專利名稱：一種預(yù)制減震高壓氣囊及其生產(chǎn)工藝的制作方法
—種預(yù)制減震高壓氣囊及其生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)制減震高壓氣囊及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
常見氣囊品種有瞬間充氣安全氣囊(防撞擊)；常規(guī)充氣氣囊(封堵、浮力、保護(hù)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(zhì)填充用途的氣囊從技術(shù)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?dú)?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(gè)小型氣囊組成，也有采用氣囊中間安置尼龍張力線增強(qiáng)防震性能的。另外，現(xiàn)有技術(shù)采用的是常壓大型氣囊+彈性柱板、彈性弓復(fù)合等方法來提高鞋類氣墊緩沖能力?，F(xiàn)有壓力封閉式中型氣囊的缺陷是防機(jī)械穿刺能力差，一旦局部破壞則容易雜物與水進(jìn)入破壞整體性能；單獨(dú)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(dǎo)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(jié)構(gòu)的材料簡單復(fù)合成蜂窩板結(jié)構(gòu)，可大幅度降低制成品的重量，通常在輕質(zhì)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(nèi)部氣壓基本一致且通常是一個(gè)大氣壓。蜂窩式氣墊的優(yōu)點(diǎn)是防機(jī)械穿刺能力強(qiáng)，通常局部破壞不會造成整體性能喪失；機(jī)械加工成本很低。缺點(diǎn)是防震性能主要依賴氣囊包裹層提供，導(dǎo)致重量偏大?，F(xiàn)有的氣囊的充氣方式是靠外部進(jìn)行充氣，壓力越大，難度系數(shù)越高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種預(yù)制減震高壓氣囊，質(zhì)量輕，耐沖擊和針刺能力強(qiáng)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題之一的:一種預(yù)制減震高壓氣囊，所述高壓氣囊包括一外袋、一內(nèi)袋，所述內(nèi)袋套設(shè)在外袋內(nèi)，所述外袋與內(nèi)袋均密封，所述內(nèi)袋內(nèi)部裝有通過預(yù)裝發(fā)氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內(nèi)袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓；所述外袋為纖維布外袋。進(jìn)一步地，所述發(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋，加熱使發(fā)氣劑發(fā)氣，同時(shí)可膨脹復(fù)合體形成泡沫體，內(nèi)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(jìn)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(jìn)一步地，所述發(fā)氣劑加熱后發(fā)生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內(nèi)袋的融點(diǎn)與發(fā)氣劑分解溫度相差50°C以內(nèi)，所述內(nèi)袋的融點(diǎn)高于發(fā)氣劑分解時(shí)的溫度。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，利用發(fā)氣劑進(jìn)行充氣，生產(chǎn)高壓氣囊更加方便、易操作。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題之二的:一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，具體包括如下步驟:步驟10、將發(fā)氣劑裝入纖維內(nèi)袋中密封；或?qū)l(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋；步驟20、再將內(nèi)袋裝入外袋后，進(jìn)行密封；步驟30、進(jìn)行加熱，使發(fā)氣劑分解發(fā)氣，或可膨脹復(fù)合體膨脹形成泡沫體，內(nèi)袋在內(nèi)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(nèi)氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓。進(jìn)一步地，所述外袋為纖維布外袋。進(jìn)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(jìn)一步地，所述發(fā)氣劑加熱后發(fā)生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內(nèi)袋的融點(diǎn)與發(fā)氣劑分解溫度相差50°C以內(nèi)，所述內(nèi)袋的融點(diǎn)高于發(fā)氣劑分解時(shí)的溫度。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明不同內(nèi)壓的氣囊可以通過組裝和堆積后固定，從而實(shí)現(xiàn)不同部位可控的緩沖能力，這點(diǎn)是鞋業(yè)防震技術(shù)需求中最突出的一個(gè)問題，同時(shí)保留了蜂窩式氣墊防機(jī)械穿刺能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，幾乎不受針刺破壞影響；氣囊內(nèi)壓大導(dǎo)致氣囊緩沖能力明顯增強(qiáng)；本發(fā)明的氣囊耐沖擊能力高，利用本發(fā)明的氣囊粘結(jié)復(fù)合制成輕型墻體，墊板或鞋底緩沖材料等，在相同強(qiáng)度和緩沖能力前提下，制品重量可以較現(xiàn)有水平大幅度下降，在諸如運(yùn)動鞋、拖鞋防震與減重，超輕質(zhì)隔墻提高耐沖擊能力與減重等方面有巨大產(chǎn)業(yè)前景。本發(fā)明的制備工藝是靠發(fā)氣劑內(nèi)部發(fā)氣，可以根據(jù)不同的壓力需求，計(jì)算好氣囊的體積以及發(fā)氣劑用量即可，十分方便、易操作，難度系數(shù)低。
