專利名稱：冷卻產(chǎn)品和方法
冷卻產(chǎn)品和方法本申請(qǐng)是2009年8月10日提交的美國(guó)申請(qǐng)第61/232，565號(hào)、2009年8月10日提交的美國(guó)申請(qǐng)第61/232，564號(hào) 和2009年8月10日提交的美國(guó)申請(qǐng)第61/232，677號(hào)的非臨時(shí)申請(qǐng)并要求上述美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。背景冷凍療法被定義為從身體除去熱的物質(zhì)或產(chǎn)品對(duì)身體的治療應(yīng)用，使得組織溫度降低。通常結(jié)合冷凍療法使用壓縮。壓縮的益處可以包括在皮膚和冷源之間的改進(jìn)的接觸、到該區(qū)域的血流的較大減少以及可以進(jìn)一步降低組織溫度的增加的隔熱效果。壓縮還可以幫助控制水腫形成，水腫形成可以在損傷之后出現(xiàn)，或者繼發(fā)于在高強(qiáng)度訓(xùn)練期間的持續(xù)輕傷。冷凍療法或冷療法可以減少疼痛、新陳代謝和肌肉痙攣，從而在軟組織損傷之后使得炎性響應(yīng)最小化并改善恢復(fù)。各種方法例如冰裹法、冰巾、冰按摩、凝膠包、冷卻噴霧、冷浸、制冷氣體和充氣夾板可用于實(shí)現(xiàn)冷凍療法。單次使用的化學(xué)反應(yīng)袋和可重復(fù)使用的低溫凝膠包也用于冷凍療法。單次使用的袋是包含僅當(dāng)該袋被擠壓時(shí)得到接觸的兩種化學(xué)品的柔性塑料袋。這種動(dòng)作破壞了內(nèi)部塑料膜，允許兩種化學(xué)品混合，產(chǎn)生吸熱反應(yīng)。所得到的冷并不持續(xù)，且該產(chǎn)品必須在其單次使用之后廢棄。由于它們的潛在地極端的溫度(低至零下20攝氏度)，冷凍的低溫凝膠填充的包或凝膠包應(yīng)極為小心地使用，且使用者應(yīng)該總是在凝膠和皮膚之間放置毛巾以限制對(duì)皮膚的潛在凍傷、神經(jīng)損傷和增加的腫脹和炎癥。還使用開(kāi)孔泡沫凝膠冷包裝，但其具有若干限制，包括使用者厭惡在打開(kāi)這種產(chǎn)品時(shí)以及在使用這種產(chǎn)品整個(gè)期間從產(chǎn)品脫落的小的砂粒和大塊的聚乙烯醇(PVA)和PVA/凝膠顆粒。因此，存在對(duì)減少身體熱量而不使得使用者遭受潛在極端的溫度、維持其隨時(shí)間的完整性且優(yōu)選地可重復(fù)使用的冷卻產(chǎn)品的需要。還存在對(duì)降低或維持物品例如食品和飲料儲(chǔ)存容器、藥品、醫(yī)療相關(guān)的物質(zhì)例如醫(yī)藥例如胰島素和其他生物制劑、組織樣品和血液的溫度的冷卻產(chǎn)品的需要，該冷卻產(chǎn)品消除或減少了對(duì)運(yùn)輸冰或冰水的需要，且不需要外部電源或由冷凝、融化或溢出引起的清洗。概述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式包括冷卻產(chǎn)品，該冷卻產(chǎn)品可以用于用來(lái)治療各種疾病和病痛的冷凍療法和采用壓縮的冷凍療法，并可以從被覆蓋組織抽出熱量，幫助修補(bǔ)損傷和加快手術(shù)后愈合。體現(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)的產(chǎn)品可以向使用者提供以與其他解決方案所需要的相比很少的預(yù)先準(zhǔn)備和常常更低的重量應(yīng)用這樣的冷凍療法的能力。這樣的發(fā)明的理想應(yīng)用包括但不限于，在熱的環(huán)境中從事消防、體育和費(fèi)力工作活動(dòng)的個(gè)體，例如諸如在處于訓(xùn)練和戰(zhàn)斗情形兩者中的軍事人員的情況。所公開(kāi)的冷卻產(chǎn)品還可以用于降低或維持可以容納食品和藥物的瓶子和其他容器的溫度。
冷卻產(chǎn)品通常包括用聚合物凝膠浸潰的基材?？刮⑸飫┛梢越Y(jié)合入產(chǎn)品中。凝膠可以具有例如PVA、PVP或PVA/PVA共混物本體。
基材可以是紡織的、無(wú)紡的或編織的。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，冷卻產(chǎn)品是壓縮包裝，其中基材是編織物、彈性聚合物/棉花共混物，其中基材的伸長(zhǎng)率在長(zhǎng)度上比在寬度上更大。在本發(fā)明的另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，冷卻產(chǎn)品是墊，其中基材是針刺無(wú)紡聚酯或聚酯/人造纖維共混物。冷卻產(chǎn)品可以形成為其他物品，例如諸如身體包裹物、容器包裝、衣物(articleof clothing)例如背心和長(zhǎng)手套、墊和毯子。冷卻產(chǎn)品可以具有在一側(cè)或兩側(cè)上的釋放襯墊和在一側(cè)或兩側(cè)上的保護(hù)覆蓋物。本發(fā)明還包括用于制造冷卻產(chǎn)品的方法。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，該方法包括使多孔基材經(jīng)歷第一水溶液，該第一水溶液包括一種或多種聚合物、抗微生物劑、凝膠產(chǎn)生或增強(qiáng)劑和基本上是水的剩余物。然后使被弄濕的基材經(jīng)歷第二水溶液，該第二水溶液包括無(wú)機(jī)凝結(jié)劑、抗微生物劑；增塑劑，和基本上是水的剩余物。然后將經(jīng)浸潰基材充分地干燥，并通過(guò)例如模切形成為所需的產(chǎn)品。附圖描述可以參考以下圖來(lái)理解說(shuō)明性的制造工藝和所得到的說(shuō)明性產(chǎn)品圖I描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的浸沒(méi)工藝。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的冷凍療法冷卻包裝的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的基本上沿著圖2中的線II-II截取的放大的斷片截面圖(fragmentary sectional view)。圖4闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的冷凍療法冷卻包裝的一個(gè)應(yīng)用。圖5闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的另一個(gè)冷凍療法冷卻包裝。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的冷凍療法背心的透視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的基本上沿著圖I中的線II-II截取的放大的斷片截面圖。圖8是闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的附著于基材以增強(qiáng)從皮膚表面的水芯吸的薄織物的放大的斷片透視圖。圖9闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的具有VelciO緊固件的模切背心服裝。

