CN102168333B - 一种安全气囊用织物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全气囊用织物，该织物经向和/或纬向的质量断裂韧性为35～100J/g。本发明的织物的缝制部分抗滑移性佳，具有良好的刚软性、折叠性。

Description

一种安全气囊用织物

技术领域

本发明涉及一种安全气囊用织物。

背景技术

近年来，随着汽车工业的快速发展和高速公路的开发和建设，汽车的行驶速度越来越快，交通事故的发生也更加频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。作为汽车安全备件之一的安全气囊随着人们安全意识的提高而迅速提高安装率。安全气囊的基本工作过程：在发生碰撞后迅速在乘员和车内部件之间打开一个充满气体的袋子，让乘员扑在气囊上，通过气囊的排放节流阻尼吸收乘客的动能，使猛烈的车内碰撞得以缓冲，以达到保护乘客的目的。

安全气囊的发展已经经历了四个阶段：第一代产品是缝制型涂层织物气囊，其织物表面涂以氯丁烯，以达到阻气效果。第二代产品仍为缝制型涂层织物气囊，只是改为硅酮涂层。第三代产品是缝制型非涂层织物气囊，织物自身的结构具有阻气性。第四代产品是非涂层全成型，这种气囊在织机上加工成袋状，属于非缝制型。

目前，从气囊的耐热性、低透气度方面出发开展了很多研究。涂敷有橡胶的基布，由于其重量的增加、刚软度的降低、不易折叠和制造成本的增加，不能满足市场的发展需求。因此，无涂敷气囊用基布成为主要的发展趋势，并为其展开时缝制部分滑移很小、刚软度和低透气率提出了各种方案。

在中国公开专利号CN1637178记载了一种聚酰胺纤维无涂层气囊用聚酰胺纤维，其特征在于，该高强度无涂层气囊用聚酰胺纤维由细度小于等于4丹尼尔的聚酰胺单丝组成，在常温下测定的这种聚酰胺单丝的应力-应变曲线为：置于1.0g/d的初期应力时，拉伸不足5％；置于4.5g/d的中期应力时，拉伸不足12％；从施加最小9.0g/d的拉伸断裂强度到被拉断为止，拉伸3％或3％以上。但上述专利没有解决气囊织物缝制处的抗滑移性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能保持气囊的基本性能，同时在气囊展开时，缝制部分又具有良好的抗滑移性的安全气囊用织物。

本发明的安全气囊用织物，该织物的经向和/或纬向质量断裂韧性为35～100J/g，

质量断裂韧性的计算公式为：T＝E/M，

其中：T为质量断裂韧性   单位：J/g

      E为断裂功         单位：J

      M为试样质量       单位：g。

考虑到气囊用织物在受冲击展开时的特性要求，其织物经向和/或纬向的质量断裂韧性就必须控制在一定范围。质量断裂韧性，又称作质量断裂比功，是断裂功与试样质量之比。断裂功是指织物在外力作用下拉伸到断裂时，外力对织物所作之功。为了能定量对不同织物的断裂功进行比较，我们采用了质量断裂韧性。质量断裂韧性(即：质量断裂比功)反映了单位质量的织物拉伸至断裂时所吸收的能量，也就是织物具有的抵抗外力破坏的内在结合能，在一定程度上可以认为，织物的这种能量愈大、织物愈坚牢，即缝制强度愈高；缝制强度愈高，缝制部位的滑移就会愈小，这样的织物缝制成的气囊在展开后就能满足为保护乘客而对气体驻留及释放的要求。如果质量断裂韧性低于35J/g，则织物基础物理性能的缝制强度、滑脱抵抗力、拉伸断裂强度就会过低，这样就会导致织物达不到气囊布的要求；而如果质量断裂韧性高于100J/g，则织物的密度、原丝纤度都会相应提高，且织物基础物理性能高于气囊布要求，造成性能过剩、成本增加，竞争力降低。综合考虑织物其它基础物理性能、成本等因素，织物断裂韧性优选40～90J/g，更优选50～85J/g。

本发明的安全气囊用织物，根据JISL-1093标准，该织物经向和/或纬向的缝制部强度在400N/inch以上。气囊在展开过程中如果缝制部强度过低，缝制部位受到高温高压气体的冲击时受力可能会发生撕裂而造成漏气，导致气囊的保护效果失效。

本发明的安全气囊用织物，其经向滑脱抵抗力为400～1000N，纬向滑脱抵抗力为300～900N。根据ASTM D6479-02滑脱抵抗力的测试标准进行测试。高的滑脱抵抗力可使气囊承受充气时高压高温气流对气囊的冲击和拉伸作用，其经向滑脱抵抗力优选为500～900N，纬向滑脱抵抗力优选为400～800N。

本发明的安全气囊用织物的透气度为在压力为50kPa时，织物的透气度在6.5L/cm²/min以下。当织物的透气度高于6.5L/cm²/min时，由其制成的安全气囊在展开时气囊的内压保持性将会变得很差，达不到保护的效果。

