安全气囊织物透气性测试实验探究

　　

　　一、透气性测试

　　织物的透气性是指织物透过空气的性能，用透气量来表征，即织物两侧面在规定的压差下，单位时间内通过织物单位面积的空气体积。透气量越大，织物的透气性越好。

　　1．1 静态透气性测试方法

　　安全气囊用织物的透气性研究早采用的是静态透气性测试方法，即在规定的压差下，测量一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，计算出透气率来表征透气性。但由于没有统一的标准，学者们所用的压差各不相同。1997年侯大寅研究了织物结构参数及特殊后整理技术对汽车用非涂层安全气囊织物透气性的影响，设定的织物两侧面的压力差为500 Pa。茅惠伟 初步探讨了织物性能和轧光后整理工艺对非涂层安全气囊织物透气性的影响，设定织物两侧的空气压力差为125 Pa。庞明军等 则设定织物两侧面压差为200 Pa，对处理前后的安全气囊用织物透气性进行了研究。学者们对安全气囊用织物的透气性研究压差设定不统一，并且因为安全气囊在工作时是瞬间充胀展开和泄气的，织物两侧的空气压差并不是恒定不变的，因此静态透气性测试方法不能准确完整地表征安全气囊用织物的透气性能。

　　1．2 动态透气性测试方法

　　我国专家近年来对安全气囊动态性能的研究非常重视，分别提出了基于激波管试验和理论的安全气囊用织物透气性测试方法，间隔薄膜爆破的安全气囊用织物动态透气性测试方法等。国外学者提出的测试方法有气流充胀法等，但这些方法都还没有成熟的仪器设备可用于商业测试。

　　先提出的是基于激波管试验和理论的安全气囊用织物透气性测试方法 ，但该装置对操作人员的专业要求高，占地面积大，不适宜推广使用。

　　随后，有学者提出了一种间隔薄膜爆破的安全气囊用织物动态透气性测试方法。该方法通过压力传感器感应高、低压气室内压力随时问变化的情况，通过计算得到安全气囊用织物的透气量。

　　2007年，孙利哲研制了一种新的安全气囊动态性能测试装置。其优点在于较好地模拟了安全气囊真实的展开过程。气流充胀法利用压缩空气虽然实现了高压下的安全气囊透气量测试，但实质上仍然是定常态下静态测试织物的透气性，并不能体现安全气囊受高速气流冲击时的动态行为。

　　目前，国际上测试安全气囊用织物动态透气性时，一般采用ASTM D 6476 8《充气减震织物动态透气性测定的标准试验方法》。该标准采用的测试方法是让已知体积和压力的干燥压缩空气，通过被测织物试样进入标准大气环境中。在模拟气囊膨胀阶段，试样两侧的压力差上升到充气压力的峰值；在模拟气囊泄气阶段，气体通过织物，压力差下降到0。压力达到大值的时间和随后泄气的时间分别与气囊在展开使用过程中所用的时间相接近。我国研究人员也对安全气囊用织物动态透气性能进行了一定的研究，但目前尚未制定测试安全气囊用织物动态透气性的相关国家或行业标准。

　　

　　二、测试仪器

　　国内外已经有很多仪器用于普通服用织物的静态透气性能的测试。而对于织物动态透气性能的测试，虽然国内外专家学者们提出了多种测试方法，也研制出了一些测试装置，但是这些方法和装置大部分还处于实验室阶段，只能用于科学研究而不能用于商业测试。目前，国际上大多使用瑞士Textest公司的织物动态透气性能测试仪，来测试安全气囊用织物的动态透气性。该测试仪能够按照ASTM D 6476—08的要求，模拟气囊遭遇突然气流冲击、膨胀和泄气的情况下，给试样施加气流。仪器包含两个气室，制造气流时，气流经空气压缩机压缩后进人储气室并达到设定的压力，压缩气体通过一个中间气室释放出来，穿过试样。透过试样的气压在l5～25 ms内可上升到100 kPa，并在100～200 ms内回复为0，整个测试过程大约为0.5 S。在两个气室内分别装有传感器感应气室内压强的变化，由连接的计算机处理检测数据，并绘制出气压一时间函数。Paridge 的研究结果表明，动态透气性能试验仪适用于测试安全气囊用织物的透气性，测试时压强应达到100 kPa，则测试结果更有意义。

　　

　　三、结语

　　安全气囊作为汽车的重要辅助安全装置，关系到乘员的人身安全，其产品质量应引起相关部门的高度重视。发达国家在2O世纪末就制定了相应的法规，对包括安全气囊在内的汽车安全部件进行规范。目前我国越来越多的汽车上都已经安装了安全气囊，安全气囊的需求增长迅速。但我国目前还没有配套标准，只有三项部件推荐性国家标准，标准的研究制定工作已经落后于安全气囊产品技术的发展需要。动态透气性作为安全气囊用织物的一个重要指标也没有专门的测试标准，标准的缺失使得安全气囊用织物的产品质量得不到有效保证。因此相关标准的制定非常必要，相关测试仪器和测试机构的配套也亟需发展。

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