ES2279053T3 - Material textil no revestido para airbag. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para fabricar un material textil no revestido para airbags, que comprende las etapas de: (A) tejido de una fibra de poliamida de baja contracción que presenta una contracción térmica en seco del 3 al 6% a 190°C durante 15 minutos para obtener un material textil gris para airbags; (B) contracción térmica del material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente a través de 3 a 10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales de 5 a 20°C superior a la del baño acuoso precedente; (C) adicionalmente, contracción térmica del material textil procedente de los baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor; y (D) secado del material textil procedente del calentador por vapor haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
Description
Material textil no revestido para airbag.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar un material textil no revestido para
airbags. El material textil no revestido para airbags es elaborado
por un procedimiento que comprende las etapas de: (A) tejido de una
fibra de poliamida de baja contracción que presenta una contracción
térmica en seco del 3 al 6% (190°C durante 15 minutos) para obtener
un material textil gris para airbags; (B) contracción térmica del
material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente a través de 3 a
10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales
de 5 a 20°C superior a la del baño acuoso precedente; (C)
adicionalmente, contracción térmica del material textil de los
baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor;
y (D) secado del material textil del calentador por vapor
haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
El material textil producido usando la fibra de
poliamida de baja contracción anterior presenta una elevada
resistencia a la tracción y resistencia al desgarro, y excelente
calidad, y así, es útil como un material textil para airbags.
Recientemente, los airbags se han hecho
necesarios para garantizar la seguridad de los pasajeros y así su
montaje en los vehículos está incrementándose gradualmente.
Los requisitos para los airbags incluyen la baja
permeabilidad para garantizar un despliegue suave en caso de una
colisión, alta tenacidad para evitar los daños y el estallido de los
propios airbags, y flexibilidad para evitar la abrasión de la cara
del pasajero en su despliegue, y similares. Recientemente, las
mejoras en la plegabilidad y capacidad de empaquetamiento de los
materiales textiles para los propios airbags, y una reducción en
los costes de los mismos, se han convertido también en factores
importantes.
Los materiales textiles para airbags se dividen
ampliamente en materiales textiles revestidos cuya superficie se
recubrió con resina después de tejido, y materiales textiles no
revestidos que se usan intactos después de tejido. A la vista del
mantenimiento de baja permeabilidad según se ha descrito
anteriormente, los materiales textiles no revestidos son
generalmente ventajosos para su uso en los airbags.
Ha habido muchas tecnologías para realizar
airbags que tienen excelente plegabilidad y se empaquetan en volumen
reducido sin deteriorar la elevada tenacidad y baja permeabilidad
adecuadas para los airbags. Para este fin, por ejemplo, la
publicación de patente en trámite japonesa nº Heisei
1-41.438 desvela la fabricación de un material
textil para airbags usando una hebra de hilo elaborada con fibras
con una tenacidad de al menos 8,5 g/d y un monofilamento con una
finura de menos de 3 deniers. Aunque esta publicación no desvela
nada relativo a la diferencia entre materiales textiles revestidos
y materiales textiles no revestidos, el material textil para
airbags desvelado en esta publicación es esencialmente un material
textil revestido cuya superficie estaba recubierta con elastómero,
tal como caucho de cloropreno. Si la tecnología desvelada en esta
publicación se aplica al material textil no revestido, la tenacidad
y capacidad de empaquetamiento del material textil podrían
satisfacerse con seguridad, pero el mantenimiento de baja
permeabilidad al aire podría no satisfacer suficientemente.
Por otra parte, la publicación de patente en
trámite japonesa nº Heisei 4-201.650 desvela una
tecnología para producir un material textil para airbags con
excelente tenacidad y plegabilidad, en la cual el material textil
para airbags se elabora usando un multifilamento de poliamida hecho
con una pluralidad de monofilamentos cada uno de los cuales tiene
una sección transversal deformada con un grado de deformación de 1,5
a 7,0, y una finura de monofilamento de 1,0 a 12 deniers. Sin
embargo, si la tecnología desvelada en esta publicación se aplica a
los materiales textiles revestidos, los requisitos para airbags se
satisfarán, pero si se aplica a los materiales textiles no
revestidos, la permeabilidad al aire, particularmente en las
costuras, seguirá siendo un problema pendiente de resolver.
