BRPI0619112A2

BRPI0619112A2 - estojo terapêutico que emprega um inserto térmico

Info

Publication number: BRPI0619112A2
Application number: BRPI0619112-6A
Authority: BR
Inventors: Iii Roger Bradshaw Quincy
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2011-09-13
Also published as: AU2006325469A1; US7794486B2; EP1959883B1; EP1959883A1; CN101325932A; US20070142883A1; KR101337747B1; KR20080077179A; WO2007070151A1; JP2009519747A; CN101325932B

Abstract

ESTOJO TERAPêUTICO QUE EMPREGA UM INSERTO TéRMICO. é fornecido um estojo terapêutico para fornecer calor a uma área do corpo. O estojo terapêutico pode ser usado para tratar uma variedade de lesões nos músculos, ligamentos, tendões, etc., incluindo lesões no braço, na perna, no tornozelo, no joelho, no ombro, no pé, no pescoço, nas costas, no cotovelo, no pulso, na mão, no peito, no dedo da mão, no dedo do pé e assim por diante. Independentemente do seu uso pretendido, no geral, o estojo terapêutico emprega uma almofada que recebe um inserto térmico. O inserto térmico inclui um substrato contendo um revestimento exotérmico que pode gerar calor na presença de oxigênio e umidade. Um beneficio em particular do inserto térmico da presente invenção é que ele é descartável. Assim, quando o inserto térmico esgota sua capacidade de produção de calor, um novo inserto pode ser simplesmente utilizado. Isto permite o uso continuo do material extensível, resultando em economia de custos substancial para o consumidor.

Description

"ESTOJO TERAPÊUTICO QUE EMPREGA UM INSERTO TÉRMI- CO"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Almofadas ou pacotes terapêuticos são freqüente- mente usados para aquecer músculos ou reduzir cãibras. As almofadas mais convencionais exigem o uso de aquecimento ou reagentes externos que passam por uma reação exotérmica quando misturados (isto é, almofadas químicas). Por exemplo, tipicamente, almofadas químicas "bolsa em bolsa" possuem uma bolsa menor que contém um reagente que é abrangido por uma bolsa maior que contém o outro reagente. Entretanto, tais almofadas químicas têm uma maior área superficial entre o primeiro reagente e o segundo reagente. Assim, aumenta-se a probabilidade de que os reagentes migrem prematuramente a- través da bolsa menor. Embora a migração possa ser desacele- rada com materiais mais espessos, algumas vezes isto resulta em uma maior dificuldade de romper o material. Ao contrário das almofadas químicas "bolsa em bolsa", almofadas "lado a lado" usam uma vedação rompível que é posicionada entre dois compartimentos, cada um dos quais contendo um dos reagentes. Estas almofadas tentam usar uma forte vedação exterior ao redor do perímetro da bolsa e uma fraca vedação interior en- tre os dois compartimentos. Entretanto, isto é difícil de se conseguir de forma consistente, e qualquer ruptura da veda- ção exterior pode ocasionar um vazamento dos reagentes sobre o usuário. Como tal, continua a existir uma necessidade de almofadas terapêuticas que sejam fáceis de usar e que alcan- cem aquecimento consistente de uma parte corpórea desejada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com uma modalidade da presente invenção, é divulgado um estojo terapêutico que compreende uma almofa- da que define uma cavidade e um inserto térmico que pode ser posicionado de forma removível na cavidade. O inserto térmi- co compreende um substrato que contém um revestimento exo- térmico. O revestimento exotérmico compreende um metal oxi- dável. O revestimento exotérmico é ativado mediante a expo- sição do revestimento exotérmico a oxigênio e umidade para gerar calor.

De acordo com uma outra modalidade da presente in- venção, é divulgado um método para fornecer calor a uma par- te corpórea. O método compreende fornecer um inserto térmico que contém um revestimento exotérmico, em que o inserto tér- mico é vedado em um confinamento que inibe a passagem de o- xigênio ao revestimento exotérmico. O confinamento é aberto e posicionado em uma cavidade definida por uma almofada. A almofada fica adjacente a uma parte corpórea ou próxima a ela.

Outros recursos e aspectos da presente invenção são descritos com mais detalhes a seguir.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Uma divulgação completa e habilitante da presente invenção, incluindo o seu melhor modo, direcionada aos ver- sados na técnica, é apresentada mais particularmente no res- tante da especificação, que faz referência às figuras ane- xas, nas quais:

A figura 1 ilustra uma vista seccional transversal de uma modalidade de um inserto térmico da presente inven- ção;

A figura 2 ilustra uma vista seccional transversal de uma outra modalidade de um inserto térmico da presente invenção; e

A figura 3 é uma vista de topo de uma modalidade de um estojo terapêutico da presente invenção;

A figura 4 é uma vista de base do estojo da figura 3;

A figura 5 é uma vista seccional transversal da figura 3 tomada ao longo da linha 5-5;

A figura 6 é uma vista em perspectiva da almofada da figura 3 posicionada sobre um braço; e

A figura 7 ilustra a curva de resposta térmica mostrando temperatura (0C) em função do tempo (minutos) para a amostra do Exemplo 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES REPRESENTATIVAS

Definições

Da forma aqui usada, o termo "pano ou manta não- tecido" significa uma manta com uma estrutura de fibras ou fios individuais que são interpostos, mas não de uma maneira identificável como em um tecido de malha. Panos ou mantas não-tecidos foram formados por muitos processos, tais como, por exemplo, processos de extrusão de microfibras com sopro de ar quente, processos de extrusão de filamentos contínuos, processos de mantas cardadas ligadas, etc.

Da forma aqui usada, o termo "extrusão de microfi- bras com sopro de ar quente" diz respeito a um processo pelo qual fibras são formadas pela extrusão de um material termo- plástico derretido por meio de uma pluralidade de capilares de matriz finos usualmente circulares como fibras derretidas em correntes de gás (por exemplo, ar) em alta velocidade convergente que atenua as fibras do material termoplástico derretido para reduzir seu diâmetro, que pode ser até o diâ- metro de microfibra. Posteriormente, as fibras formadas por extrusão com sopro de ar quente são conduzidas pelas corren- tes de gás em alta velocidade e são depositadas em uma su- perfície coletora para formar uma manta de fibras formadas por extrusão com sopro de ar quente aleatoriamente distribu- ídas. Um processo como este é divulgado, por exemplo, na pa- tente US 3.849.241 de Butin et al., que está aqui incorpora- da na sua íntegra pela referência com todos os propósitos. De modo geral, fibras formadas por extrusão com sopro de ar quente podem ser microfibras que podem ser contínuas ou des- contínuas e têm geralmente menos que 10 microns de diâmetro, e são, no geral, pegajosas quando depositadas sobre uma su- perfície coletora.

Da forma aqui usada, o termo "extrusão de filamen- tos contínuos" diz respeito a um processo pelo qual fibras substancialmente contínuas de pequeno diâmetro são formadas pela extrusão de um material termoplástico derretido a par- tir de uma pluralidade de capilares finos, usualmente circu- lares, de uma fieira, com o diâmetro das fibras extrudadas sendo, então, rapidamente reduzido, por exemplo, pela extra- ção extrativa ou por outros mecanismos bem conhecidos de formação de mantas por extrusão de filamentos contínuos. A produção de mantas pela formação de mantas por extrusão de filamentos contínuos não-tecidas está ilustrada, por exem- plo, nas patentes US 4.340.563 de Appel et al., 3.692.618 de Dorschner et al., 3.802.817 de Matsuki, et al. , 3.338.992 de Kinney, 3.341.394 de Kinney, 3.502.763 de Hartman, 3.502.538 de Levy, 3.542.615 de Dobo, et al., e 5.382.400 de Pike, et al., que estão aqui incorporadas em suas. íntegras pela refe- rência com todos os propósitos. No geral, fibras formadas pela extrusão de filamentos contínuos são não-pegajosas quando elas são depositadas sobre uma superfície coletora. Algumas vezes, fibras formadas pela extrusão de filamentos contínuos podem ter diâmetros menores do que cerca de 40 mi- crons, e, freqüentemente, têm entre cerca de 5 e cerca de 20 microns.

No geral, da forma aqui usada, o termo "coforme" diz respeito a materiais compósitos que compreendem uma mis- tura de matriz estabilizada de fibras termoplásticas e um segundo material não-termoplástico. Como um exemplo, materi- ais coformes podem ser feitos por um processo no qual pelo menos uma cabeça do matriz de extrusão de microfibras com sopro de ar quente é arranjada próxima de uma canaleta por meio da qual outros materiais são adicionados na manta du- rante sua formação. Tais outros materiais podem incluir, mas sem limitações, materiais orgânicos fibrosos, tais como ce- lulose proveniente de madeira ou não proveniente de madeira, tais como algodão, seda real, papel reciclado, polpa fofa de celulose e também partículas superabsorventes, materiais ab- sorventes inorgânicos e/ou orgânicos, fibras naturais e as- sim por diante. Alguns exemplos de tais materiais coformes são divulgados nas patentes US 4.100.324 de Anderson, et al., 5.284.703 de Everhart, et ai., e 5.350.624 de Georger, et al. , que estão aqui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos.

No geral, da forma aqui usada, os termos "extensí- vel" ou "extensibilidade" dizem respeito a um material que estira ou estende na direção de uma força aplicada em pelo menos cerca de 50 % do seu comprimento ou largura em repou- so. Um material extensível não tem necessariamente proprie- dades de recuperação. Por exemplo, um material elastomérico é um material extensível com propriedades de recuperação. Uma manta formada pela extrusão de microfibras com sopro de ar quente pode ser extensível, mas não ter propriedades de recuperação, e assim ser um material extensível não- elástico.

Da forma aqui usada, os termos "elastomérico" e "elástico" dizem respeito a um material que, mediante apli- cação de uma força de estiramento, é estirável em pelo menos uma direção (tal como a direção CD) e que, mediante libera- ção da força de estiramento, contrai / retorna até aproxima- damente sua dimensão original. Por exemplo, um material es- tirado pode ter um comprimento estirado que é pelo menos 50 % maior do que seu comprimento não estirado em repouso, e que recuperará em pelo menos 50 % do seu comprimento estira- do mediante a liberação da força de estiramento. Um exemplo hipotético será uma amostra de uma (1) polegada (2,54 centí- metros) de um material que é estirável em pelo menos 1,5 po- legadas (3,81 centímetros) e que, mediante a liberação da força de estiramento, recuperará em um comprimento de não mais do que 1,25 polegadas (3,175 centímetros). Desejavel- mente, tal folha elastomérica contrai ou recupera em pelo menos 50 % e, ainda mais desejavelmente, em pelo menos 80 % do comprimento estirado na direção transversal da máquina.

Da forma aqui usada, no geral, a "taxa de trans- missão do vapor d'água" (WVTR) diz respeito à taxa na qual o vapor d'água permeia através de um material, medida em uni- dades de gramas por metro quadrado por 24 horas (g/m2/24 h). O teste usado para determinar a WVTR de um material pode va- riar com base na natureza do material. Por exemplo, em cer- tas modalidades, no geral, a WVTR pode ser determinada de acordo com o padrão ASTM E-96E-80. Este teste pode ser par- ticularmente bem adequado para materiais que, acredita-se, tenham uma WVTR de até cerca de 3.000 g/m2/24 h. Uma outra técnica para medir a WVTR envolve o uso de um sistema de a- nálise de permeação de vapor d'água PERMATRAN-W 100K, que é comercialmente disponível por Modern Controls, Inc. de Min- neapolis, Minnesota. Um sistema como este pode ser particu- larmente bem adequado para materiais que, acredita-se, te- nham uma WVTR de mais que cerca de 3.000 g/m2/24 h. Entre- tanto, versados na técnica entendem que outros sistemas e técnicas para medir a WVTR também podem ser utilizados. Da forma aqui usada, o termo "respirável" signifi- ca permeável a vapor d'água e gases, mas impermeável a água liquida. Por exemplo, "barreiras respiráveis" e "filmes res- piráveis" permitem que vapor d'água passe por eles, mas são substancialmente impermeáveis a água liquida. A "respirabi- lidade" de um material é medida em termos da taxa de trans- missão do vapor d'água (WVTR), com valores mais altos repre- sentando um material mais permeável a vapor, e valores mais baixos representando um material menos permeável a vapor. Por exemplo, materiais respiráveis podem ter uma taxa de transmissão do vapor d'água (WVTR) de pelo menos cerca de 100 gramas por metro quadrado por 24 horas (g/m2/24 h) , em certas modalidades, de cerca de 500 até cerca de 20.000 g/m2/24 h, e em certas modalidades, de cerca de 1.000 até cerca de 15.000 g/m2/24 h.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Agora, será feita referência com detalhes a várias modalidades da invenção, um ou mais exemplos das quais são apresentados a seguir. Cada exemplo é fornecido a titulo de explicação, e não como limitação da invenção. De fato, fica- rá aparente aos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem fugir do escopo ou do espirito da invenção. Por exemplo, recursos ilustrados ou descritos como parte de um modo operacional podem ser usados em uma outra modalidade para produzir uma modalidade ainda adicional. Assim, pretende-se que a presen- te invenção cubra tais modificações e variações. De modo geral, a presente invenção está direciona- da para um estojo terapêutico configurado para fornecer ca- lor a uma área do corpo. 0 estojo terapêutico pode ser usado para tratar uma variedade de lesões nos músculos, ligamen- tos, tendões, etc., incluindo braços, pernas, tornozelos, joelhos, ombros, pés, pescoços, costas, cotovelos, pulsos, mãos, peitos, dedos das mãos, dedos dos pés e assim por di- ante. Independentemente do seu uso pretendido, no geral, o estojo terapêutico emprega uma almofada que pode receber um inserto térmico. 0 inserto térmico inclui um substrato que contém um revestimento exotérmico que pode gerar calor na presença de oxigênio e de umidade. Um beneficio em particu- lar do inserto térmico da presente invenção é que ele é des- cartável. Assim, quando o inserto térmico esgota sua capaci- dade de produção de calor, um novo inserto pode ser simples- mente utilizado no estojo. Isto permite o uso continuo da almofada, resultando em economia de custos substancial para o consumidor.

