研究和评论:工程和技术雷竞技苹果下载杂志》上
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+ 44 7456 035580曾一个ElNashar*
纺织品和服装教授特定教育的教师,Kafrelsheikh大学El-Geish街,33516年,Kafrelshekh城市,埃及。
收到日期:24/06/2016;接受日期:20/07/2016;发表日期:27/07/2016
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婴儿保温箱是一件设备常见的儿科医院,生产中心和新生儿重症监护病房。而单位可能提供一些特定的功能,它通常被用来为新生儿提供一个安全、稳定的环境,往往那些早产或一种疾病或残疾使得他们特别脆弱的头几个月的生活。本研究的目的是更好地了解新方法Bio-Nonwoven面料和婴儿的孵化器的特定材料MaterBi / PCL®作为生物塑料和舒适的元素,与之关联的司机和废物降解不同的方法。出生后不久,开始在生活的第一个小时婴儿和新生儿红细胞分解的副产品。许多方便的功能考虑两个基本的一次性的眼睛的大片和婴儿尿布的孵化器选项:基本可支配的眼睛的布裹尿布,与他们的最终使用性能。眼睛的表单设计大片®和尿布®形状,然后考虑方便婴儿保温箱的阶段,成本,和环境的浪费。
Bio-nonwoven、孵化器、眼睛狭长,尿布。
也许最明显的一个婴儿孵化器的功能是保护婴儿在生命的最初阶段,最脆弱的时候。全封闭和可控环境中,孵化器可以用来保护婴儿免受各种可能的危险,根据孵化器完全温度控制,使婴儿免受有害的冷,和他们提供绝缘以外的噪声,使他们更容易有充足的舒适的休息。可以保持无菌的孵化环境,保护婴儿免受细菌和感染的风险最小化。外壳也让所有机载刺激物如灰尘和其他过敏原。孵化器的摇篮是一个宽敞舒适的表面,所以有可能离开婴儿在许多考试,甚至简单的医疗过程管理。保护婴儿免受太多的处理,这可能是一个问题对于一些早产。由于日益增长的需求舒适,干净,卫生的纺织品,迫切需要出现了抗菌纺织品的生产。随着新技术的出现,越来越多的消费者的健康和卫生的需求,可以实现在不影响相关问题安全、人类健康和环境(1]。银作为一种抗菌元素的使用是几乎和人类的历史一样古老。古埃及人提银的药用在他们的著作中(1]。
埃及的环境已经覆盖了婴儿的健康和金融储蓄。我们还没有完成;地球的健康也被使用一次性尿布。大约二百万一次性眼睛的大片和一百亿尿布最终在埃及每年垃圾填埋场。未知究竟有多多头需要一次性尿布分解但估计在100年(2]。纺织工业的埃及斗争,由于来自环球资源的激烈竞争,这些行业增长和繁荣,因此,创新是关键医疗生产商在今天的市场上保持竞争力。可能的改进可能包括改善屏障保护,改善力量和安慰,和提高了医疗的生产速度。有很多原因,更具体地说,与合成纤维已经使用在过去的几年里。总的来说,这两个产品,成人和儿童尿布代表这些行业的很大一部分。医疗纺织品使用所有类型的纺织装饰,包括编织,编织,每种类型的建设提供了独特的属性,这些属性是有用的各种医学应用。环境友好型高分子材料分为两类可降解合成聚合物(聚已酸内酯,聚交酯、聚乙烯醇和聚酰胺酯)和可再生天然聚合物(甲壳素、壳聚糖、果胶、淀粉和纤维素)。其中,淀粉是最具吸引力的候选人,因为它大量存在于自然和非常便宜。由于这些原因,淀粉被广泛应用于食品、纺织、纸和工业(3]。淀粉基可生物降解塑料材料可以由各种方法:嵌入颗粒或糊化淀粉合成聚合物矩阵如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(4),与亲水聚合物混合淀粉,淀粉发泡挤出机内,并准备热塑性淀粉高温高压下融化。当合并合成聚合物,合成聚合物仍将处于未经碰撞的状态即使在淀粉生物降解。与其他高分子材料混合时,可能发生相分离,导致力学性能的降低。此外,还有缺点当淀粉作为主要的组件,如机械性能低劣由于脆性和限制使用由于亲水性。聚氨酯与聚氨酯高分子材料沿着骨干联系,和他们准备加聚合与uv—聚合多元醇。聚氨酯与不同的化学、机械和降解特性可以在塑造文章做好准备,电影、纤维、泡沫和乳液形式根据使用的uv—和多元醇的性质。聚氨酯已经广泛应用于工业纤维、弹性体、粘合剂和涂料。特别是,聚氨酯泡沫作为结构广泛应用于许多领域,缓冲,insulational,电气、flotational,包装材料(3]。