圖10闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的另一個(gè)冷凍療法服裝。圖11闡明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的容器包裝產(chǎn)品。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的長(zhǎng)手套。圖13描繪根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的套袖包裝。圖14描繪根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的長(zhǎng)手套。圖15描繪根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的毯子。圖16描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的墊。圖17示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的墊的層。發(fā)明詳述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式包括基于水的、裝入凝膠的基材，該基材可以例如用于減輕由于以下引起的腫脹和疼痛扭傷、挫傷、昆蟲(chóng)咬傷、肌肉痙攣、頭痛、退行性關(guān)節(jié)病、夕卜科、腱炎、腕管、燒傷處理、運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)炎、水腫、藥物誘發(fā)的周?chē)[、骨挫傷、熱應(yīng)激/中風(fēng)和腕管本發(fā)明的示例性實(shí)施方式可以具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)無(wú)毒的、無(wú)膠乳、可生物降解的、“綠色的”和對(duì)環(huán)境安全、在長(zhǎng)期的時(shí)間段內(nèi)能夠維持被影響區(qū)域的有效冷卻、能夠符合皮膚由此最大化從皮膚吸取熱能的能力、可以被冷凍以提高冷卻、和可以從被覆蓋區(qū)域吸出熱量。本發(fā)明的實(shí)施方式包括冷卻產(chǎn)品，該冷卻產(chǎn)品通常包括用聚合物凝膠(還稱為“凝膠化聚合物”)浸潰的基材并具有抗微生物劑。凝膠可以是例如基于聚乙烯醇(PVA)的凝膠、基于PVA/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混物的凝膠或基于PVP的凝膠。冷卻產(chǎn)品特別適合于用作用于治療各種損傷的包裝。示例性的包裝具有以下范圍的尺寸寬度約I英寸至約8英寸；長(zhǎng)度約48英寸至約72英寸；和厚度約1/32英寸至約1/2英寸。為了增加的治療益處，產(chǎn)品可以被形成為起到壓縮包裝的作用。產(chǎn)品給予壓縮的能力相當(dāng)大部分地取決于所使用的基材材料。如果壓縮是所需的，那么可以將編織物、Spandex /棉花共混物可以用作基材。在本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方式中，Spandex 在基材中的百分比范圍是約1%至約6%。應(yīng)注意，Spandex 可以與除了棉花之外的材料共混，所述材料包括合成材料、天然材料、和合成材料/天然材料共混物。冷卻產(chǎn)品基材可以是紡織的或非紡織的，但應(yīng)是多孔的以容納凝膠。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，基材是不溶于水的，即，基材在浸沒(méi)在水中或與水接觸之后并不溶于水中或容易地分裂。本發(fā)明包括其中僅基材的一部分或多個(gè)部分用凝膠浸潰的實(shí)施方式，且還包括其中整個(gè)基材用凝膠浸潰的實(shí)施方式?；牟牧系牧硗獾膶?shí)例包括開(kāi)孔聚氨酯親水性泡沫；具有2. 71bs/ft3至3. 71bs/ft3的極小密度和在33. 2psi至40. 5psi范圍內(nèi)的拉伸強(qiáng)度以及14g/g海綿至22g/g海綿的持水量的細(xì)的或中型雙單元(double cell);聚酯、棉花/聚酯共混物；棉花；棉花/ Spandex 共混物；人造纖維/聚酯/ Spandex 共混物；棉花/平針織物Spandex ;彈性伸長(zhǎng)繃帶材料；尼龍/ Spandex 共混物；Spandex /聚酯Lycra 共混物；Spandex /尼龍/聚酯/棉花共混物；棉花/Lycra 共混物；尼龍/棉花/聚酯Lycra 共混物；其他材料與Lycra 和/或Spandex 的共混物；尼龍/Spandex 帶子共混物；聚酰胺；聚酰胺共混物；具有加入的拉伸增強(qiáng)劑(stretch enhancer)的無(wú)紡聚酯；高性能聚酰胺紗線和聚合物；高性能聚酰胺紗線和聚合物共混物；Enkalon ; Enka 紗線；Enka 紗線共混物；Verona -萬(wàn)能可滲透織物；聚酯細(xì)絲/細(xì)絲斜紋織物；和具有優(yōu)良的滲透性品質(zhì)和將起到凝膠的載體的作用的任何材料。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，基材織物包括具有在3至12盎司每平方碼的范圍內(nèi)的等級(jí)(預(yù)處理干重)的編織的帶肋的棉花/ Spandex 織物。對(duì)于一些應(yīng)用，還可以使用具有在2至20盎司每平方碼的范圍內(nèi)且優(yōu)選地在3-8盎司每平方碼的范圍內(nèi)的等級(jí)(預(yù)處理干重)的無(wú)紡聚酯織物。應(yīng)注意，在列出Spandex 或Lycra 的地方，Spandex 或Lycra 可以被替代為其他相似的或相同的彈性聚合物材料，例如屬于氨綸或彈性聚合物類(lèi)別中的那些。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，基材由30/1精梳棉和55丹尼爾Spandex 圓形編織物(緯線編織物)制成，其中將棉紗放在Spandex 上方，并優(yōu)選地在30"直徑圓柱體中的每英寸具有28支針的細(xì)切單面針織機(jī)上織成平針織物結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的織物被設(shè)計(jì)為在漂白工藝中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度(經(jīng)線)和寬度(緯線)兩者上的高的收縮率。該收縮率使得織物能夠在完成時(shí)具有最小的寬度收縮率、拉伸和卷曲，但具有最大的長(zhǎng)度拉伸以利于最終產(chǎn)品的包裝過(guò)程。此外，在該說(shuō)明性的實(shí)施方式中，將坯布面料在Jet Dye機(jī)器中漂白成光學(xué)白(optic white)。然后經(jīng)漂白的織物切開(kāi)平幅并展幅(熱定形)。還可以在該點(diǎn)加入 抗微生物劑。然后將精加工過(guò)的光學(xué)白織物在圓網(wǎng)印刷機(jī)上用顏料印上例如標(biāo)志語(yǔ)。然后將經(jīng)印刷的織物展幅成優(yōu)選地60"可用寬度、以8. 2盎司/平方碼(280gm/平方米)的最終規(guī)格?；闹亓亢秃穸鹊囊话阏f(shuō)明性范圍是重量-約I. O盎司/平方碼至約7. 5盎司/平方碼；厚度約.015英寸至約.100英寸。有利地，已發(fā)現(xiàn)，在用添加劑例如阻燃劑、軟化劑等處理之前浸潰材料大大地改進(jìn)了凝膠與基材的粘著。這允許線或纖維適當(dāng)?shù)乇荒z包覆。雖然大部分添加劑造成粘著問(wèn)題，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在浸潰之前已經(jīng)用抗微生物劑處理基材，也可以獲得優(yōu)良的凝膠粘著。冷卻產(chǎn)品可以包含布置在經(jīng)浸潰基材上的聚合物釋放襯墊。在產(chǎn)品形成之后將襯墊放在適當(dāng)?shù)奈恢?，并將襯墊除去以供使用。