A almofada usada no estojo terapêutico da presente invenção pode ser formada de uma variedade de maneiras co- nhecidas na tecnologia. Por exemplo, a almofada pode conter um material extensível que, no geral, se adequa à forma de uma parte corpórea de interesse e pode fornecer ao usuário um ajuste confortável sem restringir o fluxo sangüíneo. Qualquer tipo de material extensível pode ser usado com este propósito. Por exemplo, o material extensível pode ser uma manta não-tecida, um pano tecido, um tecido de malha, papel, filme, espuma, etc. Quando utilizada, a manta não-tecida po- de ser uma manta formada pela extrusão de filamentos contí- nuos (com abertura ou sem abertura), uma manta formada pela extrusão de microfibras com sopro de ar quente, uma manta cardada ligada, uma manta formada por suspensão em fluxo de ar, uma manta coforme, uma manta hidraulicamente entrelaçada e assim por diante. Polímeros adequados para fazer mantas não-tecidas incluem, por exemplo, poliolefinas, poliésteres, poliamidas, policarbonatos, copolímeros e suas combinações, etc. Poliolefinas adequadas incluem polietileno, tais como polietileno de alta densidade, polietileno de média densida- de, polietileno de baixa de densidade, e polietileno linear de baixa densidade; polipropileno, tais como polipropileno isotático, polipropileno atático e polipropileno sindiotáti- co; polibutileno, tais como poli(1-buteno) e poli(2-buteno); polipenteno, tais como poli(1-penteno) e poli(2-penteno); poli(3-metil-l-penteno); poli(4-metil-l-penteno); e copolí- meros e suas combinações. Copolímeros adequados incluem co- polímeros bloco e aleatórios preparados a partir de dois ou mais diferentes monômeros de olefina insaturados, tais como copolímeros etileno/propileno e etileno/butileno. Poliamidas adequadas incluem náilon 6, náilon 6/6, náilon 4/6, náilon 11, náilon 12, náilon 6/10, náilon 6/12, náilon 12/12, copo- límeros de caprolactam e diamina óxido de alquileno, etc., bem como suas misturas e copolímeros. Poliésteres adequados incluem polímeros poli(lactídeo) e poli(ácido lático), bem como poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de buti- leno), poli(tereftalato de tetrametileno), poli(tereftalato de cicloexileno-1,4-dimetileno), e seus copolímeros isofta- latos, bem como suas misturas. Deve-se notar que o(s) polí- mero (s) também pode(m) conter outros aditivos, tais como au- xiliares de processamento ou composições de tratamento para transmitir propriedades desejadas às fibras, quantidades re- siduais de solventes, pigmentos ou corantes, e assim por di- ante.

Se desejado, o material extensível também pode conter um polímero elastomérico, tais como poliésteres elas- toméricos, poliuretanos elastoméricos, poliamidas elastomé- ricas, poliolefinas elastoméricas, copolímeros elastoméricos e assim por diante. Exemplos de copolímeros elastoméricos incluem copolímeros bloco com a fórmula geral A-B-A' ou A-B, em que AeA' são, cada qual, um bloco final do polímero termoplástico que contém uma fração estirênica (por exemplo, poli (vinil areno) ) e em que B é um bloco médio do polímero elastomérico, tais como um dieno conjugado ou um polímero alqueno inferior (por exemplo, copolímeros bloco poliestire- no-poli(etileno-butileno)-poliestireno). Polímeros compostos por um copolímero tetrabloco A-B-A-B também são adequados, tal como discutido na patente US 5.332.613 de Taylor, et al. , que é aqui incorporada em sua íntegra pela referência com todos os propósitos. Um exemplo de um copolímero tetra- bloco como este é um copolímero bloco estireno-poli(etileno- propileno)-estireno-poli(etileno-propileno) ("S-EP-S-EP"). Copolímeros A-B-A' e A-B-A-B comercialmente disponíveis in- cluem diversas diferentes formulações da Kraton Polymers de Houston, Texas com o nome comercial KRATON®. Copolímeros bloco KRATON® estão disponíveis em diversas diferentes for- mulações, inúmeras das quais são identificadas nas patentes US 4.663.220, 4.323.534, 4.834.738, 5.093.422 e 5.304.599, que estão aqui incorporadas em suas integras pela referência com todos os propósitos. Outros copolimeros bloco comercial- mente disponíveis incluem o copolímero elastomérico S-EP-S ou estireno-poli(etileno-propileno)-estireno disponível por Kuraray Company, Ltd. De Okayama, Japão, com o nome comerci- al SEPTON®.

Exemplos de poliolefinas elastoméricas incluem po- lipropilenos e polietilenos elastoméricos de densidade ultra baixa, tais como aqueles produzidos por métodos de catálise "em local único" ou "por metaloceno". Tais polímeros de ole- fina elastomérica são comercialmente disponíveis por Exxon- Mobil Chemical Co. de Houston, Texas com os nomes comerciais ACHIEVE® (baseado em propileno), EXACT® (baseado em etileno) e EXCEED® (baseado em etileno). Polímeros de olefina elasto- mérica também são comercialmente disponíveis por DuPont Dow Elastomers, LLC (um empreendimento conjunto entre a DuPont e a Dow Chemical Co.) com os nomes comerciais ENGAGE® (baseado em etileno) e AFFINITY® (baseado em etileno) . Exemplos de tais polímeros também são descritos nas patentes US 5.278.272 e 5.272.236 de Lai, et al., que estão aqui incor- poradas em suas íntegras pela referência com todos os propó- sitos. Também são usados certos polipropilenos elastoméri- cos, tal como descrito nas patentes US 5.539.056 de Yang, et al. e 5.596.052 de Resconi, et al., que estão aqui incorpo- radas em suas íntegras pela referência com todos os propósi- tos . O material extensível também pode conter um filme que é impermeável a liquido e a vapor, permeável a líquido e a vapor, ou impermeável a líquido, permeável a vapor (isto é, "respirável") . 0 filme pode ser formado por um polímero de poliolefina, tal como um polietileno linear de baixa den- sidade (LLDPE), ou polipropileno. Exemplos de polímeros de poliolefina predominantemente lineares incluem, sem limita- ções, polímeros produzidos dos seguintes monômeros: etileno, propileno, 1-buteno, 4-metil-penteno, 1-hexeno, 1-octeno e olefinas maiores, bem como copolímeros e terpolímeros do ex- posto. Além do mais, copolímeros de etileno e outras olefi- nas, incluindo buteno, 4-metil-penteno, hexeno, hepteno, oc- teno, deceno, etc., também são exemplos de polímeros de po- liolefina predominantemente lineares. 0 filme também pode conter um polímero elastomérico, tal como supradescrito.

O material extensível também pode ter uma estrutu- ra multicamadas. Materiais multicamadas adequados podem in- cluir, por exemplo, laminados formados por extrusão de fila- mentos contínuos/extrusão de microfibras com sopro de ar quente/extrusão de filamentos contínuos (SMS) e laminados formados por extrusão de filamentos contínuos/extrusão de microfibras com sopro de ar quente (SM). Vários exemplos de laminados SMS adequados são descritos nas patentes US 4.041.203 de Brock et al., 5.213.881 de Timmons, et al., 5.464.688 de Timmons, et al., 4.374.888 de Bornslaeqer, 5.169.706 de Collier, et al., e 4.766.029 de Brock, et al., que estão aqui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos. Além do mais, laminados SMS comer- cialmente disponíveis podem ser obtidos da Kimberly-Clark Corporation com os nomes Spunguard® e Evolution®.

Laminados elásticos multicamadas também podem ser empregados no material extensível. Por exemplo, laminados elásticos podem incluir um filme anexado em uma manta não- tecida. Um laminado elástico adequado é um laminado ligado emparelhado, que pode conter uma manta não-tecida emparelha- da anexada em um filme elástico. Alguns exemplos de um lami- nado ligado emparelhado são descritos nas patentes US 5.226.992, 4.981.747, 4.965.122 e 5.336.545, todas de Mor- man, que estão aqui incorporadas em suas íntegras pela refe- rência com todos os propósitos. Um outro laminado elástico adequado é um laminado ligado com estiramento, que pode con- ter uma manta não-tecida que é anexada em um filme elástico em uma condição estendida. Laminados ligados com estiramento adequados são descritos nas patentes US 4.720.415 de Vander Wielen, et al., 5.385.775 de Wriqht, 4.789.699 de Kieffer, et al., 4.781.966 de Taylor, 4.657.802 de Morman e 4.655.760 de Morman, et al., que estão aqui incorporadas em suas ínte- gras pela referência com todos os propósitos. O laminado e- lástico também pode ser um laminado ligado com estiramento emparelhado. Exemplos de laminados ligados com estiramento emparelhados são divulgados nas patentes US 5.114.781 e 5.116.662, que são ambas aqui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos.

Como exposto, a almofada da presente invenção pode receber um inserto térmico para fornecer calor a uma parte corpórea desejada. Por exemplo, em algumas modalidades, a almofada define uma cavidade no interior da qual o inserto térmico pode ser removivelmente posicionado. O tamanho e forma da cavidade são configurados para acomodar o inserto térmico. Se desejado, a cavidade pode ser formada por um re- ceptáculo separado (por exemplo, bolso, bolsa, etc.) que é anexado no material extensível com costura, adesivo, liga- ções térmicas, etc. Um receptáculo como este pode ser forma- do por um material extensível que se adequará à forma do in- serto térmico e, desse modo, ajudará a impedir sua remoção involuntária. Uma vez posicionada na cavidade, então, a al- mofada pode ser colocada adjacente ou próxima da parte cor- pórea para transmitir o nível desejado de aquecimento. Em alguns casos, a almofada pode ser envolvida na parte corpó- rea e fixada para que o aquecimento possa ser transmitido sem exigir que o usuário segure a almofada.

Referindo-se às figuras 3-6, por exemplo, várias modalidades de um estojo terapêutico 200 serão agora descri- tas com mais detalhes. Nesta modalidade em particular, o es- tojo 200 inclui uma almofada 202 que é formada por um mate- rial extensível 203 e é configurada para enrolar no braço de um usuário. Uma base 210 é anexada no material extensível 203 que pode ser formada por um material que é flexível o suficiente para permitir movimento funcional normal de áreas não associadas com a área especificamente tratada, mas que é suficientemente não extensível para fornecer pressão, com- pressão e/ou suporte a uma área tratada. Por exemplo, a base 210 pode ser formada por um material polimérico macio. A ba- se 210 pode ser anexada no material extensível 203 de qual- quer maneira desejada, tais como pelo uso de costuras, ade- sivos, ligações térmicas, etc. Laços 204A e 204B também são anexados nas bordas externas da base 210. O material exten- sível 203 pode ser inserido nos laços 204A e 204B para ane- xar a almofada 202 a uma parte corpórea. Embora não exigido, tipicamente, os laços 204A e 204B são formados por um mate- rial polimérico rígido. A almofada 202 também inclui elemen- tos de fixação 208 e 214 (por exemplo, gancho e laço, encai- xe rápido, botões, fita, etc.). Os elementos de fixação 208 e 214 podem ser reunidos para inibir o afrouxamento do mate- rial extensível 203 durante o uso. Nesta modalidade em par- ticular, a almofada 202 também inclui um receptáculo 206 que é anexado no material extensível 203 e define uma cavidade 217 para receber um inserto térmico 212 (figura 5). A cavi- dade 217 pode ser formada pela anexação de três lados do re- ceptáculo 206 no material extensível 203 para que o inserto térmico 212 seja recebido através do quarto lado não anexa- do. O lado não anexado pode ter um elemento de fixação, tais como encaixes rápidos, botões, elementos de fixação de gan- cho e laço, etc., para ajudar a fechar e vedar a cavidade 217 mediante a recepção do inserto térmico 212. Embora so- mente um lado seja descrito sem ser anexado nesta modalida- de, entende-se que um ou mais outros lados também podem ser não anexados para receber o inserto térmico 212. Igualmente, tal(s) lado(s) não anexado(s) emprega(m) um elemento de fi- xação, tal como supradescrito.

