醫用自發熱遠紅外熱敷袋的制作方法

專利名稱：醫用自發熱遠紅外熱敷袋的制作方法
技術領域：
本發明屬于醫療器械領域，尤其涉及一種用于物理治療保健的自發熱的遠紅外熱敷器具。
背景技術：
熱敷作為有效的理療手段，在許多疾病，如頸、腰椎病變，關節炎及痛經等的治療中具有的良好效果已經廣為人知。現代醫學發現，熱敷達到最佳治療效果并不僅僅取決于熱敷的溫度，近來，熱敷過程中產生的遠紅外線對機體的治療與保健作用受到了更多的關注。現有研究認為，遠紅外線對機體的理療保健作用主要體現在 活化水分子，改善微循環，促進新陳代謝以及平衡酸堿度等。根據基爾霍夫輻射定律，任何良好的輻射體必然是良好的吸收體。任何有溫度的物體都會放射紅外線，而水、高分子物質、有機物質等受到遠紅外輻射時，都會吸收遠紅外線。人體體溫大約在37°C左右，據維恩位移定律，人體所發射的熱輻射主波長在10 μ m左右。也就是說8 14 μ m波長與人體發出的紅外線處于同一波段范圍，易被人體吸收，對人體有遠紅外理療保健作用。現有的獲取遠紅外熱敷理療的手段有很多，包括遠紅外陶瓷治療儀，遠紅外光波治療儀等。但是，這些手段往往需要外接能源，設備昂貴沉重，患者需到有條件的地方進行治療，更不能滿足隨時治療，長時保健以及偏遠地區人群的需要。從熱敷的角度，目前市場上已被廣泛使用的暖寶寶貼片(鉄粉原電池自發熱劑)在實現取暖的目的之外，也能夠達到一定的熱敷效果，并且解決了ー些便攜性上的問題。但是，其配方尚未考慮在原料中采用能夠高效發射適宜波長遠紅外線的成分，也就是說，除了單純的熱敷之外，不能得到良好的遠紅外治療保健的效果。暖寶寶中發熱劑的常見配方包括活性炭、鉄粉、氯化鈉、水及蛭石等。其中，活性炭主要起到吸附水鹽溶液及催化反應的作用，本身并不參與鐵粉氧化的放熱過程。而常用的能夠發生遠紅外線的材料包括生物炭(高溫竹炭、備長炭、竹炭纖維、木炭、秸桿炭、稻殼炭及其制品等)、電氣石、遠紅外陶瓷及其制品等。這提示使用生物炭作為鐵粉原電池腐蝕反應的催化劑，在催化的同時轉化熱能為遠紅外線，有可能能夠獲得更好的理療保健效果。在此配方中以生物炭替代活性炭的可行性在于事實上，活性炭多指是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳，其本質是經過了活化過程的各種炭質，也可以以生物炭作為原料。但由于生物質本身的結構特點，即使以生物炭為原料制備的活性炭，細微結構也與礦物質成分(如煤)來源的有所不同，其內部大量的多孔及疏松管道結構，不但能夠保證其良好的吸附，催化功能，還能夠確保其具有高的適宜波長遠紅外線轉化效率。此外，使用鉄粉原電池腐蝕反應作為遠紅外熱敷袋的熱源有個缺點是其溫度與發熱速度難于控制，過高的溫度有時甚至導致低溫燙傷。控制其溫度與發熱速度的一個途徑是從控制其反應速度入手，而使用非活化的與活化的生物炭按一定比例混合后可能能夠通過控制氧氣吸附速度與有效催化面積來降低最高溫度，延長作用時間。最后，由于生物炭微結構上的多孔及疏松管道結構，發熱劑中使用的生物炭還可以起到吸收汗液，異味及調節皮膚微循環的功能。作為簡單，便攜的醫用遠紅外熱敷器具，必須考慮使用及儲藏上的便利性。與僅需考慮取暖的暖寶寶不同，醫用遠紅外熱敷器具在針對不同疾患吋，使用部位上可能會具有差異。因此，如果僅提供単一的形狀，在針對ー些特殊部位，如手肘，足踝等時，可能會造成ー些不便。現有的暖寶寶均以單ー的內袋包裝發熱劑，因此，打開外袋后無法對內袋進行剪切，也就無法針對不同病患部位的形狀進行裁剪使用。