EP0953072B1 - Technische gewebe für airbags - Google Patents

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EP0953072B1
EP0953072B1 EP98900067A EP98900067A EP0953072B1 EP 0953072 B1 EP0953072 B1 EP 0953072B1 EP 98900067 A EP98900067 A EP 98900067A EP 98900067 A EP98900067 A EP 98900067A EP 0953072 B1 EP0953072 B1 EP 0953072B1
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EP
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filaments
yarn
coarse
dtex
filament
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EP98900067A
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Rémi LALONDE
Franz Hurschler
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ExNex AG
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Rhodia Industrial Yarns AG
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Publication date
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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/02—Inflatable articles
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
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    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3065—Including strand which is of specific structural definition

Definitions

  • the present invention relates to fabrics for airbags, consisting of a filament yarn containing coarse and fine thermoplastic Filaments with a total titer between 30 and 1000 dtex and a process for producing the filament yarn.
  • filament yarns are made from polyamides or Polyesters with a total titer between about 50-750 denier (56-830 dtex) used (JP-A-01-104848).
  • Such Yarns can also be made from blends of different raw materials consist.
  • To reduce air permeability went different ways. So there is a way in Coating the fabric with an elastomer. Such Tissues are usually stiff, heavy and expensive manufacture. Because of the high manufacturing costs, the reduced foldability and limited recyclability this solution is not very suitable proved.
  • Another way was in the making of uncoated fabrics in a denser weave and / or adapted finishing methods are proposed. In terms of foldability and weight, however, these fabrics were not satisfying.
  • the air permeability can be also improve by calendering the fabrics, but with the disadvantage of additional procedural steps and impairment mechanical properties such as strength and tear resistance in warp and weft directions.
  • the production of a mixed title yarn with a Total titer from 50 to 800 dtex is also from EP-A-0 022 065 known.
  • Using a spinneret different holes for coarse and fine filaments produced yarn is false twist textured and should have a so-called spun-like effect. It is for loose textile applications are provided. It consists of a core filament group with a coarser titer and a sheath filament group with a finer titer, the um the core group is put around and a maximum of two other filaments with a single titer between 4.0 and 10 dtex.
  • the spun-like yarn is used to manufacture Fabrics with low air permeability and good Tear resistance not suitable.
  • a fabric for airbags is made of homogeneous Polyamide filaments known, the threads of which have a total titer between 200 and 600 dtex with a fibril titer of 4.8 dtex maximum.
  • this titer already considered too high, although the strength would be achieved, but the obtained high stiffness leads to poor foldability.
  • the object of the invention is to provide a fabric places that have low air permeability, is light and smooth and yet an improved one Tear strength, in particular improved tear resistance, having.
  • Another task is a method for To provide manufacture of the filament yarn.
  • this object is achieved in that the coarse filaments of the filament yarn a single titer from 5 to 14 dtex, in particular from 5.5 to 8 dtex, preferably 6 to 8 dtex and the fine filaments one Individual titers from 1.5 to 5 dtex, in particular 2.5 to 4 dtex, preferably 3 to 4 dtex.
  • the coarse filaments help to improve the Tear strength and thus the tear resistance.
  • the fine filaments guarantee good foldability and thus a lower bending stiffness and thus one better softness and smoothness. These advantages, especially softness and smoothness result in both uncoated and coated Tissues better foldability.
  • the mix of coarse and fine filaments contribute to a deeper one Air permeability due to the arrangement of the individual filaments in the tissue. With lighter fabrics, at the same time better seam strength achieved thanks to the blocking effect of the individual filaments or the yarn structures, like trilobal or other multilobal Designs. Thanks to the high coverage of the fine Single filaments can have lower thread counts in the fabric are worked with a consistently high tear strength / tear strength.
  • the blended yarn is produced by melt spinning through spinnerets in which the holes for the coarse filaments and for the fine filaments are arranged alternately. This has the advantage that a mixture of the coarse with the fine filaments takes place before the swirling. Usually a uniform polymer is used.
  • Fig. 1 is a filament Filament bundle shown in cross section.
  • the single ones Filaments 1 have the same round diameter.
  • Fig. 2 is a bundle of coarse filaments 1 'and fine filaments 2 shown.
  • the filaments 1 ', 2 lie distributed over the entire cross-sectional area.
  • Fig. 3 is a bundle of coarse filaments 3 and fine filaments 2 'shown.
  • the coarse filaments can be trilobal or multilobal.
