專利名稱：一種預制減震高壓氣囊及其生產工藝的制作方法
—種預制減震高壓氣囊及其生產工藝
技術領域：
本發明涉及一種預制減震高壓氣囊及其生產工藝。
背景技術：
常見氣囊品種有瞬間充氣安全氣囊(防撞擊)；常規充氣氣囊(封堵、浮力、保護用)；封閉氣囊(如鞋用氣墊和隔板用蜂窩)等三類。用于減震和輕質填充用途的氣囊從技術上可分為壓力封閉式氣囊和常壓封閉式蜂窩氣囊兩類:1.目前壓力封閉式氣囊主要在鞋類氣墊上常用，例如耐克公司的zoomair，airmax, air sole等氣墊,一般采用直接灌注氦氣,氮氣,氟氯烴類,二氧化碳或空氣的方式形成一定氣壓來提高氣囊緩沖能力，由于充氣工藝性要求，通常采用中型的單一氣囊，或連通的多個小型氣囊組成，也有采用氣囊中間安置尼龍張力線增強防震性能的。另外，現有技術采用的是常壓大型氣囊+彈性柱板、彈性弓復合等方法來提高鞋類氣墊緩沖能力。現有壓力封閉式中型氣囊的缺陷是防機械穿刺能力差，一旦局部破壞則容易雜物與水進入破壞整體性能；單獨氣囊防震能力差，通常還需彈性體，張力體，彈性弓等輔助裝置提高緩沖能力，導致整體氣墊重量較大。2.蜂窩式氣墊是由兩層或多層蜂窩結構的材料簡單復合成蜂窩板結構，可大幅度降低制成品的重量，通常在輕質墻體，蜂窩玻璃`鋼板，鞋底(如銳步HEXRIDE蜂窩氣墊)，墊子等大量使用，各蜂窩內部氣壓基本一致且通常是一個大氣壓。蜂窩式氣墊的優點是防機械穿刺能力強，通常局部破壞不會造成整體性能喪失；機械加工成本很低。缺點是防震性能主要依賴氣囊包裹層提供，導致重量偏大。現有的氣囊的充氣方式是靠外部進行充氣，壓力越大，難度系數越高。
發明內容本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種預制減震高壓氣囊，質量輕，耐沖擊和針刺能力強。本發明是這樣實現上述技術問題之一的:一種預制減震高壓氣囊，所述高壓氣囊包括一外袋、一內袋，所述內袋套設在外袋內，所述外袋與內袋均密封，所述內袋內部裝有通過預裝發氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓；所述外袋為纖維布外袋。進一步地，所述發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋，加熱使發氣劑發氣，同時可膨脹復合體形成泡沫體，內袋向外膨脹并在溫度下軟化，與外袋緊密粘連在一起，形成高壓氣囊。進一步地，所述纖維、橡膠混合溶液中各組分的含量如下:纖維溶液為0-20重量份，橡膠溶液為0-100重量份。
進一步地，所述發氣劑加熱后發生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內袋的融點與發氣劑分解溫度相差50°C以內，所述內袋的融點高于發氣劑分解時的溫度。本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，利用發氣劑進行充氣，生產高壓氣囊更加方便、易操作。本發明是這樣實現上述技術問題之二的:一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，具體包括如下步驟:步驟10、將發氣劑裝入纖維內袋中密封；或將發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋；步驟20、再將內袋裝入外袋后，進行密封；步驟30、進行加熱，使發氣劑分解發氣，或可膨脹復合體膨脹形成泡沫體，內袋在內部氣體的壓力下向外膨脹并軟化，與外袋緊密粘連成一體，形成高壓氣囊，所述高壓氣囊內氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓。進一步地，所述外袋為纖維布外袋。進一步地，步驟10所述纖維、橡膠混合溶液中各組分的含量如下:纖維為0-20重量份，橡膠溶液為0-100重量份。進一步地，所述發氣劑加熱后發生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內袋的融點與發氣劑分解溫度相差50°C以內，所述內袋的融點高于發氣劑分解時的溫度。本發明具有如下優點:本發明不同內壓的氣囊可以通過組裝和堆積后固定，從而實現不同部位可控的緩沖能力，這點是鞋業防震技術需求中最突出的一個問題，同時保留了蜂窩式氣墊防機械穿刺能力強的優點，幾乎不受針刺破壞影響；氣囊內壓大導致氣囊緩沖能力明顯增強；本發明的氣囊耐沖擊能力高，利用本發明的氣囊粘結復合制成輕型墻體，墊板或鞋底緩沖材料等，在相同強度和緩沖能力前提下，制品重量可以較現有水平大幅度下降，在諸如運動鞋、拖鞋防震與減重，超輕質隔墻提高耐沖擊能力與減重等方面有巨大產業前景。本發明的制備工藝是靠發氣劑內部發氣，可以根據不同的壓力需求，計算好氣囊的體積以及發氣劑用量即可，十分方便、易操作，難度系數低。
