医用自发热远红外热敷袋的制作方法

专利名称：医用自发热远红外热敷袋的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种用于物理治疗保健的自发热的远红外热敷器具。
背景技术：
热敷作为有效的理疗手段，在许多疾病，如颈、腰椎病变，关节炎及痛经等的治疗中具有的良好效果已经广为人知。现代医学发现，热敷达到最佳治疗效果并不仅仅取决于热敷的温度，近来，热敷过程中产生的远红外线对机体的治疗与保健作用受到了更多的关注。现有研究认为，远红外线对机体的理疗保健作用主要体现在 活化水分子，改善微循环，促进新陈代谢以及平衡酸碱度等。根据基尔霍夫辐射定律，任何良好的辐射体必然是良好的吸收体。任何有温度的物体都会放射红外线，而水、高分子物质、有机物质等受到远红外辐射时，都会吸收远红外线。人体体温大约在37°C左右，据维恩位移定律，人体所发射的热辐射主波长在10 μ m左右。也就是说8 14 μ m波长与人体发出的红外线处于同一波段范围，易被人体吸收，对人体有远红外理疗保健作用。现有的获取远红外热敷理疗的手段有很多，包括远红外陶瓷治疗仪，远红外光波治疗仪等。但是，这些手段往往需要外接能源，设备昂贵沉重，患者需到有条件的地方进行治疗，更不能满足随时治疗，长时保健以及偏远地区人群的需要。从热敷的角度，目前市场上已被广泛使用的暖宝宝贴片(鉄粉原电池自发热剂)在实现取暖的目的之外，也能够达到一定的热敷效果，并且解决了ー些便携性上的问题。但是，其配方尚未考虑在原料中采用能够高效发射适宜波长远红外线的成分，也就是说，除了单纯的热敷之外，不能得到良好的远红外治疗保健的效果。暖宝宝中发热剂的常见配方包括活性炭、鉄粉、氯化钠、水及蛭石等。其中，活性炭主要起到吸附水盐溶液及催化反应的作用，本身并不參与铁粉氧化的放热过程。而常用的能够发生远红外线的材料包括生物炭(高温竹炭、备长炭、竹炭纤维、木炭、秸杆炭、稻壳炭及其制品等)、电气石、远红外陶瓷及其制品等。这提示使用生物炭作为铁粉原电池腐蚀反应的催化剂，在催化的同时转化热能为远红外线，有可能能够获得更好的理疗保健效果。在此配方中以生物炭替代活性炭的可行性在于事实上，活性炭多指是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，其本质是经过了活化过程的各种炭质，也可以以生物炭作为原料。但由于生物质本身的结构特点，即使以生物炭为原料制备的活性炭，细微结构也与矿物质成分(如煤)来源的有所不同，其内部大量的多孔及疏松管道结构，不但能够保证其良好的吸附，催化功能，还能够确保其具有高的适宜波长远红外线转化效率。此外，使用鉄粉原电池腐蚀反应作为远红外热敷袋的热源有个缺点是其温度与发热速度难于控制，过高的温度有时甚至导致低温烫伤。控制其温度与发热速度的一个途径是从控制其反应速度入手，而使用非活化的与活化的生物炭按一定比例混合后可能能够通过控制氧气吸附速度与有效催化面积来降低最高温度，延长作用时间。最后，由于生物炭微结构上的多孔及疏松管道结构，发热剂中使用的生物炭还可以起到吸收汗液，异味及调节皮肤微循环的功能。作为简单，便携的医用远红外热敷器具，必须考虑使用及储藏上的便利性。与仅需考虑取暖的暖宝宝不同，医用远红外热敷器具在针对不同疾患吋，使用部位上可能会具有差异。因此，如果仅提供単一的形状，在针对ー些特殊部位，如手肘，足踝等时，可能会造成ー些不便。现有的暖宝宝均以单ー的内袋包装发热剂，因此，打开外袋后无法对内袋进行剪切，也就无法针对不同病患部位的形状进行裁剪使用。有鉴于此，如果以相互独立的内袋进行发热剂的包装，彼此之间加以类似邮票的齿孔，则可以在需要时将远红外热敷袋撕剪成适宜的形状，使之更加贴近患处的具体形貌，达到更好的治疗效果。为避免发热剂暴露于空气中导致其过早反应，暖宝宝均采用双袋包装内袋采用透气材质，而外袋使用不透气塑料材料隔离大气。但是，现有市售产品均仅简单的对外袋进行热塑封ロ，导致袋内依然存留空气，不但降低了产品的发热效率，即使外袋在储存运输过程中出现了破损，发热剂已经发生了反应也无法被轻易发现。如果用于治疗保健的远红外热敷袋也存在相同问题，将有可能严重影响患者的使用效果与感受，甚至延误治疗。针对这 个问题，如果在外袋封装后抽真空，再进行热塑封ロ，不仅可以避免残留空气与发热剂的过早反应，还有助于通过外观观察即发现外袋破损的可能，改善患者的使用感受。最后，如果内袋可以按照需要进行撕剪，则许多时候并不能一次用完整个包装中的远红外热敷袋。若开封后剰余的内袋直接暴露于空气中，发热剂将会迅速反应直至失效。因此，为了避免浪费，保护环境，如能在外袋撕开ロ的内侧加设自封条，再将未用完的内袋放回外袋后封ロ，将可能有效的延长剩余内袋的使用时间，避免经济上的浪费及环境污染。

