CN1259177A - 用作气袋的织物 - Google Patents

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Abstract

制造气袋的合成长丝纱线织物,所述纱线为聚酰胺,其线密度范围是550—650分特,纱线中单丝根数是100—125根,该织物加载强度动态透气性(SWDP)值范围是0.1—0.3(1·mm/dm2·min·kPa),更优选0.20—0.25(1·mm/dm2·min·kPa)。

Description

用作气袋的织物
                        发明背景
本发明领域
本发明涉及一种用于制造气袋的合成长纤丝织物。
现有技术介绍
用于制造气袋织物的首要的要求是其强度，特别是织物的抗撕裂和抗爆破的性能，使用高机械特性的高弹性纱，特别是尼龙6，6可以使气袋具有较高的强度。其纱线的线密度和伴随的织造密度(例如由织物每平方米上的经纱线圈总数来表示的织造密度)的选择，是要保证织物织造成所述式样后，并用其它方法对织物进行整理加工后仍能满足其强度要求。通常选择单层平纹组织，因为其具有给定织物结构的最大织缩水平，所述织物密度即纱线的线密度和织物的经纬密度，其后者的特性是由经向每厘米经纱数(ends/centimeter)和纬向每厘米的纬纱数(picks/centimeter)来表示的。
然而，高强度是气袋织物的必要的特征，但其还需要一些其它附加的特性要求，透气性低及优良的柔韧性等，这两项也是特别重要的。
在气袋迅速展开时，将受到很大的操作压力。气袋的操作压力通常要大大的大于织物透气性测试所用标准方法中所使用的压力。而且标准实验压力范围最高0.2kPa，在通常的应用中，在压力为2.5kPa的实际情况下测定织物的透气性得到的数据对于评价其透气性是十分重要的。纱线的几何形状，织物的结构以及制造方法的挑选，将是织物“动态”透气性而非所谓“静态”透气性的基础。
为了能够严密的贮存空气，气袋织物要有很好的柔韧性，便需要较小的厚度，同时也希望织物本身重量较轻，从而减轻对使用者的撞击力。
构成纱线束的长丝的线密度可以进行调整，以便用来平衡可用织物的各项要求，由于使用了高线密度的纱线，例如超过700分特的纱线，其长丝的密度将超过6分特，这就是当今所使用的气袋织物。这种织物已在日本专利JP 07/300，054-A(Toray Industries，Inc)中公开。而且上述的纱线线密度与单丝的线密度相结合，在较低的织造强度的情况下，给出所要求的强度，并且可提供高机械性能的纱线，由于单丝线密度高，织物将具有较高的硬挺度和较高的透气性。
透气性的问题可以通过在织物上加以涂层，和在织造后使织物尺寸收缩来解决，这种尺寸收缩可以通过使用后处理来完成，即使用干法或湿法使织物收缩，欧洲专利EP 436950(AKZO NV.)公开了这种代表性的织物处理法，而这两种方法的后果均是造成更大的硬挺度和体积，并且增加了织物制造的复杂性和成本。
高硬挺度和高透气性问题可以通过一种降低纱线线密度和其中的单丝的线密度的方法来解决。使用的纱线线密度的范围是700-200分特(dtex)，并且其中的单丝的密度范围从6分特至3分特，甚至可以使用低于3分特的单丝，在日本专利JP 04/209，846-A(Toyobo KK)公开了这种织物，该方法中下述情况下单丝旦尼尔数将更大降低：a)当使用聚酯纱线而不是聚酰胺纱线时；b)当通过选择经密或后处理，使织物的密度增加时。
降低纱线的线密度将导致气袋织物强度的损失，甚至会导致织造密度的增加。并且，当纱线内的单丝线密度降低时，获得高机械特性纱线的困难程度将会增加，从而获得高的织造性能更为困难，并且获得织物的高机械性能也更为困难。
综上所述，为获得制造气袋的织物，最好是将这些因素进行平衡，即在高强度和低透气性上加以平衡，在实验和实践条件下，若需提供柔软而不厚重织物时，同样应该考虑制造过程和进一步加工的低成本。
                        本发明概述
本发明提供一种用于制造气袋的机织合成长丝的织物，该织物具有第一组经向延伸的合成复丝纱线M和沿纬纱方向延伸的第二组合成复丝线N，其纬纱方向与经纱方向基本上相互垂直，织物经向和纬向的纱线数M和N分别直接与其纱线的线密度相关。合成复丝纱线优选聚酰胺纱线，最好是尼龙6，6纱线。
根据本发明，气袋织物的改进为第一和第二组纱线中每根纱线有单丝数约100至125根。第一和第二组纱线每根的线密度约为550至650分特(dtex)，织物的尺寸在织造之后基本上保持不变。“基本不变”意思是说在织物织好后，除了织物整理所引起的纬纱正常织缩外，织物尺寸不改变，这里不涉及使用湿热处理等织物特殊处理。
该织物加载强度动态透气性(SWDP)范围约0.1至0.3，更优选约0.20至约0.25。该加载强度动态透气性可由下列算式确定； SWDP = ( K ) · ( F ) S - - - - - - - - - - - - ( 3 ) 对织物来说，其中K是D′Arcy定律的动态透气率，其单位是(升·毫米)/〔分米2·分钟·千帕〕，
