非涂层汽车安全气囊织物及其制备工艺 技术领域 本发明涉及一种安全气囊织物， 特别是一种非涂层汽车安全气囊织物及其制备工 艺， 属于纺织生产技术领域。
背景技术 现有技术中随着汽车工业快速发展和高速公路的开发和建设， 车辆的行驶速度不 断提高， 司乘人员对安全行驶的意识逐步加强， 越来越多的出厂汽车装备了安全气囊， 安全 气囊已开始成为汽车的标准部件， 在汽车上的安装率迅速提高。安全气囊安装在汽车上的 安全保护装置， 汽车发生碰撞时， 传感器感知到撞击讯号， 控制引爆安全气囊包内电热点火 器， 使安全气囊迅速膨胀， 有益保护汽车司乘人员的部件。
目前， 安全气囊以耐热性、 低透气度为目的， 开发有橡胶涂层的气囊， 但是由于其 重量的增加， 导致柔软性下降， 不易折叠及制造成本的增加， 不能满足目前市场的发展要 求。因此， 非涂层汽车安全气囊已成为主要的发展趋势， 并为其具有低的通气度、 良好的柔
软性等提出各种方案。
公开号为 CN1381366A 的中国发明专利中公开了一种高密度的安全气囊织物， 通 过增加织物的密度， 来降低织物的透气性， 但其高密度不仅生产难度大， 制备的织物柔软性 也降低， 且织物折叠性能亦变差。 发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足， 提供一种具有良好的机械性能、 低透 气度、 阻燃又柔软的非涂层汽车安全气囊织物， 同时提供其生产工艺。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 ： 一种非涂层汽车安全气囊织物， 包括织物， 所述的织物由经丝和纬丝交织而成， 所述的 经丝和纬丝的材质分别为安全气囊丝， 安全气囊丝的纤度为 350 ～ 700dtex， 安全气囊丝单 丝根数为 80 ～ 150 根， 安全气囊丝单丝纤度为 3 ～ 4.5dtex。
作为优选， 所述的安全气囊丝为尼龙 66、 尼龙 6 或尼龙 46 其中的一种。
作为优选， 所述的安全气囊丝为尼龙 66。
一种非涂层汽车安全气囊织物的制备工艺， 按如下步骤 ： （1） 分批整经 ： 按安全气囊织物经密度要求， 在整经机筒子架上装入相应个数安全气囊丝筒子， 进行 分批整经， 整经时车速设定为 400 ～ 500 米 / 分 ， 卷绕成安全气囊丝经轴 ； 分批整经时， 安全气囊丝张力控制不易过大， 初始模量低的安全气囊丝加工中受过大 张力， 易拉伸破坏安全气囊丝的物理机械性能。高速生产中， 极易产生静电， 故生产车间温 度宜在 25℃以下， 湿度控制在 65-75% 为宜。加工好的安全气囊经轴应在低温高湿下存放 24 小时， 目的消除生产加工中产生的内应力和静电。
（2） 浆丝 ：将步骤 （1） 制得安全气囊丝经轴通过浆槽浸轧浆液上浆， 所述的浆液的溶度为 5 ～ 8%， 浆液的温度为 40 ～ 45℃， 再经过烘房烘干制得包覆浆膜的安全气囊丝经轴， 其中烘房温度 设定为 140 ～ 150℃， 上浆和烘干连续加工速度为 250 ～ 300 米 / 分 ； 上浆目的是为了保证织造生产顺利， 避免织造生产中安全气囊丝起毛， 而增加生产难 度， 但在印染整理后加工中， 必须进行退浆整理加工。按上浆、 退浆工序生产的安全气囊织 物， 经检测安全气囊织物的各项物理机械性能， 从检测非涂层汽车安全气囊织物性能表 1 中， 可以看出织物强力等性能指标， 都有不同程度下降。
（3） 并轴 ： 将步骤 （2） 制得安全气囊丝经轴装入并轴机经轴架上， 采用错开 2 筘的排筘法， 把安全 气囊丝均匀排入伸缩筘， 调整好筘幅， 合并卷绕成可织造的经轴， 并轴时递减张力的幅度设 定为 5 ～ 8% ； 避免静电发生， 生产车间温度宜在 25℃以下， 湿度控制在 65-75% 为宜。
