CN112704635A - 一种自发热体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自发热体及制备方法，所述自发热体主要由铁粉、活性炭、艾纤维、填充物、电解质、胶、水组成。

Description

一种自发热体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种自发热体。
背景技术
随着人们生活水平的提高和对健康关注度的提升，自发热产品作为一种新型的控温保暖产品，一直以来亦深受大众追捧，市场应用自发热装置每年达300亿个单位，应用领域延伸到医药保健、个人护理等领域，艾灸作为一种传统的理疗保健的方式，逐步得到大众的接受和喜爱，艾灸产品应用广泛，其市场巨大。目前市场上艾灸和自发热装置有艾灸条、艾灸筒、自发热包、自发热片等。
但是现有技术中存在自发热包体积大、重量重(一般在30g以上)使用不方便，耗费材料的问题。除此之外，现有技术由于使用粉末直接填装于无纺布袋中，一旦破裂，极易污染衣物。现有技术中的自发热体大多只有发热作用，无艾灸功效。虽有将自发热包和艾绒包分别制成后，再将二者叠加、粘合在一起的产品，其虽有一定的艾灸功效，但美观性欠佳，且在行走或活动过程中佩戴极不方便，使用过程中一旦破损，不可避免的造成漏粉，污染衣物，依从性较差。
中国专利2014101459753公开了一种自自发热体，它的体积进一步减小，但只是单纯发热或加入香料，没有艾灸功效，且工艺繁杂，工序流程长，生产过程耗时长，成本高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种自发热体，具体涉及一种含有艾灸的自发热体，以解决现有技术存在的上述问题。本发明的通过艾草纤维与自发热体一体成型，除了具有普通艾灸功效外，它还具重量轻、体积小，持续发热时间长，发热温度适宜的优良特性，起到“随身灸”、“随时灸”的效果。
本发明的第二个目的是提供上述艾灸自发热体的制备方法。
本发明的自发热体是主要由铁粉、活性炭、艾纤维、填充物、电解质、胶、水组成。
所述铁粉优选还原铁粉，粒度100-600目，优选200-320目，重量份数为30-80份，优选50-60份；
所述活性炭优选粒度80-600目，优选300-400目，重量份数为2-10份，优选4-6份；所述艾纤维可以采用艾绒或者艾粉，能通过10目-200目筛，优选可通过50-80目筛的粉末或纤维，在处方中重量份数为2-15份，优选5-10份；
所述填充物包括一定大小的植物纤维或者膨胀蛭石粉末及吸水树脂，能通过10-200目筛，优选可通过50-80目筛的粉末或纤维，植物纤维可以是各种干燥的树木纤维或者草类纤维，填充物在处方中其保温、吸收水分和分散艾草纤维的作用，在处方中的重量份数为1份-30份，优选3-8份；
所述电解质为一价金属的可溶性盐，从成本和效果方面综合考虑，优选氯化钠，重量份数为1-10份；
所述胶选自黄原胶、魔芋胶、瓜尔胶、***胶等中的一种或几种，重量份数为0.1-5份；
所述水重量份数为10-40份，优选10-30份。
进一步的，自发热体还包括内包材料，内包材料应能控制透湿度，以透湿度200～1500g/m2·24h为宜，优选500～1000g/m2·24h，包括但不局限于微孔聚乙烯薄膜、无纺布复合聚乙烯薄膜、纸纤维复合聚乙烯薄膜等。
本发明所提供的自发热体的制备方法按如下步骤：
A将电解质和胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
B将铁粉、艾纤维、填充物、活性炭混合均匀，加入步骤A得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末。
C将步骤B得到的粉末入上下均垫有内包材料的压片模具中，压制成型，即得。
步骤A中电解质的加入，可使胶均匀分散，加水后不易黏结成团，有效缩短了胶的水化时间，同时相比于加入粉末状电解质或者喷入电解质溶液，该加入方式更有利于电解质在自发热体中的均匀分散。
步骤B中优选在密闭条件下迅速混合均匀迅速进入下一步骤，更优选密闭条件下迅速混合均匀后用包装材料密封，压制成型前再打开密封包装，阻隔或尽量减少空气与物料的接触。
步骤C中压制成型的压力优选1-4MPa，模具可以是圆形或者方形，可以在其表面制作压痕或者不做压痕，优选制作压痕，以减小发热后期因物料硬化引起的“硌碰”感，使佩戴更舒适。
发明人通过潜心研究，先后尝试采用抄制法、涂布法和直接压制法三种工艺，并得出每种工艺的可行方法，结果发现直接压制法相对更简单易行，生产成本最低，发热效果最好，因此将直接压制法进一步优选对象。
直接压制法：按本发明所述的处方(铁粉、活性炭、艾纤维、填充物、电解质、胶、水)分为工艺一、工艺二、工艺三
工艺一
该工艺将除水之外的固体物料先混匀，再加入水，最终所得物料有较多团块状物质，难以混合均匀，压制成型后自发热体各部分硬度不均一，易裂开，工艺流程见图1
工艺二
该工艺将黄原胶先水化后再加入其他已混匀的固体物料中，明显改善了工艺一的弊端，所得发热体各部分基本均一，但黄原胶加水时易聚集成团，水化时间较长，氯化钠需粉碎过筛方可与其他固体物料混合均匀，工艺流程见图2。
工艺三
