本文报道了采用直接法和间接法对压缩型袜类制品进行制备、结构分析及压力测量。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文报道了采用直接法和间接法对压缩型袜类制品进行制备、结构分析及压力测量。
本文通过直接法和间接法测量了压缩袜的压力特性。在直接法中,使用界面传感器测量压缩袜对下肢施加的压力值。在间接法中,通过测试圆锥模型和圆柱模型所提及的必要参数来计算压力值。这些必要参数包括横列密度、纵行密度、周长、长度、厚度、张力以及压缩袜的形变。与直接法的测量结果相比,间接法中的圆锥模型更适合用于压力值的计算,因为该模型考虑了下肢从膝部到踝部半径的变化。基于该测量方法,本研究进一步探讨了压缩袜的制备工艺、结构与压力之间的关系。研究发现,织物牵拉是影响纵行密度的主要因素;而弹性纱线则直接影响织物的横列密度和袜筒周长。本研究报道的工作揭示了制备-结构-压力之间的关系,为梯度压缩袜的设计提供了指导依据。
压缩袜(CH)可对下肢施加压力,压迫皮肤并进一步改变静脉半径,从而在患者穿着压缩袜时提高静脉血流速度。压缩袜及其他压缩类服装可改善下肢静脉循环1,2,3,4。其治疗效果取决于压缩袜的压力特性5。普遍认为,原材料和压缩袜结构对其压力特性具有显著影响。根据已发表的研究,压缩袜中的氨纶纱线是决定其压力特性的主要因素6。例如,Chattopadhyay7通过调节氨纶纱线的喂入张力,报道了针织圆筒形弹性织物的压力特性。此外,Ozbayraktar8也发现,随着氨纶纱线密度的增加,压缩袜的延展性降低。另外,线圈长度9、针织结构9以及纱线的线密度7,10也对压力特性产生影响。
提出了一种数值模型,用于研究绷带压力特性的生成机制。采用拉普拉....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
1. CH 的制备
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
在图2a中,线圈密度从膝部到踝部逐渐增加。这可归因于弹性驱动器的影响。在CH的制备过程中,从膝部到踝部,弹性驱动器逐渐增强,导致从第5部分到第1部分的张力逐步增大。因此,CH样品逐渐被拉紧,线圈方向上每厘米的线圈数量也随之增加。图2b中的实验曲线可分为三组:ABC、DEF、GHI。其中,ABC组采用最小的刻度值制备,获得最高的纵行密度;而GHI组采用最大的刻度值制备,得到最低的纵行密度。在制备过程中,刻度值影响针头的下沉深度。较大的下沉深度会形成更长的线圈,从而降低长度方向上每厘米的线圈数量。因此,采用最大刻度值制备的CH样品表现出最低的纵行密度,反之亦然。图2c和图2d分别展示了未包覆和已包覆CH样品各分段部分的周长。
为了研究制备方法对结构的影响,采用方差分析(ANOVA)对数据进行分析,结果列于表2中。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
本研究提供了两种测量压力袜样本施加压力的方法,这些方法也可用于测量其他服装对皮肤施加的压力。在直接测量法中,将压力袜样本穿在人工下肢上,并在样本与下肢之间放置界面传感器,压力值可通过数据采集软件在屏幕上显示。为了与直接法进行比较,我们还提供了一种间接测量方法。该方法采用圆柱模型和圆锥模型两种理论来计算压力。为了获得压力分布情况,通过标记六条等间距的环形线将压力袜样本分为五个部分(图1a)。在人工下肢上穿着和未穿着状态下,分别测量每个压力袜部分的结构参数,包括横密、纵密、长度、周长和厚度。为了获得拉伸模量分布,沿环形线将压力袜样本裁剪为五个试样,并在拉伸试验中逐个拉伸至断裂。结合拉伸模量与结构参数,分别利用圆锥模型和圆柱模型计算出各部位的压力值。
我们还展示了直接法与间接法之间的相关性分析(图4)。相关性分析证实,由于圆锥模型考虑了肢体半径的变化,其在预测压力特性方面优于圆柱模型。因此,圆锥模型可用于有效预测压缩服装的压力分布。本文提到的方法也为压缩服装的压力测量提.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
作者无任何利益冲突需要披露。
作者声明,本研究、撰稿和/或本文发表获得了以下资金支持:国家关键研发计划&中国国家重点研发计划项目(编号:2018YFC2000900)、国家自然科学基金(编号:11802171)、上海市高校特聘教授(东方学者)计划、上海工程技术大学人才计划。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 人工下肢 | Dayuan, Laizhou Electron Instrument Co., Ltd. | YG065C | 用于测量袜子的强度,测试标准为 ISO 13934-1-2013,该标准在第 3.3 节中提及 |
| CH 制造机器 | Hongda, Co., Ltd. | YG14N | 用于测量袜子的厚度,测试标准为 ISO 5084:1996,在第 3.2 节中提及 |
| 氨纶纱线 | MathWorks, Co., Ltd. | 2018a | 用于计算压力,在第 4 节中提及 |
| FlexiForce 接触压力传感器 | Qile, Co., Ltd. | Y115B | 由带固定标尺的放大镜组成,用于统计所制备 CH 每厘米的线圈数量,在第 3.1.3 和 3.1.7 节中提及 |
| FlexiForce 测量软件 | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | 用于袜子的制备,在第 1.2 节中提及 |
| 地纱 | Santoni, Co., Ltd. | 一种包覆纱,由 80% 橡胶和 20% 粘胶纤维组成,在第 1.2.1 节中提及 | |
| Matlab 软件 | Santoni, Co., Ltd. | 一种包覆纱,由 30% 聚酰胺和 70% 棉组成,在第 1.2.1 节中提及 | |
| 力学测试仪器及软件 | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | 用于编程设定制备参数,在第 1.1 节中提及 |
| 织针镜 | Shenmei, Inc. | F002 | 标准中国女性人体模型,身高 160 cm,尺寸依据中国国家标准 GB 10000-1988 制定。该模型由玻璃纤维增强胶合板制成,并覆盖织物。在第 2.1 节中提及 |
| STAT-Ds 615 MP 袜子软件 | Tekscan, Inc. | A201 | 用于测量皮肤表面压力,在第 2.2.1 节中提及 |
| 厚度规 | Weike, Co., Ltd. | 1lbs | 用于记录压力,在第 2.2.2–2.2.4 节中提及 |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。