F是织物环形弯折硬挺度，单位是牛顿，
S是织物撕裂强度，单位是牛顿。
具有上述范围加载强度动态透气性的气袋织物，相信是高强度，低透气性和柔韧性的最佳组配。
                        附图说明
图1是本发明唯一的图，系加载强度透气性作为纱线线密度之函数的图示说明。
                        本发明的详细描述
以下根据附图1对本发明详细描述，将有助于更好的理解本发明。
根据本发明，已经发现其加载强度动态透气性(SWDP)为约0.10至约0.30，特别是约0.20至0.25的气袋织物，其在实验和实践条件下达到高强度和低透气性的最佳平衡，同时也使织物柔软且不厚重，并且其制造和进一步的加工成本低，该区域范围在图1中用点横线示出。
                加载强度动态透气性(SWDP)的推导
织物特性表显示用于制作气袋的任何特定织物的特性，通常都是一系列织物特性的交替换位，例如在给定的气袋织物中，织物的强度可替换织物的柔软度。在另一个实例中，织物厚度可以通过织物耐烟火充气系统热微粒烧穿的能力来调节。在其它的实例中，低透气性需与织物的造价进行平衡。
这种“交替换位”的结果是一种织物与另一种织物特性对比很困难。美国专利US 5,508,073公开了一种用于对比不同织物的指数，称作“比硬挺度”。该比硬挺度用来间接测量织物密度，其受纱线线密度和透气性影响。
比硬挺度由以下公式进行计算：
Figure A9880586100061
弯曲硬挺度是通过“悬臂法”来测得的，其是偏移试样的一端所需力矩的度量。弯折刚度是织物柔韧性的度量，公式(1)中所谓的透气性实际上是指空气穿过织物的透过速率(下文也称作空气透过速率或“ATR”)，ATR以体积/织物单位横截面积/单位时间表示，是在0.5kPa压力的作用下进行穿透的。
尽管公式(1)分母中的织物线密度的涉及可能产生矛盾，但使用织物柔韧性度量和ATR之积作为分子，使得这种许可仍具有很深的实践基础。这给本发明加载强度动态透气性(SWDP)的推导提供了有用的起始点。然而，正如将要看到的，SWDP被认为是更能反映气袋织物令人满意程度的度量指标，原因是SWDP除了织物的柔韧性和ATR外，还综合考虑了织物的厚度和强度。
以织物厚度和ATR之积除以驱动空气穿过多孔介质的压力，得出介质的透气性参数，该有效的透气参数可以使用D′Arcy定律定义，根据这一原理流体穿过多孔介质的流动研究是其基础。该D′Arcy定律动态透气性参数“K”，可以由下列关系式进行计算：
Figure A9880586100062
为给出与气袋组件的装配和展开过程中，该织物不会被撕裂有关的特性，一个适当的强度参数就是机织物的撕裂强度，该参数下面用“S”表示。它可以通过“舌形试样法”定义，根据美国材料实验标准D 2261，题为“机织织物的撕裂强度标准试验法来进行〔单一的撕破方法(延伸抗拉试验机恒定速度)〕”。
可以使用环形弯折法作为织物柔韧性的测量。该环形弯折法是由美国材料实验标准D4032确定的，题为“通过环形弯折法测量织物硬挺度的标准实验方法”。环形弯曲法给出了一个与织物硬挺度有关的力值，同时以所有方向硬挺度加以平均。该力值下面用符合“F”表示。
综合上述条件，根据本发明的加载强度动态透气性(SWDP)可以由下式定义： SWDP = ( K ) · ( F ) S - - - - - - - - ( 3 )
其中K是D′Arcy定律的透气速率，其单位为(升·毫米)/〔分米2·分钟·千帕〕，也即
(L·mm/dm2·min·kPa)；
F是环形弯曲硬挺度，单位为牛顿(N)；
S是舌形撕破强度，单位为牛顿(N)。
从公式(3)注意到由织物一个重要的强度测量值来相除然后创建一个指标(SWDP)，因此一个较低的数值表示就其透气性、强度、柔软性和体积而言，该织物性能很好。
动态透气性  必须强调公式(2)中透气性是指“动态”值，而不是“静态”值，多孔介质所表现的透气性将与施加的压力有关，这种相互依赖性通过在ATR和所施加压力之间的关系式中引入一个指数来解析描述，其关系式为：
Figure A9880586100072
E＞1，此时随压力变化ATR的增加快于所施加压力范围内(即当公式2中的K为恒定值时)所预期的增加速度；而E＜1，则此时ATR的增加慢于线性介质应有的增加速度。
根据织物的结构和它们的制造方法，织物可以呈现线性行为，或呈上述两种非线性行为。进而它可以显示ATR值是在“静态”条件下，还是在“动态”条件下获得的，“静态”透气性测量是在低压情况下，使用标准织物透气实验法进行的，(即根据ASTM D737，题为“纺织织物透气性标准实验方法”为0.125kPa)，或者压力可最高达0.50kPa。“动态”透气性的测量是在一个更封闭的实践条件下，在更高的压力下进行的，所施加的压力为2.5kPa。
当通过使用高压使织物的孔隙度增加时，动态透气性要大于静态透气性。最有可能是由于织物变形而使织物上的某些区域空气得以“穿过”。织物的这种特征被称作表现出“渐进”行为(Progressive)。
