Denna avhandling beskriver tillverkning och karakterisering av smält spunna elektriskt ledande och piezoelektriska textilfibrer. Möjliga tillämpningar av dessa fibrer är till exempel textilier med värme- eller sensor-egenskaper. Resultaten visar att smältans elasticitet och den elektriska ledningsförmågan i hög grad påverkades av blandningsmetoden och fyllmedlets morfologi. Bikomponentfibrer med ett isolerande polymerhölje och ledande komposit i kärnan har producerats. Den bästa balansen mellan processbarhet och slutlig ledningsförmåga erhölls då låg-strukturerad kimrök användes och en fiber med en konduktivitet på 1.5 S/cm tillverkades.Polarisering och karakterisering av piezoelektriska polyvinylidenfluorid (PVDF) bikomponentfibrer har också studerats i denna avhandling. Polarisering av de smältspunna fibrerna genomfördes i syfte att tillverka strukturer med fullgoda piezoelektriska egenskaper. Fibrerna är väldigt känsliga och även den minsta mekaniska deformationen kan mätas; exempelvis en människas hjärtslag. För att uppnå en hög effektivitet i piezoelektrisk respons i PVDF skall andelen kristallin β fas vara så hög som möjligt, vilken kan ökas genom tillsats av nanofyllmedel. Bevisligen gör tillsats av kolnanorör att den totala andelen β fas i de smältspunna fibrerna ökade.
This thesis explores the manufacturing and characterisation of melt spun electrically conductive polymer nanocomposites and piezoelectric textile fibres. Potential applications of these fibres are for example textiles with heating and sensor capabilities.
It was found that the melt elasticity, fibre-forming properties and the electrical conductivity were greatly influenced by the mixing route and filler morphology. Bicomponent fibres with an insulating polymer sheath and the conductive composite in the core were produced. The best trade-off between processability and final conductivity when the low structured filler was used and fibres with a conductivity of 1.5 S/cm was produced.
The polarisation and characterisation of piezoelectric poly(vinylidene fluoride) (PVDF) bicomponent fibres were also treated in this thesis. Polarization of the melt spun fibres was performed in order to produce structures adequate piezoelectric properties. The fibres were very sensitive and even small mechanical deformations could be registered; for example a sensor prepared from woven textile could be employed in order to detect the heart beats of a human. In order to achieve an efficient high piezoelectric response from of PVDF, the amount of β-phase crystallinity should be as high as possible. This can be improved by adding different nanofillers to the polymer. It was evident that the addition of CNTs could enhance the total amount of β-phase in the melt spun fibres.