有鑒于此，如果以相互獨立的內袋進行發熱劑的包裝，彼此之間加以類似郵票的齒孔，則可以在需要時將遠紅外熱敷袋撕剪成適宜的形狀，使之更加貼近患處的具體形貌，達到更好的治療效果。為避免發熱劑暴露于空氣中導致其過早反應，暖寶寶均采用雙袋包裝內袋采用透氣材質，而外袋使用不透氣塑料材料隔離大氣。但是，現有市售產品均僅簡單的對外袋進行熱塑封ロ，導致袋內依然存留空氣，不但降低了產品的發熱效率，即使外袋在儲存運輸過程中出現了破損，發熱劑已經發生了反應也無法被輕易發現。如果用于治療保健的遠紅外熱敷袋也存在相同問題，將有可能嚴重影響患者的使用效果與感受，甚至延誤治療。針對這 個問題，如果在外袋封裝后抽真空，再進行熱塑封ロ，不僅可以避免殘留空氣與發熱劑的過早反應，還有助于通過外觀觀察即發現外袋破損的可能，改善患者的使用感受。最后，如果內袋可以按照需要進行撕剪，則許多時候并不能一次用完整個包裝中的遠紅外熱敷袋。若開封后剰余的內袋直接暴露于空氣中，發熱劑將會迅速反應直至失效。因此，為了避免浪費，保護環境，如能在外袋撕開ロ的內側加設自封條，再將未用完的內袋放回外袋后封ロ，將可能有效的延長剩余內袋的使用時間，避免經濟上的浪費及環境污染。

發明內容
本發明的目的是提供一種在自發熱的同時釋放波長適宜的遠紅外線，從而達到理療保健目的的便攜，易用，且可以撕剪成適宜形狀的醫用自發熱遠紅外熱敷袋。本發明的目的是通過下述技術方案實現的為獲取波長適宜的遠紅外線，使用生物炭與鉄粉、氯化鈉、水及蛭石組成醫用自發熱遠紅外熱敷袋的發熱劑。這些生物炭可以是竹炭、木炭、秸桿炭、稻殼炭等及其不同比例的混合物。由于本發明主要通過其發射的遠紅外線達到保健與治療的目的，對自發熱的溫度沒有嚴格的要求，因此生物炭在發熱劑中的質量比可為5-40%。除此之外，發熱劑中可包括30-80%的鐵粉、3-10%的氯化鈉、0-20%的水及5-40%的蛭石。為了控制發熱劑原電池腐蝕發熱反應的速度，避免過高溫度可能的燙傷風險，同時，保證鐵粉能夠完全反應并延長醫用自發熱遠紅外熱敷袋發射遠紅外線進行治療的時間，本發明中可以采用經過活化處理的與未經活化處理的生物炭的混合物。可采用的生物炭活化方式包括清洗，在惰性氛圍下的低溫焙燒及水蒸汽、ニ氧化碳、氮氣等氣體造孔等。為了保證生物炭與其他物料的充分混合，這些生物炭需要被粉碎為微小顆粒后使用，但是，現有ー些文獻證明，生物炭釋放遠紅外線需依賴于其內部特殊的微孔道結構，要達到最佳的釋放效果，其顆粒不能過于微小。為平衡這ー矛盾，在依照本發明所述構建的自發熱遠紅外熱敷袋，其中生物炭的粒度應在O. 02-0. 18毫米范圍內。另外，前期研究的結果提示，在考慮生物炭總加入量(5-40% )的前提下，將質量比為I : 3至3 I的活化/非活化生物炭進行混合配比，能夠獲得較好的發熱溫度，遠紅外線發射量及持續發熱時間之間的平衡。最后，為了更好的發揮治療保健效果，醫用自發熱遠紅外熱敷袋發熱劑中可添加木屑，香料及活血化瘀的中藥(如薄荷、麝香、沒藥等)，借助于發熱劑的熱力，促進其有效成分的擴散及吸收，進一歩改善局部微循環，促進患處的愈合。基于上述配方，考慮到避免過早發生放熱反應，醫用自發熱遠紅外熱敷袋的發熱劑的配制應該在低氧環境下進行，并可按以下方式處理各種物料。首先，將已配比的生物炭粉碎，與相應比例的鉄粉及蛭石(預先已粉碎)混合，最后加入溶有氯化鈉的水，均勻混合各成分后壓成片狀，裝入無紡布內袋之中。本發明中的內袋可被設計成由多個相互隔離的小袋組成，其間以類似郵票齒孔的規則排列的齒孔列分隔，由此在取出使用時可以通過撕剪這些齒孔列，方便的將熱敷袋修剪成適宜患處使用的形狀。配合設置在內袋ー側的黏膠層，與患處形狀相適應的內袋能夠更緊密的接觸機體且持久的發揮其治療功能。