安全氣囊用織物、全成形型安全氣囊及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安全氣囊用織物，其經(jīng)緯紗由聚酰胺或聚酯纖維組成，其特征在于：所述聚酰胺或聚酯纖維的干熱收縮率與濕熱收縮率均在5%以下，且經(jīng)過熱水、熱風處理及在所述織物表面涂覆35-115g/㎡的硅膠樹脂之后所述安全氣囊織物的尺寸的變化率小于3%。本發(fā)明還涉及一種包括所述安全氣囊用織物的全成形型安全氣囊及其制造方法。本發(fā)明在降低成本的基礎(chǔ)上解決了目前全成形型安全氣囊的尺寸穩(wěn)定性、平整性、氣密性、高強度、耐老化等問題。
【專利說明】安全氣囊用織物、全成形型安全氣囊及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全氣囊用織物，該安全氣囊用織物使用聚酯紗線部分或全部替代傳統(tǒng)的尼龍紗線，而氣囊的各項性能指標均滿足要求。本發(fā)明還涉及一種包括所述安全氣囊用織物的全成形型安全氣囊及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，汽車安全氣囊在汽車碰撞時給人類提供了較大的保護，減少了傷害。人們對安全氣囊的要求越來越高，例如良好的尺寸穩(wěn)定性、平整性、氣密性、高強度、耐老化以及低成本。聚酰胺纖維(例如尼龍66)在各項指標上都能滿足，但其價格昂貴。聚酯的價格相對便宜，各項性能也能滿足氣囊面料的要求，但其在高溫高濕的環(huán)境下分子鏈斷裂造成老化之后的性能下降。
[0003]在全成形型安全氣囊中，大多用于汽車的側(cè)面，用來保護人體在汽車翻滾時不受傷害，通常汽車翻滾要經(jīng)過數(shù)秒鐘甚至更長時間，因此會要求氣囊在展開之后8秒內(nèi)氣囊的壓強不小于40kPa。對于全成形型安全氣囊來說，不是經(jīng)過縫制而成，而是依靠上下兩層織物織造在一起，這樣織物的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，接縫處的形狀、強度、氣密性以及尺寸穩(wěn)定性都將發(fā)生變化，因此全成形型安全氣囊不僅要滿足性能的需求，而且外觀也要求平整。
[0004]CN 102958760 A涉及一種由一片式織就的安全氣囊材料構(gòu)成的安全氣囊，該氣囊中的經(jīng)紗聚酰胺和緯紗聚酯紗具有相同的線密度，但材質(zhì)的不同，會使屈曲波高存在差異，這樣在涂膠時經(jīng)緯組織點上的涂膠量也會相差很大，低涂層下很難保證氣囊的氣密性。
[0005]CN102325673 A涉及一種含有聚酯紗線的氣囊織物，該發(fā)明只對比涂層在耐老化前后的差異，完全沒有記載聚酯氣囊織物在老化之后的強度能否滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明在降低成本的基礎(chǔ)上解決了目前全成形型安全氣囊的尺寸穩(wěn)定性、平整性、氣密性、高強度、耐老化等問題。通過選取具有耐老化性能的低收縮聚酯纖維配合逐漸變緊的接縫結(jié)構(gòu)可完成上述目標。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種安全氣囊用織物，其經(jīng)緯紗由聚酰胺或聚酯纖維組成，其特征在于:所述聚酰胺或聚酯纖維的干熱收縮率與濕熱收縮率均在5%以下，且經(jīng)過熱水、熱風處理及在所述織物表面涂覆35_115g/ IIf的硅膠樹脂之后所述安全氣囊用織物的尺寸變化率小于3%。
[0008]本發(fā)明中的聚酰胺纖維優(yōu)選尼龍66，但并不局限于此。
[0009]本發(fā)明中的聚酰胺纖維和聚酯纖維的干熱收縮率和濕熱收縮率均小于5%，氣囊面料織制完成之后要經(jīng)過熱水處理、熱風處理，面料的尺寸受熱的影響會收縮。同樣大小尺寸的面料，在經(jīng)過熱水和熱風處理之后，低收縮纖維可獲得更大的尺寸，尺寸穩(wěn)定性也更好。
[0010]本發(fā)明中的聚酰胺纖維和聚酯纖維都具有耐老化性能，尤其是聚酯纖維中的羧端基(以下簡稱CEG)含量小于25meq/kg。聚酯分子鏈上的CEG在高溫高濕的條件下攻擊酯鍵并使其斷裂，于是性能惡化。因此，優(yōu)選所述聚酯纖維的CEG含量為25meq/kg或小于25meq/kg。這樣才能用于安全氣囊用織物，在老化之后的氣囊用織物的強度可以保持97%或以上。
[0011]本發(fā)明中的聚酰胺纖維和聚酯纖維的纖度在315dtex-700dtex,優(yōu)選350dtex-700dtex如果纖度小于350dtex,則需要更高密度才能達到面料強度的要求,而高密度會使織造工藝復(fù)雜，織造過程中原絲磨擦解絲，而大于700dteX面料的厚度會增加，將影響面料的收納性。
[0012]本發(fā)明中的氣囊用織物是經(jīng)過50_85°C的熱水、150_190°C的熱風處理之后涂覆35-115g/m2的硅膠樹脂。氣囊織制完成之后需要將織物上的油劑、雜質(zhì)去除。水的溫度一方面影響精煉劑的活性，另一方面將影響織物的收縮。在水溫低于50°C時，織物上的油脂殘留率過高,耐燃性能將會降低；水溫過高的話,織物收縮大,成本將會增加。熱風處理的溫度也會影響織物，溫度低，需要定型的時間長；溫度高，織物容易變黃，因此在150-190°C是最佳選擇。硅膠的涂覆重量影響氣袋的氣密性，涂覆重量越大氣密性越好，但大于115g/ Hf時，難以折疊，收納性不好。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種全成形型安全氣囊，所述全成形型安全氣囊包括上述安全氣囊用織物。
[0014]本發(fā)明中全成形型安全氣囊的接縫3處采用平緩過渡的方式，如圖1所示，上層織物中的經(jīng)紗2與下層織物中的緯紗I’或上層中的緯紗I與下層中的經(jīng)紗2’交織次數(shù)逐漸增加，上層的緯紗與下層的經(jīng)紗交織一次之后，經(jīng)過了 3根經(jīng)紗再次交織，而第3次交織的間隔只有I根經(jīng)紗，最終上層緯紗與下層經(jīng)紗交織在一起。這樣避免了陡然增加會使織物表面有褶皺產(chǎn)生，同時也能保證涂膠時硅膠在織物上的均勻性。同時經(jīng)緯紗的直徑相同，經(jīng)緯向的密度設(shè)計也相同，經(jīng)緯組織點上的涂膠厚度也是一樣的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種上述全成形型安全氣囊的制造方法，所述方法包括以下步驟:a)準備安全氣囊用織物；b)將所述安全氣囊用織物經(jīng)過50-95°C的熱水浴處理；c)將經(jīng)過步驟b)處理過的安全用氣囊織物再經(jīng)過150-190°C的熱風處理；d)將經(jīng)過步驟c)處理過的安全氣囊用織物涂覆35-115g/Hf的硅膠樹脂，其中，所述安全氣囊用織物的經(jīng)緯紗由聚酰胺或聚酯纖維組成，所述聚酰胺或聚酯纖維的干熱收縮率與濕熱收縮率均在5%以下。
[0016]優(yōu)選地，在上述全成形型安全氣囊的制造過程中，所述氣囊的上下層織物接縫處上層經(jīng)紗與下層緯紗或上層緯紗與下層經(jīng)紗的交織次數(shù)逐漸增加。
[0017]本發(fā)明在降低成本的基礎(chǔ)上提供了解決了目前全成形型安全氣囊的尺寸穩(wěn)定性、平整性、氣密性、高強度、耐老化等問題，獲得了良好的技術(shù)效果。
[0018]實驗方法
1.強伸度
選取全成型安全氣囊面料的單層部分，根據(jù)ASTM D 5034，所測樣品經(jīng)過調(diào)溫調(diào)濕之后，放置在夾鉗寬I英寸，夾距76mm的拉伸設(shè)備上，以300mm/min的速度進行拉伸，測量斷裂時的強度和伸度。
[0019]2.尺寸變化率
在坯布的經(jīng)緯向上各做上相距20cm的標識點，經(jīng)過處理之后測量相應(yīng)兩標識點的距尚L，尺寸變化率=1-L/20。[0020]3.羧端基含量
根據(jù)ASTM D664和D4094法測量聚酯纖維的CEG含量。將0.2g的纖維樣品加入到50mL愛倫美氏燒瓶中，將20mL芐醇加入到其中，使用加熱板將該燒瓶加熱到180°C，保持該溫度5分鐘以使樣品完全溶解。然后，使上述溶液冷卻至160°C，當溫度達到135°C時向其中加入5飛滴酚酞，用0.02N KOH滴定該溶液，在無色溶液變成粉色的滴定點處由計算公式I計算CEG含量(C00H百萬當量/kg樣品)。
[0021]CEG= (A-B) X20X1/W [計算公式 I]
其中，A是纖維樣品滴定中消耗的KOH的量(mL)，B是空白樣品滴定中消耗的KOH的量(mL)，W是纖維樣品的重量(kg)。
[0022]4.紗線干熱收縮率