Para aplicar a almofada 202 em uma área específi- ca, a extremidade do material extensível 203 localizada mais próxima do elemento de fixação 206 é envolta na área deseja- da e alimentada através do laço 204A. Isto permite a coloca- ção inicial do material extensível 203 e a aplicação de al- guma pressão na área tratada. Depois de passar através do laço 204A, o material extensível 203 é novamente envolto sob a área e alimentado através do laço 204B. Puxando o material extensível 203 através do laço 204B, o inserto térmico 212 é pressionado diretamente para baixo na área desejada. Poste- riormente, o material extensível 203 é puxado firmemente e preso no local usando elementos de fixação 208 e 214.

No geral, o inserto térmico da presente invenção contém um revestimento exotérmico que pode gerar calor na presença de umidade e oxigênio. 0 revestimento exotérmico pode ser formado por uma variedade de diferentes componen- tes, incluindo metais oxidáveis, componentes de carbono, a- glutinantes, sais eletrolíticos e assim por diante. Exemplos de tais metais incluem, mas sem limitações, ferro, zinco, alumínio, magnésio e assim por diante. Embora não exigido, o metal pode ser inicialmente fornecido na forma de pó para facilitar o tratamento e para reduzir custos. Vários métodos para remover impurezas de um metal bruto (por exemplo, fer- ro) para formar um pó incluem, por exemplo, técnicas de pro- cessamento molhado, tais como extração com solvente, troca iônica e refinamento eletrolítico para a separação de ele- mentos metálicos; processamento de gás hidrogênio (H2) para remoção de elementos gasosos, tais como oxigênio e nitrogê- nio; método de refino por fusão em zona flutuante. Usando tais técnicas, a pureza do metal pode ser pelo menos cerca de 95 %, em algumas modalidades pelo menos cerca de 97 %, e em certas modalidades pelo menos cerca 99 %. 0 tamanho da partícula do pó metálico também pode ser menor do que cerca de 500 micrômetros, em certas modalidades, menor do que cer- ca de 100 micrômetros, e em certas modalidades menor do que cerca de 50 micrômetros. O uso de tais pequenas partículas pode aumentar a superfície de contato do metal com o ar, desse modo, aumentando a probabilidade e a eficiência da re- ação exotérmica desejada. No geral, a concentração do pó me- tálico empregado pode variar dependendo da natureza do pó metálico e da extensão desejada da reação exotérmica / de oxidação. Na maioria das modalidades, o pó metálico está presente no revestimento exotérmico em uma quantidade de cerca de 40 % em peso até cerca de 95 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 50 % em peso até cerca de 90 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 60 % em peso até cerca de 80 % em peso.

Além de um metal oxidável, um componente de carbo- no também pode ser utilizado no revestimento exotérmico da presente invenção. Sem pretender ser limitado na teoria, a- credita-se que um componente de carbono como este promove a reação de oxidação do metal e age como um catalisador para a geração de calor. 0 componente de carbono pode ser carbono ativado, negro-de-fumo, grafite e assim por diante. Quando utilizado, o carbono ativado pode ser formado por serragem, madeira, carvão, turfa, lignito, carvão betuminoso, casca de coco, etc. Algumas formas adequadas de carbono ativado e técnicas para sua formação são descritas nas patentes US 5.693.385 de Parks, 5.834.114 de Economy, et al., 6.517.906 de Economy, et al., 6.573.212 de McCrae, et al., bem como nas publicações de pedido de patente US 2002/0141961 de Fa- Iat, et al. e 2004/0166248 de Hu, et al., todas as quais es- tão aqui incorporadas em suas integras pela referência com todos os propósitos.

O revestimento exotérmico também pode empregar um aglutinante para aumentar a durabilidade do revestimento quando aplicado em um substrato. O aglutinante também pode servir como um adesivo para ligar um substrato em um outro substrato. De modo geral, qualquer um de uma variedade de aglutinantes pode ser usado no revestimento exotérmico da presente invenção. Aglutinantes adequados podem incluir, por exemplo, aqueles que ficam insolúveis em água mediante reti- culação. A reticulação pode ser alcançada por uma variedade de maneiras, incluindo pela reação do aglutinante com um a- gente de reticulação polifuncional. Exemplos de tais agentes de reticulação incluem, mas sem limitações, dimetilol uréia melamina-formaldeído, uréia-formaldeido, poliamida epiclo- roidrina, etc.

Em algumas modalidades, um polímero látex pode ser empregado como o aglutinante. Tipicamente, o polímero ade- quado para uso no látex tem uma temperatura de transição ví- trea de cerca de 30 0C ou menos para que a flexibilidade do substrato resultante não seja substancialmente restrita. A- lém do mais, tipicamente, o polímero também tem uma tempera- tura de transição vítrea de cerca de -25 0C ou mais para mi- nimizar a pegajosidade do polímero látex. Por exemplo, em algumas modalidades, o polímero tem uma temperatura de tran- sição vítrea de cerca de -15 0C até cerca de 15 °C, e em al- gumas modalidades, de cerca de -10 °C até cerca de 0 °C. Por exemplo, polímeros látex adequados que podem ser utilizados na presente invenção podem ser baseados em polímeros tais como, mas sem limitações, copolímeros estireno-butadieno, homopolímeros poli(acetato de vinila), copolímeros acetato de etileno vinila, copolímeros acetato de vinila acrílica, copolímeros cloreto de etileno vinila, terpolímeros etileno- vinil cloreto-vinil acetato, polímeros poli(cloreto de vini- la) acrílica, polímeros acrílicos, polímeros nitrila, e quaisquer outros polímeros aniônicos e polímeros látex co- nhecidos na tecnologia. A carga dos polímeros látex supra- descritos pode variar facilmente, como é bem conhecido na tecnologia, pela utilização de um agente estabilizador com a carga desejada durante a preparação do polímero látex. Téc- nicas específicas para um sistema carbono / polímero látex são descritas com mais detalhes na patente US 6.573.212 de McCrae, et al. Sistemas carbono ativado / polímero látex que podem ser usados na presente invenção incluem Nuchar® PMA, DPX-8433-68A e DPX-8433-68B, todos os quais estão disponí- veis por MeadWestvaco Corp de Stamford, Connecticut.

Se desejado, o polímero látex pode ser reticulado usando qualquer técnica conhecida, tais como por aquecimen- to, ionização, etc. Preferivelmente, o polímero látex é au- torreticulante, já que agentes de reticulação externos (por exemplo, N-metilol acrilamida) não são exigidos para induzir a reticulação. Especificamente, agentes de reticulação podem levar à formação de ligações entre o polímero látex e o substrato no qual ele é aplicado. Algumas vezes, tal ligação pode interferir na efetividade do substrato na geração de calor. Assim, o polímero látex pode ser substancialmente sem agentes de reticulação. Polímeros látex autorreticulantes particularmente adequados são copolímeros de acetato de eti- leno vinila disponíveis por Celanese Corp. de Dallas, Texas com o nome DUR-O-SET® Elite (por exemplo, PE-25220A). Alter- nativamente, pode ser empregado simplesmente um inibidor que reduz o grau de reticulação, tais como saprófagos, metil- hidroquinina, t-butilcatecol, agentes de controle de pH (por exemplo, hidróxido de potássio), etc.

Embora polímeros látex possam ser efetivamente u- sados como aglutinantes na presente invenção, algumas vezes, tais compostos resultam em uma redução na drapeabilidade e em um aumento no odor residual. Assim, o presente inventor descobriu que polímeros orgânicos solúveis em água também podem ser empregados como aglutinantes, tanto sozinhos quan- to em conjunto com polímeros látex, para suavizar tais pro- blemas. Por exemplo, uma classe de polímeros orgânicos solú- veis em água descobertos adequados na presente invenção são polissacarídeos e seus derivados. Polissacarídeos são polí- meros que contêm unidades de carboidrato repetidas, que po- dem ser catiônicos, aniônicos, não iônicos e/ou anfotéricos. Em uma modalidade em particular, o polissacarídeo é um éter celulósico não iônico, catiônico, aniônico e/ou anfotérico. Éteres celulósi cos não iônicos adequados podem incluir, mas sem limitações, éteres alquilcelulose, tais como metilcelu- lose e etilcelulose; éteres hidroxialquilcelulose, tais como hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose, hidroxipropil hidroxibutilcelulose, hidorxietil hidroxipropilcelulose, hi- droxietil hidroxibutilcelulose e hidroxietil hidroxipropil hidroxibutilcelulose; éteres alquil hidroxialquilcelulose, tais como metil hidroxietilcelulose, metil hidroxipropilce- lulose, etil hidroxietilcelulose, etil hidroxipropilcelulo- se, e assim por diante.

Éteres celulósicos adequados podem incluir, por exemplo, aqueles disponíveis por Akzo Nobel de Stamford, Connecticut com o nome "BERMOCOLL". Ainda outros éteres ce- lulósicos adequados são aqueles disponíveis por Shin-Etso Chemical Co., Ltd. de Tóquio, Japão com o nome "METOLOSE", incluindo METOLOSE Tipo SM (metilcelulose), METOLOSE Tipo SH (hidroxipropilmetilcelulose) e METOLOSE Tipo SE (hidroxie- tilmetilcelulose). Um exemplo em particular de um éter celu- lósico não iônico adequado é metilcelulose com um grau de substituição de metoxila (DS) de 1,8. O grau de substituição de metoxila representa o número médio de grupos hidroxila presente em cada unidade de anidroglicose que reagiu, o que pode variar entre O e 3. Um tal éter celulósico é METOLOSE SM-100, que é uma metilcelulose comercialmente disponível por Shin-Etso Chemical Co., Ltd. Outros éteres celulósicos também estão disponíveis por Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware com o nome "CULMINAL".

A concentração do componente carbônico e/ou aglu- tinante no revestimento exotérmico pode variar, no geral, com base nas propriedades desejadas do substrato. Por exem- pio, a quantidade do componente carbônico é, no geral, adap- tada para facilitar a oxidação / reação exotérmica sem afe- tar adversamente outras propriedades do substrato. Tipica- mente, o componente carbônico está presente no revestimento exotérmico em uma quantidade de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 20 % em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 15 % em peso, e em algumas moda- lidades, de cerca de 1 % em peso até cerca de 12 % em peso. Além do mais, embora concentrações de aglutinante relativa- mente altas possam fornecer melhores propriedades físicas para o revestimento exotérmico, elas podem ter um efeito i- gualmente adverso em outras propriedades, tal como a capaci- dade absortiva do substrato no qual elas forem aplicadas. Inversamente, concentrações relativamente baixas de agluti- nante podem reduzir a capacidade de o revestimento exotérmi- co permanecer fixo no substrato. Assim, na maior parte das modalidades, o aglutinante está presente no revestimento e- xotérmico em uma quantidade de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 20 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 0, 1 % em peso até cerca de 10 % em peso, e em algumas moda- lidades, de cerca de 0,5 % em peso até cerca de 8 % em peso.

Ainda outros componentes podem ser empregados no revestimento exotérmico da presente invenção. Por exemplo, como é bem conhecido na tecnologia, um sal eletrolítico pode ser empregado para reagir ou remover qualquer(s) camada(s) de óxido apassivador que pode, de outra forma, impedir a o- xidação do metal. Sais eletrolíticos adequados podem inclu- ir, mas sem limitações, haletos ou sulfatos álcali, tais co- mo cloreto de sódio, cloreto de potássio, etc.; haletos ou sulfatos alcalinos, tais como cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, etc., e assim por diante. Quando empregado, o sal eletrolitico fica tipicamente presente no revestimento exo- térmico em uma quantidade de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 10 % em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 8 % em peso, e em algumas modali- dades, de cerca de 1 % em peso até cerca de 6 % em peso.

Além do mais, também podem ser empregadas no re- vestimento exotérmico partículas que agem como retentores de umidade. Isto é, antes da oxidação / reação exotérmica, es- tas partículas podem reter umidade. Entretanto, depois que a reação prosseguiu até um certo ponto e a concentração de u- midade reduziu, as partículas podem liberar a umidade para permitir que a reação continue. Além de agir como um reten- tor de umidade, as partículas também podem fornecer outros benefícios ao revestimento exotérmico da presente invenção. Por exemplo, as partículas podem alterar a cor negra normal- mente associada com o componente carbônico e/ou pó metálico. Quando utilizadas o tamanho das partículas retentoras de u- midade pode ser menor do que cerca de 500 micrômetros, em algumas modalidades, menor do que cerca de 100 micrômetros, e em algumas modalidades, menor do que cerca de 50 micrôme- tros. Igualmente, as partículas podem ser porosas. Sem pre- tender ser limitado pela teoria, acredita-se que partículas porosas podem fornecer uma passagem para ar e/ou para vapo- res d'água para fazer melhor contato com o pó metálico. Por exemplo, as partículas podem ter poros / canais com um diâ- metro médio maior do que cerca de 5 angstrons, em algumas modalidades maior do que cerca de 20 angstroms, e em algumas modalidades maior do que cerca de 50 angstroms. A área su- perficial de tais partículas também pode ser maior do que cerca de 15 metros quadrados por grama, em algumas modalida- des maior do que cerca de 25 metros quadrados por grama, e em algumas modalidades maior do que 50 metros quadrados por grama. A área superficial pode ser determinada pelo método de adsorção física de gás (B.E.T.) de Bruanauer, Emmet e Teller, Journal of American Chemical Societyr Vol. 60, 1938, p. 309, com nitrogênio como o gás de adsorção.

