静电纺丝是制备超细纤维的核心技术之一，该技术可制备直径约50 ～ 1000 nm甚至更细的纳米纤维，同时实现纤维形貌、孔隙结构及表面功能的精确调控。随着多喷头静电纺丝、无针静电纺丝及滚筒式静电纺丝等规模化制备技术的发展，静电纺丝纳米纤维膜的生产效率逐步提高，在个人防护口罩、高效空气过滤器（HEPA）、HVAC、工业洁净室及医疗防护等领域展现出良好应用潜力。

高效低阻结构设计

静电纺丝空气过滤材料设计的核心目标是实现高过滤效率与低空气阻力的协同优化。东华大学丁彬团队以肥皂泡泡筏Steiner-tree网络结构为原型，利用非溶剂诱导相分离技术构建了单层超薄纳米纤维网络膜。该材料在保持PM0.3过滤效率超过99.5%的同时，实现了较低的压降，测试表明，该滤材压降仅为55 Pa，品质因子（QF）达到0.095 Pa-1，在一定程度上将过滤效率与风阻两个因素进行了解耦。

GAO等按照多尺度纤维协同设计的思路，提出了射流分支静电纺丝（Jet-branching Electrospinning）技术，构建包括超细纳米纤维（＜50 nm）和普通纳米纤维（200 ～ 300 nm）的多尺度网络结构。较粗纤维提供力学支撑，超细纤维形成丰富的纳米孔道并实现主要的颗粒物拦截功能，在增强整个滤材结构强度的同时，滤材整体阻力仍保持在合理范围内。多种技术结合，为新一代高性能过滤材料的发展提供了更多设计思路。

电荷工程与驻极稳定性

静电纺丝过程中，高压电场使纤维在形成过程中获得电荷，以制备兼具高过滤效率和优异驻极性能的纳米纤维膜。以PVDF及其共聚物为代表的含氟聚合物，因具有较高偶极矩和优异介电性能，目前是驻极纳米纤维材料研究的核心。天津工业大学研究团队采用聚苯乙烯（PS）和聚偏氟乙烯－六氟丙烯（PVDF-HFP），构建了双极性复合驻极体系，同时引入氟化二氧化硅（F-SiO2）以增强界面疏水性和电荷保持能力。结果表明，F-SiO2能够有效提高材料表面电势及湿热环境下的电荷稳定性，为复杂环境下空气过滤材料的设计提供了新的思路。

贾琳等提出了一种无机高介电材料掺杂的制备策略，旨在提高驻极性能。其将BaTiO3纳米颗粒引入聚丙烯腈（PAN）静电纺丝体系，在纤维内部构建深电荷陷阱，当BaTiO3添加量为0.75%时，复合纳米纤维膜过滤效率达到98.9%，压降仅42.7 Pa，QF达到0.1056 Pa-1，这一研究表明高介电常数纳米颗粒能够有效提升材料的电荷存储能力以及静电吸附性能。

可降解静电纺丝纳米纤维材料

随着绿色制造理念深入人心，以纤维素、壳聚糖、PLA、聚乙烯醇（PVA）及聚己内酯（PCL）等为代表的可降解静电纺丝纳米纤维材料已成为研究热点。汪鹏程等指出，天然高分子和生物基聚合物兼具环境友好性和良好的过滤性能，在绿色空气过滤材料领域前景广阔。

多尺度纤维膜的制备工艺与结构设计

近年来，研究的重点集中于多尺度结构设计和功能化改性两方面。现有的研究表明，由PLA微／亚微米纤维与细菌纤维素（BC）纳米纤维构建的双网络过滤膜，能够兼具高孔隙率和大比表面积，在高湿环境下对PM0.3仍能保持良好的过滤性能。其他方式如多尺度结构构筑、无机功能组分引入及多功能复合改性，都是提升可降解静电纺丝纳米纤维材料综合性能的有效途径。

更多内容，请关注纺织导报2026年第5期《非织造材料在空气过滤领域的应用及研究进展》一文。