[發明專利]一種安全氣囊用高彈回復性滌綸工業長絲的制備方法

有效

• 申請號: 201310341846.7
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103397395A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 范達財;王好龍
• 申請（專利權）人: 亞東工業（蘇州）有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D1/00;D01D5/096;D01D5/098;D01D10/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種工業長絲，特別涉及一種安全氣囊用滌綸工業長絲的制備方法。

背景技術

近年來，中國的汽車工業作為支柱產業快速發展，汽車的安全行駛已經成為汽車生產廠家和廣大乘員關注的熱點。隨著用戶安全意識的提高，為了減少汽車發生正面碰撞時由于巨大的慣性力所造成的對駕駛員和乘員的傷害，裝備各種安全氣囊將是必然的發展趨勢。

汽車安全氣囊主要由識別系統(傳感器)、充氣系統(氣體發生器)和氣囊三部分組成，當汽車發生碰撞時，由安裝在汽車前保險杠上的一對傳感器來識別沖擊強度，當超過預定強度時，傳感器將發出信號觸發氣體發生器中的推進燃料，由此產生的高溫高速氣流將位于乘員和車內部件之間的原先折疊安裝的氣囊充漲展開，讓乘員撲在氣囊上，通過氣囊的排放節流阻尼吸收乘客的動能，使猛烈的車內碰撞得以緩沖，以達到保護乘客的目的。

由于安全氣囊特殊的工作環境，故對其提出了較高的性能要求：為了承受來自高溫高速氣體的瞬時沖擊，氣囊織物不但應具有高強度，同時要有良好的伸長性能、高彈性回復性和能量吸收性。此外，由于高溫氣體把熱能傳給氣囊織物使織物承受熱負荷，氣囊織物必須有一定的耐熱性和耐老化性。為了使氣囊易于折疊安裝并能快速展開，氣囊織物應該質量輕、柔軟性好；為了使氣囊能在短時間內展開以起到保護乘車人員安全的作用，但又不至于因為織物透氣率過小使其中的氣體不能及時釋放而造成對乘車人員頭部的過度撞擊，氣囊織物應有精確的透氣性，以避免過熱空氣透過灼傷乘車人員。

由于安全氣囊特殊的性能要求，目前用作安全氣囊織物的原料主要包括錦綸纖維和滌綸纖維(聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))兩大類，錦綸纖維具有初始模量低、斷裂伸長大、彈性好及熱焓值高等特點，自安全氣囊發明以來一直占有絕大部分的市場份額，尤其是錦綸66長絲。

安全氣囊的發展已經經歷了四個階段：第一代產品是縫制型涂層織物氣囊，其織物表面涂以氯丁烯，以達到阻氣效果；第二代產品仍為縫制型涂層織物氣囊，只是改為硅酮涂層；第三代產品是縫制型非涂層織物氣囊，織物自身的結構具有阻氣性。第四代產品是非涂層全成型，這種氣囊在多臂織機上直接加工成袋狀，屬于非縫制型。目前我司已量產的產品有涂層型圓型斷面纖維、非涂層型圓型斷面纖維(根數97f-192f)及非涂層型異形斷面(根數72f-96f)。開發非涂層滌綸織物可以免除上膠工藝，可以降低昂貴的后加工費用，減少安全氣囊的體積和單重，提高柔軟性，故其成為安全氣囊的發展趨勢。在非涂層織物的開發中，滌綸纖維以其優異的特性成為研究熱點。滌綸纖維以其成本低、強度高、耐化學性好、受濕度變化的影響不明顯等優點而逐漸取代錦綸被用于氣囊織物的加工，盡管如此，滌綸纖維的耐高溫性和耐沖擊性不如錦綸織物，而影響氣囊織物耐沖擊性的一個重要表現即氣囊織物的良好的高彈回復性。影響安全氣囊高彈回復性的因素除原料屬性外，還涉及加工工藝。由于改善滌綸工業絲高彈回復性的工藝設置往往導致其他性能下降，故目前相關方面的研究仍無進展，而開發高彈回復性滌綸工業長絲使其替代錦綸工業長絲用于安全氣囊織物很有必要性。

發明內容

基于以上所述技術問題，本發明的目的在于提供一種安全氣囊用高彈回復性滌綸工業長絲制備方法。所述安全氣囊用高彈回復性滌綸工業長絲通過以下工藝步驟實施，1)采用連續式固相聚合的方法，先將粘度為0.67dl/g的低粘PET切片在160-180℃條件下預結晶5h，然后進入主反應器，在熱氮氣保護和210-220℃高溫條件下進行固相再聚合25-35h，切片含水率小于30ppm，制得高粘度切片；2)熔融紡絲：將制得的高粘度PET切片輸送到螺桿擠壓機，螺桿直徑為90-150mm，長徑比25-30，在螺桿擠壓機290-320℃高溫條件下擠出熔體，熔體經熔體管道分配到各紡絲部位的計量泵進行計量，再經紡絲組件從直徑為120-190mm的噴絲板吐出絲條，絲條流經緩冷裝置，再通過冷卻裝置進行均勻冷卻成型，之后進入紡絲甬道；3)第一道上油及牽伸熱定型：通過紡絲機紡絲，紡絲速度500-700m/min，在初生纖維表面噴涂第一耐高溫油劑，所用油劑濃度為15％-18％，然后在60-160℃拉伸溫度和牽伸速度為500-3800m/min條件下進行多級高速牽伸，總牽伸比為5.0-6.5，再經過230-255℃的高溫松弛熱定型，松弛率為4-12％；4)第二道上油及卷繞：對松弛熱定型后的長絲進行第二道上油，所用油劑為第二耐高溫油劑，濃度為95％-100％，在2600-3800m/min的卷繞速度下對上油后長絲進行三維和二維復合卷繞成型，制得滌綸工業長絲。