專(zhuān)利名稱：片狀加熱元件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種加熱元件及其制備方法，所述加熱元件在一個(gè)透氣袋中，通過(guò)與空氣中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量。更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種片狀加熱元件及其制備方法，所述元件能夠輕易地附著在皮膚上，尤其是人體或其他動(dòng)物體上可彎曲的部分。


圖1中可以看到，傳統(tǒng)的加熱元件可以包括一個(gè)片狀袋子3和生熱組合物1，所述片狀袋3具有一個(gè)單面或雙面透氣的結(jié)構(gòu)，所述組合物填充于袋內(nèi)。
但是，所述加熱產(chǎn)品相當(dāng)厚，并且其中生熱組合物在放熱反應(yīng)中會(huì)固化，換句話說(shuō)，組合物變得凝固并且逐漸硬化。這樣會(huì)帶來(lái)不愉悅的感覺(jué)，舒適度降低且與皮膚的粘附力也降低。另外，身體的移動(dòng)使得加熱元件易于從粘附部位脫離，這樣使得加熱元件難以附著在可彎曲的關(guān)節(jié)部位。而且，加熱元件的缺點(diǎn)在于硬化的生熱組合物因其載荷而橫向偏移。也就是，當(dāng)加熱元件攜帶于身體上時(shí)，加熱組合物由于重力的作用移至袋子的底部，這種情況不僅僅在運(yùn)動(dòng)中會(huì)發(fā)生，而且當(dāng)站著不動(dòng)時(shí)也會(huì)發(fā)生。因此，加熱特性的效果降低。
為了克服上述問(wèn)題，提供一種通過(guò)下述方法制備的加熱產(chǎn)品，所述方法為在一個(gè)無(wú)紡織物的孔中填充有生熱組合物，將所述無(wú)紡織物壓花，然后將壓花織物裝入具有允許空氣通過(guò)單面或雙面的結(jié)構(gòu)的袋子中，并密封該袋子。
所述的加熱元件可以制成一個(gè)很薄的形式，并且生熱組合物不會(huì)因其載荷而橫向偏移，但是由于填充在元件中的生熱組合物的含量少，加熱元件有加熱效力低的缺點(diǎn)。由于無(wú)紡織物的張力，加熱元件的撓性降低，不能附著于可彎曲的部位。并且，當(dāng)產(chǎn)生熱量時(shí)，生熱組合物會(huì)固化，因而在加熱中或加熱后，加熱元件與皮膚的粘附力會(huì)降低。
韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)99-44351中公開(kāi)了一種加熱元件制品，通過(guò)下述方法制備混合一種生熱組合物和一種熱熔融粘合劑粉末，將混合物導(dǎo)入多孔無(wú)紡織物的孔中，在所述織物的頂面和底面再重疊另一張無(wú)紡織物，在加熱下壓縮。
上述制品的優(yōu)點(diǎn)在于含有大量的加熱組合物并且生熱組合物不會(huì)發(fā)生橫向偏移，但是使用3層無(wú)紡織物帶來(lái)的高制造成本且制成厚片是不利的。另外，需要一個(gè)附加的袋子來(lái)保持恒溫，所述袋子上連接有一個(gè)透氣薄膜，且由于生熱組合物的固化，粘附力也會(huì)降低。由于組合物固化，加熱元件不是撓性的，因而不能附著在可彎曲的部位。
本發(fā)明詳述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題并且提供一種片狀加熱元件，所述元件的優(yōu)點(diǎn)在于能夠附著在人體或其他動(dòng)物的身體的可彎曲部位，或者附著在衣物上，生熱組合物不會(huì)因其載荷而橫向偏移，并且在產(chǎn)生熱量的過(guò)程中或之后，具有優(yōu)異的粘附力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備上述加熱元件的方法。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種含有形成有多腔室的薄膜或片材的片狀加熱元件，其中每個(gè)腔室高0.1-50mm、寬1-100mm，與相鄰腔室之間的距離為0.1-50mm，所述腔室填充有含可氧化金屬粉末的生熱組合物。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種制備片狀加熱元件的方法，包含下述步驟在加熱或真空下或者用模塑機(jī)壓縮一種薄膜或片材，形成具有多腔室的薄膜或片材，每個(gè)腔室高0.1-50mm，寬1-100mm，腔室之間的距離為0.1-50mm；在這些腔室中填充含可氧化金屬粉末的生熱組合物，接著密封上述腔室；粘附一種壓敏性粘合劑或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材至加熱元件的底表面。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的加熱元件的透視圖。
