CN108786492A

CN108786492A - 一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法

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Publication number: CN108786492A
Application number: CN201810981458.8A
Authority: CN
Inventors: 郑煜铭; 陈江萍; 钟鹭斌; 吴仁香
Original assignee: Institute of Urban Environment of CAS
Current assignee: Institute of Urban Environment of CAS
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2018-11-13

Abstract

本发明涉及一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法，其特征在于，包括非织造基材和在其上沉积的静电纺纤维过滤层，所述静电纺纤维过滤层的特点在于由多种不同结构的纤维层有机堆叠形成，其特征在于纤维结构包含微米级纤维结构、串珠纳米纤维结构、超细纳米纤维结构的一种或多种，其特征在于所述三维网状结构孔径和孔隙结构可调控，形成不同过滤效率和风阻的空气过滤膜，从而制备品质因子可调控的空气过滤膜；本发明制作工艺简便、费用低，制得的过滤材料过滤效率高、风阻低，品质因子可调控，使用场合灵活。

Description

一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法

技术领域

本发明属于空气过滤材料制备技术领域，具体涉及一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法。

背景技术

目前针对空气中细颗粒物的去除，多是依靠传统纤维过滤膜。传统纤维膜可分为两大类：一类为玻璃纤维膜，另一类为非织造类纤维膜。其中，玻璃纤维直径细，纤维堆积密度高，纤维膜过滤效率高，广泛用于过滤精度要求非常高的洁净室、医院无尘室等使用场合。但又由于玻璃纤维表面光滑，纤维之间抱合力小，纤维膜耐磨性和耐扭折性差等特点，容易在使用过程中发生纤维的断裂及脱落，产生“二次污染”，对人体有一定的致癌风险。另一方面，非织造类纤维膜，由于生产工艺的局限，所制纤维直径通常在微米级甚至毫米级，纤维直径大，纤维膜孔隙大，过滤过程中会形成“深床过滤”现象，有纤维寿命短，使用阻力大等缺陷。在这之后，纤维驻极技术不断发展，使非织造类纤维膜上带有良好的静电效果，可以实现高效低阻的过滤效果。但由于驻极电荷在高湿高温高污染条件下容易发生静电失效，因此非织造类纤维膜也存在一定的使用局限。

已有多项研究表明，过滤材料的捕集效率随着纤维直径的减小而增大。当纤维直径从微米数量级降至纳米数量级时，由于直径的细化，使得滤材的比表面积和总纤维长度不断提高，过滤效率随之增大。另一方面，当纤维直径下降到50-60 nm左右，接近大气分子的平均分子自由程时，纤维表面会产生“滑流现象”。“滑流现象”发生时，纤维表面气体分子随着气流运动，与纤维表面产生相互作用力，气体分子通过纤维表面的空气流速不为零。这使得更多的气流可以携带颗粒污染物从更接近纤维表面的区域通过，增加颗粒物被纤维捕获的概率，提高过滤效率。因此，在过滤材料中使用纤维直径为50-60 nm的纤维膜层是过滤材料发展的一个未来发展方向。本发明中在空气过滤膜中引入纤维直径范围在5-100 nm的超细纳米纤维膜层，可以大大提高空气过滤膜对空气中超细颗粒的过滤效果。

然而，单纯使用纳米纤维材料，容易造成纤维膜堆积过分致密，孔隙率低等问题。这使得过滤膜在使用过程中风阻过大，使用成本增高。因此，我们提出在纳米纤维膜中加入串珠结构。有研究表明，串珠结构的引入，能大大提高纤维的孔隙率及透气性，使得纳米纤维过滤膜在过滤效率增高的同时不会因此增大风阻，以获得较为理想的过滤材料品质因子。公开的制备静电纺纳米纤维过滤材料中亦有提到类似的纤维串珠结构的引入，如“一种具有梯度结构的微珠/纳米纤维复合空气过滤材料及其制备方法（CN105999852B）”提出的是在纳米纤维层中加入微珠层，该法微珠与纤维独立存在，具有微珠与纤维结合不牢固，微珠容易在高风速使用下脱离的缺点，而本发明则是利用静电纺丝技术直接在纳米纤维上制备连续间隔分布的串珠结构，一步成型，工艺简便，微珠分布均匀、牢固。“一种口罩用高效低阻纳米纤维空气过滤材料及其制备方法（CN104645715B）”，上述方法中制备串珠结构必须额外对常规静电纺丝机进行改装，利用蒸汽场补偿和控制技术，而本发明采用的方法可在常规设备上，处于常温常压条件下制备完成，工艺简单。“纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜及其制备方法（CN106984201A）”提到了串珠纤维的引入，但该法过滤膜结构与本文不同，并且制备所得的过滤膜过滤效率低，风阻高，本发明制备的空气过滤膜相比之下能够大大提高过滤膜在日常领域应用时的过滤效果。

