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汽车用纺织材料的应用现状(一):安全带
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2021/9/8 15:28:56

 

  安全带对于乘车安全的重要性不言而喻,正确使用安全带能使汽车撞击造成的伤害降低60%~70%,死亡率下降约75%。为减小汽车冲撞和紧急制动时驾乘人员的位移,织带需要具有高强度,良好的延伸性、耐磨性、耐气候性及阻燃性等,在汽车的整个生命周期内持续使用而不会显著劣化。取决于前排还是后排位置,对织带延伸性的要求也不同。低伸长型纤维适用于前排驾驶员和副驾驶员所使用的织带,约束能力强;高伸长型纤维适用于后排乘员所使用的织带,提供缓冲和适当地吸收能量。此外,织带还应表面光滑、抗菌、色泽与车厢匹配,同时对其耐光、耐湿摩擦和耐汗渍色牢度也有要求。

 

  
  纤维原料对织带的影响
  
  纤维原料性能指标的高低及稳定性严重影响织带的安全性能和品质。一般选用抗拉强度较高、伸长率适中、不易变形的纤维原料,如高强涤纶长丝和高强锦纶长丝。锦纶耐光性差,早期使用较多,现在所占比例不大。目前主要以涤纶工业长丝为织带原料,其具有模量高、伸长率低、热性能好、尺寸稳定性好和成本适宜等特点。

 

  
  美国Performance Fibers曾开发出座位安全带专用纤维Securus,其是一种新型聚酯共聚物纤维,由其所制成的织带同时具有涤纶的力学约束性能和聚己内酯(PCL)的柔韧性和缓冲性。与涤纶织带相比,由Securus纤维制成的织带的能量吸收可增加30%,乘员所受撞击力可减少30%。
  
  纱线参数对织带的影响
  
  安全带织带长约2.6~3.6 m、宽约为46mm、厚度约为1.1~1.2 mm。据估计,每辆车中约有总长度为14m,重约0.8kg的织带。通常,织带经向为320根1100dtex的纱线或260根1670dtex的纱线,采用斜纹或缎纹组织结构。经纱多平行于织带平面,以提高织带强力,使织带表面光滑、柔软。织带经后整理后,织物缩紧,克重增加,可提高其能量吸收性能。

 

  
  织带在长度方向上需柔软易弯曲,给人体带来舒适感;在宽度方向上需硬挺,以使织带能在带扣之间轻松滑动并顺利回缩。此外,织带还要求边缘耐磨但不能过硬,否则影响佩戴的舒适性。美国安全带生产商Allied Signal开发了一款特殊设计的织带CARESS,该织带在织边处采用了更柔软的500D纱线。同时有研究指出,相较捻丝而言,由于不加捻丝织造的织带密度高,织带的拉伸强度和撕裂强度得到提高,织带也更加柔软、光滑、易弯曲。美国和日本多采用不加捻丝来织造织带,而欧洲多采用捻丝织造。
  
  新研发思路与趋势
  
  近年来,市场上还出现了基于压力传感器原理的安全带系统、气囊式安全带、负泊松比效应的织带等研发思路。全球最大的汽车安全供应商瑞典AUTOLIV(奥托立夫)开发了一种配备气囊的座椅安全带,使安全带和安全气囊的功能合二为一,并已装配于Mercedes-Benz(梅赛德斯-奔驰)的S级轿车上。日产开发了一种可根据碰撞严重程度调整对乘员的约束力的智能安全带。利用传感器和主动安全功能,安全带正在变得越来越“智能”。