Em uma modalidade em particular, partículas de carbonato porosas (por exemplo, carbonato de cálcio) são u- sadas para reter umidade e, também, para alterar a cor negra normalmente associada com carbono ativado e/ou com pó metá- lico. Uma mudança de cor como esta pode ser mais estetica- mente agradável ao usuário, particularmente, quando o reves- timento é empregado em substratos projetados para uso do cliente / pessoal. Partículas de carbonato de cálcio brancas adequadas estão comercialmente disponíveis tanto na forma seca quanto na forma de mistura aquosa por Omya, Inc. de Proctor, Vermont. Ainda outras partículas inorgânicas ade- quadas que podem reter umidade incluem, mas sem limitações, silicatos, tais como silicato de cálcio, silicatos de alumi- na (por exemplo, pó de mica, argila, etc.), silicatos de magnésio (por exemplo, talco), quartzito, fluorita de sili- cato de cálcio, vermiculite, etc.; alumina, sílica, e assim por diante. No geral, a concentração das partículas pode va- riar dependendo da natureza das partículas, e do grau dese- jado da reação exotérmica e da alteração de cor. Por exem- plo, as partículas podem estar presentes no revestimento e- xotérmico em uma quantidade de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 30 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 20 % em peso, e em algumas moda- lidades de cerca de 1 % em peso até cerca de 15 % em peso.

Além dos componentes supramencionados, outros com- ponentes, tais como agentes tensoativos, ajustadores de pH, corantes / pigmentos / tintas, modificadores de viscosidade, etc., também podem ser incluídos no revestimento exotérmico da presente invenção. Modificadores de viscosidade podem ser usados, por exemplo, para ajustar a viscosidade da formula- ção do revestimento com base no processo e/ou desempenho de- sejados do revestimento do substrato revestido. Modificado- res de viscosidade adequados podem incluir goma, tal como goma xantana. Aglutinantes, tais como os éteres celulósicos, também podem funcionar como modificadores de viscosidade a- dequados. Quando empregados, tipicamente, tais componentes adicionais constituem menos do que cerca de 5 % em peso, em algumas modalidades menos do que cerca de 2 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 0,001 % em peso até cerca de 1 % em peso do revestimento exotérmico.

Independentemente da maneira pela qual ele é for- mado, o revestimento exotérmico é aplicado em um substrato que pode realizar outras funções do inserto térmico ou sim- plesmente agir como um veículo físico para o revestimento. Qualquer tipo de substrato pode ser aplicado com o revesti- mento exotérmico de acordo com a presente invenção. Por e- xemplo, mantas não-tecidas, panos tecidos, malhas, mantas de papel, filmes, espumas, etc. podem ser aplicados com o re- vestimento exotérmico. Tipicamente, os polímeros usados para formar o substrato têm uma temperatura de amaciamento ou de fusão que é maior do que a temperatura necessária para eva- porar a umidade. Um ou mais componentes de tais polímeros pode ter, por exemplo, uma temperatura de amaciamento de cerca de 100°C até cerca de 400 °C, em algumas modalidades de cerca de 110°C até cerca de 300°C, e em algumas modali- dades de cerca de 120 °C até cerca de 250°C. Exemplos de tais polímeros podem incluir, mas sem limitações, polímeros sintéticos (por exemplo, polietileno, polipropileno, po- li (tereftalato de etileno), náilon 6, náilon 66, KEVLAR™, poliestireno sindiotático, poliésteres cristalinos líquidos, etc.); polímeros celulósicos (celulose de fibra longa, celu- lose de fibra curta, celulose termomecânica, etc.); suas combinações, e assim por diante.

Para aplicar o revestimento exotérmico da presente invenção em um substrato, os componentes podem ser inicial- mente dissolvidos ou dispersos em um solvente. Por exemplo, um ou mais dos componentes supramencionados pode ser mistu- rado com um solvente, tanto de forma seqüencial quanto de forma simultânea, para formar uma formulação de revestimento que pode ser facilmente aplicada em um substrato. Qualquer solvente capaz de dispersar ou dissolver o componente é ade- quado, por exemplo: água; álcoois, tais como etanol ou meta- nol; dimetilformamida; dimetilsulfóxido; hidrocarboneto, tais como pentano, butano, heptano, hexano, tolueno e xile- no; éteres, tais como dietil éter è tetraidrofurano; cetonas e aldeidos, tais como acetona e metiletilcetona; ácidos, tais como ácido acético e ácido fórmico; e solventes haloge- nados, tais como diclorometano e tetracloreto de carbono; bem como suas misturas. Por exemplo, em uma modalidade em particular, água é usada como o solvente para que uma formu- lação de revestimento aquosa seja formada. A concentração do solvente é, no geral, alta o suficiente para inibir a oxida- ção do metal antes do uso. Especificamente, quando presente em uma concentração alta o suficiente, o solvente pode agir como uma barreira para impedir que ar entre em contato pre- maturamente com o metal oxidável. Entretanto, se a quantida- de de solvente for muito pequena, a reação exotérmica pode ocorrer prematuramente. Igualmente, se a quando de solvente for muito grande, a quantidade de metal depositada no subs- trato pode ser muito pequena para fornecer o efeito exotér- mico desejado. Embora, no geral, a concentração real de sol- vente (por exemplo, água) empregada dependa do tipo de metal oxidável e do substrato no qual ele é aplicado, contudo, ti- picamente, ele está presente em uma quantidade de cerca de 10 % em peso até cerca de 80 % em peso, em algumas modalida- des de cerca de 20 % em peso até cerca de 70 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 25 % em peso até cerca de 60 % em peso da formulação de revestimento.

A quantidade dos outros componentes adicionados na formulação de revestimento pode variar dependendo da quanti- dade de calor desejada, da coleta úmida do método de aplica- ção utilizado, etc. Por exemplo, no geral, a quantidade de metal oxidável (na forma de pó) na formulação de revestimen- to varia de cerca de 20 % em peso até cerca de 80 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 30 % em peso até cerca de 60 % em peso. Além do mais, o componente carbônico pode constituir de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 20 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 15 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 0,2 % em peso até cerca de 10 % em peso da formulação de re- vestimento. Aglutinantes podem constituir de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 20 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 15 % em peso, e em algu- mas modalidades de cerca de 1 % em peso até cerca de 10 % em peso da formulação de revestimento. Sais eletroliticos podem constituir de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 10 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 8 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 1 % em peso até cerca de 5 % em peso da formulação de revesti- mento. Adicionalmente, partículas retentoras de umidade (por exemplo, carbonato de cálcio) podem constituir de cerca de 2 % em peso até cerca de 30. % em peso, em algumas modalidades de cerca de 3 % em peso até cerca de 25 % em peso, e em al- gumas modalidades de cerca de 4 % em peso até cerca de 10 % em peso da formulação de revestimento. Outros componentes, tais como agentes tensoativos, ajustadores de pH, modifica- dores de viscosidade, etc., também podem constituir de cerca de 0,001 % em peso até cerca de 5 % em peso, em algumas mo- dalidades de cerca de 0,01 % em peso até cerca de 1 % em pe- so, e em algumas modalidades de cerca de 0,02 % em peso até cerca de 0,5 % em peso da formulação de revestimento.

O conteúdo de sólidos e/ou viscosidade da formula- ção de revestimento podem variar para atingir a quantidade desejada de geração de calor. Por exemplo, a formulação de revestimento pode ter um conteúdo de sólidos de cerca de 30 % até cerca de 80 %, em algumas modalidades de cerca de 50 % até cerca de 70 %, e em algumas modalidades de cerca de 50 % até cerca de 60 %. Pela variação do conteúdo de sólidos da formulação de revestimento, a presença do pó metálico e de outros componentes no revestimento exotérmico pode ser con- trolada. Por exemplo, para formar um revestimento exotérmico com um nivel mais alto de pó metálico, a formulação de re- vestimento pode ser fornecida com um conteúdo de sólidos re- lativamente alto para que um maior percentual do pó metálico seja incorporado no revestimento exotérmico durante o pro- cesso de aplicação. Além do mais, a viscosidade da formula- ção de revestimento também pode variar dependendo do método de revestimento e/ou do tipo de aglutinante empregado. Por exemplo, menores viscosidades podem ser empregadas para téc- nicas de revestimento por saturação (por exemplo, revesti- mento por imersão) , enquanto que maiores viscosidades podem ser empregadas para técnicas de revestimento descendente. No geral, a viscosidade é menor do que cerca de 2 χ IO6 centi- poise (2.000 kg/m/s), em algumas modalidades, menor do que cerca de 2 χ IO5 centipoise (200 kg/m/s), em algumas modali- dades, menor do que cerca de 2 χ IO4 centipoise (20 kg/m/s), e em algumas modalidades, menor do que cerca de 2 χ IO3 cen- em algumas modalidades, pelo menos cerca de 120 °C. Desta maneira, o revestimento exotérmico seco resultante é anídri- co, isto é, no geral, sem água. Pela minimização da quanti- dade de umidade, o revestimento exotérmico é menos provável de reagir prematuramente e gerar calor. Isto é, no geral, o metal oxidável não reage com oxigênio a menos que certa quantidade mínima de água esteja presente. Assim, o revesti- mento exotérmico pode permanecer inativo até que seja colo- cado nas vizinhanças da umidade (por exemplo, próximo de uma camada que contém umidade) durante o uso. Entretanto, enten- de-se que quantidades relativamente pequenas de água ainda podem estar presentes no revestimento exotérmico sem ocasio- nar uma reação exotérmica substancial. Por exemplo, em algu- mas modalidades, o revestimento exotérmico contém água em 15 uma quantidade menor do que cerca de 0,5 % em peso, em algu- mas modalidades, menor do que cerca de 0,1 % em peso, e em algumas modalidades, menor do que cerca de 0,01 % em peso.

O nível de complemento de sólidos do revestimento exotérmico também pode variar como desejado. 0 "nível de complemento de sólidos" é determinado pela subtração do peso do substrato não tratado do peso do substrato tratado (de- pois da secagem), pela divisão deste peso calculado pelo pe- so do substrato não tratado e, então, pela multiplicação por 100 %. Níveis de complemento inferiores podem otimizar cer- tas propriedades (por exemplo, absorbância) , enquanto que níveis de complemento superiores podem otimizar a geração de calor. Em algumas modalidades, por exemplo, o nível de com- plemento é de cerca de 100 % até cerca de 5.000 %, em algu- mas modalidades de cerca de 200 % até cerca de 2.400 %, e em algumas modalidades de cerca de 400 % até cerca de 1.200 %. A espessura do revestimento exotérmico também pode variar. Por exemplo, a espessura pode variar de cerca de 0,01 milí- metro até cerca de 5 milímetros, e em algumas modalidades de cerca de 0,01 milímetro até cerca de 3 milímetros, e em al- gumas modalidades de cerca de 0,1 milímetro até cerca de 2 milímetros. Em alguns casos, um revestimento relativamente fino pode ser empregado (por exemplo, de cerca de 0,01 milí- metro até cerca de 0,5 milímetro). Um revestimento fino como este pode aumentar a flexibilidade do substrato, embora ain- da fornecendo aquecimento uniforme.

Para manter a porosidade, a flexibilidade e/ou al- guma outra característica do substrato, algumas vezes pode ser desejado aplicar o revestimento exotérmico de maneira a cobrir menos do que 100 %, em algumas modalidades de cerca de 10 % até cerca de 80 %, e em algumas modalidades de cerca de 20 % até cerca de 60 % da área de uma ou mais superfícies do substrato. Por exemplo, em uma modalidade em particular, o revestimento exotérmico é aplicado no substrato em um pa- drão pré-selecionado (por exemplo, padrão reticular, grade em forma de diamante, pontos e assim por diante). Embora não seja exigido, um revestimento exotérmico padronizado como este pode fornecer aquecimento suficiente para o substrato sem cobrir uma parte substancial da área da superfície do substrato. Isto pode ser desejado para otimizar a flexibili- dade, a absorvência ou outras características do substrato. Entretanto, entende-se que o revestimento também pode ser aplicado uniformemente em uma ou mais superfícies do subs- trato. Além do mais, um revestimento exotérmico padronizado também pode fornecer funcionalidade diferente para cada zo- na. Por exemplo, em uma modalidade, o substrato é tratado com dois ou mais padrões de regiões revestidas que podem se sobrepor ou não. As regiões podem estar na mesma superfície ou em superfícies diferentes do substrato. Em uma modalida- de, uma região de um substrato é revestida com um primeiro revestimento exotérmico, enquanto que uma outra região é re- vestida com um segundo revestimento exotérmico. Se desejado, uma região pode fornecer uma quantidade diferente de calor em relação a uma outra região.

Além de ter benefícios funcionais, o substrato também pode ter vários benefícios estéticos. Por exemplo, embora contendo carbono ativado, o substrato pode ser feito sem a cor negra comumente associada com o carbono ativado. Em uma modalidade, partículas brancas ou de cor clara (por exemplo, carbonato de cálcio, dióxido de titânio, etc.) são empregadas no revestimento exotérmico para que o substrato resultante tenha uma cor cinzenta ou azulada. Além do mais, vários pigmentos, corantes e/ou tintas podem ser empregados para alterar a cor do revestimento exotérmico. 0 substrato também pode ser aplicado com regiões padronizadas do reves- timento exotérmico para formar um substrato com regiões di- ferentemente coloridas.

Outros substratos também podem ser empregados para melhorar as propriedades exotérmicas do substrato. Por exem- plo, um primeiro substrato pode ser empregado em conjunto com um segundo substrato. Os substratos podem funcionar jun- tamente para fornecer calor a uma superfície ou podem, cada qual, fornecer calor a diferentes superfícies. Além do mais, podem ser empregados substratos que não são aplicados com o revestimento exotérmico da presente invenção, mas, em vez disto, são aplicados com um revestimento que simplesmente facilita a reatividade do revestimento exotérmico. Por exem- plo, um substrato pode ser usado próximo ou adjacente ao substrato da presente invenção que inclui um revestimento de partículas retentoras de umidade. Como exposto, as partícu- las retentoras de umidade podem reter e liberar umidade para a ativação da reação exotérmica.

Como indicado anteriormente, umidade e oxigênio são fornecidos no revestimento para ativar a reação exotér- mica. Para fornecer o perfil de aquecimento desejado, a ve- locidade na qual a umidade pode entrar em contato com o re- vestimento exotérmico pode ser seletivamente controlada de acordo com a presente invenção. A saber, se muita umidade for suprida em um dado período de tempo, a reação exotérmica pode produzir uma quantidade excessiva de calor que aquece excessivamente ou queima o usuário. Por outro lado, se muito pouca umidade for suprida em um dado período de tempo, a re- ação exotérmica pode não ser suficientemente ativada. Certa- mente, a velocidade de aplicação desejada pode ser alcançada pela aplicação manual da quantidade desejada de umidade, por exemplo, pelas mãos ou com o auxílio de um equipamento ex- terno, tal como uma seringa. Alternativamente, o próprio in- serto térmico pode conter um mecanismo para controlar a ve- locidade de liberação de umidade.

Uma técnica para usar o inserto térmico como um mecanismo para controlar a velocidade da aplicação de umida- de envolve o uso de uma camada de retenção de umidade. A ca- mada de retenção de umidade pode ser empregada no inserto térmico para reter a umidade e liberá-la de forma controlada no revestimento exotérmico em um período prolongado de tem- po. A camada de retenção de umidade pode incluir uma manta absorvente formada de acordo com qualquer método ou técnica convencional, tais como uma técnica de formação a seco, uma técnica de formação por suspensão em fluxo de ar, uma técni- ca de cardação, uma técnica de extrusão de microfibras com sopro de ar quente ou de extrusão de filamentos contínuos, uma técnica de formação úmida, uma técnica de formação de espuma, etc. Por exemplo, em um processo de formação por suspensão em fluxo de ar, feixes de pequenas fibras com com- primentos típicos que variam de cerca de 3 até cerca de 19 milímetros são separados e carregados em um suprimento de ar e, então, depositados sobre uma tela de formação, usualmente com a assistência de um suprimento de vácuo. Então, as fi- bras aleatoriamente depositadas são ligadas umas nas outras usando, por exemplo, ar quente ou um adesivo.

Tipicamente, a camada de retenção de umidade con- tém fibras celulósicas, tais como fibras de polpa fofa de celulose naturais ou sintéticas. As fibras de polpa fofa de celulose podem ser celulose kraft, polpa de sulfito, polpa termomecânica, etc. Além do mais, as fibras de polpa fofa de celulose podem incluir celulose com comprimento de fibra de média alta, celulose com comprimento de fibra de média baixa ou misturas das mesmas. Um exemplo de fibras de polpa fofa de celulose com comprimento de média alta inclui fibras de celulose kraft de fibra longa. Fibras de celulose kraft de fibra longa são derivadas de árvores coniferas e incluem fi- bras de celulose, tais como, mas sem limitações, espécies de madeira de fibra longe do norte, do ocidente e do sul, in- cluindo sequóia, cedro vermelho, pinheiro do Canadá, pseu- dotsuga, abeto verdadeiro, pinheiro (por exemplo, pinheiros do sul), abeto (por exemplo, abeto negro), suas combinações, e assim por diante. Fibras de celulose kraft de fibra longa do norte podem ser usadas na presente invenção. Um exemplo de fibras de celulose kraft de fibra longa do sul adequadas para uso na presente invenção inclui aquelas disponíveis pe- la Weyerhaeuser Company, com escritórios na Federal Way, Wa- shington, com o nome comercial de "NB-416". Um outro tipo de polpa fofa de celulose que pode ser usado na presente inven- ção é identificado com o nome comercial CR1654, disponível pela US Alliance of Childersburg, Alabama, e é uma celulose de madeira com sulfato altamente absorvente contendo, essen- cialmente, fibras de madeira de fibra longa. Uma ainda outra polpa fofa de celulose adequada para uso na presente inven- ção é uma celulose de madeira com sulfato branqueada conten- do, essencialmente, fibras de madeira de fibra longa que es- tão disponíveis por Bowater Corp., com escritórios em Green- ville, Carolina do Sul, com o nome comercial celulose Coo- sAbsorb S. Fibras de comprimento de média baixa também podem ser usadas na presente invenção. Um exemplo de fibras de ce- lulose de comprimento de média baixa adequadas são fibras de celulose kraft de fibra curta. Fibras de celulose kraft de fibra curta são derivadas de árvores deciduas e incluem fi- bras de celulose, tais como, mas sem limitações, eucalipto, bordo, bétula, aspen, etc. Fibras de celulose kraft de euca- lipto podem ser particularmente desejadas para aumentar a macieza, aumentar o brilho, aumentar a opacidade e mudar a estrutura de poro do revestimento para aumentar sua capaci- dade de drenagem.

Se desejado, a camada de retenção de umidade tam- bém pode conter fibras sintéticas, tais como fibras monocom- ponentes e multicomponentes (por exemplo, bicomponente). Por exemplo, fibras multicomponentes são fibras formadas por pe- Io menos dois polímeros termoplásticos que são extrudados por extrusoras separadas, mas fiados juntamente para formar uma fibra. Em uma fibra multicomponente revestimento / nú- cleo, um primeiro componente polímero é circundado por um segundo componente polímero. Os polímeros das fibras multi- componentes são arranjados em zonas distintas posicionadas de forma substancialmente constante através da seção trans- versal da fibra e estendidos continuamente ao longo do com- primento das fibras. Várias combinações de polímeros para a fibra multicomponente podem ser usadas na presente invenção, mas, tipicamente, o primeiro componente polímero derrete em uma temperatura menor do que a temperatura de fusão do se- gundo componente polímero. 0 derretimento do primeiro compo- nente polímero permite que as fibras formem ume estrutura de armação pegajosa que, mediante o resfriamento, captura e li- ga muitas das fibras de celulose. Tipicamente, os polímeros das fibras multicomponentes são constituídos por diferentes materiais termoplásticos, tais como fibras bicomponentes po- liolefina / poliéster (revestimento / núcleo), nas quais a poliolefina (por exemplo, revestimento de polietileno) der- rete em uma temperatura menor do que o núcleo (por exemplo, poliéster). Polímeros termoplásticos exemplares incluem po- liolefinas (por exemplo, polietileno, polipropileno, polibu- tileno e seus copolímeros), poli(tetrafluoretileno) , poliés- teres (por exemplo, poli(tereftalato de etileno), po- li (acetato de vinila), poli(acetato cloreto de vinila), po- li (butiral de vinila)), resinas acrílicas (por exemplo, po- liacrilato, polimetilacrilato e polimetilmetacrilato) , poli- amidas (por exemplo, náilon), poli(cloreto de vinila), po- li (cloreto de vinilideno) , poliestireno, álcool poliviníli- co, poliuretanos, resinas celulósicas (por exemplo, nitrato celulósico, acetato celulósico, butirato acetato celulósico e etilcelulose) e copolímeros de qualquer um dos materiais supracitados, tais como copolímeros acetato de etileno vini- la, copolímeros ácido etileno acrílico, copolímeros bloco estireno butadieno e assim por diante.

A camada de retenção de umidade também pode inclu- ir um material superabsorvente, tais como materiais natu- rais, sintéticos e naturais modificados. Materiais superab- sorventes são materiais que intumescem com água que podem absorver pelo menos cerca de 20 vezes o seu peso, e em al- guns casos, pelo menos 30 vezes o seu peso em uma solução aquosa que contém 0,9 porcento em peso de cloreto de sódio. Exemplos de polímeros com material superabsorvente sintético incluem o metal álcali e os sais de amônio de poli(ácido a- crílico) e poli(ácido metacrílico), poliacrilamida, po- li(éter vinílico), copolímeros anidrido maléico com éteres vinílicos e alfaolefinas, poli(pirrolidona vinílica) , poli- vinilmorfolinona e álcool polivinilico, e misturas e copolí- meros destes. Materiais superabsorventes adicionais incluem polímeros naturais e naturais modificados, tais como amido enxertado com acrilonitrila hidrolizada, metilcelulose, qui- tosano, carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose, e as gomas naturais, tais como alginatos, goma xantana, goma al- farroba e assim por diante. Misturas de polímeros superab- sorventes naturais e completa ou parcialmente sintéticos também podem ser usadas na presente invenção. Outros materi- ais de gelação absorventes adequados são divulgados nas pa- tentes US 3.901.236 de Assarsson et al., 4.076.663 de Masuda et al. e 4.286.082 de Tsubakimoto et al., que estão aqui in- corporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos.

Quando utilizado, o material superabsorvente pode constituir de cerca de 1 % em peso até cerca de 40 % em pe- so, em algumas modalidades de cerca de 5 % em peso até cerca de 30 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 10 % em peso até cerca de 25 % em peso da camada de retenção de umidade (ou uma base seca). Igualmente, fibras multicompo- nentes podem constituir de cerca de 1 % em peso até cerca de 30 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 2 % em peso até cerca de 20 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 5 % em peso até cerca de 15 % em peso da camada de reten- ção de umidade (em uma base seca) . As fibras celulósicas também podem constituir até 100 % em peso, em algumas moda- lidades de cerca de 50 % em peso até cerca de 95 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 65 % em peso até cerca de 85 % em peso da camada de retenção de umidade (em uma ba- se seca).

De acordo com a presente invenção, descobriu-se que a natureza da camada de retenção de umidade pode ser se- lecionada para fornecer uma taxa controlada de evaporação de umidade da camada de retenção de umidade. Pelo controle da taxa de evaporação, a quantidade desejada de umidade pode ser liberada para o revestimento exotérmico em um dado perí- odo de tempo. Por exemplo, é normalmente desejável que a "taxa de evaporação" média de umidade da camada de retenção de umidade seja de cerca de 0,05 % até cerca de 0,5 %, em algumas modalidades de cerca de 0,10 % até cerca de 0,25 %, e em algumas modalidades de cerca de 0,15 % até cerca de 0,20 % por minuto. A "taxa de evaporação" é determinada pela medição do peso da camada de retenção de umidade em um certo tempo, pela subtração deste peso medido do peso molhado ini- cial da camada, pela divisão deste valor pelo peso molhado inicial e, então, pela multiplicação por 100. As taxas de evaporação são calculadas para diversos momentos diferentes e, então, sua média é calculada. A taxa de evaporação é de- terminada na presente invenção em uma umidade relativa de 51 % e temperatura de cerca de 22 0C. Entende-se que estas con- dições de umidade relativa e de temperatura são condições "iniciais" em que elas podem variar durante o teste em fun- ção da maior presença de vapor d'água na atmosfera.

