CN101608370A

CN101608370A - 一种气囊用织物及生产方法

Info

Publication number: CN101608370A
Application number: CNA2008101231830A
Authority: CN
Inventors: 曹志丹; 庄建国; 土崎徹
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: CN101608370B

Abstract

本发明公开了一种气囊用织物及生产方法，该织物的经向和/或纬向中含有收缩性能不同的两种或两种以上长丝，经向和/或纬向中收缩性能最高的丝占总根数的30％～70％，且均匀有规律排列。该织物的生产方法包括整经、织造、定型，且是在热水加工后再定型的，由此可得到高滑脱抵抗力的织物。由该织物制得的气囊具有缝合部分滑移小，柔软和低透气度的特点。

Description

一种气囊用织物及生产方法

技术领域：

本发明涉及一种气囊用织物及生产方法。

技术背景：

近年来，安全气囊作为汽车安全备件之一越来越受到人们的关注。汽车发生碰撞时，司机和乘客会高速撞向方向盘等车内部件，受到伤害。在汽车上安装安全带和安全气囊等保护系统，可以在撞车时把乘客约束在座椅上，限制乘客头部、胸部的移动距离，避免与车内部件发生剧烈碰撞，从而起到保护作用。

安全气囊可按碰撞方式、气囊数量和气囊触发机构来分类，但其基本组成相同，主要由识别系统(传感器)、充气系统(气体发生器)和气囊3部分组成。当汽车发生碰撞时，由安装在汽车前保险杠上的一对传感器来识别冲击强度，当超过预定强度时传感器将发出信号触发气体发生器中的推进燃料，由此产生的高温高速气流将原先折叠安装的气囊充涨展开，以保护司乘人员安全。当然，气囊的侧面有排气孔，当乘员碰压膨胀的气囊时，气囊内气体被排出，原来膨胀的气囊在排出气体后快速收缩，吸收乘员向前运动的能量，这就避免了乘员被反弹回去造成第二次伤害。从汽车遭受碰撞开始，到气囊收缩为止，所用的时间仅为120ms左右，从决定展开到气囊完全展开大约只需35ms左右；，从气囊开始充气到完全充满的时间仅为30ms左右，在这种情况下，就要求气囊的缝制部位有很强的抗滑移性能，即对气囊基布要求其具有较高的滑脱抵抗力。

在以往专利公开号CN101033569中，一种安全气囊的无涂层织物，其特征是：经向和纬向滑脱抵抗力分别为350-850N和300-750N。该专例提到了织物的滑脱抵抗力但其没有提到织物经纱和/或纬纱是由2种或2种以上收缩性能不同的长丝组成。

专利公开号CN 1603174A中提出了一种轻质、具有低透气度的气袋用底布，该底布是通过织造合成纤维的长丝并经收缩加工而制造，合成纤维长丝中含有异形截面丝，异形截面丝的单丝截面扁平度为1.5-2.0，气袋用底布在20KPa压力下的透气度在0.7L/cm²/min以下；专利公开号CN1609300所记载一种低收缩聚酰胺纤维及使用该纤维织造具有拉伸强度和撕裂强度高，且品质优异的气囊用无涂层织物。上述专例都讲到了利用长丝的收缩性但都没提到织物的滑脱抵抗力。

在专利WO2005/045123里，记载了将有机硅组合物涂布到织物载体上并交联的方法，这种方法带来成本的上升，不能满足汽车业界降低成本的要求。

美国专利09/326368提出了用焊接接缝方式来提高缝制部位与基布的滑移抵抗力，但是由于织物焊珠不完全牢固，损害了聚合物焊珠产生的密闭结构。专利WO2001/023219应用一种新的焊接的方法，用缝合接缝加固，可以改善抗滑移抵抗力，但是由于该方法通常涉及使织物下侧的薄膜与第二层膜处理过的织物相接触并处于高频能量下，从而在两层织物之间的附着点处形成聚合物焊珠，增加后道工序，带来成本上升。

发明内容：

本发明鉴于上述存在的问题而提出的，其目的在于提供一种气囊展开时缝制部分滑移很小的气囊用织物及生产方法。

一种气囊用织物，经向和/或纬向包含收缩性能不同的两种或两种以上长丝，收缩性能不同的长丝优选为2～5种。收缩性能是指长丝的沸水收缩率，即合成纤维长丝试样经沸水收缩处理前后长度的差数对处理前长度的百分率。计算公式为：

(L₀-L₁)/L₀×100％

式中，L₀为煮前长度，

L₁为煮后长度。

一种气囊用织物，经向和/或纬向中收缩性能最高的长丝占总根数的30％～70％，而且均匀有规律排列。当收缩性能最高的长丝占总根数＜30％时，织物加工后不具有高滑脱抵抗力的特性。当收缩性能最高的长丝占总根数＞70％时，织物加工后表面比较硬，气囊不易折叠。若收缩性能最高的长丝不均匀排列时，加工后织物表面的物性不均一，不稳定。

