Изобретение относится к средствам удовлетворения жизненных потребностей человека, в частности к мягким матрацам и подушкам общего, как бытового назначения, так и для использования в медико-профилактических и реабилитационных целях для коррекции и предупреждения патологии позвоночника, последствий травм и переломов, пролежней, нарушений венозного оттока и других патологических состояний.The invention relates to means of satisfying human vital needs, in particular to soft mattresses and pillows for general purposes, both for household purposes and for use for medical, preventive and rehabilitation purposes for the correction and prevention of spinal pathology, the consequences of injuries and fractures, bedsores, and venous outflow disorders and other pathological conditions.
На современном рынке постельных принадлежностей существует потребность в матрацах и подушках, способных обеспечивать комфортные условия для сна и отдыха и создающих оптимальные условия для позвоночника, мягких тканей и кожи человека, в том числе обладающих лечебно-профилактическими качествами.In the modern bedding market, there is a need for mattresses and pillows that can provide comfortable conditions for sleep and rest and create optimal conditions for the spine, soft tissues and skin of a person, including those with therapeutic and prophylactic qualities.
Известны матрацы, содержащие чехлы с наполнителями из шариков (RU 2132208 С1, 6 A61N 5/06, 01.10.1999; US 2007/0113351 Al, A47C 27/10, 24.05.2007; US 4723328, A47C 27/08, 09.02.1988; US 4599755, A61G 7/00, A47C 27/08, 15.07.1986; US 4768250, A47C 27/08, 06.09.1988; FR 2523841, A61G 7/04, 25.03.1982; JP 6343664 A, A61G 7/05, 20.12.1994; WO 96/33641, A47C 17/00, 24.04.1996). Указанные устройства либо не позволяют фиксировать позвоночник оптимальным образом, либо требуют дополнительных сложных устройств для создания эффекта псевдоплавания и для вентиляции наполнителя.There are known mattresses containing covers with ball fillers (RU 2132208 C1, 6 A61N 5/06, 01.10.1999; US 2007/0113351 Al, A47C 27/10, 05.24.2007; US 4723328, A47C 27/08, 09.02. 1988 ; US 4599755, A61G 7/00, A47C 07/15/1986; US 4768250, A47C 08/27, 09/06/1988; FR 2523841, A61G 04/25/1982; A, A61G 7/05 , 12/20/1994; WO 96/33641, A47C 17/00, 04/24/1996). These devices either do not allow for optimal fixation of the spine or require additional complex devices to create a pseudo-floating effect and to ventilate the filler.
Известна подушка, содержащая чехол с наполнителем из шариков (DE 4324508 A1, A61G 7/05, 21.07.1993).A pillow is known that contains a cover filled with balls (DE 4324508 A1, A61G 7/05, 07/21/1993).
Указанное устройство при простоте конструкции и надежности в эксплуатации обеспечивает некоторую степень удобства при фиксации позвоночника в области шеи, но не позволяет получить эффект псевдоплавания для обеспечения оптимальной фиксации позвоночника и расслабления мышц.The specified device, while being simple in design and reliable in operation, provides a certain degree of convenience when fixing the spine in the neck area, but does not allow obtaining a pseudo-swimming effect to ensure optimal fixation of the spine and muscle relaxation.
Известно анатомическое корригирующее лечебно-профилактическое устройство, состоящее из двухслойного чехла и наполнителя, отличающееся тем, что внутренний слой представлен воздухопроницаемой плотной тканью с шириной ячеек менее 15 мкм, а верхний - антимикробной тканью, а наполнитель представлен смесью из аппретированных и неаппретированных микростеклошариков из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм, плотностью 0,3 г/см3 и теплопроводностью 0,07 Вт/с и микростеклошариков из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм, плотностью 1,2-1,3 г/см3, покрытых тонким несплошным слоем кремнийорганического покрытия, находящихся в смеси в соотношении 1:10-1:4. [RU83700, МПК A61F 5/30, опубл. 20.06.2009].An anatomical corrective treatment and prophylactic device is known, consisting of a two-layer cover and filler, characterized in that the inner layer is made of breathable dense fabric with a cell width of less than 15 microns, and the top layer is made of antimicrobial fabric, and the filler is represented by a mixture of coated and unfinished microglass beads made of sodium borosilicate glass sizes 15-200 microns, density 0.3 g/cm3 and thermal conductivity 0.07 W/s and microglass beads made of potassium-sodium glass with sizes 50-160 microns, density 1.2-1.3 g/cm3 , coated with thin a non-continuous layer of silicone coating in the mixture in a ratio of 1:10-1:4. [RU83700, IPC A61F 5/30, publ. 06/20/2009].
Известное устройство позволяет при простоте конструкции создавать эффект псевдоплавания и аккумулировать инфракрасное излучение тела, но не может служить универсальным ортопедическим устройством для разных частей тела. Его также затруднительно приспосабливать к различным условиям использования и, главным образом, при использовании в активном состоянии человека.The known device allows, with a simple design, to create a pseudo-swimming effect and accumulate infrared radiation from the body, but cannot serve as a universal orthopedic device for different parts of the body. It is also difficult to adapt to different conditions of use and, mainly, when used in an active state of a person.
Известно ортопедическое устройство, характеризующееся тем, что содержит два чехла, размещенные один в другом, наполнитель, при этом внутренний чехол выполнен из воздухопроницаемой ткани с размером ячеек менее 15 мкм, а наружный чехол выполнен из ткани с антимикробными свойствами, при этом наполнитель является смесью из микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15 - 200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50 - 160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1 - 5:1, при этом внутренний чехол, содержащий наполнитель, выполнен с герметичным соединением краев по его периметру, при этом объем наполнителя меньше максимального объема внутреннего чехла и соотношение объема наполнителя и максимального объема внутреннего чехла находится в диапазоне 1/2 - 2/3. [RU 2393752, опубл. 10.07.2010].An orthopedic device is known, characterized by the fact that it contains two covers placed one inside the other, a filler, wherein the inner cover is made of breathable fabric with a cell size of less than 15 microns, and the outer cover is made of fabric with antimicrobial properties, and the filler is a mixture of microglass spheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15 - 200 microns and microglass spheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50 - 160 microns with an organosilicon coating, which are in a mixture in a volume ratio of 12:1 - 5:1, while the inner case containing the filler is made with a sealed by connecting the edges along its perimeter, while the volume of the filler is less than the maximum volume of the inner case and the ratio of the volume of the filler and the maximum volume of the inner case is in the range of 1/2 - 2/3. [RU 2393752, publ. 07/10/2010].
