一种恒温发热料、智能恒温敷贴及恒温热敷方法与流程

1.本发明属于生物医疗技术领域，具体的涉及一种恒温发热料、智能恒温敷贴及恒温热敷方法。


背景技术：

2.在医疗领域中，热敷袋、发热贴通常用于肩周炎、腰腿痛、关节痛、坐骨神经痛、软组织损伤、胃寒、腹痛等症状。
3.现有类似中医灸疗作用的发热贴片所采用的发热剂多为粉状物，一般是由蛭石、活性炭、铁粉、食盐、水等组成的发热料，发热料中铁粉氧化反应产生的控制温度在一定范围的热能用于冬季取暖、局部热敷理疗、快餐食品加热等。
4.现有发热贴片采用铁粉发热料，温度控制采取限制空气透入实现。这种控制方式在标准环境温度及保温条件下满足约5度平行误差是可实现的，但在非标准状态下，例如保温层过厚，外部温度低、空气流速大等状况，则温度表现会放大或减小，以至造成皮肤灼伤或温感低而降低使用体验。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种恒温发热料、智能恒温敷贴及恒温热敷方法，其通过相变材料在高温时吸热，在低温时放热以调节发热贴发热时自行恒温。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.一种恒温发热料，其特征在于：用含水、盐的高分子壁材包覆相变储能材料制得固固相变储能颗粒后与铁粉、活性碳混合组成恒温发热料，所述恒温发热料按质量百分比是活性碳：固固相变储能颗粒：铁粉是1-3：6-10：7-10。
8.如上所述一种恒温发热料，其特征在于：所述固固相变储能颗粒呈球状或微囊状，直径为0.1-2mm。
9.如上所述一种恒温发热料，其特征在于：所述固固相变储能颗粒为芯材和壁材采用锐孔-凝固浴法制成的微胶囊颗粒，
10.所述芯材为含凝固剂的乳化蜡溶液，按质量百分比，其包含：
11.相变点45-55℃的相变蜡或脂肪酸20-40份；
12.乳化剂4-10份；
13.纯净水49-80份；
14.氯化钙1-5份；
15.所述壁材：10-30份藻酸钠或丙烯酸钠，加去离子水溶为1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液。
16.一种所述固固相变储能颗粒制作方法，其特征在于：按质量百分比，取相变点45-55℃的相变蜡或相变点45-55℃脂肪酸20-40份，熔化，加入4-10份乳化剂，升温至80℃，在高速搅拌下加纯净水49-80份，然后加氯化钙1-5份制成含凝固剂的乳化蜡溶液；另取藻酸
钠或丙烯酸钠20-40份加去离子水溶成1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液作壁材；以乳化蜡溶液为芯材，藻酸钠或丙烯酸钠溶液为壁材，用锐孔-凝固浴法制成微胶囊，捞出微胶囊放入含6％氯化钠和3％氯化钙的溶液中，然后滤出，去掉部分水份，得到含30-50％水，4-5％氯化钠颗粒状的固固相变储能颗粒。
17.一种内置所述恒温发热料的智能恒温敷贴，其特征在于：包括带密封结构的发热贴包覆层，发热贴包覆层内设有容腔，容腔上侧设有透气孔，容腔内填充有恒温发热料，发热贴包覆层前侧设有能贴于皮肤的粘附面，粘附面中部为供所述恒温发热料发热作用于皮肤上的热敷部位，容腔延伸至热敷部位内侧。
18.如上所述智能恒温敷贴，其特征在于：所述粘附面上涂覆有压敏胶，压敏胶围绕热敷部位外围区域设置。
19.一种智能恒温敷贴的恒温发热方法，其特征在于：智能恒温敷贴上的恒温发热料通过固固相变储能材料围绕相变点吸收或释放能量，
