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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Airbags, die zu den Sicherheitsvorrichtungen von Kraftfahrzeugen
gehören.
Insbesondere soll die vorliegende Erfindung ein unbeschichtetes
Gewebe für
Airbags von Kraftfahrzeugen bereitstellen, das eine in geeigneter
Weise eingestellte Luftdurchlässigkeit
hat und besonders weich und leicht ist und daneben eine ausgezeichnete
Kompaktheit hat und durch ein ökonomisches
Herstellungsverfahren erhältlich
ist, wobei erforderliche mechanische Eigenschaften erhalten bleiben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf das Herstellungsverfahren
und -system des unbeschichteten Gewebes.
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Offenbarung
des Standes der Technik
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Da das Sicherheitsbewusstsein der
Verbraucher in letzter Zeit zugenommen hat, hat die Zahl der Kraftfahrzeuge,
die mit Airbags als eines ihrer Sicherheitsteile ausgestattet sind,
rasch zugenommen. Airbags dienen als Schutz für Benutzer von Kraftfahrzeugen
einschließlich
Fahrern und Insassen vor Verkehrsunfällen, wie Zusammenstößen. Zum
Beispiel erkennt ein Sensor bei einem Zusammenstoß einen
Aufprall und betätigt dadurch
einen Inflator, so dass er Gas unter hohem Druck und mit hoher Temperatur
erzeugt, und anschließend
erfolgt die rasche Entfaltung eines Airbags, der gefaltet war und
in einem geeigneten Teil eines Kraftfahrzeugs, wie einem Lenkrad,
einem Armaturenbrett, einer Vertiefung im Türrahmen usw., aufbewahrt wird,
so dass der Benutzer vor dem Zusammenstoß geschützt wird.
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Unter dem Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit,
der Luftsperreigenschaften (Luftdurchlässigkeit) und der Feuer- und
Flammhemmung wurden bisher Gewebe, die mit synthetischem Kautschuk,
wie Chloropren, chlorsulfoniertem Olefin, Silikon und dergleichen
beschichtet sind, für
Airbags verwendet.
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Diese beschichteten Gewebe haben
jedoch viele Nachteile, wie Erhöhung
des Gewichts und Abnahme der Geschmeidigkeit der Gewebe, Erhöhung der
Produktionskosten, Schwierigkeiten beim Recycling und dergleichen.
Zur Zeit werden immer noch silikonbeschichtete Gewebe verwendet,
und ihre Nachteile sind beträchtlich
verbessert. Sie sind jedoch immer noch unzureichend.
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Dann werden heutzutage hauptsächlich Gewebe,
auf die keine Beschichtung aufgetragen wird, d. h. unbeschichtete
Gewebe, für
Airbags verwendet. Unbeschichtete Gewebe für Airbags müssen eine geringe Luftdurchlässigkeit
haben. Zu diesem Zweck sind ihre Herstellungsverfahren im Allgemeinen
in die folgenden beiden Verfahren aufgeteilt.
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Ein Verfahren (Verfahren Nr. 1) besteht
darin, ein Gewebe auf einer Webmaschine fest zu weben, so dass die
Zahl der Kettgarne pro Zoll und die Zahl der Schussgarne pro Zoll
so dicht wie möglich
sind. Bei diesem Verfahren sollten Garnwickel mechanisch konstruiert
werden, um ein Austreten von Luft zu verhindern. Dann gibt es ein
Problem der Produktivität,
da die Beladung der Webmaschine zu schwer wird, was es schwierig
macht, die Geschwindigkeit, mit der das Gewebe gewebt wird, zu erhöhen. Da
außerdem
die Kettspannung erhöht
werden sollte, um die Zahl der Garne pro inch zu erhöhen, können die
Kettgarne beschädigt
werden, was zu einem Problem mit der Zuverlässigkeit der mechanischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes führt.
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Bei dem anderen Verfahren (Verfahren
Nr. 2), wie es in JP-A 4-281062 und WO 98/00592 offenbart ist, wird
ein Gewebe mit hoher Dichte erzeugt, indem man ein Garn mit einer
Heißluftschrumpfung
von 6 bis 15% (Behandlung in trockener Hitze bei 160°C) verwendet,
welches einer Wasserbadbehandlung bei 60 bis 160°C und dann einer Trocknung ohne
thermische Fixierung unterzogen wird.