Недостатком устройства является то, что наличие микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1 - 5:1, приводит к слеживанию и уплотнению состава, в результате чего изделие перестает обладать полезными свойствами.The disadvantage of the device is that the presence of microglass spheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15-200 microns and microglass spheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns with an organosilicon coating, which are in a mixture in a volumetric ratio of 12:1 - 5:1, leads to caking and compaction of the composition, as a result of which the product ceases to have useful properties.
Известно решение по патенту RU205956U, опубликовано: 12.08.2021, в котором описана ортопедическая подушка, содержащая, по меньшей мере, один вкладыш, выполненный из воздухопроницаемой ткани, а также наполнитель, содержащий микросферы первого типа из натриевоборосиликатного стекла размером 31 - 112 мкм и микросферы второго типа из калий-натриевого стекла с кремнийорганическим покрытием размером 50 - 160 мкм, причем объем наполнителя составляет 1/2 - 2/3 от объема вкладыша, отличающаяся тем, что наполнитель дополнительно содержит микросферы третьего типа из натриево-кальциевого боросиликатного стекла размером 30 - 120 мкм, причем микросферы первого и второго типа находятся в объемном соотношении 3:1 - 15:1, микросферы третьего и второго типа находятся в объемном соотношении 2:1 - 7:1, а объем, занимаемый микросферами первого типа больше объема, занимаемого микросферами третьего типа.The solution to the patent RU205956U is known, published: 08/12/2021, which describes an orthopedic pillow containing at least one insert made of breathable fabric, as well as a filler containing microspheres of the first type made of sodium borosilicate glass with a size of 31 - 112 microns and microspheres of the second type from potassium-sodium glass with an organosilicon coating with a size of 50 - 160 microns, and the volume of the filler is 1/2 - 2/3 of the volume of the liner, characterized in that the filler additionally contains microspheres of the third type of sodium-lime borosilicate glass with a size of 30 - 120 microns, with microspheres of the first and second types in a volume ratio of 3:1 - 15:1, microspheres of the third and second types in a volume ratio of 2:1 - 7:1, and the volume occupied by microspheres of the first type is greater than the volume occupied by microspheres third type.
Недостатком устройства является то, что наличие микросфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 31-112 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм приводит к слеживанию и уплотнению состава, в результате чего изделие перестает обладать полезными свойствами.The disadvantage of the device is that the presence of microspheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 31-112 microns and microspheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns leads to caking and compaction of the composition, as a result of which the product ceases to have useful properties.
Известно решение по патенту RU2393752, опубликовано: 10.07.2010, в котором описано ортопедическое устройство, характеризующееся тем, что содержит два чехла, размещенные один в другом, наполнитель, при этом внутренний чехол выполнен из воздухопроницаемой ткани с размером ячеек менее 15 мкм, а наружный чехол выполнен из ткани с антимикробными свойствами, при этом наполнитель является смесью из микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1-5:1, при этом внутренний чехол, содержащий наполнитель, выполнен с герметичным соединением краев по его периметру, при этом объем наполнителя меньше максимального объема внутреннего чехла и соотношение объема наполнителя и максимального объема внутреннего чехла находятся в диапазоне 1/2-2/3.There is a known solution to patent RU2393752, published: 07/10/2010, which describes an orthopedic device, characterized in that it contains two covers placed one inside the other, a filler, and the inner cover is made of breathable fabric with a cell size of less than 15 microns, and the outer the cover is made of fabric with antimicrobial properties, while the filler is a mixture of microglass spheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15-200 microns and microglass spheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns with an organosilicon coating, which are in the mixture in a volume ratio of 12:1-5 :1, wherein the inner case containing the filler is made with a sealed connection of the edges along its perimeter, while the volume of the filler is less than the maximum volume of the inner case and the ratio of the volume of the filler and the maximum volume of the inner case is in the range of 1/2-2/3.
Недостатком устройства является то, что наличие микросфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм приводит к слеживанию и уплотнению состава, в результате чего изделие перестает обладать полезными свойствами.The disadvantage of the device is that the presence of microspheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15-200 microns and microspheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns leads to caking and compaction of the composition, as a result of which the product ceases to have useful properties.
Наиболее близким решением является ортопедическое устройство (RU2393752, опубликовано: 10.07.2020.), характеризующееся тем, что содержит два чехла, размещенные один в другом, наполнитель, при этом внутренний чехол выполнен из воздухопроницаемой ткани с размером ячеек менее 15 мкм, а наружный чехол выполнен из ткани с антимикробными свойствами, при этом наполнитель является смесью из микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1-5:1, при этом внутренний чехол, содержащий наполнитель, выполнен с герметичным соединением краев по его периметру, при этом объем наполнителя меньше максимального объема внутреннего чехла и соотношение объема наполнителя и максимального объема внутреннего чехла находятся в диапазоне 1/2-2/3.The closest solution is an orthopedic device (RU2393752, published: 07/10/2020), characterized by the fact that it contains two covers placed one inside the other, a filler, while the inner cover is made of breathable fabric with a cell size of less than 15 microns, and the outer cover made of fabric with antimicrobial properties, while the filler is a mixture of microglass spheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15-200 microns and microglass spheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns with an organosilicon coating, contained in the mixture in a volumetric ratio of 12:1-5: 1, wherein the inner case containing the filler is made with a sealed connection of the edges along its perimeter, while the volume of the filler is less than the maximum volume of the inner case and the ratio of the volume of the filler and the maximum volume of the inner case is in the range of 1/2-2/3.