本发明的气囊用织物，经向滑脱抵抗力为500-1000N，纬向滑脱抵抗力为400-900N。根据ASTM D6479-02滑脱抵抗力的测试标准进行测试。具体方法是，在拉伸试验仪上把5×30(cm)的试样夹到滑脱抵抗力测试专用的装置上，拉伸试验仪的夹头间距为20cm，以200mm/min的速度进行试验。如果详细地说明气囊用的高滑脱抵抗力织物的特征，则构成织物的经纬向滑脱抵抗力在500N以上为优选，600N-900N以上为最优选。高的滑脱抵抗力可使气囊承受充气时高压气流对气囊的冲击和拉伸作用。若织物的经、纬向滑脱抵抗力低于500N，则织物在展开时物性不良。如织物的滑脱抵抗力高于1000N，则织物丝与丝之间的抱合力非常大，织物表面比较硬，气囊不易折叠。

本发明的气囊用织物的经向刚软度为60mm～100mm，优选为80mm-100mm。纬向刚软度为100mm～140mm，优选为120mm-140mm。具体做法：取2cm×15cm的安全气囊织物试样，采用斜面法测试试样的刚软度。在试样上放上带有刻度的滑板，并使试样的下垂端与滑板平齐。试验时将滑板徐徐推出，直到由于织物本身重量的作用而下垂触及斜面为止，可由滑板移动的距离得到试样的滑出长度。若织物的经、纬向刚软度太大，会使织物的手感发硬，安全气囊织物不易于折叠，导致安全气囊模块的体积比较大，从而增加生产的成本，同时气囊织物在冲击时对人体造成擦伤。若织物的经、纬向刚软度太小，则气囊织物在展开时不能有效的阻止人体冲向方向盘的惯性力，起不到对人体的保护作用。

本发明的气囊用织物，在压力为19.6KPa时，织物的透气度＜2.0L/cm²/min以下，优选1.5L/cm²/min以下。在高压法通气性试验仪上进行此测试。具体测试方法如下：沿着织物的幅宽方向依次画直径为10cm的圆形试样13个，然后在19.6KPa的压力下测试每个试样的透气度，最后取中间9个数据的平均值最为最后的试验结果。若织物的透气度＞2.0L/cm²/min，则气囊不能及时地展开，导致失去对人体的保护作用。

本发明的气囊用织物经、纬纱的合成纤维的长丝中含有60-144根单丝、合成纤维的细度为：300-700dtex。

由于气囊的性能要求，目前用作气囊织物的原料主要从合成纤维中选用。聚酰胺纤维具有初始模量低、断裂伸长大、弹性好及热焓量高(聚酰胺66为620J/g，聚酰胺6为507J/g)等特点。纤维初始模量低，有利于织物将压力分布到较大面积上，从而使应力分布均匀；纤维断裂伸长大、弹性好，可使织物具有高能量吸收性和高抗冲击性；纤维热焓量高，可使其织物具有好的耐热性。此外，聚酰胺纤维的密度较小，在气囊织物经纬密不变时可使织物面密度减小。因此，聚酰胺纤维自安全气囊发明以来一直占有绝大部分的市场份额，尤其是聚酰胺66长丝。用于气囊织物的聚酰胺长丝规格品种繁多，纱线线密度在110～940dtex范围内都有应用，具体应用情况因国家(或地区)、应用场合(司机座还是前排客座)、织物(涂层织物还是非涂层织物)的不同而有所不同。

本发明从织物的柔软性、收纳性、滑脱抵抗力、撕裂强度等方面考虑，以总纤度在350-500dtex，单丝纤度在2-8dtex为最佳。

一种气囊用织物的生产方法，包括整经、织造、定型，其特征是：织造后还进行热水加工。整经方式是样本整经机或者分条整经机的整经方法，织造方法无特别限定，但考虑到底布的物性的均匀性，以平纹为宜，织机也无特别限定，可选用喷水织机、剑杆织机和喷气织机等。热水加工的工艺条件：热水温度为50℃～100℃，加工时间为30sec～90sec。当热水温度小于50℃时没有收缩效果，当热水温度大于100℃时织物变的刚硬效果差。当加工时间＜30sec时没有收缩效果，当加工时间＞90sec时织物变的刚硬效果差并加大生产成本。

本发明织物具有高滑脱抵抗力的特性，制成的气囊，展开时缝制部分滑移很小，并具有柔软和低透气度的特点。

具体实施方式：

通过以下实施例，更加详细地说明本发明。实施例中的物性由下列方法测定。

【密度】

根据JIS L 10968.6密度法，用密度镜来测量织物的经纬密。

【厚度】

根据JIS L 10968.5厚度法，测试的压力为23.5kPa(240gf/cm2)。

【滑脱抵抗力】

根据ASTM D6479-02滑脱抵抗力的测试标准进行测试。具体方法是，在拉伸试验仪上把5×30(cm)的试样夹到滑脱抵抗力测试专用的装置上，拉伸试验仪的夹头间距为20cm，以200mm/min的速度进行试验。

