安全氣囊用非塗層織物及其生產方法

2023-12-05 23:12:21

專利名稱：：安全氣囊用非塗層織物及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及到一種通過特殊後加工處理的安全氣囊用非塗層織物及其生產方法。技術背景近年來，隨著汽車性能的優化、路況的改善以及人們生活節奏的加快，車輛行駛的速度不斷的提高。如何在激烈的碰撞事故中有效保障司乘人員的安全日益引起人們的重視。車輛在受到撞擊時氣囊快速充氣，氣囊內部產生巨大內壓力，所以氣囊織物必須具有較低的通氣度，以形成人體與其前方機械構件之間的緩衝氣囊。在人體與氣囊接觸過程中，通過氣囊側面、背面的排氣孔快速排氣使氣囊快速收縮，吸收司乘人員向前運動的能量，避免了司乘人員被反彈回去造成的二次傷害。同時，氣囊在高速氣流作用下展開時，受到拉伸、撕裂等綜合作用，因此氣囊必須達到一定的拉伸、撕裂強力，以承受氣囊展開氣流及司乘人員的衝擊。為了防止安全氣囊在展開的過程中由於高溫高壓氣體的作用導致縫製部位發生滑移過度，要求安全氣囊織物必須具有較高的滑脫抵抗力。專利CN1603174A中公開了用一種具有一定扁平度的異形截面合成纖維長絲織造的安全氣囊織物，該織物雖然實現了較低的通氣度，但是由於扁平絲在織造時容易發生錯亂偏離，從而使得織物的滑脫抵抗力降低，且織物的通氣度變差。專利CN1381366A中公開了在採用高密度進行織物織造後，再通過收縮加工或軋光加工，使得織物具有輕質、低通氣度等特性，但是織物經過軋光加工後，會使得織物的撕裂強力下降，影響安全氣囊織物的性能。
發明內容本發明的目的在於提供一種具有較高的滑脫抵抗力，良好的柔軟性、高的尺寸穩定性的安全氣囊用非塗層織物及其生產方法。以下對本發明進行詳細說明本發明的安全氣囊用非塗層織物，該織物上的有機矽附著量在0.5%-2.0%。如果有機矽附著量高於2.0%，安全氣囊織物的手感會變硬；如果有機矽附著量低於0.5%，安全氣囊織物滑脫抵抗力的提升效果不明顯。其中有機矽粒子附著量(％)=(B-A)/AA:有機矽溶液處理前的織物克重(g/m2)B:有機矽溶液處理後的織物克重(g/m2)。該織物分解絲的之間的動態摩擦係數為0.3-0.5。具體測試方法從安全氣囊用織物的任意部位取出的分解絲，根據ASTMD3412-2001紗線與紗線之間摩擦係數的標準試驗方法，利用絞盤法進行摩擦係數測試。如果動態摩擦係數在0.3以下的話，滑脫抵抗力較低，縫製部位在安全氣囊打開時的滑移較大；動態摩擦係數達到0.3以上的話，滑脫抵抗力較高，縫製部位在安全氣囊打開時的滑移較小；動態摩擦係數達到0.4以上的話，效果更好；但是動態摩擦係數超過0.5的話，安全氣囊織物手感會變硬。其中動態摩擦係數優選0.4-0.5。本發明所述的動態摩擦係數，是指切向力即維持兩個接觸面之間勻速相對運動力和垂直力即使兩接觸面接觸的力之間的比率。其具體方法是將單根紗線的兩端加上同等預加張力夾，懸掛於儀器的用紗線樣品覆蓋的圓柱測量頭上，當圓柱測量頭旋轉時，因紗線與圓柱體表面覆蓋的紗線存在摩擦現象，隨圓柱體轉動方向一端的預加張力夾將向下滑動，落到隨儀器的扭力天平秤鉤上，測出摩擦力。根據單根紗線與圓柱體覆蓋的紗線摩擦關係，可計算得摩擦係數。該織物經向滑脫抵抗力為400N-900N，緯向滑脫抵抗力為400N-900N。如果滑脫抵抗力過低，安全氣囊的縫合部位易滑移。如果滑脫抵抗力過高，安全氣囊織物的柔軟性將會受到影響，這樣又會影響到安全氣囊模塊小型化的問題。其中經向滑脫抵抗力優選500N-800N，更優選600N-800N;諱向滑脫抵抗力優選450N-700N，更優選500N-650N。這裡所說的滑脫抵抗力是根據ASTMD-6479法測定的。該織物的經向剛軟度在100mm以下，糹韋向剛軟度在130mm以下。如果織物的經向剛軟度超過100mm，緯向剛軟度超過130mm，織物的手感較硬，在氣囊打開過程中容易導致司乘人員面部擦傷。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，且易於摺疊。其中經向剛軟度優選90咖以下，諱向剛軟度優選120ram以下。這裡是根據JISL-1096A法(45°懸臂法)測定的，它是評價安全氣囊柔軟性能一個非常重要的物理指標。該織物在15CTCX30rain條件下進行乾熱處理，根據下面公式計算得到的經向乾熱收縮率在3.00%以下，緯向乾熱收縮率在3.00%以下。經緯向乾熱收縮率低於3.00%時，則尺寸穩定性較優。優選經向乾熱收縮率在2.00%以下，緯向乾熱收縮率在2.00%以下，E二(LfL)/LX100L0:織物熱處理前的尺寸(cni)Ll:織物熱處理前的尺寸(cm)這裡所說的乾熱收縮率是根據JISL-1042法測定的。