CN109350855A - 一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,所述可穿戴腰部固定器包括竹炭纤维层1、自定义功能层2、腰带本体3以及支撑件4,所述竹炭纤维层1紧贴人体表面并设置有竖直方向的若干凹槽5用以容纳支撑件4;所述自定义功能层2为容腔体结构,容腔本体由复合布构成,容腔内设置自定义功能结构,所述腰带本体3两端可以连接在一起组成环形带,所述自定义功能层2两面分别与竹炭纤维层1、腰带本体3粘结固定。本发明所公开的腰部固定器可以解决传统护腰过重、功能单一的问题。
Description
技术领域
本发明属于保健防护装置技术领域,具体涉及一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器。
背景技术
随着时代的发展,人口老龄化程度逐步加剧,腰椎骨质增生、腰肌劳损与腰椎间盘突出等腰部疾病已经成为常见疾病。护腰作为治疗腰部疾病的重要器具其产品性能十分关键。
目前市场上传统护腰材料多为钢板材料和聚丙烯材料,传统护腰使用钢板与PP材料做内部支撑虽然结构上起到了支撑的作用,调节了姿势,但是本身的重量是巨大缺陷,而疾病的治疗通常是慢性持续性治疗,对于已经出现腰痛症状的患者,除了卧床休息外时间最好佩戴护腰,但长时间佩戴功能不匹配的护腰,对于疾病本身治疗效果有限,对于人体反而起到了反作用,甚至于加重病情。此外,传统护腰器功能单一,并不能满足用户需求。
发明内容
有鉴于此,本发明目的在于提供一种护腰装置用于解决传统护腰过重、功能单一的问题。
为实现上述发明目的,具体提供了如下所述的技术方案:
一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,所述可穿戴腰部固定器包括竹炭纤维层1、自定义功能层2、腰带本体3以及支撑件4,所述竹炭纤维层1紧贴人体表面并设置有竖直方向的若干凹槽5用以容纳支撑件4;所述自定义功能层2为容腔体结构,容腔本体由复合布构成,容腔内设置自定义功能结构,所述腰带本体3两端可以连接在一起组成环形带,所述自定义功能层2两面分别与竹炭纤维层1、腰带本体3粘结固定。
优选的,所述支撑件4为碳纤维条,所述碳纤维条的形状根据患者需求进行匹配设定。
所述凹槽(5)中容纳的支撑件(4)的数量根据患者腰部需求自由调控。
优选的,自定义功能层2的容腔内设置无线控制、热敷按摩、艾草热灸、震动按摩中的一种或几种功能。
优选的,所述碳纤维条由碳纤维增强树脂构成。
优选的,所述腰带本体3两端采用插销设计固定,用于调整护腰装置的大小和佩戴的舒适度。
优选的,所述腰带本体3由复合布构成。
优选的,所述自定义功能层2的容腔本体由复合布夹层结构构成,夹层内根据患者需求放入磁石片或者暖宫贴。
进一步优选的,所述碳纤维条的制备方法包括如下步骤:
S1.模具打印:利用3D打印技术将空心模具打印出来,所述空心模具的形状根据所需纤维条的形状进行设定;
S2.碳纤维布叠加:将模具上涂上脱模剂,将碳纤维布层层铺叠在模具上;
S3.环氧树脂混合液制备:按质量配比计,配制环氧树脂和固化剂1~3:1的混合溶液;
S4.碳纤维条的制备:将S3所得混合液导入至模具内与叠加好的碳纤维布充分接触,直到混合液体充满预浸布料,然后热压成型为碳纤维条,脱去模具。
进一步,对于高温固化环氧树脂,步骤S4在真空条件下进行。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过在腰部固定器上加入由碳纤维、热固性树脂等材料组成的支撑件,腰部固定器可以达到轻量化的目的;
2、本发明所公开的支撑条的制备是通过3D打印建模,所述支撑条的形状可以与数字医学技术相结合,可以实现支撑条的形状设置成与患者腰部受损区域相配合的前凸结构。并且所述支撑条的位置可以根据根据患者CT数据设计,使治疗过程更加精准。
3、本发明所述腰部固定器有一个自定义功能层,用以增添各项自定义性能的预留空间,根据使用者自身需要增加做成相应的衍生制品,即实现多功能化。
附图说明
图1为所述腰部固定器的侧面结构;
图2为所述腰部固定器的平面结构;
图3为腰带本体结构;
图4为碳纤维条的制备流程图。
附图中1-竹炭纤维层;2-自定义功能层;3-腰带本体;4-支撑件;5-凹槽。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明所公开的腰部固定器进行详细说明:
实施例1
如附图1及附图2所示,图1为所述腰部固定器的侧面结构;图2为所述腰部固定器的平面结构。
一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,所述可穿戴腰部固定器包括竹炭纤维层1、自定义功能层2、腰带本体3以及支撑件4,所述竹炭纤维层1紧贴人体表面并设置有竖直方向的7个凹槽5用以容纳支撑件4;所述自定义功能层2为容腔体结构,容腔本体为复合布,容腔内设置有无限控制功能,所述腰带本体3为复合布组成,如附图3所示,并且两端可以连接在一起组成环形带,两端采用插销设计固定,用于调整护腰装置的大小和佩戴的舒适度。所述自定义功能层2两面分别与竹炭纤维层1、腰带本体3粘结固定。所述支撑件4为碳纤维条,呈正方条型。
实施例2
一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,所述可穿戴腰部固定器包括竹炭纤维层1、自定义功能层2、腰带本体3以及支撑件4,所述竹炭纤维层1紧贴人体表面并设置有竖直方向的5个凹槽5用以容纳支撑件4;所述自定义功能层2为容腔体结构,容腔本体为复合布,外层为复合布夹层结构,夹层中放入磁片,容腔内设置有振动按摩功能,所述腰带本体3为复合布组成,如附图3所示,并且两端可以连接在一起组成环形带,两端采用插销设计固定,用于调整护腰装置的大小和佩戴的舒适度。所述自定义功能层2两面分别与竹炭纤维层1、腰带本体3粘结固定。所述支撑件4为碳纤维条,呈圆条型。
如附图4所示,以上所述碳纤维条的制备方法包括如下步骤:
S1.模具打印:利用3D打印技术将内部碳纤维条所需要的形状模具打印出来,用于后期将碳纤维编制在模具上,碳纤维条的形状设计是根据患者受损区域进行设定的;
S2.碳纤维布叠加:将模具上涂上脱模剂,将碳纤维布层层铺叠在模具上;