（4） 穿综穿筘 ： 根据安全气囊织物的穿综法、 入筘方式， 经轴上的安全气囊丝先后穿入综丝和钢筘 ； （5） 织造 ： 穿好的安全气囊丝经轴在喷水踏盘机上织造， 按安全气囊织物的上机纬密和平纹组织 工艺参数进行经纬交织， 制得安全气囊织物 ； 织造时经位置线调整， 对高紧度的安全气囊织物， 本发明采用低后梁， 近等张力梭口， 避免上下层丝线张力差异过大。若采用高后梁织造， 上层丝线松弛， 梭口清晰度降低， 则织 物不易织造。上机张力不宜过大， 平均单丝张力控制 0.1-0.15g/dtex, 平均单丝张力高于 0.15g/dtex, 则安全气囊织物不易织造。过大上机张力还会破坏经丝和气囊织物的物理机 械性能。
织造高密、 高紧度安全气囊织物， 本发明采用全幅边撑， 减少织口后移量， 若采用 其他边撑方式， 则安全气囊织物不易织造。 织造高密、 高紧度安全气囊织物， 后梁摆幅较大， 不宜采用弹簧式被动摆幅， 不仅织物难以织造， 因打纬力大， 还会破坏织物的物理机械性 能， 本发明采用机械式主动摆幅方式解决。 织造高密、 高紧度安全气囊织物， 布边极易松脱， 给织造带来困难， 本发明采用在布边两边各加 4 根 20-60D 尼龙丝， 利用平织加固布边。
（6） 平幅精炼 ： 在连续精炼机 1#、 2# 槽中注入精炼液， 3#、 4#、 5# 槽注入清洗温水， 然后将步骤 （5） 制得的安全气囊织物平幅依次进入精炼机各槽， 并通过 6#、 7# 槽热烘干， 卷绕成卷装织 物， 连续精炼机车速设定为 30 ～ 60 米 / 分 ； 1#--6# 温度设定方式， 依次从 1#--6# 逐步升高温度， 从 1# 槽 40 ℃起每槽逐步升高 10℃， 精炼时温度过低， 车速过高， 精炼效果不理想， 收缩不够达不到低透气性要求， 反之精 炼温度过高， 车速过低， 收缩过快， 气囊织物的物理机械性能， 从检测非涂层汽车安全气囊 织物性能表 1 中， 可以看出对安全气囊织物机械性能影响。
（7） 热定型 ： 将精炼好的安全气囊织物进行热定型， 热定型温度为 160 ～ 190℃， 时间为 40 ～ 80s， 制得非涂层汽车安全气囊织物。
热定型温度高于 190℃， 定型时间高于 80s， 制得安全气囊织物的物理机械性能，从检测非涂层汽车安全气囊织物性能表 1 中， 可以看出织物的撕裂强度和断裂伸长率降 低。热定型温度低于 160℃， 定型时间低于 40s， 制得安全气囊织物的尺寸稳定性差， 织物的 物理性能偏差大。
作为优选， 所述的步骤 （1） 或 （3） 中安全气囊丝的单丝张力控制为 0.1 ～ 0.15g/ dtex， 安全气囊丝经轴硬度为 75 ～ 85%。
作为优选， 所述的步骤 （5） 中织造时上机张力控制安全气囊丝的平均单丝张力 为 0.1 ～ 0.15g/dtex ； 所述的步骤 （6） 中精炼液主要含液碱 1-2g/L， 各槽温度设定 1# 槽 ： 40℃ -50℃， 2# 槽 ： 50℃ -60℃， 3# 槽 ： 60℃ -70℃， 4# 槽 ： 70℃ -80℃， 5# 槽 ： 80℃ -90℃， 6# 槽： 90℃ -100℃， 7# 槽 ： 65℃ -75℃。
作为优选， 所述的安全气囊丝为尼龙 66、 尼龙 6 或尼龙 46 其中的一种。
作为优选， 所述的安全气囊丝为尼龙 66。
本发明的非涂层汽车安全气囊织物具有低透气性、 柔软、 低收纳性， 折叠性良好， 并具有良好的阻燃性， 安全气囊织物经严格物理机械性能测试， 各项检测性能指标都达到 汽车安全性能的要求。