具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及一種預(yù)制減震高壓氣囊，所述高壓氣囊包括一外袋、一內(nèi)袋，所述內(nèi)袋套設(shè)在外袋內(nèi)，所述外袋與內(nèi)袋均密封，所述內(nèi)袋內(nèi)部裝有通過預(yù)裝發(fā)氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內(nèi)袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓；本發(fā)明還涉及一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，具體包括如下步驟:
步驟10、將發(fā)氣劑裝入纖維內(nèi)袋中密封；或?qū)l(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋；步驟20、再將內(nèi)袋裝入外袋后，進(jìn)行密封；步驟30、進(jìn)行加熱，使發(fā)氣劑分解發(fā)氣，或可膨脹復(fù)合體膨脹形成泡沫體，內(nèi)袋在內(nèi)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(nèi)氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓。所述外袋為纖維布外袋。所述發(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋，加熱使發(fā)氣劑發(fā)氣，同時(shí)可膨脹復(fù)合體形成泡沫體，內(nèi)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(fā)氣劑加熱后發(fā)生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內(nèi)袋的融點(diǎn)與發(fā)氣劑分解溫度相差50°C以內(nèi)，所述內(nèi)袋的融點(diǎn)高于發(fā)氣劑分解時(shí)的溫度。值得一提的是，本發(fā)明所述發(fā)氣劑可通常選擇穩(wěn)定但分解溫度較低的ADC，對甲苯磺酸肼(TSH)，AC發(fā)泡劑等常用塑料發(fā)泡劑，直接加熱即可發(fā)氣，這些物質(zhì)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(nèi)殘留物質(zhì)多，不便使用。以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地的說明。實(shí)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(nèi)袋。塞入體積I立方厘米的玻纖布管中縫合保存。使用時(shí)整體放入預(yù)加熱到150攝氏度的烘箱數(shù)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(jié)合緊密，氣囊強(qiáng)度和彈性很高，無漏氣現(xiàn)象，減少TSH用量則氣囊壓力相應(yīng)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(fā)現(xiàn)抗沖擊強(qiáng)度遠(yuǎn)高于以輕質(zhì)陶粒為填充料的產(chǎn)品；蠟燭灼燒該板材至較高溫度時(shí)發(fā)現(xiàn)板材會噴出阻燃?xì)怏w滅火；將多個(gè)氣囊用雙組分聚氨酯膠固定成型后，發(fā)現(xiàn)該輕質(zhì)材料具有很高的耐壓和抗震能力，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)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(shí)施例2取AC發(fā)泡劑O. 05克磨細(xì)，與O. 05克玻璃纖維，O. 5克天然橡膠生料(內(nèi)含橡膠硫化劑，促進(jìn)劑等，為商業(yè)化產(chǎn)品。粘稠膠體)進(jìn)行充分的混合浸潰，形成可膨脹的復(fù)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(nèi)。裝入2立方厘米的玻纖布管內(nèi)密封。直接升溫至150攝氏度左右2小時(shí)，此時(shí)天然橡膠逐漸固化并強(qiáng)烈發(fā)泡，擠壓1107熱溶膠膜，使之與玻纖布緊密結(jié)合，然后短時(shí)間升溫到180攝氏度左右使熱熔膠膜與玻纖布徹底結(jié)合即可降溫，得到低密度高壓氣囊。該氣囊的內(nèi)部構(gòu)造為發(fā)泡天然橡膠，內(nèi)部為不連通的大量小氣泡。氣泡氣壓較高，氣囊外部構(gòu)造為玻璃纖維布/熱熔膠復(fù)合不透氣材料，耐磨性很好。常規(guī)針刺不會導(dǎo)致高壓氣囊毀壞，但割裂外袋會造成內(nèi)部天然橡膠劇烈膨脹，氣囊毀壞。實(shí)施例3 取對甲苯磺酸肼(TSH)發(fā)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(fù)合材料。剪取一定重量的可膨脹復(fù)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(shù)分鐘即成高壓氣囊，壓力大小直接靠調(diào)節(jié)可膨脹復(fù)合材料的量來控制。產(chǎn)品性能與實(shí)施例2相近，優(yōu)勢在低溫彈性性能好，生產(chǎn)速度快。
