[发明专利]基于无机相变的控温自发热膜及其制备方法

说明书

一种基于无机相变的控温自发热膜，包括载体、无机水合盐、自发热金属粉和水。自发热金属粉包括铁粉和铝粉。载体包括控温载体和纤维载体，控温载体包括纸张、布料、多孔膜或棉纱；纤维载体包括纤维和活性炭。无机水合盐溶解于水并均匀喷涂在控温载体上形成控温层；自发热金属粉均匀分布在纤维载体中形成纸状膜；无机控温层与纸状膜贴合。或，自发热金属粉、无机水合盐与纤维载体均溶解于水并混合均匀，并涂覆在控温载体上压制形成控温纸状膜。或，自发热金属粉、无机水合盐与纤维载体均溶解于水并混合均匀，使得自发热金属粉和无机水合盐均匀分布在纤维载体中，并与纤维载体共同形成控温纸状膜。本发明具有温度精确可控、发热能效高等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于无机相变的控温自发热膜及其制备方法，属于材料合成及其医疗保健应用领域。

背景技术

自发热膜(蒸汽暖贴)在保健用品中逐渐普及，主要应用于蒸汽眼罩、肩颈贴、暖宫贴等各种暖贴。现有的自发热膜的工作原理为：通过铁粉在水和氧气的共同作用下发生氧化反应而释放热能。具体反应方程式为2Fe+(3/2)O₂+3H₂O＝＝Fe₂O₃+3H₂O+(804kJ)。自发热膜主要通过调节透气膜的透气率和水的比例来控制铁粉的氧化进程，从而控制发热膜的发热温度。但是，单靠控制透气膜，很难精确控制自发热膜的温度。现有的自发热膜通常存在发热温度不稳定、峰值温度过高、持续时间短等问题。如市售某品牌自发热贴在正常使用时，由于铁粉的快速氧化，自发热贴的温度快速升高至50～60，℃然后逐渐降温至35℃以下。整个发热过程持续时间约为20分钟。不同保健部位对自发热贴的输出温度有不同需求。对应蒸汽眼罩等敏感部位当输出温度达50℃以上时，容易造成皮肤烫伤等危害。而对于腰部等可带隔热层的部位，输出温度可略高一些。目前，自发热膜(蒸汽暖贴)尚无法精确调控温度，且发热时间不够长，影响治疗效果。

发明内容

本发明旨在提供一种基于无机热相变的控温自发热膜及其制备方法，利用特定相变温度区间的无机水合盐的热相变性质达到发热膜的精确控温。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于无机相变的控温自发热膜，包括载体、无机水合盐、自发热金属粉和水；所述自发热金属粉包括铁粉和铝粉，其中所述铝粉的质量百分比含量为0.05％～50％；所述无机水合盐、自发热金属粉与所述载体一起形成均匀分布的膜状自发热材料。

上述技术方案中，所述载体包括纤维载体，所述纤维载体包括纤维和活性炭。

上述技术方案中，所述纤维包括纸纤维、木纤维、亲水化学纤维、碳纤维、碳纳米纤维中之一或多个。

上述技术方案中，所述载体还包括控温载体，所述控温载体包括纸张、布料、多孔膜或棉纱。

上述技术方案中，所述无机水合盐溶解于水并均匀喷涂在所述控温载体上形成无机控温层；所述自发热金属粉均匀分布在所述纤维载体中，并与所述纤维载体共同形成纸状膜；所述无机控温层与所述纸状膜贴合形成所述控温自发热膜。

上述技术方案的另一种实施方式，所述自发热金属粉、无机水合盐纤维载体与水混合均匀，使得自发热金属粉和无机水合盐均匀分布在所述纤维载体中，并涂覆在控温载体上与所述控温载体共同压制形成控温纸状膜。

上述技术方案中，所述自发热金属粉、无机水合盐、纤维载体与水混合均匀，使得自发热金属粉和无机水合盐均匀分布在所述纤维载体中，并与所述纤维载体共同形成控温纸状膜。