安全气囊织物透气性能要求

    气囊是一个由纤维材料经织造加工而成的袋状物,其进口与气体发生器的气体出口相连。气囊可以是单气室的,也可以是多气室的。对多气室的气囊来说,各气室之间应具有通道相连,以保证所有气室都能获得来自气体发生器的气体。

    安全气囊特殊工作环境对气囊织物提出了很高的性能要求。为了承受来自高温高速气体的瞬时冲击,气囊织物不但应具有高强度,同时要有良好的伸长性能、高弹性回复性和能量吸收性。为使气囊充胀展开后既有弹性又不至破裂,要求其经(纬)向断裂强力大于2500N/scm,断裂伸长率大于22%。此外,由于高温气体把热能传给气囊织物使织物承受热负荷,气囊织物必须有一定的耐热性和耐一老化性。为了使气囊易于折叠安装并能快速展开,气囊织物应该质量轻、柔软性好,气囊织物的平方米克重一般要求小于2609/mZ,厚度小于0.4mm。

    安全气囊的气密性是其工作性能的主要指标。自撞车到安全气囊完全展开,并保持一定的形状,这一工作时间在50ms以内,否则安全气囊的作用将减弱或失效。在如此短的时间内,要使其充满气体,则其透气量必须很小。另一方面,在人向前撞击时,将以其体重的25倍力量撞击安全气囊,为防止身体反弹及受挤压,又要求充入安全气囊的气体必须能够在设定时间内泄出,多自汽车发生碰撞后10ms以内,气体必须全部泄出,故要求安全气囊具有一定的透气量。

    透气性的大小对其气动性能,如展开的可靠性,冲击载荷,稳定性等方面都有重要的影响。透气量过小,展开时的冲击载荷大,稳定性差;透气量过大,展开时可靠性差,不能使其迅速充气膨胀,由此而增大其展开时间,其展开安全可靠性差。正确评估安全气囊织物透气性能尤为重要。

    为了使气囊能在短时间内展开以起到保护司乘人员安全的作用,但又不至于因为织物透气率过小使其中的气体不能及时释放而造成对司乘人员头部的过度撞击,非涂层气囊织物应有精确的透气性,据有关文献介绍l0]各种安全气囊织物的透气性能要求如下:

    测试条件:使用中压透气仪,织物两面压差为500Pa。

    司机用:朝司机一面的安全气囊织物透气率小于SL/dmZ·min。

    朝方向盘一侧的安全气囊织物透气率小于10L/dmZ·min。

    乘客用:安全气囊织物的透气率为10一巧L/dmZ·min。

    由于气囊的性能要求,目前用作气囊织物的原料主要从聚酞胺纤维与聚酷纤维二大类中选用。聚酞胺纤维具有初始模量低、断裂伸长大、弹性好及热烩量高(聚酞胺66为620)/g,聚酞胺6为507)/g)等特点。纤维初始模量低,有利于织物将压力分布到较大面积上,从而使应力分布均匀;纤维断裂伸长大、弹性好,可使织物具有高能量吸收性和高抗冲击性;纤维热焙量高,可使其织物具有好的耐热性。此外,聚酞胺纤维的密度较小,在气囊织物经纬密不变时可使织物面密度减小。因此,自安全气囊发明以来聚酞胺纤维一直占有绝大部分的市场份额,尤其是聚酞胺66长丝。聚醋纤维的耐高温性和耐冲击性不如聚酞胺织物,但随着气囊织物整理技术的发展,聚酷纤维以其成本低、强度高、耐化学性好、受湿度变化的影响没有聚酞胺66明显等优点而逐渐被用于气囊织物的加工。

    目前,安全气囊的基本设计构思大体有两种,一种是用涂层织物制成,通过改变其内结构和展开方式来控制其展开;另一种是采用具有一定透气性的非涂覆织物控制其缓冲性能。目前前一种占主导地位,但由于非涂层安全气囊可减轻安全气囊质量、减小折叠后的体积,且经济环保,是安全气囊织物的发展方向。