本發明的安全氣囊用非塗層織物，其合成纖維的細度為100dtex-lOOOdtex，合成纖維中單絲細度為0.ldtex-10dtex，合成纖維的長絲中含有60根-200根單絲。如果總細度過低，拉伸強力、撕裂強度太低，如果總細度過高，織物表面變硬挺。如果單絲細度過低，紡絲將顯得比較困難；如果單絲細度過高，有損於織物的柔軟性。合成纖維的細度優選300dtex-500dtex，單絲細度優選2.Odtex-6.Odtex。本發明的安全氣囊用非塗層織物的纖維，從原材料來說並沒有特別的限定，從成本方面來考慮，優選聚酯纖維或聚醯胺纖維，一般使用尼龍66、尼龍6等聚醯胺纖維。此外，如果為了提高長絲在織造工藝或者後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、防滑劑、阻燃劑、潤滑劑等。合成纖維的長絲中含有60根-200根單絲，單絲根數過低則織物的通氣度會偏大，儘管單絲根數越多越好，但因此而會增加紡絲的難度，同時也會提高織造的難度，優選72根-136根。本發明的安全氣囊用非塗層織物的織造可以採用噴氣織機、劍杆織機、噴水織機等，並沒有特殊限定。本發明的安全氣囊用非塗層織物織造後先通過有機矽溶液處理至少一回，具體方法為熱定型機前增加1-2個用於盛放有機矽溶液的水槽和一個乾燥機，使織物通過水槽並經過乾燥，織物通過水槽的速度控制在20m/min-60m/min，優選30m/min-45m/min。然後再經過熱定型加工處理，其中熱定型溫度為120°C-210°C，熱定型時間為30s-90s。有機矽溶液處理1-2回即可達到提高滑脫抵抗力的效果，較低濃度的有機矽溶液，並不會影響氣囊織物的柔軟性，導致得織物的手感變硬，不利於摺疊。如果通過有機矽溶液重複處理次數過多會導致過量的有機矽粒子附著在織物上，雖然能明顯提高滑脫抵抗力，但是會影響織物手感。熱定型溫度過低則織物尺寸穩定性差，織物物性偏差大，熱定型溫度過高則織物撕裂強度降低，織物的延伸度降低。熱定型時間過低則織物尺寸穩定性差，織物物性偏差大，熱定型時間過高則織物撕裂強度降低，織物的延伸度降低。其熱定型溫度優選160。C-18(TC，熱定型時間選30s-60s。本發明是從安全氣囊用非塗層織物的後加工處理出發，提高織物自身的滑脫抵抗力，以此來提高縫製部位與織物間的滑移抵抗力。本發明的安全氣囊用非塗層織物具有較高的滑脫抵抗力，良好的柔軟性、高的尺寸穩定性。以下通過實施例對本發明作進一步說明。本說明書和實施例、比較例中所述的測試方法及標準如下動態摩擦係數根據ASTMD3412-2001紗線與紗線之間摩擦係數的標準試驗方法，利用絞盤法測定紡織材料摩擦係數原理進行測試。具體方法是將單根紗線的兩端加上同等預加張力夾，懸掛於儀器的用紗線樣品覆蓋的圓柱測量頭上，當圓柱測量頭旋轉時，因紗線與圓柱體表面覆蓋的紗線存在摩擦現象，隨圓柱體轉動方向一端的預加張力夾將向下滑動，落到隨儀器的扭力天平秤鉤上，測出摩擦力。根據單根紗線與圓柱體覆蓋的紗線摩擦關係u^ln(T/T,)/e，可計算摩擦係數u。w:摩檫係數ln:自然對數，是形成e(2.718)的基礎T1:平均輸出張力T2:平均輸入張力8:包角，3.14rad(180。)滑脫抵抗力根據ASTMD6479-02滑脫抵抗力的測試標準進行測試。具體方法是，在拉伸試驗儀上把5cmX30cm的試樣夾到滑脫抵抗力測試專用的裝置上，拉伸試驗儀的夾頭間距為20cm，以200ram/min的速度進行試驗。織物密度根據JISL-1096法，把織物平放在桌面上，數出5cm間隔中絲的根數，在換算成一英寸的長度內絲的根數。剛軟度根據JISL-1096A法(45°懸臂法)剛軟度的測試標準進行測試。具體方法是，取2cmX15cm的安全氣囊織物試樣，採用斜面法測試試樣的剛軟度。在試樣上放上帶有刻度的滑板，並使試樣的下垂端與滑板平齊。試驗時將滑板徐徐推出，直到由於織物本身重量的作用而下垂觸及斜面為止，可由滑板移動的距離得到試樣的滑出長度。乾熱收縮率根據JISL-1042乾熱收縮率的測試標準進行測試。具體方法是，試樣尺寸為30cmX30cm，用直線在每個試樣上標註20cm的線U，經緯向各3個，平均分布，進行15(TCX30min熱處理，調溼後(標準條件溫度20士2。C，相對溼度65士2%，調溼^24hr)再測定標線的距離L,。根據公式E二(L-L,)/L('X100，計算乾熱收縮率。具體實施例方式有機矽溶液的配製選用浙江日華化學公司的有機矽溶劑(防滑劑NIKOSOLTS-6Z和NIKOSOLT209)，溶液中不揮發物含量約21%，其主要成分為二氧化矽，有機矽溶劑水=1.5:98.5或3:97，製得有機矽粒子重量濃度為0.3%或0.6%的有機矽溶液。