一種pet安全氣囊織物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種PET安全氣囊用織物，具體涉及一種具有高斷裂比功、高強度、高伸長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：組成織物的經緯紗均為PET紗線，在ISO13934拉伸強力測試標準條件下測得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90℃、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時后織物拉伸斷裂強力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。本發明的PET氣囊織物比普通PET織物在性能方面具有全面的優越性，且具有與PA66氣囊織物相近的能量吸收性能、斷裂伸長率以及撕裂強力，并且在斷裂強力、針抓及硬挺度方面具有優越性。本發明的PET氣囊織物具有很高的經濟價值。
【專利說明】 —種PET安全氣囊織物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種PET安全氣囊用織物，具體涉及一種具有高斷裂比功、高強度、高伸長率和高柔軟性的用于汽車安全氣囊的織物，所用PET紗線具有高強力和高伸長率特性。
【背景技術】
[0002]汽車安全氣囊作為一種乘駕人員的安全保護系統，其主要作用是為了防止乘駕人在車輛碰撞過程中與車體內飾件發生二次碰撞。車輛碰撞時，汽車安全氣囊對乘駕人生命安全起到了一定的積極保護作用，特別是車輛正面和側面的碰撞下的保護尤為明顯。從而，汽車安全氣囊成為目前汽車行業廣泛接受的一種乘員安全保護措施，安全氣囊的使用明顯提高了汽車的被動安全性。安全氣囊系統作為汽車乘駕人員的輔助安全保護設備，其由安全氣囊、撞擊傳感器和充氣系統三部分構成。目前，安全氣囊主要布置于汽車的駕駛盤和前排乘員的前方以及側方(車內前排和后排)、車外等位置，為前方或側方車輛的碰撞提供乘駕人員的安全保護。安全氣囊絕大部分由纖細的尼龍纖維制成，折疊后裝入方向盤或儀表盤等位置，氣囊的內表面通常涂覆一層合成橡膠或硅橡膠保證其氣密性，利用氣囊內表面固定專門的帶子保證氣囊充氣時使其保持一定形狀。當車輛前方或側方與車輛或其他物體撞擊時，碰撞傳感器監視碰撞過程中汽車速度減少程度來判斷安全氣囊是否應該彈出。
[0003]目前應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說是一個新型產品，其具有成本低、強度高、耐化學性好、受濕度變化的影響不明顯等優點，現在僅處于國際主要生產廠家初步批量使用階段，相對來說是一個高端行業。在非涂層織物的開發研制中，滌綸以其優異的特性占有了一定的使用率。傳統安全氣囊生產中，錦綸在做安全氣囊材料時占有優勢，但是只要用滌綸織物生產出的安全氣囊具有錦綸氣囊的高斷裂比功、高斷裂伸長率和高柔性，就可以替代錦綸生產安全氣囊。
[0004]Nishimura等的美國專利5,540,965公開了一種通過收縮_定形處理獲得的機織聚酯充氣袋。該專利公開了優選的聚酯纖維的斷裂伸長率在9-18%之間，如果斷裂伸長率小于9%，所得機織物的拉伸韌性不足，如果斷裂伸長率大于18%，機織物可能表現出干收縮不足。Kozauro等申請的日本專利7-186858公開了由韌度為9g/D且斷裂伸長率為15%的聚酯長絲紗織成的輕型聚酯充氣袋。上述專利均未對所織制聚酯織物的能量吸收和柔軟度性能進行說明。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種具有高能量吸收、高強力、高伸長率、耐老化性能良好的PET安全氣囊織物。
[0006]本發明的PET安全氣囊織物由具有高強度、高伸縮和低模量的PET纖維經織造加工而成。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力、高伸長性能。實現該氣囊面料高能量吸收性的方法是對具有高強高伸縮和高韌度的聚酯纖維進行織造。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，從而實現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，將使價格升高。所用纖維斷裂比功大于lOOJ/m3時，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:組成織物的經緯紗均為PET紗線，在ISO13934拉伸強力測試標準條件下測得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時后織物拉伸斷裂強力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。
[0008]本發明的PET面料氣囊織物，該氣囊織物層中形成織物經緯向的紗線為PET紗線，其纖度為300-700D，長絲根數60-144，單紗強度為8-9.5g/D，斷裂伸長率> 17%。如果PET長絲的纖度小于300D就會導致織物拉伸強力變小，在氣囊展開時容易斷裂，不能起到保護作用。如果PET長絲的纖度大于700D，就會導致織物的剛軟度和收納性變差。 [0009]本發明的PET面料安全氣囊織物，該織物可以是涂層或非涂層織物。對于涂層織物，所用涂層為有機硅氧烷及其粘合劑，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、體積小的發展趨勢。對于該PET氣囊織物涂布量優選為20-70g/m2。
[0010]本發明的PET面料安全氣囊織物，所述織物層中織物的經緯向密度(又稱經緯密)為25-70根/英寸。如果織物的經緯向密度小于25根/英寸，織物的強度太低，不能用作氣囊織物。如果織物的經緯向密度大于70根/英寸，則制造困難并且織物較硬，不利于氣囊的柔軟度，充氣時可能對人體造成一定傷害。考慮到織造條件及適用性，該織物的經緯向密度優選為41-64根/英寸。
[0011]本發明的PET面料安全氣囊織物，該織物經緯向挺度小于20N。如果織物的經緯向挺度大于20N，在氣囊展開時對于人體的沖擊強度較大，可能對人體造成傷害。考慮到織造條件及適用性，該織物的硬挺度優選為4-10N。
[0012]本發明的PET面料安全氣囊織物，該織物的經緯向拉伸斷裂強力為2500N/5cm以上。如果織物的經緯向拉伸斷裂強力小于2500N/5cm，則氣囊在高溫高壓展開時，織物承受不住高壓氣流帶來的拉伸破壞，織物斷裂，起不到對人體的保護作用。
[0013]在室溫下根據ASTM D 5034法測量的用于安全氣囊的織物斷裂伸長率可以為25-60%，且優選30-50%。就韌度而言，優選地，斷裂伸長率≥25%。就耐邊緣梳化性而言，同樣優選地，斷裂伸長率不超過60%。
[0014]本發明的PET面料安全氣囊織物，該織物的經緯向針抓抵抗力為300-1000N。如果織物的經緯向針抓抵抗力小于300N，則織物在展開時物性不良。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選為450-800N。
