醋酸纤维素(CA)作为一种重要的生物基聚合物,被广泛应用于膜材料、服装业、组织工程等领域。因其具备优异的可纺性,常用作静电纺丝中的纺丝基体,改性后的CA进行电纺丝可以获得性能各异的纳米复合纤维。本文基于CA电纺丝纳米纤维的纺丝条件及物理改性手段,展开了以下三个方面的研究:(1)探究CA浓度与纺丝电压强度对纳米纤维形貌与结构的影响。调节纺丝电压与浓度进行静电纺丝,通过SEM、EDS、FTIR、WCA等手段对纺丝样品进行表征。结果表明,随着CA浓度的增加,电纺丝纤维直径逐渐增加;随着纺丝电压的增加,电纺丝纤维直径呈现先增加后减小的趋势;当纺丝液浓度为15 wt.%,纺丝电压为17.5 kV时,所得到的纳米纤维均匀且密集,确定其为最佳的纺丝条件。同时发现,采用静电纺丝得到的CA纤维,由亲水性(60~80°)转变为疏水性(95~125°),其接触角随纤维膜孔隙率的增加而减小。(2)探究花瓣型镁基阻燃剂/CA纳米复合电纺丝纤维的形貌结构与性能。通过沉淀法制备了两种花瓣型镁基阻燃剂:碱式碳酸镁(MgO-P)与氧化镁(MgO),将这两种阻燃剂以不同质量分数分别与CA共混,在(1)中的纺丝条件下制备出纳米复合纤维,通过XRD、SEM、EDS、HRTEM、FTIR、TGA、阻燃测试等手段进行表征。结果表明,随着阻燃剂浓度的增加,复合纤维的阻燃性能持续增加,当阻燃剂浓度为3 wt.%时,MgO-P/CA与MgO/CA纤维的阻燃效果分别提升了26.3和23.5倍,继续增加阻燃剂浓度后,纤维逐渐变脆,难以从铝箔上揭下完整的膜。(3)探究纤维素纳米晶(CNC)/CA纳米复合电纺丝纤维的形貌结构与性能。将不同质量分数的CNC分别与CA共混,在(1)中的纺丝条件下电纺丝得到纳米复合纤维,采用流变测试、HRTEM、SEM、XRD、FTIR、TGA、力学测试等手段进行表征。结果表明,随着CNC浓度的增加,复合纤维的力学性能呈现纤维增大后减小的趋势。当CA浓度为0.105 wt.%时,纤维的断裂应力最大为5.72MPa,较之CA纤维提高了2.8倍;断裂伸长率最大为2.47%,较之CA纤维提高了2.2倍。