气囊用基布以及用于制造气囊用基布的方法

技术领域

本发明涉及气囊用基布以及用于制造气囊用基布的方法。

背景技术

气囊安装在车辆上，用于在车辆的碰撞事故中通过利用高温高压气体的瞬间膨胀来保护乘员身体的目的。气囊用基布要求高强度和低透气性以承受在发生意外撞车时由高温高压气体造成的瞬间膨胀。

为了编织具有高强度和低透气性的气囊用基布，使用高强度纱线以高密度编织基布。在多种情况下，为了进一步提高编织后的密度，对成品坯布进行精练收缩，由此制造出高品质基布。在本发明中，精练和收缩后的基布被称为“气囊用基布”。

在作为高密度织物的常规气囊用基布中，左端部和右端部分别用切割器切割；然而，切割的纬纱具有低张力，因此在织物两个端部的纬纱收缩，由此提高卷曲率。这相反地会导致在织物端部的经纱卷曲率较小，因此在布边处的经纱具有低张力。在该情况下，在织物的中央部分和端部之间出现张力差，这造成布长度差，从而产生扩口(flaring)(也被称为“波浪形边”和“松边”)。扩口是在织物端部的缺陷引起的以及其他缺陷(比如在将织物卷成卷时的高布边和褶皱)引起的。

通常将如上所述的多种气囊基布层叠并且通过使用激光切割机等切割成多个部件。在两个端部具有大扩口的气囊基布根据基布具有不同的扩口程度；因此，当将多个片材层叠时，在两个端部附近的基布的重叠较差。换言之，因为基布在三个维度上随机地膨胀，所以所述部件的形式在激光切割期间不稳定，这可能造成缺陷，并且可以从基布膨胀较小的每个端部向内侧切割达到几厘米，这增加在端部的损耗。另外，切割机的输入端的高度是有限的。在层叠后，基布的端部变得太大而无法适合切割机的输入端，这导致一次可以切割的片材的数量减少，由此造成工作效率降低的问题。

在制造作为原始气囊用基布的织物的阶段，在织机中的织物的织口附近连接织机边撑(temple)装置，以防止织物在编织期间的编织收缩。存在多种类型的边撑，比如在整个宽度方向上支撑的杆式边撑，和支撑织物的端部以防止在织物的纬纱方向上的编织收缩的圆盘边撑。

杆式边撑可以支撑整个基布；然而，与在中央部分相比，在两个端部的保持力未得到充分保证；因此，在编织期间过高的密度在织口处产生凸出，并且织物的中央部分和端部之间的密度差增大，这可能产生扩口。在圆盘边撑中，在编织期间的过高密度消除了在中央部分的保持力；因此，织物的端部被拉动到中央部分，并且织物从圆盘边撑中脱出。难以制造甚至在织物端部具有均匀密度和扩口减小的气囊用高密度织物。

另外，已经报告了扩口可以通过引入纤度比基纱(形成织物的经纱和纬纱)低的额外纱线(也被称为“收紧纱线”和“布边收紧纱线”)来改善；但是，不能说实现了足够的效果。

还已经报告了扩口可以通过将专用的额外纱线装置连接至杆式边撑的外侧并且将额外纱线引入到装置中来改善；但是，不能说充分改善了扩口。

引用清单

专利文献

专利文献1：WO2015/129684

专利文献2：JP2014-181430A

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是减少在织物两个端部具有未移除的流苏布边(fringeselvage)的气囊用基布中出现扩口。

问题的解决方案

作为深入细致的研究的结果，本发明人发现可以通过以下手段来实现上述目的，并且完成了本发明。

具体地，本发明如下。

(1)一种气囊用基布，所述气囊用基布包括在基布端部的未移除的流苏布边，其中所述基布具有1.5％以下的扩口率和0.1以下的扩口率变化斜率。

(2)一种气囊用基布，所述气囊用基布的经纱与纬纱密度之间的差为1.5根纱线/2.54cm以下。

(3)一种气囊用基布，其中所述基布的端部的卷曲率为相对于所述基布的中央的卷曲率的80％以上。

(4)一种用于制造气囊用基布的方法，所述方法包括通过使用具有环功能的杆式边撑装置来进行编织，

所述杆式边撑装置包括在所述杆式边撑的内杆的每个端部上的环形纬纱夹具部。

(5)一种用于制造气囊用基布的方法，所述方法包括：

使用具有环功能的杆式边撑装置，通过在所述基布的每个端部引入至少两根额外纱线来进行编织，其中基纱的沸水收缩率大于所述额外纱线的沸水收缩率，并且所述基纱与所述额外纱线之间的沸水收缩率的差为0.8％以上，所述杆式边撑装置包括在所述杆式边撑的内杆的每个端部上的环形纬纱夹具部，以及