[0015]本發明的PET安全氣囊織物，該織物的經緯向抗撕裂強力為100-400N。如果織物抗撕裂強力小于100N，氣囊展開時可能爆破；如果抗撕裂強力大于400N，當氣囊展開時，織物耐邊緣梳化性降低，并且氣密性快速劣化。據此該織物抗撕裂強力優選為150-380N。[0016]本發明的PET面料安全氣囊織物的生產方法包括整經、織造、精練、干燥定型及涂層。
[0017]本發明的PET面料安全氣囊織物具有高能量吸收、高強力、高伸長率的性能。【具體實施方式】
[0018]通過以下實施例，更加詳細地說明本發明。實施例中的物性由下列方法測定。
[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了 dl時提供給織物的載荷 dl表示織物或纖維被拉長了的長度 M表示織物或纖維的質量
厚度
根據ASTM D 1777厚度測量標準測量織物厚度。
[0020]經緯密
根據ASTM D 3775密度測試標準利用密度儀對織物密度進行測試。
[0021]拉伸強力
根據ISO 13934拉伸強力測試標準進行測量。具體方法是，在拉伸試驗儀上把5*30(cm)的式樣夾在拉伸強力專用裝置上,夾頭間距離為200mm,以200mm/min的速度進行試驗。
[0022]針抓抵抗力
根據ASTM D6479-02針抓抵抗力的測試標準進行測量。具體方法是，在拉伸試驗儀上把5*30 (cm)的式樣夾在針抓抵抗力測試專用裝置上，拉伸試驗儀的夾頭間距離為20cm，以200mm/min的速度進行試驗。
[0023]經緯向撕裂強力
根據ASTM D2261撕裂強度測試標準進行測量。具體方法是將75*200 (mm)的樣品夾在撕裂強度測試專用裝置上，夾板間距離為76mm，以300mm/min的速度進行試驗。
[0024]實施例1
采用纖度為315D、單紗根數為136根、斷裂強力為29.8N、斷裂伸長率為18%的PET原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為60根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型處理后得到安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價老化處理后的織物物性，并表示于表1中。
[0025]實施例2
采用纖度為420D、單紗根數為105根、斷裂強力為37.5N、斷裂伸長率為18%的PET原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為49根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型和涂膠處理后得到涂層安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價老化處理后的織物物性，并表示于表1中。
[0026]實施例3 采用纖度為630D、單紗根數為68根、斷裂強力為58.5N、斷裂伸長率為17.6%的PET原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為41根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型和涂膠加工后得到涂層安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價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、單紗根數為105根、斷裂強力為37.7N、斷裂伸長率為14.2%的普通PET原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為49根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型處理后得到安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價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、單紗根數為136根、斷裂強力為28.4N、斷裂伸長率為18.9%的PA66原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為41根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型得到安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價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、單紗根數為68根、斷裂強力為58.6N、斷裂伸長率為19.3%的PA66原紗。將上述原紗經整經織造獲得經緯密均為41根/英寸的平紋織物，對其進行精練熱定型和涂膠加工后得到安全氣囊用織物，評價該織物的物性。將得到的氣囊用織物在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時，再評價老化處理后的織物物性，并表示于表I中。
[0030]表I
【權利要求】
1.一種PET安全氣囊織物，其特征是:組成織物的經緯紗均為PET紗線，在ISO 13934拉伸強力測試標準條件下測得該織物具有30-50KJ/Kg的斷裂比功，在溫度為90°C、濕度為95%的濕熱烘箱內老化處理4小時后織物拉伸斷裂強力保持在96%以上；所用紗線的斷裂比功大于100J/m3。
2.根據權利要求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，長絲根數60-144，單紗強度為8_9.5g/D,斷裂伸長率> 17%。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物的經緯向密度為25-70根/英寸。
6.根據權利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經緯向挺度<20N。
7.根據權利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經緯向拉伸強力大于3000N/5cm,斷裂伸長率為25-35%。
8.根據權利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經緯向針抓抵抗力為 300-1000N。
9.根據權利要求1或2所述的PET安全氣囊織物，其特征是:該織物經緯向撕裂強力為 100-400N。
【文檔編號】B32B5/24GK103541092SQ201310491187
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】金光五, 高春濤, 易華 申請人:可隆（南京）特種紡織品有限公司