可重复使用的热袋 本发明涉及一种可重新使用的热袋。本发明还涉及一种用于热袋的触发装置。本发明也涉及一种用于热袋的过冷过饱和且可重结晶的溶液以及这种溶液的制备工艺。
在很多应用中使用加热或冷却已经根据特定的需求由多种技术来进行。例如，肌肉酸痛的人通常会使用装有热开水的橡胶热水袋来减轻疼痛。在任何头部受伤的情况下，通常医生的处方是将放置冰块作为第一救护方法。在高烧的情况下，通用的家庭救济方法是将浸有冷水的毛巾放到前额上来降温。在休闲旅途中，不只一次人们想携带包装的食品或者甚至携带烹饪设备以及原料来做饭。其它对热能的需要是在偏远地区，在所述偏远地区，不可能获得燃料或者燃料很贵。因此为了克服上述困难，有必要设计一种方法和装置，以经济的方法并且最好是不使用燃料来产生热量。为了满足这种需求在过去的15年已经进行了这种称作热袋的装置的开发。所述热袋地最主要的原理是使用由于在两种或多种化学制品之间的化学反应的启动、或由于一种过冷化学溶液的结晶作用的触发而产生的热量。在本发明的文本中所公开的是第二方面。
在市场上可以购到一些升温材料，例如热水袋，便携式电热袋式取暖器或电池操作的取暖器。然而在热水袋的情况下，热水被倒入所述袋中，所述热水只能通过使用燃料或电能来获取。此外，所述热水袋的热量不能持续足以产生明显效果的足够长的时间。在电袋式取暖器的情况下，需要持续的供应电能。这限制了这种加热装置的使用，所述加热装置只能用在有电的情况，例如室内使用。在电池操作的取暖器的情况下，电池需要定期充电，并且在其电能耗尽时需要替换。在所有的这些情况下，另一个缺点是其使用非常有限，并且在电热袋的情况下需要注意安全。
在美国专利US.4,532,110(1985)中已经公开了一种非普通的热袋。在此方案中，通过在乙酸钠的过冷饱和溶液上的触发作用产生热能。所述触发动作通过一种特殊设计的装置来实现。触发装置和过冷溶液的整个结构被置于由PVC、聚氨脂等材料制成的塑性容器中。所述发明的缺点在于所使用的启动乙酸钠过冷溶液的结晶过程的触发器必须有一金或银的保护层，以防止由于与化学物品的接触而产生的腐蚀。但这是不希望出现的现象，因为用作触发器的材料已经是一种昂贵的铜铍合金。此外，所述用于制造热袋的PVC材料由于不可避免地浸析氢离子而导致壳体寿命较短，浸析氢离子是由于钠盐溶液的存在而产生的。这种缺点在其它公开的发明中以及U.S专利4,572,158；5,058,563和5,205,278中也公开了。在所公开的发明中，除5,058,563之外，还有另外的缺点，就是所述过冷溶液易于在一侧流动，产生不均匀的加热效果，因此使得热袋由于需要在启动结晶以产生热量的过程之前，为一特定的用途需要调节所述热袋的轮廓，而难以使用。
在美国专利5,058,563中，已经使用一种添加剂在结晶过程中诱发凝胶作用。这种凝胶作用能帮助保持溶液所需的密度，以及在整个使用面积上热量的均匀性。在所述公开文本中使用的凝胶材料是水溶乙基纤维素聚合物。所述材料具有使溶液凝胶的优点，却有不稳定的缺点，因此使得热袋能重新使用。
美国专利5,843,145公开了一种重新使用的热袋，其中三种成分的混合物形成了一种凝胶，所述凝胶被密封在一塑性袋中。这种可重新使用的热袋需要一种外部加热或冷却装置，使所述热袋装置能够使用。在加热装置的情况下，所述热袋放置在微波炉中或其它加热装置中来提供能量。其主张所述热袋的温度能保持足够长的时间，因此称其使用是热袋。考虑到所述热袋需要一个外部加热装置，因此所述发明证明其在用作热袋时是有缺点的。这主要是由于这样的事实，在所述发明中公开了所述热袋的预处理将进行大约2个小时。这使得所公开的热袋在有能量的实际情况下以及在没有诸如微波炉之类的加热装置的偏远的地区，没有优点。