圖3是本發(fā)明的加熱元件的剖面圖。
圖4是說(shuō)明腔室高度和腔室之間距離的比例的視圖。
圖5是本發(fā)明的撓性加熱元件的剖面圖。
參見(jiàn)圖2和3，本發(fā)明的加熱元件用于溫暖或加熱動(dòng)物、植物、食物和機(jī)械設(shè)備，并且人體能夠自由彎曲，因而本發(fā)明的加熱元件可以附著在人體的關(guān)節(jié)處或機(jī)器的可彎曲部位。
在本發(fā)明中，透濕性薄膜或片材10構(gòu)造有多個(gè)腔室12，所述腔室通過(guò)在加熱或真空下或用模塑機(jī)壓縮透濕性薄膜或片材10來(lái)制備。
腔室12高(H)0.1-50mm，寬(W)1-100mm，腔室之間的距離(D)為0.1-50mm，其中腔室的數(shù)量和高度-距離的比例隨著加熱元件的尺寸發(fā)生變化。優(yōu)選地，高為0.5-10mm且寬為3-50mm的腔室設(shè)置為與鄰近腔室之間的距離為0.5-30mm。另外，腔室的形狀可以是圓形、橢圓形或多邊形，但是不限于上述特定的形狀，可根據(jù)不同的用途來(lái)調(diào)整形狀。
腔室12之間的距離也沒(méi)有限制，但應(yīng)足夠長(zhǎng)，達(dá)到腔室12高度的17.4％或更多，以便附著在人體的可彎曲部位。圖4中可以看到，腔室滿足下述要求高度(H)×cos(90-θ)＜距離(D)，這樣它們能被自由移動(dòng)而不會(huì)與鄰近的腔室接觸。至于可彎曲部分斜邊為10°時(shí)，腔室之間的距離(D)應(yīng)該足夠長(zhǎng)達(dá)到腔室高度(H)的17.4％或更多。至于可彎曲部分斜邊為20°時(shí)，腔室之間的距離(D)應(yīng)該足夠長(zhǎng)達(dá)到腔室高度(H)的34.2％或更多。當(dāng)斜邊傾斜至30°時(shí)，腔室之間的距離(D)應(yīng)該足夠長(zhǎng)達(dá)到腔室高度(H)的50.0％或更多。在這種情況下，腔室不會(huì)與鄰近的腔室接觸，從而能夠自由地運(yùn)動(dòng)。因此，即便生熱組合物固化后，也能夠保證加熱元件的撓性和粘附力。
透濕性薄膜或片材10的厚度隨著最終用途而變化。當(dāng)應(yīng)用于腳部時(shí)，薄膜或片材的厚度為10-5000μm。當(dāng)直接附著在人體上時(shí)，厚度為10-500μm，更特別的是15-250μm。通常，片材厚度優(yōu)選為10-2500μm。透濕性薄膜或片材10的單位重量為20-500g/m2，優(yōu)選為30-300g/m2。其透濕度為100-2000g/m224h。薄膜或片材10的厚度、單位重量和透濕度根據(jù)目的來(lái)適當(dāng)選擇，沒(méi)有任何限制。
對(duì)于透濕性薄膜或片材10，使用發(fā)泡或消泡薄膜、片材、紙張、無(wú)紡織物或紡織物、或者多孔薄膜、片材或無(wú)紡織物，其中紡織物、針織物和無(wú)紡織物用作所述織物。
為了使聚合物材料制備的消泡薄膜或片材具有透氣性，通過(guò)拉伸薄膜或片材、或者從薄膜或片材中提取出特定的組分來(lái)形成排氣孔。另外，排氣孔可以通過(guò)在薄膜上用微針鉆孔或穿孔而機(jī)械形成，從而制得多孔薄膜或片材。
對(duì)于聚合物材料形成的發(fā)泡薄膜或片材，在片材的兩個(gè)表面都形成獨(dú)立形成或依次連接的空氣間隙。發(fā)泡薄膜或片材被壓縮后，薄膜或片材內(nèi)的空氣間隙被擠破，頂表面與底表面連通，因而形成透氣性。也可以形成氣密性薄膜或片材。
如此形成的透濕性薄膜或片材10的腔室12填充一種含可氧化金屬粉末的生熱組合物14，然后用非透性或透性薄膜或片材密封作為底表面。
生熱組合物的材料，可以使用所有常用的組合物材料，特別是可氧化金屬粉末、活性炭、無(wú)機(jī)電解質(zhì)和水。對(duì)于無(wú)機(jī)電解質(zhì)，如果作為固體混入上述生熱組合物中，則它們包含于粉末組合物中，如果在片材模制后以水溶液的形式加入，則它們不包含于粉末組合物中。
可氧化金屬粉末選自由下述物質(zhì)鐵、鋅、鋁、鎂或其合金，或者它們的混合物。其中，考慮到安全性、操作性、價(jià)格、可維護(hù)性和穩(wěn)定性，通常使用鐵粉。優(yōu)選使用鐵粉，即還原鐵粉、霧化鐵粉和電解粉末。
