一次性身體用熱包裹物的製作方法
2023-05-29 10:16:51 2
專利名稱：一次性身體用熱包裹物的製作方法
發明的背景治療急性經常發作和/或慢性疼痛的一種常用方法是向疼痛區局部施加熱量。這種熱處理被作為治療包括酸痛、肌肉和關節僵硬、神經痛、風溼病等病症的治療方法。通常，使用熱處理方法解除疼痛的方法是在短時間內局部施加較高的熱量(即高於約40℃)。這種處理包括使用渦旋流溫水(whirlpools)、熱毛巾、水力整理裝置(hydrocollator)、熱水壺、熱包、加熱的包裹物和彈性緊壓帶。大多數這種裝置採用含有例如水和/或微波發熱的凝膠或使用電流的可重複使用的熱包。一般來說，大多數這些裝置不便於經常和長時間使用。熱量不能在需要時立即獲得或以受控方式釋放，和/或長時期保持不變的溫度。通常，這些類型的裝置限制了使用者的行動，在使用過程中還難以適當地保持熱量施加的位置。
已知基於鐵的氧化的一次性熱包，例如有美國專利4,366,804、4,649,895、5,046,479和Re.32,026所公開的熱包。儘管這些熱包比上述裝置較為輕便，但是已經證實這些熱包不完全令人滿意，因為有許多熱包體積較大、不能保持穩定和受控的溫度，具有令人不滿意的物理尺寸，影響了其使用效果。具體地說，這種裝置不容易和/或舒適地貼合於人體各個部位的輪廓，因此，它們直接向人體提供熱量時間不長，不穩定，不方便和/或不舒適。
基於上述，一直長期需要能相對較快達到其操作溫度範圍，保持穩定的受控溫度，具有良好的整體皺摺性、適合許多種體形輪廓，可剝離地附著在使用者身體上的熱包裹物，能向使用者身體或身體的一部分施加恆定的熱量，並且使用起來方便而舒適。
發明概述本發明的身體用熱包裹物包括一個一體化的疊層結構體，該結構體具有至少一個具有第一面、第二面、第一端、第二端基本為矩形類似八字形(dog-bond)的撓性材料連續層、許多發熱袋和將身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體上的附著層。發熱單元中應裝有氧激活的發熱化學物質，包括鐵粉、活性炭粉、水和鹽，這些發熱袋有一定間隔並固定在身體用熱包裹物的一體化結構內或其上。較好的是這些發熱袋置於固定在身體用熱包裹物的一體化結構內或其上的一些位置，相互間足夠靠近，能向使用者提供穩定均勻的受控熱量。
本領域技術人員閱讀本發明揭示的內容後，應能理解本發明的這些和其它的特徵、方面和優點。
除非另有說明，本文使用的所有百分數和比例均是以組合物總重量計的，並且所有的測量均是在25℃進行的。
附圖簡述儘管本申請說明書後面有具體指明並清楚地要求本發明權利要求的書，但是可以認為由下列結合附圖的較好實施方案的描述，能更好地理解本發明，在附圖中同樣的數字表示同樣的部件，其中
圖1是本發明一次性身體用熱包裹物一個較好實施方案的俯視圖，顯示發熱袋和在第一端和第二端的粘合片的圖形；圖2是圖1的剖面視圖。
發明詳細描述本發明涉及一種具有一體化結構的一次性身體用熱包裹物，該結構具有一層或多層撓性材料的連續層以及許多獨立的發熱袋，發熱袋其中裝有一種氧激活折放熱組合物，這些發熱單元互相隔開並被固定在身體熱外套的一體化結構內或固定在其上，相互間又足夠靠近，以便向使用者身體提供穩定均勻的受控熱量。本發明一次性身體用熱包裹物具有一個基本為矩形類似八字的形狀，有第一面、第二面、第一端、第二端、以及將身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體上的裝置。
本發明的一個較好實施方案中，一層或多層連續層中至少一層在室溫即約25℃或更低溫度下較好為半剛性，但當加熱至約35℃或更高溫度下會軟化，其剛性顯著減小。所以，當固定在身體用熱包裹物的一體化結構內或其上的發熱袋活化時，即發熱袋溫度為35℃或更高時，直接圍繞各發熱袋的一層或多層連續層的材料窄的部分應軟化，並在發熱袋之間和連續層或層的其餘剛性較大部分之間起鉸鏈的作用，能比發熱袋或任何較冷的剛性較大部分優先彎曲。從而使身體用熱包裹物具有足夠剛度可保持對發熱袋的結構支承，並在加工和使用過程中防止一層或多層連續層結構發生不可接受的拉伸，而在加熱時仍能總體保持良好的皺摺特性。本發明的一次性身體用熱包裹物能向使用者身體施加恆定的熱量，同時方便而舒適，能對使用者身體很好貼合，同時保留足夠的剛性，使發熱袋內的物質不致被接觸。