  • FIG. 4 is a top view of the exit side Spinneret plate 10 shown. With 11 and 11 'is one Coarse filament hole; with 12 and 12 'is one Hole designated for fine filaments.
  • the label 11 or 12 stands for a row or a whole bundle or a group of similar holes. Essential is the alternation, which ensures good mixing of the coarse and fine filaments in the yarn is achieved.
  • FIG. 5 shows a variant of the arrangement of the bores with a right side of a spinneret plate 100 and a left side of the spinneret plate 100 'to for example two-end spiders, shown in FIG. 4.
  • the invention is based on an example (No. 3) and two comparative examples (No. 1 and No. 2) further are explained.
  • the spinning and stretching conditions were the same in all examples.
  • the results are in Table 1 summarized.
  • the fabrics according to the invention are particularly suitable for Airbags. But you can also use it as a fabric for filters, Sails, parachutes and paragliders for use reach.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Air Bags (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Gewebe, für Airbags, bestehend aus einem Filamentgarn enthaltend grobe und feine thermoplastische Filamente mit einem Gesamttiter zwischen 30 und 1000 dtex sowie ein Verfahren zur Herstellung des Filamentgarns.
Zur Herstellung von von Airbaggeweben, werden Filamentgarne aus Polyamiden oder Polyestern mit einem Gesamttiter zwischen etwa 50-750 denier (56-830 dtex) verwendet (JP-A-01-104848). Solche Garne können auch aus Mischungen verschiedener Rohstoffe bestehen. Zur Erniedrigung der Luftdurchlässigkeit wurden verschiedene Wege beschritten. So besteht ein Weg in der Beschichtung der Gewebe mit einem Elastomeren. Solche Gewebe sind in der Regel steif, schwer und aufwendig herzustellen. Wegen der hohen Herstellungskosten, der verminderten Faltbarkeit und der begrenzten RecyclingFähigkeit hat sich diese Lösung als wenig geeignet erwiesen. Ein weiterer Weg wurde in der Herstellung von unbeschichteten Geweben in einer dichteren Webart und/oder adaptierten Ausrüstverfahren vorgeschlagen. Bezüglich Faltbarkeit und Gewicht waren diese Gewebe aber nicht befriedigend. Die Luftdurchlässigkeit lässt sich auch durch Kalandrieren der Gewebe verbessern, jedoch mit dem Nachteil zusätzlicher Verfahrensschritte und Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Weiterreiss-festigkeit in Kett- und Schussrichtung.
Die Herstellung eines Mischtitergarns mit einem Gesamttiter von 50 bis 800 dtex ist auch aus der EP-A-0 022 065 bekannt. Das mittels einer Spinndüse mit unterschiedlichen Bohrungen für grobe und feine Filamente hergestellte Garn ist falschdralltexturiert und soll einen sogenannten Spun-like Effekt aufweisen. Es ist für lockere textile Anwendungen vorgesehen. Es besteht aus einer Kernfilamentgruppe mit einem gröberen Titer und einer Hüllfilamentgruppe mit einem feineren Titer, die um die Kerngruppe herumgelegt ist sowie höchstens zwei weiteren Filamenten mit einem Einzeltiter zwischen 4.0 und 10 dtex. Das Spun-like Garn ist zur Herstellung von Geweben mit geringer Luftdurchlässigkeit und guter Weiterreissfestigkeit nicht geeignet.
Nach der EP-A-0 501 295 ist ein Gewebe für Airbags aus homogenen Polyamidfilamenten bekannt, dessen Fäden einen Gesamttiter zwischen 200 und 600 dtex mit einem Fibrillentiter von maximal 4.8 dtex aufweist. Allerdings wird dieser Titer als bereits zu hoch angesehen, wobei zwar die Festigkeit erzielt würde, aber die erhaltene hohe Steifigkeit zu einer schlechten Faltbarkeit führt.
Eine Optimierung zu tieferer Luftdurchlässigkeit einerseits, guter Faltbarkeit und tiefem Gewicht andererseits ist bisher nur bedingt gelungen, da eine hohe Reisskraft und insbesondere eine für Airbags hohe Weiterreissfestigkeit nicht gewährleistet ist. Insbesondere leichtere Gewebekonstruktionen weisen einen besonders hohen Verlust an Weiterreisskraft auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gewebe zur Verfügung zu stellen, das eine geringe Luftdurchlässigkeit aufweist, leicht und geschmeidig ist und dennoch eine verbesserte Reisskraft, insbesondere eine verbesserte Weiterreissfestigkeit, aufweist.