襯墊可以由例如聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他相似的非粘合劑材料形成或可以由編織材料、紡織材料或無(wú)紡材料組成。第二襯墊或覆蓋物可以布置在冷卻產(chǎn)品的至少一部分上。該襯墊還可以具有各種材料，例如編織材料、紡織材料或無(wú)紡材料。通過(guò)將經(jīng)浸潰基材夾在兩個(gè)特定類(lèi)型的襯墊之間，產(chǎn)品可以呼吸，而不必須使產(chǎn)品接觸使用者的皮膚。經(jīng)浸潰基材可以例如諸如通過(guò)平整而層疊至襯墊，或僅僅被壓在適當(dāng)?shù)奈恢?。冷卻產(chǎn)品還可以包括在經(jīng)浸潰基材的一側(cè)的至少一部分上方的覆蓋物，該覆蓋物在產(chǎn)品被使用時(shí)保留在產(chǎn)品上。覆蓋物可以由增強(qiáng)水從皮膚的蒸發(fā)的材料制成。允許蒸氣在一個(gè)方向通過(guò)而不允許流體在相反方向通過(guò)的材料是合適的?？梢允褂酶鞣N織物和塑料膜?？梢岳美鋮s效果增強(qiáng)成分、麻醉劑、紫外線抑制劑、阻燃劑、粘合劑、抗靜電成分或其任何組合，這些物質(zhì)在基材被浸潰之后被添加到產(chǎn)品中，或合并到用于制成產(chǎn)品的水溶液之一中。冷卻效果增強(qiáng)成分可以是例如薄荷醇或包含薄荷醇的混合物。麻醉劑成分可以是例如利多卡因或包含利多卡因的混合物。對(duì)于一些應(yīng)用，優(yōu)選的是，產(chǎn)品是抗水的。冷卻產(chǎn)品可以包括在基材上的印花或其他形式的裝飾或信息，使得甚至當(dāng)基材被凝膠浸潰時(shí)，冷卻產(chǎn)品是可見(jiàn)的。冷卻產(chǎn)品可以與容器或袋一起銷(xiāo)售以容納產(chǎn)品并保持和/或補(bǔ)充水分。冷卻產(chǎn)品可以通過(guò)Y輻射來(lái)滅菌和消毒。使用本文描述的產(chǎn)品的方法包括增強(qiáng)產(chǎn)品的冷卻能力和再使用產(chǎn)品的步驟。由于凝膠化基材的熱冷卻性質(zhì)，冷卻產(chǎn)品將有效地冷卻被覆蓋區(qū)域，甚至當(dāng)冷卻產(chǎn)品處于室溫環(huán)境時(shí)。為了增強(qiáng)的冷卻，可以在穿戴之前將產(chǎn)品放在冰箱中?？梢詫⒗鋮s產(chǎn)品浸入冷水或冰水中，例如持續(xù)2-10秒，在該時(shí)間內(nèi)最終產(chǎn)品的熱力學(xué)冷卻性質(zhì)允許包裝傳導(dǎo)冷水和/或冰水的溫度。(通常，該產(chǎn)品將獲得冷水或冰水的溫度并通常保持該溫度，持續(xù)約30分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間。)對(duì)于再使用，在下一次使用之前，可以將產(chǎn)品例如用少量的冷水再水化，密封在優(yōu)選地基本上氣密容器中并放置在冰箱中或保持在室溫下?；蛟诖┐骼鋮s產(chǎn)品達(dá)若干小時(shí)之后，可以將冷卻產(chǎn)品反轉(zhuǎn)，使得對(duì)著使用者身體的部分現(xiàn)在在外部(在包裝的情況下，可以將包裝從外部再卷向內(nèi)，使得最外層現(xiàn)在是最內(nèi)層)；和然后放置在水(優(yōu)選地冷水)下方。一旦從水流除去產(chǎn)品，就可以擠壓產(chǎn)品以除去過(guò)量的水。然后可以把冷卻產(chǎn)品放回到可再密封袋或容器。在再次需要冷卻產(chǎn)品之前，可以將袋或容器放置在冰箱或柜中。已經(jīng)證明隨后的應(yīng)用(6至8次)有效持續(xù)若干小時(shí)持續(xù)時(shí)間。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，將產(chǎn)品包裝在可再用的容器中或與這樣的容器一起銷(xiāo)售。說(shuō)明性的產(chǎn)品和它們的使用方法可以將皮膚溫度從正常的92-94 ° F降至約65-82° F，這取決于利用產(chǎn)品的連續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度或取決于包裝的起始溫度的約10-20° F溫差。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式，以下描述冷卻產(chǎn)品和身體的溫度。將冷卻產(chǎn)品冷凍，這將冷卻產(chǎn)品冷卻至約39° F。在放置在人身體上約5分鐘內(nèi)，產(chǎn)品升溫至約61.4° F并繼續(xù)在溫度上以15分鐘間隔升至以下溫度74. 9° F、68. 0° F、65. 1° F和68.1° F。然后產(chǎn)品穩(wěn)定到約68. 1° F并保持該溫度，持續(xù)約2小時(shí)使用時(shí)間。在室溫下，當(dāng)蒸發(fā)過(guò)程在接下來(lái)的6-8小時(shí)內(nèi)繼續(xù)從真皮驅(qū)散熱并冷卻各層皮膚和下面的組織時(shí)，產(chǎn)品為約68. 1° F并在接下來(lái)的60分鐘利用時(shí)間內(nèi)逐漸升至約71。F并繼續(xù)保持該溫度?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述用于浸潰基材的溶液的各種組分。如上所述，使用聚合物例如PVA、PVP或PVA與PVP的組合制備說(shuō)明性凝膠。PVP可以是例如BASFLuvitec 聚合物。PVA和PVA/PVP共混物的表面張力主要取決于水解度。部分水解等級(jí)產(chǎn)生具有最低的表面張力和較高的水敏性的溶液。水敏性(稀釋)還可以通過(guò)加入糖、甘油、山梨糖醇(還稱為“葡糖醇”)、脲和鹽例如硝酸鈉和氯化鈣來(lái)增加?？傻玫骄哂腥齻€(gè)主要水解范圍(99+%、96%至98%、和86%至89% )的PVA?！八獍俜直取笔窃谄鹗疾牧暇垡宜嵋蚁ブ械谋凰鉃榇蓟鶊F(tuán)的乙酸酯基團(tuán)的百分比。完全水解，即具有約98%或更大的水解的聚乙烯醇的期望性質(zhì)，是減小的水敏性和增加的拉伸強(qiáng)度。部分水解，即約88%水解的聚乙烯醇具有增加的水敏性且是優(yōu)良的分散劑。PVA的水解范圍通常在約96%至約小于100%，且本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方式包括約99%水解的PVA。雖然對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，上述水解范圍和水解度是優(yōu)選的，但本發(fā)明包括超級(jí)、完全等級(jí)、中間等級(jí)和增粘等級(jí)的PVA。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，利用完全水解的PVA，這允許產(chǎn)品中較高程度的醇基團(tuán)和來(lái)自母體化合物的較少量的乙酸酯基團(tuán)。當(dāng)形成凝膠時(shí)，這提高了硼酸鹽分子與醇的交聯(lián)，這可以導(dǎo)致牢固的、均一的產(chǎn)品。當(dāng)用完全水解的PVA工作時(shí)，可以更好地控制達(dá)到凝膠狀態(tài)，因?yàn)橥耆獾腜VA的溶液具有較高的粘度，且占較高優(yōu)勢(shì)的羥基可以有助于交聯(lián)。 如上所述，可以使用PVA和PVP的共混物。在本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方式中，基于重量，PVA的量大于PVP的量。其他說(shuō)明性的共混物包括大于約O重量百分比至約2重量百分比的PVP，且優(yōu)選的范圍是約O. 25重量百分比至約I. O重量百分比；和約4重量百分比至約10重量百分比的PVA，且對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，優(yōu)選的量是6重量百分比，其中重量百分比是相對(duì)于總的水溶液測(cè)量的，這將在下面描述。其他說(shuō)明性的范圍包括約4重量百分比至約6重量百分比的PVA和約5重量百分比至約15重量百分比的PVP。PVP的K值的說(shuō)明性范圍是約88. O至約98. O ;和約27. O至約33. O。PVPpH的說(shuō)明性范圍是約3. O至約9. O。說(shuō)明性的PVP玻璃轉(zhuǎn)變溫度是約180°C。示例性的PVP飽和吸濕值(23 °C，75 %相對(duì)濕度)是約40 %。PVA,PVP和PVA/PVP共混物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)可以包括無(wú)毒性、可加工性、優(yōu)良的耐化學(xué)性、寬范圍的結(jié)晶度、優(yōu)良的膜形成能力、完全的可生物降解性和高的晶體模量
