CN103422348A - 一种气囊用涂层织物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气囊用涂层织物及其生产方法，组成该织物的经纬纱为扁平率在1.6～2.5之间的聚酯扁平长丝，且该织物的涂层量为10～15g/m2，该织物的收纳性为1300～1500cm3。本发明的气囊用涂层织物具有拉伸强力高、收纳性好、透气度低、生产成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种气囊用涂层织物及其生产方法。
背景技术
近年来，随着汽车工业的快速发展和高速公路的开发和建设，汽车的行驶速度越来越快，交通事故的发生也更加频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要，随之也就带动了安全气囊的开发。用于气囊的织物需要具有如下特征：低透气性是为了实现在碰撞时充分展开气囊、高强度和高耐热性以防止气囊本身的损坏或破裂、和挠性（ flexibility ）以减小给乘员造成的冲击。然而，安全气囊的充气打开的过程中，承受的高温、高压，对安全气囊织物的缝合部位的强力以及燃烧性能提出了很高的要求。
如中国公开专利CN102144057A中公开了一种具有扁平形状截面的聚酯纤维来制备气囊织物，但后加工过程中对织物进行漂洗、拉幅，导致透气度变大，而且对织物的难燃性未有阐述，而织物的难燃性是对气囊要求的必要条件。
如中国公开专利CN102325673A中公开了一种非高收缩率的纱线，对织物剪切时不易变形进行了阐述。但织物的收纳性差，不易折叠，占用空间大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拉伸强力高、收纳性好、透气度低、生产成本低的气囊用涂层织物及其生产方法。
本发明的技术解决方案如下：一种气囊用涂层织物，组成该织物的经纬纱为扁平率在1.6～2.5之间的聚酯扁平长丝，且该织物的涂层量为10～15g/m2，该织物的收纳性为1300～1500cm3。本发明的气囊用织物的原料选用聚酯长丝，就分子结构而言，聚酯具有比尼龙更刚性的结构，并且具有高模量的特征，而且价格便宜。上述长丝为扁平丝，扁平率在1.6～2.5之间，扁平丝的柔软性比圆形丝的柔软性优越，厚度薄，如果扁平率小于1.6，得到的织物密度会下降，导致拉伸强力下降；如果扁平率大于2.5，得到的织物由于空隙相对较大，涂层时就会加大涂工量，且增加成本。本发明织物的涂层量为10～15g/m2，如果合成树脂的涂层量小于10g/m2，就难于用树脂膜完全覆盖织物表面，容易发生空气泄漏，比较容易燃烧；如果合成树脂的涂层量大于15g/m2，不仅增加了加工成本，而且织物表面的树脂膜变厚，织物的柔软性受损，收纳性受到影响。上述合成树脂为有机无溶剂硅酮树脂，作为表面涂层树脂，考虑到对织物的粘结力、树脂的伸长率等，优选聚氨酯系树脂、丙烯系树脂、硅酮系树脂，出于织物柔软性考虑，更优选硅酮系树脂。
本发明的气囊用涂层织物，根据 ASTMD-6478标准 ,该织物的收纳性为1300～1500cm3，如果收纳性大于1500cm3，气囊占据空间大，且折叠处容易破损，造成气囊的耐老化性差，因而就会减少寿命。
本发明的气囊用涂层织物，上述聚酯扁平长丝的纤度为230～500dtex，若纤度小于230dtex，相同设定密度的情况下，由于丝太细，织造时易断丝，且得到织物的拉伸强度不能得到满足；若纤度大于500dtex，织物的厚度变大，使得空气囊的收纳性容易恶化，轻量化无法实现，且成本上升。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的经纬向密度为51～55根/英寸。如果该织物的经纬向密度小于51根/英寸的话，长丝与长丝间的交叉阻力会变小，拉伸强力就会下降，且相同面积内的经纬纱交织的地方少，本身是扁平丝，得到的织物稀疏，那么会造成涂层树脂的接着性不好；如果该织物的经纬向密度大于55根/英寸，织物的刚软度会增大织物变硬，不利于安全气囊的折叠小型化，且克重就会上升，无法实现轻量化，且也会增加成本。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的经纬向拉伸强力为600～700N/cm，如果该织物的经纬向拉伸强力小于600N/cm，无法保证安全气囊的强力，安全气囊在爆破时受到冲击力很大，容易破损；如果该织物的经纬向拉伸强力大于700N/cm，对扁平丝的织造时密度要增加，成本上升。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的经纬向拉伸强力差异率小于3%，拉伸强力差异率的计算公式如下：
差异率=﹛︱（经向-纬向）︱/（经向+纬向）﹜*100%，
如果经纬向的拉伸强力差异率在3%以上的话，经纬向强力差异性大，性能不稳定，剪取模块时只能沿经向或纬向方向对应截取，不能任意的方向截取，基布使用率降低，成本升高，气囊的截取具有局限性。
本发明的气囊用涂层织物，在19.6KPa压力下，该织物的透气度小于0.2L/cm2/min。若透气度在0.2L/cm2/min以上的话，则气囊不能及时地展开，导致失去对人体的保护作用。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的燃烧性小于80mm/min。因为在合成树脂中加入了含溴、氯等卤素的阻燃化合物，特别是卤代环烷烃、氧化铜、氧化钛都具有阻燃作用。若燃烧性大于80mm/min，气囊展开时，无法起到阻燃效果。
本发明的气囊用涂层织物的生产方法，包括整经、织造、后加工，经纬纱采用扁平率在1.6～2.5之间的聚酯扁平长丝进行织造制得织物，再在织物上涂覆一层涂层量为10～15g/m2的树脂，然后经过轧光热定型后加工，最后得到成品。上述轧光热定型加工中，轧光压力为100～150Kg/cm、速度为10～35m/min、温度为100～200℃下进行轧光热定型加工。采用轧光热定型的优势在于使扁平丝的扁平率增加，且纤维与纤维之间的空隙减少，以便涂层时涂层量降低，成本下降。如果轧光压力小于100Kg/cm的话，没有压缩效果；如果轧光压力大于150Kg/cm的话，织物内部结构被破坏，就会变得刚硬效果差；如果轧光温度小于100℃时，没有明显的效果，而且使用轧光机会额外的带来成本上升的问题；当温度高于 220℃时，会使织物的尺寸稳定性变差，且可能会由于温度过高造成聚合物会勃附到轧车上，从而使得轧光的效果不太理想。轧光速度为10～35m/min 范围内效果较好。当速度低于 10.0 m/min时，实际的生产性不佳，会使产品的成本提高；与此相反轧光速度高于 35.Om/min 轧光达不到理想的效果。
具体实施方式
通过以下实施例更加详细地说明本发明，实施例中的各物性由下列方法测定。
【收纳性】
根据ASTM D6478测试标准测定，把织物经过折叠后，放入标准放置盒中获得其压缩曲线，分别读取压缩曲线上荷重为20N，40N，60N，80N，100N，120N，140N，160N，180N时基布的厚度。根据下式计算出收纳性的值：
