CN117323106B - 薄片发热贴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自发热产品技术领域，具体涉及薄片发热贴，包括发热料层，亲水纤维层，透气膜层和非透气膜层，所述发热料层是由以下重量百分比计的：还原铁粉、活性炭、蛭石、水、盐、活性剂、极细纤维和吸水树脂，原料的百分比之和为100%；所述发热料层均匀平铺于两个相邻的亲水纤维层上形成一整片的发热片，或多块发热料层相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层上形成点状的可裁切式发热片。所述发热片表面压制出多个凹槽；当发热片为可裁切式发热片时，发热片的下表面呈多块凸起均布状态。本发明改进了传统暖贴的结构以及组分，制备出的发热贴与人体更加贴合，结构更加稳定，制备过程干净简洁，适用场景广泛。

Description

薄片发热贴

技术领域

本发明涉及自发热产品技术领域，具体涉及薄片发热贴。

背景技术

暖贴，也称“暖宝宝”，是一种可供人体取暖的工具，反应原理为利用化学发热剂与氧气发生反应放热，将化学能转变为热能。由于制作简单、便于携带、防寒保暖以及快速热敷的特点，近年来暖贴应用广泛，产业飞速发展，已成为我国市场上必不可少的流行单品。除具有保暖功能的暖贴之外，逐步演化出了具有养生热敷功能的暖贴品类，根据贴在身体部位的不同，可分为暖宫贴、暖足贴、暖手贴、乳贴、肩颈理疗贴等。

目前市场上的自发热体主要分为粉末型和薄片型两种类型。

粉末型暖贴通常由原料层、明胶层和无纺布袋组成，原料通常呈粉末状，在使用时，去除暖贴外面隔氧的塑料外袋，空气中的氧气进入无纺布袋与原料发生反应，放出热量。袋装粉体暖贴外表面较柔软，但是原料分布不均匀，外袋易破损，使用过程中(1)易坠袋，引起粉料堆积，造成烫伤；(2)发热温度及时长不可控，反应不充分；(3)受限于现有结构，无法对原料容量做出改变，减少原料影响发热效果，增加原料使中心处的原料反应不充分。

近年来薄片型暖贴飞速发展，薄片状暖贴材质均匀，相对来说控温较好，如专利文献号CN 104974720 B公布的一种薄片型自发热体及其制备方法和应用，但是制备出的薄片型暖贴(1)硬度高，适用在人体不同部位时，无法与人体很好的贴合，影响保暖效果；(2)制备过程复杂，需加入黄原胶、***胶等增稠剂，制备时间长且增加成本。

发明内容

本发明为解决现有薄片型暖贴不与人体贴合、粉末型暖贴发热效果差的问题，提供了薄片发热贴，制备出的发热贴与人体更加贴合，制备过程简单，可由消费者自行裁剪出合适的形状，贴合性强，适用广泛。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

薄片发热贴，包括：

发热料层，所述发热料层是由以下重量百分比计的：还原铁粉40％-60％、活性炭7％-30％、蛭石1％-10％、水20％-30％、盐1％-5％、活性剂0.1％-2％、极细纤维0.1％-1％和吸水树脂0.5％-5％,作原料制成的发热料形成的层状结构，原料的百分比之和为100％；所述吸水树脂用于延长发热时间。

亲水纤维层，所述亲水纤维层位于发热料层的上下两侧、包裹所述发热料层；所述亲水纤维和极细纤维在本发明中起到“骨架”的作用，保持发热贴的形状。

透气膜层，所述透气膜层位于上侧的亲水纤维层的上层。空气中的氧气通过透气膜层进入发热料层中。

非透气膜层，所述非透气膜层位于下侧的亲水纤维层的下层。

进一步地，所述活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯中的任意一种。

进一步地，所述发热料层是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉50％，活性炭11.6％，蛭石8％，水27％，盐2％，聚山梨酯0.3％，极细纤维0.1％，吸水树脂1％。