Em algumas modalidades, a taxa de evaporação de umidade desejada é alcançada pelo controle da natureza da solução aquosa aplicada na camada de retenção de umidade. A saber, o presente inventor descobriu que a aplicação somente de água (pressão de vapor de 23,7 mm Hg (0,00316 MPa) em 25 °C) na camada de retenção de umidade pode, algumas vezes, resultar em uma taxa de evaporação muito grande. Assim, um soluto pode ser adicionado na solução aquosa para reduzir sua pressão de vapor, isto é, a tendência de as moléculas de água evaporar. Por exemplo, em 25 °C, o soluto pode ser adi- cionado para que a solução aquosa adicionada na camada de retenção de umidade tenha uma taxa de evaporação de menos que 23,7 mm Hg (0, 00316 MPa) , em algumas modalidades de me- nos que 23,2 mm Hg (0,00309 MPa), e em algumas modalidades de cerca de 20,0 mm Hg (0,00267 MPa) até cerca de 23,0 mm Hg (0, 00307 MPa). Uma classe particularmente adequada de solu- tos inclui sais metálicos orgânicos e/ou inorgânicos. Os sais metálicos podem conter cátions monovalentes (por exem- plo, Na+), divalentes (por exemplo, Ca2+), e/ou polivalentes. Exemplos de cátions metálicos preferidos incluem os cátions de sódio, potássio, cálcio, alumínio, ferro, magnésio, zir- cônio, zinco e assim por diante. Exemplos de ânions preferi- dos incluem haletos, cloridratos, sulfatos, citratos, nitra- tos, acetatos e assim por diante. Exemplos em particular de sais metálicos adequados incluem cloreto de sódio, brometo de sódio, cloreto de potássio, brometo de potássio, cloreto de cálcio, etc. A concentração real do soluto na solução a- quosa pode variar dependendo da natureza do soluto, da con- figuração em particular do inserto térmico e do perfil de aquecimento desejado. Por exemplo, o soluto pode estar pre- sente na solução aquosa em uma quantidade de cerca de 0,1 % em peso até cerca de 25 % em peso, em algumas modalidades de cerca de 1 % em peso até cerca de 20 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 5 % em peso até cerca de 15 % em pe- so da solução.

Além do controle dos aspectos da solução aquosa, a própria camada de retenção de umidade pode ser seletivamente adaptada para alcançar a taxa de evaporação desejada. Por exemplo, o presente inventor descobriu que camadas de reten- ção de umidade com uma densidade e peso base relativamente baixos tendem a liberar uma quantidade muito grande de umi- dade em comparação com aquelas com maiores densidade e peso base. Sem pretender ser limitado pela teoria, acredita-se que tais mantas com alta densidade e alto peso base podem ter uma menor porosidade, desse modo, tornando mais difícil que a umidade escape da camada em um período prolongado de tempo. Assim, em uma modalidade da presente invenção, a ca- mada de retenção de umidade (por exemplo, manta formada por suspensão em fluxo de ar) pode ter uma densidade de cerca de 0, 01 até cerca de 0,50, em algumas modalidades de cerca de 0,05 até cerca de 0,25, e em algumas modalidades de cerca de 0,05 até cerca de 0,15 grama por centímetro cúbico (g/cm3). A densidade é baseada na massa seca em forno da amostra e em uma medição de espessura feita em uma carga de 0,34 kilopas- cal (kPa) com uma mesa de prensa de circular de 7,62 cm de diâmetro em 50 % de umidade relativa e 23 °C. Além do mais, o peso base da camada de retenção de umidade pode ser de cerca de 50 até cerca de 500 gramas por metro quadrado ("gsm"), em algumas modalidades de cerca de 100 até cerca de 300 gsm, e em algumas modalidades de cerca de 150 até cerca de 300 gsm.

Outras técnicas também podem ser empregadas para alcançar a taxa de evaporação de umidade desejada da camada de retenção de umidade. Por exemplo, materiais superabsor- ventes podem intumescer na presença de uma solução aquosa. A intumescência aumenta a capacidade de absorção da camada de retenção de umidade, mas igualmente, reduz a taxa de evapo- ração de umidade já que os materiais exibem uma maior ten- dência de "se prender sobre" as moléculas de água. Assim, a taxa de evaporação pode aumentar pela redução do grau de in- tumescência. Uma técnica para reduzir o grau de intumescên- cia de um material superabsorvente envolve reduzir a tempe- ratura da solução aquosa até abaixo da temperatura ambiente, tal como menos do que cerca de 25 °C, e em algumas modalida- des de cerca de 50C até cerca de 20 °C. O grau da intumes- cência do material superabsorvente também pode ser reduzido pela incorporação de um ou mais compostos iônicos na solução aquosa para aumentar sua força iônica. Os compostos iônicos podem ser os mesmos que os solutos supradescritos. A "força iônica" de uma solução pode ser determinada de acordo com a seguinte equação: I = 0,5 * Σzi2 * mi

em que,

Zi é o fator de valência, e

mi é a concentração. Por exemplo, a força iônica de uma solução que contém cloreto de cálcio um molar e clo- reto de sódio 2 molar é "3" e determinada como segue:

I = 0,5 * [ (22 * 1) + (l2 * 2) ]= 3

Sem pretender ser limitado pela teoria, acredita- se que materiais superabsorventes têm uma atmosfera contra- ion que circunda a espinha dorsal iônica das cadeias de po- límero que colapsam quando sua força iônica aumenta. Especi- ficamente, a atmosfera contra-íon é constituída de íons de cargas opostas às cargas ao longo da espinha dorsal de um polímero superabsorvente e está presente no composto iônico (por exemplo, cátions de sódio ou de potássio que circundam os ânions carboxilatos distribuídos ao longo da espinha dor- sal de um polímero poliacrilato aniônico). À medida que a concentração dos íons que fazem contato com o polímero supe- rabsorvente aumenta, o gradiente de concentração iônica na fase líquida do exterior até o interior do polímero começa a diminuir e a espessura de atmosfera contra-íon ("espessura Debye") pode ser reduzida de cerca de 20 nanômetros (em água pura) até cerca de 1 nanômetro ou menos. Quando a atmosfera contra-íon é altamente aumentada, os contra-íons ficam mais osmoticamente ativos e, portanto, promovem um maior grau de absorvência de liquido. Ao contrário, quando a concentração iônica no liquido absorvido aumenta, a atmosfera contra-ion colapsa e a capacidade de absorção é reduzida. Em decorrên- cia da redução da capacidade de absorção, o material supe- rabsorvente exibe menos tendência de prender as moléculas de água, desse modo, permitindo sua liberação para a composição exotérmica.

Se desejado, também pode ser empregada uma camada respirável que permite o fluxo de vapor d'água e de ar para ativar a reação exotérmica, mas impede que uma quantidade excessiva de líquidos entre em contato com o substrato, o que pode tanto suprimir a reação quanto resultar em uma quantidade excessiva de calor que aquece demasiadamente ou queima o usuário. A camada respirável pode conter um filme respirável. Um filme respirável adequado é um filme micropo- roso. Freqüentemente, os microporos formam o que é chamado de caminhos tortuosos através do filme. Líquido que entra em contato com um lado do filme não tem uma passagem direta a- través do filme. Em vez disto, uma rede de canais microporo- sos no filme impede que líquidos passem, mas permite que ga- ses e vapor d'água passem. Filmes microporosos podem ser formados por um polímero e por uma carga (por exemplo, car- bonato de cálcio). Cargas são particulados ou outras formas de material que podem ser adicionados na mistura de extrusão de polímero em filme e que não irão interferir quimicamente com o filme extrudado, mas que podem ser uniformemente dis- persos por todo o filme. No geral, em uma base de peso seco, com base no peso total do filme, o filme inclui de cerca de 30 % até cerca de 90 % em peso de um polímero. Em algumas modalidades o filme inclui de cerca de 30 % até cerca de 90 % em peso de uma carga. Exemplos de tal filme são descritos nas patentes US 5.843.057 de McCormack, 5.855.999 de McCor- mack, 5.932.497 de Morman, et al., 5.997.981 de McCormack et al. , 6.002.064 de Kobylivker, et al., 6.015.764 de McCor- mack, et al. , 6.037.281 de Mathis, et al., 6.111.163 de Mc- Cormack, et al. e 6.461.457 de Taylor, et al. , que estão a- qui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos.

No geral, os filmes são tornados respiráveis pelo estiramento dos filmes reforçados para criar as passagens microporosas à medida que o polímero desprende-se da carga (por exemplo, carbonato de cálcio) durante o estiramento. Por exemplo, o material respirável contém um filme delgado com estiramento que inclui pelo menos dois componentes bási- cos, isto é, um polímero poliolefina e carga. Estes compo- nentes são misturados, aquecidos e, então, extrudados em uma camada de filme usando qualquer um de uma variedade de pro- cessos de produção de filme conhecidos pelos versados na técnica. Tais processos de fabricação de filme incluem, por exemplo, processos de fundição em relevo, fundição em coqui- Iha e plana, e de formação de filme por sopro.

Um outro tipo de filme respirável é um filme raono- lítico que é um filme contínuo não poroso que, em virtude de sua estrutura molecular, pode formar uma barreira impermeá- vel a líquido e permeável a vapor. Entre os vários filmes poliméricos que caem neste tipo, incluem-se filmes feitos de uma quantidade suficiente de álcool polivinilico, po- li (acetato de vinila), etileno vinil álcool, poliuretano, etileno metil acrilato, e ácido etileno metil acrílico para torná-los respiráveis. Sem pretender ficar preso em um meca- nismo de operação em particular, acredita-se que filmes fei- tos de tais polímeros solubilizam moléculas de água e permi- tem o transporte destas moléculas de uma superfície do filme para a outra. Dessa maneira, estes filmes podem ser sufici- entemente contínuos, isto é, não porosos, para torná-los substancialmente impermeáveis a líquido, mas ainda permitir permeabilidade a vapor.

Filmes respiráveis, tais como os supradescritos, podem constituir todo o material respirável, ou podem ser parte de um filme multicamadas. Filmes multicamadas podem ser preparados por fundição ou por coextrusão de filme por sopro das camadas, por revestimento por extrusão, ou por qualquer processo de disposição de camadas convencional. A- dicionalmente, outros materiais respiráveis que podem ser adequados para uso na presente invenção são descritos nas patentes US 4.341.216 de Obenour, 4.758.239 de Yeo, et al., 5.628.737 de Dobrin, et al., 5.836.932 de Buelly 6.114.024 de Forte, 6.153.209 de Veqa, et al., 6.198.018 de Curro, 6.203.810 de Alemany, et al. e 6.245.401 de Ying, et al. , que estão aqui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos.

Se desejado, o filme respirável também pode ser ligado a uma manta não-tecida, malha, e/ou pano tecido usan- do técnicas bem conhecidas. Por exemplo, técnicas adequadas para ligar um filme em uma manta não-tecida são descritas nas patentes US 5.843.057 de McCormack, 5.855.999 de McCor- mack, 6.002.064 de Kobylivker, et al., 6.037.281 de Mathis, et al. e WO 99/12734, que estão aqui incorporadas em suas integras pela referência com todos os propósitos. Por exem- plo, um filme / material laminado não-tecido respirável pode ser formado por uma camada não-tecida e uma camada de filme respirável. As camadas podem ser arranjadas para que a cama- da de filme respirável seja anexada na camada não-tecida. Em uma modalidade em particular, o material respirável é forma- do por um pano não-tecido (por exemplo, manta de polipropi- Ieno formada por extrusão de filamentos contínuos) laminado em um filme respirável.

Embora várias configurações de um inserto térmico tenham sido descritas anteriormente, entende-se que outras configurações também estão incluídas no escopo da presente invenção. Por exemplo, outras camadas também podem ser em- pregadas para melhorar as propriedades exotérmicas do inser- to térmico. Por exemplo, pode ser usado próximo ou adjacente do substrato da presente invenção, um substrato que inclui um revestimento das partículas de retenção de umidade. Como exposto, as partículas de retenção de umidade podem reter e liberar umidade para ativar a reação exotérmica. Além do mais, de forma particularmente benéfica, uma ou mais das ca- madas supramencionadas podem realizar múltiplas funções do inserto térmico. Por exemplo, em algumas modalidades, a ca- mada respirável, a camada de retenção de umidade, etc., po- dem ser aplicadas com um revestimento exotérmico e, assim, também servem como um substrato. Embora não expressamente aqui apresentadas, versados na técnica entendem que inúmeras outras combinações e configurações são possíveis.

No geral, as camadas de retenção de umidade e/ou respiráveis supradescritas podem ser arranjadas em qualquer posição desejada em relação ao revestimento exotérmico. Nes- te aspecto, várias configurações do inserto térmico da pre- sente invenção serão agora descritas com mais detalhes. En- tretanto, entende-se que a descrição seguinte é meramente exemplar e que outras configurações de inserto térmico tam- bém são contempladas pelo presente inventor.