然后进行精练收缩。

发明的有益效果

具体地，通过使用具有连接至杆式边撑的内杆的两端的环的边撑装置(以下被称为“具有环功能的杆式边撑”)编织基布，可以增大基布的端部的保持力，同时保持编织宽度和常规可加工性。这使在织机上编织期间在宽度方向上的经纱张力均匀，并且有助于整个织物的经纱和纬纱的密度的平衡。因此，甚至直到织物的端部，都可以减少经纱与纬纱密度之间的差。另外，在宽度方向上均匀的经纱张力减小了基布的中央与端部之间的经纱卷曲率的差，这减小了织物的中央和端部之间的基布伸长率差，因此减少了扩口。由此可以稳定地制造出具有较小扩口的高品质、高密度的气囊用基布。

此外，引入沸水收缩率与基纱不同的额外纱线(基纱的沸水收缩率>额外纱线的沸水收缩率)抑制了由收缩造成的在基布端部的变形，因为即使基纱将由于废水而收缩，相邻的额外纱线的收缩也低于基纱的收缩。因此这降低了扩口率。

在编织阶段，使用具有环功能的杆式边撑减小了经纱纬纱密度差，这明显有助于扩口率的降低。利用使用特定的额外纱线的技术的组合，可以制造出性能进一步提高的气囊用基布，其中可以高度控制甚至直到基布端部的结构。

附图说明

图1示出了一种具有环功能的杆式边撑。

图2示出了一种用于测量扩口率的方法。

具体实施方式

根据本发明的气囊用基布是由合成纤维复丝形成的织物。构成气囊用基布的合成纤维复丝的总纤度优选为200dtex以上且600dtex以下，并且更优选300dtex以上且550dtex以下。200dtex以上的总纤度由于消除了对过度提高编制密度的需求而减少了经纱和纬纱的结合力的过度增大，由此使得气囊模块的收纳性更容易在适当范围内。600dtex以下的总纤度使得更容易减少构成织物的纱线的刚性的过度升高。总纤度在200dtex以上且600dtex以下范围内的合成纤维复丝是优选的，因为这样的合成纤维复丝使得更容易获得适度柔性并且因此在模块中的收纳性出色的气囊用基布。

在本发明中，构成气囊用基布的合成纤维复丝的总纤度按如下测定。将通过干整理(dry-finishing)步骤获得的基布的经纱和纬纱各自从基布解织，并且根据JIS L 1013(2010)8.3.1进行测量。具体地，在施加初始张力的情况下准确地取长度为90cm的样品。测量绝干质量，并且使用下式计算基于校正重量的纤度(dtex)。将五次测量的平均值确定为总纤度。

F0＝10000×m/0.9×(100+R0)/100

F0：基于校正重量的纤度(dtex)

m：样品的绝干质量(g)

R0：官方水分含量(％)

本发明的气囊用基布用基纱(构成气囊用基布的经纱和纬纱)编织，并且通过进一步引入具有特定物理性质的额外纱线来编织。

为了抑制由于在精练收缩以及干燥期间在基布端部的收缩造成的扩口，基纱与额外纱线之间的沸水收缩率的差优选为0.8％至20％，更优选1.5％至15％，并且特别优选4％至12％。低于0.8％的基纱与额外纱线之间的沸水收缩率的差降低了抑制由于收缩而造成的变形的效果，而超过20％的基纱与额外纱线之间的沸水收缩率的差不利地影响强度、透气性等，因为基纱过多地收缩，由此损坏编织结构。

基纱的沸水收缩率优选地大于额外纱线的沸水收缩率。

在本发明的气囊用基布中使用的基纱和额外纱线的沸水收缩率可以使得基纱>额外纱线，并且它们之间的差为0.8％以上是有效的。额外纱线可以是复丝纱线、单丝纱线或经过卷曲比如假捻的纱线。所使用的材料可以是尼龙66纤维、尼龙6纤维、聚酯纤维等。一般地，通常使用尼龙66纤维作为用于气囊用基布的基纱。因为聚酯纤维的沸水收缩率低于尼龙66纤维的沸水收缩率，所以优选的是使用尼龙66纤维作为基纱并且使用聚酯纤维作为额外纱线。

