纺织面料在儿童约束系统中的创新应用研究

宋 涛 沈佳彬 （杭州万向职业技术学院，浙江 杭州 310000）

家中有孩子的家庭都希望有一款安全、舒适的儿童约束系统放在车上，给孩子出行过程中乘车的安全性作保障，儿童约束系统最重要的一大功能就是安全性。那么，除了安全性之外，舒适性是作为一个人和物体接触的很重要的一个指标，因为儿童在使用座椅不舒适时，则意味着他会试图挣脱使用的产品，那么，就存在着一定的潜在危险。科技作为设计产业的技术支撑，无疑对设计产业的发展起到了巨大的作用，这在纺织设计中尤为明显。高新技术的飞速发展，给织物设计带来了许多新材料和新技术，进而发展出许多新的设计思维模式。随着可用于织物材料的不断增加，织物再造工艺技术也在不断地提升。多材料、多技术的发展趋势，为不同设计领域的面料再造提供了一种新的市场竞争增长模式。

一、儿童约束系统概述

儿童约束系统，通常又称为汽车儿童约束系统，也称为儿童约束系统 CRS（Child Restraint System）。它是一种专门为不同年龄段的儿童设计的安全座椅，该座椅是安装在汽车内，它能有效提高儿童乘车的安全性。

欧洲法规ECE R44/03对儿童约束系统的定义是：儿童安全防护系统可以固定在机动车上，由带扣或柔性部件的安全带组件、调节机构、附件等组成。可与便携式婴儿床、婴儿篮、辅助座椅或碰撞制动器等附加装置组合。在汽车碰撞或突然减速的情况下，减少对孩童的影响，限制儿童的身体运动，减少其伤害，确保儿童的乘车安全。

二、纺织面料在儿童约束系统中的创新应用的意义

纺织面料作为儿童约束系统中很难替代的材料，在儿童约束系统中改进面料与产品的加工工艺将会成为国内儿童约束系统的核心竞争力之一，纺织面料的创新应用作用于面料再造设计当中可以满足儿童舒适性的需求、满足产品实用功能、满足消费者审美的个性表现。同时，研究特殊儿童行为以及设计与其适用的约束产品也能够帮助监护人更好的去照顾这些孩子，同时也可以减轻监护人的心理压力和工作负担，也在减免看护的同时，使儿童受到的伤害风险降低。

三、纺织面料在儿童约束系统中的应用现状

目前，市场上主要常见应用在儿童约束系统上的面料有细面料、粗面料和网格状的面料。主要分为不同年龄段使用的面料，来满足不同年龄段的儿童对面料的要求。另外内部填充物主要是EPS（可膨胀聚苯乙烯），它是一种发泡材料，主要应用在儿童约束系统中作为缓冲减少冲击的材料，这种材料被外面纺织面料包裹着，对使用儿童约束系统的儿童来说，坐上去有着一定的伸缩弹性，让乘坐的儿童有着一定的舒适性，所以目前市场上这样的使用较为普遍。

现有的儿童约束系统通常是通过面料包裹着发泡材料，如EPS（可膨胀聚苯乙烯）与塑料零件搭配组合。因为EPS和其它缓冲材料比较硬，并且包裹的布层是薄薄的一层。对于身体刚刚开始发育的儿童来讲，如果乘坐的过程不舒服，他们可能变得躁动不安和哭泣，儿童的这些反应会分散驾驶员的注意力，这可能使得行驶中的车辆存在着一定的安全隐患。

四、纺织面料在儿童约束系统中的应用原则

1.面料再造的多样性设计

面料再造是产品造型也是材质功能的载体，面料的工艺技术造型有利于产品在材料的功能操作要与使用过程的操作。一个产品的面料再造设计是为了满足用户的情感和功能需求。因长期使用约束产品容易引起皮肤损伤、肌肉废用萎缩、褥疮、精神抑郁等并发症。因此，有必要每隔一段时间观察一次儿童约束部位的肤色和血液循环。因此，不同程度面料再造设计其面料工艺柔韧性、材料伸缩性、色彩光泽度、色彩透明程度等多样性设计就显得格外重要。另外，受约束产品的外形设计也受到使用环境的影响，因此应更多地考虑纺织面料与其产品一起进行相互融合和弹性化的设计，如：移动、储存、拆卸和使用的多方面的问题。