因為本發明的一個實施方式是在內袋設計上采用了獨特的可以撕剪的多小袋齒孔分隔的形式，在實際使用過程中，可能會有一次使用不能全部用完的情 況。本著節約及保護環境的原則，本發明所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋在外袋設計上采取了在外袋開ロー側設計塑料自封條的形式。這樣，在打開外袋并取用相應的內袋之后，剰余部分的內袋可以放回外袋并利用自封條暫時隔絕空氣，避免剰余內袋中的發熱劑過早反應。最后，為了改善使用感受，便于直觀的發現外袋是否已漏氣，以及醫用自發熱遠紅外熱敷袋中的發熱劑是否已經反應，避免延誤治療，本發明在封裝外袋之前可以先抽真空，去除袋內的空氣。這樣，不僅可以避免發熱劑的過早反應，延長實際使用中的發熱時間，還有助于在使用之前及通過外觀觀察判斷外袋漏氣與否。本發明的特點及與現有技術的區別如下《化學教學》2007年10期中《“暖寶寶”反應原理和產物組成的探究》及《科學大眾》2010年11期中《自制暖寶寶過嚴冬》文中均已公開了利用鉄粉，蛭石，活性炭，無機鹽及水制備利用原電池腐蝕反應的自發熱“暖寶寶”的方法，但均不涉及遠紅外線的獲得及作為醫療器械/醫用耗材的治療性使用。中國專利200710054979.0，200920003380. 9，200920172140. I 以及201020039536. I中均公開了主要以鐵粉，蛭石，活性炭，無機鹽及水等構建的類似“暖寶寶”的自發熱裝置在取暖暖袋，貼劑，鞋墊及理療用品中的使用，但這些專利中均使用的是活性炭作為催化及氧氣吸附劑，未涉及利用生物炭以獲得有益的遠紅外線，并且主要利用遠紅外線進行的治療與保健。中國專利:200920029130.2 ；200920217304.8，200920240604. 8,03230454. 4 以及201110021181. 2中公開了以電氣石(托瑪琳，碧璽)作為主要自發熱源與遠紅外線來源的護具，文胸及遠紅外磁療裝置的應用。但由于電氣石本身的特點，其發熱量很小，主要依靠人體體溫激發提供少量的遠紅外線，因此作為長期使用，可能會有一定的效果，但在治療及保健效果上尚有缺陷。與之相似，以遠紅外陶瓷粉，金屬氧化物及樹脂作為遠紅外來源的方法，如中國專利:97115084. 2,02144219. 3,200610125039. 1,201020142614. O,201020153581. X, 200320131596. 6 以及 200410027144. 2 等均具有相似的問題。與上述專利或公開文獻相比，本發明的ー個優勢在于采用生物炭作為自發熱劑的成分，由于生物炭來自于生物體組織，能夠在一定的溫度下激發有益的遠紅外線，以之為基礎構建的遠紅外治療器件能夠有效的達到治療與保健的目的。同時，這種遠紅外治療器件能夠有效的避免外接能源的限制，達到便攜，易用的效果。本發明的另ー個優勢在于使用活化的與非活化生物炭混合后作為鐵粉原電池腐蝕自發熱體系的催化劑，可以有效的控制發熱溫度，避免低溫燙傷的危險，又能夠延長發熱時間，提聞發熱效果。本發明的再ー個優勢在于發熱劑中可添加香料及活血化瘀的中藥，進ー步提高治療保健的效果。本發明的再一個優勢在干設計了相互獨立分隔，可撕剪的內袋，使之符合患處的形狀及避免浪費；在外袋上，自封ロ的設計及抽真空的處理進一歩改善了使用性能。本發明的相關研究結果如下表格I為25度下不同炭質8 14 μ m波長的紅外比輻射率；ε I為全波長積分發射率；ε 2 為 8. 45 μ m, ε 3 為 9. 50 μ m ; ε 4 為 10. 60 μ m ; ε 5 為 12. 00 μ m ; ε 6 為 13. 50 μ m積分發射率；可見，生物炭，尤其是竹炭，在8 14 μ m波長具有最高的紅外比輻射率。表格1，不同炭質8 14 μ m波長的紅外比輻射率
