專(zhuān)利名稱(chēng)：：安全氣囊用織物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種安全氣囊用織物。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，作為汽車(chē)安全備件之一，安全氣囊成為了車(chē)輛成員不可缺少的安全保護(hù)裝置，在車(chē)輛上的安裝率迅速提高。安全氣囊是在汽車(chē)發(fā)生撞擊時(shí)，傳感器感知撞擊，由充氣設(shè)備快速充氣，使氣囊迅速展開(kāi)，有益于保護(hù)乘員的部件。車(chē)輛在受到撞擊時(shí)氣囊快速充氣，氣流在氣囊織物內(nèi)表面產(chǎn)生巨大沖力，故在高壓工作氣流作用下，氣囊織物必須具有一定的氣密性，以形成人體與其前方機(jī)械構(gòu)件之間的緩沖氣囊。同時(shí)在人體與氣囊接觸過(guò)程中，氣囊背離人體一面宜快速逸氣，以防止氣囊內(nèi)壓過(guò)大對(duì)人體產(chǎn)生碰撞反彈，從而造成對(duì)人體的第二次沖擊損傷，同時(shí)也可以防止因頭部與展開(kāi)的氣囊接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成的窒息事故。因此，氣囊織物又必須具有一定的微透氣性。同時(shí)，氣囊在高速氣流作用下展開(kāi)時(shí)，受到拉伸、撕裂等綜合作用，因此氣囊必須達(dá)到一定的拉伸、撕裂強(qiáng)力，以承受氣囊展開(kāi)氣流及乘員人員的沖擊。重要的是安全氣囊應(yīng)具有必要的柔軟性以防止展開(kāi)時(shí)對(duì)人面部的擦傷。隨著安全模塊的小型化，對(duì)安全氣囊的折疊性和收納性及成本方面提出了新的要求。3目前，氣囊從耐熱性、低透氣度的目的出發(fā)，開(kāi)發(fā)有橡膠涂層的基布，由于其重量的增加、柔軟性的降低、不易折疊和制造成本的增加，不能滿足目前市場(chǎng)的發(fā)展要求。因此，不進(jìn)行涂層加工的氣囊用基布己成為主要的發(fā)展趨勢(shì)，并為其具有低的通氣度、良好的柔軟性等提出各種方案。針對(duì)安全氣囊低透氣性的問(wèn)題，在公開(kāi)的專(zhuān)利中提出了不少的解決方案。專(zhuān)利CN1381366A中公開(kāi)了用一種高密度的安全氣囊織物，通過(guò)增大織物的密度，來(lái)降低織物的透氣性。但其高密度使其柔軟性降低，折疊性能變差。專(zhuān)利CN1603174A中公開(kāi)了一種由異形截面絲構(gòu)成，且該異形截面絲的單絲截面扁平度為1.55.0的輕質(zhì)，低通氣度的氣袋用底布，但該扁平絲的形狀為橢圓或接近橢圓，且各單絲的形狀不要求統(tǒng)一，由于使用原絲的橢圓截面之間的空隙比較大，則通氣度的降低效果不十分明顯，且織物沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱定型，織物的尺寸穩(wěn)定性會(huì)很差。在上述的所有專(zhuān)利中，都沒(méi)有對(duì)作為安全氣囊重要的折疊性能進(jìn)行闡述。它們都是從織物的透氣性方面來(lái)考慮織物的性能特征。到目前為止，有一些公司從降低織物密度來(lái)考慮織物的折疊性能。但是隨著密度的降低，織物的通氣性能會(huì)變差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種收納性低、通氣度低、柔軟的安全氣囊用織物。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種安全氣囊用織物，經(jīng)絲和/或緯絲所采用的原絲是扁平率為2.0-7.0、纖度為300-700dtex、單絲強(qiáng)力為7.0-8.5cN/dtex的扁平絲，根據(jù)ASTMD6478-00測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，織物收納性為1500-2000cra3。若扁平率低于2.0，則基布的折疊性沒(méi)有明顯改善，使用扁平絲的效果不明顯，若扁平率高于7.0，扁平絲的效果己經(jīng)飽和，同時(shí)會(huì)減低單絲的強(qiáng)度。同時(shí)，若纖度低于300dtex，則單絲的強(qiáng)度會(huì)降低；若纖度高于700dtex，則基布的可折疊性降低。