静电纺纳米纤维因其制备方法简单且性能优异而被广泛运用到多个领域,在通过静电纺制备的纳米纤维产品中,纳米纤维束中的纤维较纤维膜中排列的更加规律,导致其力学性能较好,能够制备3D纳米纤维制品。与此同时,功能性纺织品有着较大的发展空间,因此通过功能性能纳米纤维是制备功能性纺织品的有效途径之一。然而现有的纳米纤维束力学性能未能达到后续加工的要求,限制了其应用。基于此,本文以聚丙烯腈（PAN）为原料,采用逆水浴静电纺丝装置连续制备PAN纳米纤维束,探讨了浴液运动状态与纳米纤维束的结构与性能的关系。在探究纳米纤维束成形过程的同时,研究了纤维束力学性能增强机理,并通过模拟分析进行定性和定量表征。在此基础上,将硫酸铜（CuSO₄）为防臭整理剂和阳离子染料分别加入到纺丝浴液中,制备了防臭型纳米纤维束和有色纳米纤维束,并研究了其结构与性能。通过研究得到以下主要结果:通过三维制图软件设计加工了逆水浴静电纺接收装置,将其配置成逆水浴水循环系统,并安装在多针头静电纺纳米纤维束设备上,组装成了逆水浴条件下静电纺纳米纤维束纺丝装置进行连续纳米纤维束的制备。调整浴液流量及进水口浴液喷出孔径,探讨浴液状态对纳米纤维束结构与力学性能的影响。研究发现,当浴液流量为80 m L/min,喷出孔径为6 mm时,纳米纤维束的断裂强度最高,达到0.63 c N/dtex,比在静水浴条件下制备的纳米纤维束的断裂强度提高了40%。首先按照一般水浴静电纺丝法开启纺丝装置,当纺丝及纤维束的牵伸过程已经稳定时,开启逆水浴水循环装置。逆水浴静电纺纳米纤维束的成形过程主要分为以下几个阶段:1)从多针头喷出稳定射流;2)纳米纤维沉积在浴液表面形成纤维集合体;3)通过卷绕装置牵伸作用,纳米纤维集合体开始集束形成集束三角区;4)离开浴液表面通过第一个倒纱口形成湿纤维束;5)经过烘干装置形成干纤维束。浴液流动对纳米纤维束力学性能增强的作用区域主要为集束三角区,通过对纳米纤维的运动状态分析,发现浴液的运动主要对纳米纤维产生了挤压和梳理的作用,同时提高了纳米纤维束的取向度、降低了纳米纤维的直径,达到了提高力学性能的效果。利用Fluent软件对逆水浴水循环状态下的浴液运动状态进行模拟分析,重点研究在自由面上的运动速度分布和运动轨迹。分析得到浴液在接收槽中做着湍流运动,其运动速度分布云图与纳米纤维束牵伸过程相对应。将粘性液体代替纳米纤维集合体进行多相流流体运动模拟。通过改变进水口速度发现,浴液与粘性液体之间发生了相互作用。随着进水口速度的增加,集束三角区侧壁内部速度差的范围减少,说明浴液运动对集束三角区侧面压力减小。当进水口速度过大时,整体模拟环境会发生混乱。对集束三角区流体速度分布云图进行速度正交分解,定量表征浴液对粘性液体代表的纳米纤维集合体的作用效果,发现Z轴方向（垂直于浴液喷出方向）的速度偏移量大于X轴方向（平行于浴液喷出方向）,表明纳米纤维集束过程中,挤压对纤维直径减小起主要作用。将纳米纤维的制备过程与后整理过程相结合形成一步法功能性纳米纤维束的制备工艺。在浴液中添加硫酸铜制备出的防臭型PAN纳米纤维束带有少量蓝绿色,说明有部分铜离子吸附在纳米纤维表面。当硫酸铜的浓度适当时,纳米纤维束的断裂强度与原有纳米纤维束相差不大,但断裂伸长率下降明显。此功能性纳米纤维束具有防臭效果,消臭率最高能达到32%。在浴液中添加阳离子染料制备有色PAN纳米纤维束,其匀染性和耐皂洗牢度良好。