进一步地，所述亲水纤维层为多层，每两个相邻的亲水纤维层之间分布有发热料层，可根据不同的产品需求调整不同的发热料层数，由于发热料层的结构稳定，发热料在相邻两层亲水纤维层之间分布均匀，即使将发热料层做厚，原料也能与氧气充分反应。

进一步地，所述发热料层均匀平铺于两个相邻的亲水纤维层上形成一整片的发热片，或发热料层是由多块构成、多块发热料层相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层上形成点状的可裁切式发热片，本发明用点状发热取代面状发热，避免温度蓄积，导致高温烫伤。可根据使用场景修剪出不同的发热贴形状，与人体更加贴合，适用于更多的保暖场景。

进一步地，所述发热片表面压制出多个凹槽，凹槽用于弯折发热片，根据人体曲线调整发热片的角度；当发热片为可裁切式发热片时，发热片的下表面呈多块凸起均布状态。

进一步地，所述凹槽为线性凹槽，所述凹槽的形状为直线型或者弧线型。可以根据保暖部分的不同，压制出不同的线型组合。

进一步地，所述的多块凸起为半圆形凸起或方形凸起；当为半圆形凸起时，具有按摩的作用。

薄片发热贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将活性剂和盐混合后先溶于水，配置混合液。

步骤二：将还原铁粉、蛭石、活性炭、吸水树脂和极细纤维搅拌均匀，加入所述混合液中，形成发热料。

步骤三：将发热料均匀平摊涂在亲水纤维层上，形成发热料层，在发热料层上部再次覆盖亲水纤维层，让亲水纤维层充分包裹发热料层，形成一整片的发热片，或是将发热料点状滩涂在亲水纤维层上，形成多块发热料层，相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层上形成点状的可裁切式发热片，多块发热料层相互间隔1cm。

步骤四：向发热片施加压力，对发热片进行封边，同时在发热片上压出凹槽，当对可裁切式发热片压制时，还可使多块发热料层均成凸起状态，压制在相邻亲水纤维层之间，构成发热片的下表面呈多块凸起均布状态。

步骤五：将发热片放置在非透气膜层上，用透气膜层覆盖发热片。

步骤六：以热封或者超声波焊接的方式，将发热片与非透气膜层和透气膜层贴合成整体，得到所述薄片发热贴。

因发热料中存在活性剂和极细纤维，能在发热料中起到交联作用，此种结构的发热片在被压制时，发热料中的水分受挤压，会被亲水纤维吸收，让亲水纤维和发热料牢固的结合，形成结构稳定的薄片。因此，可以代替黄原胶等胶类在发热贴中作为增稠剂和稳定剂的作用，工艺简单，不会形成高粘度料体，制作过程更加干净简洁。

另外，本发明的发热片采用封边结构，发热料四周均被亲水纤维包裹，结构更加稳固，在进行模切时，从亲水纤维处进行裁切，切刀不从发热料中穿过，有效延长了模切工具的使用寿命，在生产过程中不漏料，制作过程干净简洁，不产生材料的浪费。

进一步地，步骤二中，先将还原铁粉、蛭石、活性炭和吸水树脂混合，边将其搅拌，边以风吹的形式添加极细纤维。此种方法下，极细纤维与发热料的混合更加均匀，减少添加混合液后的球状颗粒。

进一步地，步骤四中制备出的发热片厚度在1mm～10mm之间。发热片的厚度与发热料的层数有关，可根据产品设计定位调整。

本发明在发热片表面设置凹槽，从物理上改变发热片的结构，根据需要压制出不同深度和不同形状的凹槽，使本发明所述发热贴在使用时，可以根据人体的曲线弧度进行弯折，与人体贴合更加紧密，提高了用于人体部位时的保暖效果，适用于更多场景，增加了发热贴使用时的体感舒适度。