Por exemplo, em relação à figura 1, é mostrada uma modalidade de um inserto térmico 10 que pode ser formada de acordo com a presente invenção. Como mostrado, o inserto térmico 10 define duas superfícies externas 17 e 19 e está na forma de um material substancialmente chato, confortável e dobrável. Os tamanho e forma gerais do inserto térmico 10 não são importantes. Por exemplo, o inserto térmico 10 pode ter uma forma, no geral, triangular, quadrada, retangular, pentagonal, hexagonal, circular, elíptica, etc. Como mostra- do, o inserto térmico 10 inclui um substrato 12 que contém um ou mais revestimentos exotérmicos. Nesta modalidade, es- tão incluídas no inserto térmico 10, camadas respiráveis 14a e 14b que são impermeáveis a líquidos, mas permeáveis a ga- ses. Entende-se que, embora aqui mostrada com duas camadas respiráveis, qualquer número de camadas respiráveis (se hou- ver) pode ser empregado na presente invenção. O inserto tér- mico 10 também inclui uma camada de retenção de umidade 16 que é configurada para absorver e prender umidade por um pe- ríodo prolongado de tempo. As camadas respiráveis 14a e 14b e a camada de retenção de umidade 16 podem ser posicionadas de várias maneiras em relação ao substrato 12. Por exemplo, na figura 1, as camadas respiráveis 14a e 14b são posiciona- das diretamente adjacentes ao substrato 12. Em decorrência disto, as camadas respiráveis 14a e 14b podem impedir que líquidos externos entrem em contato com o substrato 12 e também podem controlar a quantidade de ar que entra em con- tato com o substrato 12 em um dado período de tempo. A cama- da de retenção de umidade 16 também pode ser posicionada em vários locais, mas, no geral, é posicionada para ajudar a facilitar a fonte de umidade para o substrato 12. Entende-se que, embora aqui mostrado com uma camada de retenção de umi- dade, qualquer número de camadas (se houver) pode ser empre- gado na presente invenção.

Embora não especificamente ilustrado, o inserto térmico 10 também pode incluir várias outras camadas. Por exemplo, o inserto térmico 10 pode empregar uma camada ter- micamente condutora para ajudar a distribuir calor na dire- ção de um usuário (isto é, direção -z) e/ou ao longo do pla- no x-y do dispositivo 10, desse modo, melhorando a uniformi- dade da aplicação de calor em uma área selecionada. A camada termicamente condutora pode ter um coeficiente de condutivi- dade térmica de pelo menos cerca de 0,1 Watts por metro- Kelvin (W/m-K), e em algumas modalidades de cerca de 0,1 até cerca de 10 W/m-k. Embora, no geral, qualquer material ter- micamente condutor possa ser empregado, freqüentemente, é desejado que o material selecionado seja conformável para aumentar o conforto e a flexibilidade do dispositivo 10. Por exemplo, materiais conformáveis adequados incluem materiais fibrosos (por exemplo, mantas não-tecidas) , filmes e assim por diante. Opcionalmente, a camada termicamente condutora pode ser permeável a vapor para que ar possa entrar em con- tato com o substrato 12 quando for desejado ativar a reação exotérmica. Um tipo de material conformável permeável a va- por que pode ser usado na camada termicamente condutora é um material de manta não-tecida. Por exemplo, a camada termica- mente condutora pode conter um laminado não-tecido, tal como um laminado formado por extrusão de filamentos contínuos / extrusão de microfibras com sopro de ar quente / extrusão de filamentos contínuos ("SMS"). Tais laminados SMS também po- dem fornecer proteção contra a penetração de líquido e res- pirabilidade. O laminado SMS é formado por métodos bem co- nhecidos, tal como descrito na patente US 5.213.881 de Tim- mons, et al., que é aqui incorporada em sua íntegra pela re- ferência com todos os propósitos. Um outro tipo de material conformável permeável a vapor que pode ser usado na camada termicamente condutora é um filme respirável. Pòr exemplo, algumas vezes, a camada termicamente condutora pode utilizar um filme respirável / laminado não-tecido.

Uma variedade de técnicas pode ser empregada para fornecer condutividade à camada termicamente condutora. Por exemplo, um revestimento metálico pode ser utilizado para fornecer condutividade. Metais adequados para um uso como este incluem, mas sem limitações, cobre, prata, níquel, zin- co, estanho, paládio, chumbo, cobre, alumínio, molibdênio, titânio, ferro e assim por diante. Revestimentos metálicos podem ser formados em um material usando qualquer uma de uma variedade de técnicas conhecidas, tais como evaporação a vá- cuo, metalização eletrolítica, etc. Por exemplo, as patentes US 5.656.355 de Cohen, 5.599.585 de Cohen, 5.562.994 de Ab- ba, et al. e 5.318.837 Cohen, que estão aqui incorporadas em suas íntegras pela referência com todos os propósitos, des- crevem técnicas adequadas para depositar um revestimento me- tálico sobre um material. Além de um revestimento metálico, ainda outras técnicas podem ser empregadas para fornecer condutividade. Por exemplo, um aditivo pode ser incorporado no material (por exemplo, fibras, filme, etc.) para melhorar a condutividade. Exemplos de tais aditivos incluem, mas sem limitações, cargas de carbono, tais como fibras e pós de carbono; cargas metálicas, tais como pó de cobre, aço, pó de alumínio e flocos de alumínio; e cargas cerâmicas, tais como nitreto de boro, nitreto de alumínio e óxido de alumínio. Exemplos comercialmente disponíveis de materiais condutores adequados incluem, por exemplo, compostos termicamente con- dutores disponíveis por LNP Engineering Plastics, Inc. de Exton, PA com o nome Konduit® ou por Cool Polymers de War- wick, Rhode Island com o nome CoolPoly®. Embora diversos e- xemplos de materiais termicamente condutores tenham sido descritos anteriormente, entende-se que, no geral, qualquer material termicamente condutor conhecido pode ser usado na presente invenção. Além de uma camada termicamente condutora, ainda outras camadas opcionais podem ser empregadas para melhorar a efetividade do inserto térmico 10. Por exemplo, uma camada de isolamento pode ser empregada para inibir a dissipação de calor para o ambiente externo para que o calor seja, ao con- trário, focalizado na direção do paciente ou usuário. Em virtude da camada de isolamento aumentar a eficiência geral de produção de calor do dispositivo 10, o aumento desejado da temperatura pode ser alcançado com uma menor quantidade de revestimento exotérmico ou de outro reagente (isto é, u- midade ou oxigênio). A camada de isolamento pode ter um coe- ficiente de condutividade térmica de menos do que cerca de 0,1 Watts por metro-Kelvin (W/m-K), e em algumas modalidades de cerca de 0,01 até cerca de 0,05 W/m-k. Qualquer material de isolamento conhecido pode ser empregado na presente in- venção. Se desejado, o material de isolamento selecionado pode ter natureza fibrosa para melhorar a conformabilidade geral do inserto térmico 10. O material fibroso pode possuir consolidação por resina para melhorar suas propriedades de isolamento. Materiais com consolidação por resina adequados podem incluir materiais tecidos porosos, materiais não- tecidos porosos, etc. Materiais com consolidação por resina particularmente adequados são mantas poliméricas multicompo- nentes (por exemplo, bicomponente) não-tecidas. Por exemplo, os polímeros multicomponentes de tais mantas podem ser mecâ- nica ou quimicamente franzidos pra aumentar a consolidação por resina. Exemplos de materiais com consolidação por resi- na adequados são descritos com mais detalhes nas patentes US 5.382.400 de Pike, et al. , 5.418.945 de Pike, et al. e 5.906.879 de Huntoon, et al., que estão aqui incorporadas em suas integras pela referência com todos os propósitos. Ainda outros materiais adequados para uso como um material de iso- lamento são descritos na patente US 6.197.045 de Carson, que é aqui incorporada em sua integra pela referência com todos os propósitos.

O inserto térmico 10 também pode incluir camadas que formam opcionalmente as superfícies externas 17 e 19, respectivamente, do inserto térmico 10. Estas camadas podem apresentar uma superfície maleável, macia ao tato e não ir- ritante para a pele do usuário. Por exemplo, as camadas po- dem ser formadas por materiais que são permeáveis a líquido e a vapor, impermeáveis a líquido e permeáveis a vapor ("respiráveis") e assim por diante. Por exemplo, as camadas podem ser formadas por uma manta formada por extrusão de mi- crofibras com sopro de ar quente ou por extrusão de filamen- tos contínuos de fibras de poliolefina, bem como por uma manta cardada ligada, fibra cortada e/ou hidraulicamente en- trelaçada de fibras naturais e/ou sintéticas. Em uma outra modalidade, as camadas podem ser formadas por um laminado não-tecido respirável (por exemplo, laminado de manta forma- da por extrusão de filamentos contínuos / filme respirável), tal como supradescrito. As camadas podem incluir adicional- mente uma composição que é configurada para se transferir para a pele do usuário para melhorar a saúde da pele. Compo- sições adequadas são descritas na patente US 6.14 9.934 de Krzysik et al. , que é aqui incorporada em sua integra pela referência com todos os propósitos.

As várias camadas e/ou componentes do inserto tér- mico 10 podem ser montadas umas nas outras usando qualquer mecanismo de anexação conhecido, tais como adesivo, ultra- sônico, ligações térmicas, etc. Adesivos adequados podem in- cluir, por exemplo, adesivos de fusão a quente, adesivos sensíveis à pressão e assim por diante. Quando utilizado, o adesivo pode ser aplicado como uma camada uniforme, uma ca- mada padronizada, um padrão aspergido, ou qualquer um de li- nhas, espirais ou pontos separados. Em algumas modalidades, o revestimento exotérmico pode servir ao propósito duplo de gerar calor e de também agir como o adesivo. Por exemplo, o aglutinante do revestimento exotérmico pode unir por ligação uma ou mais camadas do inserto térmico 10.

Para aumentar ainda mais a quantidade de calor ge- rado pelo inserto térmico, algumas vezes, múltiplos substra- tos podem ser empregados. Os múltiplos substratos podem ser colocados adjacentes um em relação ao outro ou espaçados por uma ou mais camadas. Por exemplo, em relação à figura 2, é mostrada uma modalidade de um inserto térmico 100 que contém um primeiro substrato 112a e um segundo substrato 112b. Em- bora não exigido, o inserto térmico 100 também inclui uma primeira camada respirável 114a e uma segunda camada respi- rável 114b. 0 inserto térmico 100 também inclui uma camada de retenção de umidade 116 para facilitar o suprimento de umidade aos substratos 112a e 112b. A camada de retenção de umidade 116 é posicionada entre o substrato 112a / camada respirável 114a e o substrato 112b / camada respirável 114b. Desta maneira, a quantidade de umidade suprida a cada subs- trato é relativamente uniforme. Entretanto, entende-se que qualquer colocação, seleção e/ou número de camadas podem ser empregados na presente invenção.

Umidade pode ser aplicada a qualquer momento antes ou durante o uso do inserto térmico, tais como exatamente antes do uso ou durante a fabricação. Por exemplo, água pode ser pré-aplicada na camada de retenção de umidade como su- pradescrito. A umidade é adicionada em uma quantidade efeti- va para ativar uma reação exotérmica e eletroquimica entre o elemento eletroquimicamente oxidável (por exemplo, pó metá- lico) e o elemento eletroquimicamente redutivel (por exem- plo, oxigênio). Embora esta quantidade possa variar depen- dendo das condições de reação e da quantidade de calor dese- jada, tipicamente, a umidade é adicionada em uma quantidade de cerca de 20 % em peso até cerca de 500 % em peso, e em algumas modalidades de cerca de 50 % em peso até cerca de 200 % em peso, da quantidade de metal oxidável presente no revestimento. Embora não necessariamente exigido, pode ser desejável vedar tais insertos térmicos tratados com água em um material ou pacote (não mostrado) substancialmente imper- meável a liquido (permeável a vapor ou impermeável a vapor) que inibe o revestimento exotérmico de entrar em contato com oxigênio suficiente para ativar prematuramente a reação exo- térmica. Para gerar calor, o inserto térmico é simplesmente removido do pacote, exposto ao ar e inserido em uma cavidade definida pela almofada. Por meio do controle seletivo do suprimento destes reagentes, pode ser alcançado um perfil de aquecimento no qual uma temperatura elevada é alcançada rapidamente e man- tida durante um período prolongado de tempo. Por exemplo, uma temperatura elevada de cerca de 30 0C até cerca de 60 °C, em algumas modalidades de cerca de 35 0C até cerca de 55 °C, e em algumas modalidades de cerca de 37 0C até cerca de 43 °C, pode ser alcançada em 20 minutos ou menos, e em algu- mas modalidades 10 minutos ou menos. Esta temperatura eleva- da pode ser substancialmente mantida por pelo menos cerca de 1 hora, em algumas modalidades por pelo menos cerca de 2 ho- ras, em algumas modalidades por pelo menos cerca de 4 horas, e em algumas modalidades por pelo menos cerca de 10 horas (por exemplo, para uso durante a noite).