天然和合成纤维的反应差异很大微生物的增长。都可以作为愿意基质中的机制两种情况却截然不同。天然纤维很容易微生物攻击的目标,因为他们保留水容易,容易水解和微生物酶聚合物联系。棉、毛、麻、亚麻据报道是最容易受到微生物的攻击。如果105年殖民地1毫升水应用于约0.5克棉花,几小时后对数增长是观察和人口增长从105年到109年殖民地。损失由真菌引起的黑曲霉在棉花已被广泛研究。他们发现有差异在棉花的强度,温度,pH值,和介质条件发生了改变。在天然纤维,持久性时期变化很大(5]。
该行业在埃及是一个相当新的行业,相对于编织和针织衫,和被证明是可持续产业似乎证明所有级别,它提供了经济可行的和对环境负责的产品,以及服务社会需要(6]。医疗纺织品,作为一个产品,给多个工业和消费市场带来很多好处,比如,卫生行业,最重要的是可生物降解的聚合物可以定义为一组材料,对酶的作用或化学降解与生物相关的交互。生物降解病毒也可以通过化学反应是由光化学过程,氧化和水解,由于环境因素的作用2]。促生长的目标市场(BPs)包括包装材料(垃圾袋、包装纸、松散泡沫、食品容器、电影包装、复合层压纸),一次性无纺布(工程面料),卫生用品(床单尿布,棉签)消费品(快餐餐具、容器、蛋托、剃须刀把手,玩具),和农业工具(覆盖物电影,种植园主)。BP商业化然而,受到竞争商品廉价的塑料,并熟悉客户。根据非织造布面料行业的协会,非织造布被定义为一个表或网络结构结合在一起卷入纤维或丝机械,热或化学。他们是平的,多孔板,直接从单独的纤维或熔融塑料或塑料薄膜。非织造织物,可以设计有一个有限的生命是一个一次性织物,或一个非常耐用的面料可以提供特定的功能(例如,吸墨性,液体排斥性,弹性,拉伸,柔软,强度、阻燃性、可洗性,减震,过滤细菌屏障,不育)。此外,该机器用于生产非织造布正变得更便宜,使s行业吸引世界各地的企业家。工程技术已成为内在的技术,大大减少了需要大量支持人员(7]。物理性质的Mater-Bi®资料显示为描述Bastioli) [8]。淀粉基个基点®可以由混合或混合合成聚合物。通过改变合成与淀粉混合组件及其混溶,形态,因此属性可以轻松高效地规定。Mater-Bi Novamont已成功实现这种方法®商标(9]。混合包含热塑性淀粉(destructurized非结晶的淀粉,所产生的热量和功)的应用可能与生物可降解聚酯混纺或嫁接(如聚已酸内酯(PCL))来提高灵活性和抵抗水分。这些材料主要是形成影片和表。85%以上的混合淀粉用于发泡和注塑。可以使用泡沫松散代替聚苯乙烯;淀粉基松散填充平均密度6到8公斤/米3,而4公斤/ m3对发泡聚苯乙烯松填(10]。从淀粉一般水敏感松散材料。这是一个问题,如果包装材料暴露于水,但优势当down-thedrain处理需要。通过混合热塑性淀粉与纤维素衍生品、刚性和维稳定的注塑制件文章的结果。保利(ε-caprolactone), PCL热塑性可生物降解聚酯合成原油的化学转化,其次是开环聚合。PCL具有良好的水、油、溶剂,氯阻力、低熔点、低粘度,热很容易处理。为了减少生产成本,PCL可能与淀粉混合例如,垃圾袋。通过混合PCL纤维形成聚合物(如纤维素),hydrogen-tangled年代(粘结纤维网络的一张被水通过缠绕纤维喷气机),scrub-suits,失禁产品,绷带持有人生产(11]。
这项工作的目的:建立一个设计的一个新分支的眼睛”和尿布狭长形状基本可支配眼睛狭长和尿布的婴儿的孵化器选项,提高Bio-Nonwoven理解医疗纺织品面料生产的产品映射纺织制造业产品的最终客户。此外,增加医疗Bio-Nonwoven的纺织品面料行业的竞争力在埃及。