本文中，術語「包括」指可以增加不影響最終結果的其它步驟和/或組分。該術語包容了術語「由……組成」和「基本由……組成」的意義。
本文中，術語「一次性」指的是，儘管本發明身體用熱包裹物可以保存在可再密封的、基本上不透氣的容器中，並根據緩解疼痛的需要多次重新施用於使用者身體上，但在熱源(即發熱袋或熱包)完全用完後，是打算將其扔棄的(即投入合適的垃圾桶內)。
本文中，術語「發熱袋」指一種一體化的結構體，它包含包封在兩層材料內的一种放熱組合物(較好是一種特定的能氧化的含鐵化學物質)，該兩層材料的至少一層可使氧氣透過，該發熱袋能長期持續地產生熱量，具有改進的溫度控制，並且有特定的物理尺寸和填充性能。這些發熱袋可作為獨立的發熱袋，或者放入一個含多個單獨的發熱袋的熱包中使用，所述熱包也能容易地放入一次性身體包裹物等中。放有發熱袋和/或熱包的身體包裹物能適應各種體形，從而提供穩定的熱量、方便而舒適。在美國專利5,918,590和美國專利申請08/623,752(皆由Procter Gamble Co.Cincinnati，OH申請)中描述了較好的發熱袋。較好的熱包包括一體化結構，具有至少一個連續材料層和許多有一定間隔和固定在熱包的一體化結構內或其上的發熱袋。在美國專利申請08/777,853和08/984,009(皆由Procter Gamble Co.Cincinnati，OH申請)中描述了這種熱包。
本文中，術語「多個發熱袋」指一個以上的發熱袋。
本文中，術語「一層或多層連續層」指一層或多層材料層，它可以不間斷或沿其長度和/或寬度方向被另一種材料、孔洞、穿孔等部分(並非全部)間斷。
本文中，術語「剛性」指材料的這樣一種性質，所述材料可以是撓性的，但它基本上硬挺，不會屈服，不會受重力作用或其它適度力的作用而形成折線。
本文中，術語「半剛性材料」指材料具有一定程度的剛性、或其一部分具有剛性，即在約25℃至少有二維皺摺性，其韌性可以保持對無支撐形式發熱袋的結構支承，和/或在加工或使用過程中防止材料結構發生不可接受的拉伸，同時在加熱時仍保持良好的總體皺摺特性，和/或保留足夠的剛性，使發熱袋內的物質不易被接觸。
本文中，術語「二維皺摺」指在重力或其它適度力的作用下，在一層或多層連續層、熱包或者一層或多層的或熱包的選定區域上僅僅沿一根軸產生褶折，即只形成一根折線。
本文中，術語「三維皺摺」指在重力或其它適度的力作用下，在一層或多層連續層、熱包、或者一層或多層或熱包的選定區域上沿兩根或多根軸同時產生褶折，即形成兩條或多條折線。
本文中，術語「折線」指材料上的這麼一條線，在重力或其它適度力的作用下，所述材料沿該線形成臨時或永久的摺痕、脊峰或脊頂。
除非另行指出，所有引述的參考文獻參考結合於此。
除非另行指出，本文使用的所有百分數和比例均是以組合物總重量計的，並且所有的測量均是在25℃進行的。
應該理解本發明一次性身體用熱包裹物可含有一個或多個發熱袋或熱包。為簡明起見，本文將描述含有多個獨立發熱袋的一個熱包的一次性身體用熱包裹物較好實施方案。本發明其它實施方案的所有其它方面和本文描述的實施方案相同或類似。
下面參見圖1和圖2，這兩個圖顯示本發明的一個較好實施方案，它提供一個具有一個基本平面形的層壓結構和固定在熱包15內的一個或多個發熱袋16的一次性身體用熱包裹物，總體用10表示。該層壓結構有第一面12和第二面14，第一面12在穿著時朝著身體，帶有一個附著層，附著層較好是位於或靠近第一端11和/或第二端13。第二面14在穿著時是離開身體的，其上面有允許氧進入發熱袋16的氧氣滲透層。
如圖1和圖2所示，本發明較好的實施方案是基本為矩形，但象八字形狀，在身體用熱包裹物10的縱軸21的兩個末端有個第一端11和第二端13。該層壓結構在第一邊17和第二邊19，約在第一端11和第二端13的中間部位變窄，加上發熱袋16沿縱軸21呈X形圖案設置，使得身體用熱包裹物施加於使用者身體和/或由使用者穿著時能扭轉彎曲，得以對使用者身體各個區域和/或部分貼合。這種特定的形狀還可以使使用者將該外套施加在其可彎曲的肢體，不會影響使用者彎曲各肢體的能力和/或在使用者肢體正常運動期間引起彎曲和/或摺疊。
