熔体静电纺丝技术因其原料来源广泛、纤维制备效率高、不使用溶剂等特点,是二十一世纪最有应用前景的超细纤维绿色制造工艺。目前熔体静电纺丝技术由于纺丝工艺和装置的局限未能实现产业化,限制了熔体静电纺丝纤维膜在相关领域的应用研究。因此,本文以熔体微分静电纺丝法为基础,进一步提高纺丝效率和均匀性、促进纤维细化,并通过纤维膜空气过滤过程的研究和相关装置的开发,加快熔体静电纺纤维膜在空气过滤领域的应用步伐,具体内容如下：(1)通过增加纺丝喷头的数量提高纤维产量,搭建了四喷头的熔体微分静电纺丝装置。从喷头流量的角度,设计了单块分流板一分四十字均分流道,各个喷头之间进给量差别不超过14%,对纤维平均直径的影响小于8%；从电场分布的角度,改进了喷嘴和分流板的连接方式,运用Ansys Workbench软件对装置改进前后纺丝区域的三维电场进行了探讨,当喷嘴和分流板采用一体式连接,有效改善电场分布的均匀性。(2)通过研究纺丝工艺促进纤维细化,本文采用密封的压力容器使超临界二氧化碳(SCCO2)渗透到聚丙烯(PP)中,形成气固均相体系,基于熔体微分静电纺丝装置,制备PP和SCCO2均相体系纤维。分别探究了保压时间、保压压强以及水浴温度对聚合物粘度和熔体微分静电纺纤维的影响,研究发现超临界气体有利于降低纤维直径,提高了纤维膜的过滤效率。(3)研究多层纤维膜复合及其不同组合方式对膜过滤性能的影响。以熔体微分静电纺丝装置制备的纤维膜为原型,建立随机排列的二维纤维模型,运用Fluent软件对纤维膜的过滤过程进行流场模拟,与实验结果相对比,得出在多层纤维膜中细层纤维放置在进风侧,粗层纤维放置在背风侧有利于改善膜的过滤性能。(4)基于熔体微分静电纺纤维优异的过滤性能,自主研制了车用空气过滤装置和空气过滤电脑机箱。并对装置的空气过滤性能进行了测试,当车用空气过滤装置运行30min后,PM2.5浓度降低了44.3%。