包芯纱是由两种或两种以上纤维材料抱合形成的芯-鞘结构线性集合体。芯-鞘结构能有效分配不同功能和性能的材料进行线性优化排布,实现了不同材料间性能优势互补。包芯纱生产过程中,芯材与外包组分如何优化配比和捻合成纱,实现组份材料功能最优化表达,一直是纺纱研究的热点课题。长丝包芯纱后续摩擦容易导致包缠层解散,芯丝与外包短纤维易相对滑动,造成纱体结构破损、耐磨稳固性差的普遍技术问题。纳米粉体及微球功能材料,存在线性长度低、无法抱合成纱的技术瓶颈,难以内置排布在纱芯形成稳定的功能复合纱。针对上述技术问题和瓶颈,本论文开展了三个探索研究。为探索芯材与外包组分最优化包芯复合工艺,选用物理导水强的丙纶丝材料作芯、化学吸水强的棉纤维作鞘,探究芯-鞘比重、纱线捻度、纱线细度、纱体结构对纱线吸湿快干性能的影响,开发吸湿快干性能优良的产品。实验结果表明:丙纶含量越高纱线吸湿快干性能越好;棉纤维含量越高纱线吸湿快干性能越差;捻度越大纱线吸湿快干性能越差;包芯纺吸湿快干性能最好,赛罗菲尔纺吸湿性最差,嵌入纺快干率最差。针对长丝包芯纱的芯-鞘结构稳固性差、易磨损的技术难题,采用长丝动态包芯复合纺纱技术,设计生产出包芯-包缠结构循环交替分布的稳固纱体结构,研究了纱线强力、毛羽、条干、耐磨等性能,结果表明:与赛络包芯、预加捻包芯纱线相比,动态包芯复合纱强力最低、毛羽量适宜,但是纱线耐磨性大幅提高(比赛络包芯纱耐磨性提高73.10%,比预加捻包芯纱提高9.72%)。为破除纳米粉体及微球功能材料线性长度低、无法线性抱合成纱的技术瓶颈,采用载体式纺纱与条带复合包芯相结合的纺纱方法。首先将粉体和微球材料预聚体加工,制成线性长条;然后将纤维预成型加工成无纺布,再将无纺布切割成线性长条;将粉体和微球预聚体材料同步喂入到双层无纺条带中芯夹持,翼锭加捻包芯缠绕,制备成内置功能粉体或微球的包芯复合纱。通过优化改进工艺设备,取消传统并条、细纱工序,高效短流程地开发出功能包芯纱及面料产品,赋予面料高吸附、强耐磨、高保暖等优异特性。实验结果表明:碳纤维毡包芯复合纱线具有较高的比表面积和吸附性(比表面积是原样的33倍,吸附性能达到240cm~3/g);有机硅粉体包芯复合纱线织物具有优异的耐磨性能(比原纱耐磨性提高68.45%);聚苯乙烯微球的保暖性比原织物提升28.78%。