具有胞腔室式织品复合构造以作为能量吸收的安全帽制造技术

一种安全帽，其特征在于，所述的安全帽包括： 一外壳； 一能量吸收衬垫设于该外壳内部；且 其中该能量吸收衬垫含有一胞腔室织品复合材料，其至少有一部分为多孔织品材料，该多孔织品材料被支撑在一基质材料中，其中该部分的复合材料中保留有多个毛孔。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术有关使用三维的胞腔室织品复合结构来作安全帽的设计、生产技术、工具及机器等。本技术的安全帽具有高比率的能量吸收性能，较长的冲击行程，与固定的冲击反作用力，以及良好的透气性。专利技术背景如自行车用的运动安全帽包含一些主要构件，其各具有不同的功能。该硬外壳用来承抗刺穿，磨擦以及最初的撞击。近代用来制造该硬外壳的通用材料包括聚氯乙烯(PVC)等。在该盔帽中最重要的构件为吸震垫，其系被用来吸收及消散冲击能量。适用的吸震垫的所需特性包括较长的冲程以及固定的反作用力；较高比率的能量吸收性能；永久性的变形及不可逆的能量吸收机制，例如塑性变形，包括纤维与基质的破裂，纤维/基质的分离及剥落等。在各种冲击状况下有稳定的变形模式，例如不会因污物、腐蚀或其它的环境因素而造成不良的影响；及低成本且易于制造及维修。聚氨酯及聚苯乙烯发泡材料因其吸震性，强度，及对金属、塑胶、木材的优良黏着性，而在许多方面被广泛地作为吸震物来使用。例如在仪表板或车门中，甚至在运动安全帽中的缓冲层。该等发泡材料在冲击时会压缩及/或破裂，并减缓冲击力的传导，而令它们能形成在盔帽中作为吸震垫的适当材料。但是，利用该等发泡物的安全帽并不具有良好的透气性，且会相对地较重。有两种化学制法已被普遍地使用于PU发泡物的制造。其第一种为一单射法，放热制法。聚异氰酸盐、polyol、添加物、及一发泡剂，会在制造时被组合在一起。该发泡物可被浇注于一处，或如一连续板条被卷出。其第二种为一预聚合法，其较诸第一种方法更为昂贵。聚异氰酸盐或polyol会被使用于一前置的化学反应来形成长的化学链。该长链的聚合物会被与所需的添加物或发泡剂混合。在发泡之后，会以浇注或连续板条的方式来模制成型。若以浇注方式，该等化学成分会被整批混合，该混合物会被注入所要使用的开孔中。该混合物将会膨胀并填满该区域。一般该混合物能膨胀至其最初体积的大约30-40倍。而连续板条法通常须要一较大的工作区域，且其较适用于大体积的产品。当在制造时，其化学成分会被以固定比率注入并泵至一混合头。该混合头会移动通过一输送带。经由此种制程，该发泡物相较于由浇注法所制成，将能具有更均匀的密度。有四个主要的美国标准已被该安全帽的产业所采用CPSC自行车安全帽标准(1998)，“最后的规定，公告于联邦反对者”，其在1998年三月之后成为美国的法律，而可相比于ASTM(美国测试及材料协会)的标准。该ASTM(1995)的“用于评估性能的设备及产品的标准测试方法”自1995年以来已被广泛使用。而B-95标准由Snell Memoril Foundation(Snell纪念基金会)所建立。大部份具有Snell标志的安全帽仅符合较早的B-90标准，其可相比于ASTM。而较老的美国国家标准局(ANSI)公司(1984)的一自行车骑者保护头盔的美国国家标准”已于数年前被废除。依据该CPSC标准，测试应包括周边视野，个人稳定性，扣接系统，及冲击消减性。以往基本的作法依据该CPSC标准来测出该盔帽的能量吸收能力。有数种砧可供测试，包括平砧，半球状砧，及块石等。供平砧测试的冲击速度约6.2m/s，而半球砧及块石所用的冲击速度约为4.8m/s。最高的加速度不能大于300g’s。所用的测试头模要符合ISO DIS 6220-1983中所指定的A.E.J.M或O造型。该盔帽会被系于一头模上并倒转过来。该盔帽会被依规定自由掉落至该砧上。相较于发泡物，胞腔室织品复合能量吸收物相对较新。吸能织品复合物可被设计成不同的结构形式，例如管、核、壳，以及胞腔室构造等。该等织品复合物包含作为强化材料的织品，及一基质系统。该等强化织品可有许多形状及态样，例如连续纤丝，短纤股线，席垫及各种织物结构等，其在许多情况下，由玻璃、碳、陶瓷、芳香族、超高分子量的聚合物或金属纤维等所制成。该基质材料典型为热固性或热塑性的聚合物，例如环氧树脂，聚醣，聚丙烯，聚胺醇，聚醒胺，聚乙烯醣等。使用织品材料来制造具三维胞腔室的平板的概念被揭露于Dissebeck的第5.364.686号美国专利中。其揭述一种方法，可利用一或多层的深拉织品材料，最好为针织材料，来制造一尺寸稳定的，三维造型的片状织品材料的方法。