2.约束产品面料的安全性设计

约束产品面料易采用纯棉布或高密度海绵填料制成，质地柔软。同时采用宽边布防止约束部位受力不均。网眼布用于增加与儿童皮肤接触时的透气性。材质不同的触感能够给患者带来不同的心理感受，此外这些材料轻，可以减少特殊儿童肢体负担，还有较强的吸水性和透气性。为此，特殊儿童还处在生长发育阶段，皮肤比较细嫩，容易受到损伤，所以约束产品的材质要求要比成年人严格。材质除了展现美观，还需要考虑安全性。

五、纺织面料在儿童约束系统中的创新应用分析

1.体现实心注塑骨架+高吸能发泡体结构

儿童约束系统作为儿童使用的一款产品，在选择面料中除了考虑安全性外，面料的透气性、柔软程度和粗糙度都影响着产品的舒适性，加上儿童特别是婴幼儿的皮肤细嫩，更不宜接触一些粗糙的布料，否则产生极大的不舒适性，让使用者产生不好的使用体验，非常影响产品的使用体验效果。

图1 面料内部结构展示图

图2 面料、骨架、发泡一体化展示图

儿童安全座椅是约束系统突破儿童座椅传统的缝纫布套工艺，该工艺充分应用了人体骨骼肌肉仿生学原理，采用实心注塑骨架+高吸能发泡体结构，实心注塑骨架类似人体结构中的骨骼，有韧性、不惧撞击，给儿童提供坚强支撑。椅身部分采用了一体化成型工艺，提升座椅的舒适性与吸能性。工艺技术打破了儿童约束系统行业的传统设计，以纺织面料、骨架、发泡一体化为工艺工艺，打造更安全、更舒适的儿童约束系统产品。

2.纺织面料采用一体成型工艺

图3 使用场景展示图

图4 最终产品设计效果图

面料和软性填充物（聚氨酯）采用一体成型工艺，高吸能发泡体采用德国技术及进口原料，使得纺织面料包裹下的发泡部件，使其厚实、回弹性好，在骨骼周围充分填充，吸能缓冲效果极佳，为儿童带来超舒适的乘坐体验。纺织面料与填充物一体成型工艺改变了传统面料作为布套的形式套在EPS（可膨胀聚苯乙烯）外面的形式，这样大大减少了布套与EPS（可膨胀聚苯乙烯）难以完全贴合的缺点，让产品的纺织面料变得更加饱满和光滑，不会出现传统安全座椅表面布料的褶皱和不平整现象，让乘坐的儿童肌肤接触面更加舒适，挺高了产品的使用体验效果。另外，表皮层可以是很多舒适材料的替代，使用这种加工工艺可以实现光滑的表面，不同的质感。

另外，采用的座椅的面料是经SGS认证的莱卡亲肤环保棉，防水、防油、防污，免拆洗。其材料顺滑柔软，材料环保，韧性高强度大，符合相关安全标准，可以与皮肤接触使用安全放心。改变了市场上座椅骨架、EPS和布套相互机械组合，使用聚氨酯发泡一体成型技术，保证了安全性的同时，也大幅提升抗震效果，同时，提高了产品使用的舒适性能。

结语

做好儿童约束系统有关部件的设计和优化改良加工工艺，在很大的潜在需求的基础上，通过对儿童的群体约束系统应用现状进行分析，总结出儿童的心理和生理特征、约束产品的设计原则。通过分析国内外现有的约束产品应用现状，以纺织面料一体成型工艺和特殊的面料与填充物的应用进行解析，得出现有领先一体成型工艺：实心注塑骨架+高吸能发泡体结构。面料、填充物和软性填充物（聚氨酯）采用一体成型工艺为目前市场领先技术。虽然目前儿童约束系统在我国尚未普及，相关的法律法规也不尽完善，但作为交通出行方面的一款新型领域的产品，在社会和各界的共同努力下，相信不久的将来，儿童约束系统在安全性和舒适性上将扮演着重要的角色，让其在家庭自驾出行当中扮演更为重要的作用。本文通过对儿童约束系统进行进一步研究分析，通过对纺织面料和聚氨酯泡沫及骨架有效融合为一体加工的创新应用进行应用分析；通过对纺织面料与填充物一体成型的工艺进行分析，创新式解决纺织面料在儿童约束系统中的加工工艺和技术问题，这是解决儿童安全性和舒适性与物体接触的重要指标，也是未来舒适型儿童约束系统的设计方向。通过深入了解用户，从用户的角度出发去设计产品会有更大的发展空间，这也是一个新的趋势，相信未来的汽车儿童约束系统越来越安全，也会越来越舒适。