CN104233560B - 一种安全展开的充气织物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纺织技术或交通安全保障技术，尤其涉及一种安全展开的充气织物。本发明的一种安全打开的充气织物，在气囊腔所在部位中，表层组织的经纱或纬纱和里层组织的纬纱或经纱形成接结组织，构成单一的接结织点；多个单一的接结织点组成接结织点簇并分布在气囊腔中；所述接结织点在气囊腔膨胀时断裂。本发明的一种安全展开的充气织物，在气囊腔充气展开时表层组织和里层组织将受到接结织点的约束，接结织点能有效吸收气囊腔收展开时的冲击能量，有效减低气囊腔击伤乘坐人员的力度和概率。

Description

一种安全展开的充气织物

技术领域

本发明涉及纺织技术或交通安全保障技术，尤其涉及一种安全展开的充气织物。本发明的充气织物用作交通安全气囊，用于吸收事故发生时产生的冲击能量，保障乘坐人员的安全。本发明的充气织物具有安全展开的特点，能够减弱充气织物展开时的瞬时冲击能量，防止乘坐人员被充气织物本身击伤。

背景技术

利用充气织物作为安全气囊，以降低交通事故对乘坐人员造成的伤害，是一项被广泛采纳的安全防护措施。实践证明，安全气囊能够在事故中，将死亡率降低11%，能吸收30%的正面撞击能量，已经成为汽车必要配件。然而，安全气囊并不是完全安全，为何如此？这还要从气囊的工作原理说起。

安全气囊的工作原理大致如下：当事故发生时，相应的传感器件检测到事故，并通知后端的气囊发生器，气囊发生器随后启动点火器，点火器引爆点火剂使后端的充气剂分解，随后大量的气体以230km/h～320km/h的速度输入气囊，气囊在一个瞬间（20ms至30ms）以近乎爆炸的方式鼓起。

正是由于安全气囊以近乎爆炸的速度展开，在其鼓起时很容易伤害到乘坐人员甚至是导致乘坐人员至死的直接原因。每年，关于安全气囊击伤乘客的报道都屡见不鲜；例如，1996年11月27日，美国有一名女婴，因其母亲在停车场开车时撞击到一辆汽车，导致这名女婴被安全气囊击中，发生断头的丧命惨剧；再比如，2014年4月30日，合肥的胡先生驾驶的轿车与一辆小面包车迎面相撞，他说“从车外观看伤得不重，右车灯碎了，引擎盖有点变形。”但他没有想到的是，撞击后车上两个前安全气囊弹了出来，其中一个将他两岁的儿子击昏。

用作安全气囊的充气织物，从结构上可以分为裁剪缝纫型充气织物和一次成型充气织物。为了解决安全气囊在展开时击伤乘客的问题，裁剪缝纫型充气织物在其外侧缝合缓冲拉带，缓冲拉带能限制其展开的尺寸，并吸收一部分能量，使其以相对缓和的方式展开，降低击伤乘坐人员的力度和概率。

一次成型充气织物和裁剪缝纫型充气织物大为不同，一次成型充气织物是由经纱和纬纱直接纺织而成，没有缝纫边，其气密性和强度都优于裁剪缝纫型充气织物，并具有自动化程度高的优势。由于一次成型充气织物的气密性能是由纺织工艺决定的，若在其上缝纫缓冲拉带，一方面，容易破坏其气密性；更关键的一方面是，一次成型充气织物加工成后，其自然形成气封部位和气囊腔部分是不可拆分和不可翻转的，这就使得将缓冲拉带直接缝纫到一次成型充气织物的气囊腔部位时，会使气囊腔的上下两层缝合，导致气囊腔不能鼓起，失去安全气囊应有的功能，在一次成型充气织物上安装缓冲拉带几乎是不可行的。由于这些因素的限制，采用裁剪缝纫型充气织物使用的缓冲拉带结构，在一次成型充气织物中是不可行也是不现实的。

