关键词：安全气囊、驾驶员、急刹车、安全带、充气、耐纶b.b、剑杆织机、硅涂层。
汽车用安全气囊已发展多年，而且还在继续发展，其主要功能是为了防止汽车驾驶员及乘客在汽车急刹车时受到碰撞，起到安全带的作用，防止人员伤亡。早期的汽车空气囊主要用于与其它安全装置一起防止飞机着陆时与地面的碰撞，首列专利气囊的发明研制应用比予料的困难的多。
1、空气囊技术的发展：1960开始在原有基础上进行研制转为民用，1970年研制出小型试验用气囊安全袋，气体发生器及向气囊充气的系统，1971-1972年间，美国通用公司已开始销售了1100台，主要用在军舰上，装备了1000只舰队。充气技术的发明是发展气囊技术的重要阶段。气囊的通用商业化体系一直沿用到1980年。
1.1围绕着空气囊还存在着许多问题，首先在充气时的噪音对耳膜的损伤。以及气压过大等对人体造成的损伤。应用可靠的传感技术可在实际应用中提供对驾驶员的局部范围的防护作用，防止驾驶员在刹车时受到驾驶位置前方的冲击。进一步研究气囊的设计中，理想的空气囊不应当对驾驶员及乘客有冲击碰撞的作用，但为了使驾驶员及乘客受到最大程度的保护，气囊应当在急剧膨胀后能够在碰到人体后继而陆续排出一定数量的气体。一般空气袋内部的高压会使气囊表面十分坚硬，像石头一样，在碰到人体后立即排出气体可使空气袋柔软一些，不致于伤及人的身体、头部。
1.2空气袋的设计要考虑对气体的贮存及释放，汽车工业对安全气袋的要求能在40毫秒内展开及膨胀，空气袋系统还必须能够区别主要与次要物体之间的碰撞。
1.3据美国对国家高速公路车辆运行的安全问题上对车辆的碰撞问题的研究部门（NHTSA）的报告，在应用了安全气囊后减少了约30%人员的伤亡。仅1995年一年就防止了600名人员的伤亡。美国驾驶员安全带使用的磨损率已降低到50%，对配有空气袋系统的运输车辆还必须配置安全带，以辅助减少人员的伤亡。
1.4其它国家均有立法，所有的小汽车必须进行精确的前方碰撞试验，实践证明，使用空气袋会减少小汽车车祸造成的伤亡，1998年汽车制造商将安全空气袋装置在驾驶员及乘客两侧及前面，在小汽车的侧面及后面也装有安全袋，这些都是新的改进。
1.5小汽车的侧面、后面及头部上端都装有安全袋，这是新的改进。1999年在宝马（BMW）小汽车上已应用一些新技术如受控式旋转空气袋技术，肠形空气袋等都要安装在坐位的头部位置，并可提供汽车侧面碰撞及振动的安全防护。新型的小汽车已装有9个空气袋，如宝马（BMW7）系列已装有12个空气袋，可安全防止碰撞及事故产生的人员伤亡。予计新设计的空气袋一方面尽量减少体积，另一方面对驾驶员及乘客起到更好的防护作用。
2、气囊应用的纤维、织物及织机：
2.1空气袋用的纤维是已在市场上销售了20年-30年的工业纤维，目前这种专用纤维仍在少量的增长，但由于汽车安全气袋的发展，每年以1亿磅的速度增加，因此空气袋用的纤维，近年来仍呈增加的趋势。
2.2由于空气袋在备用时要折叠成较小的体积，占用较小的空间，空气袋口仅为25毫米，气体快速充气及扩张使气袋迅速展开，同时能保存苏打叠氧化往返产生的95%气体及微粒，织物要有一定的密度且能适应-35℃到+95℃的温度范围，使用寿命能在20年。除耐纶6.6之外，第一个空气袋是应用氯丁橡胶作为涂层材料，以保持气袋的压力，并能阻止气体在高温时产生的高温冲击力。目前氯丁橡胶已由硅胶取代，以改善环保、保护及气袋的功能。1980年以后，第一个耐纶覆盖层的空气袋已在美国应用，新型空气袋的织物都要具有透气性低于28-29分米3/分的功能，欧洲VW已开始应用无复盖材料的空气袋,要求织物结构非常紧密;透气性非常低,但仍要求具有一定的透气性。
2.3对于透气性的问题，欧洲市场上要求空气袋低透气性，这种要求以较细的长丝作为织物原料以减少空气流通，每根丝的细度为6旦尼尔（dpf），1993年应用一种100根丝4.7旦尼尔的长丝作为空气袋织物的原丝，杜邦公司生产的3.5旦长丝空气袋以及亚洲生产的3.5旦长丝（主要是日本），这些长丝织物的空气袋都涂以硅层，成为470decitex织物，一般国际上由杜帮公司及日本Toray两公司供应。
2.4欧洲生产的空气袋So-called Eurobag体积较小，并仅需要抑制时所产生的磨损。安全带作为辅助安全系统的设计，是以低密度生产的织物，如：235-470根/公分等密度的空气袋，平均旦尼尔从1995年的600旦逐步减少到2000年的500旦，以增加织物的透气性，这种新的织物用化纤丝及织物密度将逐步取代现在的产品。
2.5充气要求：充气技术已逐步增加空气的压力充气，气体发生器及固体烟火气体发生器等比苏打等化学物品好。欧洲目前产品已向耐纶b.b及较多应用涂层织物发展，目前约有95%是应用耐纶b.b。也有4%耐纶6及纤维以及其它特殊纤维。
2.6 1990年初日本Takata及Toray已开始在喷水织机上生产空气袋织物，传统的工业纱，不能在这种织机上织造，主要弗一效比不佳。