本发明的有益效果 : 本发明简化了生产制织工序， 降低生产加工成本， 制成安全 气囊织物性能稳定， 目前安全气囊织物主要依赖国外进口， 在国内生产安全气囊加工成本 高， 产品品质和性能低下， 制成安全气囊织物合格率低。 具体实施方式 下面通过实施例， 对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例 1 ： （1）分批整经 ： 按安全气囊织物经密度要求， 在整经机筒子架上装入相应个数安全气囊丝筒子， 进行 分批整经， 整经时车速设定为 450 米 / 分 ， 卷绕成安全气囊丝经轴 ； （3） 浆丝 ： 将步骤 （1）制得安全气囊丝经轴通过浆槽浸轧浆液， 其浆液溶度为 5%， 浆液温度为 40℃， 再经过烘房烘干制得包覆浆膜的安全气囊丝经轴， 其烘房温度设定为 140℃， 上浆和 烘干连续加工速度为 250 米 / 分 ； （3） 并轴 ： 由上一工序制得安全气囊丝经轴装入并轴机经轴架上， 采用错开 2 筘的排筘法， 把安 全气囊丝均匀排入伸缩筘， 调整好筘幅， 合并卷绕成可织造的经轴， 并轴时递减张力幅度设 定为 5% ； （4） 穿综穿筘 ： 根据安全气囊织物的穿综法、 入筘方式， 经轴上的安全气囊丝先后穿入综丝和钢筘 ； （5） 织造 ： 穿好的安全气囊丝经轴在喷水踏盘机上织造， 按安全气囊织物上机纬密， 平纹组织等 工艺参数， 进行经纬交织制得安全气囊织物 ； （6） 平幅精炼 ： 在连续精炼机 1#、 2# 槽中注入精炼液， 3#、 4#、 5# 槽注入清洗温水， 然后将上述制得织
物平幅依次进人精炼机各液槽， 并通过 6#、 7# 槽热烘干， 卷绕成卷装织物， 连续精炼机车速 设定为 55 米 / 分 ； （7） 热定型 ： 将精炼好安全气囊织物进行热定型， 热定型温度 185℃， 时间 50s， 制得安全气囊织物。
所述的步骤 （1） 中整经时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.15g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （3） 中并轴时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.15g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （5）中织造时上机张力控制安全气囊丝的平均单丝张力为 0.15g/ dtex。织造时采用全幅边撑， 控制织口后移量， 并采用机械式主动摆幅方式， 控制后梁摆幅 振动， 并在布边两边各加 4 根 30D 尼龙丝， 利用平织加固布边， 避免布边松脱。
所述的步骤 （6） 中精炼液主要含液碱 2g/L， 各槽温度设定 1# 槽 ： 50±1℃， 2# 槽 ： 60±1℃， 3# 槽 ： 70±1℃， 4# 槽 ： 80±1℃， 5# 槽 ： 90±1℃， 6# 槽 ： 95±1℃， 7# 槽 ： 70±1℃。
制得的非涂层汽车安全气囊织物， 其物理机械性能测试结果如表 1。
实施例 1 效果 ： 1， 精炼时 1# 槽 ： 50±1℃， 2# 槽 ： 60±1℃， 各槽递增 10℃温度方案， 平幅精炼车速为 55 米 / 分， 气囊织物收缩快， 精炼时间短， 但织物出现收缩不均， 发现布面出现起皱现象， 表1 检测数据显示织物尺寸稳定性变差。 2， 热定型时定型温度 185℃时， 发现气囊织物手感较硬， 表 1 检测数据显示织物的 撕裂强力和断裂伸长率的指标下降。