坐寸οPVP例如諸如以名稱Luvitec ,BASF銷(xiāo)售的PVP包括具有不同分子量的乙烯基吡咯烷酮均聚物和共聚物?？梢允褂靡蚁┗量┩橥畚?，例如以Luvitec K等級(jí)銷(xiāo)售的乙烯基吡咯烷酮均聚物。還可以使用乙烯基吡咯烷酮和乙烯基乙酸酯單體的共聚物，例如Luvitec VA等級(jí)的。這些產(chǎn)品可以以粉末形式或以水溶液形式。當(dāng)組裝產(chǎn)品時(shí)粘性度可能是重要的，因?yàn)檎承远扔兄趯⒉考３衷谝黄鸷捅３衷谶m當(dāng)?shù)奈恢?。隨時(shí)間耐久的粘附力還可能是重要的。PVP商標(biāo)例如Luvitec 提供優(yōu)良的初始粘性和優(yōu)良的隨時(shí)間的粘附力兩者。通常，具有低毒性、對(duì)皮膚和眼睛無(wú)刺激性的PVP是合適的。PVP當(dāng)與水交聯(lián)時(shí)變成特別地適合于皮膚粘合劑應(yīng)用的水凝膠。一旦在皮膚上，PVP使得經(jīng)浸潰基材易于在沒(méi)有傷害的情況下除去。PVA或PVA/PVP共混物可以通過(guò)加入保留水的吸濕劑來(lái)增塑。一般而言，不會(huì)破壞凝膠的透明度的PVA、PVP和PVA/PVP共混物的水溶性增塑劑特別適合于本發(fā)明的許多實(shí)施方式，盡管較不透明或不透明的凝膠在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的增塑劑優(yōu)選地軟化PVA、PVP和PVA/PVP共混物，提供所需的粘性，和幫助使材料更易于從衣物洗掉。說(shuō)明性的這樣的增塑劑是具有2至5個(gè)碳原子和2至3個(gè)羥基的烷烴，例如甘油；丙二醇；乙二醇；和二乙二醇；雖然乙二醇和二乙二醇可能具有一些毒性性質(zhì)。凝膠增塑劑可以有助于產(chǎn)品的耐久性、光澤、強(qiáng)度和柔性。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，甘油(例如，USP)是特別有用的，因?yàn)槠淇扇苡诰酆衔镏胁⒔档筒ＡмD(zhuǎn)變溫度(Tg)值?？梢允褂闷渌鏊軇缫阴；瘑嗡岣视王?；梓檬酸燒基酯、山梨糖醇、Eastman Company DBP Plasticizer(鄰苯二甲酸二丁酯)和 / 或 Ferro corporation Santicizer 。增塑劑使PVA或PVA/PVP共混物轉(zhuǎn)化為凝膠。以使得獲得材料與本身的最佳自粘著度的量將增塑劑加入溶液中。當(dāng)PVA、PVP或PVA/PVP共混物與無(wú)機(jī)化合物通過(guò)化學(xué)交聯(lián)作用反應(yīng)時(shí)，PVA、PVP或PVA/PVP共混物將膠凝。形成的凝膠優(yōu)選地具有固體樣的稠度，是自支持的(self-supporting)且是非常柔性的和順從的。 三乙二醇和甘油還可以用作增塑劑。甘油是優(yōu)良的增塑劑，因?yàn)槠浣档土?PVA的溶解溫度并提高了沸點(diǎn)。由于許多原因而利用甘油，原因包括以下事實(shí)甘油對(duì)環(huán)境實(shí)際上無(wú)毒且通過(guò)攝食基本上無(wú)毒和對(duì)皮膚無(wú)害。甘油還可以增加產(chǎn)品的保存期。
除了使用甘油或其他增塑劑之外，可以使用物理技術(shù)例如熱處理和輻射或化學(xué)劑例如硼酸來(lái)交聯(lián)PVA、PVP和PVA/PVP共混物。PVA、PVP和PVA/PVP共混物的化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)可以通過(guò)交聯(lián)而顯著改變。例如，交聯(lián)度的增加可以導(dǎo)致所得到的聚合物的熔點(diǎn)增加、溶解度減小和拉伸強(qiáng)度增加。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，硼酸鈉用于產(chǎn)生交聯(lián)，由此提高最終產(chǎn)品的強(qiáng)度、阻燃特征和柔性。消泡劑可以例如小于1% d/d的速率引入用于與凝膠一起浸潰基材的一種或兩種水溶液中。合適的消泡劑的實(shí)例是Antifoaml 16FG、Drewplus L474、Foamaster KB或Foamaster V。將硼酸鈉加入PVA/PVP共混物或PVA處理過(guò)的基材通常增加纖維直徑并增加溶液的粘度?？梢岳缂s3重量百分比至8重量百分比利用的其他凝結(jié)劑是氫氟酸、六亞甲基、六亞甲基二異氰酸酯、乙二醛、二醇例如二丙二醇、二苯甲酸酯類(lèi)型例如二苯甲酸二丙二醇酯和二苯甲酸二乙二醇酯、鄰苯二甲酸酯例如鄰苯二甲酸二丁酯、以及液體聚酯例如苯甲酸和鄰苯二甲酸的三乙二醇聚酯，其他濕潤(rùn)劑包括氯化鈣、二醇、甘油、脲、山梨糖醇。代表性的增粘劑包括，松香、松酯膠、烴類(lèi)樹(shù)脂、氫化松香、妥爾油松香、萜烯樹(shù)脂、和其他的以及基于水的粘附領(lǐng)域中已知的其他物質(zhì)。雖然存在相當(dāng)數(shù)量的可以有效地殺死微生物并可以對(duì)聚合物乳液和其他工業(yè)產(chǎn)品提供非常優(yōu)良的防腐的抗微生物劑，但這些中僅有限數(shù)量展示對(duì)高級(jí)有機(jī)體例如人類(lèi)可接受的低毒性。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，使用是廣譜防腐劑的羥甲基甘氨酸鈉，例如Suttocide A 50%溶液。該溶液對(duì)酸/丙烯酸聚合物提供了水溶性防腐劑以及中和劑的益處。羥甲基甘氨酸鈉在高達(dá)12的pH下保持活性且可以在低至pH 3. 5的酸性條件下使用。甚至在低的濃度下，羥甲基甘氨酸鈉針對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌、酵母和霉菌是活性的，提供了成本有效的防腐?？刮⑸飫┑牧硪粋€(gè)說(shuō)明性實(shí)例是氯己定。二葡萄糖酸氯己定USP溶液5%是二葡萄糖酸氯己定20 % EP的水溶液。氯己定2-5 %具有優(yōu)良的殺菌效果且針對(duì)普通的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌以及真菌是活性的。這些抗微生物劑或者以下抗微生物劑中的任何抗微生物劑可以例如以約2-5重量百分比的量連同同樣地制備的抗微生物劑和NanocideAntimicrobial涂飾劑(finish) —起加入到水溶液中例如與70 %異丙醇或60 %乙醇共混的二葡萄糖酸氯己定、二葡萄糖酸氯己定和奧替尼啶二鹽酸鹽共混物或其他氯己定共混物、三氯生、PCMX、苯酌· (phenol)(苯酌· (carbolic acid))化合物或70%異丙醇或60%乙醇或百里酚(還稱為2-異丙基-5-甲酚)的共混物、4-異丙基-3-甲酚或任何濃度的異丙基甲酹、或任何濃度的百里酹和香療酹(carvacrol)(香療酹(cymophenol))的共混物、Dow Chemical Kathon LX 1400、NllOSept 、BASF' s Protectol 和 Aseptrol?？刮⑸飫┑牧硗獾膶?shí)例包括磺胺嘧啶銀、按重量百分比計(jì)O. 5%硝酸銀溶液或按重量百分比計(jì)5%醋酸甲磺滅膿(磺胺米隆)溶液；莫匹羅星(百多邦)；或制霉菌素。為了增強(qiáng)在皮膚上的冷卻效果，可以將按容重計(jì)1%至7%的薄荷油、薄荷醇晶體 (野薄荷提取-結(jié)晶，迅速冷凍或相似的)和/或優(yōu)選地3%薄荷醇共混物加入到一種或兩種水溶液中?？梢允褂没瘜W(xué)觸發(fā)皮膚中的對(duì)冷敏感的受體以提供冷卻感覺(jué)的其他冷卻效果增強(qiáng)成分。