此外，本发明中还引入一层具有高机械性能的微米级纤维结构层，该层纤维膜除了具有过滤效果，同时还能提高整体复合膜的机械性能，加入该层结构后，所述空气过滤膜可以通过裁剪、打褶或是多层叠加的方式制成成型的空气净化滤网，用于各种过滤场合，而无需进一步与非织造基材或是保护膜材通过热压、热轧、超声打点等方式复合后使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有空气过滤材料性能的不足，提供一种可提高过滤材料过滤效率，降低材料风阻，延长材料使用寿命的品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法。

评价空气过滤材料性能，通常可用品质因子来进行综合评价。品质因数定义为：

式中，η代表过滤效率；Δ表代表压力降，单位 Pa；Q代表品质因子，单位Pa^-1。当空气过滤材料同时拥有高的过滤效率和低的阻力压降时，才拥有高的品质因子，即表示在使用过程中将拥有良好的过滤性能。

本发明技术方案是：在非织造布基材表面通过静电纺丝技术有机堆叠不同纤维直径、不同纤维形貌的纤维过滤层，该复合纤维过滤层中包含微米级纤维结构、串珠纳米纤维结构、超细纳米纤维结构的一种或多种，形成具有三维网状结构的复合静电纺纤维过滤层，通过以上三种纤维结构任意组合和搭配，使得三维网状结构孔径和孔隙结构连续调控，形成不同过滤效率和风阻的空气过滤膜，制备品质因子可调控的空气过滤膜。

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其在5 cm/s的风速下，对300nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9 %以上，压阻小于35 Pa；进一步优选，所述空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对10-50 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达95 %以上，对50-100 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99 %以上，对100-1000 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9 %以上。

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其品质因子可调控范围为0.010-0.600 Pa^-1。

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于对其使用异丙醇浸泡、消除静电处理后，空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率仍可达70 %以上，压阻小于35 Pa。

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其含有静电纺微米级纤维结构，所述微米级纤维呈均匀圆柱形态，表面光滑，纤维直径范围为1-5 μm，进一步优选，所述微米级纤维拉伸强度1-50 MPa，可以提高复合空气过滤膜的机械性能；

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其含有静电纺串珠纳米纤维结构，进一步优选，所述串珠纳米纤维为单纤维上具有连续间隔分布串珠结构的纤维，单纤维直径范围100-1000 nm，在其上连续间隔分布的串珠结构直径大小为1-10 μm，该纤维层结构特征在于串珠结构的存在显著增大纤维层的蓬松度；

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其含有静电纺超细纳米结构，所述超细纳米纤维层直径范围为5-100 nm，进一步优选，所述超细纳米纤维层直径范围为50-60 nm，纤维直径接近大气分子的平均分子自由程，可以显著提高纤维材料的过滤效率，又不显著增大过滤材料风阻。

所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述空气过滤膜制备方法为直接在非织造布基材上沉积不同结构的静电纺丝过滤层，静电纺丝过滤层与非织造基材无需胶黏处理；所述空气过滤膜直接用于过滤场合，无需进一步与非织造基材或是保护膜材通过热压、热轧、超声打点等方式复合后使用；所述空气过滤膜可以通过裁剪成任意尺寸、形状、亦可以直接打褶或是多层叠加等方式制成成型的空气净化滤网，置于空气净化器或是新风***、空调***、暖通***的进风口，实现大气颗粒物的过滤净化。

所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其制备方法特征在于选用适合的聚合物，采用静电纺丝技术，通过调节静电纺丝过程参数，制备出多层复合微纳米纤维空气过滤膜，具体步骤如下：

（1）纺丝液的配制：将2.04-66.67 g聚合物溶解于100 g合适的溶剂中，在常温或一定温度水浴中搅拌至聚合物完全溶解，配制成质量分数为2-40 %的聚合物溶液。