Недостатком устройства является то, что наличие микросфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм приводит к слеживанию и уплотнению состава, в результате чего изделие перестает обладать полезными свойствами.The disadvantage of the device is that the presence of microspheres made of sodium borosilicate glass with dimensions of 15-200 microns and microspheres made of potassium-sodium glass with dimensions of 50-160 microns leads to caking and compaction of the composition, as a result of which the product ceases to have useful properties.
Таким образом, сущностью всех известных решений является один явно выраженный недостаток - слеживание.Thus, the essence of all known solutions is one clearly expressed drawback - tracking.
Задача изобретения - устранение указанной технической проблемы слеживания.The objective of the invention is to eliminate the specified technical problem of caking.
Техническим результатом изобретения является расширение арсенала технических средств ортопедических устройств, в котором более эффективно проявляется эффект псевдожидкости при большем заполнении объема, наполнитель имеет улучшенные реологические свойства и обладает более высокой текучестью и максимально выраженным эффектом отражения инфракрасного тепла.The technical result of the invention is the expansion of the arsenal of technical means of orthopedic devices, in which the effect of pseudo-fluid is more effectively manifested with a larger filling of the volume, the filler has improved rheological properties and has higher fluidity and the most pronounced effect of reflecting infrared heat.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ изготовления ортопедического устройства, характеризующийся использованием наполнителя стеклошариков из щелочно-натриевого стекла, помещаемых 7 внутрь чехла, состоящего из внутреннего и внешнего слоев, отличающийся тем, что первоначально изготавливают внутренний чехол, после этого модуль выворачивают вручную и по внутреннему контуру герметизационного шва герметизируются термоклеевой лентой на машине для герметизации швов под давлением от 4 до 6 атмосфер при температуре от +400 до +800°С, оставляя свободными концы термоклеевой ленты, длиной не менее 2 см по концам герметизационного шва; после чего модуль выворачивают вручную герметичным слоем внутрь и через отверстие для засыпки засыпают с помощью дозатора весового для порошкообразных продуктов стеклошарики из щелочно-натриевого стекла диаметром от 75 до 150 мкм, с гидрофобной пленкой на основе кремнийорганического полимера в заданном объеме и весе, после чего насыпают светопроницаемые стеклянные полые сферы диаметра от 100 до 125 мкм вручную, путем взвешивания на электронных весах; объемное соотношение смеси стеклянных полых сфер и стеклошариков из щелочнонатриевого стекла обеспечивают исходя из 1:15-1:10, соответственно, обеспечивая при этом заполнение объема внутреннего чехлаот имеющегося пространства; после чего изделие встряхивают вручную; отверстие для засыпки герметизируют по наружной стороне термоклеевой лентой на машине для герметизации швов под давлением от 4 до 6 атмосфер при температуре от +400 до +800°С с захватом свободных концов термоклеевой ленты от внутреннего герметизационного шва, выведенных наружу; после чего данный участок прострачиваются на швейной машине без захвата герметизационного шва; после этого внутренний чехол помещают в наружный чехол из ткани Дюспо или мембранной ткани и пристрачивают по внутренней стороне с последующей наружной окантовкой.The specified technical result is achieved due to the fact that a claimed method for manufacturing an orthopedic device is characterized by the use of a glass bead filler made of alkali-sodium glass, placed 7 inside a case consisting of inner and outer layers, characterized in that the inner case is initially made, after which the module is turned inside out manually and along the internal contour of the sealing seam, they are sealed with hot-melt tape on a machine for sealing seams under pressure from 4 to 6 atmospheres at a temperature of +400 to +800 ° C, leaving free the ends of the hot-melt tape, at least 2 cm long at the ends of the sealing seam; after which the module is manually turned inside out in a sealed layer and through the filling hole, glass beads made of alkali-sodium glass with a diameter of 75 to 150 microns, with a hydrophobic film based on an organosilicon polymer, are poured in a given volume and weight using a weigh dispenser for powdered products, after which they are poured translucent glass hollow spheres with a diameter of 100 to 125 microns manually, by weighing on an electronic scale; the volume ratio of the mixture of glass hollow spheres and glass beads made of alkali sodium glass is provided based on 1:15-1:10, respectively, while ensuring that the volume of the inner case is filled from the available space; after which the product is shaken manually; the hole for backfilling is sealed on the outside with hot-melt tape on a machine for sealing seams under pressure from 4 to 6 atmospheres at a temperature of +400 to +800°C with the free ends of the hot-melt tape from the internal sealing seam taken out; after which this area is sewn on a sewing machine without capturing the sealing seam; after this, the inner cover is placed in an outer cover made of Duspo fabric or membrane fabric and stitched along the inside, followed by an outer edging.
Указанным способом получают ортопедическое изделие, состоящее из внутреннего и внешнего чехла, и наполнителя микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла, отличающееся тем, что состоит из внешнего чехла, выполненного из водонепроницаемой ткани и внутреннего чехла из воздухонепроницаемой ткани таффета не ниже 210Т с водостойким покрытием не ниже PU 5000, где внутренний чехол на от имеющегося пространства наполнен смесью светопроницаемых стеклянных полых микросфер диаметра от 100 до 125 мкм и микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла диаметром от 75 до 150 мкм, с гидрофобной пленкой на основе кремнийорганического полимера в объемном соотношении 1:15-1:10, соответственно.Using this method, an orthopedic product is produced, consisting of an inner and outer cover, and a filler of micro glass beads made of alkali-sodium glass, characterized in that it consists of an outer cover made of waterproof fabric and an inner cover made of airtight taffeta fabric of at least 210T with a waterproof coating of at least PU 5000, where the inner cover is on of the available space is filled with a mixture of translucent glass hollow microspheres with a diameter of 100 to 125 microns and alkali-sodium glass microspheres with a diameter of 75 to 150 microns, with a hydrophobic film based on an organosilicon polymer in a volume ratio of 1:15-1:10, respectively.