【刚软度】

取2cm×15cm的安全气囊织物试样，采用斜面法测试试样的刚软度。在试样上放上带有刻度的滑板，并使试样的下垂端与滑板平齐。试验时将滑板徐徐推出，直到由于织物本身重量的作用而下垂触及斜面为止，可由滑板移动的距离得到试样的滑出长度。

【通气度】

在高压法透气性试验仪上进行此测试。具体测试方法如下：沿着织物的幅宽方向依次画直径为10cm的圆形试样13个，然后在19.6KPa的压力下测试每个试样的透气度，最后取中间9个数据的平均值最为最后的试验结果。

实施例1

经纱由两种长丝组成，一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。另一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝，其中沸水收缩率为9.1％的长丝占总经纱根数的50％且均匀排列。纬纱全部采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为95℃的热水中加工90sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

实施例2

经纱全部采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。纬纱由两种长丝组成，一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。另一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。其中沸水收缩率为9.1％的长丝占总纬线根数的35％且均匀排列。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为85℃的热水中加工70sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

实施例3

经纱由两种长丝组成，一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。另一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝，其中沸水收缩率为9.1％的长丝占总经纱根数的60％且均匀排列。纬纱也由两种长丝组成，一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。另一种采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。其中沸水收缩率为9.1％的长丝占总纬线根数的65％且均匀排列。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为75℃的热水中加工50sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

实施例4

经纱由4种长丝组成，一种是总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为41.5N，断裂伸长率为24.1％，沸水收缩率为9.8％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为23.0％，沸水收缩率为7.0％，截面为圆形的锦纶66长丝。其中沸水收缩率为9.8％的长丝占总经纱根数的40％且均匀排列。纬纱全部采用总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为23.0％，沸水收缩率为7.0％，截面为圆形的锦纶66长丝。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为65℃的热水中加工40sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

实施例5

经纱全部采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。纬纱由4种长丝组成，一种是总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为41.5N，断裂伸长率为24.1％，沸水收缩率为9.8％，截面为圆形的锦纶66长丝。一种是总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为23.0％，沸水收缩率为7.0％，截面为圆形的锦纶66长丝。其中沸水收缩率为9.8％的长丝占总纬纱根数的55％且均匀排列。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为55℃的热水中加工30sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

比较例1

经纬纱都采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为39.5N，断裂伸长率为23.5％，沸水收缩率为6.2％，截面为圆形的锦纶66长丝，经过整经，织造成平纹织物后，在温度为95℃的热水中加工90sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

比较例2

经纬纱都采用总细度为470dtex、根数为72根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为24.3％，沸水收缩率为9.1％，截面为圆形的锦纶66长丝。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为85℃的热水中加工70sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

比较例3

经纬纱都采用总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为40.5N，断裂伸长率为23.0％，沸水收缩率为7.0％，截面为圆形的锦纶66长丝。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为75℃的热水中加工50sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

比较例4

经纬纱都采用总细度为470dtex、根数为136根、断裂强力为41.5N，断裂伸长率为24.1％，沸水收缩率为9.8％，截面为圆形的锦纶66长丝。经过整经，织造成平纹织物后，在温度为55℃的热水中加工30sec后，进行定型处理，获得经纱密度为53根/英寸、纬纱密度为53根/英寸的织物。评价该基布的特性，并示于表1中。

表1

Claims

1、一种气囊用织物，其特征是：该织物中，经向和/或纬向含有收缩性能不同的两种或两种以上长丝。

2、根据权利要求1所述的气囊用织物，其特征是：经向和/或纬向中收缩性能最高的长丝占总根数的30％～70％，且均匀排列。

3、根据权利要求1或2所述的气囊用织物，其特征是：织物的经向滑脱抵抗力为500-1000N，纬向滑脱抵抗力为400-900N。

4、根据权利要求1或2所述的气囊用织物，其特征是：织物的经向刚软度60mm-100mm，纬向刚软度100mm-140mm。

5、根据权利要求1或2所述的气囊用织物，其特征是：在压力为19.6KPa时，织物的透气度为＜2.0L/cm²/min。

6、根据权利要求1或2所述的气囊用织物，其特征是：组成织物经、纬纱的合成纤维的长丝中含有60-144根单丝，织物中合成纤维的细度为：300-700dtex。

7、一种气囊用织物的生产方法，包括整经、织造、定型，其特征是：织造后还进行热水加工。

8、根据权利要求7所述的一种气囊用织物的生产方法，其特征是：所述的热水温度为50℃～100℃，加工时间为30sec～90sec。