动态透气性低于静态透气性的情况是所施加压力下织物出现一定程度压缩现象而引起的，不存在织物一定程度上“让出通路”的部分，这也被称作“离退”行为(Digressive)。如果织物在静态和动态实验条件下保持线性的话则它们已经建立了一个稳定的微观结构。
织物的紧密度
由Love开创一种方形织物紧密度表达法〔A.Sayem and AlyEl，Shiekh，的“织物力学第IV部分：织物的紧密度和其应用的重要综述”，J.Vol.纺织研究64(11)，653-662(1994)〕，它使用了根据理论工作得出的标准织物最大组织结构，其紧密度可以表达为：
Figure A9880586100081
最大的经纬密度定义为两根相邻的纱线当其尽可能靠在一起，并且没有发生环形截面变形时的两纱线中心之间的距离，对于方形的平纹织物，这一距离为1.7321×纱线的直径。
织物的收缩
织物在织造和整理之间所发生的尺寸变化，包括织物的伸长和收缩可以由下列等式来进行评估，该等式由Lord和Mohamed在Merrow技术图书(1982)的2nd Ed，“织造：由纱线变为织物”文中给出的：
Figure A9880586100091
其中，A为织物坯布的织缩系数；B为整理后织物的织缩系数，整理后织物织缩系数的估算可以使用平衡方形织物的简化形式，即假设残留经纱尺寸为0的表达式(见下面)，从整理后织物的面积密度来逆向运算得到：
Aw＝0.002·纱线的线密度·每厘米经纱根数    (7)
织物坯布的织缩系数可以由公知的几何关系进行计算〔cf.，A.Sayem和Alv El，Shiekh，“织物力学第III部分：织造性极限研究的重要综述，J. Vol.纺织研究63(7)，371-378(1993)〕。
织物的多孔性
由圆形经纬纱覆盖的织物面积分数可由纱线直径与纱线之间间隔之比来表示，这种参数被称之为密满分数(fractional cover)。通过Peirce以棉织物的实验已经获得了各种密满系数，(参见John B，Dickson的“织造性极限研究的实际织机实验”J.，“纺织研究”1954年12月，1083-1093页)。织物的面积密度除以织物的厚度可以得到织物的体积密度。然后，以纱线的比重除以该体积密度，从而获得密集因数。而所述多孔性则是(1-密集因数)。
在织造张力的影响下构成织物的纱线被拉成扁平状，拉扁的优点是可使织物变得更牢固，即当其厚度减小织物变得更柔软时具有稳定性。另外，若由织物提供的面积“满密”提高，则体积密度也提高，同时织物多孔性却降低。
由织造过程中赋予的张力作用而受压缩的纱线所形成的织物满密分数，由纱线的压缩宽度除以纱线之间的间距。在平纹织造组织中，被压缩纱线的形状宜以椭圆形为代表，该椭圆形的几何参数为椭圆的长轴和短轴，由与变形后所得的椭圆形的直径相关的简单解析式表达。
如果短轴b(与厚度相对应)，由织物的实际厚度除以2算得，则其长轴L(相应于宽度)，由下式计算： L = d 2 b - - - - - - - - - - ( 8 ) 其中d为圆形纱线的直径。
本发明织物所使用的聚酰胺纱线可通过传统的熔纺工艺制得，各种聚酰胺的均聚物和共聚物都可以用作织造本发明织物的纱线。这些聚酰胺主要是脂族类，即85％以下的酰胺键  连接于两个芳族环。广泛使用的尼龙聚合物为聚六亚甲基已二酰二胺(尼龙6，6)；聚己内酰胺(尼龙6)；和其共聚物。尼龙6，6是最佳的材料，其它优良的尼龙材料也可以使用，如尼龙12，尼龙46，尼龙6，10和尼龙6，12。
最优选的情况下，尼龙6，6的复丝纱线通过挤压机将聚合物通过一个多孔喷丝板挤出熔纺而成，在骤冷区利用湿骤冷空气进行冷却。该聚合物的粘度范围可以在(60)至(80)，将长丝会集在一起并在纤维上上1％的油，然后从骤冷区牵拉该纱线，其牵伸为双级牵伸，其总牵伸率为4.0，该纱线交错卷绕成纱线卷，其卷绕速度超过每分钟2000米(2000m/min)，继而将其进行织物织造加工。对于特定的设备，由本领域普通技术人员即可容易地选定所需要的牵伸比和卷绕速度。
优选纱线的线密度一般为585分特(525旦尼尔)，每根纱线包括105根单丝。该纱线的线密度和单丝根数对熔纺来说是非常容易的，使得纺丝很容易进行，主要是由于在喷丝板下立刻进行空气骤冷，容易影响单丝丝束。结果是，单丝的冷却形状更恒定，并且对于纱线的每根单丝骤冷空气的作用是均匀的，这种恒定性可以通过纱线至纱线之间均匀的双折射横截面和两次牵伸过程中极少的单丝断裂而反映出来(真正的实践条件)。
使用已知织造设备可将所得的纱线卷织造成织物，例如使用水喷织机和剑杆织机。织物的组织结构最好为平纹组织，其经纬密度大致是平衡的。经纬方向的纱线根数的选择可以通过公知的机织工业的实践常识，根据纱线的线密度来选择。在美国专利US 5,508,073(Krummheuer等人的)公开了各种纱线的线密度与经纬方向所用的纱线根数之间的关系，根据这种原则，对于585分特和105根单丝的纱线，其经纬方向每厘米最好有大约16根至20根这样的纱线。