另外，可以加入約I重量百分比至約5重量百分比的麻醉劑，例如利多卡因(Iidocaine)(利多卡因(Xylocaine))、lanacane、二丁卡因、奧布卡因、丙嗎卡因、丙氧苯卡因、丙氧間卡因或其他局部麻醉劑。包括苯佐卡因、苯佐卡因和薄荷醇、丁卡因(還稱為阿美索卡因)和苦味酸氨苯丁酯的苯甲酸酯是可以利用的其他局部麻醉劑?？梢詫⑦@些劑加入到水溶液中的一種或兩種中。局部麻醉劑可以幫助止癢，堵塞皮膚中的神經(jīng)末梢并可以提供局部疼痛減輕。 基材可以包含文字、設(shè)計(jì)和/或照片、圖以及類(lèi)似物(在此之后稱為“印刷”，其中該術(shù)語(yǔ)并不表示將“印刷”賦予基材上的特定工藝，而僅用作簡(jiǎn)寫(xiě)形式(shorthand))，它們甚至在基材被浸潰之后將是可見(jiàn)的?！坝∷ⅰ惫に嚭陀湍仨毰c浸潰工藝和相關(guān)的材料可相容。還可能的是，文字、設(shè)計(jì)、照片等是在凝膠浸潰工藝之前或期間粘附至基材的單獨(dú)的部件。印刷可以是純粹裝飾的或向冷卻產(chǎn)品提供實(shí)用性。例如，印刷可以提供使用說(shuō)明書(shū)。印刷可以通過(guò)例如絲網(wǎng)印刷、輥筒印刷、熱轉(zhuǎn)移印刷或其他方法而給予基材，且還可以被紡入或熔入基材。印刷必須具有堅(jiān)牢度且能夠經(jīng)得起包括所使用的溶液的組分的浸潰工藝?；目梢杂米枞紕├缍噤迓?lián)苯醚(PBDE)、聚EMC防火劑和基于PVA和被KMnO4氧化的PVA的安全阻燃劑組合物(聚合物-有機(jī)炭發(fā)泡劑(former))或有機(jī)(非鹽)阻燃劑預(yù)處理?？梢约尤氚瑏喴一费苌锏恼f(shuō)明性的紫外線抑制劑。亞乙基胺衍生物由于它們的抗靜電性質(zhì)而可以被加入，且通過(guò)使用有機(jī)凝結(jié)劑，季銨化合物可以與某些水溶性的中性鹽或堿性鹽一起使用?，F(xiàn)在將描述形成冷卻產(chǎn)品的說(shuō)明性方法。使多孔基材例如通過(guò)噴涂、浸潰或其他形式的浸沒(méi)來(lái)經(jīng)歷具有一種或多種聚乙烯化合物例如PVA、PVP或PVA/PVP共混物的水溶液，直到基材變得被溶液基本上或完全地浸潰。溶液中的聚乙烯化合物的說(shuō)明性的重量百分比范圍是約4重量百分比至約6重量百分比；和約4重量百分比至約10重量百分比。PVA/PVP共混物可以包含例如，大于約O重量百分比至約2重量百分比的PVP，且優(yōu)選的范圍是約O. 25重量百分比至約I. O重量百分比；和約4重量百分比至約10重量百分比的PVA，且對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，優(yōu)選的量是約6重量百分比。任選地，可以加入約2重量百分比至約7重量百分比范圍的抗微生物劑，例如二葡萄糖酸氯己定或Suttocide A 50%溶液。另外的說(shuō)明性的范圍是約3重量百分比至約5重量百分比，優(yōu)選地約3重量百分比。溶液還包括約I重量百分比至7重量百分比的凝膠產(chǎn)生或增強(qiáng)組分例如甘油和基本上是水的剩余物。凝膠產(chǎn)生或增強(qiáng)組分的其他說(shuō)明性的范圍包括溶液的約I重量百分比至約5重量百分比；和約3重量百分比至約4重量百分比?？梢酝ㄟ^(guò)用刀片或刮板刮削、平整或技術(shù)組合從基材除去過(guò)量的溶液。然后使被弄濕的基材再次通過(guò)噴涂、浸潰或其他形式的浸沒(méi)來(lái)經(jīng)歷另一種水溶液。該第二水溶液包括約3重量百分比至約8重量百分比的引起聚合物的交聯(lián)的無(wú)機(jī)凝結(jié)劑例如硼酸鈉和任選的約2重量百分比至約5重量百分比的另外的抗微生物劑；和大于O重量百分比至約5重量百分比的增塑劑例如甘油以及基本上是水的剩余物?？梢酝ㄟ^(guò)用刀片或刮板刮削、平整或技術(shù)組合從基材除去過(guò)量的溶液。然后例如通過(guò)使用氣刀干燥經(jīng)浸潰的基材。經(jīng)浸潰的材料將可能展示超過(guò)3500° F的耐燃性和耐熱性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的溶液組分和制備如下所示。
水溶液I :PVA 4_10重量百分比,優(yōu)選為6重量百分比PVP 0-2重量百分比，優(yōu)選為0. 25-1. 0重量百分比抗微生物劑2-5重量百分比，優(yōu)選為3重量百分比甘油1-7重量百分比；優(yōu)選為2-5重量百分比；基本上是水的剩余物水溶液2 硼酸鈉3-8重量百分比，優(yōu)選為5重量百分比抗微生物劑2-5重量百分比，優(yōu)選為2-3重量百分比，更優(yōu)選為3重量百分比甘油0-7重量百分比；優(yōu)選為0-5重量百分比；更優(yōu)選為1-2重量百分比所添加的其他劑將以所指示的重量百分比[例如薄荷醇1% _7%、止痛藥等]。第一水溶液將第一水溶液加熱到約180° F，然后允許冷卻到160° F或更低，此時(shí)，將抗微生物劑例如優(yōu)選地3重量百分比的Suttocide A 50%溶液攪拌到水溶液中。
_6] 第二水溶液將硼酸鈉加入到溫水以溶解硼酸鈉，然后加入甘油和抗微生物劑。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，每一種水溶液都優(yōu)選地通過(guò)以下來(lái)制備將60%的水與構(gòu)成溶液的其他成分混合，并且對(duì)于第一水溶液將溶液加熱到約180° F-190。F，且對(duì)于第二水溶液將溶液加熱到約160° F-170。F。在加熱和混合階段期間，連續(xù)攪拌溶液，優(yōu)選地不使用消泡劑。因此，攪拌慢到足以避免溶液的發(fā)泡。通常將需要約10分鐘-45分鐘來(lái)將溶液升到前述溫度。一旦達(dá)到所需的溫度，就將溶液組分充分混合，且如果有必要?jiǎng)t充分融化。然后，通過(guò)加入在足以將溶液冷卻到小于160° F溫度下的剩余的40%的水來(lái)冷卻溶液。然后加入抗微生物劑。圖I描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的冷卻產(chǎn)品制造工藝和設(shè)備?；妮?0包含將通過(guò)設(shè)備供入的未經(jīng)處理的(未經(jīng)浸潰的)基材材料，在設(shè)備中用聚合物凝膠浸潰基材。將基材供入第一水溶液的槽(bath) 52，槽52容納一種或多種聚乙烯化合物例如PVA和/或PVP或其他類(lèi)似的物質(zhì)以及本文描述的另外的成分。在該步驟中，優(yōu)選地通過(guò)該槽供入基材，使得其完全浸沒(méi)在溶液中。然后從基材除去過(guò)量的溶液。在本發(fā)明的該說(shuō)明性實(shí)施方式中，首先將基材通過(guò)壓緊輥54供入，壓緊輥54由兩個(gè)不同尺寸的輥56、58形成。然后，使基材經(jīng)過(guò)刮板60。噴霧器62將第二水溶液噴涂到基材上以引起或促進(jìn)聚合物的交聯(lián)。然后，基材沿著長(zhǎng)路徑64前進(jìn)，這將需要約10秒-20秒以允許交聯(lián)發(fā)生。然后，使用氣刀66來(lái)干燥經(jīng)浸潰的基材。最后，將基材再次繞到輥68上。一些基材例如編織物在它們被展開(kāi)和/或用溶液浸潰時(shí)將傾向于從邊緣向內(nèi)卷曲。因此，該設(shè)備包含卷曲消除器以使得基材平坦。第一卷曲消除器70位于緊接在噴霧器62之前以使得材料平坦，因此它均勻地接收溶液。第二卷曲消除器72被定位為離開(kāi)噴霧器62的下游，且緊接卷取輥68的上游，使得當(dāng)材料被軋到輥68上時(shí)是平坦的。浸潰工藝時(shí)間將取決于所選擇的基材的吸收速率?？梢酝ㄟ^(guò)在浸潰之前對(duì)基材進(jìn)行機(jī)械壓縮來(lái)減少該時(shí)間，以從微單元擠出空氣。凝膠優(yōu)選地完全浸潰基材，但可以僅部分地浸潰基材，形成冷卻產(chǎn)品材料。