20.第一步：外界空气进入，恒温发热料上的铁粉氧化发热，智能恒温敷贴上的热敷部位升温至恒温发热料发热温度高于固固相变储能材料相变温度，固固相变储能材料由固态转化为液态吸热，吸热后的固固相变储能材料被限制在球状或微囊状壁材内储备热能，为后续在相变温度
±
1℃范围内恒温热敷作放热准备；
21.第二步，智能恒温敷贴上的热敷部位温度下降至恒温发热料发热温度低于固固相变储能材料相变温度，固固相变储能材料由液态转化为固态放热，放热后的固固相变储能材料被限制在球状或微囊状壁材内，为后续再次吸热准备；
22.第三步，在热敷设定时间内，恒温发热料发热温度在固固相变储能材料相变温度上下范围内反复波动，上述第一步和第二步交替进行，使得智能恒温敷贴上的热敷部位温度始终处于固固相变储能材料相变温度
±
1℃范围内。
23.本发明具有的优点和积极效果是：
24.1、热敷贴用于医疗需贴附皮肤，热敷有效温度和安全温度范围较仄，热敷产品温度控制范围是最重要的性能要求。本热发明通过相变材料材料围绕相变点吸收或释放能量特性，在温度向下低于相变温度时储能料放热，温度向上高于相变温度时储能料吸热。以自行调节热敷贴发热温度保持恒定，热敷温度误差可达设计要求的
±
1℃范围内，克服了现有技术无法克服的较大温度波动缺陷。
25.2、微囊颗粒状固固相变储能料包覆材料有吸水性的藻酸钠，该含水微囊颗粒状可替代吸水树脂、膨胀蛭石或膨胀珍珠岩等载水成分，配制铁粉发热料，可热敷贴整体体积无明显增加条件下实现恒温。
附图说明
26.图1是智能恒温敷贴结构示意图。
具体实施方式
27.为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。
28.如图1所示，一种智能恒温敷贴，包括密封袋(图中未示出)，密封袋内设有发热贴包覆层1，发热贴包覆层1前侧设有能贴于皮肤的粘附面11，粘附面11中部为供铁粉发热料2
发热作用于皮肤上的热敷部位110，粘附面11上涂覆有压敏胶4，压敏胶4围绕热敷部位110外围区域。压敏胶4用于帮助热贴贴附于皮肤上。
29.发热贴包覆层1内设有容腔12，容腔12延伸至粘附面11内侧，从而在粘附面11中部形成与容腔横截面积相等的热敷部位110。容腔12内填充有恒温发热料2，容腔12上侧设有透气孔13。
30.发热贴包覆层1的粘附面11为复膜无纺布。复膜无纺布为无纺布和透气膜复合制作而成。
31.本技术中，用含水、盐的高分子壁材包覆相变储能材料制得固固相变储能颗粒后与铁粉、活性碳黑混合组成恒温发热料，恒温发热料按质量百分比是活性碳：固固相变储能颗粒：铁粉是1-3：6-10：7-10。固固相变储能颗粒呈球壳状或胶囊状，直径为0.1-2mm。
32.本技术中，固固相变储能颗粒为芯材和壁材采用锐孔-凝固浴法制成的微胶囊颗粒。芯材为含凝固剂的乳化蜡溶液，按质量百分比，其包含：相变点45-55℃的相变蜡或脂肪酸20-40份；乳化剂4-10份(海安石油化工厂的石蜡乳化剂)；纯净水49-80份；氯化钙1-5份。所述壁材10-30份藻酸钠或丙烯酸钠，加去离子水溶为1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液，操作中该藻酸钠或丙烯酸钠溶液过量。
33.本技术中，恒温敷贴上的发热材料制作方法，
34.第一步：取相变点45-55℃的相变蜡或相变点45-55℃脂肪酸20-40份，熔化加入4-10份乳化剂(海安石油化工厂的石蜡乳化剂)，升温至80℃，在高速搅拌下加纯净水49-80份，然后加氯化钙1-5份制成含凝固剂的乳化蜡溶液；另取藻酸钠或丙烯酸钠10-30份加去离子水溶成1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液，。