每個熱包15包括多個單獨的發熱袋16，它們最好固定在熱包15的一體化結構中內或固定在其上。儘管發熱袋16較好是埋在熱包15的層壓結構中，但是各個熱包15也可包括一個單層的連續基層20，單個的或成組的發熱袋16固定在基層20上並相隔設置。這些發熱袋16相互隔開並且每個發熱袋16單獨發揮作用，與其它發熱袋16無關。各個發熱袋16最好裝有密積包裝的顆粒放熱組合物18，該組合物基本填滿單元中的體積，減少任何多餘的空隙體積，以減少顆粒在發熱袋中的移動。也可以將放熱組合物18壓成硬片後裝入各個發熱單元中。由於發熱材料是密積填裝或壓縮成料片的，所以發熱袋16不易彎曲。因此，各個發熱袋之間是相隔開的，加上適當選擇形成單元的基層20及單元覆蓋層22的材料，使得每個熱包15比一個單獨大的發熱袋更容易貼合使用者的身體。
連續的形成發熱袋的基層20和發熱袋覆蓋層22可由任何合適的材料製成。較好的形成發熱袋的基層20和發熱袋覆蓋層22包括在約25℃是半剛性的材料，在約35℃或更高的溫度該材料會軟化(即剛性顯著減小)。也就是說，該材料在25℃，在彈性變形範圍內的彈性模量宜約為0.7g/mm2或更大，較好約0.9g/mm2或更大，最好約1g/mm2或更大，並且在35℃或更高的溫度下彈性模量明顯變小。本文中術語「明顯變小」指在適當的統計置信度(即95％)和判據的權(power)(即≥90％)下，在約35℃或更高溫度下材料的彈性模量統計上明顯低於約25℃的彈性模量。
因此，在固定於熱包15的一體化結構內或其上的發熱袋16被激活時，也就是發熱袋在約35-60℃，宜約在35-50℃，較好約在35-45℃，最好在35-40℃的溫度下，直接圍繞各個發熱袋的一層或多層材料連續層的窄的部分會變軟，在發熱袋之間以及一層或多層連續層的其餘較冷且較硬的部分之間起鉸鏈的作用，能比發熱袋或較硬的部分優先彎曲。這使得熱包15具有足夠剛度，可在加工或使用過程中維持對發熱袋的結構支承，防止一層或多層連續層結構發生不可接受的拉伸，而在加熱時仍能保持良好的總體皺摺特性。
當本發明熱包15包括在身體外套10中時，身體包裹物10能容易地適應各種體形，提供穩定的熱量、方便而舒適，並與身體形狀形成優良的貼合，而在使用過程中能保持足夠的剛度，防止包裹物10摺疊或集攏，並使發熱袋內的物質不易被接觸。
拉伸強度通常是在電子拉伸測試裝置(例如Instron Engineering Corp.，Canton，MA帶計算機的通用恆速伸長拉伸試驗機)上，用簡單的拉伸試驗測得的。可以採用任何標準的拉伸試驗，例如，將材料樣品切成寬約2.54釐米(約1英寸)、長約7.5-10釐米(約3-4英寸)的試條。將該試條的兩個末端放入試驗裝置的夾具中，放置時務使之保持足夠的張力以消除松垂(是在不加負荷條件下)。然後使樣品溫度穩定在所需測試溫度。將裝置的測力傳感器設定在約22.7kg(50磅)負荷，伸長量設定成5毫米，十字頭速度設定在約為50釐米/分鐘。啟動裝置，用計算機收集拉伸強度數據。然後從裝置上取下樣品。
彈性模量可用以下公式由材料彈性變形時拉伸負荷對伸長量的斜率來計算得到m＝(L/E)式中m＝彈性變形的斜率，單位為g/mm2；L＝伸長時的負荷，單位為g/mm；和E＝伸長量，單位為mm。
形成發熱袋的基層20和/或發熱袋覆蓋層22還較好在約25℃至少具有兩維皺摺(即材料沿一根軸形成摺疊或皺紋)，較好在約35℃或更高溫度下具有三維皺摺(即沿多根軸形成兩個或多個摺疊或皺紋)。皺摺可以這樣測得將正方形(例如約30×30釐米(約12×12英寸))的材料樣品放置在帶尖端的圓柱體端部上，並將其中心對準於該端部，讓材料在重力作用下發生皺摺，數出其摺疊線數目。顯示一維皺摺(所有方向上均沒有摺疊或皺紋)的材料認為是剛性的，而至少形成兩維皺摺(即沿至少一個軸形成至少一個摺疊或皺紋)的材料認為是半剛性的。
只要適當調節厚度，不同材料就可滿足連續的形成發熱袋的基層和/或覆蓋層20和/或22的指定要求。這些材料可包括，但不局限於聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、皂化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、天然橡膠、再生橡膠、合成橡膠及它們混合物。這些材料可單獨使用，較佳是擠出的，更佳是共擠出的，最佳是與低熔點聚合物(包括，但不局限於，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯及其混合物)一起共擠塑。
