喬丹

（上海紡織集團檢測標準有限公司，上海200082）

0 引言

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化與普及，人們在21世紀提升的不僅是速度，更是出行的自由與相互間距離的拉進。然而，屢屢被報道的因不系安全帶而引發(fā)的駕駛事故足以讓人們警惕。安全帶不僅是危難時刻的救命帶，更是約束人們駕車、坐車規(guī)范的捆綁帶?！吨腥A人民共和國道路交通安全法》明確要求：4歲以下的兒童必須使用兒童安全座椅，12歲以下的兒童不可坐副駕駛，更是將兒童約束系統(tǒng)的重要性在我國全面普及。因此，成人與兒童安全帶作為關鍵時刻維護生命安全的系帶產(chǎn)品在交通安全中有著舉足輕重的地位。

1 汽車安全帶

汽車安全帶是駕駛員以及乘客在發(fā)生碰撞時的保護裝置，大多數(shù)由聚酯、尼龍等化學纖維織造而成，具有較好的抗斷裂、抗沖擊、阻燃等性能。當汽車在行駛的過程中發(fā)生碰撞或緊急制動時，由于車內人員會因慣性而向前沖，此時身上的安全帶就會在卷收器的鎖死下阻止織帶繼續(xù)被拉出，即可約束住乘客，制止其向前沖，防止人與車內部件發(fā)生相撞，從而可以避免或減輕車內人員受到的傷害。鑒于安全帶擁有的特性直接影響人的安全性和舒適性，因此對于汽車安全帶的質量指標考核顯得尤其重要。

2 安全帶的質量特性—強力性能

由于織帶具有吸收能量和釋放能量的特性，其在初始狀態(tài)的強力與經(jīng)過各種環(huán)境老化后的強力決定安全帶是否能夠對車內人員進行有效的保護作用。在研究各個國家與區(qū)域制定的許多安全帶的標準后，本文主要針對我國成人的GB 14166—2013《機動車乘員用安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》（以下簡稱GB 14166）和歐洲在2008年2月4日發(fā)布的、針對兒童的ECE R44《兒童約束系統(tǒng)》（以下簡稱ECE R44）兩個標準根據(jù)不同的試驗條件進行比較分析。

2.1 安全帶的處理方式

2.1.1 溫濕態(tài)處理

為了消除溫濕度對于汽車安全帶強力的影響，測試前需預先將織帶置于規(guī)定的溫濕度環(huán)境下（見表1）進行平衡，隨后立即取出進行強力測試試驗。若不是即刻取出，則需要放在密封容器中進行保存。

2.1.2 光照處理

按表2的光照處理條件對織帶進行氙燈光照試驗后置于表1要求的處理環(huán)境中進行平衡，達到規(guī)定時間后取出，在5 min內測試樣品的斷裂強度。

2.1.3 低溫處理

先將織帶按規(guī)定要求置于表1要求的大氣環(huán)境中進行溫濕平衡，然后置于表3的低溫處理環(huán)境中放置所需的時間，取出后應在5 min內測試樣品的斷裂強度。

2.1.4 高溫處理

將織帶按規(guī)定要求置于表4規(guī)定的處理環(huán)境中進行平衡處理，達到規(guī)定時間后取出，在5 min內測試樣品的斷裂強度。

表1 溫濕態(tài)處理條件

表2 光照處理條件

表3 低溫處理條件

表4 高溫處理條件

2.1.5 浸水處理

將織帶按規(guī)定要求置于表5規(guī)定的蒸餾水中進行浸漬，達到規(guī)定時間后取出，在10 min內測試樣品的斷裂強度。

2.1.6 磨損處理

先將織帶按規(guī)定要求置于表1要求的大氣環(huán)境中進行溫濕平衡，然后按表6或表7的磨損程序進行磨損試驗，試驗環(huán)境溫度應在15～30℃。

2.2 耐光及磨損處理對安全帶強力性能影響

在上述對于織帶的模擬環(huán)境老化試驗及后續(xù)拉伸試驗中，耐光與磨損處理對安全帶的性能均易造成顯著的影響，且在磨損處理中頻繁測試用的方法是針對實際應用中使用的鎖舌（程序2）磨損試驗，因此，對耐光和磨損兩種狀態(tài)下的織帶強力進行試驗和數(shù)據(jù)匯總分析。

2.2.1 光照處理試驗

安全帶在使用過程中會受到太陽光的照射，吸收能量發(fā)生老化，最終導致強力降低。在本試驗測試時，通過模擬太陽光，對安全帶進行加速老化。耐光測試條件按照表2對應的標準，使用氙燈日曬老化儀，并預先設置好相關參數(shù)。為滿足后續(xù)強力測試夾頭距離要求，剪取長度大于150cm的織帶，折疊織帶使織帶光照部位的長度為（200±20）mm，并且確保光照位置在織帶正中間。由于所用光照時間是使藍色羊毛7級褪色至灰色樣卡4級所需的時間，因而需要將織帶與藍色羊毛一起放入箱體進行光照，且每隔一段時間開箱檢查藍色羊毛的灰卡等級。