該安全氣囊用織物根據(jù)ASTMD6478-00測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，其收納性為1500-2000cm3，優(yōu)選收納性17501900cm:'，若收納性大于2000，3則安全氣囊的折疊性能不佳，不利于安全氣囊疾歩折疊小型化的改善。該安全氣囊用織物的長(zhǎng)絲的單絲斷面形狀，是與所謂的橢圓斷面不同的扁平斷面，該扁平斷面由兩條平行直線和直線兩端的兩個(gè)半圓組成，該兩條直線之間的距離為半圓直徑，該兩條直線均與半圓相切。該斷面形狀的扁平絲整齊排列時(shí)，彼此之間的空隙比較小，可以獲得更低的通氣度，同時(shí)其強(qiáng)力保持效果也很好。為了對(duì)各單絲的長(zhǎng)軸配列進(jìn)行定量表現(xiàn)，用吻合指數(shù)CI來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)(CoincidenceIndex:吻合指標(biāo))。吻合指數(shù)CI用構(gòu)成基布的各單絲之扁平斷面的長(zhǎng)軸與該長(zhǎng)絲相交長(zhǎng)絲的相交處弧線的切線構(gòu)成的角度(9)，之余弦(ci)的平均值表示(如圖2所示)。即，可用下式計(jì)算。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>e:扁平斷面的長(zhǎng)軸與該長(zhǎng)絲相交長(zhǎng)絲的相交處弧線的切線構(gòu)成的角度。f:測(cè)定的單絲根數(shù)本發(fā)明使用扁平斷面纖維的基布的經(jīng)向吻合指數(shù)C工(經(jīng)紗斷面與緯紗的吻合程度)為0.80以上，0.85以上則更好，緯向吻合指數(shù)CI(緯紗斷面與經(jīng)紗的吻合程度)為0.75以上，0.80以上則更好。將吻合指數(shù)設(shè)定在這個(gè)范圍，則基布具有良好的透氣性，而且收納性能也很好。用高壓法(19.6kpa)進(jìn)行測(cè)定，該基布的通氣度小于1.0L/cm7min。優(yōu)選通氣度為O.8L/cm7min以下。若通氣度大于1.0L/cm2/min，則氣囊不能快速，充分打開(kāi)保護(hù)乘員的目的。根據(jù)JISL-1096A法(45°懸臂法)剛軟度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，經(jīng)向剛軟度在80腿以下，優(yōu)選70mm以下，緯向剛軟度在120腿以下，優(yōu)選110mm以下。當(dāng)織物的經(jīng)向剛軟度超過(guò)80mm，諱向剛軟度超過(guò)120mm，則織物的手感較硬，不易折疊。在保證安全氣囊其他性能的條件下，織物的柔軟性能越小越好，且易于折疊。這里所說(shuō)的剛軟度是根據(jù)JISL-1096A法(45°懸臂法)測(cè)定的，是評(píng)價(jià)安全氣囊柔軟性能一個(gè)非常重要的物理指標(biāo)。本發(fā)明的安全氣囊用基布，根據(jù)J工SK-6404織物的拉伸試驗(yàn)方法測(cè)試織物的拉伸強(qiáng)度，其拉伸強(qiáng)度為550N/cm以上，優(yōu)選700N/cm以上。如其拉伸強(qiáng)度為550N/cm以下，則基布的強(qiáng)度不能滿足氣囊打開(kāi)的要求，氣囊袋發(fā)生破裂，達(dá)不到保護(hù)乘員的效果。6本發(fā)明的氣囊用織物的纖維長(zhǎng)絲的纖度為300-700dtex，強(qiáng)度為7.5cN/dtex以上，伸長(zhǎng)度為20%以上，合成纖維長(zhǎng)絲中含有單絲70110根單絲，優(yōu)選80100根單絲，在纖度不變的條件下，單絲根數(shù)過(guò)低，則達(dá)不到減低通氣度的效果，單絲根數(shù)過(guò)多，則在增加了紡絲難度的同時(shí)會(huì)減低單絲的強(qiáng)度，而且織造的難度也會(huì)增加。用于本發(fā)明的安全氣囊織物的纖維，從原材料來(lái)說(shuō)并沒(méi)有特別的限定，可以使用尼龍66、尼龍6、尼龍46等脂肪族聚酰胺纖維，聚酰胺類(lèi)纖維等芳香族聚酰胺纖維；聚丙稀纖維或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等。聚酯纖維。作為其它的原料，也可以使用全芳香族聚酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維、PPS纖維、聚醚酮纖維等，如果從成本方面來(lái)考慮，優(yōu)先選取聚酯纖維或聚酰胺纖維。