形成發熱袋的基層20和/或覆蓋層22宜包括聚丙烯，更佳的是包括聚丙烯的共擠塑材料，最佳的是一種共擠塑材料，其中材料的第一面包括聚丙烯，其厚度約為材料總厚度的10-90％(更佳的約40-60％)，材料的第二面包括低熔點共聚物(較佳的是EVA)的粘結層。形成發熱袋的基層20和/或發熱袋覆蓋層22的基重厚度宜低於約50μm，更佳低於約40μm，最佳低於約30μm。
形成發熱袋的基層20和/或發熱袋覆蓋層22最好包括共擠塑材料，其第一面為聚丙烯，第二面為EVA，並且總厚度約為20-30μm，較佳約為25μm(1mil)，其中聚丙烯約佔形成發熱袋的基層20和/或發熱袋覆蓋層22總厚度的50％，EVA粘結層約佔形成發熱袋的基層20或發熱袋覆蓋層22總厚度的50％。一種特別合適的材料可以以P18-3161的商品名從Clopay Plastic Products，Cincinnati，Ohio購得。較好作為發熱袋覆蓋層22的P18-3161，用熱針穿孔進行後處理，使之能透過氧氣。
當將上述類型的共擠出材料用作形成發熱袋的基層20和發熱袋覆蓋層22時，最好將它們的EVA面相對放置，以便將發熱袋覆蓋層22熱粘結在形成發熱袋的基層20上。
將多個發熱袋16固定在熱包15一體化結構內或其上的一些選定位置或選定區域，使之相互足夠靠近，以使隔斷部分或全部可能穿過連續層材料和/或層20和/或22的軸線(否則這些軸線將不間斷地在發熱袋16之間通過熱包15)，目的是最大程度地減少或消除不應有的不間斷折線，就可以達到良好的總體皺摺性能和/或與使用者身體很好的貼合，和/或提高對熱包的結構支承，和/或使熱量均勻分布在身體用熱包裹物的全部區域。也就是說，將多個發熱袋16放入一定的位置，使之相互間足夠接近，以便選擇性地控制在發熱袋16之間不間斷地通過的軸的數量，從而使熱包15的形成發熱袋的連續基底層20和發熱袋連續覆蓋層22或其選定區域最好沿多條互連的朝不同方向的短摺疊線摺疊。能沿多條互連摺疊線產生摺疊，熱包15就具有良好總體皺摺性能，容易貼合使用者身體，和/或對發熱袋基體的結構支承有所改善。
當將發熱袋16選擇性地放置在熱包15的一體化結構內或其上時，由於發熱袋16不容易彎曲，因此發熱袋16之間的一定距離就提供好處，並且該距離可以確定，發熱袋的放置是要使得四個相鄰發熱袋(它們的中心形成一個四邊形)中至少有一個發熱袋阻斷一個或多個軸，否則這些軸將形成至少一條與四邊形中其餘三個發熱袋的一對或多對單元的邊緣相切的摺疊線。較佳的是，在四邊形圖案中四個相鄰發熱袋中的至少一個發熱袋與一對或多對其餘發熱袋中的各個發熱袋之間的距離可用下式算得s≤(Wq/2)×0.75式中s＝四邊形中發熱袋之間最靠近的距離；Wq＝四邊形中直徑最小的發熱袋的最小直徑測定值。
發熱袋16之間的距離也可以這樣確定，其中三個相鄰發熱袋(其中心形成一個三角形)中的至少一個發熱袋阻斷一條或多條軸，否則這些軸將形成至少一條與三個發熱袋形成的三角形中其餘一對發熱袋的邊緣相切的摺疊線。最佳的是，可用以下公式計算三個相鄰發熱袋中至少一個發熱袋與三角形中其餘一對發熱袋的各個發熱袋之間的距離s≤(Wt/2)×0.3式中s＝三角形中發熱袋之間最靠近的距離；Wt＝三角形中直徑最小的發熱袋的最小直徑測定值。
不同材料可以滿足上述具體要求。這些材料可包括(但不局限於)上面提到的那些材料。
放熱組合物18包括能提供熱量的任何組合物。但是，發熱組合物18最好包括在使用時發生氧化反應的化合物的顆粒混合物。這些化合物的混合物通常包含鐵粉、碳、金屬鹽和水。此類混合物在暴露於氧時發生反應，能提供數小時的熱量。
合適的鐵粉來源包括鑄鐵粉、還原鐵粉、電解鐵粉、廢鐵粉、生鐵、熟鐵、各種鋼、鐵合金等以及這些鐵粉經處理過的品種。它們的純度和種類等沒有特別的限制，只要它們可用導電的水和空氣來產生熱量即可。鐵粉通常約佔顆粒放熱組合物重量的30-80％，較佳約佔50-70％。
在本發明顆粒放熱組合物中可採用從椰子殼、木材、木炭、煤、骨炭等製得的活性炭，但是也可採用從其它原料(如動物產品、天然氣、脂肪、油和樹脂)製得的活性炭。所用活性炭的種類沒有限制，然而，較佳的活性炭應有良好的持水能力，可以混合不同的碳來降低成本。因此，本發明中還可使用上述碳的混合物。通常，活性碳、非活性碳及其混合物約佔顆粒放熱組合物重量的3-25％，較佳約佔8-20％，最佳約佔9-15％。