本发明的发热料层在亲水纤维层中间隔分布时，可根据所贴部位的形状和大小进行裁切，实现了较好的与人体贴合紧密的技术效果，可以适用人体更多的部位，且各个发热点之间距离大，采用点状发热代替面状发热，透气性优于一般发热产品，可以有效防止低温烫伤。

本发明通过调整发热贴的结构及组分，在发热料中添加极细纤维和吸水树脂，采用亲水纤维包覆发热料，亲水纤维和发热料牢固结合，发热料中的极细纤维与活性剂产生交联作用，形成结构稳定的固态薄片，发热料分布均匀，避免了发热料泄漏的问题，同时本发明生产阶段工艺简单，不会形成高粘度料体，使制作过程更加干净简洁。

本发明采用亲水纤维层和发热料层堆叠的方式增加发热贴中发热料的体积，由于本发明结构稳定、发热料分布均匀，亲水纤维的透气性好，堆叠之后的发热片内部依旧保持稳定，不同高度的发热料并不会对彼此产生影响，发热料反应率和利用率高，不影响发热效率，实际生产中可根据需要将发热贴做厚或做薄，加热温度及加热时长稳定。

本发明提供了薄片发热贴的制备方法，通过将还原铁粉和吸水树脂等原料混合均匀，然后边搅拌边以风吹的形式添加极细纤维，设计巧妙且实现了极细纤维在发热料中混合均匀的技术效果；通过压制的方式将亲水纤维层和发热料层结合，避免了现有技术中黄原胶等胶类产品作为增稠剂和稳定剂的使用，制作过程干净简洁。

本发明可广泛应用于制备暖颈贴，暖肩贴，暖腰贴，暖膝贴，暖足贴，暖宫贴，暖腹贴，暖胃贴，***贴，乳腺贴等便携式加热保暖器材。

附图说明

图1为本发明单层的结构示意图；

图2为本发明双层的结构示意图；

图3为本发明凹槽的结构示意图；

图4为本发明发热片的结构示意图1；

图5为本发明发热片的结构示意图2；

图6为本发明发热片的凹槽的俯视图1；

图7为本发明发热片的凹槽的俯视图2；

图8为本发明发热片的在不同场景下的使用示意图1；

图9为本发明发热片的在不同场景下的使用示意图2；

附图中标号：1为发热料层，2为亲水纤维层，3为透气膜层，4为非透气膜层，5为凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1-9所示，薄片发热贴，包括：

发热料层1，所述发热料层1是由以下重量百分比计的：还原铁粉40％-60％、活性炭7％-30％、蛭石1％-10％、水20％-30％、盐1％-5％、活性剂0.1％-2％、极细纤维0.1％-1％和吸水树脂0.5％-5％,作原料制成的发热料形成的层状结构，原料的百分比之和为100％。所述极细纤维为纤度0.3、且直径5微米以下的纤维。

本发明中活性剂选用烷基酚聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯等非离子活性剂中的任意一种。

作为一种可实施方式，所述发热料层1是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉50％，活性炭11.6％，蛭石8％，水27％，盐2％，聚山梨酯0.3％，极细纤维0.1％，吸水树脂1％。

作为一种可实施方式，所述发热料层1是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉50％，活性炭15％，蛭石2％，水29.6％，盐2％，烷基酚聚氧乙烯醚0.3％，极细纤维0.1％，吸水树脂1％。

作为一种可实施方式，所述发热料层1是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉47.45％，活性炭14.5％，蛭石5％，水29.6％，盐2％，单硬脂酸甘油酯0.3％，极细纤维0.15％，吸水树脂1％。

还可作为一种可实施方式，所述发热料层1是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉60％、活性炭7％、蛭石10％、水20％、盐1％、聚山梨酯1.4％、极细纤维0.1％和吸水树脂0.5％。

还可作为一种可实施方式，所述发热料层1是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉40％、活性炭26％、蛭石1％、水20％、盐5％、单硬脂酸甘油酯2％、极细纤维1％和吸水树脂5％。