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Tatsächlich ist dieses Verfahren
gegenüber
Verfahren Nr. 1 von Vorteil, da das Problem der mechanischen Eigenschaften
eines Gewebes von Verfahren Nr. 1 nicht vorhanden ist und kein Weben
mit hoher Webdichte erforderlich ist. In Bezug auf den Trockenschritt
beschreibt diese JP-A 4-281062 jedoch lediglich, dass der Trockenschritt
"mit einer herkömmlichen
Maschine bei 130 bis 170°C
durchgeführt
wird", und sie sagt nichts über
die besondere Art des Trockners und die Trocknungsbedingungen.
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Um im Falle des Verfahrens Nr. 1
ein unbeschichtetes Gewebe für
Airbags mit geringer Luftdurchlässigkeit
zu erhalten, gibt es außerdem
Probleme wie die Abnahme der Produktivität und Beschädigung der Kettgarne, d. h.
weniger Zuverlässigkeit
der mechanischen Eigenschaften des resultierenden Gewebes, wie es oben
beschrieben ist.
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Wenn im Falle des Verfahrens Nr.
2 das Trocknen und Appretieren mit einem herkömmlichen Trockner, der für einen
normalen Trocknungsschritt eingesetzt wird, wie einem Zylindertrockner,
einem Shrink-Surfer-Trockner oder einem Heißfixierer (Trockenrahmen),
durchgeführt
werden, beobachtet man eine ungenügende Geschmeidigkeit des Gewebes
nach dem Trocknen und ein Knittern der Oberfläche des Gewebes aufgrund des
schnellen Trocknens des Gewebes.
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Wenn es einem Gewebe an Geschmeidigkeit
fehlt, erfolgt die Entfaltung des Airbags nicht glatt, was bei einem
Teil, wo sich die Spannung konzentriert, zum Reißen führt. Oder eine schlechte Verarbeitbarkeit
in einem Schritt zum Umstülpen
eines Airbags (von innen nach außen kehren) nach dem Nähen wird
verursacht, was viele Mannstunden erfordert und unter wirtschaftlichen
Gesichtspunkten nicht wünschenswert
ist. In Bezug auf das obige Problem des Knitterns gilt außerdem:
Wenn ein Airbag entfaltet wird und eine Spannungskonzentration an
einem faltigen Teil auftritt, kann ein Reißen dieses faltigen Teils des
Airbags aufgrund der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften
verursacht werden, zum Beispiel eine Reduktion der Reißfestigkeit
dieses faltigen Teils. Dies ist im Hinblick auf den Schutz der Benutzer
ein Problem.
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Ziele der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die obigen Probleme und Nachteile bekannter Gewebe
für Airbags
von Kraftfahrzeugen zu verbessern, wie etwa die mechanischen Eigenschaften
von Geweben, die Geschmeidigkeit von Geweben und das Oberflächenknittern
von Geweben und dergleichen zu verbessern.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein unbeschichtetes Gewebe für Airbags von
Kraftfahrzeugen bereitzustellen, das weich, leicht, kompakt und ökonomisch
ist und eine geringe Luftdurchlässigkeit
hat, während
die für
ein Gewebe für
Airbags erforderlichen mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben.
