环锭纺技术由于其优点众多一直在纺纱生产中占据主导地位,但是对于在环锭细纱机上纺制内外捻度不同的分层结构纱线却鲜有研究。本文在环锭细纱机上以棉纤维为原料,运用包芯纱成纱机理纺制内外捻度不同的分层结构纱线;对分层结构纱线中的芯纱在包芯过程中的捻系数变化规律进行探索;研究芯纱捻系数、包芯捻系数以及芯/表比例对于分层结构纱线性能的影响;根据捻度变化规律开发柔软产品,并为将来开发具有导湿性能的纱线提供思路及理论基础。具体的研究内容如下:首先在环锭纺细纱机上设计并试纺具有内外捻度不同的分层结构纱线。结果表明:在环锭纺细纱机上运用包芯纱成纱机理纺制内外捻度不同的分层结构纱线是可行的。通过扫描电镜观察纱线横纵截面,发现内外层捻度差异大,分层现象明显;根据纺制芯纱的捻向不同,分层结构纱线可以分为ZZ和SZ分层结构纱线:ZZ分层结构纱线的芯纱Z捻向,包芯也是Z捻向,芯纱经包芯后会追加捻度,形成内紧外松分层结构纱线;SZ分层结构纱线芯纱S捻向,包芯Z捻向,芯纱经包芯后会发生解捻现象,形成外紧内松的分层结构纱线。其次是探索ZZ分层结构纱线中芯纱捻系数在包芯过程中的变化规律。结果表明:ZZ分层结构纱线中芯纱经包芯后的捻系数与芯纱初始捻系数和芯/表比例有关。芯纱初始捻系数设置越大,芯纱经包芯后的捻系数也越大,但当捻系数增大到临界值320后,芯纱追加捻度困难,捻系数变化幅度减小。此外,芯纱所占比例越大,追加捻度越易,芯纱经包芯后的捻系数变化越大。当ZZ分层结构纱线总号数为58.3tex,包芯捻系数为300时,芯纱经包芯后的捻系数y随芯纱初始捻系数x1（范围为230～350）和芯纱所占比例x2（范围为0.15～0.25）变化的回归方程为:=243.58-0.0011~2+2902,并通过实验验证了该回归方程的正确性。然后研究芯纱捻系数、包芯捻系数以及芯/表比例对ZZ分层结构纱线性能的影响,并根据最佳工艺参数尝试开发兼具强力和柔软度的纱线。结果表明:随着芯纱捻系数的增加,纱线断裂强度先改善后恶化,条干略有恶化,3mm及以上毛羽数和直径变化较小;随着包芯捻系数的增加,纱线的断裂强力、条干等指标均有改善,纱线直径减小。同时,包芯捻系数对于纱线柔软度的影响十分明显,低捻能获得柔软手感;随着芯纱所占比例的增加,纱线断裂强度增加,但条干指标恶化,3mm及以上毛羽数减少,直径减小。通过正交实验得出最佳工艺参数:芯纱捻系数290,包芯捻系数230,芯/表比例15/85。优化后的ZZ分层结构纱线的断裂强度比相同号数（58.3tex）的捻系数为230的常规环锭纺纱线高,而柔软度要明显优于相同号数（58.3tex）的捻系数为360的常规环锭纺纱线。最后,初步探索SZ分层结构纱线中芯纱捻系数在包芯过程中的变化规律及SZ分层结构纱线的性能。结果表明:当分层结构纱线总号数为72.9tex,包芯捻系数为550时,经包芯后的捻系数y随芯纱初始捻系数x1（范围为180～220）和芯纱所占比例x2（范围为0.10～0.20）变化的回归方程为:=0.571-9602+83.6,实验验证了其正确性。同时经过测试发现SZ分层结构纱线的芯吸高度大于相同号数（72.9tex）捻系数为360的常规环锭纺纱线的芯吸高度,说明SZ分层结构纱线的导湿性能会比常规环锭纺纱线好,可为开发导湿快干织物提供新思路。