如上所述，如何降低一次成型充气织物在展开时击伤乘坐人员的力度和概率，已成为业界亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种安全展开的充气织物，降低一次成型充气织物在展开时击伤乘坐人员的力度和概率。

为了达成上述目的，本发明的技术方案如下。

一种安全展开的充气织物，所述充气织物是由表层组织和里层组织构成的双层织物；在所述充气织物中，表层组织和里层组织相互分离的部位是气囊腔；在所述气囊腔的外围，表层组织和里层组织相互重叠构成一个接结的整体，形成环绕气囊腔的气封；所述气囊腔部位还具有排气孔和安装孔；其特征在于，在气囊腔所在部位中，表层组织的经纱或纬纱和里层组织的纬纱或经纱形成接结组织，构成单一的接结织点；多个单一的接结织点组成接结织点簇并分布在气囊腔中；所述接结织点在气囊腔膨胀时断裂。

在某些实施例中，交织成接结织点的经纱数目等于纬纱数目。

在某些实施例中，接结织点是单根经纱和单根纬纱交织而成。

在某些实施例中，交织成接结织点的经纱数目不等于纬纱数目。

在某些实施例中，接结织点是两根经纱和一根纬纱交织而成或由两根纬纱和一根经纱交织而成。

在某些实施例中，交织成接结织点的纬纱和经纱具有不同的旦尼数。

在某些实施例中，交织成接结织点的纬纱的旦尼数是经纱的一半，或交织成接结织点的经纱的旦尼数是纬纱的一半。

在某些实施例中，接结织点簇分布在直线路径或圆弧路径或曲线路径上。

在某些实施例中，分布在不同路径上的接结点簇组合成图案。

在某些实施例中，分布在不同路径上的接结织点簇组合成“u”字形图案。

在某些实施例中，分布在不同路径上的接结织点簇组合成圆形图案或同心圆图案。

在某些实施例中，分布在不同路径上的接结织点簇组合成放射线图案。

在某些实施例中，所述接结织点可以采用“里经接结法”或“表经接结法”或“联合接结法”或“接结经接结法”或“接结纬接结法”实现。

在某些实施例中，相邻接结织点的间距为30mm～40mm。

在某些实施例中，其特征在于，接结织点的断裂力值≤20N。

采用本发明的技术方案后，气囊腔中的接结织点通过表层组织的经纱（或纬纱）将里层组织的纬纱（或经纱）交织在一起，使得表层组织和里层组织在该点成为一个不可分离的整体，而单一的接结织点并不会影响气囊腔的储气功能；气体的扩散性能保证气体一定会绕过该点并填充气囊腔的剩余部位；可以说，接结织点的存在对安全气囊的整体展开速度的影响不大。本发明的安全气囊在展开时，由于接结织点处的表层组织和里层组织是交织在一起的整体，只有当外力足以破坏该接结织点时，该接结织点处的表层组织和里层组织才可以分离；在接结织点被气体的膨胀力破坏断裂前以及破坏断裂时均能够吸收一部分能量，并在被破坏断裂前阻碍气囊腔的鼓起，降低气囊腔的鼓起速度。多个接结织点组成接结织点簇，能够更大限度地降低气囊腔各部位的鼓起速度，吸收冲击能量，并能更加准确地控制气囊腔的展开形状，降低本发明充气织物在展开时击伤乘坐人员的力度和概率，达成本发明的目的。

若采用数目相等的经纱和纬纱交织接结织点，一般而言，当纬纱和经纱的旦尼数不同时，破坏断裂的是旦尼数较小的纱线。利用这一特点，通过预先设定不同旦尼数的纱线，可以控制接结织点的断裂结果，即控制气囊腔的展开过程。

若采用数目不相等的经纱和纬纱交织接结织点，一般而言，当纬纱和经纱的旦尼数相等或近似相等时，破坏断裂的是数目较小的一组纱线。利用这一特点，通过交织工艺的设定，就可以控制接结织点的断裂结果，即控制气囊腔的展开过程。相比于前述采用相同数目的经纱和纬纱交织接结织点的情况，相同的旦尼数意味着可以节省布线工序，有利生产效率的提高。

