随着科学技术的进步,纳米科技发展迅速,并产生了许多衍生产品,纳米纤维便是其中一种。纳米纤维是指直径为纳米尺度且具有一定长径比的线状材料。纳米纤维以其高比表面积、高孔隙率及优异的物化性能在高效过滤、微型传感器、生物医药等领域有着广泛的应用。纳米纤维已成为我国未来战略发展的重要材料,具有广阔的市场前景。静电纺丝法是一种被广泛应用制备纳米纤维的技术。静电纺丝法以静电力作为纤维形成、细化的驱动力,可以制备高性能且具有特殊结构的纳米纤维。但静电纺丝法难以突破产量低的瓶颈,距离工业化应用还有一定距离。另外,静电纺丝法制备的纤维大多数以无纺布的形式收集,这样的收集方式限制了纳米纤维在组织支架、柔性传感器及可穿戴织物等领域的应用。为解决上述问题,本文首先进行了离心静电纺聚丙烯(PP)纳米纤维捻线的实验探究。离心静电纺丝法在最佳工艺参数条件下制备的纤维平均直径为790nm。对PP纳米纤维的机械性能进行了研究,研究结果表明在纺丝电压为45kV下制备的PP纤维具有较为良好的机械性能。结合旋风气流加捻纤维,得到了直径61μm,捻角30.4°的纤维捻线,验证了离心纺纳米纤维捻线的可行性。为了进一步获得高性能的纤维捻线,以聚苯硫醚(PPS)为纺丝原料进行了熔体微分多射流电纺实验,在纺丝电压35kV,纺丝距离6cm,纺丝温度310℃的条件下制备的纤维平均直径为1.28μm。对制备的PPS纤维的结晶度、热稳定性能以及过滤性能进行了研究,研究结果表明,在一定范围内随着纺丝电压的增加,纤维结晶峰高度增大,力学性能提高;最佳工艺条件下制备的PPS纤维在460℃时,质量保持率为98.53%,与商业滤袋相对比,具有一定的优势;克重为186g/m2的PPS纤维膜对0.3-1 0μm烟气的过滤效率为99.96%。设计并研发了一种熔体离心纤维捻线制备装置,并通过该装置成功制备了 PPS纤维捻线,实现了高性能纤维捻线的高效制备。针对离心盘转速对PPS纤维捻线形貌的影响进行了研究,研究结果表明,纺丝温度310℃,离心盘转速3000rpm为制备PPS纤维捻线的最佳工艺条件,在该条件下,成功制备了单根纤维直径约为4μm,捻线的直径约为60μm,捻角为26.6°的PPS纤维捻线,且捻线的表面光滑,无聚合物液滴,加捻程度较高。综上,提出了使用两步法对熔体微分离心静电纺制备的纳米纤维进行加捻,实现了 PP纳米纤维捻线的高效制备;进一步进行了 PPS熔体微分多射流电纺的实验研究,成功制备了性能优异的PPS纳米纤维;在熔体微分离心静电纺丝与PPS熔体微分多射流电纺的基础上,进一步开发了熔体离心捻线制备装置,进行了 PPS纳米纤维捻线制备研究,成功制备了高性能的PPS纳米纤维捻线。本文对纳米纤维捻线制备工艺进行了探究,此研究成果对拓展纳米纤维的应用领域有着重要的意义。