Las tecnologías relativas a los materiales
textiles no revestidos incluyen un procedimiento descrito en la
publicación de patente en trámite japonesa nº Heisei
7-252.740. Esta publicación desvela que los hilos de
sección transversal plana que presentan una proporción plana de al
menos 1,5 se usan para producir un material textil no revestido
para airbags excelente en baja permeabilidad, plegabilidad y
capacidad de empaquetamiento. Sin embargo, el material textil no
revestido para airbags tiene una permeabilidad al aire de más de 0,3
cc/cm^{2}/seg a baja presión (124 Pa), y así, no puede cumplir
suficientemente el reciente requisito de baja permeabilidad.
Entretanto, para cumplir la norma de EE.UU.
FMVSS208 revisada en 2000, se está examinando la preparación de un
inflador dual. Ya que este inflador tiene un despliegue en dos
fases, la salida de gas en la segunda fase es mayor que la salida
del inflador anterior. Por este motivo, se requiere una
permeabilidad al aire menor que en la técnica anterior incluso a
alta presión, y también una reducción en desplazamiento entre un
hilo de costura y un material textil en las costuras de los airbags
(en lo sucesivo, referido como desplazamiento de costura).
Desde este punto de vista, los materiales
textiles no revestidos fabricados utilizando hilos con una finura
total de 300 a 400 dtex según se desvela en la patente japonesa nº
2.950.954 (EP-A-0.416.483) parece
difícil que tengan un desplazamiento de costura suficientemente
bajo. Por otra parte, la publicación de patente en trámite japonesa
nº Heisei 8-2.359 desvela materiales textiles para
airbags que tienen un factor de cobertura de trama/urdimbre de 900
a 1.400, que se caracterizan por una cantidad especificada de aceite
remanente en ellos y una resistencia al desplazamiento
especificada. Sin embargo, no puede verse tampoco que los materiales
textiles para airbags desvelados en esta publicación sean
suficientes para cumplir el desplazamiento de costura.
La patente de EE.UU. nº 5.073.418 desvela un
procedimiento en el que se fabrica una tela usando un hilo de menos
de 500 deniers y a continuación se calandra para reducir su
permeabilidad, y así, exhibir el efecto de una mejora en su
hermeticidad al aire. Sin embargo, este procedimiento es
desventajoso porque se reduce la resistencia al desgarro de la
tela.
La publicación de la patente europea nº 416.483
desvela un material textil no revestido contraído por calor o
contraíble por calor para la producción de airbags, en el que el
material textil está elaborado con un hilo de filamento sintético
que presenta una estructura sustancialmente simétrica y una finura
de 300 a 400 dtex. Sin embargo, un procedimiento para elaborar el
material textil desvelado en esta publicación tiene un problema en
que la tenacidad del hilo de filamento sintético se reduce
rápidamente durante un procedimiento de contracción térmica para
reducir la resistencia al desgarro del material textil.
La publicación de la patente europea nº 436.950
desvela un procedimiento para la fabricación de un material textil
industrial el cual tiene una textura densa y no necesita ser
recubierto. En el procedimiento desvelado, el material textil
elaborado con un hilo de filamento de poliamida que presenta una
contracción en aire caliente del 6 al 15% a 160°C y al menos
estructura sustancialmente simétrica se trata en un baño acuoso a
una temperatura de 60 a 140°C. Sin embargo, este procedimiento
tiene un problema porque la contracción térmica del hilo de
filamento sintético tiene lugar rápidamente en el baño acuoso de
elevada temperatura, de manera que la calidad del material textil se
reduce y se reduce la resistencia al desgarro de la tela.
Consiguientemente, la presente invención se ha
ideado para resolver los problemas mencionados anteriormente que se
producen en la técnica anterior, y un objeto de la presente
invención es proporcionar un material textil no revestido para
airbags, que se fabrica por un procedimiento que comprende las
etapas de:
- (A)
- tejido de una fibra de poliamida de baja contracción que tiene una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante 15 minutos) para obtener un material textil gris para airbags;
- (B)
- contracción térmica del material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente pasar a través de 3 a 10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales de 5 a 20°C superior que la del baño acuoso precedente;
- (C)
- adicionalmente, contracción térmica del material textil de los baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor; y
- (D)
- secado del material textil del calentador por vapor haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
Según la presente invención, el material textil
gris para airbags se produce usando la fibra de poliamida de baja
contracción, que se obtiene controlando el hilo orientado para que
tenga una estructura cristalina más estable y tenga una contracción
térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante 15 minutos). Así, otro
objeto de la presente invención es proporcionar el material textil
no revestido para airbags, el cual posee elevada resistencia a la
tracción y resistencia al desgarro, y excelente calidad.
