一種pet安全氣囊織物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PET安全氣囊用織物，具體涉及一種具有高斷裂比功、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率和高柔軟性的用于汽車安全氣囊的織物。一種PET安全氣囊織物，其特征是：組成織物的經(jīng)緯紗均為PET紗線，在ISO13934拉伸強(qiáng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90℃、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)后織物拉伸斷裂強(qiáng)力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。本發(fā)明的PET氣囊織物比普通PET織物在性能方面具有全面的優(yōu)越性，且具有與PA66氣囊織物相近的能量吸收性能、斷裂伸長(zhǎng)率以及撕裂強(qiáng)力，并且在斷裂強(qiáng)力、針抓及硬挺度方面具有優(yōu)越性。本發(fā)明的PET氣囊織物具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利說(shuō)明】 —種PET安全氣囊織物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PET安全氣囊用織物，具體涉及一種具有高斷裂比功、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率和高柔軟性的用于汽車安全氣囊的織物，所用PET紗線具有高強(qiáng)力和高伸長(zhǎng)率特性。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車安全氣囊作為一種乘駕人員的安全保護(hù)系統(tǒng)，其主要作用是為了防止乘駕人在車輛碰撞過(guò)程中與車體內(nèi)飾件發(fā)生二次碰撞。車輛碰撞時(shí)，汽車安全氣囊對(duì)乘駕人生命安全起到了一定的積極保護(hù)作用，特別是車輛正面和側(cè)面的碰撞下的保護(hù)尤為明顯。從而，汽車安全氣囊成為目前汽車行業(yè)廣泛接受的一種乘員安全保護(hù)措施，安全氣囊的使用明顯提高了汽車的被動(dòng)安全性。安全氣囊系統(tǒng)作為汽車乘駕人員的輔助安全保護(hù)設(shè)備，其由安全氣囊、撞擊傳感器和充氣系統(tǒng)三部分構(gòu)成。目前，安全氣囊主要布置于汽車的駕駛盤(pán)和前排乘員的前方以及側(cè)方(車內(nèi)前排和后排)、車外等位置，為前方或側(cè)方車輛的碰撞提供乘駕人員的安全保護(hù)。安全氣囊絕大部分由纖細(xì)的尼龍纖維制成，折疊后裝入方向盤(pán)或儀表盤(pán)等位置，氣囊的內(nèi)表面通常涂覆一層合成橡膠或硅橡膠保證其氣密性，利用氣囊內(nèi)表面固定專門的帶子保證氣囊充氣時(shí)使其保持一定形狀。當(dāng)車輛前方或側(cè)方與車輛或其他物體撞擊時(shí)，碰撞傳感器監(jiān)視碰撞過(guò)程中汽車速度減少程度來(lái)判斷安全氣囊是否應(yīng)該彈出。
[0003]目前應(yīng)用于安全氣囊的纖維主要為錦綸。滌綸安全氣囊織物目前來(lái)說(shuō)是一個(gè)新型產(chǎn)品，其具有成本低、強(qiáng)度高、耐化學(xué)性好、受濕度變化的影響不明顯等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在僅處于國(guó)際主要生產(chǎn)廠家初步批量使用階段，相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)高端行業(yè)。在非涂層織物的開(kāi)發(fā)研制中，滌綸以其優(yōu)異的特性占有了一定的使用率。傳統(tǒng)安全氣囊生產(chǎn)中，錦綸在做安全氣囊材料時(shí)占有優(yōu)勢(shì)，但是只要用滌綸織物生產(chǎn)出的安全氣囊具有錦綸氣囊的高斷裂比功、高斷裂伸長(zhǎng)率和高柔性，就可以替代錦綸生產(chǎn)安全氣囊。
[0004]Nishimura等的美國(guó)專利5,540,965公開(kāi)了一種通過(guò)收縮_定形處理獲得的機(jī)織聚酯充氣袋。該專利公開(kāi)了優(yōu)選的聚酯纖維的斷裂伸長(zhǎng)率在9-18%之間，如果斷裂伸長(zhǎng)率小于9%，所得機(jī)織物的拉伸韌性不足，如果斷裂伸長(zhǎng)率大于18%，機(jī)織物可能表現(xiàn)出干收縮不足。Kozauro等申請(qǐng)的日本專利7-186858公開(kāi)了由韌度為9g/D且斷裂伸長(zhǎng)率為15%的聚酯長(zhǎng)絲紗織成的輕型聚酯充氣袋。上述專利均未對(duì)所織制聚酯織物的能量吸收和柔軟度性能進(jìn)行說(shuō)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有高能量吸收、高強(qiáng)力、高伸長(zhǎng)率、耐老化性能良好的PET安全氣囊織物。
[0006]本發(fā)明的PET安全氣囊織物由具有高強(qiáng)度、高伸縮和低模量的PET纖維經(jīng)織造加工而成。該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，具有普通PET織物所不具備的高能量吸收性能和高強(qiáng)力、高伸長(zhǎng)性能。實(shí)現(xiàn)該氣囊面料高能量吸收性的方法是對(duì)具有高強(qiáng)高伸縮和高韌度的聚酯纖維進(jìn)行織造。普通PET纖維的斷裂比功在70J/m3，該面料所用PET纖維的斷裂比功大于lOOJ/m3，從而實(shí)現(xiàn)了氣囊面料高能量吸收。如果斷裂比功小于30KJ/Kg，則織物不能有效吸收能量起到保護(hù)作用；如果使織物斷裂比功大于50KJ/Kg則需要更高性能的PET紗線，將使價(jià)格升高。所用纖維斷裂比功大于lOOJ/m3時(shí)，有利于氣囊織物斷裂比功提高，提高氣囊抗破壞性能。