Предпочтительно, в качестве светопроницаемых стеклянных полых микросфер использованы микросферы ФорэСфера.Preferably, ForeSphere microspheres are used as translucent glass hollow microspheres.
Предпочтительно, в качестве микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла использованы микростеклошарики МШГС 50-160.Preferably, MShGS 50-160 microglass beads are used as microglass beads made of alkali-sodium glass.
Предпочтительно, в качестве аппретирующего агента использованы частицы микроталька.Preferably, microtalc particles are used as a sizing agent.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
На фиг.1 иллюстрируется ортопедическое устройство в разрезе. Как показано на фиг.1 ортопедическое устройство 1 по аналогии с прототипом содержит внутренний чехол 2 с отражающим покрытием 3 на его внутренней стороне, наружный чехол 4 и наполнитель 5.Figure 1 illustrates a cross-section of an orthopedic device. As shown in Fig. 1, the orthopedic device 1, by analogy with the prototype, contains an inner cover 2 with a reflective coating 3 on its inner side, an outer cover 4 and a filler 5.
Нововведением является то, что ортопедическое изделие согласно заявленному изобретению состоит из внешнего чехла, выполненного из водонепроницаемой ткани, а также из внутреннего чехла из воздухонепроницаемой ткани таффета не ниже 210Т с водостойким покрытием не ниже PU 5000. Таффета - 100%-ная синтетика. Она изготавливается из 2-х видов волокон: нейлон: прочная, эластичная материя хорошо тянется. Отталкивает воду и защищает от ветра. Не намокает, так как не впитывает жидкость. Она не боится механических повреждений, порвать ее практически невозможно. Износостойкость нейлоновой разновидности на высоте; полиэстер: превосходит нейлон по внешней эстетике и тактильным ощущениям. Не мнется и не протирается, выдерживает разные температуры и не бледнеет под лучами солнца. Иногда в составе присутствуют дополнительные волокна. К нейлону часто добавляют в небольших количествах спандекс, что повышает его эластичность. А полотна на основе полиэстера могут иметь в составе небольшой процент эластана.The innovation is that the orthopedic product according to the claimed invention consists of an outer cover made of waterproof fabric, as well as an inner cover made of airtight taffeta fabric of at least 210T with a waterproof coating of at least PU 5000. Taffeta is 100% synthetic. It is made from 2 types of fibers: nylon: durable, elastic material with good stretch. Repels water and protects from wind. Does not get wet as it does not absorb liquid. It is not afraid of mechanical damage; it is almost impossible to tear it. The wear resistance of the nylon variety is excellent; polyester: superior to nylon in external aesthetics and tactile sensations. It does not wrinkle or wear out, can withstand different temperatures and does not fade under the sun. Sometimes the composition contains additional fibers. Spandex is often added to nylon in small quantities to increase its elasticity. And polyester-based fabrics may contain a small percentage of elastane.
Примеры подобных тканей таффета можно видеть на https://lotostkani.ru/stati/taffeta-ekonomichnaya-sintetika/.Examples of similar taffeta fabrics can be seen at https://lotostkani.ru/stati/taffeta-ekonomichnaya-sintetika/.
Внутренний чехол на от имеющегося пространства наполнен смесью светопроницаемых стеклянных полых микросфер диаметра от 100 до 125 мкм и микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла диаметром от 75 до 150 мкм с гидрофобной пленкой на основе кремнийорганического полимера в объемном соотношении 1:15-1:10, соответственно.Inner cover on of the available space is filled with a mixture of translucent glass hollow microspheres with a diameter of 100 to 125 microns and alkali-sodium glass microspheres with a diameter of 75 to 150 microns with a hydrophobic film based on an organosilicon polymer in a volume ratio of 1:15-1:10, respectively.
Соотношение в пределах 1:15 - 1:10 подобрано опытным путем. Именно такое соотношение обеспечивает заполнение объема внутреннего чехла наот имеющегося пространства. При увеличении доли стеклянных полых микросфер диаметра от 100 до 125 мкм заполняемость объема внутреннего чехла падает, так как диаметр этих частиц в среднем меньше, чем диаметр микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла. А при уменьшении доли стеклянных полых микросфер не достигается эффективное отражение инфракрасного излучения и при нагревании начинают сказываться силы сцепления между частицами, обусловленные формой частиц, и текучесть вновь снижается.The ratio in the range of 1:15 - 1:10 was selected experimentally. It is this ratio that ensures that the volume of the inner case is filled by from the available space. With an increase in the proportion of hollow glass microspheres with a diameter from 100 to 125 microns, the fillability of the volume of the internal case decreases, since the diameter of these particles is on average smaller than the diameter of microglass beads made of alkali-sodium glass. And with a decrease in the proportion of glass hollow microspheres, effective reflection of infrared radiation is not achieved and when heated, the adhesion forces between the particles, caused by the shape of the particles, begin to affect, and the fluidity decreases again.
В качестве полых стеклянных микросфер могут использоваться стеклянные микросферы ФорэСфера, 90% которых находятся в диапазоне диаметра 90-125 мкм, а остальные микросферы в пределах от 30 до 90 и от 125 до 160 мкм (см. https://foresphere.com/catalog/steklyannye-mikrosfery/ могут быть отсеяны путем сепарации).ForeSphere glass microspheres can be used as hollow glass microspheres, 90% of which are in the diameter range of 90-125 microns, and the remaining microspheres in the range from 30 to 90 and from 125 to 160 microns (see https://foresphere.com/catalog /steklyannye-mikrosfery/ can be eliminated by separation).