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Diese Ziele sowie weitere Ziele und
Vorteile der vorliegenden Erfindung wird der Fachmann aus der folgenden
Beschreibung mit Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen entnehmen
können.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Fließdiagramm,
das das Produktionssystem der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird folgendes bereitgestellt:
- 1. Ein unbeschichtetes Gewebe
für Airbags,
das die folgenden Eigenschaften hat:
- (a) ST5% (Kettrichtung) + ST5% (Schussrichtung) ≤ 1,2 g/d;
- (b) AP ≤ 0,5
cm3/cm2/s;
- (c) W ≤ 205
g/m2;
- (d) 5 (Kettrichtung) + S (Schussrichtung) ≤ 220 mm;
- (e) T ≤ 0,30
mm;
wobei ST5% einen Wert darstellt, den man erhält, indem
man die Zugfestigkeit bei 5% Dehnung des Gewebes durch die Gesamtgarnfeinheit
des Gewebes zur Dehnungsrichtung hin dividiert (g/d); AP den Grad
der Luftdurchlässigkeit
darstellt (Frazir-Verfahren, 125 Pa Druckunterschied) (cm3/cm2/s); W das Gewicht
des Gewebes darstellt (g/m2); 5 den Grad
der Steifigkeit darstellt (Auslegerverfahren) (mm); und T die Dicke
des Gewebes darstellt (mm);
- 2. Ein Verfahren zur Herstellung eines unbeschichteten Gewebes
für Airbags,
das die folgenden Schritte umfasst:
- (a) Weben des Gewebes;
- (b) Durchführen
eines Schrumpfungsschrittes in siedendem Wasser mit dem Gewebe;
und dann
- (c) Durchführen
eines Schrittes zum Trocknen und Endbehandeln mit dem so behandelten
Gewebe;
- 3. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 2, wobei Schritt (c) mit einem Saugtrommeltrockner durchgeführt wird;
- 4. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 3, wobei Schritt (c) durch einen mehrstufigen Schritt durchgeführt wird;
- 5. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 3, wobei Schritt (c) durch einen zweistufigen Schritt durchgeführt wird,
die Temperatur der ersten Stufe (T1) 70°C bis 170°C beträgt und die Temperatur der zweiten
Stufe (T2) 90°C
bis 190°C
beträgt;
- 6. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 5, wobei T2 höher
ist als T1;
- 7. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 6, wobei die Kettspannung zwischen der ersten Stufe und der
zweiten Stufe von Schritt (c) gesteuert wird;
- 8. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 7, wobei die Kettspannung während Schritt (b) gesteuert
wird;
- 9. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 8, wobei Schritt (a) durch eine Wasserstrahl-Düsenwebmaschine durchgeführt wird;
- 10. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 8, wobei das mit der Wasserstrahl-Düsenwebmaschine gewebte Gewebe
sofort und ohne Trocknen Schritt (b) unterzogen wird;
- 11. Das Verfahren gemäß dem obigen
Punkt 8, wobei die Trockenheißschrumpfung
des verwendeten Rohgarns 5 bis 12% beträgt (Behandlung bei 180°C × 15 min);
- 12. Ein unbeschichtetes Gewebe für Airbags, das nach dem Verfahren
gemäß einem
der obigen Punkte 2 bis 11 erhalten wird;
- 13. System zur Herstellung eines unbeschichteten Gewebes für Airbags,
das folgendes umfasst:
- (a) einen Webmechanismus;
- (b) einen Gewebeschrumpfmechanismus in siedendem Wasser; und
- (c) einen Trocken- und Endbehandlungsmechanismus;
- 14. System gemäß dem obigen
Punkt 13, wobei Mechanismus (c) einen Saugtrommeltrockner beinhaltet;
- 15. System gemäß dem obigen
Punkt 14, wobei Mechanismus (c) ein mehrstufiger Mechanismus ist;
- 16. System gemäß dem obigen
Punkt 14, wobei Mechanismus (c) ein zweistufiger Mechanismus ist;
- 17. System gemäß dem obigen
Punkt 16, wobei Mechanismus (c) zwei Einheiten umfasst und eine
Kettspannungs-Steuerapparatur zwischen der ersten Einheit und der
zweiten Einheit vorhanden ist;
- 18. System gemäß dem obigen
Punkt 17, wobei Mechanismus (b) eine Kettspannungs-Steuerapparatur
umfasst; und
- 19. System gemäß dem obigen
Punkt 18, wobei Mechanismus (a) eine Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
beinhaltet.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In einem Aspekt stellt die vorliegende
Erfindung ein unbeschichtetes Gewebe für Airbags bereit, das die folgenden
Eigenschaften hat:
- (a) ST5% (Kettrichtung) + ST5% (Schussrichtung) ≤ 1,2 g/d;
- (b) AP ≤ 0,5
cm3/cm2/s;
- (c) W ≤ 205
g/m2;
- (d) S(Kettrichtung) + S (Schussrichtung) ≤ 220 mm;
- (e) T ≤ 0,30
mm;
wobei ST5% einen Wert darstellt, den man erhält, indem
man die Zugfestigkeit bei 5% Dehnung des Gewebes durch die Gesamtgarnfeinheit
des Gewebes zur Dehnungsrichtung hin dividiert (g/d); AP den Grad
der Luftdurchlässigkeit
darstellt (Frazir-Verfahren, 125 Pa Druckunterschied) (cm3/cm2/s); W das Gewicht
des Gewebes darstellt (g/m2); S den Grad
der Steifigkeit darstellt (Auslegerverfahren) (mm); und T die Dicke
des Gewebes darstellt (mm).