织造的紧密度与构成纱线的单丝束的抱合强度相结合，基本决定了在织造张力作用情况下，圆形纱线的变形程度。抱合强度与单丝的每单位体积的表面积有关，以及构成丝束的单丝根数有关。
根据本发明的织物其织造很紧密。所说的“紧密织造”是指实际的织物的经纬密度选择为上面定义的最大理论经纬密度的最高分数。在本发明中经纬密度的范围是约0.7-0.8，最好是0.75-0.78。
出人意料的是在权利要求纱线线密度和单丝数范围内，单位体积单丝的单丝数和表面积要使纱线的“均匀变形”赋予织物出人意料低的厚度和低孔隙度，由于一定程度的扁平化，在实验中动态气流穿透的情况下，织物出现惊人的稳固性，该实验设计成有效模拟在实际使用条件下织物的行为状况。
织物结构达到稳定程度时其展开情况中的表现可加以预测。这最有可能通过挑选构成织物的纱线和单丝的线密度以及完全平衡织造时的最小基本厚度，以使特有的静态透气性在不借助后处理的情况下得到满足，而所述后处理用来改变织物的尺寸，并可使织物具有一种突然施加压力时失去稳定性的微结构。
在织造完成后，根据标准的实践条件对织物整理加工例如在拉幅机上进行热定型。正常情况下，这种整理将导致纬纱织造的织缩改变，由此改变织物的尺寸，然而在这之后织物的尺寸就基本保持不变了。所谓“基本保持不变”是指织造之后织物的尺寸保持不变，整理后的织物不再进行处理，如湿热收缩等，这种处理也将导致织物尺寸的变化。
后处理
值得注意的是已知的织物都进行了后处理使之达到较低的静态透气性，同时其具有大致等同于用更直接的方法所获得的织物多孔性，它显示了流体通过该结构的更高弯曲度的通道，可以通过下述文献提出的方法计算〔P.C.Carmen，“多孔介质的气体流动”，Butterworth(1956)和Kozeny，〔Ber.Wien.Akad.，Vol，136a，271(1927)〕：
Figure A9880586100121
其中
织物具有越高的弯曲度，也就是说对于流体的流动具有越高的填隙阻力，这很可能使织物对于由流向它的高速流体引起高压导致的失去稳定作用更为敏感，该流体很可能在压力作用下从织物某些区域的“旁路”通过。
当织物的SWDP的表现值低于0.20时，可以设想使用复杂的织物结构进行制造和/或复杂的后处理进行处理，这样，织物将表现非常低的透气性，进而也会表现出较低的撕裂强度值，同时也无必需的很高柔性。同时织物表现出的特性不良平衡，很明显对于织物来说其SWDP指数大约要高于0.30，高硬挺度和体积也可能很明显，SWDP值在大约0.10-0.30范围外时，其在使用中不可能期望提高其使用的可靠性和/或在组装系统中提高织物的可组装性。
涂层
本发明的织物最好是不被涂布的。然而常规使用的气袋织物后处理都使织物包覆一层涂层，其通常是使用弹性或热塑性树脂涂布，在织物性能平衡失调时，该涂层将改善织物的透气性。很明显，织物的硬挺度和体积增加，而织物的组装性将受到不利影响。然而，涂层可以使得织物的SWDP值低于0.20。因此，应明确有轻度涂层的气袋织物也认为属本发明的保护范围之内。“轻度涂层”是指每平方米织物上涂敷不超过100克的树脂。这种水平范围内的涂层将使得涂层厚度大约为未涂层织物厚度的10％或更低。欧洲专利EP-763621-A2(Toray Ind.)公开了有所述涂层的气袋织物。
本发明将通过下面的实例作进一步的说明，以下所述的试验方法用来测量各实例的各种特性。
                                试验方法
织物的标准尺寸
在特定压力下，从靠近织物的平行表面移动一个可移动平面观察到的线性距离来测定该机织织物的平均厚度，该方法是根据ASTMD1777，题为“纺织材料厚度标准测量法”。
机织织物的静态低压透气性试验
机织织物透气性的测量使用商业上的透气性试验机进行，如TestexFX 3300型透气性实验机，其在差动压力125Pa的情况下具有一个横截面积为38cm2的通气孔，该试验是根据前面的ASTM标准D737进行的。
机织物的动态透气性
该动态透气性是使用Testex FX 3350型透气试验机进行的，其在差动压力为2500Pa的情况下具有一个横截面积为38cm2的通气孔。
经纬舌形撕裂试验
根据前述的ASTM D2261的舌形法(单撕口)进行机织物撕裂强度标准试验，该撕裂强度是通过撕拉两个“舌”进行测试的，该“舌”是在矩形样品的短边中心切割而成的。
机织物的硬挺度
该试验是根据前述的ASTM标准D4032以环形弯曲程序进行，即以推动一个条形折叠样品穿过平台上的通口所需要最大力来表示该织物硬挺度(弯曲阻力)。
相对粘度
相对粘度是一个粘度的比率。即为90％甲酸溶液有8.4％的聚合物的溶液之粘度与90％甲酸的绝对粘度之比。
                         实例
例1和例2为本发明织物的第一组实例〔“第1组”〕其用图1的菱形标示。
例1
以585分特的105根尼龙6，6单丝组成的纱线(其单丝的线密度大约为5.5分特)被用于制造平纹的气袋织物，该织物经纬向每厘米长度上约有18根纱线〔每英寸上有45根纱线〕，根据Love公式(即公式5)其相应的织物紧密度为0.78。