Eine weitere Aufgabe besteht darin ein Verfahren zur Herstellung des Filamentgarns zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die groben Filamente des Filamentgarns einen Einzeltiter von 5 bis 14 dtex, insbesondere von 5,5 bis 8 dtex, vorzugsweise 6 bis 8 dtex und die feinen Filamente einen Einzeltiter von 1,5 bis 5 dtex, insbesondere 2,5 bis 4 dtex, bevorzugt 3 bis 4 dtex aufweisen.
Es wurde überraschend gefunden, dass ein Mischtitergarn mit einem Gesamttiter zwischen 30 und 1000 dtex, bevorzugt zwischen 200 und 950 dtex, d.h., ein Garn, bestehend aus einer Mischung von feineren und gröberen Einzelfilamenten, besonders für den technischen Einsatz für Airbaggewebe bezüglich der Merkmalkombination von Luftdurchlässigkeit und damit Filtrationsfähigkeit, Weichheit und Faltbarkeit besonders geeignet ist.
Dabei tragen die groben Filamente zur Verbesserung der Reisskraft und damit der Weiterreissfestigkeit bei. Die feinen Filamente garantieren eine gute Faltbarkeit und damit eine tiefere Biegesteifigkeit und damit eine bessere Weichheit und Geschmeidigkeit. Diese Vorteile, insbesondere die Weichheit und die Geschmeidigkeit ergeben sowohl bei unbeschichteten als auch bei beschichteten Geweben eine bessere Faltbarkeit. Die Mischung von groben und feinen Filamenten trägt zu einer tieferen Luftdürchlässigkeit durch die Anordnung der Einzelfilamente im Gewebe bei. Bei leichteren Geweben wird gleichzeitig eine bessere Nahtfestigkeit erreicht, dank der blockierenden Wirkung der Einzelfilamente bzw. der Garnstrukturen, wie trilobalen oder anderen multilobalen Gestaltungen. Dank dem hohen Deckungsvermögen der feinen Einzelfilamente kann mit geringeren Fadenzahlen im Gewebe gearbeitet werden bei gleichbleibend hoher Reisskraft/Weiterreisskraft.
Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, die groben Filamente und die feinen Filamente des Garns in einem Verhältnis von 1:1 bis 1:5 möglichst gleichmässig vermischt zu verwenden. Bei einem Verhältnis von weniger als 1:1 sind zu wenig feine Filamente vorhanden, und das Gewebe ist zu luftdurchlässig, zu steif und lässt sich nicht gut falten. Bei einem Verhältnis über 1:5 sind zu wenig grobe Filamente vorhanden, das Gewebe ist zwar geschmeidig, aber die Weiterreissfestigkeit ist ungenügend.
Es ist zweckmässig diese Garne aus einem Polyamid, einem Polyester oder Polypropylen oder deren Copolymeren herzustellen.
Es ist weiter zweckmässig, die verwendeten Multifilamente zu verwirbeln, wobei eine Luftverwirbelung mit 25-40 Knoten pro Meter, am besten geeignet ist.
Die Herstellung des Mischgarns erfolgt durch Schmelzspinnen durch Spinndüsen, bei denen die Bohrungen für die groben Filamente und für die feinen Filamente alternierend angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass eine Vermischung der groben mit den feinen Filamenten bereits vor der Verwirbelung stattfindet. In der Regel wird ein einheitliches Polymer verwendet.
Das erfindungsgemässe Garn soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1
ein Filamentgarn nach dem Stand der Technik,
Fig. 2
das erfindungsgemässe Mischgarn,
Fig. 3
eine Variante des erfindungsgemässens Mischgarns.
Fig. 4
eine Spinndüse zur Herstellung des erfindungsgemässen Garns,
Fig. 5
eine Variante einer Spinndüse
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Filament eines Filamentbündels im Querschnitt gezeigt. Die einzelnen Filamente 1 weisen einen gleichen runden Durchmesser auf.
In Fig. 2 ist ein Bündel aus groben Filamenten 1' und feinen Filamenten 2 gezeigt. Die Filamente 1', 2 liegen über die ganze Querschnittsfläche verteilt.
In Fig. 3 ist ein Bündel ebenfalls aus groben Filamenten 3 und feinen Filamenten 2' gezeigt. Die groben Filamente können trilobal oder multilobal ausgebildet sein.
