CN114717707B - 一种功能纱线及其制备方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能纱线及其制备方法和装置，具体为：对以超细钢纤维为芯层、尼龙为包覆层的芯纱进行电磁加热，向加热后的芯纱表面喷射功能颗粒，再通过喷纺在功能颗粒表面形成纳米纤维包覆层；本发明在功能纱线中引入超细钢纤维，提高纱线的强度、屏蔽性能、防静电等性能，同时利用超细钢纤维的导热性和导电性对芯纱进行电磁加热，使喷射的功能颗粒能更好地嵌入加热变软的尼龙中，表面喷纺形成的纳米纤维包裹着内层的功能颗粒一同螺旋包覆在纱线上，并在余热的作用下微溶粘附在被功能颗粒包裹的芯纱上，进一步提高纱线中功能层的粘附性。上述方法可根据功能需求引入不同的功能颗粒，制备得到的功能性纱线表现出高力学强度和优异的耐久性。

Description

一种功能纱线及其制备方法与装置
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种功能纱线及其制备方法与装置。
背景技术
目前纺织品面料的功能化越来越全面，单一化的功能织物已经难以满足现实需求，同时现有赋予纤维或织物功能化的方式基本为采用浸渍、涂覆的方式，浸渍、涂覆的方式分别是将功能性助剂分散在溶剂中制成相应的浸渍液或涂覆浆料，但采用上述方式对纤维或织物进行功能化，存在以下不足：1、涂覆或浸渍厚度不易控制，易出现功能性不强或者面料舒适性太差等问题，2、粘附性不强，容易在制备或使用过程中脱落，连续性被破坏，失去功能性。
为增强功能颗粒与纤维的粘附性，国内外研究人员作了大量研究，主要有以下三种：(1)将功能颗粒直接与纺丝液共混，静电纺丝制备功能纤维，该方法为保证功能颗粒能够均匀分散在纺丝液，对功能颗粒的粒径大小要求很高，一般需在微米级以下，且纺丝液中功能颗粒的浓度不易过高，避免影响纤维的强度；(2)利用胶黏剂将功能颗粒或相关功能层粘附在纤维表面，该方法较之方法(1)，功能颗粒对纤维力学性能的影响有所降低，但胶黏剂的存在同时会影响功能颗粒的活性，同时胶黏剂中含有的一些难挥发的有机试剂对环境和人体会产生一定程度的危害；(3)通过对特定功能颗粒进行加热，使其在微溶状态下粘附至纤维表面，得到功能纤维，该方法对功能颗粒的熔点以及纤维的耐受温度要求高，熔点过高的功能颗粒在纤维耐受温度范围内难以达到该效果，因此该方法的使用范围小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种功能纱线及其制备方法与装置，通过电磁加热和静电纺丝制备得到功能纱线，制备方法简单、成本低，且局限性小，可通过不同的功能需求调整功能颗粒的种类，制备得到的功能纱线具有防静电、高力学强度以及优异的耐久性。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明第一方面提供了一种功能纱线的制备方法，具体为：对以超细钢纤维为芯层、尼龙为包覆层的芯纱进行电磁加热，向加热后的芯纱表面喷射功能颗粒，再将纺丝液喷纺至粘附有功能颗粒的芯纱表面形成纳米纤维包覆层，制备得到所述的功能纱线。
进一步地，所述电磁加热具体为：将芯纱喂入通电螺线管中，控制螺线管的电压和通电时间对芯纱进行加热。
进一步地，上述电磁加热处理为间隔式处理；每个周期内，所述电磁加热处理的电压为80-120V，通电时间为0.2-0.5s，间隔的时间为1s。
进一步地，经电磁加热处理后的芯纱表面的温度为180-250℃。
进一步地，电磁加热后的芯纱经过旋转的喇叭口，由设置在喇叭口内壁的功能颗粒喷射口将功能颗粒喷射至加热后的芯纱表面，形成中间纱线，设置在喇叭口下端两侧的纺丝液喷射口，喷出纺丝液形成锥形纳米纤维网面，将部分未粘附在芯纱表面的功能颗粒一同螺旋包覆在中间纱线上，收卷得到所述功能纱线。