织物经过干法整理，在该评估法精确度范围内，该处理织物无收缩。
未涂布的织物其厚度为0.305mm(0.012英寸)而面密度为220gm/sq.m，相应的密集因数为0.635，因此其孔隙度为0.360，这种求出织物的D′Arcy定律静态透气速率为5.2 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125kPa压力下)，而D′Arcy定律动态透气速率为5.2l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa压力下)。
经纬向舌形撕裂强度分别为45lbf和44lbf(约分别为200牛顿和196牛顿)，织物的硬挺度通过环形弯曲程序测得为1.8lbf(大约8牛顿)。
算得的加载强度动态透气性(SWDP)为0.208l·mm/dm2·min·kPa。在图1中该值由“I-1”表示。
例2
以585分特的105根尼龙6，6单丝组成的纱线(单丝的线密度为5.5分特)用于制造平纹气袋织物，该织物在经纬方向每厘米长度上约有17根纱线〔即每英寸上有43根纱线〕，根据Love公式织物的紧密度为0.75。
织物经过干法整理而成形，由于这种处理使织物在该评估法精度范围内无收缩。
未涂层的织物厚度为0.33mm(0.013英寸)而面密度为214gm/sq.m，相应的密集因数为0.576，因此其孔隙度为0.424，求出的D′Arcy定律静态透气速率为8.0 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125kPa压力下)  而D′Arcy定律动态透气速率为6.0l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa压力下)。
通过环形弯曲程序测得的织物的硬挺度为1.6lbf(约7牛顿)，其经纬方向舌形撕裂强度分别为45和47lbf，分别相当于200牛顿和209牛顿。
算得的加载强度动态透气性为0.240 l·mm/dm2·min·kPa。该SWDP值在图1中用“I-2”表示。
例3和例4为织物的第二组对比实例(“第2组”)，及由图1中由方形标志表示。
例3
一个对比试验以700分特105根单丝的纱线(单丝线密度约为6.6分特)，用于制造平纹气袋织物，该织物在经纬方向每厘米长度上约有16根纱线(每英寸上有41根纱线)，根据Love公式，织物的相应紧密度为0.78。
该织物经受与例1相同的整理，由于这种处理，织物在该评估法精度范围内没有收缩。
未涂布的织物具有0.40mm(0.016英寸)的厚度并且面密度为244gm/sq.m，相应的紧密因数为0.527，而该织物的D′Arcy定律静态透气速率为15.86 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125的压力下)而D′Arcy定律动态透气速率为12.88 l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa的压力下)。
通过环形弯曲程序测得的织物硬挺度为1.9 lbf(8.45N)。经纬方向的舌形撕裂强度分别为56 lbf和57 lbf，分别相当于249N和253N。
所算得的加载强度动态透气性(SWDP)为0.437l·mm/dm2·min·kPa。该值在图1中用“II-1”表示。
例4
一个对比试验以470分特，68根单丝的纱线(单丝的线密度约为6.9分特)，用于制造平纹气袋织物，该织物在经纬方向每厘米长度上约有19根纱线〔每英寸有49根纱线〕，根据Love公式，织物的紧密度为0.76。
织物在相同的条件下进行整理，经过该处理，织物在该评测法精度范围内没有收缩。
未涂层的织物具有0.33mm(0.013英寸)的厚度，其面密度为193gm/sq.m，相应的紧密度因数为0.514。因此孔隙度为0.486，求出织物的D′Arcy定律静态透气速率为34.57 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125kPa的压力下)而D′Arcy动态透气速率为13.3l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa的压力下)。
由环形弯曲程序测得的织物硬挺度为1.0lbf(4.45N)。经纬方向的舌形撕裂强度分别为33和32lbf，分别相当于147N和142N。
计算的加载强度动态透气性为0.402 l·mm/dm2·min·kPa，该SWDP值在图1中用“II-2”表示。
例5到例8为一个假定的实例，它们包括第3组假定织物的例子，在图1中用三角形表示。
就例5-例8而言，借助开发和利用一种计算体制，结合已确立的织物几何及力学关系，来对特别满足气袋使用所需平衡而获得的织物出人意料的结果作出解释，并由有关流体通过有孔介质的流动及校准的纤维质量方面极好的研究工作给与深化，参见J.G.Williams，C.E.M.Morris和B.C.Ennis等人在“聚合物工程与科学”1974年6月，Vol.14，NO.6，pp.413-420。圆形纱线变形为椭圆形的模型方式根据分布混合理论有关均匀变形处理。