实施例 2 ： （1）分批整经 ： 按安全气囊织物经密度要求， 在整经机筒子架上装入相应个数安全气囊丝筒子， 进行 分批整经， 整经时车速设定为 450 米 / 分 ， 卷绕成安全气囊丝经轴 ； （2） 浆丝 ： 将步骤 （1）制得安全气囊丝经轴通过浆槽浸轧浆液， 其浆液溶度为 6%， 浆液温度为 43℃， 再经过烘房烘干制得包覆浆膜的安全气囊丝轴， 其烘房温度设定为 145℃， 上浆和烘 干连续加工速度为 270 米 / 分 ； （3） 并轴 ： 由上一工序制得安全气囊丝经轴装入并轴机经轴架上， 采用错开 2 筘的排筘法， 把安 全气囊丝均匀排入伸缩筘， 调整好筘幅， 合并卷绕成可织造的经轴， 并轴时递减张力幅度设 定为 6%。
（4） 穿综穿筘 ： 根据安全气囊织物的穿综法、 入筘方式， 经轴上的安全气囊丝先后穿入综丝和钢筘。
（5） 织造 ： 穿好的安全气囊丝经轴在喷水踏盘机上织造， 按安全气囊织物上机纬密， 平纹组织等 工艺参数， 进行经纬交织制得安全气囊织物。
（6） 平幅精炼 ： 在连续精炼机 1#、 2# 槽中注入精炼液， 3#、 4#、 5# 槽注入清洗温水， 然后将上述制得织
物平幅依次进人精炼机各液槽， 并通过 6#、 7# 槽热烘干， 卷绕成卷装织物， 连续精炼机车速 设定为 35 米 / 分。
（7） 热定型 ： 将精炼好安全气囊织物进行热定型， 热定型温度 165℃， 时间 70s， 制得安全气囊织物。
所述的步骤 （1） 中整经时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.15g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （3） 中并轴时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.15g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （5）中织造时上机张力控制安全气囊丝的平均单丝张力为 0.15g/ dtex。织造时采用全幅边撑， 控制织口后移量， 并采用机械式主动摆幅方式， 控制后梁摆幅 振动， 并在布边两边各加 4 根 30D 尼龙丝， 利用平织加固布边， 避免布边松脱。
所述的步骤 （6） 中精炼液主要含液碱 1g/L， 各槽温度设定 1# 槽 ： 40±1℃， 2# 槽 ： 50±1℃， 3# 槽 ： 60±1℃， 4# 槽 ： 70±1℃， 5# 槽 ： 90±1℃， 6# 槽 ： 95±1℃， 7# 槽 ： 70±1℃。
制得的非涂层汽车安全气囊织物， 其物理机械性能测试结果如表 1。
实例 2 效果 ： 1， 精炼时 1# 槽 ： 40±1℃， 2# 槽 ： 50±1℃， 各槽递增 10℃温度方案， 平幅精炼车速为 35 米 / 分， 测精炼缩率较小， 表示气囊织物精炼不够充分， 表 1 检测数据显示气囊织物透气量 大。 2， 热定型时定型温度 165℃， 测定型缩率较小， 表示气囊织物定型不够充分， 表1 检测数据显示气囊织物尺寸稳定性差， 水浸泡条件和烘干条件下检测结果， 显示气囊织物 出现正伸长现象。
实施例 3 ： （1） 分批整经 ： 按安全气囊织物经密度要求， 在整经机筒子架上装入相应个数安全气囊丝筒子， 进行 分批整经， 整经时车速设定为 450 米 / 分 ， 卷绕成安全气囊丝经轴 ； （2） 浆丝 ： 将步骤 （1）制得安全气囊丝经轴通过浆槽浸轧浆液， 其浆液溶度为 8%， 浆液温度为 45℃， 再经过烘房烘干制得包覆浆膜的安全气囊丝轴， 其烘房温度设定为 150℃， 上浆和烘 干连续加工速度为 300 米 / 分 ； （3） 并轴 ： 由上一工序制得安全气囊丝经轴装入并轴机经轴架上， 采用错开 2 筘的排筘法， 把安 全气囊丝均匀排入伸缩筘， 调整好筘幅， 合并卷绕成织造轴， 并轴时递减张力幅度设定为 5%。