PVA或PVA/PVP溶液與凝結(jié)溶液的交聯(lián)可以快速地發(fā)生，通常是在I秒到60秒內(nèi)，這取決于所利用的基材的性質(zhì)。需要充足的時(shí)間來(lái)確保凝結(jié)溶液遍及經(jīng)浸潰的基材的有效遷移。然后，可以使用刀片或其他合適的裝置來(lái)從基材擦去過(guò)多的凝膠，且使基材干燥以除去過(guò)量的水?？梢酝ㄟ^(guò)將經(jīng)處理的基材完全暴露于對(duì)流熱或輻射熱以蒸發(fā)水、或者通過(guò)將經(jīng)處理的基材暴露于氣刀以除去過(guò)量 的水分來(lái)減少干燥時(shí)間。除了氣刀之外或代替氣刀，可以通過(guò)利用越過(guò)空氣干燥扇、紅外加熱系統(tǒng)或其他合適的干燥機(jī)構(gòu)的輥系統(tǒng)來(lái)完成干燥。這可以將干燥時(shí)間減少到小于五分鐘。然后，可以使經(jīng)浸潰的基材形成多種產(chǎn)品，例如包裝、敷布、墊、補(bǔ)片、套袖、背心、襯衫、短褲、短襪、手冷卻器、足冷卻器、頭飾例如帶、鴨舌帽(cap)或圓邊帽(hat)、T恤、短褲、內(nèi)褲、襯衫、手套或其他衣物。本發(fā)明的凝膠浸潰的基材還可以潛在地用作藥物遞送系統(tǒng)。通過(guò)將水凝膠與無(wú)機(jī)鹽結(jié)合，它們變得可導(dǎo)電，且因此還可以用于電外科。然后，可以使得冷卻產(chǎn)品材料形成例如冷凍療法包裝。說(shuō)明性的冷凍療法包裝的厚度范圍是約1/32英寸至約1/4英寸。然后，該冷凍療法包裝被不同地轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品形式。在冷凍療法包裝的情況中，凝膠浸潰的基材被切割成例如約I英寸到8英寸寬度X約48英寸到72英寸長(zhǎng)度的片。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，該包裝被輥軋到具有例如O. 5英寸到1-1/2英寸的直徑的芯上?？梢詫⒃摪b儲(chǔ)存在例如由PVC或其他塑料或塑料/金屬化膜制成的保持水分的袋或其他容器中?？梢酝ㄟ^(guò)將水加入儲(chǔ)存容器來(lái)再水合該包裝。盡管通常優(yōu)選產(chǎn)生冷卻產(chǎn)品材料，且然后將該材料形成為所需的產(chǎn)品，但對(duì)于一些應(yīng)用，首先從基材形成所需的產(chǎn)品且然后用凝膠和其他部件浸潰也是可能的。參見(jiàn)圖2和圖3，冷卻產(chǎn)品材料20包括充當(dāng)用于支持水基凝膠22的多孔基材的載體織物21 (基材)。該凝膠浸潰載體并通常通過(guò)導(dǎo)熱性和蒸發(fā)的組合從身體抽走熱來(lái)提供冷卻。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，冷卻產(chǎn)品材料表面23、24被設(shè)計(jì)為是光滑和有光澤的，同時(shí)仍維持使得該包裝附著于自身而不附著于皮膚的自粘附性質(zhì)?；妮d體21的實(shí)例包括在彈性聚合物上的棉花，例如運(yùn)動(dòng)衫結(jié)構(gòu)的以約1%至約6%圓形緯線編織物的Spandex 。彈性聚合物的另外的說(shuō)明性范圍包括約2%至約4% ；以及約4%至約6%。存在其他形式的被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)的最終產(chǎn)品，包括但不限于補(bǔ)片和其他經(jīng)處理的產(chǎn)品例如可以包括壓縮的如圖4中所闡明的繃帶/包裝25以及如圖5中所闡明的肩裹25。可以消毒最終產(chǎn)品，以允許它們用于手術(shù)間。消毒和凈化可以由Y輻射完成。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式中，Y消毒工藝使用鈷60輻射來(lái)殺滅微生物。Y輻射可以貫穿包裝和產(chǎn)品，且適用于本發(fā)明的實(shí)施方式中所使用的基材中的大多數(shù)或全部。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的冷凍療法背心組件提供優(yōu)選地阻燃和耐熱的、輕量的和容易使用的冷凍療法溶液，用于將身體中心溫度保持在可接受的水平。參見(jiàn)圖6-圖8，以背心10形式的冷卻產(chǎn)品包括浸潰基材11，浸潰基材11包括保持水基凝膠13的多孔載體織物14。浸潰基材11通過(guò)導(dǎo)熱性和蒸發(fā)的組合從身體抽走熱來(lái)提供冷卻。背心還可以包括被設(shè)計(jì)為增強(qiáng)水的蒸發(fā)且由此增加冷卻效果的薄織物或塑料膜12。如本文所使用的，寬泛地使用術(shù)語(yǔ)“背心”，且其可以包括除了覆蓋胸和背區(qū)域之外還覆蓋肩部或臂的各部分的外衣。
在冷凍療法背心的說(shuō)明性的實(shí)施方式中，凝膠浸潰的基材11被切割成約18英寸到36英寸X36英寸的片。該尺寸可以適用于例如圖15中所示的冷卻毯子38，以便以非侵入式方式降低身體溫度。其可以由單片的冷卻產(chǎn)品材料17形成，盡管并不必須是這樣。被設(shè)計(jì)為具有吸濕能力的薄織物或塑料膜12可以被應(yīng)用到載體以增強(qiáng)冷卻效果。所切割的片然后被切割成如圖9中所示的背心圖案，使得使用者在他/她的頭部上滑動(dòng)外衣且沿著他們的身體的后側(cè)和前側(cè)懸垂。緊固件15、16被附接于外衣的側(cè)部，允許使用者安全地將外衣固定到他們的身體。緊固件15、16可以是例如可以容易地相互附接且重復(fù)地連接和斷開(kāi)的鉤和環(huán)材料。圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的另一個(gè)外衣30。在該實(shí) 施方式中，外衣30是以無(wú)袖上衣的形式。最終的外衣通常且優(yōu)選地具有約1/16英寸至1/4英寸的厚度，以使得外衣的重量最小化，同時(shí)仍提供足夠的冷卻和阻燃性/耐熱性。外衣將通常且優(yōu)選地被折疊入12英寸X 16英寸標(biāo)準(zhǔn)尺寸的PVC塑料袋或其他保持水分的容器中。在凝膠已經(jīng)完全地干燥而不能重復(fù)使用時(shí)，PVC塑料袋或其他容器將充當(dāng)再水合袋，允許使用者在廢棄之前重復(fù)使用該產(chǎn)品多次。冷卻產(chǎn)品還可以是以例如圖11中示出的容器包裝32的形式。容器包裝32可以用于在使用或運(yùn)輸期間冷凍和/或保持所容納的物品例如食品和飲料或藥品冷卻。在許多情況中，其消除或減少了對(duì)運(yùn)輸冰或冰水的需要，且不需要外部電源或由于冷凝、融化或溢出引起的清洗。