O estojo terapêutico da presente invenção pode ser usado para aplicar calor e pressão uniformes em uma área Ie- sionada ou irritada para reduzir a dor, o desconforto ou cãibras. Por exemplo, pressão e calor podem ser aplicados em músculos extensores e tendões do antebraço superior para a- liviar a dor e o desconforto associados com epicondilite ou "epicondilite lateral". A aplicação de calor e pressão atra- vés dos músculos extensores e tendões impede a inflamação destes músculos. Desta maneira, a contração e o uso destes músculos irritados ou distendidos são inibidos para reduzir a dor e o desconforto associados com a epicondilite lateral, ou ainda outra lesão. A aplicação de pressão nos músculos irritados ou distendidos também pode aumentar o processo de cura pelo impedimento do uso destes músculos e dando aos músculos descanso suficiente para que ocorra a cura e para evitar lesão adicional.

A presente invenção pode ser mais bem entendida em relação aos exemplos seguintes.

EXEMPLO 1

A capacidade de formar um inserto térmico de acor- do com a presente invenção foi demonstrada. Inicialmente, um rolo de 7" (17,78 centímetros) de largura de uma manta car- dada ligada de camada dupla de 2,3 osy (7, 798 gsm) (um lado contém 0,5 osy (1, 695 gsm) de uma fibra bicomponente 100 % 1,5 denier de FiberVisions ESC 215 (revestimento PE / núcleo PP) com 0,55 % HR6 final e o outro lado contém 1,8 osy (6,103 gsm) de uma mistura de fibra poliéster 40 % 15 denier de Invista T-295 com 0,50 % Ll final e bicomponente 60 % 28 denier de FiberVisions ESC (revestimento PE / núcleo PP) com 0,55 % HR6 final) foi revestido no lado poliéster / fibra bicomponente. A formulação de revestimento foi preparada co- mo segue. Em um balde metálico de 2 galões (7,57 litros), 46 gramas de METOLOSE SM-100 (Shin-Etso Chemical Co., Ltd.) e 116 gramas de cloreto de sódio (Mallinckrodt) foram adicio- nadas em 1.563 gramas de água destilada que foi agitada e aquecida até 70 °C. A mistura foi agitada e resfriou natu- ralmente à medida que os seguintes ingredientes adicionais foram adicionados seqüencialmente: 186,6 gramas de emulsão de acetato de etileno vinila DUR-O-SET® Elite PE 25-220A (Celanese Emulsions), 422,2 gramas de polpa de carbonato de cálcio XP-5200-6 amostra n° 05.2435503 (Omya), 80 gramas de carbono ativado Nuchar SA-400 (MeadWestvaco), e 1.575,1 gra- mas de pó de ferro A-131 (North American Hõganás). Depois de cerca de 30 minutos de agitação da formulação com todos os ingredientes, a temperatura foi reduzida com um banho de ge- lo até cerca de 15 °C. Ocorreu um aumento notável na visco- sidade quando a temperatura foi reduzida. A concentração calculada de cada componente da formulação aquosa é apresen- tada a seguir na Tabela 1.

Tabela 1: Componentes da Formulação Aquosa

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A formulação aquosa foi aplicada no lado poliéster / fibra bicomponente do pano de manta cardada ligada com ca- mada dupla em um processo de revestimento piloto usando um revestidor de lâmina. Um pano formado por extrusão de fila- mentos contínuos / extrusão de microfibras com sopro de ar quente / extrusão de filamentos contínuos de 0,75 osy (2,543 gsm) foi usado como uma folha condutora para suportar a man- ta cardada ligada de camada dupla revestida e, também, para impedir que a formulação de revestimento vazasse e entrasse em contato com os componentes do revestidor piloto (por e- xemplo, cilindros). A folga entre a lâmina e o cilindro de aço que conduziu o pano foi ajustada em 1.100 microns. A ve- locidade de revestimento foi de 0,25 metros por minuto. 0 revestidor piloto continha um secador de quatro pés (1,219 metros) ajustado em 145 ºC que foi usado para secar parcial- mente o pano revestido. O pano revestido parcialmente seco foi cortado em partes de 15 polegadas (38,1 centímetros) e colocado em um forno de laboratório a 110 ºC por cerca de 20 minutos para completar a etapa de secagem. Foi calculada a concentração dos componentes da composição exotérmica das partes do pano revestido e seco (56,4 ±0,8 gramas), da par- te não tratada do pano (4,0 gramas), e da composição da for- mulação aquosa. Os resultados são apresentados a seguir na Tabela 2.

Tabela 2: Componentes da Composição Exotérmica

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Então, uma estrutura de cinco camadas (1,8" χ 2,2") (4,572 cm χ 5,588 cm) foi projetada para ativar a rea- ção exotérmica. Especificamente, a estrutura de cinco cama- das incluiu uma das partes do pano revestido posicionada em um lado da camada de retenção de umidade e uma outra parte do pano revestido posicionada no outro lado da camada de re- tenção de umidade. O lado não revestido das partes do pano estava voltado para a camada de retenção de umidade. A cama- da de retenção de umidade foi formada por 75 % em peso de polpa fofa de celulose, 15 % em peso de superabsorvente e 10 % em peso de fibra KoSa T255 bicomponente. A camada de re- tenção de umidade tinha um peso base de 225 gramas por metro quadrado e uma densidade de 0,12 gramas por centímetro cúbi- co. A polpa fofa de celulose de madeira foi obtida da Weye- rhaeuser com o nome "NB416". 0 superabsorvente foi obtido de Degussa AG com o nome "SXM 9543". Uma "camada de separação" foi usada para separar a camada de retenção de umidade da camada revestida em cada lado. A camada de separação foi um laminado pano / filme com pequenos orifícios perfurados para permitir que vapor e gás passem ao mesmo tempo em que impede a passagem de líquido. Ela foi obtida da Tredegar Film Pro- ducts com o rótulo FM-425, número de lote SHBT040060.

Antes de formar a estrutura multicamadas, a camada de retenção de umidade foi umedecida pela aspersão de 1,8 grama de uma solução aquosa de sal (10 % de cloreto de sódio em água destilada) em ambos os lados para que o peso da ca- mada original aumentasse em um fator de 3,7. Então, a camada de separação foi colocada ao seu redor com o lado do pano da camada de separação em contato com a camada de retenção de umidade umedecida. Então, uma camada revestida foi colocada em cada lado com o lado não revestido em contato com o lado do filme da camada de separação. 0 peso total das duas cama- das revestidas foi de 5 gramas (3,5 gramas de ferro). Então, a estrutura de cinco camadas foi colocada no interior de uma bolsa (2,2" χ 5,5") (5,59 centímetros χ 13,97 centímetros) e as bordas foram vedadas a quente. A bolsa foi feita de um laminado de filme microporoso formado por extrusão de fila- mentos contínuos de náilon. O laminado foi obtido da Mitsu- bishi International Corp. e rotulado TSF EDFH 5035-TYPE. A WVTR do laminado foi medida em 455 g/m2/24 h pelo uso do mé- todo do copo (STM 2437). A bolsa também continha uma camada de pano de malha cortada vedada a quente no lado formado pe- la extrusão de filamentos contínuos de náilon. O pano de ma- lha cortada foi produzido por 20 % de polpa fofa de celulose de madeira (50 % de fibras kraft de madeira de fibra longa do norte / 50 % de madeira de fibra longa kraft branqueada de Pinheiro do Alabama), 58 % 1,5 denier de fibra poliéster (Invista Tipo 103), e 22 % de polipropileno formado por ex- trusão de filamentos contínuos (Kimberly-Clark Corp.). O in- serto térmico resultante foi armazenado em uma bolsa de ar- mazenamento metalizada por 48 horas antes de ativar a rea- ção. A bolsa de armazenamento metalizada foi KAL-ML5, uma estrutura de duas lonas que consiste em poliéster metalizado adesivamente laminado em polietileno linear de baixa densi- dade, obtida de Kapak Corporation.

EXEMPLO 2

A capacidade de montar um estojo terapêutico de acordo com uma modalidade da presente invenção foi demons- trada. Inicialmente, uma atadura de braço com o nome Atadura de braço pneumática Aircast® foi obtida da Aircast Inc. A Atadura de braço continha um inserto de "célula de ar espe- cializado" anexado em um material extensível. O inserto de "célula de ar" foi removido e substituído por um inserto térmico do Exemplo 1. A atadura de braço contendo o inserto térmico foi colocada em um braço humano para que o inserto térmico ficasse adjacente ao tendão acima do cotovelo. Um termopar foi colocado de forma intermitente entre o inserto térmico e a pele. 0 termopar foi ligado com um fio metálico em um dispositivo de coleta de dados para gravar a tempera- tura em função do tempo (em intervalos de 5 segundos) . De- pois de cerca de 90 minutos, a atadura de braço foi removida e o termopar foi deixado em contato com o inserto térmico por cerca de 14 horas. Os dados da resposta térmica resul- tante estão mostrados na figura 7. Como indicado, a tempera- tura entre a pele e o inserto térmico alcançou cerca de 38 °C. Mediante a remoção da atadura de braço, a temperatura do inserto térmico sozinho permaneceu em 36 - 38 °C por um pe- riodo adicional de 4 horas. A temperatura do outro braço hu- mano foi medida em cerca de 34,6 °C. Portanto, a atadura de braço obteve sucesso no aquecimento do braço de cerca de 34 até 38 °C. Se necessário, a temperatura fornecida pelo in- serto térmico pode ser ajustada para fornecer mais ou menos calor, tal como pela mudança da composição do revestimento exotérmico.

Embora a invenção tenha sido descrita com detalhes em relação às suas modalidades especificas, percebe-se que versados na técnica podem, mediante o alcance do entendimen- to do exposto, conceber prontamente alterações, variações e equivalentes a estas modalidades. Dessa maneira, o escopo da presente invenção deve ser avaliado como aquele das reivin- dicações anexas e de todos os seus equivalentes.

Claims

1. Estojo terapêutico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma almofada que define uma cavidade; e um inserto térmico que pode ser posicionado de forma removível na cavidade, o inserto térmico compreendendo um substrato que contém um revestimento exotérmico, o reves- timento exotérmico compreendendo um metal oxidável, em que o revestimento exotérmico é ativável mediante a exposição a oxigênio e umidade para gerar calor.

2. Estojo terapêutico, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a almofada contém um material extensível.

3. Estojo terapêutico, de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o material extensível contém um filme, manta não-tecida ou suas combinações.

4. Estojo terapêutico, de acordo com as reivindi- cações 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o material ex- tensível contém um polímero elastomérico.

5. Estojo terapêutico, de acordo com as reivindi- cações 2, 3 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a cavidade é definida por um receptáculo que é anexado no material ex- tensível.

6. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a almofada compreende um ou mais laços.

7. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a almofada compreende um ou mais elementos de fixação.

8. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal é ferro, zinco, alumínio, magnésio ou uma combi- nação destes.

9. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o revestimento exotérmico compreende adicionalmente um componente carbônico, um aglutinante, um sal eletrolítico ou combinação destes.

10. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o revestimento exotérmico está presente em um nível de complemento de sólidos de cerca de 20 % até cerca de 5.000 %, e preferivelmente de cerca de 100 % até cerca de 1.200 %.

11. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato contém uma manta não-tecida.

12. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que, no geral, o revestimento exotérmico não tem umidade an- tes da ativação.

13. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o inserto térmico é vedado em um confinamento que inibe a passagem de oxigênio para o revestimento exotérmico antes da ativação.

14. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o inserto térmico compreende adicionalmente uma camada de retenção de umidade que é aplicada com uma solução aquo- sa, a solução aquosa podendo suprir umidade ao revestimento exotérmico.

15. Estojo terapêutico, de acordo com a reivindi- cação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução aquosa compreende um ou mais solutos.

16. Estojo terapêutico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o inserto térmico compreende adicionalmente uma camada respirável que pode regular a quantidade de umidade e oxigê- nio que entram em contato com o revestimento exotérmico.

17. Método para fornecer calor a uma parte corpó- rea, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: fornecer um inserto térmico que contém um revesti- mento exotérmico que é ativável mediante a exposição a umi- dade e oxigênio para gerar calor, em que o inserto térmico é vedado em um confinamento que inibe a passagem de oxigênio para o revestimento exotérmico; abrir o confinamento e posicionar o inserto térmi- co em uma cavidade definida por uma almofada; e colocar a almofada adjacente ou próxima da parte corpórea.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o revestimento exotérmico contém um metal oxidável.

19. Método, de acordo com as reivindicações 17 ou -18, CARACTERIZADO pelo fato de que o revestimento exotérmi- co, no geral, não tem umidade antes da ativação.

20. Método, de acordo com as reivindicações 17, 18 ou 19, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou mais superfí- cies do inserto térmico alcançam uma temperatura elevada de cerca de 35°C até cerca de 55 °C em 20 minutos ou menos.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada é man- tida por pelo menos cerca de 1 hora, e preferivelmente por pelo menos cerca de 2 horas.

22. Método, de acordo com as reivindicações 20 ou -21, CARACTERIZADO pelo fato de que a almofada é posicionada adjacente ou próxima de um braço.