Se fabrica una fibra de poliamida de baja
contracción adecuada para su uso en la presente invención
preferentemente mediante un procedimiento que comprende las etapas
de:
- (A)
- extrusión por fusión de un polímero de polihexametilenadipamida a través de una hilera a una temperatura de 270 a 320°C, conteniendo el polímero unidades de repetición de hexametilenadipamida en la cantidad de al menos el 85% en moles y que presenta una viscosidad relativa de 2,5 a 4,0;
- (B)
- inactivación y solidificación del polímero extrudido por debajo de la hilera por medio de gas de enfriamiento para formar un hilo no orientado, y recepción del hilo no orientado a una velocidad de 200 a 1.000 m/min; y
- (C)
- sometimiento del hilo no orientado a un estiramiento multifase para una proporción de estiramiento total de al menos 4,0, tratamiento por calor y relajación para formar un hilo orientado, y enrollamiento del hilo orientado.
\newpage
La fibra de poliamida fabricada según se desvela
en la presente memoria descriptiva satisface las siguientes
propiedades físicas:
- (1)
- una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante 15 minutos), (2) una tenacidad de al menos 9,0 g/d, (3) una elongación de al menos el 20%, (4) una birrefringencia de menos de 0,065, y (5) una finura de 200 a 1.000 deniers
En la presente invención, la finura total de la
fibra de poliamida usada es preferentemente de 630 deniers.
En la presente invención, la finura total de la
fibra de poliamida usada es preferentemente de 420 deniers.
En la presente invención, la finura total de la
fibra de poliamida usada es preferentemente de 210 deniers.
En la etapa (C) del procedimiento para la
fabricación de una fibra de poliamida de baja contracción adecuada
para su uso en la presente invención, la temperatura de relajación
del hilo es preferentemente de 200 a 260°C y la relajación
porcentual del hilo es del 2 al 7%.
En la presente invención, la fibra de poliamida
usada preferentemente tiene una finura de monofilamento de 3 a 7
deniers.
Un polímero de polihexametilenadipamida usado en
la presente invención contiene al menos 85% en moles de unidades de
repetición de hexametilenadipamida, y preferentemente consiste sólo
en las unidades de repetición de hexametilenadipamida.
En la presente invención, pueden usarse
homopolímero y copolímero de poliamida en un sustituto para el
polímero de polihexametilenadipamida. Dichas poliamidas son
principalmente alifáticas. Pueden usarse preferentemente los
polímeros de nailon, como poli(hexametilenadipamida) (nailon
66), poli(\varepsilon-caproamida) (nailon
6) y un copolímero de los mismos, etc. Con la máxima preferencia se
usa nailon 66. Otros polímeros de nailon que pueden usarse
ventajosamente incluyen nailon 12, nailon 46, nailon 6/10, nailon
6/12 y similares.
Para una mejora en la estabilidad térmica, el
polímero de polihexametilenadipamida usado en la presente invención
se añade preferentemente en tal cantidad que la cantidad de metal de
cobre restante en el polímero final es de 20 a 50 ppm. Si la
cantidad de metal de cobre restante en el polímero final es inferior
a 20 ppm, la estabilidad térmica del polímero en la hilatura se
reducirán para provocar la descomposición térmica del polímero. Por
otra parte, si se supera 50 ppm, los metales de cobre en exceso
actuarán como una sustancia extraña para causar efectos indeseables
en la hilatura.
La fig. 1 ilustra esquemáticamente un
procedimiento para la fabricación de una fibra de poliamida de baja
contracción adecuada para su uso en la presente invención.
El polímero de polihexametilenadipamida se hila
en una fibra. La fig. 1 muestra esquemáticamente un procedimiento
de fabricación de una fibra de poliamida de baja contracción
adecuada para su uso en la presente inven-
ción.
ción.
