安全氣囊是汽車被動安全系統(tǒng)的重要組成部分 ,國內(nèi)的安全氣囊絲主要生產(chǎn)企業(yè)有浙江海利得新材料股份有限公司、江蘇恒力化纖有限公司
、中國神馬集團(tuán)有限責(zé)任公司和英威達(dá)特種纖維(上海)有限公司等
。其中
,浙江海利得是滌綸氣囊絲的主要生產(chǎn)商,全球市場占有率超過60%
;英威達(dá)是錦綸氣囊絲主要生產(chǎn)商
。國外安全氣囊絲的生產(chǎn)企業(yè)主要包括日本東麗(Toray)株式會社、德國PHP FIBERS公司等
。隨著國內(nèi)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的完善
,以及安全氣囊用纖維、面料及制品加工全流程產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破
,我國安全氣囊產(chǎn)業(yè)將有更好的發(fā)展
。

安全氣囊纖維的選擇
自安全氣囊發(fā)明以來,占絕大部分市場份額的氣囊絲為高強(qiáng)度錦綸66復(fù)絲。錦綸具有初始模量低、斷裂伸長適宜、彈性好、耐磨及熱焓量高等特點,制成織物后其能量吸收性和耐沖擊性好,耐熱性優(yōu)異,折疊性能良好。錦綸46和錦綸6也可用于制作安全氣囊織物。德國Akzo Nobel公司開發(fā)了一種無涂層安全氣囊用錦綸46長絲,熔點為285℃,性能與錦綸66相似,但成本更高。錦綸6長絲的熔點和熱焓值比錦綸66低,但經(jīng)特殊處理后也可制成較好的安全氣囊。由美國Allied Signal公司生產(chǎn)的Saty Gard 錦綸6長絲制成的氣囊織物的抗撕裂性、可折疊性和強(qiáng)度保持力均優(yōu)于由錦綸66制成的氣囊織物 ,在沖擊
、老化和燃燒試驗中也表現(xiàn)良好。

另外 ,滌綸長絲也可作為安全氣囊用原料。滌綸具有成本低
、受濕度變化影響不明顯
、強(qiáng)度高、耐化學(xué)性好
、保形性好和易回收利用等優(yōu)點
,替代錦綸可使氣囊織物的生產(chǎn)成本降低約40%。滌綸的耐高溫性和耐沖擊性不如錦綸織物
,但隨著纖維改性技術(shù)和氣囊織物整理技術(shù)的發(fā)展
,其性能還有較大的提升空間。德國PHP FIBERS開發(fā)出一種添加劑改性滌綸
,由其所制成氣囊織物的性能與錦綸66相當(dāng)
,耐熱性也得到了提高。德國Hoechst公司開發(fā)了一種高韌性滌綸長絲
,由其制成的氣囊織物在環(huán)境模擬及汽車碰撞試驗中都表現(xiàn)出了良好的性能
。滌綸由于回潮率低,吸濕后不易恢復(fù)到軋光前的紗線狀態(tài)
,在氣囊使用壽命內(nèi)能保持較低的透氣性
。因此,滌綸已成為開發(fā)人員日益關(guān)注的焦點
,采用滌綸絲織造氣囊織物的比重逐漸增加。目前
,滌綸在安全氣囊中的用量占比接近30%
。
安全氣囊織物的選擇
涂層織物的優(yōu)點是導(dǎo)熱性高,透氣性可精確控制,易裁剪和縫制,邊緣不易磨損,但其不易折疊且隨著時間的推移會迅速降解,因此可能導(dǎo)致災(zāi)難性的故障。此外,縫制型氣囊袋對縫紉線和縫制工藝要求高。因此,更輕、更柔軟、體積更小且更環(huán)保、易回收的無涂層全成型氣囊織物成為了技術(shù)發(fā)展方向。無涂層織物需要特別致密且質(zhì)量極高,但仍要求具有一定的透氣性,加工難度大,但性能易預(yù)測、更穩(wěn)定。無涂層安全氣囊主要通過織物孔隙釋放氣體
,可在相對較低的壓力下展開
,釋放氣體的溫度也較低
,因此最大限度地減小了氣囊展開時面頸部燒傷或受傷的概率。目前市場上以無涂層氣囊袋為主
,國外高檔汽車正越來越多地使用全成型氣囊袋
。
氣囊袋的高強(qiáng)度和低透氣率是達(dá)到使用要求的關(guān)鍵。因此
,在織造工藝上,組織多采用平紋結(jié)構(gòu)緊密編織
,平紋組織浮長短
,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,透氣量小
,織物強(qiáng)度也高
。對于綜合性能要求較高的氣囊織物,可使用復(fù)合纖維
、異形纖維
,或采用多組分原料以混并或交織的方法進(jìn)行織造,以改善織物的折疊性
、柔韌性
,以及與涂層的黏合性等。此外
,非織造布也開始應(yīng)用于安全氣囊。除提升材料性能及降低成本外
,目前安全氣囊織物的主要研究方向還包括智能化和安全性的提高
。在安全性上,由于目前汽車安全氣囊發(fā)生器的產(chǎn)藥劑普遍采用疊氮化鈉
,其毒性強(qiáng)
,經(jīng)激活后還會生成固態(tài)鈉,若固態(tài)鈉與水接觸會直接燃燒
,造成二次傷害
。因此,作為未來發(fā)展方向之一
,汽車安全氣囊會逐步利用其他氣體取代疊氮化鈉
,如氫氣與空氣的混合氣體或是利用以氦為主的混合氣體。