此外為了提高長(zhǎng)絲在織造工藝或者后加工工藝中的加工性，這些纖維可以含有各種添加劑，例如抗靜電劑、抗氧化劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑等。本發(fā)明的安全氣囊用織物可以采用噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)、噴水織機(jī)等，并沒(méi)有特殊限定。本發(fā)明的安全氣囊用織物是經(jīng)過(guò)熱定型加工處理或精練熱定型處理。這里對(duì)精練劑沒(méi)有特殊限定。本發(fā)明的安全氣囊用織物是用噴水織機(jī)在50g/根120g/根的上機(jī)張力下進(jìn)行織造，若上機(jī)張力低于50g/根，則扁平絲的吻合指數(shù)會(huì)很低，其通氣性能會(huì)變差；若上機(jī)張力高于120g/根，則織物不易織造。織造后基布再經(jīng)過(guò)精練熱定型加工處理，其精練溫度為2(TC8(TC，其精練后基布的干燥溫度為70°C140°C，干燥時(shí)間為30s120s。干燥溫度低于7(TC，則不易干燥完全，干燥溫度高于14(TC，則已對(duì)基布進(jìn)行了初步定型，不利于后面定型時(shí)對(duì)物性的控制。干燥時(shí)間低于30s，則干燥不易，高于120s則不利于生產(chǎn)效率的提高，增加了生產(chǎn)成本。其熱定型溫度為160°C-210°C，時(shí)間30s-90s為較好。溫度低于180°C則織物尺寸穩(wěn)定性差，織物物性偏差大，溫度高于21(TC則織物撕裂強(qiáng)度降低，織物的延伸度降低。熱定型時(shí)間低于30s則織物尺寸穩(wěn)定性差，織物物性偏差大，熱定型時(shí)間高于90s則織物撕裂強(qiáng)度降低，織物的延伸度降低。本發(fā)明的安全氣囊用織物為了更好的獲得低通氣度，可以對(duì)其進(jìn)行低涂工量涂層加工，為了保證其折疊性能可以通過(guò)減低其密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的安全氣囊用織物收納性低、通氣度低、柔軟，制成的氣囊具有體積小，低通氣度，柔軟等特性。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明扁平絲的截面圖。圖2是測(cè)定吻合指數(shù)的示圖。具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書(shū)中和以下的實(shí)施例、比較例中所述的性能測(cè)試方法如下。收納性根據(jù)ASTMD6478-00測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，把織物經(jīng)過(guò)折疊后，放入標(biāo)準(zhǔn)放置盒中獲得其壓縮曲線，分別讀取壓縮曲線上荷重為20N，40N，6(M，80N，IOON，120N，140N，160N，180N時(shí)基布的厚度。根據(jù)下式計(jì)算出收納性的值。收納性(cm3)二各荷重對(duì)應(yīng)厚度的總和X100X150/1000織物密度根據(jù)JISL1096的方法，把織物平放在桌面上，數(shù)出5cm間隔中絲的根數(shù)，在換算成一英寸的距離內(nèi)絲的根數(shù)。拉伸強(qiáng)度根據(jù)JISK-6404織物的拉伸試驗(yàn)方法測(cè)試織物的拉伸強(qiáng)度。具體測(cè)試方法如下把在織物上采用扯邊紗條樣法取得的試樣(4X25cm)夾入拉伸試驗(yàn)儀夾口里，拉伸試驗(yàn)儀的夾口距離為15cm，以200鵬/min的試驗(yàn)速度進(jìn)行試驗(yàn)。剛軟度根據(jù)JISL-1096A法(45°懸臂法)剛軟度的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。具體方法是，取2cmX15cm的安全氣囊織物試樣，采用斜面法測(cè)試試樣的剛軟度。在試樣上放上帶有刻度的滑板，并使試樣的下垂端與滑板平齊。試驗(yàn)時(shí)將滑板徐徐推出，直到由于織物本身重量的作用而下垂觸及斜面為止，可由滑板移動(dòng)的距離得到試樣的滑出長(zhǎng)度。透氣度用通氣量測(cè)定機(jī)，在壓力19.6kpa下進(jìn)行測(cè)定。