本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式可以消除或減少?gòu)牟恍l(wèi)生的冷卻器和冷熱袋發(fā)生的交叉污染；冷卻器或冷熱袋中的冰和冰/水混合物出現(xiàn)的融化，以及將手放在融化的水中，當(dāng)從冷卻器/冷熱袋移除食品產(chǎn)品時(shí)水滴在其他冷卻器/冷熱袋內(nèi)容物。容器包裝32可以卷繞瓶或其他容器，其將在幾乎沒(méi)有粘附、凝結(jié)或融化的情況下附著于該容器，且將提供冷卻，或維持在冷凍的溫度。冷凍包裝32可以卷起和儲(chǔ)存在優(yōu)選地氣密的容器，且被重復(fù)使用。冷凍或浸沒(méi)在冷水或冰水中增強(qiáng)了冷卻效果，無(wú)論是否同時(shí)在袋或其他容器中。該包裝還可以浸沒(méi)在冷水或冰水中，通常只持續(xù)短的時(shí)間段(約2秒-20秒-取決于該包裝的整體尺寸-更大的包裝需要更長(zhǎng)的浸沒(méi)時(shí)間)，然后在卷繞容器的同時(shí)通過(guò)手?jǐn)D壓或擦除或冷凍來(lái)除去過(guò)量的水。容器包裝32可以被只制作為帶有或不帶有拉伸的能力。拉伸的能力可以促進(jìn)符合容器的冷卻包裝。各實(shí)例將是編織物基材由棉花/斯潘德克斯(spandex)或類(lèi)似物、或嵌入有符合其卷繞的容器的側(cè)部的凝膠的無(wú)紡材料。在容器包裝的示例性實(shí)施方式，該包裝具有在約1/8英寸和約1/2英寸厚、約4英寸至約36英寸寬和約10英寸至約36英寸長(zhǎng)之間的尺寸。在另外的實(shí)施方式中，包裝尺寸是在約1/8英寸和約1/2英寸厚、7英寸到10英寸寬和約9英寸至約20英寸長(zhǎng)之間。由于該產(chǎn)品的附著到本身的能力，其可以以其當(dāng)前尺寸組合，且被層化以根據(jù)需要提供更厚、更持久的產(chǎn)品。非浸潰基材優(yōu)選地是無(wú)紡聚酯或聚酯共混物，重約2盎司/碼2至約4盎司/碼2，優(yōu)選地約3盎司/碼2，且具有約.07英寸至約.10英寸范圍內(nèi)的厚度。出于包括但不限于燒傷墊、指裹、條帶、面罩、腿裹或其他形式的其他目的，還可以以各種其他尺寸形成該產(chǎn)品。圖12和圖13中如所示的，本發(fā)明包括身體包裹物，其可以例如用于覆蓋身體部位，例如腕、臂或其部分。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的套袖包裝34，其覆蓋腕、一部分前臂和一部分手。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式的另一個(gè)變化形式的套袖包裝或前臂長(zhǎng)手套36，其覆蓋腕和一部分前臂。圖12和圖13中所示出的冷卻產(chǎn)品的說(shuō)明性的實(shí)施方式尤其用于廚房職員，例如廚師。該包裝提供對(duì)燒傷的保護(hù)，且還幫助在熱的環(huán)境中使得最終使用者的真皮(皮膚)保持冷卻。通過(guò)在工作輪班開(kāi)始時(shí)將冷卻套袖、包裝或長(zhǎng)手套應(yīng)用到前臂，保護(hù)職員免受意外燙傷、火焰、熱油和熱接觸事件。該包裝不附著于皮膚，但附著于其本身，且可以例如以約9英寸-10英寸X 16英寸的已經(jīng)用聚合物凝膠處理的無(wú)紡聚酯織物片提供。在本發(fā)明的另外的實(shí)施方式中，約九英寸寬度的包裝，例如，為前臂提供良好的覆蓋物。約8英寸至約18英寸的長(zhǎng)度將允許該包裝充分地包扎前臂，且將在合理的時(shí)間量?jī)?nèi)提供冷卻效果套袖或長(zhǎng)手套的基材優(yōu)選地是針刺、無(wú)紡的聚酯/人造纖維，例如SoftSorbHYG008。理想地，其將具有6盎司/碼2的重量、.075英寸-.095英寸的厚度、在縱向(MD)651bs和在橫向(CMD) IOOlbs的最小張力、在IOlbs下40 (MD)和25 (CMD)的平均伸長(zhǎng)率以及7. Ogm/gm的平均吸收率。套袖或長(zhǎng)手套的其他說(shuō)明性的基材范圍是從約英寸O. 05至約O. 13英寸的厚度；約31bs.盎司/碼2至約8盎司/碼2的重量。先前已經(jīng)遭受較小的工作場(chǎng)所燒傷或燙傷的雇員可以用套袖包裝保護(hù)受影響的區(qū)域，該包裝的特征中的一個(gè)是凝膠提供皮膚的冷卻以及熱/火屏障。可以將冷卻產(chǎn)品材料形成為墊40，例如圖16和圖17中所示出的，例如寬度為約4英寸至10英寸且長(zhǎng)度4英寸至16英寸的塊。這些可以被應(yīng)用到身體的特定區(qū)域中，例如下背或肩部。理想地，該墊將在一側(cè)上具有例如由聚丙烯制成的釋放襯墊42，以及被穿著為離開(kāi)身體的被按壓到墊40的側(cè)部以保護(hù)可能被該墊磨損的衣物的織物外部覆蓋物44。外部覆蓋物44可以是與浸潰基材46相同的材料，但將不被浸潰。非浸潰外部覆蓋物44應(yīng)該容易地例如通過(guò)使用壓輥附著于浸潰基材46。優(yōu)選地，在浸潰基材46充分濕潤(rùn)時(shí)進(jìn)行這一點(diǎn)以促進(jìn)粘著。釋放襯墊42優(yōu)選地具有至少一個(gè)有織紋的側(cè)部以幫助其附著于浸潰基材46。墊基材將優(yōu)選地是針刺、無(wú)紡的聚酯，例如具有約I. 50盎司.碼2的重量和約.017英寸033英寸的厚度的Home Furnishing style VYL009。墊的其他說(shuō)明性的重量范圍包括約I盎司/碼2至約3盎司/碼2。墊的其他說(shuō)明性的厚度范圍包括約.010至約.050。本發(fā)明可以以多種方式來(lái)體現(xiàn)，例如，產(chǎn)品例如冷卻墊、制作用于冷卻應(yīng)用的浸潰基材的方法、制作冷卻產(chǎn)品的方法、冷卻身體的方法、冷凍療法的方法、處理燒傷的方法、減少腫脹的方法和處理?yè)p傷的方法，包括將本文描述的任何產(chǎn)品應(yīng)用到身體以提供冷卻效果。冷凍療法方法的實(shí)施方式包括在急性炎性階段期間-在損傷之后的最初24小時(shí)到48小時(shí)-且在高于約59° F(15°C)的溫度施用該療法，以避免或減少血管舒張和細(xì)胞損傷或細(xì)胞死亡的可能性或程度。已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方式，每一個(gè)都具有要素的不同組合。本發(fā)明不限于所公開(kāi)的具體實(shí)施方式
，且可以包括所公開(kāi)的要素的不同組合，且可以包括先前技術(shù)的各方面。盡管已經(jīng)通過(guò)說(shuō)明性的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將想起另外的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，本發(fā)明在其寬泛方面不限于本文示出和描述的具體細(xì)節(jié)。可以在至少某種程度上例如對(duì)材料組分的比例以及產(chǎn)品配置和類(lèi)型進(jìn)行修改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，預(yù)期本發(fā)明不限于具體的說(shuō)明性實(shí)施方式，而應(yīng)在所附的權(quán)利要求和它們的等效物的完整精神和范圍內(nèi) 解釋。
權(quán)利要求
1.一種冷卻產(chǎn)品，包括 基材，其用聚合物凝膠浸潰，并具有抗微生物劑。
2.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述凝膠是PVA凝膠。
3.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述凝膠是PVA/PVP共混物。
