CN107595466A - 一种长效发热石墨烯暖贴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生活保健用品领域，特别涉及一种长效发热石墨烯暖贴，其中长效发热石墨烯暖贴中发热层包括以下原料：铁粉40～60份，水5～8份，蛭石20～35份，无机盐20～30份，石墨烯15～20份，活性炭25～35份，药物粉末2～10份，乙醇4～6份。本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，在发热层中加入石墨烯，能够在有效降低发热层含水量的同时，保证暖贴能够快速发热，且发热持续时间长，能够使发热层中药物粉末长时间保存，大大增长了本发明提供的长效发热石墨烯暖贴的使用寿命。

Description

一种长效发热石墨烯暖贴

技术领域

本发明涉及生活保健用品领域，特别涉及一种长效发热石墨烯暖贴。

背景技术

暖贴是通过热敷理疗对身体进行护理的生活保健用品，暖贴具有活血化瘀、温经止痛、调和气血等功效。暖贴一般是在具有透气性的扁平状的袋(内袋)内封入通过与空气接触而发热的发热组成物而制成的暖贴，由于便携性、安全性、简便性等优异且廉价，因此被频繁使用。暖贴的内袋由具有气密性的扁平状的袋(外袋)包装，使暖贴在未使用时发热组成物不与空气接触。

目前市面上出现许多药物型暖贴，然而这些暖贴存在诸多问题，不仅发热时间慢，有效发热时间短，且发热层中由于含水量过高，一般达到10％～20％左右，这将导致药物容易发生腐烂变质，且高水分的发热层也将对包装发热层的无纺布造成损坏，这将大大降低暖贴的使用寿命，进而对造成巨大的经济损失。而若含水量过低，则将无法产生足够的热量，不仅会造成发热时间慢，还将使发热持续时间变短。

发明内容

为解决以上背景技术中提到的问题，本发明提供一种长效发热石墨烯暖贴，其发热层包括以下原料：铁粉40～60份，水5～8份，蛭石20～35份，无机盐20～30份，石墨烯15～20份，活性炭25～35份，药物粉末2～10份，乙醇4～6份。

进一步地，还包括无纺布层、控温层、散热层和保护层；其中，

所述发热层的一侧依次设置有所述无纺布层、控温层和保护层；所述发热层的另一侧依次设置有所述无纺布层、散热层和保护层；

所述控温层上设置有控温通道，所述控温通道内设置有控温小球；所述控温小球的直径小于所述控温通道的内径；

所述散热层上设置有散热孔，所述散热层采用不透气材料制成；长效发热石墨烯暖贴的四周侧边采用不透气的密封材料进行封边。

进一步地，所述控温层采用10％～20％的明胶和80％～90％的硅橡胶混合制成。

进一步地，所述控温小球的直径为所述控温通道内径的0.80～0.95倍。

进一步地，所述散热层采用乳胶材质制成。

进一步地，所述散热层设置有刺激凹槽，所述刺激凹槽的厚度为所述散热层厚度的0.60～0.80倍。

进一步地，所述刺激凹槽的内侧上设置有石墨烯层。

进一步地，仅在所述刺激凹槽的外侧面上设置有粘接胶层。

进一步地，所述散热孔的内径为0.01mm～0.05mm。

进一步地，在散热层上制备刺激凹槽的方法包括如下步骤：

步骤一、选取厚度均匀的散热层面材置于平整的工作台上；

步骤二、采用热压面积为0.8cm²～2cm²的热压板在散热层上进行热压处理，使散热层上出现凹槽；

步骤三、于步骤三热压形成的凹槽中喷涂石墨烯粉末，喷涂厚度为1mm～2.5mm；

步骤四、喷涂完石墨烯粉末后，再用热压板对散热层上的凹槽进行热压处理，冷却后，即可在散热层上制备出刺激凹槽。

本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，在发热层中加入石墨烯，能够在有效降低发热层含水量的同时，保证暖贴能够快速发热，且发热持续时间长，能够使发热层中药物粉末长时间保存，大大增加了本发明提供的长效发热石墨烯暖贴的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的长效发热石墨烯暖贴结构示意图；