这样构造的模型有可能使以例1相同方式织造和整理的结果得到可靠的评价，该织物以585分特，105根单丝的纱线织造。
为了建立纱线和单丝线密度相结合的范围，该范围内织造的织物宜于用作气袋，使用了一种假想的模型，在织造强度相当于例1的紧密度(viz.，0.78)时，其由例1的织物所表现的“线性”透气特性将由孔隙度来确定，该孔隙度是由圆形纱线的均匀变形引起的收缩产生的，其中弯曲性等同于例1的织物所显示的(viz.，500)。
例5
使用550分特，100根尼龙6，6单丝的纱线(单丝线密度为5.5分特)形成的织物经纬方向上每厘米长度上有18根纱线〔每平方英寸45根纱线〕，如果织造的织物紧密度根据Love公式为0.78的话，其厚度很可能表现为0.316mm(0.0125英寸)，并且面密度为214gm/sq.m，相应的密集因数为0.594，因此孔隙度在未涂层的情况下为0.406。
如果织物进行了后整理而在该评估法精度内未因该处理而收缩的话，该织物具有的D′Arcy定律的静态透气速率为6.64l·mm/dm2·min·kPa〔在0.125kPa的压力下〕在0.125kPa-0.50kPa的压力范围时，呈线性透气特征，其D′Arcy定律动态透气速率为6.64l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa压力下)。
织物经纬方向的舌形撕裂强度很可能为45lbf〔约200N〕，织物的硬挺度为1.8lbf〔8N〕。
这样算得的强度加载动态透气性将为0.240l·mm/dm2·min·kPa，该SWDP值在图1中用“III-1表示”。
例6
使用550分特，125根尼龙6，6单丝的纱线(单丝线密度为约4.4分特)，所形成的织物经纬方向每厘米有约18根纱线〔每平方英寸45根纱线〕，如果织造的织物紧密度根据Love公式为0.78的话，其厚度很可能为0.298(0.0117英寸)，并且面密度为214gm/sq.m，相应的密集因数为0.632，并且孔隙度在未涂层的情况下为0.368。
如果经整理的织物在该评估法精度范围内未因该处理而收缩的话，其D′Arcy定律的静态透气速率为4.4 l·mm/dm2·min·kPa〔在0.125 kPa的压力下〕在0.125 kPa-0.50 kPa的压力范围下，呈线性透气特性，其动态透气速率为4.4 l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa的压力下)。
经纬方向的织物舌形撕裂强度各自很可能为45 lbf〔约200N〕，而织物的硬挺度约为1.35 lbf〔约6N〕。
这样算得的强度加载动态透气性将为0.132 l·mm/dm2·min·kPa，该SWDP值在图1中用“III-2”表示。
例7
使用650分特，100根尼龙6，6单丝的纱线(单丝线密度约为6.5分特)，所得的织物在经纬方向上每厘米长度上有约16.5根纱线(每平方英寸42根纱线)，如果织造的织物的紧密度根据Love公式为0.78的话，厚度很可能表现为0.329(0.0130英寸)，并且面密度为233gm/sq.m，相应的紧缩因数为0.621，在未涂层情况下孔隙度为0.379。
如果经整理的织物在该评估法精度范围内未因该处理而收缩的话，其D′Arcy定律静态透气速率将表现为5.84 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125 kPa的压力下)，其在压力0.125-0.50kPa的情况下呈线性透气性特征，其D′Arcy定律动态透气速率为5.84l·mm/dm2·min·kPa(在2.5 kPa压力下)。
织物经纬方向的舌形撕裂强度很可能为45 lbf〔约200 N〕，而织物的硬挺度为1.9 lbf〔约8.5 N〕。
这样算得的SWDP值为0.221 l·mm/dm2·min·kPa，该值在图1中用“III-3”表示。
例8
使用650分特，125根单丝的纱线(单丝线密度约为5.2分特)，所得的织物在经纬方向上每厘米长度具有约16.5根纱线(每平方英寸42根纱线)，如果织造的织物紧密度根据Love公式为0.78的话，织物厚度很可能为0.324(0.0128英寸)，面密度为233gm/sq.m，相应的紧密因数为0.632，因此在未涂层的情况下紧密度为0.368。
如果经整理的织物在该评估法精度范围内由于该处理而没有收缩的话，其D′Arcy定律静态透气速率为2.0 l·mm/dm2·min·kPa(在0.125kPa压力下)，其在压力0.125-0.50kPa的情况下呈现线性透气性特征，其D′Arcy定律动态透气速率为2.0 l·mm/dm2·min·kPa(在2.5kPa压力情况下)。
织物经纬方向舌形撕裂强度各自很可能表现为45lbf〔约200N〕，并且织物的硬挺度约为1.6 lbf〔约7N〕。
