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静电纺纳米纤维纱线作为一种新兴的三维纳米纤维材料,不仅拥有纳米纤维的小尺寸、大比表面积、高孔隙率和易掺杂改性等性能优势,而且由于纱线优异的各向异性结构还使其具有独特的光学、电学和生物学性能,因此在组织工程、可穿戴传感器以及能源储存等领域具有巨大的应用潜力。重要的是,利用静电纺丝技术制备的有捻纳米纤维纱线在力学性能上满足纺织编织要求,可以作为普通的纺织纱线进行二次加工和处理,进而应用到传统纺织产品的加工制造中,增加传统纺织产品的附加值。本文针对目前静电纺纳米纤维成纱技术存在的纤维供应量低和纺纱过程不稳定等问题,提出一种基于阶梯流场和负压吸动控制的纳米纤维纺纱新方法。利用无针气流静电纺作为纳米纤维的供源,以满足纳米纤维成纱的需要;然后通过阶梯流场和负压吸动效应促使纳米纤维定向凝聚,实现纳米纤维的集聚成束;最后利用传统摩擦加捻方式将集聚的纳米纤维加捻成纱。此外,通过在成纱系统中预先引入芯纱,还可连续制备纳米纤维包芯纱。在此基础上,通过在纳米纤维纱线表面原位聚合导电聚合物,进一步构建柔性可编织穿戴的应力传感器,研究了其压力、拉伸以及弯曲传感性能。具体研究内容如下:（1）基于气流静电纺丝原理和传统摩擦加捻方式相结合,自主设计一套阶梯流场和负压吸动控制的纳米纤维成纱装置,并对设计装置的加工可行性和成纱可行性进行实验验证,研究了该成纱装置的可纺适用性以及成纱的形貌结构和力学性能。此外,通过在成纱系统中预先引入芯纱,进一步验证了纳米纤维包芯成纱的可行性,并测试分析了包芯纱的形貌结构和力学性能。结果表明,本文设计的纳米纤维成纱方法具有较好的可行性,且适合多种模型聚合物纺纱。制备的纳米纤维常规纱线和纳米纤维包芯纱均具有优异的纱线和纤维形貌,同时在力学性能上满足纺织编织要求,能够进一步被编织成织物。（2）分别利用Maxwell电场模拟软件和Fluent流场模拟软件对本文设计的成纱方法中的工作电场和流场进行数值计算模拟,分析成纱过程中电场和流场的工作原理,研究不同的电场和流场分布对纤维集聚成束的影响。此外,通过对静电纺纳米纤维成形和加捻的力学分析,建立纤维成形和加捻的力学模型,分析影响纳米纤维成形和加捻成纱的因素,揭示本方法中纳米纤维能够连续加捻成纱的机理。理论研究结果表明,阶梯流场和负压吸动的协同作用可以有效地控制纤维的运动轨迹,使其定向集聚在加捻三角区的较小区域,进一步通过两个摩擦辊的搓捻作用可以将集聚的纳米纤维连续加捻成纱。（3）选用PAN模型聚合物作为研究对象,采用单因素变量的实验方法,系统研究阶梯气流压力、工作电压、纺丝间距、溶液流量、摩擦辊负压抽气量以及摩擦辊转速等工艺参数的变化对纳米纤维成纱过程以及纳米纤维纱线形貌和结构性能的影响。结果表明,当纺丝电压为34 kV,阶梯气流压力分别为0.2、0.4、0.6和0.8 MPa,纺丝间距为40 cm,溶液流量为48 ml/h,摩擦辊负压抽气量为10 L/min,摩擦辊转速为600 r/min时,纳米纤维成纱过程稳定,且制备的纱线表面具有均匀的捻回分布,纤维取向度好。此时,纳米纤维纱线的产量达到最大4.207 g/h,纳米纤维直径为192.06 nm。同时,纱线的断裂强度和断裂伸长率达到最大值,分别为23.52 MPa和30.61%。（4）利用本文设计的纳米纤维包芯成纱方法,通过改变芯纱的预拉伸应变,制备了具有均匀周期性褶皱结构的GO-doped PAN纳米纤维包芯纱。进一步在纱中纳米纤维表面原位聚合PPy导电聚合物,构建了一种具有超高应变的纱线型应力传感器。测试了该传感器的拉伸、弯曲和压力传感性能,并研究了其多向应力监测的传感机理。结果显示,该纱线应力传感器显示了优异的拉伸传感性能,能够监测到从0.1%500%拉伸应变下的相对电阻变化,GF值最大为34.63。此外,该传感器还可以监测到稳定的弯曲传感性能,对不同的弯曲度均具有明显的相对电阻变化。通过将两个这种纱线应力传感器十字交错还可构建具有织物结构的压力敏感的传感单元。传感单元的相对电阻变化随着负载压力的增加而增加,而且在小负载作用下呈线性变化。重要的是,传感单元在不同拉伸应变下（0%400%）仍然具有灵敏和快速的压力传感性能以及循环稳定性（10000次循环）。（5）基于本文制备的PVDF纳米纤维纱线,通过在纱中纳米纤维表面原位聚合PEDOT导电聚合物得到PEDOT@PVDF纳米纤维纱。然后根据一上一下的交织规律（平纹结构）将PEDOT@PVDF纳米纤维纱线编织成具有双层结构的纳米纤维织物,进而构建一种柔性可穿戴的且可自发电的压敏型纳米纤维织物传感器,并测试分析了该传感器的自发电性能和压力传感性能。通过与PEDOT@PVDF常规织物传感器的比较,揭示其具有高压力灵敏度的传感机理。研究结果显示,PEDOT@PVDF纳米纤维织物传感器呈现较好的自发电性,输出的电压信号对于施加的负载压力显示了明显的转换行为。PEDOT@PVDF纳米纤维织物传感器因具有特殊的三水平分级结构而具有超高的灵敏度(18.376 KPa-1,100 Pa)、较宽的压力范围（0.00210 KPa）、较好的循环稳定性（7500次）以及快速响应时间（15 ms）。同时,PEDOT@PVDF纳米纤维织物传感器优异的传感性能也被证明能捕获微小应力的监测,同时还能较好应用于日常生活中的人体微小运动、肌肉群震动以及健康监测。