CN113230017A - 一种保温垫及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种保温垫及其应用。所述保温垫包括第一薄膜层、第二薄膜层和亚麻籽胶水凝胶；所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的边缘贴合形成密闭的容纳腔，所述亚麻籽胶水凝胶填充在所述容纳腔内。本发明采用特定浓度的亚麻籽胶水凝胶代替传统的凝胶，制备得到的保温垫具有加热快、保温时间长的优点，可用作宠物保温垫。使用时可使用热风机或者置于烘箱中加热至50℃左右，然后塞到宠物窝垫下面，为宠物持续加热保暖。

Description

一种保温垫及其应用
技术领域
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种保温垫及其应用。
背景技术
保温垫是一类能够在较长时间内保持一定温度范围的产品，其既可以是指夏季的保凉，也可以是指冬季的保暖。目前市面上保温垫样式非常多，用户可依性能功用作选择，以满足其不同的需求。
常见的用于保暖的保温垫是采用电能加热垫体持续供热，或者利用储能材料的散热来保温。在手术中病患的体温会随时间而慢慢降低，故通常需在患者底部铺设电热垫。电能加热可快速到达所需的温度，且能够长时间供热；但也存在漏电、加热温度超过设定温度造成使用者烫伤、起火等安全隐患和依赖电源、不便携的缺点。
采用储能材料制作的保温垫储热量小，但不依赖电源，可携带，使用更加方便，适用于较小物体的加热保温。水具有较高的比热容，是最常见的储热介质，但水易流动，采用其的保温垫容易挤压变形，不方便使用，且加热慢而散热快，应用范围受到限制。
CN 206964485U公开了一种相变保温垫，包括由上至下依次叠加第一薄片、第二薄片、第三薄片和第四薄片，其中，第一薄片与第二薄片之间形成的第一封闭腔体中填充有导热材料，第二薄片与第三薄片之间形成的第二封闭腔体中填充有相变材料，第三薄片与第四薄片之间形成的第三封闭腔体中填充有隔热材料。通过相变材料的吸热熔化和散热凝固来为食物加热保温。
CN 201609233U公开了一种保温垫，包括第一、第二、中间层三层薄片，位于第一层和中间层之间的第一腔，位于中间层和第二层之间的第二腔；其中第一腔填充有固态保温材料，如海绵、热塑性弹性体、硅胶或水凝胶等；第二腔中填充有流动态保温材料，如水、可充气的气囊或相变材料等。固态保温材料为人体提供柔软舒适的感觉和保温效果，液态保温材料具有较高的热容量，保温效果好。可通过两种填充物的选择来达到保凉或保热。
目前，市场上较常用的水凝胶类储热材料为羧甲基纤维素凝胶，但是无论现有的水凝胶还是相变材料，其保温效果均不理想。因此，有待于研发一种具有更好保温效果的保温产品，以适应市场的需要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种保温垫。本发明提供的保温垫加热快，保温时间长，可用于宠物保暖。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种保温垫，包括第一薄膜层、第二薄膜层和亚麻籽胶水凝胶；
所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的边缘贴合形成密闭的容纳腔，所述亚麻籽胶水凝胶填充在所述容纳腔内。
亚麻籽胶是一种亲水胶体，具有良好的胶凝性，1wt％的亚麻籽胶液的粘度从350-2500mpa·s不等。一般来讲未经干燥的亚麻籽胶其粘度比较高，大于1500mpa·s，而用干胶粉配成胶液，其粘度在350mpa·s以上。温度对亚麻籽胶液的粘度影响很大，温度越高其粘度越低，相同浓度的亚麻籽胶液在0℃的粘度是90℃时粘度的48倍。亚麻籽胶粘度最大的pH范围为6-8，无沦在酸性条件还是碱性条件，亚麻籽胶的粘度相比中性条件均要降低。
本发明是利用亚麻籽胶优异的胶凝性和对温度的敏感性来制作保温垫，采用亚麻籽胶水凝胶作为储能材料，与羧甲基纤维素凝胶相比，其加热更快，保温时间更长，可用于宠物保暖。使用时可以将保温垫利用热风机或者烘箱加热至50℃左右，然后塞到宠物窝垫下面，利用亚麻籽胶水凝胶散发的热量为宠物持续加热取暖。
作为本发明提供的优选技术方案，所述亚麻籽胶水凝胶中亚麻籽胶的含量为1-10wt％；例如可以是1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％或10wt％等。