具體測(cè)試方法如下沿著織物的幅寬方向等間隔取直徑為10cm的圓形試樣6個(gè)，然后在19.6KPa的壓力下測(cè)試每個(gè)試樣的透氣度，最后取平均值最為最后的試驗(yàn)結(jié)果。扁平率對(duì)用SEM放大200倍的單絲斷面進(jìn)行攝影，對(duì)長(zhǎng)軸方向的最大長(zhǎng)軸長(zhǎng)a及直線間距離b進(jìn)行測(cè)定，用各20根的平均值按下式計(jì)算出來(lái)。扁平率^a/b吻合指數(shù)CI對(duì)用SEM放大200倍的單絲斷面進(jìn)行攝影，找出與該單絲相交長(zhǎng)絲形成弧線的圓心0，連接0點(diǎn)與該單絲的重心0'與弧線相交于點(diǎn)A，過(guò)A點(diǎn)作該弧線的切線a，則直線a與該單絲長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為e。計(jì)算出下式所示的余弦平均值。假設(shè)測(cè)定單絲數(shù)f二96CI二(Sci)/fci=cosee:扁平斷面的長(zhǎng)軸與該長(zhǎng)絲相交長(zhǎng)絲的相交處弧線的切線構(gòu)成的角度f(wàn):測(cè)定的單絲根數(shù)采用纖維細(xì)度為470dtex、伸長(zhǎng)率為23.5%、扁平率為3.60、單絲根數(shù)為96根、單絲強(qiáng)力為7.78cN/dtex的扁平尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為51根/inch的平紋織物，對(duì)織造后的織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)干燥溫度為130'CX60s的干燥，最后進(jìn)行18(TCX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例2采用纖維細(xì)度為470dtex、伸長(zhǎng)率為23.5%、扁平率為3.60、單絲根數(shù)為96根、單絲強(qiáng)力為7.78cN/dtex、的扁平尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為45根/inch的安全氣囊平紋織物。對(duì)織造后的安全氣囊織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)干燥溫度為13(TCX60s的干燥，最后進(jìn)行18(TCX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例3采用纖維細(xì)度為470dtex、伸長(zhǎng)率為23.5%、扁平率為3.60、單絲根數(shù)為96根、單絲強(qiáng)力為7.78cN/dtex、的扁平尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為53根/inch的安全氣囊平紋織物。對(duì)織造后的安全氣囊織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)干燥溫度為13(TCX60s的干燥，最后進(jìn)行180。CX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例4采用纖維細(xì)度為470dtex、伸長(zhǎng)率為23.5%、扁平率為2.21、單絲根數(shù)為96根、單絲強(qiáng)力為7.86cN/dtex、的扁平尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為51根/inch的安全氣囊平紋織物。對(duì)織造后的安全氣囊織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)干燥溫度為130°CX60s的干燥，最后進(jìn)行180°CX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例5采用纖維細(xì)度為470dtex、伸長(zhǎng)率為20.4%、扁平率為5.51、單絲根數(shù)為96根、單絲強(qiáng)度為7.58cN/dtex的扁平尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為51根/inch的安全氣囊平紋織物。