进一步地，所述喇叭口的旋转速度为50-500r/min。
进一步地，所述功能颗粒喷射口采用的压缩空气的气压为0.05-0.2MPa。
进一步地，所述功能颗粒的喷射量为8-12g/h。
进一步地，所述纺丝液喷射口采用的压缩空气的气压为0.15-0.25MPa，例如0.2MPa。
进一步地，所述纺丝液喷射口处纺丝液的流速为10-20mL/h。
进一步地，所述纳米纤维为聚酰亚胺，熔点为120-180℃。
进一地，所述收卷的速度为5-10m/min。
本发明以尼龙包裹的超细钢纤维为芯纱，通过电磁加热使芯纱表面的尼龙变软或成微溶状态，喷射至芯纱表面的功能颗粒可部分嵌入尼龙中，表面喷纺形成的纳米纤维包裹着内层的功能颗粒一同螺旋包覆在纱线上，并在余热的作用下微溶粘附在被功能颗粒包裹的芯纱上。
本发明第二方面提供了一种由第一方面所述方法制备的功能纱线。
进一步地，所述功能纱线由内至外包含芯纱、功能颗粒层以及纳米纤维包覆层；所述芯纱由超细钢纤维与尼龙包覆层组成。
进一步地，所述超细钢纤维的直径为20-40μm，尼龙包覆层的层厚为40-60μm。
进一步地，所述功能颗粒形成的功能层的层厚为0.1-0.5μm。
进一步地，所述功能颗粒包括但不限于氧化锡、PEEK、EPDM中的一种或多种；当功能颗粒的熔点温度较低时，被喷射至芯纱表面时会发生微溶，有助于提高功能颗粒与芯纱的粘附性。
进一步地，所述纳米纤维包覆层的层厚为0.5-1μm。
本发明第三方面提供了一种用于制备第二方面所述功能纱线的装置，所述装置包括：
电磁加热装置，由感应加热机与相连接的螺线管组成，所述感应加热机用于控制电压和通电时长，所述螺线管用于产生磁场，对经过螺线管的芯纱进行加热；
喇叭口，所述喇叭口固定于一绑带上，所述绑带用于带动喇叭口旋转；
功能颗粒喷射口，包含至少1个功能颗粒喷射口，设置于喇叭口内壁上，当包含2个以上的功能颗粒喷射口，所述功能颗粒喷射口均匀间隔设置于喇叭口内壁上；
纺丝液喷纺装置，包含设置于喇叭口下方两侧的两个纺丝液喷射口，其中一个连接正极电源，另一个连接负极电源，所述纺丝液喷射口喷出纺丝液并形成锥形纳米纤维网面；
条筒，用于收集功能纱线。
进一步地，芯纱在螺线管及喇叭口的中心处运动，使芯纱均匀受热以及功能颗粒在其表面均匀沉积。
进一步地，所述电磁加热装置中的通电螺线管孔径大小为1cm，长度为20cm。
进一步地，所述功能颗粒喷射口与所述芯纱的距离为10-15cm；所述纺丝液喷射口与中间纱线的距离为35-45cm。
本发明的有益效果在于：
1.本发明以尼龙包覆的超细钢纤维作为芯纱制备功能纱线，超细钢纤维特有的导电性、防磁防辐射、防静电以及高强度，使功能纱线具有良好的力学性能、防磁防辐射、防静电功能；此外，本发明利用超细钢纤维的磁热效应，对芯纱进行电磁加热使芯纱表面的尼龙变软或呈微溶状态，将功能颗粒喷射至加热的芯纱表面，使功能颗粒部分嵌入尼龙中，提高功能颗粒的粘附性，然后喷纺在表面的纳米纤维包裹着功能颗粒一同螺旋包覆在纱线上，并利用芯纱表面的余热微溶粘附在被功能颗粒包裹的芯纱上，进一步提高功能颗粒在纱线中的粘接强度。
2.本发明所述的一种功能纱线的制备方法，制备工艺简单、可控且对物料的局限性小，可通过调整功能颗粒种类制备不同功能的纱线，满足不同的应用需求，且制备得到的功能纱线表现出突出的功能性和耐久性，提高了功能纱线的使用寿命。
附图说明
图1为一种制备功能纱线的装置示意图；
图2为一种功能纱线的截面示意图；
其中，1为感应加热机，2为通电螺线管，3为绑带，4为喇叭口，5为功能颗粒喷射口，6为纳米纤维纺丝液喷射口，7为正极电源，8为负极电源，9为条筒，10为芯纱，11为功能颗粒，12为锥形纳米纤维网面，13为包覆芯层的颗粒层，14为纳米纤维包覆层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1抗电弧纱线的制备