发明内容
本发明的目的是提供一种在自发热的同时释放波长适宜的远红外线，从而达到理疗保健目的的便携，易用，且可以撕剪成适宜形状的医用自发热远红外热敷袋。本发明的目的是通过下述技术方案实现的为获取波长适宜的远红外线，使用生物炭与鉄粉、氯化钠、水及蛭石组成医用自发热远红外热敷袋的发热剂。这些生物炭可以是竹炭、木炭、秸杆炭、稻壳炭等及其不同比例的混合物。由于本发明主要通过其发射的远红外线达到保健与治疗的目的，对自发热的温度没有严格的要求，因此生物炭在发热剂中的质量比可为5-40%。除此之外，发热剂中可包括30-80%的铁粉、3-10%的氯化钠、0-20%的水及5-40%的蛭石。为了控制发热剂原电池腐蚀发热反应的速度，避免过高温度可能的烫伤风险，同时，保证铁粉能够完全反应并延长医用自发热远红外热敷袋发射远红外线进行治疗的时间，本发明中可以采用经过活化处理的与未经活化处理的生物炭的混合物。可采用的生物炭活化方式包括清洗，在惰性氛围下的低温焙烧及水蒸汽、ニ氧化碳、氮气等气体造孔等。为了保证生物炭与其他物料的充分混合，这些生物炭需要被粉碎为微小颗粒后使用，但是，现有ー些文献证明，生物炭释放远红外线需依赖于其内部特殊的微孔道结构，要达到最佳的释放效果，其颗粒不能过于微小。为平衡这ー矛盾，在依照本发明所述构建的自发热远红外热敷袋，其中生物炭的粒度应在O. 02-0. 18毫米范围内。另外，前期研究的结果提示，在考虑生物炭总加入量(5-40% )的前提下，将质量比为I : 3至3 I的活化/非活化生物炭进行混合配比，能够获得较好的发热温度，远红外线发射量及持续发热时间之间的平衡。最后，为了更好的发挥治疗保健效果，医用自发热远红外热敷袋发热剂中可添加木屑，香料及活血化瘀的中药(如薄荷、麝香、没药等)，借助于发热剂的热力，促进其有效成分的扩散及吸收，进一歩改善局部微循环，促进患处的愈合。基于上述配方，考虑到避免过早发生放热反应，医用自发热远红外热敷袋的发热剂的配制应该在低氧环境下进行，并可按以下方式处理各种物料。首先，将已配比的生物炭粉碎，与相应比例的鉄粉及蛭石(预先已粉碎)混合，最后加入溶有氯化钠的水，均匀混合各成分后压成片状，装入无纺布内袋之中。本发明中的内袋可被设计成由多个相互隔离的小袋组成，其间以类似邮票齿孔的规则排列的齿孔列分隔，由此在取出使用时可以通过撕剪这些齿孔列，方便的将热敷袋修剪成适宜患处使用的形状。配合设置在内袋ー侧的黏胶层，与患处形状相适应的内袋能够更紧密的接触机体且持久的发挥其治疗功能。因为本发明的一个实施方式是在内袋设计上采用了独特的可以撕剪的多小袋齿孔分隔的形式，在实际使用过程中，可能会有一次使用不能全部用完的情 况。本着节约及保护环境的原则，本发明所述的医用自发热远红外热敷袋在外袋设计上采取了在外袋开ロー侧设计塑料自封条的形式。这样，在打开外袋并取用相应的内袋之后，剰余部分的内袋可以放回外袋并利用自封条暂时隔绝空气，避免剰余内袋中的发热剂过早反应。最后，为了改善使用感受，便于直观的发现外袋是否已漏气，以及医用自发热远红外热敷袋中的发热剂是否已经反应，避免延误治疗，本发明在封装外袋之前可以先抽真空，去除袋内的空气。这样，不仅可以避免发热剂的过早反应，延长实际使用中的发热时间，还有助于在使用之前及通过外观观察判断外袋漏气与否。本发明的特点及与现有技术的区别如下《化学教学》2007年10期中《“暖宝宝”反应原理和产物组成的探究》及《科学大众》2010年11期中《自制暖宝宝过严冬》文中均已公开了利用鉄粉，蛭石，活性炭，无机盐及水制备利用原电池腐蚀反应的自发热“暖宝宝”的方法，但均不涉及远红外线的获得及作为医疗器械/医用耗材的治疗性使用。中国专利200710054979.0，200920003380. 9，200920172140. I 以及201020039536. I中均公开了主要以铁粉，蛭石，活性炭，无机盐及水等构建的类似“暖宝宝”的自发热装置在取暖暖袋，贴剂，鞋垫及理疗用品中的使用，但这些专利中均使用的是活性炭作为催化及氧气吸附剂，未涉及利用生物炭以获得有益的远红外线，并且主要利用远红外线进行的治疗与保健。中国专利:200920029130.2 ；200920217304.8，200920240604. 8,03230454. 4 以及201110021181. 2中公开了以电气石(托玛琳，碧玺)作为主要自发热源与远红外线来源的护具，文胸及远红外磁疗装置的应用。