这个实验工作进行生产一个新的设计和形式的眼睛使用Bio-Nonwoven织物(Mater-Bi大片和尿布®/ PCL®)。这个原型是适合婴儿培养箱的最终用途。Mater-Bi的来源®/ PCL®作为促生长的电影®从RJ博士了。穆勒在法理社会大幅减退毛皮Biotechnologische mbH),德国布伦瑞克。新生儿测量是试验根据美国标准纺织测量标准(ASTM) D4910 - 07 (12(周长)= 38.74厘米),头,胯部总长度= 27.31厘米,臀部高度= 21.27厘米,腰高度= 26.99厘米,中后卫腰长度= 14.61厘米,中心前面腰长度= 13.97厘米。
眼睛的片模型的描述
表面吸水聚合物应用所需的面积,甚至大幅层。这些理想表面和多层形成活性成分,可温度保险丝和贝尔在90°和205°F。最终用途的类型将决定层应用于衬底的厚度,和核心变得过度饱和,磁带可以添加标签。眼睛的片的详细结构的二维和三维模型所示图1- - - - - -c分别。在两个维度:
图1:婴儿的孵化器左边(a)和(b)的结构眼前的片(c)。
1 - Mater-Bi®/ PCL®没有多孔掩盖反射光线。
2 -黑色光层障碍
3 -层优越的water-impermeable低容重多孔。
4 -与低密度多孔组织。
5 -吸光度核心的汗水可以从尘埃构成棉花
6 - Mater-Bi®/ PCL®形成了较低的层。
后面7 -带和环境
8 -的胶粘剂
9 -洞紧眼睛背后的狭长地带。
在三维空间中,把以下:
10 -收紧上部和周围的带孔。
11岁的粘合剂
12 -带上部和周围环境。
卫生尿布的描述模型
满意的吸收装置使用的类型的尿失禁,大量的突然释放必须能够吸收和保留这种尿液迅速,因此,尤其是在成人失禁的情况下(9]。新设计在尿布聚集的腿,不需要折叠,用别针。尿布可能中间六层的厚度。安装或轮廓尿布有一个沙漏形状,不需要销,和有一个尺寸,尿布可能寻找的设计。而不是针,还要考虑防水裤。套穿的或可脱卸的风格很容易使用和保持外层衣物和床上用品干燥。尿布包裹或封面使用快照和闭包不需要尿布别针。都有些微的颜色设计。我们使用了卫生改变模型如下所示结构9]:
1 - Mater-Bi®/ PCL®作为封面13]。
障碍灯2-White组织层(深色滤紫外线比白色或浅颜色)
由低容重water-impermeable多孔3-Superior层。
4 -吸收棉的核心形式尘埃。
5 -组织的吸收较低密度多孔。
6 - Mater-Bi®/ PCL®较低的层的组织。
特征,然后在两个方向上延伸到不同应变水平,并测量来确定变形对孔隙结构和传输特性的影响。的典型微观结构顶层的梅尔顿吹织物和梅尔顿吹织物的聚合物溶液被用来观察孔隙/纤维结构的变化在不同应变水平。在毛细管孔隙大小确定液体驱逐孔隙度仪。气流也在毛细管孔隙度仪测量。气溶胶过滤测量固体盐气溶胶。一个弹性针织弹力织物也允许测试比较与另一个高度弹性和强硬的材料用在服装的应用程序。
实验机织物,根据设置理论构造。广泛的100%棉经纱之一和20特克斯将使用,特克斯和填充纱线数为40。将编织面料,面料规范织机:密度,1 /英寸:93年,选择密度,1 /英寸:46.72,织物重量,g / m2:200。织物样本有很大织机上织在同等工艺条件下纺织学院,北卡州立大学。机织物是完全为这些属性特征,用于服装时可能与安慰。相关性和结构变量将被确定。初始测试包括美的研究纱线拉伸、重量、厚度(电子测厚仪)和刚度性能措施根据ASTM标准试验方法(1,4,14,15]。
刚度的评价
机织物刚度的主要因素在确定有效的水平刚度特性如弯曲所示表1。刚度的测量机织物进行了根据标准测试方法ASTM (12,15]。通过使用测试,测定等可压缩材料的厚度拉伸机织物。突出的凹陷带的样品(16]。在他所描述的刚度测试的雪莉硬度测试仪,在纺织品NCSU教员,
| 眼睛的片结构参数 | 尿布结构参数 | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 物理性质 | 黑色层 | BW | 优越的 | 西南 | 组织 | 太瓦 | 核心 | 连续波 | 层 | LW | 优越的 | 西南 | 组织 | 太瓦 | 核心 | 连续波 |
| 毫米厚度 | 0.432 | 9.811 | 0.24 | 37.7 | 0.713 | 42.3 | 4.66 | 44.6 | 0.233 | 29.6 | 0.441 | 19.81 | 0.61 | 42.3 | 4.7 | 44.6 |