本发明的安全气囊用织物其覆盖系数为2000～2600，如果覆盖系数小于2000，就会造成强度的降低和透气度的增高；如果覆盖系数大于2600，在机械性能方面没有问题，但基布会变硬，不利于安全气囊的折叠。

覆盖系数计算公式如下：CF＝NWxDW^1/2+NFxDF^1/2

其中，NW：织物经向密度，单位：根/inch

DW：织物中经向长丝的细度，单位：dtex

NF：织物纬向密度，单位：根/inch

DF：织物中纬向长丝细度，单位：dtex。

本发明的安全气囊用织物的拉伸断裂强度为400～1000N/cm。当拉伸断裂强度低于400N/cm时，在汽车发生碰撞，安全气囊打开时，由于基布的强度较低，安全气囊袋发生破裂而失效，优选拉伸断裂强度为500～900N/cm，更优选为600～800N/cm。

本发明的安全气囊用织物的长丝细度范围为300～800dtex，且长丝中含有60～144根单丝。当长丝细度小于300dtex时，安全气囊织物在强度方面存在着一定的问题，会使安全气囊失去优越的机械性能，达不到保护乘员的目的；而当长丝细度大于800dtex时，安全气囊用织物的厚度比较大，会影响安全气囊的折叠性能。

具体实施方式

本发明的安全气囊用织物，通过以下实施例，更加详细地说明。实施例中的物性由下列方法测定。

【质量断裂韧性】

根据JIS K 6404的测试标准，采用扯边纱条样法测试。在织物经纬向各取3个试样，经向取样时距离布边两侧各200mm以内，样品尺寸250×40mm，去掉边纱后宽度为30mm。把去掉边纱后的试样放入织物拉伸张力仪的上下夹口内，夹口距离为150mm，上夹口移动速度为200mm/min。

织物断裂功，是指织物在外力作用下拉伸到断裂时，外力对织物所作的功，即为拉伸曲线下的面积。

试片质量：测试样片有效质量，为宽3cm*长15cm*单位克重g/cm²

再根据上述数据计算出质量断裂韧性。

质量断裂韧性T＝断裂功E/试样质量M

其中：质量断裂韧性T单位：J/g

      断裂功E    单位：J

      试样质量M  单位：g。

【缝制部强度】

根据JISL-1093グラブ法缝制部强度的测试标准进行测试。具体方法是，在拉伸试验仪上把10×15(cm)的试样夹到拉伸强力测试专用的装置上，拉伸试验仪的夹头间距为7.6cm，以30±2cm/min的速度进行试验。

【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。

【透气度】

在设定空气压力为50kPa，测试单位为L/cm²/min的前提下测试流过试样的空气流量。

【拉伸断裂强度】

根据JIS K 6404的测试标准，采用扯边纱条样法测试。在织物经纬向各取3个试样，经向取样时距离布边两侧各200mm以内，样品尺寸250×40mm，去掉边纱后宽度为30mm。把去掉边纱后的试样放入织物拉伸张力仪的上下夹口内，夹口距离为150mm，上夹口移动速度为200mm/min。

实施例1

采用纤度为470dtex，单丝根数为72f，截面为圆形的尼龙66长丝，用喷水织机织造得到经纬密度为53根/inch×53根/inch的平纹织物，干燥后再经过180℃×36s热定型后处理加工，制得本发明的安全气囊用织物，其各项性能参数评价结果见表1。

实施例2

采用纤度为470dtex，单丝根数为136f，截面为圆形的尼龙66长丝，用喷水织机织造得到经纬密度为53根/inch×53根/inch的平纹织物，干燥后再经过180℃×36s热定型后处理加工，制得本发明的安全气囊用织物，其各项性能参数评价结果见表1。

实施例3

采用纤度为350dtex，单丝根数为72f，截面为圆形的尼龙66长丝，用喷水织机织造得到经纬密度为58根/inch×58根/inch的平纹织物，干燥后制得本发明的安全气囊用织物，其各项性能参数评价结果见表1。

表1

Claims (5)

1.一种安全气囊用织物，其特征是，该织物的经向和/或纬向质量断裂韧性为35～100J/g，其计算公式如下：T= E/M，该织物的拉伸断裂强度为400～1000N/cm，组成该织物的长丝纤度为300～800dtex，且长丝中含有60～144根单丝，

其中： T为质量断裂韧性  单位：J/g，

E为断裂功       单位：J，

M为试样质量      单位：g。

2.根据权利要求1所述的安全气囊用织物，其特征是，根据JISL-1093标准，该织物经向和/或纬向的缝制部强度在400N/inch以上。

3.根据权利要求1或2所述的安全气囊用织物，其特征是，该织物经向滑脱抵抗力为400～1000N，纬向滑脱抵抗力为300～900N。

4.根据权利要求1或2所述的安全气囊用织物，其特征是，测试压力为50KPa时，该织物的透气度在6.5L/cm²/min以下。

5.根据权利要求1或2所述的安全气囊用织物，其特征是，该织物的覆盖系数为2000～2600。