本项目隶属于特种纺织纤维加工技术领域。纳米纤维因具有超高比表面积及多级结构，在生物医药、生命科学、过滤和能源领域等方面有着重要的应用前景。静电法是制备纳米纤维最重要的手段，然而纳米纤维的成型过程复杂，纳米纤维的细度和外观形貌特征受射流的运动轨迹、聚合物微流体性质、电场分布和纺丝温湿度等因素的影响。因此，纳米纤维成型机理的研究对纳米纤维的批量化生产、特殊结构纳米纤维的可控制备以及纳米纤维产品的应用至关重要。本项目在静电纺纳米纤维成型机理研究的基础上，设计开发系列化的加工成型设备，用于宏量纳米纤维和特种结构（螺旋、皮芯等）纳米纤维及其制品的制备和生产。 本项目的主要创新点包括：1）纳米纤维微射流成型机理研究，通过数值模拟的方法，建立射流在电场中的力学模型，推演纤维成型的控制方程，模拟出射流的运动轨迹并以此来优化电场设计，结合射流动力学分析，建立纳米纤维微流体成型机理的力学模型。2）纳米纤维可控制备的工程化应用，在纳米纤维成型机理探索的基础上，定量描述影响纳米纤维细度、均匀度、表面形态和多级结构的关键因素，并通过影响因素的设定实现对纳米纤维细度、表面形态和多级结构等指标的可控制备。3）产业化静电纺丝设备的研制及产品应用开发，综合机理探索和工程化分析，在数值模拟的基础上集成设计形成多台静电纺丝机，采用多针头与平面喷嘴产生电场均匀用于纳米纤维制备，实现旋转式动态纳米纱线的连续化生产，可用于皮芯和螺旋的纳米纤维的特种加工，也可实现功能性纳米纤维的宏量制备和批量化生产。 本项目涉及国家自然基金面上项目3项，教育部科学技术研究项目1项，已授权国家发明专利13项，实用新型专利9项，发表高水平论文33篇，其中SCI论文28篇。在上述研究成果的基础上，上海工程技术大学联合莱州市电子仪器有限公司，研发具有自主知识产权的旋转式动态静电纺纱机（RES-001）和宏量制备静电纺丝机（MP-001），总体技术达到国际先进水平，部分技术填补了国内空白、打破国外技术垄断，基于纳米纤维成型技术生产的纳米纱线、纳米纤维无纺布可广泛应用于油水分离膜、吸油毡，空气过滤口罩，高温过滤网等产品。课题组经多年的理论和工程应用研究，在深入探索纳米纤维成型机理的基础上，研制特种纺丝喷嘴及其装备，并成功实现纳米级纤维的批量化生产，本项目研制的静电纺丝设备已成功产业化，莱州电子仪器有限公司作为设备合作开发单位，经合作推广，系列设备已应用到全国多家企业、科研院所和大专院校。通过本项目研发的静电纺丝技术生产的纳米纤维相关制品（纳米纤维纱线，纳米纤维无纺布）在产业用纺织品领域形成市场销售，其中与上海丰格无纺布有限公司和上海特安纶股份公司合作研发的过滤滤芯、防护口罩、吸油布、导电纤维膜、工业网毯等产品，新增产值超过17000万。