离心纺丝技术：生产设备创新与CFD仿真模拟的进展研究

郭永康; 赵帆; 饶秉钧; 王富军

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0097

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (1) : 168 -179. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0097

离心纺丝技术：生产设备创新与CFD仿真模拟的进展研究

郭永康, 赵帆, 饶秉钧, 王富军

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摘要

离心纺丝技术作为一种兼具低成本与高效率优势的纤维制备方法，在生物医疗和高分子材料等领域具有重要应用价值。本文综述了自1924年Hooper研制首台离心纺丝装置以来，离心纺丝生产设备及技术与计算流体力学(CFD)仿真两方面的研究进展。在设备层面，纺丝系统从单一纺丝盘逐步发展为多室组合与气流辅助等复杂结构，显著提升了纤维的细度与均匀性；收集系统也实现了从固定式向连续输送式的演进，有效促进了纤维的高效可控沉积。在仿真层面，CFD技术通过气流场模拟与聚合物射流动力学分析，揭示了溶液浓度、转速等关键参数对纺丝过程的影响机制，为工艺优化提供了理论依据。然而，目前该技术仍面临设备定制化程度高、纳米纤维均匀性不足等问题。未来研究应着力于设备集成化以提升对射流动力的微观调控，并发展气流与聚合物直接耦合的多物理场CFD模型，以推动离心纺丝技术向工业化、高性能化方向持续发展。