СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРИКОТАЖНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2012 года по МПК G01N33/36 

Описание патента на изобретение RU2457485C1

Изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств основовязаного сетчатого трикотажа, используемого в качестве эндопротезов при грыжесечении, при нагружении типа мембранного.

Известен способ получения диаграмм растяжения трикотажных материалов: Г.Н.Кукин, А.Н.Соловьев, А.И.Кобляков «Текстильное материаловедение», М.: Легпромбытиздат, 1992 г., с.68 - 74.

Аналогом предлагаемого изобретения является ГОСТ 8847-85, используемый в текстильном материаловедении как способ определения деформационных свойств, а именно разрывных характеристик трикотажных полотен путем одноосного равномерного растяжения с постоянной скоростью с получением диаграмм растяжения «P-ε», где (Н/см) - растягивающее усилие; F - растягивающая сила, приложенная к образцу шириной h; ε - относительная деформация образца. Согласно ГОСТ при одноосном нагружении зажимная длина образца трикотажного полотна L=100 мм, а ширина h=50 мм (т.е. отношение L/h=2). Данный способ позволяет качественно определить деформационные свойства и, в частности, коэффициент упругости, необходимый для расчета деформации при одноосном нагружении для многих трикотажных материалов.

Прототипом заявляемого способа является способ оценки деформационных свойств кулирного трикотажа из текстурированных нитей: диссертационная работа Столярова О.Н. «Деформационные свойства текстурированных нитей и трикотажа», 2005 г., с.98-101, 105, в которой проводится анализ диаграмм одноосного растяжения кулирного трикотажа из различных по молекулярному составу нитей, показана зависимость коэффициентов упругости от деформации при растяжении трикотажа, причем исследования проводились на образцах, подготовленных в соответствии с ГОСТ 8847-85 с отношением L/h=2 с определением коэффициента упругости по начальному участку диаграмм растяжения.

К отличительным особенностям данного способа относится то обстоятельство, что при растяжении в начальном периоде нагружения происходит сильное изменение формы элементарных звеньев (конфигурация петель, смещение точек контакта, изменение ориентации) трикотажного полотна по всей поверхности образца.

Вследствие этого значение коэффициентов упругости, полученное по указанному способу, не может быть использовано для расчета упругой деформации основовязаных сетчатых эндопротезов при характерном для них виде нагружения - мембранном нагружении. Задачей таких протезов является укрепление поврежденных стенок брюшной полости после операции грыжесечения. Протез закрепляется по периферии на стенке брюшной полости и должен препятствовать чрезмерной деформации стенки брюшной полости после грыжесечения под действием внутрибрюшного давления. Условия нагружения сетчатого эндопротеза подобны мембранному, когда поперечное сокращение элементов площади эндопротеза при его продольном удлинении практически отсутствует. Для расчета упругой деформации такого эндопротеза под действием внутрибрюшного давления требуется характеристика упругости трикотажного полотна, отвечающая условиям его мембранного нагружения. Поскольку трикотажное полотно, используемое для изготовления эндопротезов, представляет собой редкую сетку, то при одноосном нагружении выполнение условия L/h=2 приводит к сильному изменению формы элементарных звеньев полотна, значительно отличающемуся от его деформирования в «рабочем» режиме, в результате чего резко возрастает удлинение образца при его поперечном сокращении. В результате коэффициент упругости трикотажа , определенный при этих испытаниях, оказывается очень низким и не отвечает упругости трикотажа в условиях нагружения, когда указанного изменения формы элементов звеньев практически не происходит.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение качества оценки деформационных свойств основовязаных сетчатых эндопротезов за счет определения коэффициентов упругости для расчета деформации сетчатых эндопротезов, укрепляющих брюшную стенку после грыжесечения.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения деформационных свойств образцов трикотажных материалов при одноосном нагружении, заключающемся в определении коэффициента упругости образцов по начальному участку диаграммы растяжения, перед проведением испытаний подготавливают из основовязаного сетчатого трикотажа образцы, характеризующиеся диаметром мононитей 0,1 мм, линейной плотностью мононитей от 10,4 до 21,5 текс, петельным шагом A - от 2 до 2,1 мм, высотой петельного ряда B - от 0,7 до 0,9 мм, плотностью вязания по горизонтали Пг - от 48 до 50 пет./100 мм, плотностью вязания по вертикали Пв - от 152 до 155 пет./100 мм и поверхностной плотностью ρs - от 62 до 123,5 г/м2 с размерами длины L и ширины h их рабочей части, отвечающими отношению L/h, равному не более 0,4, сохраняющему форму петель основовязаного трикотажа по всей поверхности образца.