En la etapa (A) del procedimiento para la
fabricación de una fibra de poliamida de baja contracción adecuada
para su uso en la presente invención, el polímero de
polihexametilenadipamida se hila por fusión a través de una husada
1 y boquillas 2 en una relación de estiramiento de hilatura
(velocidad lineal en un primer rodillo de enrollamiento/velocidad
lineal en las boquillas) de 20 a 200 a una temperatura relativamente
baja de 270 a 320°C para evitar su descenso de viscosidad causado
por su descomposición térmica. Cuando la relación de estiramiento
de hilatura está por debajo de 20, la uniformidad de la sección
transversal del filamento se reducirá para degradar notablemente la
manejabilidad de estiramiento del polímero, mientras que si supera
200, se produce rotura del filamento durante la hilatura y así será
difícil producir una tela normal.
Por otra parte, es crítico que el tiempo
residual del polímero en la husada se ajuste a entre 3 y 30
segundos. Si el tiempo residual en la husada es inferior a 3
segundos, la filtración de sustancias extrañas será insuficiente,
mientras que si es superior a 30 segundos, un aumento excesivo en la
presión de la husada causará una descomposición térmica excesiva del
polímero.
Además, la relación longitud/diámetro (L/D) de
un tornillo de extensión está comprendida preferentemente desde 10
a 40. Si la L/D del tornillo es inferior a 10, será difícil
conseguir la fusión uniforme del polímero, mientras que si es
superior a 40, se producirá una tensión de cizalla excesiva para
causar una reducción excesiva en el peso molecular del polímero.
\newpage
En la etapa (B) del procedimiento, el hilo
hilado por fusión 4 formado en la etapa (A) se inactiva y se
solidifica haciéndolo pasar a través de una zona de enfriamiento
3.
En la zona de enfriamiento 3, puede aplicarse un
procedimiento de inactivación que se selecciona de una inactivación
abierta, una inactivación cerrada circular, una inactivación de
flujo de salida radial y similares dependiendo de un procedimiento
de insuflado de aire de enfriamiento. Se usa preferentemente el
procedimiento de inactivación
abierta.
abierta.
A continuación, el meollar 4, que se solidificó
haciéndolo pasar a través de la zona de enfriamiento 3, puede
engrasarse hasta entre el 0,5 y el 10% mediante un rodillo
alimentador de aceite 5.
En la etapa (C) del procedimiento, el hilo no
orientado se recibe preferentemente a una velocidad de 200 a 1.000
m/minuto.
En la etapa (D) del procedimiento, el hilo
pasado a través del primer rodillo de estiramiento 6 se hace pasar
a través de una serie de rodillos de estiramiento 7, 8, 9 y 10
mediante un procedimiento de estiramiento multifase de manera que
se estira hasta una relación de estiramiento total de al menos 4,0,
y preferentemente de 4,5 a 6,5, para formar un hilo orientado final
11.
Una cuestión técnica objeto del procedimiento
para la fabricación de una fibra de poliamida de baja contracción
adecuada para su uso en la presente invención es que la contracción
térmica en seco de la fibra de poliamida es del 3 al 6% (a 190°C
durante 15 minutos). La contracción térmica en seco de la fibra
depende de temperaturas en las que se realiza la medida de
contracción. La contracción térmica en seco medida a 190°C durante
15 minutos es un 1% superior a la de la medida a 160°C durante 30
minutos. A saber, la contracción de la fibra de baja contracción
producida según dicho procedimiento es del 2 al 5% aproximadamente a
160°C durante 30 minutos. La baja contracción de dicha fibra se
consigue estabilizando la estructura cristalina del hilo orientado
en un procedimiento de tratamiento por calor después de un
procedimiento de estiramiento en dos etapas. El procedimiento de
estiramiento en dos etapas consiste en un procedimiento de
estiramiento de primera fase que se realiza a baja temperatura y
una elevada relación de estiramiento, y un procedimiento de
estiramiento de segunda fase que se realiza a alta temperatura y
una relación de estiramiento relativamente baja.
En el procedimiento de estiramiento de primera
fase, se produce principalmente una cristalización de orientación
del hilo. El cristal formado por la orientación es un factor que
determina la contracción térmica de un material textil en un
procedimiento de desgrasado. El procedimiento de estiramiento de
primera fase se realiza preferentemente a una temperatura de
estiramiento de 20 a 50°C y una relación de estiramiento de al menos
3,0. Si la temperatura de estiramiento es inferior a 20°C, será
necesario disponer una unidad de enfriamiento adicional en los
rodillos de estiramiento para mantener la temperatura de
estiramiento a 20°C o inferior, y así, se provocará una desventaja
en cuanto a la eficacia económica. Si la temperatura de estiramiento
es superior a 50°C, se producirá la cristalización térmica del hilo
para causar efectos indeseables. Por otra parte, si la relación de
estiramiento es inferior a 3,0, difícilmente se producirá una
cristalización de orientación suficiente del hilo.
