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在各种复合纱纺纱技术高速发展的今天,刚性纤维复合纱纺纱却仍是一个鲜有人涉足的领域。本文首先提出了二种不同的导纱方式即包芯式和跨越式,来纺制刚性纤维复合纱,得出包芯式喂纱和跨越式喂纱对刚性纤维的强力损伤较大,从而设计了第三种喂纱方式即开发一套外置导纱器喂纱,实现复合纺纱的同时不损伤刚性纤维。其次,研究了锦纶长丝间距、外置导纱器与导纱钩间距、前罗拉与外置导纱器转速比、锭速对纱线性能的影响,并且通过方差分析对多轴系复合纺纱的工艺参数进行了优化；再次,针对该纺纱方式提出了多轴系复合成纱的力学模型,并对其进行分析验证；最后,通过分析多轴系复合纱的拉伸断裂情况,建立了复合纱的拉伸断裂模型,并进行了验证。在本研究的条件下,本文得出以下结论：1.锦纶长丝间距、外置导纱器与导纱钩间距、前罗拉与外置导纱器转速比、锭速等单因素的变化对断裂强力、断裂伸长、直径、捻回角、捻回高度等产生不同程度的影响,尤其是锭速对碳长丝复合纱断裂强力的影响较大,差异达到43.4%。2.通过正交试验和方差分析,得到的最优工艺参数配置为：锦纶长丝间距10mm、外置导纱器与导纱钩间距0.8m、前罗拉与外置导纱器转速比1.15：1、设置锭速35；纺制的碳长丝复合纱较的强力和伸长分别较碳长丝束增加了62.5%和132%。3.复合纱的包缠性能良好,化纤长丝呈螺形交替包缠在刚性长丝外侧,包缠率达100%；并且捻度对复合纱强力影响非常大,复合纱强力随捻度的增加呈先增加后减小的趋势。4.在化纤长丝与刚性长丝夹角对称的基础上,对多轴系复合纺纱的力学模型进行了验证,其验证结果与实际的力和力矩分布一致。5.对建立的拉伸断裂模型进行验证,得到低捻度下的复合纱的线性弹性可采用虎克弹簧模型来描述,其相关系数达到0.9983；高捻度下的非线性粘弹特征可采用三元件模型来描述,其相关系数达0.99984。课题实施的刚性纤维纺纱包缠技术可有效降低此类纤维应用过程中的性能损伤和品质下降,可为刚性纤维的安全与可靠应用提供技术支撑,可为刚柔复合纺纱技术提供理论指导,具有重要的实用价值与科学意义。