亲水纤维层2，所述亲水纤维层2位于发热料层1的上下两侧、包裹所述发热料层1。所述亲水纤维是指回潮率大于4.5％、有吸收液相水分和气相水分性质的纤维，包括天然纤维，如棉、麻等亲水性纤维，和涤纶、腈纶、绵纶等合成纤维制成的亲水性合成纤维，此类纤维分子结构较为疏松，水分子容易深入纤维表面的微小空隙内。

所述亲水纤维层2为多层，每两个相邻的亲水纤维层2之间分布有发热料层1。所述发热料层1和亲水纤维层2形成发热片，由于本发明结构稳定、发热料层1分布均匀，亲水纤维层2的透气性好，堆叠之后的发热片内部依旧保持稳定，不会对发热效率产生影响。

透气膜层3，所述透气膜层3位于上侧的亲水纤维层2的上层，本发明中优选防水透气膜。

非透气膜层4，所述非透气膜层4位于下侧的亲水纤维层2的下层。所述非透气膜层4的材质为pE膜、淋膜纸或bopp膜。

所述发热料层1均匀平铺于两个相邻的亲水纤维层2上形成一整片的发热片，或发热料层1是由多块构成、多块发热料层1相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层2上形成点状的可裁切式发热片；多块发热料层1相互间隔1cm。

所述发热片表面压制出多个凹槽5；当发热片为可裁切式发热片时，发热片的下表面呈多块凸起均布状态，如图5所示。

所述凹槽5为线性凹槽5，所述凹槽5的形状为直线型或者弧线型。

所述的多块凸起为半圆形凸起或方形凸起；当为半圆形凸起时，具有按摩的作用，可根据人体穴位排布发热片下表面多块凸起的位置，使用时，发热片凸起部分对皮肤表面具有一定的压力，起到按摩的作用，同时发热片点状起热，提高人体舒适度，放松身心，可广泛应用于肩颈、足、膝等部位。

当制备暖颈贴、暖宫贴等大面积发热贴时，可使用一整片的发热片(如图1、2、3所示)，即发热料层1在亲水纤维层2中连续分布，所述凹槽5的形状为直线型或者弧线型，可根据身体部位的不同，在发热片表面定制不同的符合人体曲线的凹槽5，可以达到与人体更加贴合的技术效果。

当制备乳贴、暖膝贴等小面积发热帖时，可使用可裁切式发热片(如图4、5所示)，即所述发热料层1在亲水纤维层2中间断分布，间断距离大于1cm。点状的可裁切式发热片可根据所贴部位的形状进行弯折，以贴合所贴部位，根据所贴部位的大小进行裁切，并且，裁切掉的部分由于面积较小，还可以贴附于其它部位，避免材料的浪费。

薄片发热贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将活性剂和盐混合后先溶于水，配置混合液；

步骤二：将还原铁粉、蛭石、活性炭、吸水树脂和极细纤维搅拌均匀，加入所述混合液中，形成发热料；

步骤三：将发热料均匀平摊涂在亲水纤维层上，形成发热料层，在发热料层上部再次覆盖亲水纤维层，让亲水纤维层充分包裹发热料层，形成一整片的发热片，或是将发热料点状滩涂在亲水纤维层上，形成多块发热料层，相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层2上形成点状的可裁切式发热片，多块发热料层1相互间隔1cm；

步骤四：向发热片施加压力，对发热片进行封边，同时在发热片上压出凹槽，当对可裁切式发热片压制时，还可使多块发热料层均成凸起状态，压制在相邻亲水纤维层之间，构成发热片的下表面呈多块凸起均布状态；