用於顆粒放熱組合物的金屬鹽包括硫酸鹽例如硫酸鐵、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸錳、硫酸鎂；以及氯化物，例如氯化銅、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、氯化錳、氯化鎂和氯化亞銅。另外還可採用碳酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽和其它鹽類。一般來說，還可使用一些合適的鹼金屬、鹼土金屬和過渡金屬的鹽(它們可單獨或組合使用)，用以維持鐵的腐蝕反應。較佳的金屬鹽是氯化鈉、氯化銅及其混合物。通常，金屬鹽約佔顆粒放熱組合物的重量的0.5-10％，較佳約佔1.0-5％。
用於顆粒放熱組合物中的水可來自任何合適的來源。其純度和類型等沒有特別限制。水通常約佔顆粒放熱組合物的重量的1-40％，較佳約佔10-30％。
還可適當地加入其它持水材料。適用的其它持水材料包括蛭石、多孔性矽酸鹽、木粉、木屑、有大量絨毛的棉布、棉短纖維、紙屑、植物質、吸收性能好的水可溶脹或水溶性聚合物和樹脂、羧甲基纖維素鹽，還可採用其它毛細管作用和親水性能好的多孔性材料。所述其它持水材料通常約佔顆粒放熱組合物重量的0.1-30％，較佳約佔0.5-20％，最佳約佔1-10％。
其它附加組分包括團聚助劑，如明膠、天然樹膠、纖維素衍生物、纖維素醚及其衍生物、澱粉、改性澱粉、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、藻酸鈉、多元醇、二元醇、玉米糖漿、蔗糖糖漿、山梨糖醇糖漿和其它多糖及其衍生物、聚丙烯醯胺、聚乙烯基噁唑烷酮和麥芽醇糖漿；幹粘合劑，如麥芽糖糊精、噴制乳糖、共結晶蔗糖和糊精、改性葡萄糖、山梨糖醇、甘露糖醇、微晶纖維素、微細纖維素、預先明膠化的澱粉、磷酸二鈣和碳酸鈣；氧化反應增強劑，如元素鉻、錳或銅，包含所述元素的化合物或其混合物；氫氣抑制劑，如無機或有機鹼性化合物或強鹼弱酸鹽，包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣和丙酸鈉；填充劑，如天然纖維素片斷，包括木屑、棉絨和纖維素；合成纖維片斷，包括聚酯纖維、發泡的合成樹脂如發泡的聚苯乙烯和聚氨酯，以及無機化合物，包括矽石粉、多孔矽膠、硫酸鈉、硫酸鋇、氧化鐵和氧化鋁；抗結塊劑，如磷酸三鈣和鋁矽酸鈉。所述組分還包括增稠劑，如玉米澱粉、土豆澱粉、羧甲基纖維素和α-澱粉；表面活性劑，如陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑。然而，如果採用表面活性劑，較佳的是非離子型表面活性劑。本發明的顆粒放熱組合物中還可適當地加入其它附加組分，包括增量劑如偏矽酸鹽、鋯和陶瓷。
可用常規的混合技術對組合物的上述組分進行混合。美國專利4,649,895(1987年3月17日授予Yasuki等)中詳述了混合這些組分的適用方法。
除了上述顆粒放熱組合物外，還可將放熱組合物製成團聚顆粒，直接壓製成壓實的製品如顆粒、料丸、料片和/或小塊以及其混合物。
這些團聚顆粒和/或壓實的製品的放熱組合物包含鐵粉、乾粉狀含碳材料、團聚助劑和幹粘合劑，另外，在其幹混合物中加入金屬鹽或隨後以含水/鹽水溶液形式加入。在本發明團聚的壓實前組合物中，團聚助劑通常約佔0-9％，較好約佔0.5-8％，更好約佔0.6-6％，最好約佔0.7-3％；幹粘合劑約佔0-35重量％，較好約佔4-30重量％，更好約佔7-20重量％，最好約佔9-15％。
如上所述，通常使用常規的混合技術來製備團聚顆粒。壓實製品最好是將幹組分直接壓成製品(如硬顆粒、料丸、料片和/或小塊)。製備料片和/或小塊的適用的方法詳細描述在Remington’s Pharmaceutical Sciences第18版(1990)1634-1656頁(Alfonso R.Gennaro編輯)第89章「Oral Solid DosageForms」中。可以採用任何常規製片機和壓制壓力，所述壓力可高達該機器所提供的最高壓制壓力。
包含上述組分的發熱袋16通常這樣製得將固定量的顆粒放熱組合物或壓實製品18加入第一連續層(即形成發熱袋的基層20)中製得的一個或數個小袋中。在第一連續層上放置第二連續層(即發熱袋覆蓋層22)，將顆粒放熱組合物或壓實製品夾在兩個連續層之間，然後將兩層粘合在一起(最好稍稍加熱)形成一體化的層壓結構。較佳的是，每個發熱袋有相近體積的放熱材料，並有相近的透氧性。然而，各個發熱袋也可有不同的放熱材料體積、發熱袋的形狀以及氧氣滲透性，只要產生的發熱袋溫度在其用途可接受的治療和安全範圍內即可。
