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纤维素、甲壳素、壳聚糖等天然高分子材料,具有生物相容性和可降解性,其制备和应用在纳米材料前沿领域中引起了学术界和工业的广泛关注。本文研究的目的是通过静电纺丝工艺制备液晶纤维以及对其结构和性能进行有效的表征,主要工作是将纤维素纳米晶(CNC)、甲壳素纳米晶(CNW)、壳聚糖纳米纤丝(CSF)分散到聚乙烯醇(PVA)基体中制备出高含量的环境友好型液晶纤维。通过对操作电压、转速、浓度、流动速率、收集距离等纺丝条件的分析,制备出非取向PVA/CNC复合纤维。利用偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、拉力测试等表征和对纤维直径分布统计分析,结果表明,纤维的形貌光滑且尺寸均一;复合纤维在50%和CNC作壳时,液晶纤维表现出明显的双折射现象且结晶度较高;PVA/CNC(10%)非取向纤维的断裂强度是PVA纤维的1.10倍,断裂伸长率减少了3.80倍。通过改进收集装置并对水平移动速度、电压、流动速率、温度、针头距收集装置距离、纤维收集距离等纺丝条件的分析,制备出高度取向排列的液晶纤维。利用POM、SEM、XRD、偏振红外光谱仪、拉力测试等表征和对纤维直径分布统计分析,结果表明,高度取向纤维的直径分布均一且连续;CNC沿着取向纤维轴向进行排列,在50%取向度最高;PVA/CNC取向纤维(10%)的断裂强度是非取向复合纤维(10%)的1.24倍,断裂伸长率增加了4.36倍,CNC@PVA比PVA@CNC纤维的伸长率增加了65.72%。通过对电压、流速、纺丝距离、转速、温度等条件进行分析,制备得到PVA/CNW复合液晶纤维。利用POM、SEM、XRD、拉力测试、紫外分光光度计(UV)等表征测试和对纤维直径分布统计分析,结果表明,纤维的形貌光滑且分布均一;在PVA/CNW(10%)复合纤维和CNW为壳时表现更好的双折射行为且结晶度最高;PVA/CNW(1%)的力学性能最佳;乙醇水溶液改善PVA/CNW纤维毡的透明度(80%)。CSF是通过机械处理得到的,将其分散到PVA中,通过对溶液浓度、电压、流速、纺丝距离、转速、温度等条件进行分析,制备出连续的纤维,利用POM、SEM、XRD、拉力测试等表征测试和对纤维直径分布统计分析,结果表明,纤维形貌完整;在光学测试中未表现双折射行为,PVA/CSF(1%)的复合材料的断裂强度为75.57 MPa,接近于纯PVA纤维毡的10倍。