步骤五：将发热片放置在非透气膜层上，用透气膜层覆盖发热片；

步骤六：以热封或者超声波焊接的方式，将发热片与非透气膜层和透气膜层贴合成整体，得到所述薄片发热贴。

优选地，步骤二中，先将还原铁粉、蛭石、活性炭和吸水树脂混合，边将其搅拌，边以风吹的形式添加极细纤维。

优选地，步骤四中制备出的发热片厚度在1mm～10mm之间。

选取不同厚度的发热贴，对其发热时间和温度进行测试，测试样品为：长50mm×宽50mm，厚度分别为2mm、4mm、6mm。

试验方法：在实验室常温条件下，将不同规格的发热贴固定于表面温度为(35±0.5)℃的恒温水浴箱的表面，记录发热时间与温度，观察升温过程。

当发热贴的厚度为2mm时：

发热料层1为一层，所述发热贴结构如附图1所示，发热料层1各组分参见表1，实验结果参见表2：

表1发热片1组分及其比例

组分	还原铁粉	活性炭	蛭石	水	盐	烷基酚聚氧乙烯醚	极细纤维	吸水树脂
									重量百分比	50	15	2	29.6	2	0.3	0.1	1

表2样品发热温度(单位：℃)和发热时间(单位：min)

时间	0	10	20	30	40	50	60	70	80
										温度	32	45	49	51	51.5	51	47	45	40

当发热贴的厚度为4mm时：

发热料层1为一层，所述发热贴结构如附图1所示，发热料层1各组分参见表3，实验结果参见表4：

表3发热片1组分及其比例

组分	还原铁粉	活性炭	蛭石	水	盐	单硬脂酸甘油酯	极细纤维	吸水树脂
									重量百分比	47.45	14.5	5	29.6	2	0.3	0.15	1

表4样品发热温度(单位：℃)和发热时间(单位：min)

时间	0	10	30	60	90	20	150	180	210	240	270	300	330	350
															温度	31	51	51.2	51.5	51.5	51.3	51	51	50.5	50.2	49.5	47	41	39

当发热贴的厚度为6mm时：

发热料层1为二层，所述发热贴结构如附图2所示，发热料层1各组分参见表5，实验结果参见表6：

表5发热片1组分及其比例

组分	还原铁粉	活性炭	蛭石	水	盐	聚山梨酯	极细纤维	吸水树脂
									重量百分比	50	11.6	8	27	2	0.3	0.1	1

表6样品发热温度(单位：℃)和发热时间(单位：min)

时间	0	10	30	60	20	180	240	300	360	420	480	540
													温度	32.2	48.5	51	52	52.1	51.8	51.5	50.8	49.9	48	45	40

经上述测试可知，随着发热贴厚度的增加，发热贴的有效发热时间延长，达到了发热时间随厚度增加的技术效果，可以根据所需加热时长选择对应厚度的发热贴，发热时间及温度相较传统暖贴更加可控；当发热贴的厚度超过10mm时，虽然发热时间仍会延长，但所需设备成本大幅增高，且考虑到10mm以上的发热贴相对较沉、不方便携带，所以本发明优选制备10mm以下的发热贴。

当使用一整片的发热片且发热片表面携带凹槽5的暖贴时，可以沿表面凹槽5的走向弯折发热贴，使发热贴与人体表面更加贴合，所述凹槽5的深度和凹槽的形状在制备阶段可以调整，以适用人体不同部位的暖贴需求。使用时，将暖贴置于需保暖处，空气中的氧气进入发热料层1，与其中的还原铁粉发生反应，放出热量。

当使用可裁切式发热片制备成的暖贴时，可以根据需要将发热贴裁剪出适当的形状，发热贴与人体更加贴合，且不浪费原料，透气性好，不易产生低温烫伤。

1.本发明作为乳腺贴使用时：

如图8所示，可将发热贴剪成环形，使用时直接******与胸罩之间，通过发热贴散发的热量对胸部进行热敷，可对胸部的血液循环起到促进作用，放松身心。

2.本发明作为暖膝贴使用时：

如图9所示，可将发热贴剪成“X”形，中心处对应膝盖顶端，四周环绕于膝周，可对膝盖起到保温热敷作用，同时不影响膝盖的日常活动，由于本发明中发热贴中的发热片为均匀稳定的片状结构，可轻松藏于外裤下，不影响美观。