在本发明中，原纱的沸水收缩率根据JIS L 1013(2010)中规定的沸水收缩率方法B进行测量。具体地，沸水收缩率按如下测量。向样品施加初始张力，并且标记间隔500mm的两个点。然后移除初始张力，并且将样品浸入100℃的热水中达30分钟。然后将样品取出，并且用吸水纸或布轻轻地擦除水。将样品风干，然后再次施加初始张力。测量两点之间的长度，并且使用下式计算由于沸水引起的尺寸变化率(％)。将三次测量的平均值确定为沸水收缩率。当样品如本发明中那样收缩时，由于沸水引起的尺寸变化率(％)是负值，并且绝对值(％)被定义为本发明的沸水收缩率(％)。

沸水收缩率(％)＝(L-500)/500×100

L：两点之间的长度(mm)

构成根据本发明的气囊用基布的合成纤维复丝的材料没有特别限制，并且可以选自宽范围的材料。为了满足上述特性，同时考虑经济效率，材料优选为由聚酰胺系树脂比如尼龙6、尼龙66和尼龙46构成的复丝，或者由主要含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯系树脂构成的复丝。

构成根据本发明的气囊用基布的合成纤维复丝可以含有在原纱的制造过程中或在基布的制造过程中典型用于改善生产率或特性的多种添加剂。例如，构成根据本发明的气囊用基布的合成纤维复丝可以含有选自由以下各项组成的组中的至少一项：热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、抗静电剂、增塑剂、增稠剂、颜料和阻燃剂。

本发明的气囊用基布通过以下方式编织：在将具有环功能的杆式边撑结合到到织机中并且考虑编织性能的同时，调整适当的张力和要引入的纬纱的数量。如图1所示，具有环功能的杆式边撑具有其中在杆式边撑罩a中的内杆b的两端设置环功能c的结构。内杆b的表面是平滑的或螺纹的，并且环功能c中的针在宽度方向上以一列或多列布置。此外，内杆b和环功能c是可拆卸的，并且在编织期间一体化。额外纱线使用单独的卷绕装置来引入，或者预先卷绕到织机经轴上以用于编织。

内杆b的直径优选为5mm至50mm，并且表面优选为平滑的或螺纹的(最少一条螺纹且最多三条螺纹)。材料可以选自POM(聚缩醛)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)以及具有高的耐腐蚀性和耐锈蚀性的金属(黄铜、铝等)。此外，可以对杆式边撑进行镀层以减少对原纱的损坏(用于抗起毛)。

根据本发明的气囊用基布的额外纱线的数量没有特别限制；但是，随着数量增加，效果可能提高。考虑到操作的容易性等，额外纱线的数量优选为2至12。然而，因为操作性能和品质根据制造设备而不同，所以额外纱线的数量没有限制，只要不损害操作性能和品质即可。

根据本发明的气囊用基布的宽度没有特别限制；但是，宽度越大，越可能会出现扩口。宽度为160cm以上的气囊用基布是有效的，并且180cm以上的宽度是特别有效的。

本发明的扩口减少技术对于高密度基布特别有效地起作用。根据本发明的气囊用基布的覆盖系数优选为1800至2600，并且特别优选2000至2500。

CF使用下式测量：

CF＝(A×0.9)

其中A和B表示经纱和纬纱的厚度(dtex)，并且W1和W2表示经纱编织密度和纬纱编织密度(纱线/2.54cm)。

根据本发明的气囊用基布的织物的结果可以是平纹组织、斜纹组织、缎纹组织或这些编织模式的变体；但是，结构没有特别限制。

通过将与基纱的沸水收缩率的差为3％以上(基纱>额外纱线)的额外纱线引入到根据本发明的气囊用基布的布边中，将气囊用基布的扩口率降低至1.5％以下，并且将扩口率变化斜率降低至0.1以下。另外，可以将经纱纬纱密度差降低至1.5根纱线/2.54cm以下。

