安全帶對于乘車安全的重要性不言而喻,正確使用安全帶能使汽車撞擊造成的傷害降低60%~70%,死亡率下降約75%。為減小汽車沖撞和緊急制動時駕乘人員的位移,織帶需要具有高強度,良好的延伸性、耐磨性、耐氣候性及阻燃性等,在汽車的整個生命周期內持續使用而不會顯著劣化。取決于前排還是后排位置,對織帶延伸性的要求也不同。低伸長型纖維適用于前排駕駛員和副駕駛員所使用的織帶,約束能力強;高伸長型纖維適用于后排乘員所使用的織帶,提供緩沖和適當地吸收能量。此外,織帶還應表面光滑、抗菌、色澤與車廂匹配,同時對其耐光、耐濕摩擦和耐汗漬色牢度也有要求。
纖維原料對織帶的影響
纖維原料性能指標的高低及穩定性嚴重影響織帶的安全性能和品質。一般選用抗拉強度較高、伸長率適中、不易變形的纖維原料,如高強滌綸長絲和高強錦綸長絲。錦綸耐光性差,早期使用較多,現在所占比例不大。目前主要以滌綸工業長絲為織帶原料,其具有模量高、伸長率低、熱性能好、尺寸穩定性好和成本適宜等特點。
安全帶織帶長約2.6~3.6 m、寬約為46mm、厚度約為1.1~1.2 mm。據估計,每輛車中約有總長度為14m,重約0.8kg的織帶。通常,織帶經向為320根1100dtex的紗線或260根1670dtex的紗線,采用斜紋或緞紋組織結構。經紗多平行于織帶平面,以提高織帶強力,使織帶表面光滑、柔軟。織帶經后整理后,織物縮緊,克重增加,可提高其能量吸收性能。
織帶在長度方向上需柔軟易彎曲,給人體帶來舒適感;在寬度方向上需硬挺,以使織帶能在帶扣之間輕松滑動并順利回縮。此外,織帶還要求邊緣耐磨但不能過硬,否則影響佩戴的舒適性。美國安全帶生產商Allied Signal開發了一款特殊設計的織帶CARESS,該織帶在織邊處采用了更柔軟的500D紗線。同時有研究指出,相較捻絲而言,由于不加捻絲織造的織帶密度高,織帶的拉伸強度和撕裂強度得到提高,織帶也更加柔軟、光滑、易彎曲。美國和日本多采用不加捻絲來織造織帶,而歐洲多采用捻絲織造。
新研發思路與趨勢
近年來,市場上還出現了基于壓力傳感器原理的安全帶系統、氣囊式安全帶、負泊松比效應的織帶等研發思路。全球最大的汽車安全供應商瑞典AUTOLIV(奧托立夫)開發了一種配備氣囊的座椅安全帶,使安全帶和安全氣囊的功能合二為一,并已裝配于Mercedes-Benz(梅賽德斯-奔馳)的S級轎車上。日產開發了一種可根據碰撞嚴重程度調整對乘員的約束力的智能安全帶。利用傳感器和主動安全功能,安全帶正在變得越來越“智能”。
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