上述所述的发热贴使用方法，仅为示例，并不限制本发明的使用。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (9)

1.薄片发热贴，其特征在于，包括：

发热料层（1），所述发热料层（1）是由以下重量百分比计的：还原铁粉40%-60%、活性炭7%-30%、蛭石1%-10%、水20%-30%、盐1%-5%、活性剂0.1%-2%、极细纤维0.1%-1%和吸水树脂0.5%-5%，作原料制成的发热料形成的层状结构，原料的百分比之和为100%；所述极细纤维为纤度0.3、且直径5微米以下的纤维；

亲水纤维层（2），所述亲水纤维层（2）位于发热料层（1）的上下两侧、包裹所述发热料层（1）；

透气膜层（3），所述透气膜层（3）位于上侧的亲水纤维层（2）的上层；

非透气膜层（4），所述非透气膜层（4）位于下侧的亲水纤维层（2）的下层；

所述活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的薄片发热贴，其特征在于，所述发热料层（1）是由以下重量百分比计的原料制成：还原铁粉50%，活性炭11.6%，蛭石8%，水27%，盐2%，聚山梨酯0.3%，极细纤维0.1%，吸水树脂1%。

3.根据权利要求1所述的薄片发热贴，其特征在于，所述亲水纤维层（2）为多层，每两个相邻的亲水纤维层（2）之间分布有发热料层（1）。

4.根据权利要求1所述的薄片发热贴，其特征在于，所述发热料层（1）均匀平铺于两个相邻的亲水纤维层（2）上形成一整片的发热片，或发热料层（1）是由多块构成，多块发热料层（1）相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层（2）上形成点状的可裁切式发热片。

5.根据权利要求4所述的薄片发热贴，其特征在于，所述发热片表面压制出多个凹槽（5）；当发热片为可裁切式发热片时，发热片的下表面呈多块凸起均布状态。

6.根据权利要求5所述的薄片发热贴，其特征在于，所述凹槽（5）为线性凹槽（5），所述凹槽（5）的形状为直线型或者弧线型；所述的多块凸起为半圆形凸起或方形凸起；当为半圆形凸起时，具有按摩的作用。

7.薄片发热贴的制备方法，使用权利要求5～6中任一项所述的薄片发热贴，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将活性剂和盐混合后先溶于水，配置混合液；

步骤二：将还原铁粉、蛭石、活性炭、吸水树脂和极细纤维搅拌均匀，加入所述混合液中，形成发热料；

步骤三：将发热料均匀平摊涂在亲水纤维层上，形成发热料层，在发热料层上部再次覆盖亲水纤维层，让亲水纤维层充分包裹发热料层，形成一整片的发热片，或是将发热料点状滩涂在亲水纤维层上，形成多块发热料层，相互间隔均匀分布在两个相邻的亲水纤维层上形成点状的可裁切式发热片，多块发热料层相互间隔1cm；

步骤四：向发热片施加压力，对发热片进行封边，同时在发热片上压出凹槽，当对可裁切式发热片压制时，使多块发热料层均成凸起状态，压制在相邻亲水纤维层之间，构成发热片的下表面呈多块凸起均布状态；

步骤五：将发热片放置在非透气膜层上，用透气膜层覆盖发热片；

步骤六：以热封或者超声波焊接的方式，将发热片与非透气膜层和透气膜层贴合成整体，得到所述薄片发热贴。

8.根据权利要求7所述的薄片发热贴的制备方法，其特征在于，步骤二中，先将还原铁粉、蛭石、活性炭和吸水树脂混合，边将其搅拌，边以风吹的形式添加极细纤维。

9.根据权利要求7所述的薄片发热贴的制备方法，其特征在于，步骤四中制备出的发热片厚度在1mm ~10mm之间。