具體實施方式本發明涉及一種預制減震高壓氣囊，所述高壓氣囊包括一外袋、一內袋，所述內袋套設在外袋內，所述外袋與內袋均密封，所述內袋內部裝有通過預裝發氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓；本發明還涉及一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，具體包括如下步驟:
步驟10、將發氣劑裝入纖維內袋中密封；或將發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋；步驟20、再將內袋裝入外袋后，進行密封；步驟30、進行加熱，使發氣劑分解發氣，或可膨脹復合體膨脹形成泡沫體，內袋在內部氣體的壓力下向外膨脹并軟化，與外袋緊密粘連成一體，形成高壓氣囊，所述高壓氣囊內氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓。所述外袋為纖維布外袋。所述發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋，加熱使發氣劑發氣，同時可膨脹復合體形成泡沫體，內袋向外膨脹并在溫度下軟化，與外袋緊密粘連在一起，形成高壓氣囊。所述纖維、橡膠混合溶液中各組分的含量如下纖維溶液為0-20重量份，橡膠溶液為0-100重量份。所述發氣劑加熱后發生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內袋的融點與發氣劑分解溫度相差50°C以內，所述內袋的融點高于發氣劑分解時的溫度。值得一提的是，本發明所述發氣劑可通常選擇穩定但分解溫度較低的ADC，對甲苯磺酸肼(TSH)，AC發泡劑等常用塑料發泡劑，直接加熱即可發氣，這些物質性能較好。常用的酸一碳酸鹽或碳酸氫鹽也可使用但性能較差，且氣囊內殘留物質多，不便使用。以下結合實施例對本發明作進一步地的說明。實施例1取對甲苯磺酸肼(TSH)O. 03克壓片，用2片PES(聚酯)膜上下包住，周邊熱壓封口成為內袋。塞入體積I立方厘米的玻纖布管中縫合保存。使用時整體放入預加熱到150攝氏度的烘箱數分鐘后取出，即得體積約I立方厘米的高壓氣囊。PES與玻纖布結合緊密，氣囊強度和彈性很高，無漏氣現象，減少TSH用量則氣囊壓力相應下降。將該氣囊作為填充料自然堆積后，用含紙漿的石膏灌注縫隙成板材，發現抗沖擊強度遠高于以輕質陶粒為填充料的產品；蠟燭灼燒該板材至較高溫度時發現板材會噴出阻燃氣體滅火；將多個氣囊用雙組分聚氨酯膠固定成型后，發現該輕質材料具有很高的耐壓和抗震能力，明顯優于傳統鞋用氣墊。但抗針刺能力僅與蜂窩式氣墊類似，為較低成本的方案。實施例2取AC發泡劑O. 05克磨細，與O. 05克玻璃纖維，O. 5克天然橡膠生料(內含橡膠硫化劑，促進劑等，為商業化產品。粘稠膠體)進行充分的混合浸潰，形成可膨脹的復合材料，然后裝入1107型熱熔膠膜(軟化溫度約在160攝氏度左右)袋內。裝入2立方厘米的玻纖布管內密封。直接升溫至150攝氏度左右2小時，此時天然橡膠逐漸固化并強烈發泡，擠壓1107熱溶膠膜，使之與玻纖布緊密結合，然后短時間升溫到180攝氏度左右使熱熔膠膜與玻纖布徹底結合即可降溫，得到低密度高壓氣囊。該氣囊的內部構造為發泡天然橡膠，內部為不連通的大量小氣泡。氣泡氣壓較高，氣囊外部構造為玻璃纖維布/熱熔膠復合不透氣材料，耐磨性很好。常規針刺不會導致高壓氣囊毀壞，但割裂外袋會造成內部天然橡膠劇烈膨脹，氣囊毀壞。實施例3 取對甲苯磺酸肼(TSH)發泡劑與雙組分聚氨酯橡膠的其中一組分按照1: 5-20的比例混合，然后與另一組分混合固化，形成可膨脹復合材料。剪取一定重量的可膨脹復合材料裝入熱熔膠膜袋或聚氯乙烯袋后裝入玻璃纖維外袋，封閉，加熱到120攝氏度數分鐘即成高壓氣囊，壓力大小直接靠調節可膨脹復合材料的量來控制。產品性能與實施例2相近，優勢在低溫彈性性能好，生產速度快。
