臺灣逢甲大學樓靜文&林佳弘Polym. Int.：使用新型紗線靜電紡絲技術增強聚偏氟乙烯納

DOI: 10.1002/pi.6177

壓電織物因其穩定的能量轉換特性、高靈敏度和穩定的力學性能，在可穿戴傳感器中得到了廣泛的應用。在這項研究中，以鍍銀尼龍紗線為芯，聚偏氟乙烯（PVDF）納米纖維為包裹材料，形成了壓電包覆紗線。通過對壓電包覆紗線的力學性能、β相比、結晶度和壓電性能進行研究，探索了紡絲工藝參數對壓電紗線結構和結晶度的影響。結果表明，在該實驗中，包覆紗線的結晶度達到49.57％，用于壓電時，壓電電壓常數可達0.4323mVm/N。包覆紗線具有良好的柔軟度和傳感層的結構優勢，在可穿戴柔性傳感器等領域有著廣泛的應用前景。

圖1.PVDF包覆紗線的制備過程。

圖2.新型靜電紡絲組件圖。

圖3.定制的施壓機。

圖4.與（a）200TPM，（b）400TPM，（c）600TPM，（d）800TPM和（e）1000TPM相關的壓電包覆紗線上的納米纖維直徑的SEM圖像（300倍）。（f）TPM對直徑和PVDF壓電納米纖維紗線的影響。

圖5.由（a）200TPM，（b）400TPM，（c）600TPM，（d）800TPM和（e）1000TPM制成的壓電包覆紗線的SEM圖像（2000倍）。

圖6.由（a）200TPM，（b）400TPM，（c）600TPM，（d）800TPM和（e）1000TPM制成的壓電包覆紗線的直徑分布。

圖7.（a）壓電納米纖維包覆紗線的應力-應變曲線，（b）鍍銀尼龍的拉伸強度和（c）伸長率與TPM的關系。

圖8.壓電PVDF納米纖維的結構特征：（a）FT-IR和（b）DSC。

圖9.（a）壓電電勢；（b）電流輸出；（c）壓電電壓常數與TPM的關系。