P34HB中4HB的摩尔含量为10％，PLA、P34HB的分子量与实施例1相同。 [0279] 在60℃的条件下测试，组分A的半结晶时间t1/2比组分B的半结晶时间t1/2少35s。 [0280] 纳米助剂为质量比为2:1的纳米纤维素和纳米氧化锌，纳米纤维素的平均直径50nm，长度分布为1～3μm，纳米氧化锌的平均粒径80nm。 [0281] (2)以组分A和组分B为原料，采用双组分熔融纺丝机进行双组分并列纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束经垂直4m长的环吹风甬道进行冷却，并在1.5m处经油剂泵进行上油处理，多根集束成丝条，其中，组分A和组分B的质量比为1.2：1，送风温度为20～50℃；组分A对应的纺丝温度175～212℃，组分B对应的纺丝温度168～198℃； [0282] 得到的丝条经第一导丝辊、第二导丝辊后切断和打包得到人造羽绒短纤维；其中，第一导丝辊的拉伸加热温度控制在80℃，速度为1600m/min，第二导丝辊的定型加热温度控制在120℃，速度为3500m/min；在第一导丝辊和第二导丝辊之间产生拉伸，控制拉伸比为1.2～4。 [0283] 所得人造羽绒短纤维的横截面整体呈圆环形，所述圆环形是由两个半圆环拼接而成，且圆环形的中空部分面积占比横截面总面积的50％，一个半圆环对应组分A，另一个半圆环对应组分B。 [0284] 将所得的人造羽绒短纤维依照无纺布的工艺铺成宽1.5m的纤网，再结合热黏合、切断(包含封端技术)和打包获得用于填充的人造羽绒。 [0285] 热黏合是采用线加热罗拉和履带对纤网进行不均匀加热形成线形黏合部，线加热罗拉上的线形高温区为长×宽为(25×60)mm×1mm的长方形，两边温度为200℃，中间温度为185℃，压力为0.2MPa；相邻2个线形高温区之间间隔35mm，罗拉运动线速度为200m/min。 [0286] 在履带将纤网传送至线加热罗拉前，首先沿MD方向切断纤网，将宽为1.5m的纤网平均切成60条纤网，得到宽为25mm的纤网带。 [0287] 在经过热黏合方法后，采用纤维短切刀辊在垂直于所述纤网带运行方向上裁切。所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上等间隔设置(间隔35mm)，切口位于线形加热区前 0.6mm，线速度为200m/min；刀刃处设用于溢出封端材料溶液的细长狭缝用于封端，封端溶液为PVA1788的热水溶液，平均每朵纤维集合体(即由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构)获取的溶液量为18μL。 [0288] 所得人造羽绒中的羽枝规格为1.44dtex，该羽枝的卷曲数19.5个/25mm，卷曲率39.8％，所得人造羽绒对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为8.3、8.2、8.8、3.6，其防螨抑制率为83.4，亲肤性4.8，水接触角为149°，所得人造羽绒的吸水率为0.26％，蓬松度17.5cm，其羽绒制品正常使用半年后的蓬松度为16.9cm。 [0289] 实施例3 [0290] 一种人造羽绒的制备方法，其制备过程为： [0291] (1)原料准备： [0292] 组分A：质量比为7:3的PLA(重均分子量为12万)和P(HP‑LA)，且P(HP‑LA)中3HP的摩尔含量为5％，重均分子量为75万，质量占比为0.8％的纳米助剂，以及质量占比为0.4％的硅烷偶联剂KH‑560构成的混合料； [0293] 组分B：质量比为4:6的PLA(重均分子量为12万)和P(HP‑LA)，且P(HP‑LA)中3HP的摩尔含量为15％，重均分子量为77万，质量占比为0.8％的纳米助剂，以及质量占比为0.4％的硅烷偶联剂KH‑560构成的混合料； [0294] 在60℃的条件下测试，组分A的半结晶时间t1/2比组分B的半结晶时间t1/2少20s。 [0295] 纳米助剂为质量比为2:1的纳米纤维素和纳米氧化锆，纳米纤维素的平均直径为75nm，长度1～2.5μm，纳米氧化锆的平均粒径为120nm。 [0296] (2)以组分A和组分B为原料，采用双组分熔融纺丝机进行双组分并列纺丝，其过程与实施例2的步骤(2)基本相同，不同之处仅在于： [0297] 组分A和组分B的质量比为1：1； [0298] 组分A对应的纺丝温度178～208℃，组分B对应的纺丝温度170～200℃； [0299] 第二导丝辊的纺丝速度为3200m/min； [0300] 所得人造羽绒短纤维的横截面整体呈菱形，所述菱形是由两个正三角形构成，且菱形的中空部分由3部分构成，(即：假设其截面菱形边长为a，则上半部分有一边长为0.8a的正三角形空腔，下半部分有两个长为0.4a，高为0.4√3×a的直角三角形空腔)，中空部分的总面积占比横截面总面积的64％。 [0301] 将人造羽绒短纤依照无纺布工艺铺成宽1.6m的网布，再通过热黏合、切断(包含封端技术)和打包获得用于填充的人造羽绒。 [0302] 其中，热黏合是采用线形加热装置(如高温棒状结构)和履带对网布进行不均匀加热，线加热罗拉上的线形高温区为长×宽为(8×200)mm×0.8mm的长方形，两边温度为205℃，中间温度为190℃；线加热装置每隔履带滚动20mm向下热轧一次，压力为0.25MPa，履带运动线速度为150m/min。 [0303] 在履带将纤网传送至线加热罗拉前，首先沿MD方向切断纤网，将宽为1.6m的纤网平均切成200条纤网，得到宽为8mm的纤网带。 [0304] 在经过热黏合后，采用定间隔刀辊在垂直于所述纤维集合群运行方向上裁切，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上等间隔设置(间隔20mm)，切口位于线形加热区前0.4mm，线速度为150m/min；刀刃处设用于溢出封端材料溶液的细长狭缝用于封端，封端溶液为明胶的热水溶液，平均每朵纤维集合体(即由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构)获取的溶液量为16μL。 [0305] 所得人造羽绒中纤维集合体的羽枝规格为1.28dtex，该羽枝的卷曲数19个/25mm，卷曲率38.0％，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为8.2、8.1、8.5、3.4，其防螨抑制率为80.3，亲肤性4.73，水接触角为155°，吸水率为0.21％，蓬松度18.0cm，其羽绒制品正常使用半年后的蓬松度为17.3cm。 [0306] 实施例4 [0307] 一种人造羽绒的制备方法，其制备过程为： [0308] (1)原料准备： [0309] 同上述实施例3的步骤(1)。 [0310] (2)以组分A和组分B为原料，采用双组分熔融纺丝机进行双组分并列纺丝，其过程与实施例2的步骤(2)基本相同，不同之处仅在于： [0311] 其中，组分A和组分B的质量比为1：1； [0312] 组分A对应的纺丝温度178～208℃，组分B对应的纺丝温度170～200℃； [0313] 第二导丝辊的纺丝速度为3200m/min； [0314] 所得人造羽绒短纤的横截面整体呈菱形，所述菱形是由两个正三角形构成，且菱形的中空部分由3部分构成(即：假设其截面菱形边长为a，则上半部分有一边长为0.7a的正三角形空腔，下半部分有两个长为0.35a，高为0.35√3×a的直角三角形空腔)，中空部分的总面积占比横截面总面积的49％。 [0315] 热黏合是采用线状高频焊接装置，下面是不加热的辊，焊接线宽1.2mm，长50mm，可以是两边温度为202℃，中间温度为188℃；加热线每隔履带滚动25mm向下热轧一次，压力为0.35MPa，履带运动线速度为180m/min。 [0316] 切断采用定间隔刀辊在垂直于所述纤维集合群运行方向上裁切，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上等间隔设置(间隔25mm)，切口位于线形加热区前0.8mm，线速度为180m/min；刀刃处设用于溢出封端材料溶液的细长狭缝用于封端，封端溶液为海藻酸钠的热水溶液，平均每朵纤维集合体(即由线状羽核和羽枝构成的线核绒状结构)获取的溶液量为15μL。 [0317] 所得人造羽绒中纤维集合体的羽枝规格为1.28dtex，该羽枝的卷曲数18.5个/25mm，卷曲率35.8％，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为8.2、8.2、8.6、3.5，其防螨抑制率为81.1，亲肤性4.75，水接触角为154°，吸水率为 0.23％，蓬松度17.7cm，其羽绒制品正常使用半年后的蓬松度为17.3cm。 [0318] 实施例5 [0319] 一种人造羽绒的制备方法，其制备过程如下： [0320] (1)原料准备： [0321] 皮层原料：PHB(聚3‑羟基丁酸酯，重均分子量为100万)，且其中均匀分散有质量百分比为0.75％的添加剂A。 [0322] 芯层原料：P34HB(聚‑4‑羟基丁酸酯，重均分子量为55万，且4HB的摩尔含量为15％)，且其中均匀分散有质量百分比为0.75％的添加剂A。 [0323] 在60℃的条件下测试，皮层材料的半结晶时间t1/2比芯层材料的半结晶时间t1/2少35s。 [0324] 上述添加剂A是由质量比为3:2的纳米纤维素(平均直径50nm，长度1～3μm)和纳米氮化硼(平均粒径50nm)构成。 [0325] (2)将步骤(1)准备的皮层原料和芯层原料，经过双组分熔融纺丝机进行纺丝，熔体计量泵内压力控制为7～12MPa，喷出丝束通过水平2m长的水槽进行冷却，同时进行拉伸，拉伸比为5，水温4℃，得到初生丝；其中，皮层原料和芯层原料的质量比为2：1；皮层的纺丝温度为168～195℃，芯层的纺丝温度为162～185℃；初生丝的横截面形状为圆形，芯层为半圆形，且该半圆形的圆心与圆形的圆心重合； [0326] 得到的初生丝经垂直3m长的环吹风甬道干燥，并立即经油辊进行上油处理，上油量为纤维质量的2％，多根集束成丝条，得到的丝条经卷绕辊卷绕成丝筒。其中，送风温度为35～75℃；卷绕辊速度为1200m/min； [0327] 再继续按照短纤后加工工艺，将120～300个丝筒经集束(多根复丝集束成纤维束)、拉伸、上油、热定型、热黏合、切断(包含封端技术)和打包获得用于填充的人造羽绒。其中，拉伸温度为92℃，热定型温度为130℃。 [0328] 热黏合是使热定型后的纤维集合群经过相对而设且相向运动的一对线加热罗拉进行不均匀加热；所述线加热罗拉是指：在罗拉的周面上间隔设置线形高温区，优选为等间隔设置，不均匀加热时，一对线加热罗拉的线形高温区重合，用于对所述线形加热区进行不均匀加热，线形高温区为长×宽为30mm×1.2mm的长方形；线形高温区的两边温度为193℃，中间温度为178℃，压力为0.2MPa，用于热轧纤维集合群，相邻2个线形高温区之间间隔30mm，线加热罗拉的运动线速度为360m/min。 [0329] 热黏合后采用纤维短切刀辊在垂直于所述纤维集合群运行方向上裁切，所述纤维短切刀辊的刀刃在刀辊的周面上等间隔设置(间隔30mm)，用于实现连续化的不均匀加热和切断，切口位于线形加热区的前0.3mm，线速度为360m/min；刀刃处设用于溢出封端材料溶液的细长狭缝用于封端，封端溶液为明胶的热水溶液，平均每朵纤维集合体获取的溶液量为15μL。 [0330] 所得人造羽绒中纤维集合体的羽枝规格为1.28dtex，该羽枝的卷曲数18个/25mm，卷曲率36.7％，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为8.3、8.0、8.7、3.4，其防螨抑制率为79.8，亲肤性4.87，水接触角为147.5°，吸水率为0.28％，蓬松度17.0cm，其羽绒制品正常使用半年后的蓬松度为16.4cm。 [0331] 对比例1 [0332] 一种人造羽绒纤维的制备方法，是以PLLA为原料，采用单组分熔融方进行纺丝得到初生丝；然后对初生丝进行集束、拉伸、上油、卷曲、热定型、切断和打包得到用于填充的人造羽绒短纤维； [0333] 其中，纺丝温度为180～220℃；初生丝的横截面形状为圆形。 [0334] 得到的人造羽绒短纤维的长度为38mm，纤度为1.28dtex，卷曲数11个/25mm，卷曲率15.8％，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌的抑菌值分别为4.3、4.0、4.1、1.5，其防螨抑制率为68.2，亲肤性4.4，水接触角为131°，蓬松度7.5cm。 [0335] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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