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Erstens sollte ST5% (Kettrichtung)
+ ST5% (Schussrichtung) des unbeschichteten Gewebes für Airbags
nicht größer sein
als 1,2 g/d. Diese Voraussetzung ist von sehr großer Wichtigkeit
für die
Energieabsorption durch einen Airbag im Anfangsstadium der Entfaltung
des Airbags. Das heißt,
wenn die Summe von ST5% (Kettrichtung) und ST5% (Schussrichtung)
größer als
der obige Wert ist und ein Airbag in ungeeigneter Weise in einem
Lenkrad, einem Armaturenbrett, einer Vertiefung im Türrahmen
usw. aufbewahrt wird, kann an einem bestimmten Teil eine Spannungskonzentration
auftreten, wenn im Anfangsstadium der Entfaltung ein hoher Innendruck
auf den Airbag wirkt. Dann kann das Teil, in dem die Spannung konzentriert
ist, die Energie der Spannung durch seine Ausdehnung nicht ausreichend
absorbieren, was zu einem Reißen
dieses Teils und zu einem Versagen des Schutzes des Benutzers führt.
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Zweitens wird, wenn AP größer als
0,5 cm3/cm2/s ist,
die Gasaustrittsmenge aus dem Gewebe bei der Entfaltung zu groß, und der
Airbag erfüllt
nicht seine Funktion, einen Benutzer zu schützen.
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Drittens sind die Faktoren, dass
W nicht größer ist
als 205 g/m2, die Summe von S (Kettrichtung)
und 5 (Schussrichtung) nicht mehr als 220 mm beträgt und T
nicht größer als
0,30 mm ist, sehr wichtig, um ein unbeschichtetes Gewebe für Airbags
zu erhalten, das leicht ist und eine ausgezeichnete Kompaktheit
aufweist. Wenn diese Werte die obigen Bereiche jeweils überschreiten,
ist es schwierig, das unbeschichtete Gewebe mit ausreichender Dicke
und ausreichendem Gewicht nach dem Falten und einer erwünschten
Geschmeidigkeit zu erhalten. Dies ist nicht erwünscht, da ein Airbagmodul heutzutage
meistens miniaturisiert werden soll und daher auch der Airbag-Körper miniaturisiert
werden soll.
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Vorzugsweise kann das unbeschichtete
Gewebe für
Airbags, das den obigen Eigenschaften genügt, nach dem Herstellungsverfahren
und mit dem Herstellungssystem der vorliegenden Erfindung hergestellt
werden, wie im folgenden beschrieben wird. Gemäß dem Herstellungsverfahren
und -system der vorliegenden Erfindung kann das unbeschichtete Gewebe
für Airbags,
das eine geringe Luftdurchlässigkeit
hat und sehr weich ist und im Anfangsstadium der Entfaltung eine
ausgezeichnete Energieabsorption aufweist, durch ein ökonomisches
Herstellungsverfahren mit befriedigenden mechanischen Eigenschaften,
die für
Airbags erforderlich sind, erhalten werden.
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In einem anderen Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung also ein Verfahren zur Herstellung eines unbeschichteten
Gewebes für
Airbags bereit, das die folgenden Schritte umfasst:
- (a)
Weben eines Gewebes;
- (b) Durchführen
eines Schrumpfungsschrittes in siedendem Wasser mit dem Gewebe;
und dann
- (c) Durchführen
eines Schrittes zum Trocknen und Endbehandeln mit dem so behandelten
Gewebe.
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In dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung können
die jeweiligen Schritte (a) bis (c) nach an sich bekannten Verfahren
durchgeführt
werden. i Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Gewebe nach dem Weben zuerst einem Schrumpfungsschritt
(b) und dann dem Schritt zum Trocknen und Endbehandeln (c) unterzogen
wird. Dies kann getrennt oder kontinuierlich durchgeführt werden. Zum
Beispiel kann ein Gewebe dem Schrumpfungsschritt unterzogen und
anschließend
in einem getrennten Schritt durch einen Saugtrommeltrockner geführt werden.
Alternativ dazu wird ein im Schrumpfungsschritt behandeltes Gewebe
kontinuierlich dem Schritt zum Trocknen und Endbehandeln unterzogen.
Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist eine kontinuierliche
Behandlung bevorzugt.