本发明中，亚麻籽胶的含量优选为1-10wt％，更优选为5wt％。若亚麻籽胶的含量过少，则其形成的水凝胶粘度过低，且散热较快，保温时间较短；若亚麻籽胶的含量过多，则其形成的水凝胶粘度过大，流动性差，且储热量较少，保温效果不好。
作为本发明提供的优选技术方案，所述亚麻籽胶水凝胶中还含有5-30wt％(例如5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、13wt％、15wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％或30wt％等)的防冻剂。
优选地，所述防冻剂为丙二醇和/或丙三醇。
作为本发明提供的优选技术方案，所述亚麻籽胶水凝胶中还含有0.3-1wt％(例如0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1wt％等)的防腐剂。
防腐剂的主要作用是保持亚麻籽胶水凝胶的微生物环境稳定，防止凝胶发生降解。
作为本发明提供的优选技术方案，所述亚麻籽胶水凝胶的pH为6-8。
作为本发明提供的优选技术方案，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度各自独立地为250-500μm；例如可以是250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、320μm、330μm、350μm、360μm、380μm、400μm、420μm、430μm、450μm、460μm、480μm或500μm等。
作为本发明提供的优选技术方案，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的材料各自独立地为PVC(聚氯乙烯)、PI(聚酰亚胺)或PE/PA(聚乙烯/尼龙)复合材料。
作为本发明提供的优选技术方案，所述第一薄膜层为PVC薄膜层，所述第二薄膜层为一面镀金属的聚酰亚胺薄膜层，所述镀金属的一面位于外侧，不与亚麻籽胶水凝胶接触。在本发明中，第一薄膜层采用PVC薄膜层，具有很好的保温作用，加上亚麻籽胶水凝胶的储能效果，可以使得发挥较好的保温效果，而第二薄膜层设置为一面镀金属的聚酰亚胺薄膜层，镀金属的一面位于外侧，使得金属层可以隔绝外部热量，减少热量的散失，以使得保温垫保持更长时间的保温效果。
作为本发明提供的优选技术方案，所述保温垫上还具有粘结所述第一薄膜和所述第二薄膜的粘结点。
通过在保温垫上增设粘结点，将容纳腔分割为相通的几个部分，有助于使亚麻籽胶水凝胶在保温垫中均匀分布，防止凝胶聚集。本发明可以通过热熔粘结的方法将第一薄膜与第二薄膜在某点处粘合在一起，形成粘结点。
作为本发明提供的优选技术方案，所述保温垫的厚度为2-3cm；例如可以是2cm、2.1cm、2.2cm、2.3cm、2.4cm、2.5cm、2.6cm、2.7cm、2.8cm、2.9cm或3cm等。
本发明对于保温垫的制备方法没有特殊限制，示例性地，可以采用如下方法：
将亚麻籽胶粉末、防冻剂和防腐剂加入去离子水中，搅拌混合至水失去流动性，形成亚麻籽胶水凝胶；然后将得到的胶体灌装到预制好的袋中，排出袋内多余的空气，将开口密封，裁去多余面料，即可得到所述保温垫。
需要说明的是，本发明对于保温垫的形状没有特殊限制，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
另一方面，本发明提供了如上所述的保温垫作为宠物保暖材料的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的保温垫使用时可用热风机或者可放入烘箱中加热至50℃左右，然后塞到宠物窝垫下面，利用亚麻籽胶水凝胶散发的热量为宠物持续加热取暖，与采用羧甲基纤维素凝胶的保温垫相比，本发明提供的保温垫加热更快，保温时间更长，可以在3min内升温至50℃，50℃到38℃降温时间在9.2h以上，从50℃自然冷却至20℃的时间可以达到16小时以上，能够充分满足宠物保温要求。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的保温垫的剖面结构示意图；
其中，11为第一薄膜层，12为第二薄膜层，13为亚麻籽胶水凝胶。
