一、选题背景和意义：
纳米纤维是具有高比表面积和独特功能的下一代纤维材料。它们在环境保护、生物医学、能源存储、电子、化学工程、国防和功能纺织品等各种领域具有广阔的应用潜力。纳米纤维产品的全球市场价值估计从2010年的1.015亿美元增长到2020年的约22亿美元。 纳米纤维的广泛应用将给材料和产品结构带来重大变化。
电纺丝已被广泛用于生产各种用途的纳米纤维。它涉及一种过程，在该过程中，聚合物流体在强电场下被抽成固体碎片。电纺丝在控制纤维直径和生产具有各种横截面构造的多组分纤维方面显示出优势。在大多数情况下，电纺纳米纤维以随机取向的纤维毡的形式获得。低的机械强度在一定程度上限制了它们的应用。
近年来，有人已经提出了将纳米纤维直接电纺成具有互锁结构的连续纤维束的纱线，以改善纤维的机械性能并开发出完善的三维纤维材料（例如，通过针织或编织）。在制备纳米纤维纱线方面，迄今为止开发的技术包括将纳米纤维沉积在水表面，然后通过水涡流拉伸。由两个带相反电荷的喷嘴制成的纳米纤维的静电结合并通过旋转轴拉伸，并使用一个由两个垂直旋转金属圆盘组成的特殊收集器从静止的集电板捻制新鲜的电纺纳米纤维。
大多数纱线电纺技术具有相对较低的纱线生产率。尽管纳米纤维束比纳米纤维具有更高的拉伸强度，但有时拉伸强度仍低于所期望的预期强度。
此次毕业设计正是针对这一现状，对纳米纤维进行多次拉伸来改善纱线内的纤维排列和分子取向，并提高纱线的抗拉强度。通过设计机械结构进行纳米纤维的集束与二次拉伸，能够进一步提高聚合物材料中分子链的取向性，从而连续制造出高机械性能的聚合物纤维材料。
二、课题关键问题及难点：
静电纺丝法一直被认为是最直接有效并且简单通用的大规模纳米纤维加工方法，但是到目前为止，大多数静电纺制备的纳米纤维机械性能仍较低，阻碍了其应用范围。
本次毕业设计的主要目的是通过多次拉伸获取更高机械性能的纳米纤维束，并且可以连续制备。制备的过程首先需要将纳米纤维变成旋转的纤维锥，然后将纳米纤维从锥顶拉成连续的纳米纤维束，再将收集到的纳米纤维束在不同的实验条件下通过一对拉伸辊后，利用拉伸辊的转速差来将收集到的纳米纤维束进行拉伸，最后利用卷绕系统将多次拉伸过的纳米纤维束收集起来。
测试收集到的经过多次拉伸的纳米纤维的物理性质，观察在不同条件下进行多次拉伸对纳米纤维束的影响。
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