[0007]一種PET安全氣囊織物，其特征是:組成織物的經(jīng)緯紗均為PET紗線，在ISO13934拉伸強(qiáng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)后織物拉伸斷裂強(qiáng)力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。
[0008]本發(fā)明的PET面料氣囊織物，該氣囊織物層中形成織物經(jīng)緯向的紗線為PET紗線，其纖度為300-700D，長(zhǎng)絲根數(shù)60-144，單紗強(qiáng)度為8-9.5g/D，斷裂伸長(zhǎng)率> 17%。如果PET長(zhǎng)絲的纖度小于300D就會(huì)導(dǎo)致織物拉伸強(qiáng)力變小，在氣囊展開(kāi)時(shí)容易斷裂，不能起到保護(hù)作用。如果PET長(zhǎng)絲的纖度大于700D，就會(huì)導(dǎo)致織物的剛軟度和收納性變差。 [0009]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物，該織物可以是涂層或非涂層織物。對(duì)于涂層織物，所用涂層為有機(jī)硅氧烷及其粘合劑，其涂布量為15-100g/m2。如果涂布量小于15g/m2，織物的透氣度會(huì)變大，不利于氣囊充氣。如果涂布量大于100g/m2，則涂層織物變厚，氣囊折疊厚度變大不利于氣囊重量輕、體積小的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于該P(yáng)ET氣囊織物涂布量?jī)?yōu)選為20-70g/m2。
[0010]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物，所述織物層中織物的經(jīng)緯向密度(又稱經(jīng)緯密)為25-70根/英寸。如果織物的經(jīng)緯向密度小于25根/英寸，織物的強(qiáng)度太低，不能用作氣囊織物。如果織物的經(jīng)緯向密度大于70根/英寸，則制造困難并且織物較硬，不利于氣囊的柔軟度，充氣時(shí)可能對(duì)人體造成一定傷害?？紤]到織造條件及適用性，該織物的經(jīng)緯向密度優(yōu)選為41-64根/英寸。
[0011]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物，該織物經(jīng)緯向挺度小于20N。如果織物的經(jīng)緯向挺度大于20N，在氣囊展開(kāi)時(shí)對(duì)于人體的沖擊強(qiáng)度較大，可能對(duì)人體造成傷害?？紤]到織造條件及適用性，該織物的硬挺度優(yōu)選為4-10N。
[0012]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物，該織物的經(jīng)緯向拉伸斷裂強(qiáng)力為2500N/5cm以上。如果織物的經(jīng)緯向拉伸斷裂強(qiáng)力小于2500N/5cm，則氣囊在高溫高壓展開(kāi)時(shí)，織物承受不住高壓氣流帶來(lái)的拉伸破壞，織物斷裂，起不到對(duì)人體的保護(hù)作用。
[0013]在室溫下根據(jù)ASTM D 5034法測(cè)量的用于安全氣囊的織物斷裂伸長(zhǎng)率可以為25-60%，且優(yōu)選30-50%。就韌度而言，優(yōu)選地，斷裂伸長(zhǎng)率≥25%。就耐邊緣梳化性而言，同樣優(yōu)選地，斷裂伸長(zhǎng)率不超過(guò)60%。
[0014]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物，該織物的經(jīng)緯向針抓抵抗力為300-1000N。如果織物的經(jīng)緯向針抓抵抗力小于300N，則織物在展開(kāi)時(shí)物性不良。如果織物的針抓抵抗力高于1000N，則織物中絲與絲之間抱合力非常大，織物表面比較硬，氣囊不易折疊。該織物針抓抵抗力優(yōu)選為450-800N。
[0015]本發(fā)明的PET安全氣囊織物，該織物的經(jīng)緯向抗撕裂強(qiáng)力為100-400N。如果織物抗撕裂強(qiáng)力小于100N，氣囊展開(kāi)時(shí)可能爆破；如果抗撕裂強(qiáng)力大于400N，當(dāng)氣囊展開(kāi)時(shí)，織物耐邊緣梳化性降低，并且氣密性快速劣化。據(jù)此該織物抗撕裂強(qiáng)力優(yōu)選為150-380N。[0016]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物的生產(chǎn)方法包括整經(jīng)、織造、精練、干燥定型及涂層。
[0017]本發(fā)明的PET面料安全氣囊織物具有高能量吸收、高強(qiáng)力、高伸長(zhǎng)率的性能?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]通過(guò)以下實(shí)施例，更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例中的物性由下列方法測(cè)定。
[0019]織物與纖維的 斷裂比功
斷裂比功=?Ζ?