En el procedimiento de estiramiento de segunda
fase, se produce la cristalización térmica del hilo debido a calor
de elevada temperatura. Los cristales formados por calor de elevada
temperatura tienen un efecto en la contracción térmica de un
material textil durante un procedimiento de secado en una secadora
de aire caliente después de desgrasado del material textil. El
procedimiento de estiramiento de segunda fase se realiza
preferentemente a una temperatura de estiramiento de 200 a 250°C y
una relación de estiramiento de menos de 2,0. Si la temperatura de
estiramiento es inferior a 200°C, la cristalización térmica del hilo
será insuficiente, mientras que si supera 250°C, se inducirá daño
en el hilo para provocar efectos indeseables. Por otra parte, si la
relación de estiramiento es superior a 2,0, la elongación del hilo
se reducirá rápidamente.
Otra cuestión técnica objeto del procedimiento
para la fabricación de una fibra de poliamida de baja contracción
adecuada para la presente invención es que la temperatura de
relajación y la relajación porcentual del hilo se ajustan a entre
200 y 260°C y entre el 2 y el 7%, respectivamente. Si la temperatura
de relajación del hilo es inferior a 200°C, será difícil
estabilizar suficientemente la estructura cristalina del hilo por
calor, mientras si es superior a 260°C, se causará daño en el hilo
debido al calor para inducir efectos indeseables. Por otra parte,
si la relajación porcentual del hilo es inferior al 2%, la
contracción del hilo aumentará de manera que se causará una
reducción excesiva en la tenacidad del hilo en un procedimiento de
contracción después de tejido. Por otra parte, si la relajación
porcentual es superior al 7%, se causará una agitación excesiva del
hilo en un procedimiento de estiramiento. Por la propiedad de baja
contracción de la fibra elaborada según el procedimiento anterior,
puede evitarse que un material textil gris para airbags se contraiga
rápidamente por calor durante sus procedimientos de refinado y
secado, y así, puede mejorarse la calidad del material textil y
puede minimizarse la reducción en la tenacidad del material
textil.
textil.
La fibra de poliamida de baja contracción
elaborada según el procedimiento anterior tiene las siguientes
propiedades físicas: (1) una contracción térmica en seco del 3 al
6% (a 190°C durante 15 minutos), (2) una tenacidad de al menos 9,0
g/d; (3) una elongación de al menos el 20%; (4) una birrefringencia
de menos de 0,065; y (5) una finura de 200 a 1000 deniers.
La fibra de poliamida de baja contracción
producida por el procedimiento arriba indicado se teje en una
configuración de tejido lisa normalmente a entre 27 y 30 hilos/cm
en todos los hilos de urdimbre y de trama para hilos de poliamida
de 210 deniers, de 16 a 22 hilos/cm en todos los hilos de urdimbre y
de trama para hilos de poliamida de 420 deniers y de 13 a 18
hilos/cm en todos los hilos de urdimbre y de trama para hilos de
poliamida de 630 deniers, usando un telar con lanzadera o una
máquina de tejido de chorro de agua, de manera que se cumpla el
requisito de baja permeabilidad al aire.
En el tejido de un material textil a partir de
la fibra de poliamida de baja contracción fabricada por el
procedimiento anterior, la fibra se teje preferentemente en una
configuración de tejido lisa que tiene una estructura simétrica.
Alternativamente, para producir un material textil agradable, puede
tejerse también un hilo que tenga una densidad lineal inferior para
obtener un material textil de tejido panamá 2/2 de una estructura
simétrica.
