پارچه کیسه هوا (Airbag)

کیسه هوای موتورسیکلت

کیسه هوا یکی از وسایل محافظتی است که بصورت بالشتی بین سرنشین و بدنه خودرو قرار گرفته و تا حدودی جان او را در تصادف حفظ می‌نماید. گواهی اختراع کیسه هوا در سال 1919 به نام دو دندان‌پزشک انگلیسی در آمریکا به ثبت رسید. اما در دهه 1970 بود که کیسه هوای اتومبیل به صورت تجاری درآمد. بعد از سال 1998 تمام خودروهای تولید شده ملزم به داشتن کیسه هوا برای راننده و سرنشین کناری او شدند. استفاده از کیسه هوا در اتومبیل باعث کاهش 30 درصدی میزان مرگ و میر در تصادفات می‌شود.

کیسه هوای نصب شده روی اتومبیل بیوک در سال 1975

بهترین پارچه برای تولید کیسه هوای خودرو از الیاف نایلون و پلی‌استر تهیه می‌شود. نوع بافت، در انعطاف‌پذیری پارچه بسیار موثر است. کیسه هوای خودرو معمولاً از پارچه‌های تاری_پودی تولید می‌شود. برای تولید کیسه هوای طرف راننده یک و نیم و سرنشین کنار او، چهار متر پارچه بکارمی‌رود. دو نوع از ماشین‌های بافندگی که به این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند، ماشین راپیر (Rapier) و پروجکتایل (Projectile) هستند. بافت پارچه با طرح ریپس نیز مقاومت بالایی را در برابر پارگی ایجاد خواهد کرد. پارچه کیسه هوا را رنگ نمی‌کنند اما برای جلوگیری از کپک‌زدگی آن را شستشو می‌دهند. اگر پارچه کیسه هوا قابلیت اشتعال داشته باشد، ممکن است هنگام پرشدن کیسه با نیتروژن، آتش بگیرد.

کیسه‌ هوای طرف راننده را بعد از بافته شدن با نئوپرن یا سیلیکون پوشش می‌دهند تا بدین وسیله از راننده در برابر گرمای گازهای داغ محافظت صورت بگیرد. بعد از انقال ضربه حاصل از تصادف به سنسور و تحریک سیستم انفجار، گاز نیتروژن آزاد شده و کیسه هوا پر می‌شود. تصادفات در کمتر از 0.125 ثانیه رخ می‌دهند. بنابراین کیسه هوا طوری طراحی شده تا کمتر از 0.04 ثانیه باز شود و از سرنشینان در برابر ضربه محافظت کند. بعد از جذب نیروی وارد شده، کیسه هوا در 0.12 ثانیه خالی می‌شود. سرعت باز شدن کیسه هوا حدود 322 کیلومتر در ساعت می‌باشد به همین دلیل است که کودکان زیر 12 سال نباید در صندلی جلو بنشینند زیرا در صورت تصادف، نیروی حاصل از باز شدن کیسه هوای خودرو ممکن است به آنها آسیب جدی وارد نماید.

کیسه هوای پرده‌ای

پارچه مناسب برای کیسه هوا باید این ویژگی‌ها را داشته باشد:

  • دوام مناسب
  • استحکام بالا در برابر پارگی
  • مقاوم در برابر حرارت
  • پوشش دهی مطلوب
  • خاصیت چسبندگی
  • عملکرد مناسب در برابر سرما و گرما

نایلون 66 مناسب‌ترین ماده برای تولید کیسه هوای خودرو است. پارچه کیسه هوایی که از پلی‌استر ساخته شده، بیست درصد سنگین‌تر از پارچه‌ای است که از نایلون 66 تهیه می‌شود. پایین بودن جرم پارچه، ضربه وارد شده به سرنشین خودرو را هنگام بازشدن کیسه هوا کاهش می‌دهد.

کیسه هوا بعد از بازشدن

پارچه کیسه هوا از دو طرف تحت فشار قرار می‌گیرد. از داخل تحت فشار گاز حاصل از انفجار قراردارد و از خارج باید در برابر ضربه وارد شده توسط سرنشین مقاومت کند. بنابراین استحکام پارچه و درزهای دوخته شده در برابر پارگی بسیار مهم است. در نایلون 66 نسبت وزن به استحکام بالاتر است و موجب می‌شود تا نیروی وارد شده در سطح گسترده‌ای پخش شود و کیسه هوا در زیر بار، انرژی را بهتر جذب کند. علاوه براین، نایلون 66 با گذشت سال‌های زیاد و در شرایط آب و هوایی مختلف خاصیت خود را از دست نمی‌دهد. با توجه به اینکه پلی‌استر این ویژگی را ندارد، از آن در کیسه‌ هوای جانبی استفاده بیشتری می‌شود. در تصادفات ممکن است پوست سرنشین خودرو در اثر برخورد با کیسه هوا دچار سایدگی شود. برای برطرف کردن این موضوع از نایلون 6 که نرمی و لطافت بیشتری دارد، در تولید کیسه هوا استفاده می‌شود. نایلون 46 نیز مقاومت بالایی در برابر ذوب شدگی دارد.

کیسه هوای کمربند سرنشین

در برخی موارد شرکت‌های تولید کیسه هوا برای منعطف کردن پارچه و پایین آوردن حجم آن به منظور کوچکتر کردن محفظه کیسه هوا، اقدام به پایین آوردن نمره نخ مورد استفاده در تولید پارچه می‌نمایند که این کار باعث کاهش استحکام پارچه خواهد شد.

در ایران برای اولین بار در بهمن 1400 در استان زنجان پارچه کیسه هوای خودرو توسط شرکت نخ تایر صبا تولید و کشور از واردات این محصول بی‌نیاز شد. این کارخانه ظرفیت تولید سالانه 800 تن پارچه کیسه هوا را دارد. این نوع پارچه به دلیل کیفیت بسیار بالایی که دارد قابلیت صادرات به کشورهای منطقه را نیز برای ایران فراهم می‌آورد.