В качестве микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла диаметром от 75 до 150 мкм с гидрофобной пленкой на основе кремнийорганического полимера могут использоваться, например, микростеклошариков МШГС 50-160 из щелочно-натриевого стекла, с гидрофобной пленкой на основе кремнийорганического полимера, обладающие бактерицидными и гемостатическими свойствами (см. http://ritm-ural.ru/produkciya/prinadlezhnosti/mikroshariki-steklyannye-gidrofobizirovannye.html).As microglass beads made of alkali-sodium glass with a diameter of 75 to 150 microns with a hydrophobic film based on an organosilicon polymer, for example, microglass beads MShGS 50-160 made of alkali-sodium glass, with a hydrophobic film based on an organosilicon polymer, which have bactericidal and hemostatic properties, can be used (see http://ritm-ural.ru/produkciya/prinadlezhnosti/mikroshariki-steklyannye-gidrofobizirovannye.html).
За счет того, что 90% микросфер имеют одинаковый диаметр с различием не более, чем на 25 мкм, обеспечивается практически однородный размер составляющих частиц идеальной формы и тем самым обеспечивается минимальное отношение площади поверхности к занимаемому объему укладки. То есть, коэффициент укладки составляет около 80% от теоретической. Таким образом, смесь данных микросфер имеет наименьшую усадочную деформацию, что придает наполнителю хорошую растекаемость.Due to the fact that 90% of the microspheres have the same diameter with a difference of no more than 25 microns, an almost uniform size of the constituent particles of ideal shape is ensured and thereby ensures a minimum ratio of surface area to occupied volume of installation. That is, the stacking coefficient is about 80% of the theoretical one. Thus, the mixture of these microspheres has the least shrinkage deformation, which gives the filler good spreadability.
МШГС 50-160 на 80% частиц имеют диаметр 90-110 мкм, и находятся в диапазоне размеров заданной величины 75 до 150 мкм. При необходимости доведения состава до идеального состояния оставшиеся 20% частиц МШГС 50-160, которые находятся в диапазонах т 50 до 75 мкм и от 150 до 160 мкм могут быть предварительно отсепарированы.MShGS 50-160 80% of particles have a diameter of 90-110 microns, and are in the size range of a given value 75 to 150 microns. If it is necessary to bring the composition to an ideal state, the remaining 20% of MShGS 50-160 particles, which are in the ranges of 50 to 75 microns and from 150 to 160 microns, can be preliminarily separated.
Основные свойства, преследуемые изобретением - создание эффекта псевдожидкости, для чего наполнитель должен иметь максимальные реологические свойства и обладать высокой текучестью и максимально выраженного эффекта отражения инфракрасного тепла, и поэтому количество микрошариков в заданном объеме должно быть максимально возможным.The main properties pursued by the invention are the creation of a pseudo-liquid effect, for which the filler must have maximum rheological properties and have high fluidity and the most pronounced effect of reflecting infrared heat, and therefore the number of microspheres in a given volume must be the maximum possible.
Текучесть зависит от многих факторов и связана с трением и зацеплением частиц друг с другом. Текучесть стеклянных микросфер уменьшается при снижении удельной плотности материала и размеров частиц; и увеличивается при усложнении формы частиц или повышении шероховатости их поверхности; при наличии влаги, адсорбированной на поверхности частиц. Отмеченное может служить ключом к выбору способов повышения текучести.Fluidity depends on many factors and is associated with friction and the entanglement of particles with each other. The fluidity of glass microspheres decreases as the specific density of the material and particle size decrease; and increases as the shape of the particles becomes more complex or their surface roughness increases; in the presence of moisture adsorbed on the surface of the particles. The above can serve as a key to choosing ways to increase fluidity.
Так, использование воздухонепроницаемой ткани с покрытием PU 5000-10000 создает возможность для улучшения реологических свойств наполнителя и формирования эффекта псевдожидкости во внутреннем чехле.Thus, the use of airtight fabric coated with PU 5000-10000 creates the opportunity to improve the rheological properties of the filler and create a pseudo-fluid effect in the inner case.
Текучесть зависит от множества факторов, учесть и повторить которые практически невозможно. Поэтому величина текучести не нормируется.Fluidity depends on many factors, which are almost impossible to take into account and repeat. Therefore, the fluidity value is not standardized.
При большой удельной поверхности, как правило, при частицах менее 60 мкм, трение между частицами и частиц о стенки возрастает настолько, что течение порошка становится практически невозможным. С увеличением размеров частиц более 75 мкм соотношение между силами трения и массой частиц становится меньше, и текучесть возрастает, но при дальнейшем увеличении размеров частиц более 150 мкм начинают сказываться силы сцепления между частицами, обусловленные формой частиц, и текучесть вновь снижается.With a large specific surface area, as a rule, with particles less than 60 μm, friction between particles and particles on the walls increases so much that the flow of powder becomes almost impossible. With an increase in particle size above 75 μm, the ratio between frictional forces and particle mass becomes smaller, and fluidity increases, but with a further increase in particle size above 150 μm, the adhesion forces between particles due to the shape of the particles begin to affect, and fluidity decreases again.
На фиг.2 показан график эффективности текучести в зависимости от диаметра частиц микросфер.Figure 2 shows a graph of flow efficiency as a function of microsphere particle diameter.
Исследование авторов согласно настоящего изобретения показало, что наибольшей текучестью обладают частицы шарообразной формы, с малым различием по диаметру, что создает наименьшее количество точек сцепления между ними. Сила сцепления частиц зависит от степени влажности, пористости, размера и формы частиц и так как сила сцепления пропорциональна суммарной площади контактов между частицами материала, то чем мелкозернистей порошок, то тем больше силы поверхностного сцепления между ними.The authors' research according to the present invention showed that spherical particles have the greatest fluidity, with a small difference in diameter, which creates the smallest number of adhesion points between them. The adhesion force of particles depends on the degree of humidity, porosity, size and shape of the particles, and since the adhesion force is proportional to the total area of contact between the particles of the material, the finer the powder, the greater the force of surface adhesion between them.