35.第二步：以乳化蜡溶液为芯材，藻酸钠或丙烯酸钠溶液为壁材，将上述囊心乳液，通过高压喷枪喷入壳材溶液在凝固剂作用下在囊心周围凝固成膜，包覆成微胶囊状相变储能颗粒；也可用锐孔装置，将囊心液以微滴注入壳材溶液，包覆成微胶囊储能颗粒。制得粒径0.1-2mm，含水30-50％固固相变材料。
36.第三步：将微胶囊状相变储能颗粒捞出放入3％氯化钙和6％氯化钠溶液，完全凝固然后滤出，去掉部分水份，得含30-50％水，4-5％氯化钠将制得的含水储能微颗粒用于配制恒温发热料。
37.第四步：按下述比例，活性碳比固固相变储能颗粒比铁粉是1-3：6-10：7-10配制配制恒温发热料。
38.实施例1
39.第一步：取相变点45℃的相变蜡20g，熔化加入5.5份乳化剂(海安石油化工厂的石蜡乳化剂)，升温至80℃，在高速搅拌下加纯净水72.5份，然后加氯化钙2份制成含凝固剂的乳化蜡溶液；另取藻酸钠30份加去离子水970份搅拌溶成壁材溶液。
40.第二步：将上述囊心乳液，通过高压喷枪喷入壁材溶液，在凝固剂作用下在囊心周围凝固成膜。
41.第三步：滤出胶粒过清水，再分散在3％氯化钙和6％氯化钠溶液固化滤出。除去部分水份得粒径0.1-2mm，含水30％固固相变材料微胶囊相变储能颗粒备用。
42.第四步：按比例，活性碳比固固相变储能颗粒比铁粉是2：7：10配制配制恒温发热料。
43.实施例2
44.第一步：按质量百分比，取相变点48℃的相变蜡25份熔化加入5.5份乳化剂(海安石油化工厂的石蜡乳化剂)，30份1％壳聚糖醋酸溶液在高速搅拌下加纯净水49.5份，制成含凝固剂的乳化蜡溶液；另取丙烯酸钠10份加去离子水990份配成壁材溶液。
45.第二步：将上述囊心乳液，通过锐孔装置注入壁材溶液，在凝固剂作用下在囊心周围凝固成膜。
46.第三步滤出胶粒过清水，再分散在3％氯化钙和6％氯化钠溶液固化滤出，除去部分水份得粒径0.5-2mm，含水50％固固相变材料微胶囊状相变储能颗粒备用。
47.第四步：按活性碳比固固相变储能颗粒比铁粉比例2：7：10配制配制恒温发热料。
48.一种智能恒温敷贴的控温方法，铁粉氧化发热，通常温度范围较宽，通过加入固固相变储能材料改变控温方式，利用相变材料材料围绕相变点吸收或释放能量特性，在温度向下低于相变温度时储能料放热，温度向上高于相变温度时储能料吸热。以自行调节热敷贴发热温度保持恒定。通过实际检测证实，能使热敷温度恒定在相变点温度
±
1℃范围内，克服了现有技术无法克服的温度波动缺陷。
49.该热敷贴使用时，撕开密封袋，空气经过透气孔13进入容腔12，铁粉发热固固相变储能颗粒可实现恒温热敷要求。
50.本技术中，壁材为藻酸钠、丙烯酸钠或壳聚糖，相变储能材料为相变储能蜡、聚乙二醇或脂肪酸等具有相变储能的材料。
51.本发明原理：是在铁粉化学发热技术基础上，加入固固相变储能颗粒，由于固固相变储能颗粒内相变储能料的相变点是恒定的，当铁粉发热温度升至相变点，固固相变储能颗粒吸热，相变储能料相态由固态转变为液态，以维持热敷部位110在相变点温度；当铁粉发热温度降至相变点以下，相变储能料放热，相态由液态转为固态，以继续维持热敷部位110在相变点温度。这样，在恒温发热贴有效应用周期内，通过固固相变储能颗粒内相变储能料反复吸热放热，即可平衡发热贴上热敷部位110温度，实现恒温效果。本发明应用时热量透过热敷部位110作用在皮肤上，固固相变储能颗粒能确保铁粉化学发热温度控制在设定范围，不因温度超标灼伤皮肤。