Существенными признаками заявляемого способа является подготовка образцов из основовязаного сетчатого трикотажа для получения диаграмм растяжения, а именно: образец должен в начальный период одноосного нагружения сохранять форму петель основовязаного трикотажа по всей поверхности образца, что обуславливается указанными выше характеристиками и размерами образца с отношением L/h не более 0,4 и обеспечивает технический результат. Одноосное нагружение выбранных образцов становится подобным мембранному и приближается к условиям реальной эксплуатации сетчатых эндопротезов, укрепляющих брюшную стенку после грыжесечения.

Заявителю и авторам неизвестен способ определения коэффициента упругости с использованием полученных данных, исходя из испытаний, приближенных к условиям эксплуатации основовязаных сетчатых эндопротезов, что позволяет сделать вывод о существенных отличиях заявленного способа определения деформационных свойств трикотажного материала.

Предлагаемый способ определения деформационных свойств основовязаных сетчатых материалов при одноосном нагружении реализуется следующим образом. Коэффициенты упругости определяются для двух видов сетчатых полотен, используемых как эндопротезы - из полипропиленовых (ПП) и поливинилиденфторидных (ПВДФ) мононитей, технологические параметры которых приведены в табл.1

Таблица 1 Технологические параметры основовязаных полотен Параметр Значение Вид мононити Полотно из ПП мононитей Полотно из ПВДФ мононитей Диаметр мононити, мм 0,1 0,1 Линейная плотность мононити, текс 10,4 21,5 Петельный шаг A, мм 2,1 2,0 Высота петельного ряда B, мм 0,7 0,9 Плотность вязания по горизонтали Пг, пет./100 мм 48 50 Плотность вязания по вертикали Пв, пет./100 мм 152 155 Поверхностная плотность ρs, г/м2 62,3 123,5

Диаграммы растяжения образцов основовязаного трикотажного полотна получают на универсальном измерительном комплексе INSTRON 1122. Образцы сетчатого трикотажа с различным отношением длины L и ширины h L/h от 5 до 0,4 стандартизируют по температуре и влажности (ГОСТ 10681-75), помещают в зажимы установки и производят одноосное нагружение с одновременной записью начального участка диаграмм растяжения при постоянной скорости. При каждом значении L/h проводят не менее 5 экспериментов. Полученные результаты усредняют.

В результате испытаний для каждого значения L/h получают начальный участок диаграммы растяжения до значения деформации ε~20% и по наклону касательной к начальному участку диаграммы растяжения получают значения коэффициента упругости .

Наклон начального участка диаграммы при значениях деформации ε~20% используется для определения упругости образцов сетчатого трикотажа , поскольку растяжение в диапазоне деформации до ~20% является допустимым по медицинским требованиям к эндопротезам и практически обратимым сразу после разгрузки, то есть является квазиупругим без заметного проявления релаксационных свойств.

На рис.1 приведены начальные участки диаграмм растяжения для основовязаного трикотажа из ПП мононитей, где кривые 1, 2, 3, 4, 5 и 6 соответствуют отношениям 5, 2, 1, 0,6, 0,5 и 0,4. На рис.2 приведены начальные участки диаграмм растяжения для основовязаного трикотажа из ПВДФ мононитей, где кривые 7, 8, 9, 10, 11, 12 соответствуют отношениям 5, 2, 1, 0,6, 0,5 и 0,4. Штриховыми линиями на рис.1 показаны касательные, проведенные к начальному участку диаграммы растяжения для кривой 2, полученной для образца со стандартным отношением , и кривой 6, полученной для образца с соотношением . Из данных рис.1 и 2 видно, как по мере уменьшения отношения резко возрастает наклон графиков, что означает увеличение коэффициентов упругости G, значения которых приведены в таблице 2.

