低渗透率和高强度织物及其制造方法技术

提供了一种在经线方向和纬线方向上编织以形成顶表面和底表面的由合成纤维形成的纱线的未涂覆编织物，其中顶表面上的纱线的至少一部分或底表面上的纱线的至少一部分具有具永久改变的横截面并且粘结在一起的纤维。还提供了这种织物的生产方法和其应用于诸如汽车气囊、帆布、充气滑梯、临时避难所、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体的产品的用途。

Low permeability and high strength fabric and its manufacturing method

An uncoated fabric of yarns formed from synthetic fibers woven in the warp and weft directions to form the top and bottom surfaces, wherein at least part of the yarns on the top surface or at least part of the yarns on the bottom surface have permanently changed cross sections and are bonded together. Also provided are the production methods of such fabrics and their uses for products such as automotive airbags, canvas, inflatable slides, temporary shelters, tents, conduits, covers, and printing media.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低渗透率和高强度织物及其制造方法
本专利技术涉及合成纤维的纱线的未涂覆编织物以及这种织物的生产方法和其用于生产诸如(但不限于)气囊、帆布、充气滑梯、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体的产品的用途。
技术介绍
具有高拉伸强度的织物和纺织品具有许多工业应用。为了成为有用的，许多工业应用需要织物来满足众多要求。这些可以包括拉伸强度、空气渗透率、表面光洁度、硬挺度以及可包装性。这些应用的实例包括气囊、帆布、充气滑梯、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体。充气气囊是车辆安全系统的关键组件。如本文所用的“气囊”意味着用于汽车和许多其它形式的运输，包括军事和航空应用的充气式被动安全拘束器。气囊是现在成为汽车使用中的标准的充气式被动安全拘束器装置的一种形式。近年来，在各种类型的车厢内气囊的数目和这些气囊的覆盖面积已经增加。在使用中的多气囊配置包括用于前座区、用于侧撞保护、用于后座使用、用于顶篷区充气帘中以及用于充气座椅安全带或行人气囊中的气囊。为了满足有效充气的要求，气囊织物必须满足某些拉伸强度要求并且具有抵抗空气穿过的能力，这由空气渗透率的量度来定义。因此，编织尼龙或聚酯气囊具有极低的孔隙率和相应低的空气渗透率是合乎需要的。虽然诸如纱线线密度、捻系数、编织构造以及厚度和重量的织物特性全部影响空气渗透率，但常常有必要将涂层或额外层添加至气囊织物以满足工业标准。创造空气和液体不透性结构传统上已经使用来自诸如凹面涂覆、浸没、辊式刮刀涂覆、帘幕涂覆、空气刮刀涂覆、逆转辊、旋转筛、转移、挤压、热熔、层压、浸渍以及计量杆的工艺的各种形式的涂覆织物来达成。所有产生的结构为底基织物增添了显著的成本。具有各种涂层以降低渗透率的聚酯和聚酰胺织物是已知的。美国专利号5,897,929描述了用聚酰胺材料的孔隙率阻断层涂覆的聚酯或聚酰胺织物。美国专利号5,110,666描述了常常用提供某些渗透率、柔性、韧性以及耐热性效益的聚碳酸酯-聚醚聚氨酯涂覆的织物衬底。美国专利号5,076,975描述了用于形成具有规定形状的弹性体涂覆织物的成型操作。美国专利号5,763,330描述了用于将聚乙烯树脂挤压涂覆至尼龙织物上的方法。传统上制造气囊的编织物也可以用弹性材料，特别是硅酮橡胶来涂覆，以管控织物的空气渗透率。