發熱袋16可以具有任何幾何形狀，例如圓盤形、三角形、稜錐形、圓錐形、球形、正方形、立方形、矩形、長方體形、圓柱形、橢球形等形狀。發熱袋16較好的形狀為橢球體(即蛋形體)，最寬處的寬度約為0.15-20釐米，較佳約為0.3-10釐米，更佳約為0.5-5釐米，最高點的高度大於約0.2釐米至約5釐米，較佳大於約0.2釐米至約1釐米，更佳大於約0.2釐米至約0.8釐米，最佳約為0.3-0.7釐米，最長處的長度約為0.5-20釐米，較佳約為1-15釐米，更佳約為1-10釐米，最佳約為3-7釐米。
發熱袋16的填充體積與單元體積之比約為0.7-1.0，宜約為0.75-1.0，較好約為0.8-1.0，最好約為0.85-1.0，優選約為0.9-1.0。
在發熱袋覆蓋層22上的氧氣滲透性較好由發熱袋覆蓋層22中的許多孔提供。這些孔能讓含足夠氧的空氣進入發熱袋，使之可以在需要的溫度下操作。
通過改變與空氣的接觸面積，更具體地說，通過改變氧氣的擴散量/滲透量，就可按照需要控制放熱組合物18放熱氧化反應的速度、持續時間和溫度。
較好的是各個發熱袋16具有相似的化學物質體積和相似的氧氣滲透性。或者，各個發熱袋的化學物質體積、形狀和氧氣滲透性各不相同，只要製得的發熱袋產生相似的溫度即可。
身體用熱包裹物10的兩面都是其它材料層。在身體用熱包裹物10的第一面12上是用第一粘合劑層28粘合在形成發熱袋的基層20上的第一外織物層26。第二面14上是用第二粘合劑層32粘合在發熱袋覆蓋層22上的第二外織物層30。第二外織物層30和第二粘合劑層32最好比發熱單元覆蓋層22的空氣滲透性大些，因此不會改變發熱單元覆蓋層22的氧氣滲透性。因此，主要是發熱單元覆蓋層22控制著流入發熱袋16的氧氣流量。第一外織物層26和第二外織物層30可由不同材料製成，然而，第一外織物層26和第二外織物層30較好是由相同或相似材料製成，第一粘合劑層和第二粘合劑層是由相同或相似的材料製成的。第一外織物層26和第二外織物層30本身可以是層壓結構。
身體用熱包裹物10的第一面12較好具有一個將身體用熱包裹物10可剝離地附著在使用者身體上的附著層34。附著層34較好的是能夠附著和再附著在使用者皮膚上的粘合劑。附著層34的粘合劑上可帶有附著在該粘合劑上的可剝離紙36，以免附著層34的粘合劑過早地粘附在使用者需用以外的部位上。附著層34對第一外織物層26的粘性應強於對可剝離紙36或任何其它要粘附部位的表面的粘性。
或者，用於可剝離地將身體用熱包裹物10附著在使用者身體上的附著層34可位於第二面14上，或者在第一面12和第二面14上都有。
或者，附著層34可以是附著在第一外織物層26上的塗有粘合劑的膜。
較好的附著層34可以是任何種合適的粘合劑和粘合劑施加圖案。一種較好的粘合劑可以確保最初附著和長期附著、再附著、並能容易/無疼痛地從皮膚上除去，除去該外套後皮膚上基本上沒有殘留的粘合劑。而且，較好的粘合劑其90°剝離強度約為300-1000g/25mm，較好約為400-900g/25mm，更好約為500-800g/25mm。可以採用任何合適的方法測定粘合劑的粘合性質。然而，一種較好的方法使用一鋼製臺板，粘合劑膜附著在該臺板表面。和該臺板表面成90°，在相反方向上拉動鋼製臺板和粘合劑膜，直到粘合劑從該鋼製臺板表面剝離。使粘合劑從鋼製臺板表面剝離所需的力記為剝離強度。有許多粘合劑可用來滿足這些要求，如來自Avery-Dennison Co.，Painesville，OH的5322；來自Minnesota Miningand Manufacturing Co.，Minneapolis，MN的1522和來自Minnesota Mining andManufacturing Co.，Minneapolis，MN的9906。其它種類的粘合劑也可以使用，包括但不限於橡膠基粘合劑如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)；苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)；聚氨酯基粘合劑；丙烯酸基粘合劑；水凝膠等。