Таблица 2 L
Длина образца, см
h
Ширина образца, см
L/h Сетка из ПП мононитей Сетка из ПВДФ мононитей
Номера кривых G, H/см Номера кривых G, H/см 25 5 5 1 16 7 6 10 5 2 2 32 8 9 5 5 1 3 44 9 12 3 5 0,6 4 70 10 25 2,5 5 0,5 5 120 11 35 2 5 0,4 6 160 12 49

Из таблицы 2 следует, что при стандартном отношении L/h=2 значение коэффициента упругости составляет 32 H/см для сетки из ПП мононитей и 9 H/см для сетки из ПВДФ мононитей. При уменьшении отношения L/h коэффициент упругости резко возрастает, достигая значений 160 H/см для сетки с ПП нитями и 49 H/см для сетки с ПВДФ нитями при отношении L/h=0,4, т.е. увеличивается более чем в 5 раз.

Тем самым значение коэффициента упругости при одноосном нагружении приближается к значению коэффициента упругости при мембранном нагружении, и это значение может быть использовано для расчета упругой деформации сетчатого эндопротеза в эксплуатационных условиях.

Похожие патенты RU2457485C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПРЕССИОННЫХ СВОЙСТВ ЛЕГКОДЕФОРМИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2013
  • Разбродин Андрей Валентинович
  • Юдин Борис Викторович
  • Никулин Алексей Васильевич
  • Рашкован Исаак Григорьевич
  • Разумеев Константин Эдуардович
  • Баикин Сергей Юрьевич
  • Боброва Елена Владимировна
  • Беляева Елена Валентиновна
RU2540459C1
ЭНДОПРОТЕЗ СЕТЧАТЫЙ ОСНОВОВЯЗАНЫЙ УСИЛЕННЫЙ ДЛЯ ПЛАСТИКИ ПАХОВЫХ ГРЫЖ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2013
  • Егиев Валерий Николаевич
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Чижов Дмитрий Всеволодович
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Жуковская Ирина Ивановна
RU2524308C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА ПРИ ДВУХОСНОМ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ 2010
  • Цитович Ипполит Георгиевич
  • Галушкина Надежда Владимировна
  • Спирина Юлия Борисовна
  • Панов Александр Дмитриевич
RU2444012C1
ЭНДОПРОТЕЗ СЕТЧАТЫЙ ОСНОВОВЯЗАНЫЙ УСИЛЕННЫЙ ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ТАЗОВОГО ДНА У ЖЕНЩИН 2013
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Шкарупа Дмитрий Дмитриевич
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Кубин Никита Дмитриевич
  • Бежин Александр Иванович
  • Жуковская Ирина Ивановна
  • Кочеткова Ирина Викторовна
RU2514333C1
ЭНДОПРОТЕЗ СЕТЧАТЫЙ ОСНОВОВЯЗАНЫЙ УСИЛЕННЫЙ ДЛЯ ПЛАСТИКИ ВЕНТРАЛЬНЫХ ГРЫЖ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2013
  • Егиев Валерий Николаевич
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Чижов Дмитрий Всеволодович
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Жуковская Ирина Ивановна
RU2524196C1
ЭНДОПРОТЕЗ СЕТЧАТЫЙ ОСНОВОВЯЗАНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ОБЪЕМНЫЙ ДЛЯ ПЛАСТИКИ ПАХОВЫХ ГРЫЖ 2017
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Чистяков Дмитрий Борисович
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Ященко Алексей Сергеевич
RU2670913C9
СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА 1993
  • Труевцев А.В.
RU2061239C1
ЭНДОПРОТЕЗ СЕТЧАТЫЙ ОСНОВОВЯЗАНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ ПЛАСТИКИ ПАХОВЫХ ГРЫЖ 2017
  • Чистяков Дмитрий Борисович
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Ященко Алексей Сергеевич
RU2670914C9
ИМПЛАНТИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕДЕРЖАНИЯ МОЧИ (ВАРИАНТЫ) 2010
  • Шкарупа Дмитрий Дмитриевич
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Петров Сергей Борисович
  • Галошина Галина Алексеевна
  • Куренков Александр Викторович
  • Жуковская Ирина Ивановна
  • Филипенко Татьяна Сергеевна
  • Карнаухов Иван Владимирович
RU2425655C1
ИМПЛАНТИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕДЕРЖАНИЯ МОЧИ 2005
  • Жуковский Валерий Анатольевич
  • Шкарупа Дмитрий Дмитриевич
  • Куренков Александр Викторович
  • Петров Сергей Борисович
  • Ровинская Людмила Прокопьевна
  • Галошина Галина Алексеевна
  • Романов Виктор Егорович
  • Жуковская Ирина Ивановна
RU2297808C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 457 485 C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРИКОТАЖНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств основовязаного сетчатого трикотажа, используемого в качестве эндопротезов при грыжесечении, при нагружении типа мембранного. Сущность способа заключается в определении коэффициента упругости образцов по начальному участку диаграммы растяжения, где Р - растягивающее усилие, ε - относительная деформация образца. Перед проведением испытаний подготавливают образцы из основовязаного сетчатого трикотажа, характеризующегося диаметром мононитей 0,1 мм, линейной плотностью мононитей от 10,4 до 21,5 текс, петельным шагом А - от 2 до 2,1 мм, высотой петельного ряда В - от 0,7 до 0,9 мм, плотностью вязания по горизонтали Пг -от 48 до 50 пет./100 мм, плотностью вязания по вертикали Пв - от 152 до 155 пет./100 мм и поверхностной плотностью ρs - от 62 до 123,5 г/м2 с размерами длины L и ширины h их рабочей части, отвечающими отношению L/h, равному не более 0,4, сохраняющему форму петель основовязаного трикотажа по всей поверхности образца. Использование способа позволяет повысить качество оценки деформационных свойств основовязаных сетчатых эндопротезов за счет определения коэффициентов упругости для расчета деформации сетчатых эндопротезов, укрепляющих брюшную стенку после грыжесечения. 2 табл., 2 ил.