然而，不仅涂覆工艺是缓慢和繁重的工艺，而且涂层本身是昂贵的，由此使得这些气囊很费成本。此外，涂层可能阻碍这些织物的可折叠性，这是气囊的必要特征。因此，已经寻求用于气囊织物的涂层的替代物。举例来说，过去已经尝试创造需要减少量或不需要涂层的低渗透率结构，其已经依赖于单独纱线的收缩来创造必然密实的结构。举例来说，美国专利号4,921,735和5,540,965教示了使织物收缩并且然后热定型以改善空气不透性。美国专利号RE38,769E1还论述了借助于可伸缩带和加热辊压缩织物，但然后允许织物回弹以使织物的可折叠性改善，同时空气渗透率不受不利影响。美国专利号5,073,418、加拿大专利号2014249C以及中国专利号CN101033569B描述了在低于软化温度下两面压延气囊织物以作为下压织物高点的结果产生非永久的低渗透率结构。公开了所观测到的渗透率下降对于尼龙6,6织物归因于回潮是非永久的。美国专利申请号2013/0035014公开了在洗涤织物之后可以维持低空气渗透率的织物。高密度织物包括具有28分特或更小的细度的合成纤维和在1700至2200的范围内的总覆盖系数。对于这种织物所公开的用途包括羽绒服、羽绒夹克、蒲团(即，日本床垫)以及睡袋的面布。WIPO申请号2015130882公开了包含底基纱线和二级纱线的用于气囊中的编织物，其中二级纱线交织于底基纱线中，并且其中二级纱线具有低于底基纱线的熔点的熔点。还公开了制造底基纱线和二级纱线的方法，其中二级纱线交织于底基纱线中，并且其中二级纱线具有低于底基纱线的熔点的熔点。在本领域中需要额外的高强度可折叠织物，其需要减少量的涂层或完全不需要涂层，并且仍然满足关键的性能标准，诸如永久的低空气渗透率和高拉伸强度。
技术实现思路
本专利技术涉及包含合成纤维的纱线的未涂覆编织物，以及这类织物的生产和使用方法。本专利技术的一个方面涉及包含在经线方向和纬线方向上编织以形成顶表面和底表面的由合成纤维形成的纱线的未涂覆编织物。在本公开的织物中，顶表面上的纱线的至少一部分或底表面上的纱线的至少一部分具有具永久改变的横截面并且粘结在一起的纤维。在本专利技术的一个非限制性实施方案中，织物具有当织物未老化时3l/dm2/min或更低的静态空气渗透率(SAP)、当织物未老化时500mm/s或更低的动态空气渗透率(DAP)，并且当织物未老化时织物在经线与纬线方向上的拉伸强度是1000N或更高。本专利技术的另一个方面涉及一种由未涂覆编织物形成的物品。物品的实例包括(但不限于)诸如气囊、帆布、充气滑梯、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体的产品。本专利技术的另一个方面涉及一种由未涂覆编织物形成的气囊。本专利技术的另一个方面涉及一种形成未涂覆编织物的方法。本专利技术的这种方法包括在经线方向和纬线方向上编织由合成纤维形成的纱线以形成具有顶表面和底表面的织物。然后处理织物以永久改变横截面并且粘结顶表面上的纱线中的纤维的至少一部分或底表面上的纱线中的纤维的至少一部分。在一个非限制性实施方案中，当织物未老化时所形成的纤维具有3l/dm2/min或更低的静态空气渗透率(SAP)，当织物未老化时所形成的织物具有500mm/s或更低的动态空气渗透率(DAP)，并且当织物未老化时所形成的织物在经线与纬线方向上的拉伸强度是1000N或更高。本专利技术的另一个方面涉及一种由织物形成的物品，所述织物在这种方法中形成。物品的实例包括(但不限于)诸如气囊、帆布、充气滑梯、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体的产品。本专利技术的又一个方面涉及一种由织物形成的气囊，所述织物在这种方法中形成。附图说明附图说明了本公开的例示性实施方案，并且连同上文给出的一般描述和下文给出的详细描述一起用来经由实例解释本公开的原理。图1A至1D是在约15×放大率下的SEM图像，其比较由470分特136长丝高韧度纤维制成的100％尼龙66织物的顶(图1A)和底表面(图1C)，与用加热辊顶表面(图1B)和非加热辊底表面(图1D)高温高压(HTHP)处理的本专利技术的织物相比。纤维内长丝的数目不限于136，但限制在等同于约1至约25线分特/长丝的范围内。图2A至2E是SEM图像，其示出在约40×放大率(图2A)和约200×放大率(图2B)下本专利技术的织物的直接加热的顶表面和在约40×放大率(图2D)下和约200×放大率(图2E)下本专利技术的织物的压延的非加热底表面以及在约35×放大率下本专利技术的织物的横截面视图(图2C)。