實施例1採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為53根/inch的安全氣囊用平紋織物，將製得的織物在有機矽粒子重量濃度為0.3%的陰離子型有機矽溶液(NIKOSOLT209)中處理一回，處理速度為40m/min，再進行18(TCX36s熱定型後處理加工，加工後安全氣囊織物的結果見表1。採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為53根/inch的安全氣囊平紋織物。將製得的織物在有機矽粒子重量濃度為0.6%的陰離子型有機矽溶液(NIK0S0LT209)中處理一回，處理速度為40m/min，再進行熱定型後處理180°CX36s加工。加工後安全氣囊織物的結果見表1。採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為53根/inch的安全氣囊平紋織物。將製得的織物在有機矽粒子重量濃度為0.6%的陽離子型有機矽溶液(NIK0S0LTS-6Z)中處理一回，處理速度為40m/min，再進行熱定型後處理18(TCX36s加工。加工後安全氣囊織物的結果見表1。採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為53根/inch的安全氣囊平紋織物。將製得的織物在有機矽粒子重量濃度為0.6%的陽離子型有機矽溶液(NIK0S0LTS-6Z)中處理二回，處理速度為40m/min，再進行熱定型後處理18(TCX36s加工。加工後安全氣囊織物的結果見表1。比較例1採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為53根/inch的安全氣囊平紋織物。對織造後的安全氣囊織物只進行熱定型後處理180°CX36s加工。加工後安全氣囊織物的結果見表1。比較例2採用纖維細度為470dtex，單絲根數為72f，截面為圓形的尼龍66長絲，用噴水織機織造得到密度為55根/inch的安全氣囊平紋織物。對織造後的安全氣囊織物只進行熱定型後處理180°CX36s加工。加工後安全氣囊織物的結果見表1。表l:安全氣囊織物性能表tableseeoriginaldocumentpage11從表1中可以發現，織造後的氣囊織物通過重量濃度為0.6%的有機矽溶液處理一回，再進行熱定型後處理加工的安全氣囊織物的滑脫抵抗力高於只進行熱定型處理的氣囊織物，能使氣囊織物在打開過程中其縫製部位的滑移非常小，在保持較低通氣度的前提下，同時具備有更好的柔軟度，更高的尺寸穩定性。權利要求1、一種安全氣囊用非塗層織物，其特徵是該織物上有機矽粒子附著量為0.5％-2.0％，且該織物的分解絲之間的動態摩擦係數為0.3-0.5，其中有機矽粒子附著量(％)＝(B-A)/AA有機矽溶液處理前的織物克重(g/m2)B有機矽溶液處理後的織物克重(g/m2)。2、根據權利要求l所述的安全氣囊用非塗層織物，其特徵是該織物的經向滑脫抵抗力為400N-900N，緯向滑脫抵抗力為400N-900N。3、根據權利要求1或2所述的安全氣囊用非塗層織物，其特徵是該織物的經向剛軟度在100mm以下，緯向剛軟度在130mm以下。4、根據權利要求1或2所述的安全氣囊用非塗層織物，其特徵是該織物的經向乾熱收縮率在3.00%以下，緯向乾熱收縮率在3.00%以下。5、一種安全氣囊用非塗層織物的生產方法，包括織物的織造，其特徵是織物還經過後處理加工，所述的後處理加工是指將織物在有機矽溶液中至少處理一回，再經過熱定型處理。6、根據權利要求5所述的安全氣囊用非塗層織物，其特徵是所述的熱定型處理，其加工溫度為120°C-210°C，時間為30s-90s。全文摘要本發明公開了一種安全氣囊用非塗層織物及生產方法，該織物上有機矽粒子附著量為0.5％-2.0％，且該織物的分解絲之間的動態摩擦係數為0.3-0.5。生產方法包括織物的織造，然後織物還經過後處理加工，所述的後處理加工是指將織物在有機矽溶液中至少處理一回，再經過熱定型處理。用該織物製成的安全氣囊在快速打開過程中，其縫合部位具有很好抗滑移性能，避免了內壓力過大可能會造成的縫合部位破裂。同時該織物製成的安全氣囊具有良好的柔軟度，較低的通氣度，高的尺寸穩定性。文檔編號D06M11/79GK101624776SQ20081002266公開日2010年1月13日申請日期2008年7月8日優先權日2008年7月8日發明者土崎徹,莊建國,裴開明,許程博申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司