（4） 穿综穿筘 ： 根据安全气囊织物的穿综法、 入筘方式， 经轴上的安全气囊丝先后穿入综丝和钢筘。
（5） 织造 ： 穿好的安全气囊丝经轴在喷水踏盘机上织造， 按安全气囊织物上机纬密， 平纹组织等 工艺参数， 进行经纬交织制得安全气囊织物。
（6） 平幅精炼 ：
在连续精炼机 1#、 2# 槽中注入精炼液， 3#、 4#、 5# 槽注入清洗温水， 然后将上述制得织 物平幅依次进人精炼机各液槽， 并通过 6#、 7# 槽热烘干， 卷绕成卷装织物， 连续精炼机车速 设定为 45 米 / 分。
（7） 热定型 ： 将精炼好安全气囊织物进行热定型， 热定型温度 175℃， 时间 60s， 制得安全气囊织物。
所述的步骤 （1） 中整经时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.12g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （2） 中并轴时安全气囊丝的单丝张力控制为 0.12g/dtex, 制得安全气 囊丝经轴硬度为 80±1%。
所述的步骤 （4）中织造时上机张力控制安全气囊丝的平均单丝张力为 0.12g/ dtex。织造时采用全幅边撑， 控制织口后移量， 并采用机械式主动摆幅方式， 控制后梁摆幅 振动， 并在布边两边各加 4 根 30D 尼龙丝， 利用平织加固布边， 避免布边松脱。
所述的步骤 （5）中精炼液主要含液碱 1.5g/L， 各槽温度设定 1# 槽 ： 45±1 ℃， 2# 槽 ： 55±1 ℃， 3# 槽 ： 65±1 ℃， 4# 槽 ： 75±1 ℃， 5# 槽 ： 85±1 ℃， 6# 槽 ： 95±1 ℃， 7# 槽 ： 70±1℃。
制得的非涂层汽车安全气囊织物， 其物理机械性能测试结果如表 1。
实例 3 效果 ： 1， 织造时上机张力为 0.12g/dtex， 织造时采用全幅边撑， 控制织口后移量， 并采用机械 式主动摆幅方式， 控制后梁摆幅振动， 并在布边两边各加 4 根 30D 尼龙丝， 利用平织加固布 边， 织造气囊织物比较顺利， 表 1 检测显示非涂层汽车安全气囊织物的物理机械性能受到 破坏最小。
2， 精炼时 1# 槽 ： 45℃， 2# 槽 ： 55℃， 和热定型时定型温度 175℃， 制得非涂层汽车 安全气囊织物， 表 1 检测显示非涂层汽车安全气囊织物的物理机械性能指标， 透气量小， 手 感较柔软， 易于收纳折叠。
本说明书中的实施例中所述的织物性能测试项目标准方法如下。
(1) 用三氯乙烷溶剂萃取测织物残留物含量 （测试标准方法 ： ASTM D 2257）: % (2) 织物透气性 （测试标准方法 ： ASTM D 737:2004） 测试条件气压 125pa ， 测试面积 38 cm2， 透气量单位 ： cm2/cm2/S (3) 织物拉伸强度 （测试标准方法 ： ASTM D 5034:1995） :N (4) 织物伸长率 （测试标准方法 ： ASTM D 5034:1995） :% (5) 织物撕裂强度 （测试标准方法 ： ASTM D 2261:1996） :N (6) 织物经纬密度 （测试标准方法 ： ASTM D 3775:2003） ： 单位 ： 根 / 英寸 (7) 织物尺寸稳定性 （测试标准方法 ： SAE J 883:2002） :% ( 一 ) 水浸泡条件 ： 21℃水温下浸泡 1 小时， 织物尺寸变化。
( 二 ) 烘干条件 ： （80±2）℃干燥室放置 24 小时， 织物尺寸变化。
(8) 织物阻燃性 （测试标准方法 ： MS 300-08） 点燃长度 254mm， 测定燃烧时间 （s） 和燃烧率 （mm/min）表1非涂层汽车安全气囊织物性能10