紅外波長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(秸稈炭) 0.832 0.828 0.826 0.832 0.830 0.834 活性炭(煤來源) 0.614 0.612 _ 0.610 0.616 _0. 616 _ O. 616 _表格2為不同炭質混合配比后，以25%生物炭，40%鐵粉，3%氯化鈉，12%水及20%蛭石配比構建的發熱劑在室溫25°C時隨時間變化的溫度。可見，以質量比為I : 3至3 I的活化/非活化生物炭進行混合配比，能夠獲得較好的發熱溫度，及持續發熱時間之間的平衡。表格2，不同炭混合配比后發熱劑隨時間變化的溫度(単位V )
時間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 —


圖I為本發明中內袋的示意圖。圖2為本發明中裝有內袋的外袋的示意圖。在圖丨，圖2中I為內袋，2為內袋中相互隔離的裝有發熱劑的小袋，3為類似郵票齒孔的規則排列的齒孔列，4為已裝有內袋的外袋，5為外袋ロ附近的塑料自封條，6為可供
撕開的三角缺ロ。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明做詳細的說明。實施例I :將已粉碎至粒度為O. 045mm左右的活化/非活化竹炭(4年竹齡)按I : I的比例充分混合，取25g混合物，再與40g鐵粉及20g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取3g氯化鈉，將其加入于12g水中，待其均勻溶解后，將溶液與前一步獲取的混合物(竹炭，鐵粉與蛭石)均勻混合后，加入2g的薄荷精油，再次均勻混合后壓成片狀，分別裝入如附圖I所示的內袋的相互分隔的小袋內。內袋上可按3所示在各小袋的外側以類似郵票齒孔 的規貝_列的齒孔列分隔，便于內袋各小袋之間的分割。將內袋裝入如附圖2所示的外袋中，抽真空，閉合5所示的自封條完成包裝后用于便攜，易用，且可以撕剪成適宜形狀的醫用自發熱遠紅外熱敷袋。實施例2 將已粉碎至粒度為O. 025mm左右的活化/非活化秸桿炭按3 I的比例充分混合，取40g混合物,再與30g鐵粉及15g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取3g氯化鈉，將其加入于12g水中，待其均勻溶解后，將溶液與前一步獲取的混合物(竹炭，鉄粉與蛭石)均勻混合后壓成片狀，直接裝入與現有暖寶寶包裝相似的非分隔內袋與外袋后用于較大面積區域的遠紅外熱敷治療保健。實施例3 將已粉碎至粒度為O. 045mm左右的活化/非活化竹炭(4年竹齡)按I : 3的比例充分混合，取40g混合物,再與40g鐵粉及15g蛭石(粒度不大于O. IOmm)以及5g氯化鈉充分混合后壓成片狀，分別裝入如附圖I所示的內袋，再將內袋裝入如附圖2所示的外袋中構建醫用自發熱遠紅外熱敷袋。本實施例利用生物炭本身的吸潮能力，吸收空氣中的水分，溶解局部的氯化鈉顆粒，催化鐵粉氧化放熱，以達到長時間遠紅外熱敷治療保健的目的，尤其適用于氣候潮濕的地區使用。實施例4 取17. 5g粒度為O. IOmm左右的活化竹炭(4年竹齡)，再與55g鐵粉及20g蛭石(粒度不大于O. IOmm)充分混合。