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In Schritt (c) ist es notwendig,
einen Saugtrommeltrockner zu verwenden, da die Anschaffungskosten im
Vergleich zu anderen Trocknern, wie sie oben beschrieben sind, etwa
1/10 betragen. Außerdem
können
bei Verwendung eines Saugtrommeltrockners viele vorteilhafte Eigenschaften
des Gewebes erhalten werden, wie im folgenden noch beschrieben wird.
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Der hier verwendete Saugtrommeltrockner
ist eine Trocknervorrichtung mit einer Trommel (z. B. Rotationstrommel),
die heiße
Luft von außen
durch ihre Trommelumfangswand saugt, so dass ein auf die Oberfläche der
Trommel gelegtes Gewebe getrocknet wird. Dann sollte die Trommelumfangswand
luftdurchlässig sein,
wie eine Trommel mit einer Gitter- oder Schlitzstruktur.
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In der vorliegenden Erfindung wird
der Schritt zum Trocknen und Endbehandeln (c) vorzugsweise in einem
mehrstufigen Schritt durchgeführt,
um die Geschmeidigkeit des Gewebes zu verbessern und das Knittern
zu hemmen. Je größer die
Zahl der Stufen, desto stärker
bevorzugt. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten, wie Anschaffungs-
und Betriebskosten, wird Punkt (c) jedoch vorzugsweise in einem
zweistufigen Schritt durchgeführt.
Zum Beispiel wird der "zweistufige Schritt" zum Trocknen und Endbehandeln
in demselben Trockner durchgeführt,
der in zwei Kammern unterteilt ist, so dass die Temperatur der Atmosphäre in jeder Kammer
variiert werden kann. Alternativ dazu können das Trocknen und Endbehandeln
auch in unabhängigen Systemen
unter Verwendung getrennter Einheiten durchgeführt werden.
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In dem zweistufigen Schritt wird
die Temperatur des Saugtrommeltrockners vorzugsweise so eingestellt,
dass die Temperatur der ersten Stufe (T1) 70 bis 170°C beträgt und die
Temperatur der zweiten Stufe (T2) 90 bis 190°C beträgt, und besonders bevorzugt
beträgt
T1 90 bis 130°C,
und T2 beträgt
110 bis 150°C. Außerdem werden
die Trocknungs- und Endbehandlungsbedingungen so eingestellt, dass
T2 höher
ist als T1. Unter diesen Bedingungen des Schrittes (c) ist es den
Erfindern gelungen, ein unbeschichtetes Gewebe für Airbags von Kraftfahrzeugen,
das eine in geeigneter Weise eingestellte Luftdurchlässigkeit
aufweist und sehr weich und knitterfrei ist, in einem ökonomischen
Verfahren herzustellen, wobei die für Airbags erforderlichen mechanischen
Eigenschaften beibehalten werden.
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Wenn T1 kleiner als 70°C ist, ist
der Vortrocknungseffekt kaum zu erwarten. Wenn T1 andererseits höher als
170°C ist,
knittert das Gewebe aufgrund des schnellen Trocknens, was zur Verschlechterung
des resultierenden Gewebes führt.
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Wenn T2 kleiner als 90°C ist, kann
das vorgetrocknete Gewebe nicht ausreichend erhitzt werden. Dies beeinflusst
die langfristige Wärmestabilität des Gewebes.
Zum Beispiel erhöht
dies die Luftdurchlässigkeit nach
Lagerung unter den Bedingungen von 120°C und 400 Stunden, einer der
Umweltalterungstests von Autoherstellern, was auch zur Verschlechterung
des resultierenden Gewebes führt.
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Weiterhin hat sich gezeigt, dass
die obigen vorteilhaften Eigenschaften des resultierenden Gewebes verstärkt werden
können,
indem man T2–T1
auf 5 bis 40 °C
einstellt. Das heißt,
"T2–T1"
ist ein wichtiger Faktor, um zu bestimmen, ob ein Gewebe als unbeschichtetes
Gewebe für
Airbags verwendet werden kann, die nach der Alterung eine langfristige
Stabilität
haben und ohne Knittern hergestellt werden können.
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Weiterhin ist es bei dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung bevorzugt, die Spannung zwischen Trocknern
von jeweiligen mehrfachen Trocknungsstufen zu steuern. Das heißt, wenn
in mehreren Stufen getrocknet wird, wird eine Schrumpfung des Gewebes
in jeweiligen Trocknungszonen verursacht. Dann ist es zur Minimierung
von Spannungen in der Kettrichtung beim Schrumpfen des Gewebes erforderlich,
die Trommelumfangsgeschwindigkeit einzustellen, so dass die Umfangsgeschwindigkeit
in einer Trocknungszone schneller ist als in der nächsten Trocknungszone.