该织品构件由强化纤维与呈纤维状的热塑性基质材料所构成。数个步骤会被用来制造该等复合材料。该材料首先会被加热至一比强化纤维的熔点较低的温度，而以一局部扩大成形法，例如深拉，来制成该核心材料所需的形状。其温度会被降至低于该热塑性基质材料的熔点，并将该成形材料置于模中，直到该热塑性基质材料已被充分地硬化。脱模为最后的步骤，即可获得所成形的织品材料。类似的专利可见于Kim等人的第5.731.062号美国专利中。三维的织维网会由织物被制成半刚性而尺寸稳定的形式，其具有规则的锥状凸部以及选择性的凹部，成为可压缩的并能在被压缩的后回复它们的原来形状。该纤维网系该织物的热机械性变形所制成，而该织物由热塑性纤维所制成。该等织维具有可挠性，故能被作为缓冲及吸震材料。在将该等结构纤维网制成织品复合物时，该被用来制造三维复合结构的二维织品纤维，系选自某些简单等级的织物，例如针织、编织或非织织物等。在Kim等人的第5,896,680号美国专利中，该三维织品复合结构的概念，被应用于制造鞋子的缓冲垫。一鞋子的中底会由成型的纤维网件所制成，其具有不同大小的凸体而对应于脚底的形状。该纤维网件由一织物所制成，其具有由同一织物所形成的凸体阵列，由该织物平面突出。于一织品材料上具有凸体结构的类似专利技术，可见于EP 0559969A1专利案中，名称为“一浮凸织物，及其制备方法与装置”；EP 0469558A1专利案，名称为“一可成形的织品村料及其成形物的造型”；EP 0386687B1专利案，名称为“网状边界层的连结及其制法”等。在Zarandi等人的第4,890,877号美国专利中，有一成型的能量吸收板被用于一车门上。其为一可延展的轻树脂涂层织物，而具有许多间隔分开的圆锥状凸体由该板面上突出。其延展效果使用纬纱针织的平面织物及经纱针织织物来达成。数个模制成型板会被切成能量吸收板构件所需的大小及形状，并以涂在界面板上的黏剂来组合，而形成该能量吸收板构件所需的厚度。该吸能构件会被装在一车门上，位于靠臂处上方及窗孔下方，而介于车门外板与内板之间，在冲撞物触及车门内板时可吸收能量。Nakae等人的第5,435,619号美国专利的另一技术，可见到在一车门的能量吸收物的不同的设计变更。该技术的目的为改良吸震特性，以及减少车门的重量。该吸震物含有许多排的发泡主件，与聚丙烯树脂发泡辅助件设在该等主件之间而与其连结，并沿着横交于该主件排设的方向来形成腔室。该等连接件会被修正为具有半圆形脊缘，波状及部份方形的脊缘。该等前述的胞腔室复合物为形如实心结构的平板。在该等结构中的隙孔等会被该基质材料填满、而形成一实心板封装并连结所有的股线。其并未由原先的织品材料中保留多孔性。该等复合物在考量作为安全帽等产品时，会有其缺点。该等复合材料的一缺点，它们不能提供特别大的共平面塑性变形。为能吸收所需的冲击能量，其反应孔组要设得更多。另一缺点困缺乏孔隙而会形成相对较重的复合结构，且该构件不能通气或提供任何形式的透气性。该实心复合物构造的另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全帽，其特征在于，所述的安全帽包括一外壳；一能量吸收衬垫设于该外壳内部；且其中该能量吸收衬垫含有一胞腔室织品复合材料，其至少有一部分为多孔织品材料，该多孔织品材料被支撑在一基质材料中，其中该部分的复合材料中保留有多个毛孔。2.如权利要求1所述的安全帽，其特征在于，该胞腔室织品复合物包含一织物及一由该织物材料纤股浸透的基质材料，并保留该织物材料纤股之间的毛孔。3.如权利要求2所述的安全帽，其特征在于，该织物包含由高密度聚合材料纱丝或纤维制成的织物。4.如权利要求2所述的安全帽，其特征在于，该基质材料包含一聚合物树脂。5.如权利要求1所述的安全帽，其特征在于，该该胞腔室织品复合物设有多个平顶锥状腔室结构的胞腔室。6.如权利要求1所述的安全帽，其特征在于，该设有连接构件来连接相邻的腔室。7.如权利要求6所述的安全帽，其特征在于，该互相扣合的连接构件以可反向叠合扣接的织品复合物的形式设置。8.如权利要求6所述的安全帽，其特征在于，该连接构件以包围单个腔室并使相邻的腔室互相连接的薄层材料的形式设置。9.如权利要求6所述的安全帽，其特征在于，该连接构件以包围单个腔室并使相邻的腔室互相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶肖明，余同希，薛璞，
申请(专利权)人：鸿标塑胶厂有限公司，
类型：实用新型
国别省市：