（2）单层静电纺丝纤维膜制备过程：将步骤（1）中的纺丝溶液加入注射器中，进行静电纺丝。首先，在接收滚筒上附一层无纺布基底层；然后，在注射器针头上施加一定电压，接收滚筒接地或施加一定反向电压，通过调节正负电压压差、喷丝电极到接收电极间距和温湿度等，制备不同形貌不同纤维直径的纤维过滤膜。

（3）多层复合微纳米纤维空气过滤膜制备过程：选用不同的聚合物材料，配置不同聚合物纺丝液浓度，按照步骤（2）的静电纺丝操作技术，在无纺布基材层上不断地顺序沉积各种形貌各种纤维直径的纤维过滤膜，可以获得不同结构的复合微纳米纤维空气过滤膜。

作为本发明的优选技术方案：静电纺丝参数：纺丝电压5-40 kV，接收距离5-40cm，纺丝液进料速度0.1-10 mL/h，纺丝温度15-40 ℃，相对湿度5-90 %。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）相较于传统纤维膜的生产工艺，本发明采用的静电纺丝技术，所需装置设备简易、生产工艺简单、技术灵活，通过选择静电纺丝过程中所使用的不同的高分子纺丝液、调整纺丝液的浓度以及静电纺丝电压、距离等参数，可以制得多种直径、多种形貌的复合微纳米纤维空气过滤膜。

（2）本发明提出了在静电纺丝纤维过滤膜中同时引入串珠结构、超细纳米纤维结构，串珠结构的引入可以提高产品结构蓬松度，超细纳米纤维的引入可以提高产品过滤精度，提高大气中超细颗粒物的过滤效果，本发明对空气中超细颗粒物的过滤效果显著，在5cm/s的风速下，对10-50 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达95 %以上，对50-100 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99 %以上，对100-1000 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9 %以上，风阻小于35 Pa。

（3）本发明提出了通过控制纤维膜内微米级纤维、串珠纳米结构纤维和超细纳米纤维的含量和叠放次序，可以获得结构蓬松、机械性能好、过滤效率高、过滤风阻低的品质因子可调控的空气过滤膜。

（4）本发明提出了制作由三种不同结构，即微米级纤维、串珠纳米结构纤维和超细纳米结构纤维有机堆叠形成的具有三维网状结构的空气过滤膜，依靠纤维内部复杂的孔道对空气中颗粒物进行拦截，以物理拦截为主，对其使用异丙醇进行抗静电处理后，空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率仍可达70 %以上，压阻小于35 Pa。

（5）本发明提供的制备方法可以在常规静电纺丝机上同时制备超细纳米纤维、串珠纳米纤维和高机械性能的微米级纤维，工艺简单，生产效率较高，无需对静电纺丝机进行改装，适用范围广泛。

（6）本发明制备的空气过滤膜制备方法简单，制备方法为直接在非织造布基材上沉积不同结构的静电纺丝过滤层，静电纺丝过滤层与非织造基材无需胶黏处理；所述空气过滤膜直接用于过滤场合，无需进一步与非织造基材或是保护膜材通过热压、热轧、超声打点等方式复合后使用；所述空气过滤膜可以通过裁剪成任意尺寸、形状、亦可以直接打褶或是多层叠加等方式制成成型的空气净化滤网，置于空气净化器或是新风***、空调***、暖通***的进风口，实现大气颗粒物的过滤净化。

附图说明

图1为非织造纤维基材扫描电镜图片，图2 为微米级纤维层扫描电镜图片，图3为串珠纳米纤维层扫描电镜图片，图4为超细纳米纤维层扫描电镜图片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：

一种品质因子可调控的空气过滤膜制备方法，具体步骤如下：

第一步，电子天平称取一定量的干燥聚砜颗粒溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为15 %的聚砜均相溶液；

第二步，电子天平称取一定量的干燥聚苯乙烯颗粒溶于体积比为1:1的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为13 %的聚苯乙烯均相溶液；

第三步，电子天平称取一定量的干燥尼龙6颗粒溶于甲酸溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为10 %的尼龙6均相溶液；

第四步，在静电纺丝负极金属滚筒上覆盖一张非织造纤维基材作为接收极；制备第一层微米级粗纤维时，在注射器中加入10 ml聚砜溶液，纺丝工艺参数流速为2 ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚砜静电纺丝在无纺布上0.5小时；接下来，在该层静电纺丝膜基础上，叠加第二层串珠纳米纤维层，在第二个注射器中加入10ml聚苯乙烯溶液，纺丝工艺参数流速为1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为10 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚苯乙烯静电纺丝在无纺布上0.5小时；最后，在以上步骤基础上，叠加第三层超细纳米纤维层，在第三个注射器中加入5 ml尼龙6溶液，纺丝工艺参数流速为0.1ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.19 mm，将尼龙6静电纺丝在无纺布上10分钟，据此得到多层复合微纳米纤维空气过滤膜，在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率为99.9 %，压阻35 Pa，品质因子0.1979 Pa^-1。