| 通用汽车/ m重量2 | 190年 | 42.7 | 83.8 | 145.7 | 58.6 | 95.7 | 140.8 | 145年。 | ||||||||
| 孔隙大小µm(最大值、最小值) | 20.27 | 27.1 | 85年 | 136.6 | 19.29 | 180年 | 851年 | 250年 | ||||||||
| 11.2 | 16.9 | 25.06 | 51.0 | 35.27 | 15.0 | 25.0 | 40.60 | |||||||||
| Watervapour渗透率 | 0.07 | 01 | 2 | 30. | 0.07 | 01 | 25 | 30. | ||||||||
| 光磁导率 | -0.5 | -1.14 | -0.60 | -0.09 | 1.68 | 1.12 | 1.46 | 2.19 | ||||||||
| 刚度 | 37.12 | 16.1 | 34.14 | 28.17 | 39.12 | 16.15 | 34.14 | 28.17 | ||||||||
表1:原型结构的眼睛片和尿布
(1)
当Q =弯曲模量G =抗弯刚度,d =厚度、K =常数。
可生物降解聚合物可以定义为一组材料,对酶的作用或化学降解与生物相关的交互。个基点的目标市场包括包装材料,一次性(工程面料)和卫生用品。生物活性的环境必须开发,需要资本投资。结果表1表明,物理性质的尿布安慰婴儿孵化器。我们的设计是符合标准的测量美国标准纺织测量标准(ASTM) D4910 - 07 (12,15]。
预测尿布的毛细作用
孔隙大小、空气、水蒸气、交通属性和尿布的大小的因素是测量弹性,设计形式,和重量、厚度的层涂料也被发现影响气溶胶过滤用于防护服。多孔无纺织物的尿布,平均孔隙大小可以用来描述流体传输现象和材料表面润湿张力。孔隙大小可以推导出理论引入通道模型,即。,适用于一个简单的非织造布尿布的网络结构。然而,它有一个限制应用程序的复杂的织物结构的尿布,我们不仅应该考虑纤维之间的空隙之间还有那些纱线建模。实验,孔隙大小分布可以通过逐步推导出测量流体吸附量在不同的毛细管压力控制每个对应于临界孔隙大小的吸附。这是一个非常耗时的工作,需要一个昂贵的实验设备。测量毛细管上升,按比例缩小的电影是附加到透明的蜡纸板。在适当的照明,毛细上升前通过尿布Mater-Bi之间的织物®/ PCL®可以清楚地看到。毛细上升测量织物的不同位置沿宽度平均计算毛细管压力。
(2)
地点:C =浓度,ρ=位置,τ=时间,V =扩散系数,V0=初始扩散
系数和ϕ=非线性。因为这种类型的扩散方程不能解决分析的三个或三层尿布,我们解决这个数值通过使用
(3)
地点:F =时域公式,M =电容矩阵;d =扩散系数电导)矩阵;F =通量的因素;和C =节点集中(解决方案),
(4)
我们建议即使尿布的材料可能有较高的表面能,庞大的结构(大孔隙大小)将导致毛细管压力很低。
垂直的毛细作用尿布
为了合理化垂直吸汗尿布(血管性血友病)的结果,然后结合h = 0 t = 0时的初始条件,我们得到,因此开发理论公式如下。
(5)
地点:ho最大垂直吸汗尿布上升在平衡态。
仿真结果分析了非线性扩散模型用有限元方法(FEM),垂直的毛细作用尿布(血管性血友病),尿布和水吸收的一个非线性模型,运用有限元分析有限元法(AFEM),因此预计一个非线性模型也适用于三层系统。所示的模型分析图2。扩散方程如下:
图2:在2 d模型结构的尿布(a),和(b) 3 d。
u =浓度,z =位置,τ=时间,D =扩散系数,D0 =初始扩散系数和σ=非线性。因为不能解决这种类型的扩散方程分析三层的身体问题,我们解决这个数值通过使用方程(6,12]。
物理性质的Mater-Bi®材料是:厚度=(0.29),织物重量(克/厘米2)=(12.90),垂直的毛细作用尿布(达因/厘米)= 0.12。和计算了尿布的集成结构(IDS)如下方程。
id =Σ血管性血友病(层)/ n(层)(6)