El material textil no revestido para airbags
según la presente invención se elabora preferentemente mediante un
procedimiento que comprende las etapas siguientes:
- (A)
- tejido de una fibra de poliamida de baja contracción que presenta una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante 15 minutos) para obtener un material textil gris para airbags;
- (B)
- contracción térmica del material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente a través de 3 a 10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales de 5 a 20°C superior a la del baño acuoso prece- dente;
- (C)
- adicionalmente, contracción térmica del material textil procedente de los baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor; y
- (D)
- secado del material textil procedente del calentador por vapor haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
En la etapa (B) del procedimiento para la
fabricación del material textil no revestido para airbags de la
presente invención, se prefiere que el material textil gris para
airbags se pase primero a través de un baño acuoso de 50°C, y a
continuación sucesivamente se pase a través de cinco baños acuosos,
siendo la temperatura de cada uno de los cuales 10°C superior a la
del baño acuoso precedente.
En la etapa (C) de este procedimiento, la
temperatura del calentador por vapor es preferentemente de 150
a
220°C.
220°C.
En la etapa (D) de este procedimiento, la
entrada del material textil de la secadora de aire caliente tiene
preferentemente una temperatura de 140 a 160°C, y la temperatura de
salida del material textil es de aproximadamente 30 a 70°C superior
a la de la de la entrada del material textil.
El material textil no revestido para airbags
producido por el procedimiento de la invención tiene las siguientes
propiedades físicas: una resistencia a la tracción de 200 a 300 kg,
una resistencia al desgarro de 25 a 40 kg y una permeabilidad al
aire de menos de 1,0 cm^{3}/cm^{2}/seg.
El procedimiento para la fabricación del
material textil no revestido para airbags según la presente
invención se caracteriza por el procedimiento en el que el material
textil para airbags tejido de la fibra de poliamida de baja
contracción que tiene una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a
190°C durante 15 minutos) se desgarra y se contrae por calor en
múltiples fases en el calentador por vapor y la secadora de aire
caliente.
En la etapa (B) del procedimiento para la
fabricación del material textil para airbag de la invención, el
material textil gris para airbags se pasa primero a través del baño
acuoso de 50°C y a continuación sucesivamente se pasa a través de 3
a 6 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales
de 10 a 20°C superior a la del baño acuoso precedente. En ese
momento, la temperatura del baño acuoso final es 100°C.
Otra característica del procedimiento para la
fabricación del material textil para airbags de la invención es que
el material textil contraído por calor se contrae por calor
adicionalmente haciéndolo pasar a través del calentador por vapor
de 150 a 220°C después del procedimiento de desgrasado. La razón por
la cual se realiza esta contracción térmica adicional es porque es
difícil asegurar que la fibra de poliamida de baja contracción
producida según la presente invención tiene una permeabilidad
suficientemente baja para airbags sólo por contracción del material
textil que tiene lugar en los procedimientos de desgrasado y secado.
En ese momento, la contracción térmica del material textil en el
calentador por vapor es preferentemente del 10 al 40%
aproximadamente con respecto al material textil
completo.
completo.
Según se ha descrito anteriormente, la presente
invención utiliza la fibra de poliamida de baja contracción para
elaborar el material textil no revestido para airbags, de manera que
puede evitarse que la calidad del material textil se reduzca debido
a su rápida contracción en la secadora de aire caliente, y pueda
minimizarse una reducción en la tenacidad del material textil.
Los siguientes Ejemplos se ofrecen con fines
sólo de ilustración, y no pretenden limitar el ámbito de la
invención. Las propiedades físicas de hilos y materiales textiles
elaborados en los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos se evaluaron
de las maneras siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 0,1 g de una muestra en ácido
sulfúrico (90%) durante 90 minutos a una concentración de 0,4 g/100
ml. Se dispuso la solución en un viscosímetro Ubbelohde y se mantuvo
en una incubadora a 30°C durante 10 minutos. Se midieron el tiempo
de goteo (seg) de la muestra así como el (seg) del disolvente usando
un viscosímetro y un aspirador, y se calcularon los valores de VR
basándose en la fórmula siguiente:
VR = tiempo de
goteo (seg) de la muestra/tiempo de goteo (seg) del disolvente
(1)
\vskip1.000000\baselineskip
Se guardó una muestra en un atmósfera normal
(20°C y 65% de humedad relativa) durante 24 horas y a continuación
se midieron su resistencia y su elongación de acuerdo con ASTM D885
a una longitud de muestra de 250 mm, a una velocidad de tracción de
300 mm/min y 20 vueltas/m, usando Instron 5565 (Instron Co., Ltd,
EE.UU.).