可以用任何合適的方法將粘合劑施塗在第一外織物層26上。然而，較好的是粘合劑要滲入第一外織物層26中，以便在使用後從使用者身體上除去身體用熱包裹物10時粘合劑優先粘附在第一外織物層26上。粘合劑的較好的圖案，如圖1所示，是從第一端11延伸到最靠近第一端11的發熱袋16的邊緣，延伸至第一邊17和第二邊19，和/或從第二端13延伸至最靠近第二端13的發熱袋16的邊緣，延伸至第一邊17和第二邊19。也可以使用其它合適的圖案。
可剝離紙36較好是矽處理的紙，如從Akrosil，Menasha，WI購得BL 25 MGASILOX C3R/O，或從Avery-Dennison Co.，PAinesville，OH或Minnesota Miningand Manufacturing Co.，Minneapolis，MN購得的類似矽處理紙。可剝離紙可以僅覆蓋粘合劑區域，略延伸出粘合劑區域，或者在全部外套上連續。
在本發明一個較好的實施方案中，第一外織物層26較好是軟的撓性的對皮膚無刺激的材料。適合作為第一外織物層26的材料包括但不限於成形薄膜；織物包括機織物、針織物和非織造織物，它們包括已梳的、紡粘的、氣流成網法製得的、熱粘的、溼式成網法製得的、熔噴的和/或空氣滲透(through-air)粘合的。第一外織物層26的材料可以是棉、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍等。特別合適的作為第一外織物層26的材料是32g/m2(gsm)聚丙烯，它是一種已梳的熱粘織物，以#9327786的級別購自Veratec，Walpole，MA。還可以使用這些材料或類似材料的層疊物。
第二外織物層30較好是軟的撓性材料。適合於作為第二外織物層30的材料包括但不限於成形薄膜；織物包括機織物、針織物和非織造織物，它們包括已梳的、紡粘的、氣流成網法製得的、熱粘的、溼式成網法製得的、熔噴的和/或空氣滲透粘合的。第二外織物層30的材料可包括棉、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍等。特別合適的作為第二外織物層30的材料是32g/cm2(gsm)疏水性的聚丙烯，一種已梳的熱粘織物，以#9327786的牌號購自Veratec，Walpole，MA。第二外織物層30也可以是65g/cm2(gsm)疏水性的聚丙烯，一種已梳的熱粘織物，以#9354790的級別購自Veratec，Walpole，MA。還可以使用這些材料或類似材料的層疊物。
粘合劑層32以不影響發熱袋16的氧氣滲透性的方式施塗。成功地用於粘合劑層28和32的合適的材料是購自National Starch and Chemical Co.，Bridgewater，NJ的70-4589壓敏熱熔粘合劑，其合適施塗方法是用購自Nordson，Waycross，GA的螺旋粘合劑施塗系統進行施塗。
使用前，身體用熱包裹物10通常密封在不滲透氧氣的包裝中。準備使用時，從不滲透氧氣的包裝中取出身體用熱包裹物10，讓氧與發熱袋化學物質18反應。一旦化學反應完成後，身體用熱包裹物就不能再發熱，可將其適當地丟棄在固體廢物箱中。
本發明身體用熱包裹物10是用於穿著在使用者身體上，直接與使用者的身體相接觸。這種與身體用熱包裹物10內發熱袋16的直接接觸會在放熱化學物質18和身體表面之間形成已知的熱阻。這樣，可將化學物質18設計成以一定的速率氧化從而產生指定的溫度。
儘管說明和描述了本發明的一些具體實施方案，但是本領域普通技術人員顯然能在不脫離本發明的精神和範圍內作各種變化和修改，本發明範圍內的所有這些改動均包括在後附的權利要求內。
權利要求
1.一種具有一體化結構的一次性身體用熱包裹物，包括a)至少一個基本為矩形類似八字形的撓性材料連續層，該材料層有第一面、第二面、第一端、第二端；b)一個或多個發熱袋，它們有一定間隔，固定在身體用熱包裹物的一體化結構內或其上；c)將所述身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體上的附著層，所述附著層上有能保持最初附著、長期附著、再附著的能力、並能容易/無疼痛地從皮膚上除去的粘合劑，除去所述包裹物後，皮膚上基本上沒有殘留的該粘合劑，所述粘合劑其90°剝離強度約為300-1000g/25mm。