4.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述基材是編織物、彈性聚合物/棉花共混物。
5.如權(quán)利要求4所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述基材的伸長(zhǎng)率在長(zhǎng)度上比在寬度上更大。
6.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述基材是針刺無(wú)紡聚酯或聚酯/人造纖維共混物。
7.如權(quán)利要求3所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述PVA/PVP共混物是以水溶液形式，其中所述PVP在大于約O重量百分比至約2重量百分比的范圍內(nèi)，且所述PVA為約4重量百分比至約10重量百分比。
8.如權(quán)利要求7所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述PVP在約0.25重量百分比至約I. 0重量百分比的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求4所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是壓縮包裝。
10.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是墊。
11.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是容器包裝。
12.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是背心。
13.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是以包裝的形式并具有以下范圍的尺寸 寬度約I英寸至約8英寸； 長(zhǎng)度約48英寸至約72英寸；和 厚度約1/32英寸至約1/2英寸。
14.如權(quán)利要求4所述的冷卻產(chǎn)品，其中彈性聚合物相對(duì)于棉花的百分比范圍為約1%至約6%。
15.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，還包括覆蓋物，所述覆蓋物在所述經(jīng)浸潰基材的一側(cè)的至少一部分上方，其中所述覆蓋物增強(qiáng)水的蒸發(fā)。
16.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品,還包括麻醉劑成分。
17.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，還包括在所述經(jīng)浸潰基材的側(cè)部上方的覆蓋物，所述經(jīng)浸潰基材包括所述相同基材的非浸潰形式。
18.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，還包括 可再密封容器，其用于容納所述產(chǎn)品并保持和/或補(bǔ)充水分。
19.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，還包括一種或多種無(wú)機(jī)鹽。
20.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是套袖。
21.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是長(zhǎng)手套。
22.如權(quán)利要求I所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品通過(guò)Y輻射來(lái)滅菌和消毒。
23.—種形成冷卻產(chǎn)品的方法,包括 使多孔基材經(jīng)歷第一水溶液，所述第一水溶液包括約2重量百分比至約10重量百分比的一種或多種聚乙烯化合物、約2重量百分比至約5重量百分比的抗微生物劑、約I重量百分比至7重量百分比的凝膠產(chǎn)生或增強(qiáng)組分和基本上是水的剩余物；和使所述被弄濕的基材經(jīng)歷第二水溶液，所述第二水溶液包括約3重量百分比至8重量百分比的無(wú)機(jī)凝結(jié)劑、約2重量百分比至約5重量百分比的抗微生物劑；和約大于O重量百分比至約5重量百分比的增塑劑以及基本上是水的剩余物。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述聚乙烯化合物是PVA。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述聚乙烯化合物是PVA/PVP共混物。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述PVP在大于約O重量百分比至約2重量百分比的范圍內(nèi)，且所述PVA為所述第一水溶液的約4重量百分比至約10重量百分比。
27.如權(quán)利要求26所述的冷卻產(chǎn)品，其中所述PVP在約0.25重量百分比至約I. 0重量百分比的范圍內(nèi)。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一水溶液包括約2重量百分比至約7重量百分比的抗微生物劑。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述抗微生物劑是羥甲基甘氨酸鈉。
30.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述增塑劑是甘油。
31.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述無(wú)機(jī)凝結(jié)劑是硼酸鈉。
32.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述PVA是約99%水解的。
33.如權(quán)利要求23所述的方法，其中一種或多種聚乙烯化合物的總濃度是約4重量百分比至約6重量百分比。
34.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述基材是編織物、彈性聚合物/棉花共混物。
35.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括將所述冷卻產(chǎn)品形成壓縮包裝。
36.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括將所述冷卻產(chǎn)品形成背心。
37.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括將所述冷卻產(chǎn)品形成容器包裝。
38.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括將所述冷卻產(chǎn)品形成墊、身體包裹物或毯子。
39.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括加入無(wú)機(jī)鹽。
40.一種冷卻身體或物體的方法，包括 將權(quán)利要求I所述的產(chǎn)品應(yīng)用至所述身體或物體。
全文摘要
公開(kāi)了冷卻產(chǎn)品和制造方法。冷卻產(chǎn)品包括用聚合物凝膠和抗微生物劑浸漬的基材。產(chǎn)品可以是壓縮包裝、墊、身體包裹物、容器包裝、毯子或衣物。
文檔編號(hào)A61F7/10GK102625683SQ201080035427
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者勞麗·A·福登, 卡羅爾·M·福登 申請(qǐng)人:蘇梅特里亞有限責(zé)任公司