\vskip1.000000\baselineskip
Se guardó una muestra en una atmósfera normal
(20°C y 65% de humedad relativa) durante 24 horas y a continuación
se midió longitud (L_{0}) a 0,1 g/d de carga. Se guardó la muestra
en agua hirviendo a 100°C durante 30 minutos en un estado sin
tensión, y se mantuvo al aire libre durante 4 horas, y a
continuación se midió su longitud (L) a 0,1 g/d de carga. La
contracción (%) de la muestra se calculó a partir de la siguiente
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\Delta S(%) =
(L_{0} - L)/L_{0}\ \times\
100
\vskip1.000000\baselineskip
Se guardó una muestra en una atmósfera normal
(20°C y 65% de humedad relativa) durante 24 horas y a continuación
se midió su longitud (L_{0}) a 0,1 g/d de carga. Se guardó la
muestra en un horno seco a 190°C durante 15 minutos en un estado
sin tensión, y se mantuvo al aire libre durante 4 horas, y a
continuación se midió su longitud (L) a 0,1 g/d de carga. La
contracción (%) de la muestra se calculó a partir de la siguiente
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\Delta S(%) =
(L_{0} - L)/L_{0}\ \times\
100
\vskip1.000000\baselineskip
Se guardó un material textil de 10 cm de ancho
y 15 cm de largo en una atmósfera normal (20°C y 65% de humedad
relativa) durante 24 horas, y a continuación se midió su resistencia
a la tracción de acuerdo con ASTM D5034, usando Instron 4465
(Instron Co., Ltd, EE.UU.).
\vskip1.000000\baselineskip
Se guardó un material textil en una atmósfera
normal (20°C y 65% de humedad relativa) durante 24 horas, y a
continuación se midió su resistencia al desgarro de acuerdo con ASTM
D2261 (lengüeta), usando Instron 4465 (Instron Co., Ltd,
EE.UU.).
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió la permeabilidad al aire de un material
textil de acuerdo con ASTM D737 a una presión de 125 Pa usando un
medidor Frazier de permeabilidad al aire.
\newpage
Se midió la birrefringencia de una muestra
usando un microscopio de polarización equipado con un compensador
Berek.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se hiló por fusión un polímero de
polihexametilenadipamida que tenía una viscosidad relativa (V.R.) de
3,4 y contenía metal de cobre a 40 ppm en una relación de
estiramiento de hilatura de 40 a 296°C usando un extrusor. En ese
momento, el tiempo residual del polímero en una husada fue de 17
segundos, la L/D del tornillo de extensión se ajustó a 35 y el
polímero hilado por fusión se mezcló uniformemente en una mezcladora
estática con dos unidades de mezclado, que se habían dispuesto en
el tubo de transporte del polímero de la husada. A continuación, se
solidificó el meollar haciéndolo pasar a través de una zona de
enfriamiento de 600 mm de largo (cámara de enfriamiento abierta) en
la que se insuflaba aire de enfriamiento de 20°C a una velocidad de
0,6 m/seg. A continuación, se engrasó el hilo solidificado, y se
recibió a una velocidad de 470 m/min, y a continuación se estiró en
dos fases. El primer estiramiento se realizó a 30°C y una relación
de estiramiento de 3,5, y el segundo estiramiento se realizó a
223°C y una relación de estiramiento de 1,6. A continuación, se
ajustó por calor el hilo orientado a 235°C, se relajó al 6% y se
bobinó para formar un hilo orientado final que tenía una finura de
630d/136f.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 1 que
sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 2 a 4 y ejemplos
comparativos 1 a
4
Se fabricaron hilos orientados de la misma
manera que en el Ejemplo 1 con la excepción de que la finura, la
temperatura de hilatura y las condiciones de estiramiento se
cambiaron según se muestra en la Tabla 1.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 1 que
sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Se tejió en liso el hilo elaborado en el Ejemplo
1 con una máquina de telar con lanzadera para obtener un material
textil de 16 x 16 por centímetro para fabricar un material textil
gris para airbags. En un procedimiento de desgrasado, el material
textil gris se hizo pasar a través de un baño acuoso de 50°C, y a
continuación se hizo pasar sucesivamente a través de cinco baños
acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales 10°C
superior a la del baño acuoso precedente. En ese momento, la
temperatura del baño acuoso final era de 100°C. Después del
procedimiento de desgrasado, el material textil se contrajo
adicionalmente por calor haciéndolo pasar a través de un calentador
por vapor de 180°C, y a continuación se secó en una secadora de aire
caliente de
180°C.