In Fig. 4 ist die Aufsicht auf die Austrittsseite einer Spinndüsenplatte 10 gezeigt. Mit 11 und 11' ist eine Bohrung für grobe Filamente; mit 12 und 12' ist je eine Bohrung für feine Filamente bezeichnet. Die Bezeichnung 11 bezw. 12 steht für eine Reihe oder ein ganzes Bündel oder eine Gruppe von gleichartigen Bohrungen. Wesentlich ist die Alternierung, wodurch eine gute Durchmischung der groben und feinen Filamente im Garn erzielt wird.
In Fig. 5 wird eine Variante der Anordnung der Bohrungen mit einer rechten Seite einer Spinndüsenplatte 100 und einer linken Seite der Spinndüsenplatte 100', zum beispielsweise Zweiendspinnen, nach Fig. 4 gezeigt. Eine Bohrung 111 bzw. 111' steht für je eine Gruppe von gleichartigen Bohrungen für grobe Filamente. Eine Bohrung 122 bzw. 122' steht für eine Gruppe von gleichartigen Bohrungen für feine Filamente.
Die Erfindung soll anhand eines Beispiels (Nr. 3) und zwei Vergleichsbeispielen (Nr. 1 und Nr. 2) weiter erläutert werden. Die Spinn- und Streckbedingungen waren bei allen Beispielen die gleichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Es wurden 3 Gewebe ebenfalls unter gleichen Bedingungen hergestellt:
Das Weben in Leinwandbindung wurde auf einer Greifer-Webmaschine, mit einer Kettfaden-Dichte von 18 f/cm und einer Schussfaden-Dichte von 17,5 f/cm durchgeführt. Daran schloss sich eine Behandlung in einer Kammer mit gesättigtem Wasserdampf bei Temperaturen über 100°C an. Die Trocknung / Fixierung der Gewebe erfolgte auf einem Spannrahmen.
1 2 3
Garntiter (dtex) 470 470 470
Filamentzahl 68 136 102
Filament-Titer (dtex) 6,9 3,5 gemischt 3,5&6,9
Verwirbelung kn/m 30 30 30
Bindung Leinwand Leinwand Leinwand
Kette Schuss Kette Schuss Kette Schuss
Dichte (f/cm) 20 20 20 20 20 20
Reisskraft (N/5cm) 3120 3190 3010 3050 3100 3100
Bruchdehnung (%) 40 33 38 30 38 31
Weiterreisskraft (N) 154 157 124 132 150 152
Biegesteifigkeit (mN) 47,3 54,7 42,7 49,5 43,2 50,1
Luftdurchl. (l/dm2/mn) 16,8 5,5 6,0
Gewicht 215 218 210
Es ist überraschend, dass Reisskraft und Weiterreisskraft des erfindungsgemässen Gewebes wesentlich höher sind als diejenigen des Vergleichsbeispiels 2, bei vergleichbarer Luftdurchlässigkeit und geringerem Gewicht.
Messmethoden:
Fadendichte : DIN 53 853
Reisskraft : DIN 53 857
Bruchdehnung: DIN 53 857
Weiterreisskraft: DIN 53 859
Luftdurchlässigkeit: DIN 53 887
Gewicht DIN 53 854
Biegesteifigkeit DIN 53 121
Die erfindungsgemässen Gewebe, unbeschichtet oder beschichtet eignen sich bevorzugt zum Einsatz für Airbags. Sie können aber auch als Gewebe für Filter, Segel, Fallschirme und Gleitschirme zur Verwendung gelangen.

Claims (5)

  1. Gewebe für Airbags, bestehend aus einem Filamentgarn, enthaltend grobe und feine thermoplastischen Filamente mit einem Gesamttiter zwischen 30 und 1000 dtex, dadurch gekennzeichnet, dass die groben Filamente des Filamentgarns einen Einzeltiter von 5 bis 14 dtex und die feinen Filamente einen Einzeltiter von 1,5 bis 5 dtex, aufweisen.
  2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die groben Filamente und die feinen Filamente des Garns in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 1 :5 vermischt sind.
  3. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente aus einem Polyamid, einem Polyester oder Polypropylen bestehen.
  4. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Multifilamente mit 5-40 Knoten pro Meter luft verwirbelt sind.
  5. Verfahren zur Herstellung des Filamentgarns für die Gewebe nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass Spinndüsen verwendet werden, bei denen die Bohrungen (11) für die groben Filamente und die Bohrungen (12) für die feinen Filamente alternierend angeordnet sind.
EP98900067A 1997-01-20 1998-01-12 Technische gewebe für airbags Expired - Lifetime EP0953072B1 (de)

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CH9897 1997-01-20
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EP0953072A1 EP0953072A1 (de) 1999-11-03
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