相邻接结织点之间的间距，对气囊腔的展开尤为重要，若间距过小，容易导致接结织点不断裂或断裂不完全的情况发生，轻则影响展开速度，重则导致气囊腔不能展开；若间距过大，又难以有效吸收展开时的冲击能量，难以控制展开形状，不能有效地达成本发明之目的。至于具体间距的范围，需要根据不同的安全气囊尺寸，不同的气体输入速度和压力，以及纱线材料的强度来确定，本发明优选为30mm～40mm。

接结织点的断裂力度和纱线材料以及安全气囊的使用要求有关，本发明优选为接结织点的断裂力值≤20N。

以下将结合附图，以具体实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是接结织点结构示意图；

图2是接结织点簇分布示意图；

图3是接结织点簇组合成“u”字形图案示意图；

图4是接结织点簇组合成放射线图案示意图；

图5是接结织点簇组合成圆形图案示意图；

图6是接结织点簇组合成同心圆图案示意图；

图7是接结织点簇组合成闭合曲线示意图。

附图标记说明：

10···里层纬线 11···里层经线 20···表层纬线 21···表层经线

30···接结织点 40···接结织点簇 41···直线路径 42···圆弧路径

43···曲线路径 50···一次成型充气织物 51···气囊腔 52···安装孔

53···排气孔 54···气封封边 55···气囊边缘。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下将结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。在以下的描述中阐述了以便于充分理解本发明的具体细节，但是，本发明能够以不同于以下描述的方式实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此，本发明不受以下公开的具体实施例的限制。

实施方式说明

如图1所示的接结织点结构示意图，表层组织由表层纬线20和表层经线21交织而成，里层组织由里层纬线10和里层经线11交织而成，表层组织和里层组织的分离部分是气囊腔51。当表层组织的经纱或纬纱和里层组织的纬纱或经纱形成接结组织，即构成单一的接结织点30。

图1所示接结织点30是由一根上提的里层经线11和一根表层纬线20交织而成，这种接结方法即是“里经接结法”。关于接结的方法，还可以采用“表经接结法”或“联合接结法”或“接结经接结法”或“接结纬接结法”。若接结织点是由不同旦尼数的纱线组成，使用“接结经接结法”或“接结纬接结法”将更易于布置和设定接结织点簇的分布，但其工艺相对采用相同旦尼数的纱线交织接结织点的方式更为复杂。

在其他实施例中，接结织点可以由不同数目的经纱和纬纱交织而成，例如，将两根里层经线11上提和一根表层纬线20交织。在这种情况下，由于接结织点是由不同数目的经纱和纬纱交织而成，并假若纱线的旦尼数相近似或相等，一般而言，在气囊腔膨胀展开的过程中，接结织点会从数目较少的一组纱线断裂。即通过交织纱线数目的选择可以选择接结织点断裂的结果，能够控制气囊腔51展开的过程。相比前述选择不同旦尼数的纱线交织接结织点的方式，本方式具有更高的生产效率以及更低的材料和库存成本。

如图2所示，一次成型充气织物包括由表层组织和里层组织分离形成的气囊腔51以及表层组织和里层组织接结交织而成的气封封边54，还包括排气孔53、安装孔52。接结织点30组合成接结织点簇40的方式包括按直线路径41的方式组合，还包括按圆弧路径42的方式组合，还包括按曲线路径43的方式组合，在这三种基本的组合方式下，可以延伸出或组合出多种图形分布。接结织点簇40按所述基本的组合方式组合，相比于单个接结织点或无序的组合方式，可以按预期的要求控制气囊腔51的展开形状。

在以下实施例中，接结织点的拉伸强度的测试方法如下：在拉伸测试仪上，将具有接结织点的测试样布夹到专用的夹具头上，两夹具头之间的连接点为组成接结织点的经线和纬线，按200mm/min的拉伸速度测试。