本發明不同內壓的氣囊可以通過組裝和堆積后固定，從而實現不同部位可控的緩沖能力，這點是鞋業防震技術需求中最突出的一個問題，同時保留了蜂窩式氣墊防機械穿刺能力強的優點，幾乎不存在針刺破損問題；氣囊內壓大導致氣囊緩沖能力明顯增強；本發明的氣囊耐沖擊能力高，利用本發明的氣囊粘結復合制成輕型墻體，墊板或鞋底緩沖材料等，在相同強度和緩沖能力前提下，制品重量可以較現有水平大幅度下降，在諸如運動鞋、拖鞋防震與減重，超輕質隔墻提高耐沖擊能力與減重等方面有巨大產業前景。本發明的制備工藝是靠發氣劑內部發氣，可以根據不同的壓力需求，計算好氣囊的體積以及發氣劑用量即可，十分方便、易操作，難度系數低。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發明的范圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的范圍內。
權利要求
1.一種預制減震高壓氣囊，其特征在于:所述高壓氣囊包括一外袋、一內袋，所述內袋套設在外袋內，所述外袋與內袋均密封，所述內袋內部裝有通過預裝發氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓；所述外袋為纖維布外袋。
2.根據權利要求1所述的一種預制減震高壓氣囊，其特征在于:所述發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋，加熱使發氣劑發氣，同時可膨脹復合體形成泡沫體，內袋向外膨脹并在溫度下軟化，與外袋緊密粘連在一起，形成高壓氣囊。
3.根據權利要求2所述的一種預制減震高壓氣囊，其特征在于:所述纖維、橡膠混合溶液中各組分的含量如下:纖維溶液為0-20重量份，橡膠溶液為0-100重量份。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種預制減震高壓氣囊，其特征在于:所述發氣劑加熱后發生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內袋的融點與發氣劑分解溫度相差50°C以內，所述內袋的融點高于發氣劑分解時的溫度。
5.一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，其特征在于:具體包括如下步驟: 步驟10、將發氣劑裝入纖維內袋中密封；或將發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋； 步驟20、再將內袋裝入外袋后，進行密封； 步驟30、進行加熱，使發氣劑分解發氣，或可膨脹復合體膨脹形成泡沫體，內袋在內部氣體的壓力下向外膨脹并軟化，與外袋緊密粘連成一體，形成高壓氣囊，所述高`壓氣囊內氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓。
6.根據權利要求5所述的一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，其特征在于:所述外袋為纖維布外袋。
7.根據權利要求5所述的一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，其特征在于:步驟10所述纖維、橡膠混合溶液中各組分的含量如下:纖維為0-20重量份，橡膠溶液為0-100重量份。
8.根據權利要求5-7任一項所述的一種預制減震高壓氣囊的生產工藝，其特征在于:所述發氣劑加熱后發生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內袋的融點與發氣劑分解溫度相差50°C以內，所述內袋的融點高于發氣劑分解時的溫度。
全文摘要
本發明提供一種預制減震高壓氣囊及其生產工藝，所述高壓氣囊包括一外袋、一內袋，所述內袋套設在外袋內，所述外袋與內袋均密封，所述內袋內部裝有通過預裝發氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個大氣壓；所述外袋為纖維布外袋；生產工藝如下將發氣劑裝入纖維內袋中密封；或將發氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復合體裝入內袋；再將內袋裝入外袋后，進行密封；進行加熱，使發氣劑分解發氣，或可膨脹復合體膨脹形成泡沫體，內袋在內部壓力下向外膨脹并軟化，與外袋緊密粘連成一體，形成高壓氣囊。本發明質量輕，耐沖擊和抗穿刺能力特別強，利用發氣劑進行充氣，生產高壓氣囊更加方便、易操作。
文檔編號F16F9/05GK103075455SQ20121059341
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者陳楷翰, 陳昱霖, 李文行 申請人:泉州師范學院