Степень укладки частиц порошка в засыпке определяется их формой, размерами и гранулометрическим составом. Насыпной объем зависит главным образом от взаимного расположения частиц порошка, контактов и сцепления между частицами, а также от междучастичных полостей (в эти полости могут попадать более мелкие частицы, что увеличивает количество точек сцепления).The degree of packing of powder particles in the backfill is determined by their shape, size and granulometric composition. The bulk volume depends mainly on the relative position of the powder particles, contacts and adhesion between particles, as well as on interparticle cavities (smaller particles can fall into these cavities, which increases the number of adhesion points).
Наиболее используемый размер микросфер колеблется в диапазоне от 4 до 200 мкм. Наиболее маленький и коммерчески доступный размер от 1 до 10 мкм, со средним размером частиц 5 мкм.The most used microsphere sizes range from 4 to 200 µm. The smallest and commercially available size ranges from 1 to 10 microns, with an average particle size of 5 microns.
С учетом того, что микросферы абсолютно круглые, были выполнены следующие модельные исследования (см. фиг.3). Если предположить, что все микросферы имеют одинаковый размер, то объемная доля будет зависеть от их плотности распределения. Неравные по размеру сферы дают объемные доли от 0,85 до 0,9 (см. фиг.3(А)), причем местами возникают зоны скучивания 6 микросфер мелкого диаметра (см. фиг.3(А)), которые создают комки, препятствующие текучести.Taking into account the fact that the microspheres are absolutely round, the following model studies were performed (see Fig. 3). If we assume that all microspheres have the same size, then the volume fraction will depend on their distribution density. Spheres of unequal size give volume fractions from 0.85 to 0.9 (see Fig. 3(A)), and in some places clustering zones of 6 microspheres of small diameter appear (see Fig. 3(A)), which create lumps, preventing fluidity.
Рассматривался также и пример (см. фиг.3(Б)), когда используются преимущественно одинаковые по размеру сферы. Объемная доля пустот будет постоянной, независимо от размера (константа). При этом максимальное заполнение пустот согласно данным моделирования выглядело следующим образом: 40% большой размер, 40% мелкий размер, 10% средний размер стеклянных микросфер, 10% средний размер микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла.An example was also considered (see Fig. 3(B)), when spheres of predominantly identical size are used. The volume fraction of voids will be constant, regardless of size (constant). In this case, the maximum filling of voids according to the modeling data was as follows: 40% large size, 40% small size, 10% average size of glass microspheres, 10% average size of alkali soda glass microspheres.
Сохранение данной концепции имеет особое значение для свойства текучести и теплоизоляционных свойств.Maintaining this concept is of particular importance for flow properties and thermal insulation properties.
Сферические частицы одинакового размера, имеющих абсолютно гладкую поверхность, минимизируют трение и сопротивление. В результате, микросферы одинакового размера в эквивалентном объеме уменьшат вязкость покрытия по сравнению с наполнителем из микросфер со значительной разницей в размерах.Spherical particles of the same size with a completely smooth surface minimize friction and resistance. As a result, microspheres of the same size in an equivalent volume will reduce the viscosity of the coating compared to a fill of microspheres with a significant difference in size.
Благодаря однородному размеру составляющих частиц идеальной формы обеспечивается минимальное отношение площади поверхности к занимаемому объему укладки. Таким образом, близкие по диаметру микросферы (см. фиг.3(Б)) имеют наименьшую усадочную деформацию, что придает наполнителю хорошую растекаемость.Thanks to the uniform size of the constituent particles, ideally shaped, the minimum surface area to installation volume ratio is ensured. Thus, microspheres that are close in diameter (see Fig. 3(B)) have the least shrinkage deformation, which gives the filler good spreadability.
Особенностью выбора стеклянных микросфер является их светопроницаемость и потому что они не имеют выраженного оттенка. Что отличает их от алюмосиликатных, полимерных и керамических наполнителей, всегда имеющих собственный тон, что повышает отражающие и световозвращающие свойства.A special feature of the choice of glass microspheres is their light transmission and because they do not have a pronounced shade. What distinguishes them from aluminosilicate, polymer and ceramic fillers, which always have their own tone, which increases reflective and reflective properties.
Так, стеклянная полая микросфера ФорэСфера имеет наименьшую усадочную деформацию, опережая по этому показателю уплотнители с ломаной формой и более дешевые минеральные уплотнители (вспученный перлит, вермикулит, керамзит, алюмосиликатный микрошарик и др.).Thus, the glass hollow microsphere ForeSphere has the smallest shrinkage deformation, outperforming in this indicator seals with a broken shape and cheaper mineral seals (expanded perlite, vermiculite, expanded clay, aluminosilicate microball, etc.).
Круглая форма наполнителя придает материалам хорошую растекаемость: их легко подавать (в т.ч. самотеком), удобно наносить на поверхности - вручную шпателем, распылять под давлением, нагнетать насосом и т.п. Однородность частиц наполнителя снижает вязкость материала и позволяет получать идеально ровные поверхности.The round shape of the filler gives the materials good spreadability: they are easy to feed (including by gravity), convenient to apply to surfaces - manually with a spatula, spray under pressure, pump, etc. The uniformity of filler particles reduces the viscosity of the material and allows you to obtain perfectly smooth surfaces.
Микросферы ФорэСфера обладают гладкой и твердой стеклянной поверхностью, что обеспечивает отсутствие абсорбции. Материалы, содержащие стеклянную микросферу ФорэСфера в качестве наполнителя, приобретают твердость и устойчивость к внешнему воздействию (мойке, полировке и т.п.).ForeSphere microspheres have a smooth and hard glass surface, which ensures no absorption. Materials containing ForeSphere glass microsphere as a filler acquire hardness and resistance to external influences (washing, polishing, etc.).
Стеклянная микросфера ФорэСфера светопроницаема и не имеет выраженного оттенка. Что выгодно отличает стеклянную микросферу от алюмосиликатных и керамических наполнителей, всегда имеющих собственный тон.Glass microsphere ForeSphere is translucent and does not have a pronounced tint. What distinguishes glass microspheres from aluminosilicate and ceramic fillers, which always have their own tone.