图2为图1的俯视图；
其中，13为亚麻籽胶水凝胶。
图3为本发明另一实施例提供的保温垫的剖面结构示意图；
其中，21为第一薄膜层，22为第二薄膜层，23为亚麻籽胶水凝胶，24为粘结点。
图4为图3的俯视图；
其中，23为亚麻籽胶水凝胶，24为粘结点。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种保温垫，如图1和图2所示，包括第一薄膜层11、第二薄膜层12和亚麻籽胶水凝胶13；
第一薄膜层11和第二薄膜层12的边缘贴合形成密闭的容纳腔，亚麻籽胶水凝胶13填充在容纳腔内；
其中，亚麻籽胶水凝胶13由如下重量百分比的组分组成：亚麻籽胶1wt％、丙三醇30wt％、防腐剂0.3wt％，余量为去离子水，其pH为6.8；第一薄膜层11和第二薄膜层12的材料均为PVC；
第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为400μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为2cm。
实施例2
本实施例提供一种保温垫，如图1和图2所示，包括第一薄膜层11、第二薄膜层12和亚麻籽胶水凝胶13；
第一薄膜层11和第二薄膜层12的边缘贴合形成密闭的容纳腔，亚麻籽胶水凝胶13填充在容纳腔内；
其中，亚麻籽胶水凝胶13由如下重量百分比的组分组成：亚麻籽胶3wt％、丙三醇20wt％、防腐剂0.5wt％，余量为去离子水，其pH为7.2；第一薄膜层11和第二薄膜层12的材料均为PVC；
第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为500μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为2.3cm。
实施例3
本实施例提供一种保温垫，如图1和图2所示，包括第一薄膜层11、第二薄膜层12和亚麻籽胶水凝胶13；
第一薄膜层11和第二薄膜层12的边缘贴合形成密闭的容纳腔，亚麻籽胶水凝胶13填充在容纳腔内；
其中，亚麻籽胶水凝胶13由如下重量百分比的组分组成：亚麻籽胶5wt％、丙三醇15wt％、防腐剂0.6wt％，余量为去离子水，其pH为7.6；第一薄膜层11的材料为PI，第二薄膜层12的材料为PVC复合材料；
第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为250μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为2cm。
实施例4
与实施例1不同之处仅在于第一薄膜层11的材料为PVC，第二薄膜层12的材料为PE/PA复合材料，第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为300μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为3cm。
实施例5
本实施例提供一种保温垫，如图3和图4所示，包括第一薄膜层21、第二薄膜层22和亚麻籽胶水凝胶23；
第一薄膜层21和第二薄膜层22的边缘贴合形成密闭的容纳腔，且容纳腔区域具有粘结第一薄膜21和第二薄膜22的粘结点24，亚麻籽胶水凝胶23填充在容纳腔内；
其中，亚麻籽胶水凝胶23由如下重量百分比的组分组成：亚麻籽胶8wt％、丙三醇10wt％、防腐剂0.8wt％，余量为去离子水，其pH为7.8；第一薄膜层21的材料为PVC，第二薄膜层22的材料为一面镀镍的聚酰亚胺薄膜层，所述镀镍的一面位于外侧，不与亚麻籽胶水凝胶接触。
第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为400μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为2cm。
实施例6
本实施例提供一种保温垫，如图3和图4所示，包括第一薄膜层21、第二薄膜层22和亚麻籽胶水凝胶23；
第一薄膜层21和第二薄膜层22的边缘贴合形成密闭的容纳腔，且容纳腔区域具有粘结第一薄膜21和第二薄膜22的粘结点24，亚麻籽胶水凝胶23填充在容纳腔内；