地点:血管性血友病垂直毛细作用尿布(达因/厘米),n =数量的层。和总垂直毛细作用尿布(达因/厘米)= (29.6 + 19.81 + 42.3 + 44.6)/ 4 = 136.31 / 4 = 34.0775图3,通过适当的转换方程(6)中使用的数量和使用尿布的计算集成结构(IDS)领域,我们可以得到以下方程体积垂直毛细作用尿布,可以实际应用:
图3:说明层左边的眼睛片之间的关系和尿布结构。
(7)
V血管性血友病= 86.65%
根据(ASTM)标准试验测量D4910-07 [14)如下:CL =胯部的长度= 27.31厘米,HH = = 21.27厘米,臀部高度WH =腰围身高= 26.99厘米,西城=中后卫腰长度= 14.61厘米(+)中心前面的腰长度= 13.97厘米。头(周长)= 38.74厘米,胯部总长度= 27.31厘米,臀部高度= 21.27厘米,
水吸收垂直于无纺织物三多层尿布非织造织物用压力法测量。结果如下:水吸收垂直于尿布非织造织物平面可以使用压力测量和评估方法具有良好的精度和容易处理。在单层非织造布尿布,吸水性能可以通过W评估水,吸收速率常数,和Mmax最大吸水。测量的三层尿布非织造面料,瞬态吸水行为分为三种类型为各种纤维材料的组合。在三层的吸收行为尿布非织造非线性扩散模型解释了面料。
基于银抗菌剂
银杀死细菌,扼杀他们温暖和潮湿的环境中17,18]。高生物活性银离子与蛋白质结合内部和外部细菌细胞膜,从而抑制细胞呼吸和繁殖。银是3 - 4倍的活跃在pH值8比pH值6。银产品有效一直探索着不同的技术,把银纺织材料。准备抗菌面料适合冲销的空气,纤维素接枝丙烯酸和硝酸银处理结合的银离子接枝共聚物的羧基19]。
纳米银
纳米银是一个强大的和天然抗菌剂已经证明非常有效的战斗中一系列的微生物。酶作为催化剂,据报道禁用,单细胞的细菌,病毒,真菌需要氧气摄入量不会造成相应损害人类酶或化学人体的其他部分。结果是致病生物的破坏没有任何有害影响周围的人体组织。
准备面料
一)退浆:灰色的织物退浆酶5 gpl和10 gpl食盐60°C 2 h。
b)冲刷:织物退浆处理2.5%氢氧化钠、碳酸钠1.5%和0.5% NP -100煮6 h。
c)漂白:洗织物漂白H为1%2O2在80°C (50%) 1 h。
抗菌活性
确认成品织物的抗菌活性后,下一步是确定最低强度,从而抑制微生物的生长。我们确定的最低抑制浓度(MIC)的成品布。评价抗菌活性,分制方法90 - 1970年,琼脂板的方法,采用。
安慰眼睛狭长
我们设计保护婴儿的眼睛狭长是的光和荧光,而生活在孵化器,实验结果与模型的分析可以提供有用的信息在眼睛表面狭长结构设计的舒适性能改进。如:高表面润湿张力导致毛细上升长毛细作用。垂直吸汗舒适非织造Mater-Bi垂直毛细作用行为有关®和棉花面料广泛用于设计眼睛狭长衣服。这给了结果屏蔽能力对紫外线辐射渗透,表面结构测量。
纳米银可有效地作为抗菌剂用于棉花。抗微生物剂的浓度越高,抑制区越大的情况下两种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。antimicrobial-finished织物的SEM研究显示,连续聚合物膜已经形成织物。的浓度PVOH控制弯曲长度和折皱回复角。PVOH的浓度越高,弯曲长度和折皱回复角越大。固化温度和时间对拉伸强度产生深远的影响。固化温度和时间越高,抗拉强度越低。我们只设计这对眼睛狭长原型和尿布获得物质材料- Bi®因为它有优势等不同环境条件下的微生物降解。其他内容都是本地材料从其他行业产生浪费。好的行为建模和一个很好的例子是最好的方法开发光你的孩子安全的行为。 