本实施例涉及一种抗电弧纱线的制备，所述抗电弧纱线包含芯纱、抗电弧功能层和纳米纤维包覆层，其中芯纱为用尼龙包覆的超细钢纤维，超细钢纤维的直径为28μm，尼龙的直径为52μm，芯纱的直径为105μm；抗电弧功能层使用的功能颗粒为灰白色球状的氧化锡颗粒，纯度为99.9％，平均粒径为0.5μm，比表面积为4.8m2/g，体积密度为1.76g/cm3，密度为6.95g/cm3；纳米纤维包覆层为聚酰亚胺层，厚度为35μm；采用图1所示的装置制备上述抗电弧纱线，具体制备过程如下：
(1)将芯纱10从通电螺线管2上端喂入，经由感应加热机1加热，获得一定高的温度，加热后的芯纱10经过由绑带3控制旋转的喇叭口4，喇叭口4中的功能颗粒喷射口5经喇叭口的高速旋转喷射出功能颗粒11使之均匀运动至芯纱10上，芯纱10在高温下使尼龙微熔使功能颗粒11粘附在所述芯纱10上形成包覆芯层的颗粒层13，获得中间纱线；
(2)纳米纤维纺丝液由纳米纤维纺丝液喷射口6喷出形成锥形纳米纤维网面12，包裹着功能颗粒一同螺旋包覆在芯纱10上，形成纳米纤维包覆层14。芯纱10表面的余热使纳米纤维微熔进而粘附在中间纱线上，制得所述纱线，制成的纱线卷绕在条筒9上以便收集。
制备过程中电磁加热处理为间隔式处理，电磁加热处理的电压为80-120V，通电时间为0.2-0.5s，间隔时长为1s；喇叭口的旋转速度为80r/min，功能颗粒喷射量为10g/h，功能颗粒喷射口采用的压缩空气的气压为0.1Mpa；纳米纤维纺丝液流速为15mL/h，纳米纤维纺丝液喷射口采用的压缩空气的气压为0.2Mpa；纱线的收集速度为8m/min。
实施例2抗辐射纱线的制备
本实施例涉及一种抗辐射纱线的制备，所述抗辐射纱线包含芯纱、抗辐射功能层和纳米纤维包覆层，其中芯纱为用尼龙包覆的超细钢纤维，超细钢纤维的直径为25μm，尼龙的直径为50μm，芯纱的直径为100μm；抗电弧功能层使用的功能颗粒为聚醚醚酮(PEEK)颗粒，平均粒径为10μm，熔点为162℃；纳米纤维包覆层为聚酰亚胺层，厚度为30μm；采用图1所示的装置制备上述抗辐射纱线，具体制备过程如下：
(1)将芯纱10从通电螺线管2上端喂入，经由感应加热机1加热，获得一定高的温度，加热后的芯纱10经过由绑带3控制旋转的喇叭口4，喇叭口4中的功能颗粒喷射口5经喇叭口的高速旋转喷射出功能颗粒11使之均匀运动至芯纱10上，芯纱10在高温下使尼龙微熔使功能颗粒11粘附在所述芯纱10上形成包覆芯层的颗粒层13，获得中间纱线；
(2)纳米纤维纺丝液由纳米纤维纺丝液喷射口6喷出形成锥形纳米纤维网面12，包裹着功能颗粒一同螺旋包覆在芯纱10上，形成纳米纤维包覆层14。芯纱10表面的余热使纳米纤维微熔进而粘附在中间纱线上，制得所述纱线，制成的纱线卷绕在条筒9上以便收集。
制备过程中电磁加热处理为间隔式处理，电磁加热处理的电压为80-120V，通电时间为0.2-0.4s，间隔时长为1s；喇叭口的旋转速度为80r/min，功能颗粒喷射量为12g/h，功能颗粒喷射口采用的压缩空气的气压为0.08Mpa；纳米纤维纺丝液流速为15mL/h，纳米纤维纺丝液喷射口采用的压缩空气的气压为0.2Mpa；纱线的收集速度为8m/min。
实施例3高透气服装用纱线的制备
本实施例涉及一种高透气服装用纱线的制备，所述高透气服装用纱线包含芯纱、功能层和纳米纤维包覆层，其中芯纱为用尼龙包覆的超细钢纤维，超细钢纤维的直径为20μm，尼龙的直径为45μm，芯纱的直径为90μm；功能层使用的功能颗粒为三元乙丙橡胶(EPDM)颗粒，平均粒径为10μm，熔点为130℃；纳米纤维包覆层为聚酰亚胺层，厚度为25μm；采用图1所示的装置制备上述高透气服装用纱线，具体制备过程如下：
(1)将芯纱10从通电螺线管2上端喂入，经由感应加热机1加热，获得一定高的温度，加热后的芯纱10经过由绑带3控制旋转的喇叭口4，喇叭口4中的功能颗粒喷射口5经喇叭口的高速旋转喷射出功能颗粒11使之均匀运动至芯纱10上，芯纱10在高温下使尼龙微熔使功能颗粒11粘附在所述芯纱10上形成包覆芯层的颗粒层13，获得中间纱线；
