靜電紡紗的英文翻譯:electrostatic spinning,靜電紡紗是什么?靜電紡紗的研究起源于美國(guó)。E.S.肯尼迪與S.奧格爾斯比、A.L.托馬斯先后在1949年和1955年提出靜電紡紗裝置的專利,其后美國(guó)不少紡織企業(yè)進(jìn)行靜電紡紗研究。1971年美國(guó)電紡公司在國(guó)際紡織機(jī)械展覽會(huì)上曾展出一臺(tái)20錠樣機(jī)(ESPⅢ型),引起了對(duì)靜電紡紗研究的重視。除美國(guó)外,日本、蘇聯(lián)、德意志民主共和國(guó)、瑞士等10個(gè)國(guó)家都先后開展了靜電紡紗研究,但都處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。中國(guó)自1958年開展靜電紡紗研究,1980年在上海建成1400頭靜電紡紗中間試驗(yàn)車間。
原理 靜電紡紗由纖維開松、輸送、靜電場(chǎng)凝聚、自由端加拈、筒子卷繞等工藝過程組成。由于纖維的開松方法不同,靜電紡紗機(jī)分為兩類。一類以羅拉牽伸作為開松機(jī)構(gòu),纖維的輸送和凝聚利用靜電場(chǎng)的作用;另一類以刺輥?zhàn)鳛殚_松機(jī)構(gòu),利用氣流輸送纖維,而纖維的凝聚利用靜電場(chǎng)的作用。靜電場(chǎng)對(duì)纖維的作用力 F等于纖維上的電荷量q與其所在的電場(chǎng)強(qiáng)度E的乘積,即F=q·E,方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受力的方向。纖維所帶的電荷量有幾個(gè)來源:
①電暈放電,靜電場(chǎng)中的電極由于高電壓產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象使空氣電離,纖維從空氣中獲得一定量的自由電荷。
②接觸帶電,纖維在進(jìn)入電場(chǎng)之前與作為電極的前羅拉金屬表面接觸時(shí)獲得一定量的電荷。
③摩擦帶電,纖維進(jìn)入電場(chǎng)之前在經(jīng)過刺輥鋸齒分梳時(shí)或沿管道內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)時(shí),因摩擦作用產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移,使纖維獲得一定量的電荷。
④電離作用,纖維中除纖維素外還含有水分和雜質(zhì),包括一部分水溶性電解質(zhì),在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電離現(xiàn)象,使纖維兩端產(chǎn)生數(shù)量相等的電荷。
前三種來源使纖維帶一種性質(zhì)的電荷,分布在纖維的表面或內(nèi)部;后一種來源使纖維兩端帶相同數(shù)量的異性電荷。纖維在電場(chǎng)中的帶電性質(zhì)主要取決于纖維喂入的方式和靜電場(chǎng)的形式。在以羅拉牽伸作為纖維開松機(jī)構(gòu)的靜電紡紗裝置中,使纖維帶電的主要來源是接觸帶電和電暈放電;在以刺輥分梳作為開松機(jī)構(gòu)的靜電紡紗裝置中,使纖維帶電的主要來源是電離作用和極化作用。