这样算得的SWDP值将为0.132 l·mm/dm2·min·kPa，该值在图1中用“III-4”表示。
上述例1-4和5-8的结果将被列于表A和B中。
                                                      表A
         参数           单位  本发明的试验  本发明的试验  本发明的试验  本发明的试验
实例号     1     2     3     4
纱线线密度            dtex     585     585     700     470
单丝根数     105     105     105     68
单丝线密度            dtex     5.5     5.5     6.6     6.9
经纱密度           ends/cm     18     17     16     19
纬纱密度           picks/cm     18     17     16     19
织物紧密度     0.78     0.75     0.78     0.76
织物厚度             mm     0.305     0.33     0.40     0.33
面密度           gm/sq·m     220     214     244     193
空气穿透速率       l·mm/dm2·min     2.14     3.05     4.88     13.1
压力             kPa     0.125     0.125     0.125     0.125
空气穿透速率     l·mm/dm2·min     42.7     51.8     79.25     100.58
压力             kPa     2.5     2.5     2.5     2.5
D′arcy定律静态透气率   l·mm/dm2·min·kPa     5.2     8.0     15.8     34.57
D′arcy定律动态透气率   l·mm/dm2·min·kPa     5.2     6.8     12.9     13.3
织物的硬挺度             N     8     7     8.45     4.5
撕裂强度(经向)             N     200     200     249     147
加载强度动态透气性   l·mm/dm2·min·kPa     0.208     0.240     0.437     0.402
                                                    表B
          参数           单位   假设试验   假设试验   假设试验   假设试验
实例号     5     6     7     8
纱线线密度           dtex     550     550     650     650
单丝根数     100     125     100     125
单丝线密度           dtex     5.5     4.4     6.5     5.2
经纱密度          ends/cm     18     18     16.5     16.5
纬纱密度          picks/cm     18     18     16.5     16.5
织物紧密度     0.78     0.78     0.78     0.78
织物厚度             mm     0.316     0.30     0.33     0.324
面密度          gm/sq·m     214     214     233     233
空气穿透速率       l·mm/dm2·min     2.94     1.85     2.22     2.0
压力             kPa     0.125     0.125     0.125     0.125
空气穿透速率       l·mm/dm2·min     52.6     34.8     46.2     41.1
压力             kPa     2.5     2.5     2.5     2.5
D′arcy定律静态透气率    l·mm/dm2·min·kPa     6.64     4.4     5.84     5.2
D′arcy定律动态透气率    l·mm/dm2·min·kPa     6.64     4.4     5.84     5.2
织物的硬挺度              N     8     6     8.5     7
撕裂强度(经向)              N     200     200     225     225