此外，可以根据需要使用有机硅树脂等进一步涂覆根据本发明的气囊用基布，这可以改善低透气性。这样的基布可以有效地用作涂布气囊用基布。

实施例

利用实施例来详细地说明本发明的结构和效果。

扩口率的测量

扩口率表示基布端部的长度相对于基布中央部分的长度的比率。

制备中央部分长度为100cm的全幅宽织物，并且沿着位于织物中央部分(100-cm部分)的前端和后端的纬纱切割织物直到两端。另外，如图2所示，从端部切下以下样品。

A1：从距一端1cm的位置切下的宽度为1cm的样品。

A2：从距一端2cm的位置切下的宽度为2cm的样品。

A3：从距一端4cm的位置切下的宽度为2cm的样品。

A4：从距一端6cm的位置切下的宽度为6cm的样品。

A5：从距一端12cm的位置切下的宽度为10cm的样品。

B1：从距另一端1cm的位置切下的宽度为1cm的样品。

B2：从距另一端2cm的位置切下的宽度为2cm的样品。

B3：从距另一端4cm的位置切下的宽度为2cm的样品。

B4：从距另一端6cm的位置切下的宽度为6cm的样品。

B5：从距另一端12cm的位置切下的宽度为10cm的样品。

在切割后，测量各切割样品的中央部分的长度，并且将测量结果代入下式中。因为在两端存在基布的扩口，所以F1或F2中数值较高的一个作为气囊用基布的扩口率。类似地，将X1或X2中数值较高的一个作为扩口率变化斜率。

扩口率F1＝(A1-100)/100*100

扩口率F2＝(B1-100)/100*100

F1或F2中数值较高的一个为气囊用基布的扩口率。

扩口率变化斜率X1＝(A1-A5)/15.5

扩口率变化斜率X2＝(B1-B5)/15.5

A1和A5样品的测量位置之间的距离为15.5cm。

X1或X2中数值较高的一个为气囊用基布的扩口率变化斜率。

基布的编织密度

根据JIS L 1096(2010)8.6.1进行测量。更具体地，将样品放置在平台上，并且除去不自然的卷曲和张力。对在2.54-cm段中的经纱和纬纱的数量进行计数，并且将其确定为密度。测量次数为以从布边基准起5-cm间隔的至少n＝35，并且对经纱(纵向)和纬纱(横向)密度均进行测量，并且在每个测量点处计算它们之间的差。

卷曲率的测量

根据JIS L1096(1999)8.7.2B中描述的方法测量卷曲率。

作为样品，从基布中央提取10根经纱，并且从基布的左端部和右端部中的每一端部提取在经纱方向上位于最末端的10根基纱(不包括额外纱线)，并且确定基布的中央和端部二者的平均值。

之后，通过代入基布中央的卷曲率和与基布中央具有较大差的端部的卷曲率，可以确定基布的中央与端部之间的经纱卷曲率的差。

基布的中央与端部之间的经纱卷曲率的差＝基布端部的经纱卷曲率/基布中央的经纱卷曲率×100

实施例1

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为5.5％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为-1.3％的额外纱线以及使用配备有具有环功能的杆式边撑(15-mm直径，内杆表面为平面)的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为49.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

实施例2

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为5.5％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为4.5％的额外纱线以及使用配备有具有环功能的杆式边撑(15-mm直径，内杆表面为平面)的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为49.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

实施例3

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为5.5％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为-1.3％的额外纱线以及使用配备有具有环功能的杆式边撑(15-mm直径，内杆表面为平面)的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为53.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

实施例4

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为5.5％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为4.5％的额外纱线以及使用配备有具有环功能的杆式边撑(15-mm直径，内杆表面为平面)的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为53.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

实施例5

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为7.0％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为7.0％的额外纱线以及使用配备有具有环功能的杆式边撑(15-mm直径，内杆表面为平面)的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为53.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

比较例1

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为5.5％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为5.0％的额外纱线以及使用配备有杆式边撑的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为53.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

比较例2

使用在基纱的纬向和经向上的纤度为470dtex/144f且沸水收缩率为7.0％的尼龙66长丝原纱(单丝横截面为圆形)，通过引入两根沸水收缩率为7.0％的额外纱线，使用配备有杆式边撑的喷水织机，以平纹组织模式进行编织，使得纬纱和经纱的编织密度均为53.0根纱线/2.54cm。之后，使基布通过98℃的热水收缩槽但不进行干燥，然后连续地通过使用两步抽吸筒式干燥器的干整理过程，其中将第一步调整为具有130℃的温度T1，并且将第二步调整为具有135℃的温度T2。

工业适用性

根据本发明，规定扩口率可以改善气囊用基布的品质，并且有助于在气囊制造行业中的成本降低。