(2)纳米纤维纺丝液由纳米纤维纺丝液喷射口6喷出形成锥形纳米纤维网面12，包裹着功能颗粒一同螺旋包覆在芯纱10上，形成纳米纤维包覆层14。芯纱10表面的余热使纳米纤维微熔进而粘附在中间纱线上，制得所述纱线，制成的纱线卷绕在条筒9上以便收集。
制备过程中电磁加热处理为间隔式处理，电磁加热处理的电压为80-120V，通电时间为0.2-0.3s，间隔时长为1s；喇叭口的旋转速度为80r/min，功能颗粒喷射量为8g/h，功能颗粒喷射口采用的压缩空气的气压为0.05Mpa；纳米纤维纺丝液流速为15mL/h，纳米纤维纺丝液喷射口采用的压缩空气的气压为0.2Mpa；纱线的收集速度为8m/min。
对比例1～3
使用的材料及制备过程对应上述实施例1～3，区别仅在于未进行电磁加热；
对比例1：未进行电磁加热制备的抗电弧纱线；
对比例2：未进行电磁加热制备的抗辐射纱线；
对比例3：未进行电磁加热制备的高透气服装用纱线。
对比例4～6
使用的材料及制备过程对应上述实施例1～3，区别仅在于未使用功能颗粒；
对比例4：未喷射氧化锡颗粒制备的纱线；
对比例5：未喷射PEEK颗粒制备的纱线；
对比例6：未喷射EPDM颗粒制备的纱线。
对比例7～9
使用的材料及制备过程对应上述实施例1～3，区别仅在于未喷纺聚酰亚胺纳米纤维；
对比例7：未喷纺聚酰亚胺纳米纤维制备的抗电弧纱线；
对比例8：未喷纺聚酰亚胺纳米纤维制备的抗辐射纱线；
对比例9：未喷纺聚酰亚胺纳米纤维制备的高透气服装用纱线。
性能研究
1.研究实施例1与对比例1、4、7制备的纱线的抗电弧性、力学性能以及耐久性。
抗电弧性测试标准：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为55根/英寸、纬密为70根/英寸的抗电弧面料，按照ASTM F1506标准的要求检测抗电弧性，通过电弧量级描述抗电弧面料的抗电弧强度，电弧量级的单位是Cal/cm2(每平方厘米卡路里)，指在一单位面积上的总能量。1Cal/cm2的暴露能量相当于一个点燃的烟头在指尖上1秒钟，只要1-2Cal/cm2就会使人的皮肤造成2级灼伤。抗电弧面料的ATPV值越大，说明其抗电弧性能越好。
力学性能测试标准：GB/T 3916-2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》。
耐久性测试：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为55根/英寸、纬密为70根/英寸的抗电弧面料，进行干摩擦操作，将干摩擦处理后的面料去除表面多余的纤维后进行抗电弧测试；1次干摩擦操作具体为：将调湿后的摩擦布平放在摩擦头上，使摩擦布的经向与摩擦头的运行方向一致，运行速度为每秒1个往复摩擦循环，共摩擦10个循环，在干燥试样上摩擦的动程为(104±3)mm，施加的向下压力为(9±0.2)N。
上述实施例及对比例的性能测试参数见下表1：
表1性能测试结果
性能测试 实施例1 对比例1 对比例4 对比例7
APTV(Cal/cm<sup>2</sup>) 110 107 104 108
断裂强力(CN) 332 327 329 330
干摩擦1次后APTV(Cal/cm<sup>2</sup>) 110 106 104 108
干摩擦2次后APTV(Cal/cm<sup>2</sup>) 110 105 104 108
干摩擦3次后APTV(Cal/cm<sup>2</sup>) 110 104 103 107