高速度无浆纱织造系统已用于一些空气袋织物的生产如剑杆织机生产一些大容量的产品多用硅复盖层织物。
2.7 2003年国际纺织展览会上展出两种织机，专让用于生产空气袋织物，如吡加诺公司生产的OMNIPLUS-2-P280型织机及SMIT剑杆织机G6300-S230N4SP等，织机速度高空气袋织物具有特殊的外观，吡加诺织机OMNIPLUS-2-P-280是目前市场需求量高的织造空气袋织物的织机，具有速度高、产品质量好的特点，织机上配有激光式经停系统及钢筘抛光装置，纱罗布边、调布幅边撑，热熔切断及在机质量检测等，可织造高密度空气袋织物及小汽车边侧用的空气袋织物。（见表2）
3、关于现代空气袋织物的设计：
3.1空气袋织物及空气袋已发展到1500毫米×200毫米、180磅规格（膨胀后），经过试验可满足市场需要。人的坐位紧靠驾驶盘约250-300毫米，对于小孩或矮个妇女，根据医学上的要求，当气体爆发时会伤及小孩，这种情况无法了解与掌握。为此，目前已发展到当空气袋达到临界值时，气袋开关将自动关闭，这种带有自动开关的充气系统不久将推向小汽车安全气袋。
3.2在继续设计改进中，将减少燃气发生器的有毒成份，以降低制造价格改善环境，空气袋的复盖材料也进行了改进，目前已应用耐纶织物涂以硅，在排气孔的定时工具上及前面空气袋燃气发生器的主要部件，还装有传感器的空气袋以防止空气袋燃烧。
3.3 1997年末，空气袋的发展主要集中在增加空气袋冲击速度及压力上，以防止驾驶员在车内弹起。这项改进减少了许多人员的伤亡，但小孩及妇女驾驶员（矮小体格）占有的位置仍然在撞击时受到伤亡。即使车速低也会被迅速变化的速度及压力的空气袋造成伤亡。为此，一些国家在研究如何减少瞬间的充气压力及速度，使冲击力低于原来的20-30%，当开始充气时，还伴有音乐，应用电子计算机模拟的软件帮助设计空气袋，使在高速度撞击时能保持最佳的防护功能。对于儿童及较小身材的驾驶员可提供最大的安全。
3.4目前美国高速公路汽车安全管理局（NHTSA）已向生产系统提供到2012年需用的空气袋的要求，目前尚无制造商可生产出这种满足需求的新型空气袋系统。但到目前为止，空气袋系统已有了快速的发展，应用了多种形式的空气袋系统及专用的传感器。2004年德国已推出了新型的空气袋及相应的传感器系统。但要想设计一个可以满足要求并使整个系统不论对儿童及较小体形的妇女的安全及符合医学要求条件的安全空气袋仍需做许多研究。
3.5充气管结构（ITS）是世界上第一个安全空气袋用于头部防护的体系，1997年宝马（BMW）小汽车开始应用，它是由耐纶管装在小车前门的头部防护线上，充气后管子直径约为15公分，头部的管状从侧面膨胀，用以防护头部，1998年得到改进发展及应用，在头部一线到两个侧门的尼纶管充气时间约为1/25000秒，（比眼睛开闭时间快四倍），为了避免用缝纫线加工充气袋的针脚，在织机上已应用提花方法直接织成空气袋，使空气袋可保留充足的气体在袋内不会散失，在发生紧急事故时会起到应有的安全防护作用。
3.6对驾驶员及乘客头部保护的整体复盖技术的专利（设置在驾驶员座席前面及后面），具有保持几秒种时间充气压力，充气后到气体排出仅需要微秒时间。
3.7最近英国—公司发展了一种三元共聚物，以硅烷对聚异乙烯（PIB）进行改性，并以其它有机聚合体形成涂层材料，使产品具有独特的复合性质。
3.7.1①高强度丝状弹性体（合成橡胶）对聚酰胺纤维（耐纶），具有良好的附着力。
3.7.2②优良的回潮及气体的阻拦作用，透气透湿性差。
3.7.3③对热，对水具有稳定性
3.7.4④低温适应性好
3.8充气结构比较复杂，要保持充气时间几秒种，需要的涂层已改为液态硅烷橡胶，与传统的涂层相比较，比较薄，在应用比较重的涂层重量时的会使包装尺寸及重量都相对重。这种硅改性的聚合体（SMO）是一种具有较轻重量的涂层，因此可减轻涂层重量。
3.9安全空气袋对臂、大腿、胸部、颈部及面部的皮肤等都容易受伤的部分起防护作用，但由于空气袋磨擦及燃烧会导致以上部分受到灼伤，受伤深度深。这些都是空气袋要进一步，研究解决的课题。
结语：汽车用安全气囊，是技术纺织领域里的一项重要用途，历经半个多世纪的发展，从军用安全技术系统，转向民用小汽车安全防护系统，从气体发生气到气囊各个环节都取得了许多技术进步，这种安全装置不仅在国外发展速度很快，而且在国内一些较高级的小汽车也安装了安全气囊，逐步实现了普及，像国内大众汽车厂、第一汽车厂及其它企业生产的高级轿车，也都在驾驶员及前排副驾驶席前安装了安全气囊。
相信汽车用安全气囊技术会在不断的发展中取得更加完善的技术进步。
参考文献：
1、Danielyu：“Airbag development”；text Asia 2004.7
2、秦贞俊 芳族聚酰胺纤维与汽车安全气囊； 纺织科普
3、M•L•Gulrafani：“Technical Textile survey”text Asia 2004.11