可氧化金屬粉末的顆粒尺寸通常不超過(guò)60目，優(yōu)選至少50％的顆粒尺寸不超過(guò)100目。
通常，整個(gè)生熱組合物的混合比例不能明確限定，它取決于使用的薄膜或片材的特性和形狀以及需達(dá)到的生熱效能。作為一個(gè)實(shí)施例，基于100重量份的可氧化的金屬粉末的重量計(jì)，生熱組合物14包含5-30重量份的活性炭、1.5-10重量份的無(wú)機(jī)電解質(zhì)和25-70重量份的水。
另外，根據(jù)需要也可以混合保水劑，例如珠光體粉末、蛭石或高含水樹(shù)脂、氫氣產(chǎn)生抑制劑或抗結(jié)塊劑。
在片狀加熱元件的底表面上，粘附有壓敏性粘合劑或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材。
粘合劑層可以是溶液、乳液或熱熔體形式。
粘合劑層可以由選自下述的材料組成橡膠、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、氯乙烯、丙烯酸類(lèi)(acryl)、聚酰胺、聚乙烯、纖維素、多硫化物或熱熔體聚合物。尤其是，考慮到與皮膚的粘附性、低刺激皮膚性以及在熱量產(chǎn)生下的高粘附力，優(yōu)選粘合層由橡膠、丙烯酸類(lèi)或熱熔體聚合物。
粘合劑層包含泥敷劑，因而用作濕敷層，或者包含經(jīng)皮膚吸收的藥物，用作含藥物層，因而加熱下，可以得到藥物的濕敷作用或治療或藥理作用。
在本發(fā)明的加熱元件中，粘合劑層中混合有經(jīng)皮膚吸收藥物對(duì)于提高局部或整體的治療作用以及增強(qiáng)給藥作用是必須的，因?yàn)榧訜嵩鰪?qiáng)血液循環(huán)，從而改善了藥物在身體內(nèi)傳遞。
經(jīng)皮膚吸收的藥物包括，但是不限于發(fā)皰藥、抗炎癥藥、中央神經(jīng)藥(如安眠藥、鎮(zhèn)癲癇藥、精神抑制藥)、利尿藥、降血壓藥物、血管舒張素、鎮(zhèn)咳藥、抗組胺藥、節(jié)律障礙用藥物、強(qiáng)心劑、腎上腺皮質(zhì)激素和局麻藥。所述藥物單獨(dú)使用或者結(jié)合使用。
另外，本發(fā)明提供一種制備具有多腔室結(jié)構(gòu)的片狀加熱元件的方法。
透濕性薄膜或片材10在加熱或真空下或者使用模塑機(jī)進(jìn)行壓縮，形成多腔室12，所述腔室高0.1-50mm，寬1-100mm，腔室之間的距離為0.1-50mm。優(yōu)選地，每個(gè)腔室高0.5-10mm，寬3-50mm，腔室之間的距離為0.5-30mm。腔室的尺寸取決于不同的應(yīng)用，沒(méi)有特別的限制。
腔室12填充著含可氧化金屬粉末的生熱組合物，并且用非透性或透性薄膜或片材密封作為底表面。
隨后，將壓敏性粘合劑16或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材粘附于片材的底表面。
在上述步驟中，水或無(wú)機(jī)電解質(zhì)水溶液可以選擇性的加入生熱粉末組合物中。更特別的是，在填充于片材或薄膜中形成的多腔室中之前，水或無(wú)機(jī)電解質(zhì)水溶液可以與其他組分混合在一起，腔室或者，恰在密封填充有其他生熱組合物的腔室之前或在真空包裝已制備的片狀加熱元件10之前，用噴霧或注射器將水或無(wú)機(jī)電解質(zhì)水溶液加入至粉末組合物中。
因此，從圖5中可以看出，即便生熱組合物14在加熱過(guò)程中硬化，腔室隔間12也能夠自由彎曲并且與皮膚之間的粘附力保持不變。當(dāng)一個(gè)傳統(tǒng)的加熱元件附著人體的在可彎曲部位后，生熱組合物隨時(shí)間固化，加熱元件會(huì)從粘附部位脫附。但是，對(duì)于本發(fā)明的加熱元件，即便填充于腔室12的生熱組合物硬化，但是腔室之間的距離足夠長(zhǎng)使得腔室能夠被自由移動(dòng)，也不會(huì)與鄰近的腔室接觸，從而保持粘附力不變。
另外，由于生熱組合物14在獨(dú)立的腔室中，因此不會(huì)在加熱元件粘附于機(jī)體后因其載荷而橫向偏移。
根據(jù)下面的實(shí)施例，本發(fā)明可以得到更好的解釋?zhuān)鰧?shí)施例用于舉例說(shuō)明，但不用于限制本發(fā)明。制備例147wt％的鐵粉，10wt％的活性炭，8wt％的蛭石，5wt％木粉和2wt％的氯化鈉混合，加入28wt％的水，制備一種生熱組合物，所述組合物在一個(gè)透氣袋中與空氣中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量。