Vorzugsweise werden die Trommelumfangsgeschwindigkeiten in aufeinanderfolgenden
Trocknungszonen so eingestellt, dass die Kettspannung des Gewebes
automatisch stets konstant gehalten wird. Eine Schrumpfspannung
des Gewebes kann ohne jede Dehnung auftreten, indem man die Kettspannung
des Gewebes in dieser Weise steuert. Dies ist sehr wichtig, um dem
Gewebe Geschmeidigkeit zu verleihen, und es hat sich gezeigt, dass
diese Spannungssteuerung in Kombination mit dem Saugtrommeltrockner
einen großen
Vorteil aufweist.
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Ebenso ist es bevorzugt, die Kettspannung
beim Schrumpfungsschritt in siedendem Wasser zu steuern, und dies
ist ebenfalls sehr wichtig, um das Schrumpfungsverhalten des Gewebes
zu verbessern.
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In noch einem anderen Aspekt stellt
die vorliegende Erfindung ein System zur Herstellung eines unbeschichteten
Gewebes für
unbeschichtete Airbags bereit, das folgendes umfasst:
- (a)
einen Webmechanismus;
- (b) einen Gewebeschrumpfmechanismus in siedendem Wasser; und
- (c) einen Trocken- und Endbehandlungsmechanismus.
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Wie man zum Beispiel aus der beigefügten 1 entnehmen kann, beinhaltet
das System der vorliegenden Erfindung einen Webmechanismus (nicht
gezeigt), eine Rohgeweberolle 1, ein siedendes Wasserbad 2 als
Schrumpfmechanismus, zwei Einheiten, wie die Trockner 3 und 3,
für den
Trocknungs- und Endbehandlungsmechanismus, eine Kettspannung-Steuerapparatur 4,
wie einen herkömmlichen
Spannungsregler, und eine Rolle 5 für das resultierende unbeschichtete
Gewebe. Ein Rohgewebe, das durch einen Webmechanismus (nicht gezeigt)
auf die Rolle 1 gewickelt wird, wird durch das Bad 2 geführt, um
es dem Schrumpfungsschritt zu unterziehen, und dann durch die Einheiten 3 und 3 geführt. Während des
Durchtretens durch die Einheiten wird die Kettspannung des Gewebes
durch die Apparatur 4 gesteuert. Dann wird das resultierende
unbeschichtete Gewebe für
Airbags auf die Rolle 5 gewickelt.
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Wie oben beschrieben, ist der Trockner
notwendigerweise ein Saugtrommeltrockner, und vorzugsweise wird
ein Mechanismus bereitgestellt, um die Trommelumfangsgeschwindigkeiten
in aufeinanderfolgenden Trocknungszonen einzustellen und so die
Kettspannung des Gewebes automatisch stets konstant zu halten. Der
Trocknungs- und Endbehandlungsmechanismus ist nicht auf den zweistufigen
Mechanismus beschränkt, wie
er in 1 gezeigt ist,
und die Zahl der Stufen kann auch mehr als zwei betragen.
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Eine zusätzliche Kettspannung-Steuerapparatur
kann im Bad 2 bereitgestellt werden.
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Der zu verwendende Webmechanismus
ist nicht speziell auf einen bestimmten beschränkt, und es kann sich um eine
Webmaschine wie eine Wasserstrahl-Düsenwebmaschine,
eine Luftdüsenwebmaschine, eine
Greiferwebmaschine, eine Schützenwebmaschine
und dergleichen handeln. Insbesondere im Hinblick auf die Produktivität des Webens,
die Abnahme der Garnbeschädigung,
und dass keine Schlichte für
den Kettfaden erforderlich ist, wird eine Wasserstrahl-Düsenwebmaschine oder eine Luftdüsenwebmaschine
besonders bevorzugt. Weiterhin wird im Hinblick auf die leichte
Entfernung der Spinnappretur (Öl)
und der Schlichte auf dem verwendeten Kettgarn eine Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
besonders bevorzugt, da fast die gesamte Spinnappretur während des
Webens durch Wasser leicht entfernt werden kann, und daher kann
das Reinigungsverfahren vereinfacht werden. Weiterhin ist es bevorzugt,
ein mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebtes Gewebe sofort ohne Trocknen durch das siedende Wasserbad 2 zu
führen.