F表示織物或纖維被拉長(zhǎng)了 dl時(shí)提供給織物的載荷 dl表示織物或纖維被拉長(zhǎng)了的長(zhǎng)度 M表示織物或纖維的質(zhì)量
厚度
根據(jù)ASTM D 1777厚度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量織物厚度。
[0020]經(jīng)緯密
根據(jù)ASTM D 3775密度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)利用密度儀對(duì)織物密度進(jìn)行測(cè)試。
[0021]拉伸強(qiáng)力
根據(jù)ISO 13934拉伸強(qiáng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。具體方法是，在拉伸試驗(yàn)儀上把5*30(cm)的式樣夾在拉伸強(qiáng)力專用裝置上,夾頭間距離為200mm,以200mm/min的速度進(jìn)行試驗(yàn)。
[0022]針抓抵抗力
根據(jù)ASTM D6479-02針抓抵抗力的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。具體方法是，在拉伸試驗(yàn)儀上把5*30 (cm)的式樣夾在針抓抵抗力測(cè)試專用裝置上，拉伸試驗(yàn)儀的夾頭間距離為20cm，以200mm/min的速度進(jìn)行試驗(yàn)。
[0023]經(jīng)緯向撕裂強(qiáng)力
根據(jù)ASTM D2261撕裂強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。具體方法是將75*200 (mm)的樣品夾在撕裂強(qiáng)度測(cè)試專用裝置上，夾板間距離為76mm，以300mm/min的速度進(jìn)行試驗(yàn)。
[0024]實(shí)施例1
采用纖度為315D、單紗根數(shù)為136根、斷裂強(qiáng)力為29.8N、斷裂伸長(zhǎng)率為18%的PET原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為60根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型處理后得到安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表1中。
[0025]實(shí)施例2
采用纖度為420D、單紗根數(shù)為105根、斷裂強(qiáng)力為37.5N、斷裂伸長(zhǎng)率為18%的PET原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為49根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型和涂膠處理后得到涂層安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表1中。
[0026]實(shí)施例3 采用纖度為630D、單紗根數(shù)為68根、斷裂強(qiáng)力為58.5N、斷裂伸長(zhǎng)率為17.6%的PET原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為41根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型和涂膠加工后得到涂層安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表I中。
[0027]比較例I
采用纖度為500D、單紗根數(shù)為105根、斷裂強(qiáng)力為37.7N、斷裂伸長(zhǎng)率為14.2%的普通PET原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為49根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型處理后得到安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表I中。
[0028]比較例2
采用纖度為315D、單紗根數(shù)為136根、斷裂強(qiáng)力為28.4N、斷裂伸長(zhǎng)率為18.9%的PA66原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為41根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型得到安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表I中。
[0029]比較例3
采用纖度為630D、單紗根數(shù)為68根、斷裂強(qiáng)力為58.6N、斷裂伸長(zhǎng)率為19.3%的PA66原紗。將上述原紗經(jīng)整經(jīng)織造獲得經(jīng)緯密均為41根/英寸的平紋織物，對(duì)其進(jìn)行精練熱定型和涂膠加工后得到安全氣囊用織物，評(píng)價(jià)該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)，再評(píng)價(jià)老化處理后的織物物性，并表示于表I中。
[0030]表I
【權(quán)利要求】
1.一種PET安全氣囊織物，其特征是:組成織物的經(jīng)緯紗均為PET紗線，在ISO 13934拉伸強(qiáng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內(nèi)老化處理4小時(shí)后織物拉伸斷裂強(qiáng)力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET安全氣囊織物，其特征是:所述PET紗線纖度為300D-700D，長(zhǎng)絲根數(shù)60-144，單紗強(qiáng)度為8_9.5g/D,斷裂伸長(zhǎng)率> 17%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物為涂層或非涂層織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物為涂層織物，所述涂層織物的涂布量為15-100g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物的經(jīng)緯向密度為25-70根/英寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經(jīng)緯向挺度<20N。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經(jīng)緯向拉伸強(qiáng)力大于3000N/5cm,斷裂伸長(zhǎng)率為25-35%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經(jīng)緯向針抓抵抗力為 300-1000N。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經(jīng)緯向撕裂強(qiáng)力為 100-400N。
【文檔編號(hào)】B32B5/24GK103541092SQ201310491187
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】金光五, 高春濤, 易華 申請(qǐng)人:可隆（南京）特種紡織品有限公司