S3.预浸料制作准备:在碳纤维布的四周放上导流网,把铺叠好的碳纤维布和模具以及空气阀下部放入体积稍大的密封袋中,并用密封胶进行密封;将铺叠好的碳纤维布朝上,并在密封带上开两个很小的孔,在一个孔将空气阀的上部与下部向连,另一个孔用三角支架支撑包裹住气管,两个孔都用密封胶密封好;
S4.预浸料形成:将连有空气阀的气管通向一个双孔密封桶,将密封桶的另一端接上气泵,而没有空气阀的那一端气管放入装有环氧树脂和固化剂质量比为100:40溶液的杯中,在真空的环境下,混合溶液会补充抽掉空气的部分,让叠加好的碳纤维布完全与混合液体接触,直到混合液体充满预浸布料;
S5.成品制造:把做好的密封袋放入热压烘箱内,热压成型后冷却,撕去密封袋和导流管、导流网,即得到成型的碳纤维条。
本发明通过在腰部固定器上加入由碳纤维、热固性树脂等材料组成的支撑件,腰部固定器可以达到轻量化的目的;并且本发明所公开的支撑条的制备是通过3D打印建模,所述支撑条的形状可以与数字医学技术相结合,可以实现支撑条的形状设置成与患者腰部受损区域相配合的前凸结构。并且所述支撑条的位置可以根据根据患者CT数据设计,使治疗过程更加精准。
本发明所述腰部固定器有一个自定义功能层,用以增添各项自定义性能的预留空间,据使用者自身需要增加相应的衍生制品,比如针对上班族、学生久坐久站人群:自定义功能层可加入传感器,设计与手机相联,坐姿与坐立时间提醒,即增强了人群特性;针对养生类人群:自定义功能层可加入磁石,磁场治疗因素是其他物理治疗因素所不能及的,治疗疾病种类多,而且不仅是治疗,在预防方面磁疗法也是十分实用的,在产品中加入磁片可达到针对养生类人群的目的;针对健身爱好人群:在智能化上可加入GPS用于记步与定位;针对特殊人群—孕妇:腰带本体的插销设计可使护腰,减弱碳板碳纤维含量,降低刚性,减轻孕妇负担等。综上所述,本发明公开的护腰器可根据使用者自身需要增加做成相应的衍生制品,即实现多功能化。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述可穿戴腰部固定器包括竹炭纤维层(1)、自定义功能层(2)、腰带本体(3)以及支撑件(4),所述竹炭纤维层(1)紧贴人体表面并设置有竖直方向的若干凹槽(5)用以容纳支撑件(4);所述自定义功能层(2)为容腔体结构,容腔本体由复合布构成,容腔内设置自定义功能结构,所述腰带本体(3)两端可以连接在一起组成环形带,所述自定义功能层(2)两面分别与竹炭纤维层(1)、腰带本体(3)粘结固定。
2.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述支撑件(4)为碳纤维条,所述碳纤维条的形状根据患者腰部受损区域需求进行匹配设定。
3.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述凹槽(5)中容纳的支撑件(4)的数量根据患者腰部需求自由调控。
4.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,自定义功能层(2)的容腔内设置无线控制、热敷按摩、艾草热灸、震动按摩中的一种或几种功能。
5.根据权利要求2所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述碳纤维条由碳纤维增强树脂构成。
6.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述腰带本体(3)两端采用插销设计固定,用于调整护腰装置的大小和佩戴的舒适度。
7.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述腰带本体(3)由复合布构成。
8.根据权利要求1所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述自定义功能层(2)的容腔本体由复合布夹层结构构成,夹层内根据患者需求放入磁石片或者暖宫贴。
9.权利要求2所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,所述碳纤维条的制备方法包括如下步骤:
S1.模具打印:利用3D打印技术将空心模具打印出来,所述空心模具的形状根据所需纤维条的形状进行设定;
S2.碳纤维布叠加:将模具上涂上脱模剂,将碳纤维布层层铺叠在模具上;
S3.环氧树脂混合液制备:按质量配比计,配制环氧树脂和固化剂1~3:1的混合溶液;
S4.碳纤维条的制备:将S3所得混合液导入至模具内与叠加好的碳纤维布充分接触,直到混合液体充满预浸布料,然后热压成型为碳纤维条,脱去模具。
10.根据权利要求9所述一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器,其特征在于,对于高温固化环氧树脂,步骤S4在真空条件下进行。
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CN201811421275.7A Pending CN109350855A (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种基于碳纤维制备的可穿戴腰部固定器 |
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CN (1) | CN109350855A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110228214A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-13 | 广汽三菱汽车有限公司 | 一种连续纤维增强型塑料汽车零件的快速成型方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN201663930U (zh) * | 2010-04-09 | 2010-12-08 | 魏祥宇 | 竹炭自发热护具 |
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2018
- 2018-11-27 CN CN201811421275.7A patent/CN109350855A/zh active Pending
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