Adaptive face segmentation method is proposed to locate and regularize face candidatures, which are based on luminance-piecewise skin-color distributions. It consists of three steps: detect face candidatures based on luminance piecewise statistical skin-color model and Bayesian decision/relaxation, regularize the face candidatures by spatial segmentation results, evaluate face candidatures by using both shape and size. In the research, we investigated comfort related vertical wicking behaviors in nonwoven cotton and Bio-Nonwoven fabrics Mater-Bi® widely used for eye's swathe and diaper. To feel comfort in incubators clothing, nonwoven fabric should absorb easily and evaporate rapidly fluid exuded from human body. To simulate and rationalize vertical wicking, semi-empirical models were developed. The major parameters of the model were transport coefficient (permeability), the driving force through pore (capillary pressure), and eye's swathe and diaper thickness. And also to rationalize the results with regards to raw materials, the surface wetting tension was derived. In highly porous nonwoven fabrics, vertical wicking mechanism was complex as the effect of gravitation force was significant. Higher surface wetting tension led to higher capillary rise over a long wicking period. The testing methods and analysis of experimental results with the models could provide useful information on eye's swathe and diaper structural design for the comfort performance improvement. The presented approach allows us taking into account the stacking and forming of the layers, both in the flow and structural analyses. In the case of flow analysis, this allows us accurately study the effect of a multi-layer reinforcement structure (nesting deformation etc.) on Volume Vertical Wicking Diaper. The lattice method should be chosen for a numerical analysis of Efficiency through the reinforcement.
作者感谢rj博士。穆勒,公司协会研究员毛皮Biotechnologische大幅减退mbH),布伦瑞克,德国曾博士为我们提供生物塑料薄膜和b . Belal农业学院,33516年Kafrelsheikh大学埃及。