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Das für das unbeschichtete Gewebe
der vorliegenden Erfindung zu verwendende Garn ist nicht speziell
auf ein bestimmtes eingeschränkt.
Bevorzugte Beispiele für
das Garn sind solche aus synthetischen Fasern, wie aliphatischen
Polyamidfasern, insbesondere Nylon 66, Nylon 6, Nylon 46, Nylon
12 und dergleichen; aus aromatischen Polyamidfasern, wie Aramidfasern,
sowie Homopolyester, wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat
und dergleichen. Weitere Beispiele dafür sind vollständig aromatische
Polyester, Fasern aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht,
PPS-Fasern, Polyetherketonfasern und dergleichen. Von diesen sind
unter ökonomischen
Gesichtspunkten Polyesterfasern und Polyamidfasern (Nylon 66, Nylon
46, Nylon 6) besonders bevorzugt.
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Um die Durchführung der Garnherstellungsschritte
und der Nachverarbeitungsschritte zu verbessern, können diese
synthetischen Fasern weiterhin verschiedene Additive enthalten.
Beispiele für
Additive sind Antioxidantien, Wärmestabilisatoren,
Gleitmittel, Antistatikmittel, Verdickungsmittel, Flammhemmer, Feuerverzögerungsmittel
und dergleichen. Weiterhin kann ein bestimmtes Verarbeitungsmittel
vor dem Trocknen durch Tauchen usw. aufgebracht werden.
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Um den für Gewebe für Airbags erforderlichen mechanischen
Eigenschaften zu genügen,
hat das Garn vorzugsweise solche mechanischen Eigenschaften wie
eine Reißlänge von
8,0 g/d oder mehr, vorzugsweise 9,0 g/d oder mehr, und eine lineare
Dichte von 100 bis 840 d, besonders bevorzugt 210 bis 420 d. Außerdem beträgt die Trockenheißschrumpfung
des verwendeten Rohgarns vorzugsweise 5 bis 12% (Behandlung bei
180°C während 15
min).
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Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele
veranschaulichen die vorliegende Erfindung in weiteren Einzelheiten,
sollen deren Umfang jedoch nicht einschränken. In den Beispielen und
Vergleichsbeispielen wurden die physikalischen Eigenschaften nach
den folgenden Verfahren bestimmt.
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ST5%: JIS L1096 6.12 1. Verfahren
A (Streifenverfahren). Eine Probe von 5 cm Breite mit 20 cm Klemmabstand
wurde mit einer Streckgeschwindigkeit von 200 mm/min gedehnt, um
die Festigkeit bei 5% Dehnung in Kett- bzw. Schussrichtung zu bestimmen.
ST5% wurde berechnet, indem man die so bestimmte Festigkeit durch
die Gesamtfeinheit der Garne in denier in der Dehnungsrichtung dividierte.
Luftdurchlässigkeit:
JIS L1096 6.27.1. Verfahren A (Frazir-Verfahren).
Gewicht:
JIS L1096 6.4.2.
Grad der Steifigkeit: JIS L1096 6. 19. 1.
Verfahren A (Auslegerverfahren).
Dicke: JIS L1096 6.5. (unter
einem Druck von 240 g/cm2).
Zahl der
Garne pro inch: JIS L1096 6.6.
Zugfestigkeit: JIS L1096 6.12.1.
Verfahren A (Streifenverfahren).
Webproduktivität: ausgedrückt durch
einen relativen Wert der Geschwindigkeit, bei der das Gewebe gewebt wird.
Qualitätsniveau
des Gewebes: ausgedrückt
durch den Knitterzustand nach der Verarbeitung.
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Beispiel 1
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Nylon-66-Filamentgarn mit 315 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann durch einen Saugtrommeltrockner geführt, um einen zweistufigen
Schritt zum Trocknen und Endbehandeln unter den Bedingungen von
T1 = 110°C
und T2 = 130°C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 2
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Polyester-Filamentgarn mit 350 d/96
f mit einer Reißlänge von
9,2 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann durch einen Saugtrommeltrockner geführt, um einen zweistufigen
Schritt zum Trocknen und Endbehandeln unter den Bedingungen von
T1 = 130°C
und T2 = 160°C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 3
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Nylon-66-Filamentgarn mit 210 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann durch einen Saugtrommeltrockner geführt, um einen zweistufigen
Schritt zum Trocknen und Endbehandeln unter den Bedingungen von
T1 = 130°C
und T2 = 150°C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiel 4
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Nylon-66-Filamentgarn mit 315 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Doppelgewebe
wurde mit einer Greiferwebmaschine mit einer Jacquard-Maschine gewebt.