當耐光老化試驗完成后，將織帶置于表1規(guī)定的處理環(huán)境中進行調溫調濕，達到規(guī)定時間后取出，5 min內進行斷裂強度測試。需要注意，光照后要求織帶強力保持率≥75%（耐光后強力與原始強力的比值）才可以進行后續(xù)強力測試。

2.2.2 鎖舌耐磨試驗

先將織帶置于表1規(guī)定的處理環(huán)境中進行調溫調濕平衡，達到規(guī)定時間后取出，5 min內進行鎖舌耐磨試驗。在進行鎖舌耐磨試驗時應按以下步驟進行：

（1）先啟動設備，安裝鎖舌。接通電源，待轉軸運行幾次，且無異常后，在其到達最高點時按停止鍵，以確認砝碼運行到達的位置。隨后調節(jié)測試板位置，使其水平方向與轉軸最高點切線盡量在同一直線上，然后安裝鎖舌，鎖舌反面朝上。

（2）安裝織帶，設置程序。鎖舌耐磨（程序2）所需的織帶長度為3種程序耐磨試驗中最長的，織帶長度需要大于220 cm。若織帶長度不足，需要在轉軸安裝織帶的地方對織帶進行無破壞性的縫補，加長織帶。當鎖舌耐磨試驗機裝配完成后，應確認各螺絲是否安裝到位，確認無誤后調節(jié)具體參數(shù)，按表6和表7程序進行設置，隨后點擊啟動鍵進行試驗。

表5 浸水處理條件

表6 GB14166 5.4.1.6磨損程序

表7 ECE R448.2.5.2.6磨損程序

（3）取下織帶，卸下鎖舌。需要注意，在取下耐磨后的織帶過程中，先松開砝碼上的螺絲，后松開轉軸上的螺絲，兩邊織帶先放下，最后再把鎖舌拆卸下。

2.2.3 強力測試及分析

安全帶取下后應立即進行強力測試。本文選取了成人織帶與兒童織帶的各6組測試數(shù)據(jù)匯總分析，且所取數(shù)據(jù)來源自3根或2根織帶所測數(shù)據(jù)的平均值，并已排除存在個別離散性較大的數(shù)據(jù)。依照GB 14166和ECE R44測試的鎖舌與耐光強力測試結果詳見表8和表9。

表8 GB 14166鎖舌與耐光后強力數(shù)據(jù)匯總

表9 ECE R44鎖舌與耐光后強力數(shù)據(jù)匯總

由表8和表9可知：國標GB 14166和歐標ECE R44兩個標準在耐水、耐高溫和耐低溫處理試驗的測試條件均相同，僅在織帶調濕調溫上存有較大的區(qū)別，這可能與所在地區(qū)環(huán)境的差異有關；由于GB 14166主要是針對成人安全帶制定的性能要求，而ECE R44主要針對兒童安全帶頒布的法規(guī)，在進行磨損處理試驗時，GB 14166的磨損程序設定的負載更大，磨損次數(shù)需求也更多，且成人織帶的初始強力也比兒童織帶要高，并隨寬度的變化而發(fā)生改變；按兩個標準要求測試，織帶經(jīng)耐光和鎖舌耐磨試驗后的強力均有所下降，且耐光后的強力保持率均低于鎖舌耐磨后的強力保持率，但強力保持率均≥75%，符合標準要求；耐光后織帶的強力保持率較低，可能與安全帶自身的顏色、所用原材料及測試環(huán)境有關。但隨著兒童乘員安全法規(guī)的日益完善，人們對于乘車安全性和舒適性的要求與日俱增，安全帶的功能性開發(fā)必將成為可能。

3 結論

（1）依據(jù)織帶的強力指標不能充分判斷織帶性能的優(yōu)劣。強力保持率是直觀地反映織帶經(jīng)過特殊條件處理后是否維持良好性能的重要參數(shù)。

（2）依據(jù)GB 14166和ECER 44方法標準試驗，所得耐光和鎖舌耐磨后的強力保持率均≥75%，均符合標準要求，且耐光后的強力保持率均低于鎖舌耐磨后的強力保持率。

（3）為了賦予織帶更可靠的安全性，還需不斷改良織帶的加工工藝，或選取強力更好的纖維原料，使其在各方面都滿足安全與舒適性并存的需求，才能更好地為自己，也為下一代的行車安全保駕護航。