180°C.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 2
que sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se tejió en liso el hilo elaborado en Ejemplo
comparativo 1 con una máquina de telar de lanzadera para obtener un
material textil de 16 x 16 por centímetro para fabricar un material
textil gris para airbags. En un procedimiento de desgrasado, el
material textil gris se hizo pasar a través de un baño acuoso de
50°C, y a continuación se pasó sucesivamente a través de cinco
baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales 10°C
superior a la del baño acuoso precedente. En ese momento, la
temperatura del baño acuoso final era de 100°C. Después del
procedimiento de desgrasado, el material textil se contrajo
adicionalmente por calor haciéndolo pasar a través de un calentador
por vapor de 190°C, y a continuación se secó en una secadora de aire
caliente de
180°C.
180°C.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 2
que sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
6
Se tejió en liso el hilo elaborado en el Ejemplo
1 con una máquina de telar de lanzadera para obtener un material
textil de 16 x 16 por centímetro para producir un material textil
gris para airbags. El material textil gris se contrajo por calor
rápidamente haciéndolo pasar a través de un baño acuoso de 95°C, y a
continuación se secó en una secadora de aire caliente de 180°C.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 2 que
sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
7
Se tejió en liso el hilo elaborado en el Ejemplo
1 con una máquina de telar de lanzadera para obtener un material
textil de 16 x 16 por centímetro para producir un material textil
gris para airbags. El material textil gris se contrajo por calor a
180°C bajo la presión de 483 kPa con un aparato de calandrado para
elaborar un hilo orienta-
do.
do.
Se midieron las propiedades físicas del hilo
orientado así obtenido y los resultados se ofrecen en la Tabla 2 que
sigue.
Según se ha descrito anteriormente, la presente
invención proporciona el material textil no revestido para airbags,
el cual se fabrica por el procedimiento que comprende las etapas
de:
- (A)
- tejido de una fibra de poliamida de baja contracción que tiene una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante 15 minutos) para obtener un material textil gris para airbags;
- (B)
- contracción térmica del material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente a través de 3 a 10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales de 5 a 20°C superior a la del baño acuoso precedente;
- (C)
- adicionalmente, contracción térmica del material textil de los baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor; y
- (D)
- secado del material textil del calentador por vapor haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
Por otra parte, según la presente invención, el
material textil gris para airbags se elabora usando la fibra de
poliamida de baja contracción, la cual se obtiene controlando el
hilo orientado para tener una estructura cristalina más estable y
tiene una contracción térmica en seco del 3 al 6% (a 190°C durante
15 minutos). Así, la presente invención proporciona el material
textil no revestido para airbags, que tiene elevada resistencia a la
tracción y resistencia al desgarro, y excelente calidad.
Claims (4)
1. Un procedimiento para fabricar un
material textil no revestido para airbags, que comprende las etapas
de:
- (A)
- tejido de una fibra de poliamida de baja contracción que presenta una contracción térmica en seco del 3 al 6% a 190°C durante 15 minutos para obtener un material textil gris para airbags;
- (B)
- contracción térmica del material textil gris haciéndolo pasar sucesivamente a través de 3 a 10 baños acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales de 5 a 20°C superior a la del baño acuoso precedente;
- (C)
- adicionalmente, contracción térmica del material textil procedente de los baños acuosos haciéndolo pasar a través de un calentador por vapor; y
- (D)
- secado del material textil procedente del calentador por vapor haciéndolo pasar a través de una secadora de aire caliente.
2. El procedimiento de la reivindicación
1, en el que el material textil gris para airbags de la etapa (B)
se hace pasar primero a través de un baño acuoso de 50°C y a
continuación se hace pasar sucesivamente a través de 5 baños
acuosos, siendo la temperatura de cada uno de los cuales 10°C
superior a la del baño acuoso precedente.
3. El procedimiento de la reivindicación
1, en el que la temperatura del calentador por vapor en la etapa (C)
es de 150 a 220°C.
4. El procedimiento de la reivindicación
1, en el que la entrada del material textil de la secadora de aire
caliente en la etapa (D) tiene una temperatura de 140 a 160°C, y la
temperatura de la salida del material textil de la secadora de aire
caliente es de 30 a 70°C superior a la de la entrada del material
textil.
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