Заполнение объема внутреннего чехла согласно заявленному изобретению составляет от имеющегося пространства.The filling volume of the inner case according to the claimed invention is from the available space.
При этом в прототипе наполнение изделия более чем на 2/3 максимального объема внутреннего чехла уже приводит к ограничению подвижности наполнителя в пределах объема внутреннего чехла и исчезновению свойства псевдожидкости и невозможности принятия изделием формы помещаемой на него части тела. Таким образом, ортопедическое изделие по прототипу сохраняет относительную текучесть микросфер лишь при наполнении порядка половины объема. Потребительские свойства при этом теряются. Пользователю нужно использовать два изделия вместо одного.Moreover, in the prototype, filling the product by more than 2/3 of the maximum volume of the inner case already leads to a limitation of the mobility of the filler within the volume of the inner case and the disappearance of the pseudo-fluid property and the impossibility of the product taking the shape of the body part placed on it. Thus, the orthopedic product according to the prototype retains the relative fluidity of the microspheres only when filled with about half the volume. In this case, consumer properties are lost. The user needs to use two products instead of one.
В заявленном изобретении заполнение объема внутреннего чехла на от имеющегося пространства дает возможность увеличить количество наполнителя и усилить отражающие свойства, а особенности смеси наполнителя при этом сохраняют реологические свойства изделия. Таких показателей удалось достичь благодаря подборку микросфер близкого размера.In the claimed invention, filling the volume of the inner case with from the available space makes it possible to increase the amount of filler and enhance the reflective properties, and the characteristics of the filler mixture at the same time preserve the rheological properties of the product. Such indicators were achieved thanks to a selection of microspheres of similar sizes.
Предпочтительно использование в качестве аппретирующего агента частиц микроталька. Пластинчатая форма частиц микроталька улучшает механические и свойства пленки, уменьшает водопроницаемость покрытий.It is preferable to use microtalc particles as a sizing agent. The lamellar shape of microtalc particles improves the mechanical and properties of the film and reduces the water permeability of coatings.
Высокая химическая стойкость и гидрофобность повышают антикоррозионные свойства, химическая инертность наполнителей улучшает защитные свойства и обеспечивает отличное взаимодействие с другими ингредиентами. Отсутствие амфибол и кристаллического кварца, низкое содержание тяжелых металлов обеспечивают безопасность для здоровья. Низкая абразивность уменьшает износ микросфер и микростеклошариков. Улучшаются реологические свойства композиции.High chemical resistance and hydrophobicity increase anti-corrosion properties, chemical inertness of fillers improves protective properties and ensures excellent interaction with other ingredients. The absence of amphibole and crystalline quartz, low content of heavy metals ensure safety for health. Low abrasiveness reduces wear of microspheres and microglass beads. The rheological properties of the composition are improved.
Способ изготовления вышеуказанного ортопедического изделия показан на следующем примере.The manufacturing method of the above orthopedic product is shown in the following example.
Первоначально изготавливается внутренний модуль, путем раскроя и сшивания между собой элементов модуля из такни таффета стороной с покрытием PU 10000 внутрь модуля на расстоянии 0,5-1 см от края, оставляя открытым участок длиною от 5 до 10 см. После этого модуль выворачивается вручную и по внутреннему контуру шва герметизируется лентой термоклеевой (например, L-108-PU0,10х20 мм 200/9600 см. https://sporttex.ru/poliuretanovye-lenty) на машине для герметизации швов (например, EU 7700ZY, см. https://sporttex.ru/stanok_dlya_germetizacii_shvov_eu_7700zy) под давлением от 4 до 6 атмосфер при температуре от +400 до +800°С, оставляя свободными концы полиуретановой ленты, длиной не менее 2 см по концам герметизируемого шва.Initially, the internal module is made by cutting and sewing together the elements of the module from taffeta fabric with the side coated with PU 10000 inside the module at a distance of 0.5-1 cm from the edge, leaving an open section with a length of 5 to 10 cm. After this, the module is turned inside out manually and along the internal contour of the seam is sealed with hot-melt adhesive tape (for example, L-108-PU0.10x20 mm 200/9600 see https://sporttex.ru/poliuretanovye-lenty) on a seam sealing machine (for example, EU 7700ZY, see https: //sporttex.ru/stanok_dlya_germetizacii_shvov_eu_7700zy) under a pressure of 4 to 6 atmospheres at a temperature of +400 to +800 ° C, leaving free the ends of the polyurethane tape, at least 2 cm long at the ends of the sealed seam.
После чего модуль выворачивается вручную герметичным слоем внутрь и через оставшееся отверстие засыпается с помощью дозатора весового для порошкообразных продуктов (например, см. https://www.notis.ru/production/weighing/dvdd-3-a-dp-vb-za-kp/) микростеклошарики из щелочно-натриевого стекла диаметром от 75 до 150 мкм (например, МШГС 50-160) в заданном объеме и весе. После этого насыпаются в соответствующей пропорции вручную светопроницаемые стеклянные полые микросферы диаметра от 100 до 125 мкм (например, ФорэСфера), путем взвешивания их на электронных весах. После чего изделие встряхивается вручную.After which the module is manually turned inside out with the sealed layer inward and filled through the remaining hole using a weigh dispenser for powdered products (for example, see https://www.notis.ru/production/weighing/dvdd-3-a-dp-vb-za -kp/) microglass beads made of alkali-sodium glass with a diameter of 75 to 150 microns (for example, MShGS 50-160) in a given volume and weight. After this, translucent glass hollow microspheres with a diameter of 100 to 125 microns (for example, ForeSphere) are manually poured in the appropriate proportion by weighing them on an electronic scale. After which the product is shaken manually.
Объемное соотношение смеси стеклянных полых микросфер и микростеклошариков из щелочно-натриевого стекла обеспечивают исходя из 1:15-1:10, соответственно, обеспечивая при этом заполнение объема внутреннего чехла от имеющегося пространства.The volume ratio of the mixture of hollow glass microspheres and alkali-sodium glass microspheres is provided based on 1:15-1:10, respectively, while ensuring that the volume of the inner case is filled from the available space.
