美國(guó)麻省達(dá)特茅斯大學(xué)紡織科學(xué)系和麻省理工學(xué)院化學(xué)工程與材料科學(xué)工程系合作,就建立靜電紗的基本工程理論與技術(shù)進(jìn)行了研究。
電子紡絲的基本工藝是使靜電荷在強(qiáng)電場(chǎng)下對(duì)一股聚合物熔體或聚合物溶液作用。通過(guò)金屬或玻璃噴頭內(nèi)高壓電極作用,對(duì)噴絲頭上大量流體的表面釋放電荷,從而形成了Taylor錐形噴嘴,以及一束帶電的流體,這些流體被一個(gè)接地裝置收集?焖俚臄嚢枋沟脟娚湮锞哂袕椥,并最終形成了小直徑的纖維。
電子紡絲的機(jī)械原理類似于電子噴氣紡織系統(tǒng)。在電子紡絲過(guò)程中,一根纖維從一大堆紊亂物中被拉出形成一互相連接的納米纖維網(wǎng)。
電子紡線工藝有著許多獨(dú)有的特性,它使用的材料很廣泛,許多聚合物熔體都可使用。在文獻(xiàn)中被提及的有聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、尼龍6、聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚己內(nèi)酰胺、聚苯乙烯和聚苯胺等。
現(xiàn)在,對(duì)電子紡絲技術(shù)工藝變量的研究非常熱門(mén),例如噴頭與導(dǎo)電收集器的距離,噴頭的初始直徑,以及噴頭的過(guò)量電荷等。更深層次的研究包括流體密工、表面張力與流速之間的關(guān)系。目前美國(guó)科學(xué)家不僅要更好地了解工藝過(guò)程和纖維的特性,而且要將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
Natick研究發(fā)展工程中心在電子紡絲和納米纖維方面依然有著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),他們將這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品用于防化服的生產(chǎn)。美國(guó)紡織中心的科學(xué)家稱,在軍事方面的應(yīng)用不僅僅發(fā)展了這項(xiàng)技術(shù),而且還促進(jìn)了新穎紡織品制造技術(shù)的研究和發(fā)展。