加载强度动态透气性   l·mm/dm2·min·kPa     0.27     0.130     0.221     0.162
下面将对上述实例进行观察。
例1
使用585分特线密度纱线织造的织物，紧密度为0.78，其具有所期望的强度，同时其厚度及柔韧性有利地低于使用这种线密度纱线所期望的值，织物不是很重的情况下获得了较高的体积密度，同时在织造张力的作用下使织物高度扁平化。该结果的获得是通过选择纱束的单丝数和单丝密度来达到的。
该织物的静态透气性是令人满意的低于常规的上限值10 l/dm2·min。不借助于织造后收缩处理情况下，该织物获得了较低的孔隙度。在所施加压力范围内织物的空隙度是稳定的。选择较相似展开条件下，提高压力进行试验时，我们惊奇地发现，该织物的透气性并没有受高压的影响，说明织物的微观结构没有发生去稳定作用。很明显，织物的结构是如此稳定以致它甚至不受所施加高压的压挤，这一点对于织物展开下可靠操作是十分有益的。
例2
使用585分特线密度纱线织造的织物紧密度为0.75，其具有所期望的强度，同时其厚度及柔韧性大大低于使用这种线密度纱线所期望的值，该织物的静态透气速率令人满意的低于常规的上限值10 l/dm2·min。在高压下透气性特征试验表明织物的微观结构未失去稳定性，织物表现出仅受到轻微压挤。
例3
在此对比实例中，虽纱线束所包含的单丝根数保持105根，但单丝的线密度提高了，其结果是织物的厚度和面密度增加，其织造紧密度和整理条件与本发明例1相同。就该织物硬挺度来说，静态和动态空气穿透速率增加，同时如所期望的，撕裂强度有所增加，由于SWDP值的增加证明织物特性平衡变差。
例4
在这一对比实例中，纱线的线密度被降低，并且单丝束的根数也减少，这样就提高了单丝的线密度。其结果是织物的厚度与本发明例2由585分特线密度纱线，于基本相同织造紧密度和整理条件下制造的织物有相等厚度，并且大于例1中使用585分特纱线的织物厚度。其静态和动态空气穿透速率有所增加。
同时，织物表现出较高的柔韧性，如预期的其撕裂强度减小，由于SWDP值的增加，证明织物的特性平衡变差。
例5
如果平纹织物的构造与后处理使用与本发明例1相同的方式，可以获得“线性”透气性特征，但是其纱线束单丝根数降到100根，同时单丝的线密度维持不变，织物预期有良好撕裂强度、与本发明实施例相同的织物的柔韧性，以及稍高的静态和动态空气穿透速率，在织物厚度与本发明实例相当的情况下，其相对于本发明实例SWDP指数稍有增加。
例6
如果平纹织物的构造与后处理使用与本发明相同方式，可以获得“线性”透气性特征，但是纱线束的单丝根数要低于125根，同时维持实施例6的纱线线密度，织物预期有良好撕裂强度和与本发明实例相同的织物的柔韧性，以及稍低的静态和动态空气透气速率，在织物厚度与本发明实例相同的情况下，其SWDP值指数低于本发明实例的SWDP指数。
例7
如果平纹织物的结构与后处理与本发明实例1相同的话，可以获得“线性”透气性特征，但其纱线束的单丝根数低于100，纱线的线密度与本发明实例相比有所增加，织物预期有改进的撕裂强度，略低于本发明织物的柔韧性，其动态和静态空气透气速率稍有增加。与本发明实例相比织物厚度稍有增加时，所获得的特性平衡导致其SWDP指数与本发明实例相当。
例8
如果平纹织物的结构与后处理与本发明实例1相同的话，可以获得“线性”透气性特征，但其纱线束单丝根数升至125，纱线的线密度维持实施例8的，织物预期有改进的撕裂强度，其柔韧性与本发明织物实例相当，并且静态和动态空气透气速率与本发明实例相当，在织物厚度比本发明实例稍厚时所获得的性能平衡将导致其SWDP指数低于本发明实施例织物。
本领域的熟练技术人员，在本发明所作介绍的基础上可进行许多改良，所作此种改良均落入本文所附权利要求书的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于制造气袋的机织合成织物，该织物包括沿经向延伸的第一组合成复丝M，和沿纬向延伸的第二组合成复丝N，经纬方向基本上相互垂直，该织物经纬方向纱线M、N的根数分别直接与其纱线的线密度有关，其改进包括：
第1和第2组纱线每根各自含有约100至125根个体单丝，并且
第1和第2组纱线其线密度各自均为约550至650分特，
织造后织物的尺寸基本保持不变，其中织物的加载强度动态透气性(SWDP)在0.1-0.3范围内，其SWDP值由下列关系式定义： SWDP = ( K ) · ( F ) S - - - - - - - - - - - ( 1 )
其中K是D′Arcy定律动态透气速率，其单位为(升·毫米)/〔分米2·分钟·千帕〕，
F为织物环形弯折硬挺度，单位为牛顿，
S为织物舌形撕裂强度，单位为牛顿。
2.根据权利要求1的织物，其中加载强度动态透气性(SWDP)值为约0.2-约0.25。
3.根据权利要求1的织物，其中合成纱线为尼龙6，6。
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