空气中存在着一些对人体有害的物质和细菌,包括了矿物质、酸、燃料、汽车废气等,以及一些病原体如螨虫、流感病毒、细菌、花粉等,这些颗粒物具有很强的穿透力,会对人体产生巨大的危害,如急、慢性支气管炎及肺炎、哮喘等。静电纺纳米纤维膜孔结构可控,能够在保证高效过滤雾霾颗粒物的同时,其空气阻力也低,因此静电纺纳米纤维空气过滤材料可以作为个体防护材料,能够有效地防范雾霾污染对人体的危害。但是,空气中的有害细菌无处不在,它们具有繁殖速度快、生存能力强、涉及范围广等特点,跟随空气进入人体后,会导致许多疾病的产生如脑膜炎、流行感冒、腮腺炎等。目前市面上具有抗菌功能的空气过滤个体防护材料并不多见,因此亟需制备一种具有抗菌功能的高效低阻空气过滤材料,然而表征材料性能的测试过程复杂繁琐,为了快速简便的得到性能优异的纤维材料,对材料的结构进行建模以及可视化的模拟研究是非常有必要的。本课题借助静电纺丝技术制备了过滤性能优良的聚酰胺纳米纤维原膜,然后进行氯化处理,制备出抗菌型聚酰胺纳米纤维膜。研究表明:氯化反应发生在纤维表面的酰胺基上,孔径小、分布率高可提高纤维膜的氯化速率,氯接枝率越高,纤维膜的有效氯含量越高,其抗菌性能越好。其次调整PA-6浓度发现,16wt%的PA-6抗菌纤维膜的力学性能良好、过滤性能最佳。进一步探究了氯化处理对其有效氯含量的影响,研究表明:当氯化处理液pH=7时,抗菌纳米纤维膜的有效氯含量最高,同时由于其卤胺基的结构,其循环使用性能稳定。除此之外,对其抗菌性能进行表征,通过抗菌实验结果发现,抗菌纤维膜与细菌接触时间影响其抗菌性能,同时细菌COD值越大,杀菌速率越慢,但是最后杀菌率依然可以达到99.9999%。另外为了进一步研究影响纤维膜材料性能的因素,我们对纤维膜材料的结构进行了模型的构建,并考虑到纤维直径、堆积密度、孔径、比表面积、孔隙率等因素分别构建了不同的纤维集合体模型。然后可视化模拟了聚酰胺纤维膜的颗粒捕集过程,研究影响其过滤效率的因素。最后基于斯托克斯流体运动方程理论模拟研究过滤材料的气流输运路径,同时对比传统过滤材料与静电纺纳米纤维材料结构的区别,静电纺纳米纤维材料具有特定的空气滑移效应,因此我们基于原有的流体运动方程,在可视化模拟研究中对特定的流体运动学公式做了一些修正。针对纳米纤维具有滑移效应的特性模拟了纤维膜材料的气流输运路径,模拟研究了影响其阻力压降的因素。研究表明16wt%PA-6纤维集合体模型的综合性能最佳,模拟研究的结果有较高的准确率,与我们实验得到的结果基本相符。