Herstellung von komprimierten Strumpfwaren und Messung ihrer Druckcharakteristik auf die unteren Gliedmaßen
Summary
Dieser Artikel berichtet über die Herstellung, Struktur- und Druckmessung von komprimierten Strumpfwaren mit direkten und indirekten Methoden.
Abstract
Dieser Artikel berichtet über die Druckkennlinie von komprimierten Strumpfwaren mittels direkter und indirekter Methoden. Bei der direkten Methode wird ein Grenzflächensensor verwendet, um den Druckwert zu messen, der auf die unteren Gliedmaßen ausgeübt wird. Bei der indirekten Methode werden die notwendigen Parameter, die vom Kegel- und Zylindermodell genannt werden, zur Berechnung des Druckwerts getestet. Die notwendigen Parameter umfassen Kursdichte, Waledichte, Umfang, Länge, Dicke, Spannung und Verformung des komprimierten Strumpfs. Im Vergleich zu den Ergebnissen der direkten Methode eignet sich das Kegelmodell in der indirekten Methode besser zur Berechnung des Druckwertes, da das Kegelmodell die Radiusänderung der unteren Extremität vom Knie bis zum Knöchel berücksichtigt. Basierend auf dieser Messung wird in dieser Studie der Zusammenhang zwischen Herstellung, Struktur und Druck weiter untersucht. Wir finden, dass die Graduierung der Haupteinfluss ist, der die Waledichte verändern kann. Zum anderen wirken sich elastische Motoren direkt auf die Kursdichte und den Umfang der Strümpfe aus. Unsere berichteten Arbeiten bieten die Beziehung zwischen Herstellung, Struktur und Druck und einen Designleitfaden für allmählich komprimierte Strumpfwaren.
Introduction
Komprimierte Strumpfwaren (CH) sorgen für Druck auf die unteren Gliedmaßen. Es kann die Haut drücken und den Venenradius weiter verändern. So wird die venöse Blutflussgeschwindigkeit erhöht, wenn der Patient in komprimierte Strumpfwaren gekleidet ist. CH und andere komprimierte Kleidungsstücke könnten die venöse Durchblutung in den unteren Gliedmaßenverbessern 1,2,3,4. Die therapeutische Leistungsfähigkeit war abhängig von den Druckeigenschaften desCH5. Es wurde allgemein angenommen, dass Rohstoff und CH-Struktur einen großen Einfluss auf die CH-Druckeigenschaften haben. Elasthangarn in CH war nach einigen veröffentlichten Forschungsergebnissen in erster Linie für die Druckeigenschaften verantwortlich6. Zum Beispiel berichtete Chattopadhyay7 über die Druckeigenschaften von gestrickten kreisförmigen Stretchgeweben, indem die Vorschubspannung von Elasthangarn angepasst wurde. Darüber hinaus stellte Ozbayraktar8 auch fest, dass die Dichte des Elasthangarns zunahm, während die Dehnbarkeit von CH abnahm. Darüber hinaus zeigten schlaufenlänge9, Gestrickmuster9und lineare Dichte der Garne7,10 auch die Auswirkungen auf die Druckeigenschaften.
Ein numerisches Modell wurde vorgestellt, um den Erzeugungsmechanismus der Druckeigenschaften des CH zu untersuchen. Thomas11 führte das Laplace-Gesetz in die Druckvorhersage ein, indem er Druck, Spannung und Körpergliedmaßengröße kombinierte. Ähnliche Arbeiten wurden auch von Maklewska12berichtet. Um die vom Gewebe ausgeübten Druckwerte genau vorherzusagen, präsentierten sie eine semi-empirische Gleichung, die sich aus der angepassten Spannungs-Dehnungs-Gleichung und dem Laplace-Gesetz zusammensetzte. Zusätzlich wurde Youngs Modul von Leung13 vorgestellt, um die Dehnung des CH zu beschreiben.
Die oben genannten numerischen Studien zeigten abweichende experimentelle Ergebnisse aufgrund von Unkenntnis der CH-Dicke14. Darüber hinaus glaubten einige Forscher, dass der hypothetische Zylinder, der am Laplaceschen Gesetz beteiligt ist, ungeeignet war, um die Körpergliedmaßen zu beschreiben, da der Radius der unteren Gliedmaßen vom Oberschenkel bis zum Knöchel nicht konstant ist, sondern allmählich abnimmt. Durch die Kombination der Dickzylindertheorie und des Laplaceschen Gesetzes schlugen Dale14 und Al Khaburi15jeweils16 numerische Modelle vor, um den druckbelasteten Druck des CH mit mehreren Schichten zu untersuchen. Sikka17 präsentierte ein neues Kegelmodell mit einem allmählich verringerten Radius vom Oberschenkel bis zum Knöchel.