但由于电气石本身的特点，其发热量很小，主要依靠人体体温激发提供少量的远红外线，因此作为长期使用，可能会有一定的效果，但在治疗及保健效果上尚有缺陷。与之相似，以远红外陶瓷粉，金属氧化物及树脂作为远红外来源的方法，如中国专利:97115084. 2,02144219. 3,200610125039. 1,201020142614. O,201020153581. X, 200320131596. 6 以及 200410027144. 2 等均具有相似的问题。与上述专利或公开文献相比，本发明的ー个优势在于采用生物炭作为自发热剂的成分，由于生物炭来自于生物体组织，能够在一定的温度下激发有益的远红外线，以之为基础构建的远红外治疗器件能够有效的达到治疗与保健的目的。同时，这种远红外治疗器件能够有效的避免外接能源的限制，达到便携，易用的效果。本发明的另ー个优势在于使用活化的与非活化生物炭混合后作为铁粉原电池腐蚀自发热体系的催化剂，可以有效的控制发热温度，避免低温烫伤的危险，又能够延长发热时间，提闻发热效果。本发明的再ー个优势在于发热剂中可添加香料及活血化瘀的中药，进ー步提高治疗保健的效果。本发明的再一个优势在干设计了相互独立分隔，可撕剪的内袋，使之符合患处的形状及避免浪费；在外袋上，自封ロ的设计及抽真空的处理进一歩改善了使用性能。本发明的相关研究结果如下表格I为25度下不同炭质8 14 μ m波长的红外比辐射率；ε I为全波长积分发射率；ε 2 为 8. 45 μ m, ε 3 为 9. 50 μ m ; ε 4 为 10. 60 μ m ; ε 5 为 12. 00 μ m ; ε 6 为 13. 50 μ m积分发射率；可见，生物炭，尤其是竹炭，在8 14 μ m波长具有最高的红外比辐射率。表格1，不同炭质8 14 μ m波长的红外比辐射率
红外波长ε ε 2 ε 3 ε 4 ε 5 ε 6
生物炭(竹炭)0.892 0.888 0.890 0.894 0.896 0.890
生物炭(秸秆炭) 0.832 0.828 0.826 0.832 0.830 0.834 活性炭(煤来源) 0.614 0.612 _ 0.610 0.616 _0. 616 _ O. 616 _表格2为不同炭质混合配比后，以25%生物炭，40%铁粉，3%氯化钠，12%水及20%蛭石配比构建的发热剂在室温25°C时随时间变化的温度。可见，以质量比为I : 3至3 I的活化/非活化生物炭进行混合配比，能够获得较好的发热温度，及持续发热时间之间的平衡。表格2，不同炭混合配比后发热剂随时间变化的温度(単位V )
时间2h 4h 6h 8h IOh 12h
I: 3 (活化/非活化竹炭)47.5 52.5 55.7 52.7 48.6 47.4 'I: I (活化/非活化竹炭)48.8 55.4 56.2 54.6 40.2 39.43: I (活化/非活化竹炭)50.2 54.6 58.4 52. I 36.2 31.5_ 活化竹炭53.4 62.7—55.6 — 38.4 — 27.6 —27.4 —


图I为本发明中内袋的示意图。图2为本发明中装有内袋的外袋的示意图。在图丨，图2中I为内袋，2为内袋中相互隔离的装有发热剂的小袋，3为类似邮票齿孔的规则排列的齿孔列，4为已装有内袋的外袋，5为外袋ロ附近的塑料自封条，6为可供
撕开的三角缺ロ。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明做详细的说明。实施例I :将已粉碎至粒度为O. 045mm左右的活化/非活化竹炭(4年竹龄)按I : I的比例充分混合，取25g混合物，再与40g铁粉及20g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取3g氯化钠，将其加入于12g水中，待其均匀溶解后，将溶液与前一步获取的混合物(竹炭，铁粉与蛭石)均匀混合后，加入2g的薄荷精油，再次均匀混合后压成片状，分别装入如附图I所示的内袋的相互分隔的小袋内。内袋上可按3所示在各小袋的外侧以类似邮票齿孔 的规贝_列的齿孔列分隔，便于内袋各小袋之间的分割。将内袋装入如附图2所示的外袋中，抽真空，闭合5所示的自封条完成包装后用于便携，易用，且可以撕剪成适宜形状的医用自发热远红外热敷袋。实施例2 将已粉碎至粒度为O. 