其中，亚麻籽胶水凝胶23由如下重量百分比的组分组成：亚麻籽胶10wt％、丙三醇5wt％、防腐剂1wt％，余量为去离子水，，其pH为7.9；第一薄膜层21的材料为PVC，第二薄膜层22的材料为一面镀铝的聚酰亚胺薄膜层，所述镀铝的一面位于外侧，不与亚麻籽胶水凝胶接触。
第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均为500μm，填充亚麻籽胶水凝胶后得到的保温垫的整体厚度为2.3cm。
对比例1
与实施例3的区别在于，将亚麻籽胶水凝胶替换为相同浓度的羧甲基纤维素凝胶，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例1的区别在于，亚麻籽胶水凝胶中亚麻籽胶的含量为0.5wt％，其他与实施例1相同。
对比例3
与实施例5的区别在于，亚麻籽胶水凝胶中亚麻籽胶的含量为15wt％，其他与实施例5相同。
将上述实施例1-5与对比例1-3得到的保温垫(20℃)置于烘箱中，设定50℃加热3min，测定保温垫的温度；然后测定保温垫在室温(20℃)下从50℃自然冷却至38℃以及冷却到20℃的时间。上述测试结果如下表1所示：
表1
测试项目 加热后的温度 50℃到38℃降温时间 50℃到20℃降温时间
实施例1 50℃ 10h 18h
实施例2 52℃ 9.2h 17.5h
实施例3 50℃ 9.4h 16h
实施例4 51℃ 10.2h 17.7h
实施例5 50℃ 15h 24h
实施例6 51℃ 14h 22h
对比例1 37℃ - 8h
对比例2 42℃ 0.4h 12h
对比例3 48℃ 4.5h 10h
注：表中对比例未升温至预定50℃的测试的降温时间为实际升温至的实际温度降至所述温度的时间。由于对比例1未升温至38℃，因此未采集到降温至38℃的时间。
由表1的结果可以看出，相较于采用羧甲基纤维素凝胶的保温垫，本发明提供的保温垫加热更快，保温时间更长。50℃到38℃降温时间在9.2h以上，能够充分满足宠物保温要求，当亚麻籽胶水凝胶中亚麻籽胶的含量过少时，保温垫散热较快，保温时间较短；当亚麻籽胶的含量过多时，保温垫虽然升温较快，但储热量较少，保温时间同样较短，而且凝胶的粘度过大，流动性差，不便于使用。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种保温垫，其特征在于，所述保温垫包括第一薄膜层、第二薄膜层和亚麻籽胶水凝胶；
所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的边缘贴合形成密闭的容纳腔，所述亚麻籽胶水凝胶填充在所述容纳腔内。
2.根据权利要求1所述的保温垫，其特征在于，所述亚麻籽胶水凝胶中亚麻籽胶的含量为1-10wt％。
3.根据权利要求1或2所述的保温垫，其特征在于，所述亚麻籽胶水凝胶中还含有5-30wt％的防冻剂；
优选地，所述防冻剂为丙二醇和/或丙三醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述的保温垫，其特征在于，所述亚麻籽胶水凝胶中还含有0.3-1wt％的防腐剂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的保温垫，其特征在于，所述亚麻籽胶水凝胶的pH为6-8。
6.根据权利要求1-5任一项所述的保温垫，其特征在于，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度各自独立地为250-500μm。
7.根据利要求1-6任一项所述的保温垫，其特征在于，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的材料各自独立地为PVC、PI或PE/PA复合材料。
8.根据权利要求1-7任一项所述的保温垫，其特征在于，所述第一薄膜层PVC薄膜层，所述第二薄膜层为一面镀金属的聚酰亚胺薄膜层，所述镀金属的一面位于外侧，不与亚麻籽胶水凝胶接触；
优选地，所述金属为铝或镍。
9.根据权利要求1-8任一项所述的保温垫，其特征在于，所述保温垫上还具有粘结所述第一薄膜和所述第二薄膜的粘结点；
优选地，所述保温垫的厚度为2-3cm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的保温垫作为宠物保暖材料的应用。
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