实施例一

采用470dtex锦纶66纱作主纱，用235dtex锦恒66纱作为接结纬纱，利用高速喷气织机配备大提花龙头，进行织造经纱密度为219根/dm，纬纱密度为189根/dm的一种安全展开的充气织物，并在气囊腔51中采用“接结纬接结法”编织接结织点30，每一个接结织点30由一根表层组织的经线（470dtex锦纶66纱）和一根里层组织的纬线（235dtex锦恒66纱，即接结纬线）交织而成。

接结织点簇的分布按实际展开形状要求设计，可以优选为图3至图7所表示的任意图形，即“U”字形分布图形、放射线分布图形、圆形或同心圆分布图形、曲线分布图形。在本实施例中，相邻接结织点30之间的间距L设置在30mm～40mm之间。

本实施例接结织点的拉伸强度实验结果见表1。

实施例二

采用550dtex涤纶纱作主纱，用275dtex涤纶纱作为接结纬纱，利用高速喷气织机配备大提花龙头，进行织造经纱密度为219根/dm，纬纱密度为171根/dm的一种安全展开的充气织物，并在气囊腔51中采用“接结纬接结法”编织接结织点30，每一个接结织点30由一根表层组织的经线（550dtex涤纶纱）和一根里层组织的纬线（275dtex涤纶纱，即接结纬线）交织而成。

接结织点簇的分布按实际展开形状要求设计，可以优选为图3至图7所表示的任意图形，即“U”字形分布图形、放射线分布图形、圆形或同心圆分布图形、曲线分布图形。在本实施例中，相邻接结织点30之间的间距L设置在30mm～40mm之间。

本实施例接结织点的拉伸强度实验结果见表1。

表1

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出多种可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是不脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (11)

1.一种安全展开的充气织物，所述充气织物是由表层组织和里层组织构成的双层织物；在所述充气织物中，表层组织和里层组织相互分离的部位是气囊腔；在所述气囊腔的外围，表层组织和里层组织相互重叠构成一个接结的整体，形成环绕气囊腔的气封；所述气囊腔部位还具有排气孔和安装孔；其特征在于，在气囊腔所在部位中，表层组织的经纱或纬纱和里层组织的纬纱或经纱形成接结组织，构成单一的接结织点；多个单一的接结织点组成接结织点簇并分布在气囊腔中；所述接结织点在气囊腔膨胀时断裂；

交织成接结织点的经纱数目等于纬纱数目时，此时交织成接结织点的纬纱和经纱具有不同的旦尼数；交织成接结织点的经纱数目不等于纬纱数目时，此时纬纱和经纱的旦尼数相等。

2.如权利要求1所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于：交织成接结织点的经纱数目等于纬纱数目时，接结织点是单根经纱和单根纬纱交织而成。

3.如权利要求1所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于：交织成接结织点的经纱数目不等于纬纱数目时，接结织点是两根经纱和一根纬纱交织而成或由两根纬纱和一根经纱交织而成。

4.如权利要求1所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于：交织成接结织点的经纱数目等于纬纱数目，此时交织成接结织点的纬纱和经纱具有不同的旦尼数时，交织成接结织点纬纱的旦尼数是经纱的一半，或交织成接结织点的经纱的旦尼数是纬纱的一半。

5.如权利要求1至4中的任意一任所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，接结织点簇分布在直线路径或曲线路径上。

6.如权利要求5所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，分布在不同路径上的接结织点簇组合成图案。

7.如权利要求5 所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，分布在不同路径上的接结织点簇组合成“u”字形图案。

8.如权利要求5 所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，分布在不同路径上的接结织点簇组合成圆形图案或同心圆图案。

9.如权利要求5所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，分布在不同路径上的接结织点簇组合成放射线图案。

10.如权利要求1 至4中任意一项或权利要求6至9中任意一项所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，相邻接结织点的间距为30mm ～ 40mm。

11.如权利要求1 至4中任意一项或权利要求6至9中任意一项所述的一种安全展开的充气织物，其特征在于，接结织点的断裂力值≤ 20N。