首先，将电解质和胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。既避免了电解质的粉碎，简化了工艺，又加速了胶的水化过程，提高了生产效率。
其次，将铁粉、艾纤维、填充物、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末。
最后，将上述得到的粉末入上下均垫有内包材料的压片模具中，压制成型，即得。
工艺三流程见图3
将三个不同工艺得到产品测定发热情况，不同工艺发热曲线见图4：
从发热曲线可以看出，工艺一可能由于不易混合均匀的影响，发热温度低，发热时间较短，工艺二发热时间较工艺一长，但温度不平稳，可能与电解质的均匀性有一定关系，工艺三发热时间长，且温度稳定，在三者中效果最好，故而优选工艺三作为本发明的最终工艺。
本发明的有益效果在于：
1、将艾草纤维和自发热材料融合成一种超薄型自发热装置，重量轻、体积小，持续发热时间长(6-8小时)，发热温度适宜(40-50℃之间)，可更方便的艾灸，起到“随身灸”、“随时灸”的效果，亦可在气温低时用于取暖，适用于登山等运动的需要。同时发热温度在40℃以上时植物本草的药性可通过温度散发，通过皮肤吸收达到药物的治疗作用。
2、本发明自发热体制造工艺简单，便于操作，与适应的工艺生产所需的设备配套，可自动化、规模化生产。
3、采用本发明的产品艾草气味轻微，避免引起周围人的不愉悦感，也进一步保护隐私。
4、本发明使用方便，体感、依从性好，温度可控，从而达到：温寒祛湿止痛，调理身体机能，提高抵御疾病发生的能力，其应于各种炙贴、肩披、鞋垫、小儿暖宝、成人的颈椎艾炙贴、关节艾炙贴、女性暖宫贴、脐贴、随意炙贴、腰带、护膝、手套、棉衣、棉裤、眼罩、床垫、围巾、帽子、枕头、办公座垫、汽车座垫等需要辅助发热、艾灸、保温领域。
附图说明
图1工艺一流程图
图2工艺二流程图
图3工艺三流程图
图4不同工艺发热曲线图
图5成品图
图6与市售产品对比重量，A为本发明，B为市售产品
图7与市售产品对比尺寸体积，A1、A2为本发明产品，B1、B2、B3为市售产品
图8防漏效果展示
图9温度测定装置示意图
图10与市售产品比较的发热曲线图
具体实施方式：
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。
实施例1
1.1处方：
铁粉(200目)50份、艾纤维(50目)8份、木质纤维4份、活性炭(300目)5份、黄原胶2份、水30份、氯化钠3份
1.2制备方法：
首先，将氯化钠和黄原胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾纤维、木质纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末，用包装材料密封。
最后，拆开密封包装，将上述得到的粉末装入上下均垫有内包材料(无纺布复合聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型方形，即得。制备得到的产品如图5。
1.3与市售产品对比
1.3.1重量
如下图6A、B所示，本发明重量5.46g，市售产品39.22g，本发明自发热体的重量得到极大的减轻。
1.3.2体积尺寸
如图7所示，A1、A2为本发明产品，B1、B2、B3为市售产品，本发明自发热体长宽不到5cm，市售产品10cm左右；本发明自发热体厚度明为2mm，市售为4.5mm；本发明的自发热体积明显减小。
1.3.3防漏效果展示
将本发明、市售产品内包材剪开，可见市售产品呈粉末状容易漏粉，而本发明呈块状不容易漏粉，如图8所示。
1.3.4发热效果
1.3.4.1测试仪器：辉控八通道无纸记录仪、辉控PT100高精度温度传感器，型号：THMA，厂家：余姚市辉控温控仪表厂
1.3.4.2测定方法：取本发明及市售暖贴产品(进口花王，批号S0502939，以下简称花王；网易严选，批号20191126，以下简称网易)各一片，分别将其中心置于无纸温度记录仪的温度探头的正上方，发热片上方覆盖双层毛巾保温，室温即起始温度约25℃，测定装置示意图见图9
1.3.4.3测试结果
测定结果见表1，发热曲线图见图10
表1发热效果测试结果
Figure BDA0002590657410000051
Figure BDA0002590657410000061
Figure BDA0002590657410000071
本发明自发热体在发热前期效果与花王相似，本发明发热曲线平稳，最高发热温度与市售产品无明显差异，但后期发热效果优于花王、网易。
1.3.4使用效果体验对比
试用人群范围
申请人单位志愿者及其家属，共60人
试用方法
提供以本发明制成的暖贴，市场购得产品暖贴产品进口花王(批号S0502939，以下简称花王)、网易严选(批号20191126，以下简称网易)、艾修堂(生产日期20180102)，分别试用4种产品，每个产品试用8个小时，就软硬、轻便、温暖的舒适度三个维度按三个等级进行评分，最好3分，次好2分，好1分，所有数据均采用Excel2007软件处理，均数用-
Figure BDA0002590657410000072
表示试用评价结果，见表2。
表2舒适度评价结果(n＝15)
Figure BDA0002590657410000073
Figure BDA0002590657410000081