JP58180575公开了一种在其中有混合物的冷却袋，所述混合物还包括氯化苯胺。然而在所公开的文本中，所述混合物作为一种吸热材料，其中所述材料当溶解在水中时吸收热量并产生冷却效果。
本发明克服了现有技术的缺点。
本发明的目的是提供一种能重新使用的热袋，其能克服现有技术的缺点。
本发明的另一目的是提供一种热袋，其外壳的使用寿命至少为6个月。
本发明的再一个目的是提供一种热袋，其能重复使用至少一百次。
本发明的又一目的是提供一种热袋，其热量保持时间至少为两个小时。
本发明的又一目的是提供一种热袋，这种热袋能用于治疗。
因此，本发明提供了一种可重复使用的热袋，所述热袋包括密封的软塑性袋，所述软塑性袋包括一种过冷过饱和且可重结晶的无机物质溶液、乙醇、化合物添加剂的混合物，所述软塑性袋还包括触发无机物质的过冷过饱和溶液的重结晶过程的装置。
在本发明的另一实施例中，所述塑性袋由聚丙烯或聚氯乙烯制成。
在本发明的又一个实施例中，所述无机物质选自乙酸钠和硝酸钙。
在本发明的再一个实施例中，所述无机物质的过冷过饱和且可重结晶的溶液在优质水中制得。
在本发明的另外一个实施例中，所述优质水为无细菌的市政供水或蒸馏水。
在本发明的另外一个实施例中，所述乙醇选自乙二醇和甘油。
在本发明的另外一个实施例中，所述化学添加剂包括一种有机胺。
在本发明的另外一个实施例中，所述有机胺包括苯胺。
在本发明的另外一个实施例中，所述过冷过饱和可重结晶的溶液包括一种混合物，所述混合物为50-70wt％乙酸钠的水合盐、1-10wt％乙二醇、10-20wt％苯胺和10-29wt％水。
在本发明的另外一实施例中，用于触发重结晶作用的装置包括一种选自由弹簧线夹和保险销组成的机械装置。
在本发明的另外一个实施例中，所述用于触发装置的材料包括无腐蚀性的材料。
在本发明的另外一个实施例中，所述用于触发装置的无腐蚀性的材料包括不锈钢。
在本发明的另外一个实施例中，所述热袋的壳体寿命至少为6个月。
在本发明的另外一个实施例中，所述热袋能重复使用至少一百次。
在本发明的再一个实施例中，所述热袋能保持热量至少两个小时。
在本发明的再一个实施例中，所述热袋能用于治疗目的和高空中的身体保暖。
本发明还涉及一种可重复使用的热袋的制备方法，所述方法包括制备一种无机物质在水中的水溶液，向所述溶液中添加乙醇并使其完全混合，添加苯胺并完全混合最终的混合物，将所述混合物封装在软的密封的塑性袋中，并向其添加一个触发装置。
本发明还涉及一种用于可重复使用的热袋的混合物，所述混合物包括一种无机物质在水中的水合溶液、乙醇和苯胺。
在本发明的再一个实施例中，所述混合物包括一种混合物，所述混合物为50-70wt％乙酸钠的水合盐、1-10wt％乙二醇、10-20wt％苯胺和10-29wt％水。
本发明还涉及用于可重复使用的热袋的混合物的制备方法，所述方法包括制备一种无机物质在水中的水合溶液，向这种溶液中添加乙醇，使其完全混合，添加苯胺并且完全混合所述最终的混合物。
本发明用于可重复使用的热袋的混合物是一种增效混合物，其性质优于上述单个成分的特性的组合，并且其不是简单的混合。