Das Gewebe wurde durch ein siedendes Wasserbad geführt und
dann durch einen Saugtrommeltrockner geführt, um einen zweistufigen Schritt
zum Trocknen und Endbehandeln unter den Bedingungen von T1 = 130°C und T2
= 150°C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Nylon-66-Filamentgarn mit 315 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann durch einen Saugtrommeltrockner geführt, um einen zweistufigen
Schritt zum Trocknen und Endbehandeln unter den Bedingungen von
T1 = 60°C
und T2 = 80°C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 2
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Nylon-66-Filamentgarn mit 420 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 4,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann einer Endbehandlung mit einem Heißfixierer (Spannrahmen) bei
180°C unterzogen,
indem man die Voreilung zur Kettrichtung auf 0% und zur Schussrichtung
mit einer konstanten Breite einstellte.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 3
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Nylon-66-Filamentgarn mit 315 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann durch einen Zylindertrockner geführt, um Trocknen und Endbehandeln
bei 150°C durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 4
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Nylon-66-Filamentgarn mit 315 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 8,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Greiferwebmaschine unter Zugabe
eines Kettölmittels
gewebt. Das Gewebe wurde durch ein siedendes Wasserbad geführt und
dann durch einen Shrink-Surfer-Trockner geführt, um einen Trocknungs- und
Endbehandlungsschritt bei 150 °C
durchzuführen.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 5
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Nylon-66-Filamentgarn mit 420 d/72
f mit einer Reißlänge von
9,6 g/d und einer Trockenheißschrumpfung
von 4,0% wurde als Kett- und Schussgarn verwendet, und ein Gewebe
in Leinwandbindung wurde mit einer Wasserstrahl-Düsenwebmaschine
gewebt. Das Gewebe wurde ohne Trocknen durch ein siedendes Wasserbad
geführt
und dann einer Trocknung und Endbehandlung mit einem Heißfixierer
(Spannrahmen) bei 150°C
unterzogen, indem man die Voreilung zur Kettrichtung auf 3% einstellte.
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Die physikalischen Eigenschaften
des resultierenden Gewebes sind in Tabelle 2 gezeigt.
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In den Tabellen 1 und 2 wird das
Qualitätsniveau
des Gewebes durch die folgenden Kriterien ausgedrückt:
- A:
geeignet für
Airbags
- B: könnte
für Airbags
verwendet werden
- C: ungeeignet für
Airbags
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Wie man aus den Tabellen 1 und 2
ersieht, genügte
zwar der Anfangswert der Luftdurchlässigkeit von Vergleichsbeispiel
1 den Eigenschaften, die für
ein unbeschichtetes Gewebe für
Airbags erforderlich sind, doch ist der Wert nach 400 h bei 120°C zu hoch.
Dies ist für
ein unbeschichtetes Gewebe für
Airbags ungeeignet.
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In Vergleichsbeispiel 2 ist die Energieabsorption
ein Problem, und die Luftdurchlässigkeit
genügt
nicht den erforderlichen Eigenschaften. Außerdem hat es ein unerwünschtes
Gewicht und eine unerwünschte
Kompaktheit. In den Vergleichsbeispielen 3 und 4 fehlt es dem resultierenden
Gewebe an Geschmeidigkeit, und es gibt ein Problem mit dem Knittern,
da sie im Schritt der ersten Stufe einer hohen Temperatur ausgesetzt
sind und kein Saugtrommeltrockner verwendet wird.
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Die Luftdurchlässigkeit von Vergleichsbeispiel
5 ist für
die Verwendung als unbeschichtetes Gewebe für Airbags zu hoch und unerwünscht.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung das unbeschichtete Gewebe für Airbags, das eine in geeigneter
Weise eingestellte Luftdurchlässigkeit
hat und frei von Problemen mit dem Gewebequalitätsniveau, wie Knittern, ist
und eine ausgezeichnete Geschmeidigkeit hat, durch ein ökonomisches Produktionsverfahren
mit befriedigenden mechanischen Eigenschaften, die für Airbags
erforderlich sind, bereitgestellt werden.