图2为图1的优选实施例结构示意图；

图3为图2中的刺激凹槽在膨胀产生凸起时的示意图；

图4为采用热压板制备刺激凹槽的示意图。

附图标记：

10发热层 20无纺布层 30控温层

40散热层 50保护层 31控温通道

32控温小球 41散热孔 42石墨烯层

43刺激凹槽 44粘接胶层

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种长效发热石墨烯暖贴，其发热层包括以下原料：铁粉40～60份，水5～8份，蛭石20～35份，无机盐20～30份，石墨烯15～20份，活性炭25～35份，药物粉末2～10份，乙醇4～6份。

具体地，在发热层中加入15～20份石墨烯，由于石墨烯具有良好的吸附性，能够吸收水分，又由于石墨烯的孔径微小，能够使发热层在进行原电池反应时，水分被一点点地持续释放，避免了水的浪费，不仅控制了反应产生热量的速度，且延长了产热的反应时间。石墨烯还有着优异的导热性和化学稳定性，能够避免热量的损失。此外，石墨烯拥有极佳的电子迁移率，这使得在发热层进行的原电池反应中，电子能够在利用石墨烯中进行移动，无需过多地依赖溶液形成的电解质进行电子转移。因此，本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，能够降低发热层的含水量，一般的暖贴含水量需要在10％～20％左右才能正常使用，而本发明提供的长效发热石墨烯暖贴含水量仅在2.5％～6％之间便能保证发热层的快速发热，且发热持续时间长。发热层中还含有药物粉末，该药物粉末可以为茶叶粉末或乌拉草粉末等具有一定治疗效果的中草药粉末，可以根据具体需要对药物粉末的种类进行选择。由于发热层中的含水量少，因此药物粉末可以进行较久的保存，乙醇不仅能够溶解药物粉末中的有效物质，且能够使药物粉末被加热的时候更好地被散发出。

本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，在发热层中加入石墨烯，能够在有效降低发热层含水量的同时，保证暖贴能够快速发热，5min～8min便能温度便能达到40℃以上；且发热持续时间长，维持在40℃以上温度的时间长达24h以上；还能能够使发热层中药物粉末的保存时间，使得暖贴放置1年以上中药粉末都不会发生变质。因此本发明提供的长效发热石墨烯暖贴使用寿命更长。

在上述方案的基础上，进一步地，如图1所示，长效发热石墨烯暖贴还包括无纺布层20、控温层30、散热层40和保护层50；其中，

所述发热层10的一侧依次设置有所述无纺布层20、控温层30和保护层50；所述发热层10的另一侧依次设置有所述无纺布层20、散热层40和保护层50；具体地，在使用长效发热石墨烯暖贴前需要将保护层50撕除；

所述控温层30上设置有控温通道31，所述控温通道31内设置有控温小球32，所述控温小球32的直径小于控温通道31的内径；所述控温通道31的两端设置有挡网，挡网能够防止小球掉落；

所述散热层40上设置有散热孔41，所述散热层40采用不透气材料制成；所述散热层40的外侧设置有粘接胶；长效发热石墨烯暖贴的四周侧边采用不透气的密封材料进行封边，该材料可以为乳胶材料或硅橡胶材料；

现有技术中，暖贴在使用过程中极易发生低温烫伤的现象，一般认为70℃热源持续接触皮肤1分钟以上可致表皮全层损害，60℃的温度持续五分钟以上时，也将造成烫伤，45℃热源持续接触6小时，也会引起皮肤基底细胞不可逆损伤。低温烫伤的温度一般在45℃～75℃，皮肤损伤程度与温度、接触时间成正相关。近年来的暖贴使用中，低温烫伤的发生愈加频繁。由于冬季人体神经反应比较迟钝，皮肤的感觉也弱了很多，而且下肢皮肤的角质层比较厚，当暖贴造成低温烫伤时人们也难以察觉。

而现有的暖贴中，控温仅仅靠着无纺布中透气孔的孔径来控制外界氧气进入发热层的速率以控制发热反应的进行，进而控制暖贴的温度。然而这种温度控制难以对氧气进入发热层进行有效控制，且控制精度不高，因此，现有的暖贴往往会出现温度过高的现象，且经过实际测试，许多暖贴的实际温度均高于其标注的正常温度。市场上暖贴标注的温度在63℃左右，而实际温度甚至超过70℃。这都与现有暖贴中难以找到一种有效的控温方法有关。