首先在普通的水中通过在0.1～0.3升水中混合500～700克溶质制备一种纯度较高的、优选为乙酸钠的水合溶液。所述溶液为通过在水中完全混合乙酸钠制备而成。为此添加了一种多元醇，并且优选是乙二醇。所述混合物为完全混合的，并且为达到此目的还添加了另一种添加剂，优选为苯胺，所述混合物为完全混合的。多元醇的添加是为了用于向乙酸钠的重结晶过冷饱和溶液而提供平滑度。这是通过一机械装置控制所述混合物的粘度由于触发作用而在重结晶之后增加。在热袋的混合物中使用苯胺增加了热袋的外壳的使用寿命，并且向热袋提供了独特的再使用的性能。在制备所述混合物之后，所述混合物被倒入一塑性袋中，优选所述塑性袋的尺寸为100mm2，并且由聚氯乙烯薄层制成。使用苯胺作为添加剂提供了所需的性能，以防止塑性材料的浸析，并且增加外壳体的使用寿命。在所述热袋中插入一个不锈钢弹簧线夹，最终密封开口端。所述热袋现在已经有一定的内容物，但不限于此，所述内容物为50wt％的乙酸钠水合盐、1wt％的乙二醇、苯胺20wt％和29wt％水。通过轻轻地压动所述弹簧线夹并瞬间就将其释放，而启动所述重结晶过程。所述重结晶过程进行，随即在整个热袋产生热量。所述热袋易于与身体部分的形状相符，由此所述身体部分由其变暖。所述垫的温度高于周围温度45℃，并且根据所述热袋的尺寸能维持大约两个或三个小时。
在普通的治疗应用中，在所述热袋产生能量后，其被包在一毛巾中并用在患者身上。所述热袋相对于周围环境的冷却在随后的大约四小时内进行。通过将所述热袋放置在热水中，使热袋的结晶后的内含物熔化，然后将热袋从热水中取出并且冷却到环境温度，可以使热袋恢复有效性。以此方式热袋能再次使用。
本发明的原理在于水合盐的形成导致吸热反应，吸收结晶作用的热量。当通过触发作用进行结晶过程时，结晶作用的热量释放到外壳，由此加热所述容器的外表面。这使得所述装置能用于多种用途。所述热袋可达到的温度能通过所述水合盐的过冷过饱和溶液的数量来确定。因此本装置的外壳的使用寿命能通过增加相应的苯胺的数量或其它任何添加剂的数量，例如氢氧化物或碳酸盐来调节。
本发明的新颖性在于所述热袋能重新使用，其壳体寿命较长并且能循环使用。
所述热袋的新颖性是由于向可重结晶的混合物中添加氢氧化物、碳酸盐或苯胺来产生的。
在下述实例的实施例中，所述热袋通过先将乙酸钠水合盐溶解在水中来制造的。将乙二醇添加到其中。使其完全混合，然后加入苯胺。再次使所述混合物完全混合，并且倒入PVC的塑性袋。所使用的触发器是不锈钢弹簧线夹，所述触发器放置在所述PVC袋中，然后将整个装置密封。
下面仅仅以举例的方式给出实施例，这些实施例不构成对本发明的限制。
实施例1：
热袋包含50wt％乙酸钠水合盐、1wt％乙二醇、20wt％苯胺和29wt％水。通过压动所述弹簧线夹三次来进行触发作用。所述结晶导致温度立即升高到75℃。所述热袋在大约四个小时内冷却到环境温度。
实施例2：
热袋包含60wt％乙酸钠的水合盐、4wt％乙二醇、15wt％苯胺和21wt％水。通过压动所述弹簧线夹三次来进行触发作用。所述结晶导致温度立即升高到65℃。所述热袋在大约四个小时内冷却到环境温度。
实施例3：
热袋包含70wt％乙酸钠的水合盐、6wt％乙二醇、10wt％苯胺和14wt％水。通过压动所述弹簧线夹三次来进行触发作用。所述结晶导致温度立即升高到75℃。所述热袋在大约四个小时内冷却到环境温度。
实施例4：
热袋包含70wt％乙酸钠的水合盐、10wt％乙二醇、10wt％苯胺和10wt％水。通过压动所述弹簧线夹三次来进行触发作用。所述结晶导致温度立即升高到70℃。所述热袋在大约四个小时内冷却到环境温度。
表1示出各实施例的结果
表1 项 目 材料的重量百分比 乙酸钠 50 60 70 70 乙二醇 1 4 6 10 苯胺 20 15 10 10 水 29 21 14 10热袋的温度℃ 75 65 75 70本发明的主要优点在于
1.易于由普通的化学制品制成，并且具有适当的纯度。
2.所述热袋能存放至少6个月。
3.所述热袋能放在任何轮廓上，因为即使在结晶作用之后
它也是柔性的。