由表1可知，实施例1、对比例1及对比例7通过引入氧化锡颗粒提高了面料的抗电弧性能(纱线表层的聚酰亚胺层具有抗电弧性能)，且引入功能颗粒层的纱线的断裂强力并明显变化；在多次干摩擦操作后，采用实施例1制备的功能纱线制备的面料的抗电弧性能无变化，而未进行电磁加热或无纳米纤维包覆层的纤维制备的面料，其功能性在相同操作有下降趋势。
2.研究实施例2与对比例2、5、8制备的纱线的抗辐射性能、力学性能以及耐久性。
抗辐射性能测试：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为51根/英寸、纬密为63根/英寸的抗辐照面料，通过屏蔽效能描述抗辐照面料的防护等级，屏蔽效能测试在0.3GHz～1.5GHz范围内按QJ 2809进行、在1.5GHz～300GHz按GB/T 12190进行；屏蔽效能指相同电磁场环境和检测位置下，人体模型某一点未穿着辐射防护服时的电场强度E0与穿着辐射防护服后的电场强度E1之比，并以对数表示。屏蔽效能值越大，防护等级越高。防护等级为A，对应的屏蔽效能标称值为50dB，防护等级为B，对应的屏蔽效能标称值为30dB，防护等级为C，对应的屏蔽效能标称值为10dB。
力学性能测试标准：GB/T 3916-2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》。
耐久性测试：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为51根/英寸、纬密为63根/英寸的抗辐射面料，进行干摩擦操作，将干摩擦处理后的面料去除表面多余的纤维后进行抗辐射测试；1次干摩擦操作具体为：将调湿后的摩擦布平放在摩擦头上，使摩擦布的经向与摩擦头的运行方向一致，运行速度为每秒1个往复摩擦循环，共摩擦10个循环，在干燥试样上摩擦的动程为(104±3)mm，施加的向下压力为(9±0.2)N。
上述实施例及对比例的性能测试参数见下表2：
表2性能测试结果
Figure BDA0003604314170000101
Figure BDA0003604314170000111
由表2可知，实施例2、对比例2及对比例8通过引入氧化锡颗粒提高了纱线的抗辐射性能，且引入功能颗粒层的纱线的拉伸强度并明显变化；其中采用实施例2纱线制备的面料的抗辐射性能达到防护等级A，而未引入氧化锡颗粒的对比例5纱线制备的面料的抗辐射性能仅刚刚达到防护等级B；此外，在多次干摩擦操作后，采用实施例2制备的功能纱线制备的面料的抗辐射性能无变化，而未进行电磁加热或无纳米纤维包覆层的纤维制备的面料，其功能性在相同操作有较大幅度的下降。
3.研究实施例3与对比例3、6、9制备的纱线的透气率、力学性能以及耐久性。
透气率测试：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为40根/英寸、纬密为50根/英寸的透气面料。测试其透气性，即在规定试验面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率，按照GB-T 5453-1997测定面料的透气率。
力学性能测试标准：GB/T 3916-2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》。
耐久性测试：将上述实施例和对比例制备的纱线纺织成经密为40根/英寸、纬密为50根/英寸的透气面料，进行干摩擦操作，将干摩擦处理后的面料去除表面多余的纤维后测试其透气率；1次干摩擦操作具体为：将调湿后的摩擦布平放在摩擦头上，使摩擦布的经向与摩擦头的运行方向一致，运行速度为每秒1个往复摩擦循环，共摩擦10个循环，在干燥试样上摩擦的动程为(104±3)mm，施加的向下压力为(9±0.2)N。
上述实施例及对比例的性能测试参数见下表3：
表3性能测试结果
性能测试 实施例3 对比例3 对比例6 对比例9
透气率(mm/s) 180 172 150 175
断裂强力(CN) 159 148 153 156