图3A至3D是在约15×放大率(图3A)下和约45×放大率(图3B)下本专利技术的热老化织物以及在约15×放大率(图3C)下和约45×放大率(图3D)下本专利技术的热和湿度老化织物的SEM图像。图4A至4F是在约10×放大率(图4D)下和约40×放大率(图4E)下在沸水中浸泡和搅拌10分钟继而干燥和调节24小时的本专利技术的织物的SEM图像以及在约30×放大率(图4F)下的横截面视图，与在约10×放大率(图4A)下、约40×放大率(图4B)下本专利技术的未处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种织物，其包含：在经线方向和纬线方向上编织以形成顶表面和底表面的由合成纤维形成的纱线；其中所述顶表面上的所述纱线的至少一部分或所述底表面上的所述纱线的至少一部分具有粘结在一起的纤维；其中当所述织物未老化时所述织物具有3 l/dm2/min或更低的静态空气渗透率(SAP)；并且其中当所述织物未老化时所述织物在所述经线与纬线方向上的拉伸强度是1000 N或更高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.06 US 62/2518171.一种织物，其包含：在经线方向和纬线方向上编织以形成顶表面和底表面的由合成纤维形成的纱线；其中所述顶表面上的所述纱线的至少一部分或所述底表面上的所述纱线的至少一部分具有粘结在一起的纤维；其中当所述织物未老化时所述织物具有3l/dm2/min或更低的静态空气渗透率(SAP)；并且其中当所述织物未老化时所述织物在所述经线与纬线方向上的拉伸强度是1000N或更高。2.如权利要求1所述的织物，其中所述纤维具有永久改变的横截面。3.如权利要求2所述的织物，其中所述永久改变的横截面使得所述纤维的至少一部分是实质上平坦的。4.如权利要求1所述的织物，其中当所述织物未老化时所述织物在所述经线与纬线方向上的所述拉伸强度是2000N或更高。5.如权利要求1所述的织物，其中所述纱线具有在约150至约750分特的范围内的线密度。6.如权利要求1所述的织物，其中所述织物的基重在约50至约500g/m2的范围内。7.如权利要求1所述的织物，其中当所述织物未老化时所述织物在所述经线与纬线方向上的撕裂强度是60N或更高。8.如权利要求1所述的织物，其中当所述织物未老化时所述织物在所述经线与纬线方向上的耐边角精梳性是150N或更高。9.如权利要求1所述的织物，其中所述纤维具有在约1至约25分特/长丝(DPF)的范围内的密度。10.如权利要求1所述的织物，其中所述纤维由选自由聚酰胺、聚酯、聚烯烃以及其掺合物或共聚物组成的群组的聚合物形成。11.如权利要求1所述的织物，其中当所述织物未老化时所述织物具有500mm/s或更低的动态空气渗透率(DAP)。12.如权利要求11所述的织物，其中在所述织物在105℃下热老化408小时并且在70℃和95%相对湿度下湿度老化408小时后所述SAP是3l/dm2/min或更低并且所述DAP是500mm/s或更低。13.一种物品，其由如权利要求1至12中任一项所述的织物形成。14.如权利要求13所述的物品，其选自由气囊、帆布、充气滑梯、帐篷、导管、覆盖罩以及印刷媒体组成的群组。15.一种气囊，其由如权利要求1至12中任一项所述的织物形成。16.如权利要求15所述的气囊，其中所述气囊由多件织物形成。17.如权利要求15所述的气囊，其中所述气囊由单件编织(OPW)织物形成。18.一种形成未涂覆编织物的方法，其包括以下步骤：a.在经线方向和纬线方向上编织由合成纤维形成的纱线以形成具有顶表面和底表面的织物；以及b.处理所述织物以永久改变所述横截面并且粘结所述顶表面上的所述纱线中的所述纤维的至少一部分或所述底表面上的所述纱线中的所述纤维的至少一部分。19.如权利要求18所述的方法，其中步骤(b)进一步包括处理所述织物以永久改变所述横截面并且粘结所述顶表面上的所述纱线中的所述纤维的至少一部分和所述底表面上的所述纱线中的所述纤维的至少一部分。20.如权利要求18所述的方法，其中所述织物未老化并且具...

【专利技术属性】
技术研发人员：N亨特，V夏尔马，
申请(专利权)人：英威达纺织英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB