为了对粒径为0.3μm的气溶胶颗粒的过滤效率有显著提高,同时使所期望的过滤效率的提高没有以额外的压力降为代价,本文采用纳微纤维“混纺”模型,开发了一种具有新型复合结构的高效低阻的空气滤料并对其性能进行了研究。以聚丙烯腈PAN溶液作为纺丝液,利用实验室自设的装置进行静电纺丝,并使静电纺纳米纤维沉积在由普通涤纶微米纤维梳理而成的纤网上,通过多层叠加这样的纤网,最后再经针刺加固技术可制得此种新型纳微纤维复合滤料。主要研究内容包括以下几部分:新型纳微纤维针刺复合滤料的设计与制备。通过研究原材料的设计和选用方法,对本课题选用的实验原料进行了分析。通过对滤料复合结构的理论研究,以及对非织造复合滤料复合结构设计的一般化原则和方法的分析,从而设计出一种新型纳微纤维叠层式复合结构。不同结构参数对过滤性能的影响。每层纤网静电纺纳米纤维含量、静电纺纳米纤维总量、每层纤网上静电纺丝的时间、总纺丝时间、面密度、叠网层数等对复合过滤材料的过滤性能的影响是十分重要的。本文综合权衡各个结构参数后发现,为了获得最优过滤性能,新型纳微纤维复合滤料的最佳制备参数为:面密度为500g/m2、总纺丝时间为200min、单层涤纶纤网上的纺丝时为10 min/层、单层纤网上纳米纤维含量为0.24g/层、纳米纤维总量为4.8g。此时,制得的新型纳微纤维复合滤料在风速为32L/min时,对300nmNaCl气溶胶的过滤效率最高可达96.6%,而此时的压力降仅为223Pa,具有优良的综合过滤性能。新型纳微纤维针刺复合滤料的主要性能研究。对复合滤料的微观形态结构、纤维直径、透气性、孔径大小、物理机械强度、热稳定性等性能进行了测试和分析,结果表明:PAN纳米纤维直径平均值为198.672nm,涤纶PET微米纤维直径平均值为10.988μm,平均孔径值大约为15μm,透气性为292.9mm/s。通过对断裂强力、断裂伸长和热稳定性的测试得知:过滤性能最佳的4#样品的断裂强力为370N、断裂伸长率为35%、可耐300℃高温。