实施例2：

第一步，电子天平称取一定量的干燥聚氨酯颗粒溶于溶于体积比为3:1的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为15 %的聚氨酯均相溶液；

第三步，电子天平称取一定量的干燥尼龙66颗粒溶于甲酸溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为10 %的尼龙66均相溶液；

第四步，在静电纺丝负极金属滚筒上覆盖一张非织造纤维基材作为接收极；先制备第一层超细纳米纤维，在注射器中加入5 ml尼龙66溶液，纺丝工艺参数流速为0.1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.19 mm，将尼龙66静电纺丝在无纺布上10分钟；接下来，在该层静电纺丝膜基础上，叠加第二层串珠纳米纤维层，在第二个注射器中加入10ml聚苯乙烯溶液，纺丝工艺参数流速为1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为10 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚苯乙烯静电纺丝在无纺布上0.5小时；最后，在以上步骤基础上，叠加第三层微米级粗纤维层，在注射器中加入10 ml聚氨酯溶液，纺丝工艺参数流速为2ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚氨酯静电纺丝在无纺布上0.5小时，据此得到多层复合微纳米纤维空气过滤膜，在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率为99.5 %，压阻23 Pa，品质因子0.2304 Pa^-1。

实施例3：

第一步，电子天平称取一定量的干燥聚偏氟乙烯颗粒溶于溶于体积比为3:1的N,N-二甲基甲酰胺和丙酮混合溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为10 %的聚偏氟乙烯均相溶液；

第二步，电子天平称取一定量的干燥聚丙烯腈颗粒溶于N,N-二甲基甲酰胺中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为15 %的聚丙烯腈均相溶液；

第四步，在静电纺丝负极金属滚筒上覆盖一张非织造纤维基材作为接收极；在非织造纤维基材上先纺一层聚偏氟乙烯纤维层，在注射器中加入10 ml聚偏氟乙烯溶液，纺丝工艺参数流速为1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚偏氟乙烯静电纺丝在无纺布上10分钟；再在其上纺一层串珠纳米纤维，在注射器中加入10 ml聚丙烯腈溶液，纺丝工艺参数流速为1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为10 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚丙烯腈静电纺丝在无纺布上10分钟；再在其上纺一层超细纤维层，在注射器中加入5ml尼龙66溶液，纺丝工艺参数流速为0.1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.19 mm，将尼龙66静电纺丝在无纺布上5分钟；按照此顺序再重复一次，之后继续在纤维层上一次叠在10分钟聚偏氟乙烯纤维层和10分钟聚丙烯腈纤维层；据此得到多层复合微纳米纤维空气过滤膜，在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率为95%，压阻29 Pa，品质因子0.1052Pa^-1。

实施例4：

第一步，电子天平称取一定量的干燥聚苯乙烯颗粒溶于体积比为1:1的N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃混合溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为10 %的聚苯乙烯均相溶液；

第二步，电子天平称取一定量的干燥尼龙6颗粒溶于甲酸溶剂中，并将其置于磁力搅拌器上搅拌6小时，得到质量分数为10 %的尼龙6均相溶液；

第三步，在静电纺丝负极金属滚筒上覆盖一张非织造纤维基材作为接收极；在注射器中加入10 ml聚苯乙烯溶液，纺丝工艺参数流速为1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为10 kV，纺丝针头内径为0.67 mm，将聚苯乙烯静电纺丝在无纺布上40分钟；在注射器中加入5 ml尼龙6溶液，纺丝工艺参数流速为0.1 ml/h，电极间距为15 cm，电压为20 kV，纺丝针头内径为0.19 mm，将尼龙6静电纺丝在无纺布上3分钟，据此得到多层复合微纳米纤维空气过滤膜，在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率为97.5 %，压阻9 Pa，品质因子0.4099Pa^-1。

本发明显示，通过控制静电纺丝聚合物溶液的种类、浓度、纺丝过程电压、纺丝过程出液量、纺丝过程时间，可以制备不同种类纺丝纤维结构，通过调控纺丝过程顺序和纺丝时间，可以获得不同纤维结构叠加的空气过滤膜，从而调控空气过滤膜的过滤效率和过滤风阻，从而调控空气过滤膜的品质因子，从而制备可以灵活应用于多种空气净化场合的空气过滤膜。