52.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种恒温发热料，其特征在于：用含水、盐的高分子壁材包覆相变储能材料制得固固相变储能颗粒后与铁粉、活性碳混合组成恒温发热料，所述恒温发热料按质量百分比是活性碳：固固相变储能颗粒：铁粉是1-3：6-10：7-10。2.根据权利要求1所述一种恒温发热料，其特征在于：所述固固相变储能颗粒呈球状或微囊状，直径为0.1-2mm。3.根据权利要求1所述一种恒温发热料，其特征在于：所述固固相变储能颗粒为芯材和壁材采用锐孔-凝固浴法制成的微胶囊颗粒，所述芯材为含凝固剂的乳化蜡溶液，按质量百分比，其包含：相变点45-55℃的相变蜡或脂肪酸20-40份；乳化剂4-10份；纯净水49-80份；氯化钙1-5份；所述壁材：10-30份藻酸钠或丙烯酸钠，加去离子水溶为1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液。4.一种权利要求3所述固固相变储能颗粒制作方法，其特征在于：按质量百分比，取相变点45-55℃的相变蜡或相变点45-55℃脂肪酸20-40份，熔化，加入4-10份乳化剂，升温至80℃，在高速搅拌下加纯净水49-80份，然后加氯化钙1-5份制成含凝固剂的乳化蜡溶液；另取藻酸钠或丙烯酸钠20-40份加去离子水溶成1％-3％的藻酸钠或丙烯酸钠溶液作壁材；以乳化蜡溶液为芯材，藻酸钠或丙烯酸钠溶液为壁材，用锐孔-凝固浴法制成微胶囊，捞出微胶囊放入含6％氯化钠和3％氯化钙的溶液中，然后滤出，去掉部分水份，得到含30-50％水，4-5％氯化钠颗粒状的固固相变储能颗粒。5.一种内置权利要求1所述恒温发热料的智能恒温敷贴，其特征在于：包括带密封结构的发热贴包覆层，发热贴包覆层内设有容腔，容腔上侧设有透气孔，容腔内填充有恒温发热料，发热贴包覆层前侧设有能贴于皮肤的粘附面，粘附面中部为供所述恒温发热料发热作用于皮肤上的热敷部位，容腔延伸至热敷部位内侧。6.根据权利要求5所述智能恒温敷贴，其特征在于：所述粘附面上涂覆有压敏胶，压敏胶围绕热敷部位外围区域设置。7.一种智能恒温敷贴的恒温发热方法，其特征在于：智能恒温敷贴上的恒温发热料通过固固相变储能材料围绕相变点吸收或释放能量，第一步：外界空气进入，恒温发热料上的铁粉氧化发热，智能恒温敷贴上的热敷部位升温至恒温发热料发热温度高于固固相变储能材料相变温度，固固相变储能材料由固态转化为液态吸热，吸热后的固固相变储能材料被限制在球状或微囊状壁材内储备热能，为后续在相变温度
±
1℃范围内恒温热敷作放热准备；第二步，智能恒温敷贴上的热敷部位温度下降至恒温发热料发热温度低于固固相变储能材料相变温度，固固相变储能材料由液态转化为固态放热，放热后的固固相变储能材料被限制在球状或微囊状壁材内，为后续再次吸热准备；第三步，在热敷设定时间内，恒温发热料发热温度在固固相变储能材料相变温度上下范围内反复波动，上述第一步和第二步交替进行，使得智能恒温敷贴上的热敷部位温度始终处于固固相变储能材料相变温度
±
1℃范围内。

技术总结
本发明公开了一种智能恒温敷贴，包括发热贴本体，发热贴本体由铁粉发热料、固固相变储能料和发热贴包覆层组成，铁粉发热料置于发热贴包覆层内，发热贴包覆层前侧设有能贴于皮肤的粘附面，粘附面中部设有用于将铁粉发热料发热作用于皮肤上的热敷部位，固固相变储能料位于热敷部位一侧以调节热敷部位温度。本发明提供了一种智能恒温敷贴，其通过相变材料在相变点附近的吸放热作用，调节发热贴温度，实现自行恒温。行恒温。行恒温。


技术研发人员：赵雪林
受保护的技术使用者：武汉国灸科技开发有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/12