本發(fā)明不同內(nèi)壓的氣囊可以通過組裝和堆積后固定，從而實(shí)現(xiàn)不同部位可控的緩沖能力，這點(diǎn)是鞋業(yè)防震技術(shù)需求中最突出的一個(gè)問題，同時(shí)保留了蜂窩式氣墊防機(jī)械穿刺能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，幾乎不存在針刺破損問題；氣囊內(nèi)壓大導(dǎo)致氣囊緩沖能力明顯增強(qiáng)；本發(fā)明的氣囊耐沖擊能力高，利用本發(fā)明的氣囊粘結(jié)復(fù)合制成輕型墻體，墊板或鞋底緩沖材料等，在相同強(qiáng)度和緩沖能力前提下，制品重量可以較現(xiàn)有水平大幅度下降，在諸如運(yùn)動鞋、拖鞋防震與減重，超輕質(zhì)隔墻提高耐沖擊能力與減重等方面有巨大產(chǎn)業(yè)前景。本發(fā)明的制備工藝是靠發(fā)氣劑內(nèi)部發(fā)氣，可以根據(jù)不同的壓力需求，計(jì)算好氣囊的體積以及發(fā)氣劑用量即可，十分方便、易操作，難度系數(shù)低。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)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(nèi)袋，所述內(nèi)袋套設(shè)在外袋內(nèi)，所述外袋與內(nèi)袋均密封，所述內(nèi)袋內(nèi)部裝有通過預(yù)裝發(fā)氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內(nèi)袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓；所述外袋為纖維布外袋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制減震高壓氣囊，其特征在于:所述發(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋，加熱使發(fā)氣劑發(fā)氣，同時(shí)可膨脹復(fù)合體形成泡沫體，內(nèi)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(jù)權(quán)利要求2所述的一種預(yù)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(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種預(yù)制減震高壓氣囊，其特征在于:所述發(fā)氣劑加熱后發(fā)生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內(nèi)袋的融點(diǎn)與發(fā)氣劑分解溫度相差50°C以內(nèi)，所述內(nèi)袋的融點(diǎn)高于發(fā)氣劑分解時(shí)的溫度。
5.一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，其特征在于:具體包括如下步驟: 步驟10、將發(fā)氣劑裝入纖維內(nèi)袋中密封；或?qū)l(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋； 步驟20、再將內(nèi)袋裝入外袋后，進(jìn)行密封； 步驟30、進(jìn)行加熱，使發(fā)氣劑分解發(fā)氣，或可膨脹復(fù)合體膨脹形成泡沫體，內(nèi)袋在內(nèi)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(nèi)氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述外袋為纖維布外袋。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的一種預(yù)制減震高壓氣囊的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述發(fā)氣劑加熱后發(fā)生不可逆分解，生成氣體；所述氣體為非可燃性氣體；所述內(nèi)袋的融點(diǎn)與發(fā)氣劑分解溫度相差50°C以內(nèi)，所述內(nèi)袋的融點(diǎn)高于發(fā)氣劑分解時(shí)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種預(yù)制減震高壓氣囊及其生產(chǎn)工藝，所述高壓氣囊包括一外袋、一內(nèi)袋，所述內(nèi)袋套設(shè)在外袋內(nèi)，所述外袋與內(nèi)袋均密封，所述內(nèi)袋內(nèi)部裝有通過預(yù)裝發(fā)氣劑生成的氣體或泡沫體，所述內(nèi)袋中氣體或泡沫體的壓力為1-5個(gè)大氣壓；所述外袋為纖維布外袋；生產(chǎn)工藝如下將發(fā)氣劑裝入纖維內(nèi)袋中密封；或?qū)l(fā)氣劑混合于纖維、橡膠溶液中，干燥后形成可膨脹復(fù)合體裝入內(nèi)袋；再將內(nèi)袋裝入外袋后，進(jìn)行密封；進(jìn)行加熱，使發(fā)氣劑分解發(fā)氣，或可膨脹復(fù)合體膨脹形成泡沫體，內(nèi)袋在內(nèi)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(fā)明質(zhì)量輕，耐沖擊和抗穿刺能力特別強(qiáng)，利用發(fā)氣劑進(jìn)行充氣，生產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者陳楷翰, 陳昱霖, 李文行 申請人:泉州師范學(xué)院