Claims

1.一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于，包括非织造基材和在其上沉积的静电纺纤维过滤层，所述静电纺纤维过滤层的特点在于由多种不同结构的纤维层有机堆叠形成，其特征在于纤维结构包含微米级纤维、串珠纳米纤维、超细纳米纤维的一种或多种，其特征在于以上三种纤维结构有机组合和搭配，形成不同过滤效率和风阻的空气过滤膜，实现空气过滤膜的品质因子的可调控性。

2.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述微米级纤维直径范围为1-5 μm，纤维呈均匀圆柱形态，表面光滑，拉伸强度1-50 MPa，提高复合空气过滤膜的机械性能；

所述串珠纳米纤维层纤维直径范围100-1000 nm，并在其纤维上具有连续间隔分布的直径大小为1-10 μm的串珠结构，该纤维层结构特征在于串珠结构的存在显著增大纤维层的蓬松度；

所述超细纳米纤维层直径范围为5-100 nm，纤维直径接近大气分子的平均分子自由程，可以显著提高纤维材料的过滤效率，又不显著增大过滤材料风阻。

3.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其制备方法包括以下步骤：将不同聚合物分别加入混合溶剂体系中，在常温搅拌至溶液澄清透明，形成纺丝液；通过静电纺丝装置进行静电纺丝，通过调节纺丝液种类、纺丝液浓度、纺丝液出液量、静电纺丝时间、静电纺丝电压、静电纺丝距离可以在非织造基材表面得到沉积有不同结构的静电纺丝过滤膜层。

4.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述空气过滤膜制备方法为直接在非织造布基材上沉积不同结构的静电纺丝过滤层，静电纺丝过滤层与非织造基材无需胶黏处理；所述空气过滤膜直接用于过滤场合，无需进一步与非织造基材或是保护膜材通过热压、热轧、超声打点等方式复合后使用；所述空气过滤膜可以通过裁剪成任意尺寸、形状、亦可以直接打褶或是多层叠加等方式制成成型的空气净化滤网，置于空气净化器或是新风***、空调***、暖通***的进风口，实现大气颗粒物的过滤净化。

5.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9 %以上，压阻小于35Pa；进一步优选，所述空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对10-50 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达95 %以上，对50-100 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99 %以上，对100-1000 nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9 %以上；所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于其品质因子可调控范围为0.010-0.600 Pa^-1；所述一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于对其使用异丙醇浸泡、消除静电处理后，空气过滤膜在5 cm/s的风速下，对300 nm氯化钠颗粒的过滤效率仍可达70 %以上，压阻小于35 Pa。

6.根据权利要求3所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其制备方法特征在于：静电纺的聚合物纺丝液的浓度为2-40 wt%；纺丝参数：纺丝电压5-40 kV，接收距离5-40 cm，纺丝液进料速度0.1-10 mL/h，纺丝温度15-40 ℃，相对湿度5-90 %。

7.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于，所述聚合物纺丝液中，其特征在于所述聚合物包括聚酰胺（尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-4、尼龙-6,10和嵌段共聚物聚酰胺等）、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氨酯尿素、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酸、聚砜和聚醚砜等其中的一种，或者是以上聚合物中任意两种或是三种聚合物的混合物，以及其改性聚合物；

所述聚合物纺丝液中，其特征在于所述的溶剂包含水、甲酸、乙酸、三氟乙酸、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯乙烷、氯仿、四氢呋喃、丙酮、甲苯、丁酮和异丙醇的一种，或两种及两种以上的混合物；

所述聚合物纺丝液中，其特征在于所述聚合物进一步优选为：

聚合物为聚偏氟乙烯，聚合物溶液的质量浓度为3-25%；

聚合物为聚丙烯腈，聚合物溶液的质量浓度为10-30%；

聚合物为聚苯乙烯，聚合物溶液的质量浓度为10-35%；

聚合物为聚氨酯，聚合物溶液的质量浓度为10-35%；

聚合物为聚砜，聚合物溶液的质量浓度为10-40%；

聚合物为尼龙6，聚合物溶液的质量浓度为10-40%；

聚合物为尼龙66，聚合物溶液的质量浓度为10-40%。

8.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述的基底层可为纺粘、针刺或熔喷无纺布，克重为20-300 g/m²。