根據(jù)ASTM D 4974的標準，將紗線在一端固定，一端施加5.0±1.0mN/teX的定荷載，在溫度為177±2°C的干熱環(huán)境下經(jīng)過120秒之后的紗線的伸長率。
[0023]5.紗線沸水收縮率
根據(jù)GB 6505-2008的標準，將紗線繞成10圈周長Im在沸水中煮30分鐘，在預(yù)張力為 0.56cN/D X 10X2下測試煮前長度Ltl和煮后長度L1，計算收縮率=1-L1/!^
[0024]6.濕熱老化
將面料放置在70°C，95%相對濕度的可調(diào)溫調(diào)濕的烘箱中408小時后，在20°C、65%相對濕度中調(diào)溫調(diào)濕24小時，測試物性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的全成形型安全氣囊的組織結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]標號說明:1-上層織物緯紗；2_上層織物經(jīng)紗；1’ -下層織物緯紗；2’ -下層織物經(jīng)紗；3_接縫。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
選用干熱收縮率為4.1%，沸水收縮率為4.3%的尼龍66作為經(jīng)絲，干熱收縮率為2.2%，沸水收縮率為1.5%的聚酯作為緯絲，其中聚酯中的CEG含量為20meq/kg?？椫贫傻拿媪辖?jīng)過60°C的含有精煉劑的水溶液處理2分鐘之后，再在150°C的以熱空氣加熱的烘箱干燥定型I分鐘之后涂覆45g/ IIf的硅膠，最終制成經(jīng)緯密度均為60根/英寸的織物，這一過程織物的經(jīng)緯尺寸變化率分別為3%和2.5%，經(jīng)過濕熱老化之后的面料的強度保持率在97%以上。
[0028]實施例2-實施例4和對比實施例1、對比實施例2采用紗線的物性見表1，使用與實施例1相同的辦法，得到的織物的物性見表2。
[0029]表1
【權(quán)利要求】
1.一種安全氣囊用織物，其經(jīng)緯紗由聚酰胺或聚酯纖維組成，其特征在于:所述聚酰胺或聚酯纖維的干熱收縮率與濕熱收縮率均在5%以下，且經(jīng)過熱水、熱風處理及在所述織物表面涂覆35-115g/ m2的硅膠樹脂之后所述安全氣囊用織物的尺寸變化率小于3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用織物，其特征在于:所述聚酰胺是尼龍66。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用織物，其特征在于:所述安全氣囊用織物的經(jīng)紗是尼龍66纖維或聚酯纖維，緯紗是聚酯纖維，且所述聚酯的羧端基含量小于25meq/kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全氣囊用織物，其特征在于，所述織物經(jīng)過濕熱老化之后的強度保留率在97%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的安全氣囊用織物，其特征在于:所述經(jīng)緯紗的纖度為350dtex_700dtex，且經(jīng)緯紗的直徑相同。
6.一種全成形型安全氣囊，其特征在于:包括權(quán)利要求1-5任一項所述的安全氣囊用織物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全成形型安全氣囊，其特征在于:所述氣囊的上下層織物接縫處上層經(jīng)紗與下層緯紗或上層緯紗與下層經(jīng)紗的交織次數(shù)逐漸增加。
8.一種全成形型安全氣囊的制造方法，包括以下步驟: a)準備安全氣囊用織物； b)將所述安全氣囊用織物經(jīng)過50-95°C的熱水浴處理； c)將經(jīng)過步驟b)處理過的安全用氣囊用織物再經(jīng)過150-190°C的熱風處理； d)將經(jīng)過步驟c)處理過的安全氣囊用織物涂覆35-115g/m2的硅膠樹脂， 其中，所述安全氣囊用織物的經(jīng)緯紗由聚酰胺或聚酯纖維組成，所述聚酰胺或聚酯纖維的干熱收縮率與濕熱收縮率均在5%以下。
【文檔編號】D06M101/32GK103541224SQ201310459397
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張克迪, 莊坤, 裴仁稷 申請人:可?。暇┨胤N紡織品有限公司