结果表明，本发明软硬和轻便舒适度与市售花王、网易产品基本相当，明显优于艾修堂产品，温暖舒适度与市售艾修堂产品相当，但好于市售花王、网易产品。花王、网易产品均为5g±0.5g，艾修堂产品40g±1g，故而本发明综合了市售大克重产品温暖舒适度好和小克重产品软硬、轻便舒适度好的优点，提高了使用者的体验感和舒适度。
实施例2
处方：
还原铁粉(200目)60份、艾绒8份(80目)、膨胀蛭石粉(200目)8份、活性炭(400目)6份、魔芋胶5份、水30份、氯化钠10份。
制备方法：
首先，将氯化钠和魔芋胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾绒、膨胀蛭石粉、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末，用包装材料密封。
最后，拆开密封包装，将上述得到的粉末装入上下均垫有内包材料(微孔聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型方形，表面制作压痕。
实施例3
处方：
铁粉(320目)50份、艾粉8份(50目)、吸水树脂(200目)8份、活性炭(600目)10份、瓜尔胶0.5份、水10份、氯化钠1份。
制备方法：
首先，将氯化钠和瓜尔胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾粉、吸水树脂、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末，用包装材料密封。
最后，拆开密封包装，将上述得到的粉末装入上下均垫有内包材料(纸纤维复合聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型圆形，即得。
实施例4
处方：
还原铁粉(600目)80份、艾粉5份(200目)、草纤维(80目)30份、活性炭(600目)2份、***胶2份、水40份、氯化钠5份。
制备方法：
首先，将氯化钠和***胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾粉、草纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末，用包装材料密封。
最后，拆开密封包装，将上述得到的粉末装入上下均垫有内包材料(微孔聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型方形，表面制作压痕。
实施例5
处方：
还原铁粉(100目)30份、艾粉15份(10目)、草纤维(50目)1份、活性炭(80目)4份、***胶2份、水15份、氯化钠8份。
制备方法：
首先，将氯化钠和***胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾粉、草纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末，用包装材料密封。
最后，拆开密封包装，将上述得到的粉末装入上下均垫有内包材料(微孔聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型圆形，表面制作压痕。
实施例6
处方：
还原铁粉(300目)55份、艾粉(10目)10份、木纤维(80目)5份、活性炭(300目)8份、黄原胶3份、水20份、氯化钠5份。
制备方法：
首先，将氯化钠和黄原胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾粉、木纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，迅速混合均匀，迅速装入上下均垫有内包材料(无纺布复合聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型菱形，表面制作压痕。
实施例7
处方：
铁粉(200目)55份、艾粉(100目)2份、木纤维(10目)3份、活性炭(300目)8份、黄原胶3份、水20份、氯化钠5份。
制备方法：
首先，将氯化钠和黄原胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。
其次，将铁粉、艾粉、木纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，迅速混合均匀，迅速装入上下均垫有内包材料(无纺布复合聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型方形，表面制作压痕。
实施例8
处方：
铁粉(200目)55份、艾粉(100目)2份、木纤维(10目)3份、活性炭(300目)8份、黄原胶0.1份、水20份、氯化钠5份。
制备方法：
首先，将氯化钠和黄原胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液。其次，将铁粉、艾粉、木纤维、活性炭混合均匀，加入上述步骤得到的胶液，迅速混合均匀，迅速装入上下均垫有内包材料(无纺布复合聚乙烯薄膜)的压片模具中，压制成型方形，表面制作压痕。