Формула изобретения RU 2 457 485 C1

Способ определения деформационных свойств трикотажного материала при одноосном нагружении, заключающийся в определении коэффициента упругости образцов , где Р - растягивающее усилие, ε - относительная деформация образца, по начальному участку диаграммы растяжения, отличающийся тем, что перед проведением испытаний подготавливают образцы из основовязаного сетчатого трикотажа, характеризующегося диаметром мононитей 0,1 мм, линейной плотностью мононитей от 10,4 до 21,5 текс, петельным шагом А от 2 до 2,1 мм, высотой петельного ряда В от 0,7 до 0,9 мм, плотностью вязания по горизонтали Пг от 48 до 50 пет./100 мм, плотностью вязания по вертикали Пв от 152 до 155 пет./100 мм и поверхностной плотностью ρs от 62 до 123,5 г/м2 с размерами длины L и ширины h их рабочей части, отвечающие отношению L/h, равному не более 0,4, сохраняющему форму петель основовязаного трикотажа по всей поверхности образца.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2457485C1

СТОЛЯРОВ О.Н
Деформационные свойства текстурированных нитей и трикотажа// Автореф
дисс
на соиск
уч.степ
к.т.н., - 2005,16 с
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1993
  • Кузьмичев В.Е.
  • Сотов А.Г.
  • Шокина Н.А.
RU2061214C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГИБЕ 1999
  • Смирнова Н.А.
  • Перепелкин К.Е.
  • Мальцева Е.А.
  • Смирнов А.В.
RU2163017C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛАКСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ МЯГКИХ КОМПОЗИТОВ 2003
  • Железняков А.С.
  • Беличенко К.К.
  • Мишаков В.Ю.
RU2265214C2

RU 2 457 485 C1

Авторы

Макаров Авинир Геннадьевич

Слуцкер Галина Яковлевна

Дроботун Нина Владимировна

Даты

2012-07-27Публикация

2011-04-29Подача