而本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，设置有控温层，该控温层采用不透气的材料制成，且具有热胀冷缩的性质；在控温层中设置控温通道，该控温通道设置的数量在1～3个之间。具体地，当温度未达到相应设计范围时，由于小球的直径小于控温通道的内径，能够允许空气中的氧气仅通过控温通道进入发热层内部；而当温度达到设计范围时，控温层受热膨胀，进而控温通道的内径变小，控温小球将控温通道堵塞，阻止了氧气进入发热层中进行反应，放热反应没有持续的氧气进入，反应终止。由于长效发热石墨烯暖贴还设置有散热层，靠近人体皮肤，散热层也采用不透气材料制成，设置有散热孔，使热量能够集中被利用。当温度达到一定程度时，散热孔也会由于散热层发生膨胀而关闭，此时散热可以依靠热辐射和热传导进行。而当控温通道堵塞，氧气无法进入发热层内时，产热终止，散热持续发生时，温度将下降，此时控温通道冷却收缩而开启，空气中的氧气将继续进入发热层中进行反应。在以上过程中，本发明提供的长效发热石墨烯暖贴的温度能够得到稳定且较为准确得控制，温度能够处于一定范围的动态平衡中，具体温度控制范围可以根据需要，通过设置控温通道的内径和控温小球的直径来确定。

更具体地，所述控温层采用10％～20％的明胶和80％～90％的硅橡胶混合制成；所述控温小球的直径为控温通道内径的0.80～0.95倍。

控温层需要满足不透气性且要求具有一定的伸缩膨胀性，本发明提供的长效发热石墨烯暖贴在结合明胶和硅橡胶的优点上，通过一定比例的混合制备，具体地，采用15％的明胶和85％的硅橡胶混合使用，且当控温小球的直径为控温通道内径的0.92～0.95倍时，能够使得控温层的控温通道在高于40℃～42℃时能够发生足够的膨胀并与控温小球紧密接触，从而关闭控温通道，当温度低于36℃左右时控温层的控温通道将发生冷却收缩，进而使控温通道打开。因此，当采用以上方案制备的长效发热石墨烯暖贴，能够将有效控制暖贴的发热温度，使暖贴能够在较长时间控制在40℃～45℃之间。因此，能够有效避免低温烫伤的现象发生，且由于以上控制，也能避免热量的浪费，使暖贴的持续发热时间延长。

在以上方案的基础上，进一步地，所述散热层40采用乳胶材质制成，如图2所示，所述散热层40上设置有刺激凹槽43，所述刺激凹槽43的厚度为所述散热层40厚度的0.60～0.80倍。

当人体的皮肤敏感程度变低时，如冬天或在睡觉时，对低温烫伤的察觉将变得不及时，这将对人体的健康产生严重威胁。本发明提供的长效发热石墨烯暖贴，为了防止在生产过程中由于失误或其它意外而造成暖贴发热温度高于设计温度而产生对人体健康不利的情况发生。本发明提供的长效发热石墨烯暖贴还在散热层上设置有刺激凹槽，该刺激凹槽的厚度为所述散热层厚度的0.60～0.80倍，在散热层中将设置有多个刺激凹槽。如图2所示，在正常温度时，刺激凹槽与散热层底面平齐。而当温度达到一定程度，暖贴内的各气孔关闭，当热量无法快速及时排除，而可能由于各种原因，如生产意外(生产过程中的发热原料比例与原设计不同时)，使得温度过高时，暖贴内部的压力将变大，而刺激凹槽的厚度小于散热层的厚度，且刺激凹槽采用乳胶制成，如图3所示，撕去底部保护层后，刺激凹槽将会在内压作用下膨胀而产生凸起，当凹槽产生凸起时，一方面将会对人体产生一定的刺激，从而提醒使用者此时暖贴的温度过高，当人们察觉到时，便能及时将暖贴取下，避免造成损伤；其次，当产生凸起时，散热层的大部分散热面(此时主要为辐射散热)将会与人体之间产生一定的距离，而辐射散热与距离有关，当辐射面与人体的距离变大时，人体接接受到的热量也将降低，从而有效避免了人体受到过高的热量而造成损伤。