實(shí)施例2-11的制備方法與實(shí)施例1的方法相似，除了腔室的高度、寬度和腔室之間的距離根據(jù)表1變化，從而制備具有多腔室結(jié)構(gòu)的透濕性片材。
表1
表2

注意1)粘附力◎粘附力好○脫附部分小于加熱元件面積的10％△脫附部分為加熱元件面積的10-30％×脫附部分超過(guò)加熱元件面積的30％2)撓性◎加熱元件可彎曲60°或更多○加熱元件可彎曲30-60°
△加熱元件可彎曲程度小于30°，但是固化生熱組合物破裂×當(dāng)彎曲加熱元件時(shí)，固化生熱組合物破裂3)偏移◎保持生熱組合物的原始形狀△部分生熱組合物因其載荷而橫向偏移×大部分生熱組合物因其載荷而橫向偏移4)舒適度◎良好的舒適感，活動(dòng)自如○輕微不適，活動(dòng)有些不自如△相當(dāng)不適，移動(dòng)時(shí)某些部分脫附×極度不適，移動(dòng)時(shí)，30％或更多部分脫附工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的加熱元件可以自由彎曲，因而能夠粘附于人體或動(dòng)物體的可彎曲部位。即便生熱組合物粘附后硬化，加熱元件也不會(huì)脫附離，并且在粘附力和生熱組合物無(wú)橫向偏移上有優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明用舉例說(shuō)明的方式進(jìn)行了描述，應(yīng)理解使用的術(shù)語(yǔ)用來(lái)解釋說(shuō)明而不是限制。根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明可能有許多改進(jìn)和變動(dòng)。因此，應(yīng)理解在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明除了特定的描述外其它方式也可以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種片狀加熱元件，包括一形成有多個(gè)腔室的薄膜或片材，其中每個(gè)腔室高0.1-50mm，寬1-100mm，與鄰近腔室的距離為0.1-50mm，并填充有含可氧化金屬粉末的生熱組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱元件，其中腔室之間的距離足夠大，達(dá)到腔室高度的17.4％或更大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱元件，其中薄膜或片材使用單層或多層的發(fā)泡或消泡薄膜、片材、紙張、無(wú)紡織物、紡織物或針織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱元件，其中在加熱元件的底表面上粘附了壓敏性粘合劑或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材。
5.一種制備片狀加熱材料的方法，包括如下步驟在加熱或真空下或者用模塑機(jī)壓縮一種薄膜或片材，形成具有多腔室的薄膜或片材，每個(gè)腔室高0.1-50mm，寬1-100mm，腔室之間的距離為0.1-50mm；在所述腔室中填充含可氧化金屬粉末的生熱組合物，接著密封上述腔室；和將壓敏性粘合劑或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材粘附于加熱元件的底面上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種片狀加熱元件及其制備方法，所述元件的優(yōu)點(diǎn)在于具有優(yōu)異的粘附性并且生熱組合物不會(huì)因其載荷發(fā)生橫向偏移。片狀加熱元件的特征在于所形成的薄膜或片材具有多腔室，每個(gè)腔室高0.1－50mm，寬1－100mm，腔室之間的距離為0.1－50mm，在所述腔室中填充有含可氧化金屬粉末的生熱組合物，壓敏性粘合劑或含藥理活性物質(zhì)的粘合劑基材被粘附至加熱元件的底面。所述撓性加熱元件可以粘附于人體或動(dòng)物體的可彎曲部位，并且即便生熱組合物固化后，所述元件也不會(huì)脫附。
文檔編號(hào)D06M15/21GK1473028SQ01818306
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月30日
發(fā)明者嚴(yán)基安, 黃成洙, 吳畯教, 黃用淵 申請(qǐng)人:Sk化學(xué)株式會(huì)社