Отверстие для засыпки герметизируется по наружной стороне полиуретановой лентой лентой термоклеевой на машине для герметизации швов под давлением от 4 до 6 атмосфер при температуре от +400 до +800°С с захватом свободных концов полиуретановой ленты от внутреннего герметизационного шва, выведенных наружу. После чего данный участок прострачивается на швейной машине без захвата герметизационного шва.The hole for backfilling is sealed on the outside with polyurethane tape using hot-melt adhesive tape on a machine for sealing seams under pressure from 4 to 6 atmospheres at a temperature of +400 to +800 ° C, with the free ends of the polyurethane tape from the internal sealing seam brought out to the outside captured. After this, this area is sewn on a sewing machine without gripping the sealing seam.
Если внутренний модуль состоит из нескольких модулей, они сшиваются между собой по свободному краю без захвата области герметизационных швов.If the internal module consists of several modules, they are sewn together along the free edge without capturing the area of the sealing seams.
После этого внутренний модуль помещается в наружный чехол из ткани Дюспо или мембранной ткани необходимой формы и размера и пристрачивается по внутренней стороне с последующей наружной окантовкой.After this, the internal module is placed in an outer cover made of Duspo fabric or membrane fabric of the required shape and size and stitched along the inside with subsequent external edging.
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819706C1true RU2819706C1 (en) | 2024-05-23 |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362543A (en)* | 1993-02-23 | 1994-11-08 | Jay Medical, Ltd. | Pressure-compensating compositions and pads made therefrom |
| US6020055A (en)* | 1993-06-22 | 2000-02-01 | Teksource, Lc | Cushioning media including lubricated spherical objects |
| RU83700U1 (en)* | 2008-12-16 | 2009-06-20 | Елена Владимировна Шураева | ANATOMIC CORRECTIVE TREATMENT-PREVENTIVE AMILY DEVICE |
| RU2393752C1 (en)* | 2009-03-03 | 2010-07-10 | Елена Петровна Семина | Orthopedic device |
| RU2401090C1 (en)* | 2009-03-03 | 2010-10-10 | Елена Петровна Семина | Method of manufacturing orthopaedic apparatus |
| RU102495U1 (en)* | 2010-03-30 | 2011-03-10 | Елена Петровна Семина | ORTHOPEDIC DEVICE |
| WO2016209903A1 (en)* | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Herman Franklin Fisher | Pocketed foam systems and methods |
| RU205956U1 (en)* | 2021-04-15 | 2021-08-12 | Наталия Вячеславовна Давыдова | Orthopedic device |
| RU206400U1 (en)* | 2021-06-17 | 2021-09-09 | Наталия Вячеславовна Давыдова | Orthopedic device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362543A (en)* | 1993-02-23 | 1994-11-08 | Jay Medical, Ltd. | Pressure-compensating compositions and pads made therefrom |
| US6020055A (en)* | 1993-06-22 | 2000-02-01 | Teksource, Lc | Cushioning media including lubricated spherical objects |
| RU83700U1 (en)* | 2008-12-16 | 2009-06-20 | Елена Владимировна Шураева | ANATOMIC CORRECTIVE TREATMENT-PREVENTIVE AMILY DEVICE |
| RU2393752C1 (en)* | 2009-03-03 | 2010-07-10 | Елена Петровна Семина | Orthopedic device |
| RU2401090C1 (en)* | 2009-03-03 | 2010-10-10 | Елена Петровна Семина | Method of manufacturing orthopaedic apparatus |
| RU102495U1 (en)* | 2010-03-30 | 2011-03-10 | Елена Петровна Семина | ORTHOPEDIC DEVICE |
| WO2016209903A1 (en)* | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Herman Franklin Fisher | Pocketed foam systems and methods |
| RU205956U1 (en)* | 2021-04-15 | 2021-08-12 | Наталия Вячеславовна Давыдова | Orthopedic device |
| RU206400U1 (en)* | 2021-06-17 | 2021-09-09 | Наталия Вячеславовна Давыдова | Orthopedic device |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2006246830A1 (en) | Mattress comprising an active heat absorbing/releasing layer in combination with a down layer | |
| CN201219495Y (en) | Lightweight chest-shape adjuster | |
| RU2819706C1 (en) | Method of making orthopaedic device and orthopaedic device obtained using said method | |
| RU2355277C2 (en) | Orthopaedic bedding and its manufacturing method | |
| RU2357638C2 (en) | Orthopedic bedding and related manufacture method | |
| RU148465U1 (en) | PILLOW | |
| RU205956U1 (en) | Orthopedic device | |
| CN206261327U (en) | A kind of cellular-type silk cotton elastic force filling pillow | |
| RU206400U1 (en) | Orthopedic device | |
| JP3612646B2 (en) | Medical pillow | |
| CN204743488U (en) | Moxa quilt suitable for autumn and winter uses | |
| CN208625160U (en) | A kind of cooling brain pillow | |
| CN204722686U (en) | Be applicable to the moxa quilt of spring and summer use in season | |
| RU159827U1 (en) | COVER FOR SEAT | |
| CN105942775B (en) | Smart Temperature Control Pillow | |
| CN204970609U (en) | Massage pillow | |
| CN206284734U (en) | A kind of warming pillow of NEW TYPE OF COMPOSITE | |
| EP2591704A1 (en) | Multifunctional orthopaedic pillow with external fabric cover, filled with a plurality of disc-shaped particles or pieces structured on the basis of non-contaminating polymer | |
| CN219396861U (en) | 360-degree adjustable random pillow | |
| CN1302052C (en) | Attapulgite gel filler | |
| Wardiningsih | Protective pad for prevention of hip fracture in elderly women | |
| CN215583763U (en) | Automatic temperature-adjusting pillow | |
| CN210492666U (en) | A underwear for chinese mugwort health preserving | |
| CN209137052U (en) | A kind of physiological equilibrium water pillow | |
| CN101129240A (en) | Neck pillow |