呈单方向性分布的微纳米纤维结构在纺织、能源、环境以及生物医学工程领域都有极为重要的应用。但是,静电纺丝作为现有的能够规模化制备微纳米纤维的技术,需要通过外部装置的配合才能实现方向性纤维的制备,同时在制备产量上存在极大的瓶颈。而离心电纺技术通过高速旋转的喷丝头,结合离心力与电场力的共同作用,制备纤维在保持高方向性的同时,产量得到大幅提升。论文旨在通过重新设计的离心电纺系统,经由工艺参数对比及优化,获得匹配的离心电纺制备工艺技术。同时,通过系统以及对应工艺,获得纤维组成成分以及纤维结构的调控能力,在此基础上,实现对纤维膜载药释药能力以及亲疏水、机械特性的调节,改善离心电纺过程中纤维特性难调控的特点,以满足个性化制备需求。首先,论文设计了可持续工作的离心电纺系统(CES),通过在喷丝头上设计四喷丝口以及加液口,能够实现聚乙烯比咯烷酮(PVP)纤维的高速制备。探索在离心电纺中溶液浓度以及工作参数对于制备纤维的影响,并初步实现了多角度有序堆叠的纤维结构。证明不同纤维结构会对PVP材料包覆的盐酸四环素(TE-HC1)释放速度产生影响。其次,论文设计了双相离心电纺系统(CMCCE),实现在喷丝头底座上承载多个可分离式的溶液腔室,成功制备了聚苯乙烯(PS)与聚乙烯比咯烷酮(PVP)复合的方向性纤维膜。两种材料的条件匹配模型被同步建立。工作参数(工作电压、旋转速度、喷丝口直径)对纤维直径的影响也被进一步明确。通过在PVP溶液、PS溶液中分别添加罗丹明B、吖啶黄染剂,能够在荧光显微镜下观察到红绿色的复合方向性纤维膜结构。通过傅里叶红外光谱,证明复合纤维在制备过程中为简单的物理混合,同时TE-HC1能够被成功包覆在纤维内。通过改进型喷丝头成功实现了复合纤维组成成分比例的调控,进而对复合纤维膜的亲疏水特性以及药物释放特性做出调控。热塑性聚氨酯(TPU)、聚己内酯(PCL)材料对于装置的适用性也被证明,通过与PVP材料的搭配,能够制备不同组成成分的复合纤维膜结构。同时,设计双旋转离心电纺系统(DRCES),通过收集装置的主动旋转实现一维至多维热塑性聚氨酯(TPU)和聚乙烯比咯烷酮(PVP)复合纤维结构的制备。离心电纺过程中纤维成型的四个阶段得到明确,同时对新引入的风速、收集装置转速与纤维形态之间的关系进行探索,发现风速的使用能够降低制备纤维的直径。通过多角度静态水接触角测试以及体外成纤维细胞的培养,证明了多维纤维结构在各个分布角度上呈现相似特性。体外药物释放证明通过对复合材料组成成分类别以及结构的调整,能够实现药物释放速率的调控。此外,还设计三相离心电纺装置,实现聚甲基乙烯酸甲酯(PMMA)、热塑性聚氨酯(TPU)和聚乙烯比咯烷酮(PVP)的同步离心电纺,进一步扩展了复合方向性材料包含的材料类别。通过对复合纤维组成材料类别的调控,能够对纤维膜特性进行范围更广的调控,极大地扩展了复合纤维膜的应用价值。本论文主要通过离心电纺装置的重新设计实现纤维膜特性的调控,探究不同工作条件对离心电纺过程的影响,为更为复杂的离心电纺系统打下基础。