进一步地，如图2或图3所示，所述刺激凹槽43的内侧上设置有石墨烯层42。由于石墨烯具有良好的吸热能力和良好的韧性，在刺激凹槽43的内侧设置有石墨烯，能够使刺激凹槽比散热层的其余部分接收更多的热量，能够快速***变形，从而在内压的作用下产生凸起。

优选地，如图2和图3所示，仅在所述刺激凹槽43的外侧面上设置有粘接胶层44，当刺激凹槽43受压产生凸起时，散热层40的主要辐射面能够与人体分离，此时凸起上有粘结胶，能够保证暖贴不轻易掉落。

进一步地，所述散热孔41的内径为0.01mm～0.05mm。该散热孔的设计孔径较小，在能够进行散热的同时，对氧气进入量少，对产热影响不大，且温度升高到一定程度时，将发生闭合。

本发明还提供在散热层上制备刺激凹槽的方法，包括如下步骤：

步骤一、选取厚度均匀的散热层面材置于平整的工作台上；

步骤二、如图4所示，采用热压面积为0.8cm²～2cm²的热压板在散热层上进行热压处理，使散热层上出现凹槽；

步骤三、于步骤三热压形成的凹槽中喷涂石墨烯粉末，喷涂厚度为1mm～2.5mm；

步骤四、喷涂完石墨烯粉末后，再用热压板对散热层上的凹槽进行热压处理，冷却后，即可在散热层上制备出刺激凹槽。

尽管本文中较多的使用了诸如发热层、无纺布层、控温层、散热层、保护层、控温通道、控温小球、散热孔、石墨烯层、刺激凹槽、粘接胶层等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于，其发热层包括以下原料：铁粉40～60份，水5～8份，蛭石20～35份，无机盐20～30份，石墨烯15～20份，活性炭25～35份，药物粉末2～10份，乙醇4～6份。

2.根据权利要求1所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于，还包括无纺布层(20)、控温层(30)、散热层(40)和保护层(50)；其中，

所述发热层(10)的一侧依次设置有所述无纺布层(20)、控温层(30)和保护层(50)；所述发热层(10)的另一侧依次设置有所述无纺布层(20)、散热层(40)和保护层(50)；

所述控温层(30)上设置有控温通道(31)，所述控温通道(31)内设置有控温小球(32)，所述控温小球(32)的直径小于所述控温通道(31)的内径；

所述散热层(40)设置有散热孔(41)，所述散热层(40)采用不透气材料制成；

长效发热石墨烯暖贴的四周侧边采用不透气的密封材料进行封边。

3.根据权利要求2所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述控温层(30)采用10％～20％的明胶和80％～90％的硅橡胶混合制成。

4.根据权利要求2所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述控温小球(32)的直径为所述控温通道(31)内径的0.80～0.95倍。

5.根据权利要求2所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述散热层(40)采用乳胶材质制成。

6.根据权利要求5所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述散热层(40)上设置有刺激凹槽(43)，所述刺激凹槽(43)的厚度为所述散热层(40)厚度的0.60～0.80倍。

7.根据权利要求6所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述刺激凹槽(43)的内侧上设置有石墨烯层(42)。

8.根据权利要求6所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：仅在所述刺激凹槽(43)的外侧面上设置有粘接胶层(44)。

9.根据权利要求6所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于：所述散热孔(41)的内径为0.01mm～0.05mm。

10.根据权利要求7所述的一种长效发热石墨烯暖贴，其特征在于，在散热层上制备刺激凹槽的方法包括如下步骤：

步骤一、选取厚度均匀的散热层面材置于平整的工作台上；

步骤二、采用热压面积为0.8cm²～2cm²的热压板在散热层上进行热压处理，使散热层上出现凹槽；

步骤三、于步骤三热压形成的凹槽中喷涂石墨烯粉末，喷涂厚度为1mm～2.5mm；

步骤四、喷涂完石墨烯粉末后，再用热压板对散热层上的凹槽进行热压处理，冷却后，即可在散热层上制备出刺激凹槽。