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本发明属于功能性纤维技术领域，涉及一种能够持续释放负氧离子的四叶形皮芯结构涤纶纤维及其制备方法。该复合纤维是由改性涤纶/功能性添加剂皮层与涤纶芯层组成。皮层与芯层的质量比为1:1至1:4；皮层中的改性涤纶为聚2,5‑二羟基对苯二甲酸乙二酯树脂或者聚2‑羟基对苯二甲酸乙二酯树脂，功能性添加剂为无放射性的且具有明显的负离子发生作用的天然矿物粉末，包括但不限于电气石、蛇纹石、稀土矿物。通过四叶皮芯结构异形喷丝板纺丝，得到四叶形皮芯结构涤纶纤维。制备的纤维材料由于皮层为改性涤纶，与芯层相容性好，因此纤维均匀性好，此外功能性添加剂均位于比表面积较大的皮层，能够充分与空气接触稳定释放负离子。该纤维可用于人体服装织物或者室内纺织品。