Claims (10)

1.一种自发热体，其特征在于，自发热体是主要由铁粉、活性炭、艾纤维、填充物、电解质、胶、水组成。
2.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，重量份数为铁粉30-80份，活性炭2-10份，艾纤维2-15份，填充物1-30份，电解1-10份，胶0.5-5份，水10-40份。
3.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，重量份数为铁粉50-60份，活性炭4-6份，艾纤维5-10份，填充物3-8份，电解1-10份，胶0.1-5份，水10-30份。
4.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，填充物选自植物纤维、膨胀蛭石粉末、吸水树脂的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，所述胶选自黄原胶、魔芋胶、瓜尔胶、***胶等中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，所述电解质为一价金属的可溶性盐。
7.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，所述铁粉粒度为100-600目，所述活性炭粒度为80-600目，所述艾纤维为可通过10目-200目筛的粉末/纤维，所述填充物为能通过10-200目筛的粉末或纤维。
8.根据权利要求1所述的自发热体，其特征在于，自发热体还包括内包材料。
9.根据权利要求1所述自发热体的制备方法，其特征在于
制备方法按如下步骤：
A将电解质和胶混合均匀，搅拌的同时缓慢加水使完全溶解，得到胶液；
B将铁粉、艾纤维、填充物、活性炭混合均匀，加入步骤A得到的胶液，混合均匀，得到混合均匀的粉末；
C将步骤B得到的粉末加入上下均垫有内包材料的压片模具中，压制成型，即得。
10.根据权利要求1所述自发热体的制备方法，其特征在于，
步骤B中将铁粉、艾纤维、填充物、活性炭混合均匀，加入步骤A得到的胶液，混合均匀，密封；
步骤C打开密封包装，将步骤B得到的粉末装入上下均垫有内包材料的压片模具中，压制成型，即得。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Wu Ning

Inventor after: Chen Yajun

Inventor after: Gu Chenggang

Inventor after: Chen Shaojun

Inventor after: Zhu Liling

Inventor after: He Jianhua

Inventor after: Zhang Hui

Inventor after: Luo Hong

Inventor before: Wu Ning

Inventor before: Chen Yajun

Inventor before: Gu Chenggang

Inventor before: Chen Shaojun

Inventor before: Zhu Liling