取I. 5g氯化鈉，將其加入于6g水中，待其均勻溶解后，將溶液與前一步獲取的混合物(竹炭，鉄粉與蛭石)均勻混合后壓成片狀，分別裝入如附圖I所示的內袋，再將內袋裝入如附圖2所示的外袋中構建醫用自發熱遠紅外熱敷袋。本實施例中生物炭的用量較少，但在發熱劑中添加了適量的鹽水溶液，即使是在較干燥的地區，也能夠提供較長期的遠紅外治療保健時間。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的幾種，本領域的技術人員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種醫用自發熱遠紅外熱敷袋，由密封的外袋及透氣內袋組成，其特征在于，內袋中封裝的發熱劑由生物炭、鐵粉、氯化鈉、水及蛭石組成。
2.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其發熱劑中所使用的生物炭是指生物質在缺氧條件下不完全燃燒所產生的炭質，尤指竹炭，也包括木炭、秸桿炭、稻殼炭等及其不同比例的混合物。
3.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其發熱劑中所使用的生物炭其粒度應為O. 02至O. 18毫米。
4.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其發熱劑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，或者兩者不同比例的混合物。
5.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其特征是內袋由多個相互隔離的小袋組成，并且相鄰小袋之間有齒孔分割，便于在使用時按照需要撕剪成適宜的形狀。
6.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其特征是外袋為密封包裝且抽真空，既避免內裝發熱劑的過快氧化，延長儲存時間，也有助于觀察開封前包裝是否已漏氣。
7.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其特征是在外袋一端設有可供撕開的三角缺口，在缺口內側設有自封條，開封后未使用完的熱敷袋可以放回外袋并封口，隔絕空氣，便于再次使用。
8.如權利要求I所述的醫用自發熱遠紅外熱敷袋，其特征是發熱劑中可添加木屑，香料及活血化瘀的中藥，以提高治療效果。
全文摘要
本發明屬于醫療器械領域，涉及一種用于物理治療保健的醫用自發熱遠紅外熱敷袋。其發熱劑中包含能夠高效發射適宜遠紅外線的生物炭。生物炭具有適宜的粒度，可為活化與非活化炭或其混合物，以達到發熱溫度，時間以及遠紅外線釋放之間的平衡。熱敷袋的內袋可由多個相互隔離的小袋組成，其間有齒孔分割，可按需要撕剪。其外袋可為抽真空的密封包裝且設有自封條，可將未使用完的部分放回并封口。本發明廉價、便攜、易用，無需外接能源，能滿足隨時治療，長時保健以及偏遠地區人群的需要。生物炭還可以起到吸收汗液，異味及調節皮膚微循環的功能。內袋的特殊設計符合患處的形狀及避免浪費，外袋上自封口的設計及抽真空的處理則進一步改善了使用性能。
文檔編號A61N5/06GK102846425SQ201110175008
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者袁暾 申請人:袁暾, 四川三泰醫藥科技有限公司