Die der CH innewohnenden Druckeigenschaften waren quantitativ schwer zu untersuchen, da die meisten experimentellen CHs in früheren Studien in der Regel kommerziell erworben wurden. Die Einflüsse wie Muster, Garn, Rohstoff waren unkontrollierbar. Daher wurden in dieser Studie die experimentellen CHs kontrolliert im eigenen Haus hergestellt. Darüber hinaus zielt diese Studie darauf ab, zwei Methoden mit direkter Methode und indirekter Methode zur Messung der Druckeigenschaften bereitzustellen. Bei der direkten Methode wird ein Schnittstellensensor(Table of Materials)zwischen Haut und Textilien platziert, um den Druckwert direkt zu messen. Zum anderen werden bei der indirekten Methode zunächst die Spannung und einige Strukturparameter des CH-Probenverbandes an der künstlichen unteren Extremität gemessen. Anschließend werden die Ergebnisse in das Kegelmodell und das Zylindermodell substituiert, um den Druckwert zu berechnen. Die durch die beiden Methoden erhaltenen Druckwerte werden gegenübergestellt und analysiert, um ein geeigneteres Modell zu finden. Die vorgestellten Methoden bieten einen Leitfaden für die experimentelle Messung des Drucks, der vom komprimierten Kleidungsstück ausgeübt wird.
Protocol
Representative Results
Discussion
In dieser Studie bieten wir zwei Methoden zur Messung des ausgeübten Drucks von CH-Proben an, und diese Methoden können verwendet werden, um den ausgeübten Druck anderer Kleidungsstücke auf der Haut zu messen. Bei der direkten Methode wird die CH-Probe auf die künstliche untere Extremität gekleidet und der Grenzflächensensor wird unter die CH-Probe gelegt. Der Druckwert kann mittels Datenerfassungssoftware auf dem Bildschirm angezeigt werden. Zum Vergleich mit der direkten Methode bieten wir auch eine indirekte Me…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren geben den Erhalt der folgenden finanziellen Unterstützung für die Forschung, Autorschaft und / oder Veröffentlichung dieses Artikels bekannt: National Key R & D Program of China, Grants No. 2018YFC2000900, National Natural Science Foundation of China, Grants No. 11802171, Program for Professor of Special Appointment (Eastern Scholar) an shanghai Institutions of Higher Learning und das Talent Program der Shanghai University of Engineering Science.
Materials
| Artificial lower limb | Dayuan, Laizhou Electron Instrument Co., Ltd. | YG065C | Used for measuring the strength of stockings. The employing test standard is ISO 13934-1-2013, metioned this in section 3.3 |
| CH fabrication machine | Hongda, Co., Ltd. | YG14N | Used for measuring the thickness of stockings, the test standard is ISO 5084:1996, metioned this in section 3.2 |
| Elastane yarn | MathWorks, Co., Ltd. | 2018a | Used for calculating the pressure, mentioned this in section 4. |
| FlexiForce interface pressure sensors | Qile, Co., Ltd. | Y115B | It is composed of magnifying glass with a fixed ruler. Used for counting the loops number per cm in the fabricated CH, metioned this in the sction 3.1.3 and 3.1.7. |
| FlexiForce measurement software | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | Used for fabricating stockings, metioned this in section 1.2 |
| Ground yarn | Santoni, Co., Ltd. | It is a kind of coverd yarn which is composed of 80% rubber and 20% viscose, metioned this in section 1.2.1 | |
| Matlab software | Santoni, Co., Ltd. | It is a kind of coverd yarn which is composed of 30% polyamide and 70% cotton, metioned this in section 1.2.1 | |
| Mechanical testing instrument and software | Santoni, Co., Ltd. | GOAL 615MP | Used for programing the fabrication parameters, metioned this in section.1.1 |
| Pick glass | Shenmei, Inc. | F002 | A standard artificial femal with 160 cm height. The size was consited with Chinese Standard GB 10000-1988. The artificial femal was made by glass-reinforced plywood and covered by fabric. Mentioned this in section 2.1. |
| STAT-Ds 615 MP stocking software | Tekscan, Inc. | A201 | Used for measuring the pressure on the skin, metioned this in section 2.2.1 |
| Thickness gauge | Weike, Co., Ltd. | 1lbs | Used for recording the pressure, metioned this in section 2.2.2-2.2.4. |
References
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