收纳性（cm3）=各荷重对应厚度的总和×100×150/1000。
【拉伸强力】
根据JIS K6404织物拉伸强度和伸长率的测试标准进行测试。具体方法是，在拉伸试验仪上把3×20(cm)的试样夹到拉伸试验仪的专用夹头上，拉伸试验仪的夹头间距为15cm，以200mm/min的速度进行试验。
【透气度】
根据JIS L-1096的测试要求，在安全气囊基布上沿着幅宽方向裁取宽为20cm的基布一块，取6个位置的测试值的平均值，
通气度=平均值/3.14/25，有效值为0.01。
【燃烧性】
根据FMVSS 302测试标准测定，计算燃烧速度V=S/T，S:燃烧距离（cm）、T:燃烧时间（S），如果火焰未到试样前端38mm处自行熄灭，判断为不燃。
实施例1
经纬纱采用纤度为235dtex、单丝根数为72根、扁平率为1.6的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为55根/英寸、纬向密度为55根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，然后在轧光压力为100Kg/cm、速度为10m/min、温度为100℃下进行轧光热定型后，得到涂层量为10g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例2
经纬纱采用纤度为350dtex、单丝根数为72根，扁平率为2.5的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为51根/英寸、纬向密度为51根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，然后在轧光压力为120Kg/cm、速度为20m/min、温度为150℃下进行轧光热定型后，得到涂层量为12g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例3
经纬纱采用纤度为470dtex、单丝根数为136根，扁平率为2.5的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为53根/英寸、纬向密度为53根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，然后在轧光压力为150Kg/cm、速度为35m/min、温度为200℃下进行轧光热定型后，得到涂层量为15g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例4
经纬纱采用纤度为420dtex、单丝根数为72根，扁平率为2.0的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为53根/英寸、纬向密度为53根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，然后在轧光压力为130Kg/cm、速度为25m/min、温度为200℃下进行轧光热定型后，得到涂层量为13g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
比较例1
经纬纱采用纤度为235dtex、单丝根数为72根，扁平率为3.0的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为46根/英寸、纬向密度为46根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，然后在轧光压力为80Kg/cm、速度为5m/min、温度为80℃下进行轧光热定型后，得到涂层量为20g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
比较例2
经纬纱采用纤度为350dtex、单丝根数为72根，扁平率为2.5的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为49根/英寸、纬向密度为49根/英寸的平纹织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，热定型后，得到涂层量为17g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
比较例3
经纬纱采用纤度为470dtex、单丝根数为136根，扁平率为3.5的聚酯扁平长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，制得经向密度为49根/英寸、纬向密度为49根/英寸的安全织物，使用刮刀法将有机无溶剂硅酮树脂涂覆在上述织物上，热定型后，得到涂层量为20g/m2的低涂层安全气囊用织物。评价该织物的特性，并示于表1中。
Claims (9)
1.一种气囊用涂层织物，其特征是：组成该织物的经纬纱为扁平率在1.6～2.5之间的聚酯扁平长丝，且该织物的涂层量为10～15g/m2，该织物的收纳性为1300～1500cm3。
2.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述聚酯扁平长丝的纤度为230～500dtex。
3.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物的经纬向密度为51～55根/英寸。
4.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物的经纬向拉伸强力为600～700N/cm。
5.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物的经纬向拉伸强力的差异率小于3%。
6.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：在19.6KPa压力下，该织物的透气度小于0.2L/cm2/min。
7.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物的燃烧性小于80mm/min。
8.一种如权利要求1所述的气囊用涂层织物的生产方法，包括整经、织造、后加工，其特征是：经纬纱采用扁平率在1.6～2.5之间的聚酯扁平长丝进行织造制得织物，再在织物上涂覆一层涂层量为10～15g/m2的树脂，然后经过轧光热定型后加工，最后得到成品。
9.根据权利要求8所述的气囊用涂层织物的生产方法，其特征是：在轧光压力为100～150Kg/cm、速度为10～35m/min、温度为100～200℃下进行轧光热定型加工。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131204 |