對(duì)織造后的安全氣囊織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)千燥溫度為13CTCX60s的干燥，最后進(jìn)行180°CX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。比較例1采用纖維細(xì)度為470dtex/72f、強(qiáng)度為8.2cN/dtex、伸長(zhǎng)率為24%的圓形斷面尼龍66長(zhǎng)絲，用噴水織機(jī)在織造張力為80g/根的條件下，織造密度為51根/inch的平紋織物。對(duì)織造后的安全氣囊織物進(jìn)行精練(精練溫度為4(TC)，再經(jīng)過(guò)干燥溫度為13(TCX60s的干燥，最后進(jìn)行18(TCX40s熱定型處理，制得安全氣囊用織物，其結(jié)果見(jiàn)表l。表1安全氣囊用織物性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從表l中可以看出，與常用圓形斷面尼龍66長(zhǎng)絲織物相比，扁平斷面尼龍66長(zhǎng)絲織物更薄，具有更好的收納性和低通氣度。本發(fā)明的安全氣囊用織物制成氣囊，可折疊成很小的體積，而且它的低通氣性也使得氣囊的打開(kāi)更加充分，快捷。權(quán)利要求1、一種安全氣囊用織物，其特征是該織物中，經(jīng)絲和/或緯絲所用原絲是長(zhǎng)絲纖度為300-700dtex、強(qiáng)力為7.0-8.5cN/dtex，且單絲扁平率為2.0-7.0的扁平絲，織物的收納性為1500-2000cm3。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用織物，其特征是扁平絲的單絲斷面形狀是由兩條平行直線和直線兩端的兩個(gè)半圓組成，直線與半圓相切，且兩條直線之間的距離為半圓直徑。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全氣囊用織物，其特征是該織物的經(jīng)向吻合指數(shù)為0.80以上，緯向吻合指數(shù)為0.75以上。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全氣囊用織物，其特征是壓力為19.6kpa時(shí)，通氣度小于1.0L/cm7min。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全氣囊用織物，其特征是根據(jù)JISL-1096A法，該織物的經(jīng)向剛軟度小于80mm，緯向剛軟度小于120,。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全氣囊用織物，其特征是根據(jù)JISK-6404，該織物的拉伸強(qiáng)度為550N/cm。7、一種安全氣囊用織物的生產(chǎn)方法，包括織造、精煉、干燥、熱定型，其特征是織造時(shí)經(jīng)絲和/或緯絲所用原絲是長(zhǎng)絲纖度為300-700dtex、強(qiáng)力為7.0-8.5c幽ex，且單絲扁平率為2.0-7.0的扁平絲，織造時(shí)上機(jī)張力為50g/根120g/根，精練溫度為2(TC8(TC，其精練后基布的干燥溫度為70°C140°C，干燥時(shí)間為30s120s，熱定型溫度為160°C-210°C，時(shí)間30s-90s。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種安全氣囊用織物及其生產(chǎn)方法，該織物中，經(jīng)絲和/或緯絲所用原絲是長(zhǎng)絲纖度為300-700dtex、強(qiáng)力為7.0-8.5cN/dtex，且單絲扁平率為2.0-7.0的扁平絲，織物的收納性為1500-2000cm³。本發(fā)明通過(guò)使用扁平絲，在織造時(shí)通過(guò)控制織造張力，使扁平絲織物具有很低的通氣性，很好的折疊性能。同時(shí)，該基布經(jīng)過(guò)精練熱定型，變得更加柔軟，易于折疊，且具有很好的穩(wěn)定性。文檔編號(hào)D03D1/02GK101634074SQ20081002128公開(kāi)日2010年1月27日申請(qǐng)日期2008年7月23日優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日發(fā)明者土崎徹,裴開(kāi)明,許程博申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司