2.如權利要求1所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於，所述能將身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體上的所述附著層位於所述撓性材料的所述第一面，使得將所述撓性材料的所述第一面直接貼著使用者身體放置，其所述第二面還包括氧滲透裝置。
3.如權利要求1或2所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於將所述身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體的所述附著層位於或靠近所述第一端和所述第二端。
4.如前述權利要求中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於所述發熱袋具有選自下列的形狀圓盤形、三角形、稜錐形、圓錐形、球形、正方形、立方體形、矩形、長方體形、圓柱體形、橢球形，所述橢球體最寬處的寬度約為0.3-10釐米，最高點的高度大於約0.2釐米至約5釐米，最長處的長度約為1-10釐米，當所述發熱袋填入放熱組合物時，填入體積與發熱袋體積的比值約為0.7-1.0。
5.如前述權利要求中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於放熱組合物包括a)約30-80％重量的鐵粉；b)約3-25％重量的含碳材料，選自活性碳、非活性碳、以及它們的混合物；c)約0.5-10％重量的金屬鹽；d)約1-40％重量的水。
6.如權利要求5所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於所述放熱組合物還包含約0.1-30％重量的附加的持水物質。
7.如權利要求1-4中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於所述放熱組合物包括a)約30-80％重量的鐵粉；b)約3-20％重量的含碳材料，選自活性碳、非活性碳、以及它們的混合物；c)約0-9％重量的團聚助劑，選自玉米糖漿、麥芽糖醇糖漿、結晶山梨糖醇糖漿、無定形山梨糖醇糖漿、以及它們的混合物；d)約4-35％幹粘合劑，選自微晶纖維素、麥芽糖糊精、噴制的乳糖、共結晶蔗糖和糊精、改性葡萄糖、甘露糖醇、微細纖維素、預先明膠化的澱粉、磷酸二鈣、碳酸鈣、以及它們的混合物；e)約0-10％重量附加的持水物質，選自丙烯酸鹽澱粉共聚物、異丁烯馬來酸酐共聚物、蛭石、羧甲基纖維素、以及它們的混合物；其中，約0.5-10％重量的金屬鹽選自鹼金屬鹽、鹼土金屬鹽、過渡金屬鹽、以及它們的混合物，該混合物以幹混合料的一部分或者以後以鹽的水溶液形式加入到所述組合物中，所述放熱組合物可以是選自下列的物理形式，幹團聚顆粒、直接壓實製品、以及它們的混合物，所述直接壓實製品選自顆粒、料丸、料片和小塊。
8.如前述權利要求中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於所述一次性身體用熱包裹物還包括選自下列的附加組分活性芳族化合物、非活性芳族化合物、藥用活性劑、以及它們的混合物。
9.如前述權利要求中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於在所述四邊形圖案中，至少一個發熱袋與一對或多對其餘發熱袋中的各個發熱袋之間的距離小於或等於由在所述四邊形圖案中所述發熱袋中最小發熱袋的最小直徑測定值除以2再乘以0.75獲得的距離。
10.如前述權利要求中任一權利要求所述的一次性身體用熱包裹物，其特徵在於在所述三角形圖案中至少一個發熱袋與其餘一對發熱袋中的各個發熱袋之間的距離小於或等於由在所述三角形圖案中所述發熱袋中最小發熱袋的最小直徑測定值除以2再乘以0.75獲得的距離。
全文摘要
本發明的一次性身體用熱包裹物包括一體化的層疊結構、多個發熱袋和將所述身體用熱包裹物可剝離地附著在使用者身體的裝置,該結構具有至少一個基本為矩形類似八字形柔性材料的連續層,有第一面、第二面、第一端、第二端。發熱袋較好的固定在身體用熱包裹物的一體化結構內或其上,彼此充分靠近,向使用者身體或身體一部分提供穩定均勻的受控熱量。
文檔編號A61B7/00GK1373649SQ00812863
公開日2002年10月9日 申請日期2000年9月6日 優先權日1999年9月15日
發明者L·K·戴維斯, N·J·麥卡錫 申請人:寶潔公司