025mm左右的活化/非活化秸杆炭按3 I的比例充分混合，取40g混合物,再与30g铁粉及15g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取3g氯化钠，将其加入于12g水中，待其均匀溶解后，将溶液与前一步获取的混合物(竹炭，鉄粉与蛭石)均匀混合后压成片状，直接装入与现有暖宝宝包装相似的非分隔内袋与外袋后用于较大面积区域的远红外热敷治疗保健。实施例3 将已粉碎至粒度为O. 045mm左右的活化/非活化竹炭(4年竹龄)按I : 3的比例充分混合，取40g混合物,再与40g铁粉及15g蛭石(粒度不大于O. IOmm)以及5g氯化钠充分混合后压成片状，分别装入如附图I所示的内袋，再将内袋装入如附图2所示的外袋中构建医用自发热远红外热敷袋。本实施例利用生物炭本身的吸潮能力，吸收空气中的水分，溶解局部的氯化钠颗粒，催化铁粉氧化放热，以达到长时间远红外热敷治疗保健的目的，尤其适用于气候潮湿的地区使用。实施例4 取17. 5g粒度为O. IOmm左右的活化竹炭(4年竹龄)，再与55g铁粉及20g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取I. 5g氯化钠，将其加入于6g水中，待其均匀溶解后，将溶液与前一步获取的混合物(竹炭，鉄粉与蛭石)均匀混合后压成片状，分别装入如附图I所示的内袋，再将内袋装入如附图2所示的外袋中构建医用自发热远红外热敷袋。本实施例中生物炭的用量较少，但在发热剂中添加了适量的盐水溶液，即使是在较干燥的地区，也能够提供较长期的远红外治疗保健时间。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的几种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种医用自发热远红外热敷袋，由密封的外袋及透气内袋组成，其特征在于，内袋中封装的发热剂由生物炭、铁粉、氯化钠、水及蛭石组成。
2.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其发热剂中所使用的生物炭是指生物质在缺氧条件下不完全燃烧所产生的炭质，尤指竹炭，也包括木炭、秸杆炭、稻壳炭等及其不同比例的混合物。
3.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其发热剂中所使用的生物炭其粒度应为O. 02至O. 18毫米。
4.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其发热剂中所使用的生物炭可以是活化的(活化生物炭)，也可以是非活化的，或者两者不同比例的混合物。
5.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其特征是内袋由多个相互隔离的小袋组成，并且相邻小袋之间有齿孔分割，便于在使用时按照需要撕剪成适宜的形状。
6.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其特征是外袋为密封包装且抽真空，既避免内装发热剂的过快氧化，延长储存时间，也有助于观察开封前包装是否已漏气。
7.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其特征是在外袋一端设有可供撕开的三角缺口，在缺口内侧设有自封条，开封后未使用完的热敷袋可以放回外袋并封口，隔绝空气，便于再次使用。
8.如权利要求I所述的医用自发热远红外热敷袋，其特征是发热剂中可添加木屑，香料及活血化瘀的中药，以提高治疗效果。
全文摘要
本发明属于医疗器械领域，涉及一种用于物理治疗保健的医用自发热远红外热敷袋。其发热剂中包含能够高效发射适宜远红外线的生物炭。生物炭具有适宜的粒度，可为活化与非活化炭或其混合物，以达到发热温度，时间以及远红外线释放之间的平衡。热敷袋的内袋可由多个相互隔离的小袋组成，其间有齿孔分割，可按需要撕剪。其外袋可为抽真空的密封包装且设有自封条，可将未使用完的部分放回并封口。本发明廉价、便携、易用，无需外接能源，能满足随时治疗，长时保健以及偏远地区人群的需要。生物炭还可以起到吸收汗液，异味及调节皮肤微循环的功能。内袋的特殊设计符合患处的形状及避免浪费，外袋上自封口的设计及抽真空的处理则进一步改善了使用性能。
文档编号A61N5/06GK102846425SQ201110175008
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者袁暾 申请人:袁暾, 四川三泰医药科技有限公司