干摩擦1次后透气率(mm/s) 179 166 147 170
干摩擦3次后透气率(mm/s) 178 160 144 165
干摩擦5次后透气率(mm/s) 177 154 141 160
由表3可知，包含功能颗粒的实施例3、对比例3及对比例9的透气率均要优于对比例6制备的试样，主要是由于功能颗粒的存在使纱线内部空隙增大，从而增强了面料的透气性。
由上述表1-3的性能测试结果可知，本发明制备的实施例1-3的功能纱线，其功能性强、力学强度高且具有良好的耐久性，在多次干摩擦操作后，相应的功能性几乎未变；未进行电磁加热或无纳米纤维包覆层的纤维制备的面料，其功能性在相同操作后下降幅度较大。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种功能纱线的制备方法，其特征在于，对以超细钢纤维为芯层、尼龙为包覆层的芯纱进行电磁加热，向加热后的芯纱表面喷射功能颗粒，再将纺丝液喷纺至粘附有功能颗粒的芯纱表面形成纳米纤维包覆层，制备得到所述的功能纱线。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电磁加热具体为：将芯纱喂入通电螺线管中，控制螺线管的电压和通电时间对芯纱进行加热。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电磁加热处理为间隔式处理；每个周期内，所述电磁加热处理的电压为80-120 V，通电时间为0.2-0.5 s，间隔的时间为1s。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，经电磁加热处理后的芯纱表面的温度为180-250 ℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热后的芯纱经过旋转的喇叭口，由设置在喇叭口内壁的功能颗粒喷射口将功能颗粒喷射至加热后的芯纱表面，形成中间纱线，设置在喇叭口下端两侧的纺丝液喷射口，喷出纺丝液形成锥形纳米纤维网面，将部分未粘附在芯纱表面的功能颗粒一同螺旋包覆在中间纱线上，收卷得到所述功能纱线。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述喇叭口的旋转速度为50-500 r/min；所述收卷的速度为5-10 m/min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维为聚酰亚胺，熔点为120-180 ℃。
8.一种功能纱线，其特征在于，所述功能纱线由权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到。
9.根据权利要求8所述的一种功能纱线，其特征在于，所述超细钢纤维的直径为20-40μm，尼龙包覆层的层厚为40-60 μm；所述功能颗粒形成的功能层的层厚为0.1-0.5 μm；所述纳米纤维包覆层的层厚为0.5-1 μm。
10.一种用于制备权利要求8或9所述的功能纱线的装置，其特征在于，所述装置包括：
电磁加热系统，由感应加热机与相连接的螺线管组成，所述感应加热机用于控制电压和通电时长，所述螺线管用于产生磁场，对经过螺线管的芯纱进行加热；
喇叭口，所述喇叭口固定于一绑带上，所述绑带用于带动喇叭口旋转；
功能颗粒喷射口，包含至少1个功能颗粒喷射口，设置于喇叭口内壁上，当包含2个以上的功能颗粒喷射口时，所述功能颗粒喷射口均匀间隔设置于喇叭口内壁上；
纺丝液喷纺装置，包含设置于喇叭口下方两侧的两个纺丝液喷射口，其中一个连接正极电源，另一个连接负极电源，所述纺丝液喷射口喷出纺丝液并形成锥形纳米纤维网面；
条筒，用于收集功能纱线。
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