CN114452070A - 含有过冷盐水溶液和甘油的热敷袋 - Google Patents

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Abstract

公开了一种使用过冷盐水溶液的热敷袋，该热敷袋在低温下可抵抗过早激活。热敷袋包括粘合在一起以形成层压片材的两块片材。热敷袋具有第一和第二隔室。易碎密封件将两个隔室分开。其中一个隔室容纳过冷盐水溶液。盐溶液含有按质量计15％至25％的甘油。

Description

含有过冷盐水溶液和甘油的热敷袋
技术领域
本发明涉及用于治疗用途的一次性热敷袋，并且更具体地涉及采用过冷盐水溶液的热敷袋。
背景技术
一次性热敷袋使用过冷盐水溶液是众所周知的。这些包装通常采用容纳盐溶液的柔性塑料容器。该溶液是过冷的，这意味着它是在非常纯净的状态下制备的，然后加热到高温。然后被逐渐冷却到低于其正常结晶温度的温度。当包装被使用时，溶液中的结晶可以通过将溶液暴露在空气中来引发。随着溶液从液相转变为固相，结晶潜热使包装升温。如果选择了正确的盐溶液配方，相变会在适合温暖人体皮肤的窄范围内的恒定温度下发生。该反应是可预测且稳定的，并且持续几分钟——足以让包装执行其任务。
有几种包装盐溶液的方法，以便在用户触发时注入空气。例如，通过引用并入本文的美国专利No.6,318,359B1，公开了一种具有可破裂密封件的热敷袋，该密封件将容纳盐溶液的隔室与容纳空气的第二隔室分开。
这种类型的热敷袋的一个问题是过早激活。如果一次性使用的热敷袋在到达最终用户手中之前被激活，则它不能被用于预期的目的。在任何一批热敷袋中，有些可能无法使用。因此，使用过冷盐溶液的热敷袋有些不可靠。过早激活还会导致产品浪费和收入减少。
过早激活的包装被认为是分离空气与盐水溶液的密封件破裂或泄漏的结果。然而，过早激活在可破裂的密封件没有出现损坏的包装中被观察到。不知道为什么有些热敷袋在运输过程中幸免于难，而另一些则过早激活。
最终，发现低温会导致热敷袋自激活。据观察，与来自中心层的热敷袋相比，被放置在运输容器外层的热敷袋在交付给最终用户时更有可能被过早激活。此外，在更冷的冬季，发现有更多的热敷袋被过早激活。
通常，制备盐水溶液以使过冷溶液在家庭、医院及其相关存储区域中的环境温度下保持稳定。但是，在制造和分销过程中，热敷袋可能会经历低于室温的温度。在这些情况下，盐溶液可能会被过早激活。
虽然可以在加热的车辆和运输容器中运输热敷袋，但是这种解决方案既昂贵又容易出错。存放在加热卡车外层的热敷袋可能仍然会遇到低温。此外，一些热敷袋可能会在输送链内的转移点被预激活。在更冷的冬天和特别寒冷的日子里，过早激活尤其常见。由于参与分销过程的实体数量众多使这个问题变得更加复杂；供应链往往过于复杂，无法合理控制整个过程。
已知一些包含过冷盐水溶液的热敷袋含有有机化合物，但是这些热敷袋公开了有机化合物浓度按质量计在1％和10％之间。欧洲专利No.2,853,576B1描述了一种包含过冷水溶液的热敷袋含有1-9％甘油。然而，该文件中公开的测试结果似乎表明，当甘油超过总溶液的2％时，对预激活的抵抗力降低。在实施例J1中，含有按重量计2％的甘油的组合物在-20℃的过冷状态下保存了3至5小时。相比之下，含有更高浓度甘油的溶液抵抗预激活的时间周期更短。在实施例J5中，含有按重量计9％的甘油的溶液在-20℃下保存了2至3小时，而在实施例J9中，含有按重量计6％的甘油的组合物在-20℃下仅保存了1至2小时。
现有技术表明，保持过冷状态的甘油的理想浓度为大约2％，而将甘油浓度增加到2％以上将使过冷盐水溶液更容易预激活。
此外，有机化合物被认为会降低过冷盐溶液的结晶速率，从而减少激活时释放的热量。由于用于医疗或治疗目的的热敷袋必须达到规定的最高温度(Tmax)，因此有机化合物可能不适合作为抗冻剂。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种具有抵抗过早激活的使用过冷盐水溶液的热敷袋。
上述方面可以通过包括容器的热敷袋实现，该容器具有粘合在一起以形成层压片材的两层柔性片材。该容器具有第一隔室和第二隔室。可破裂密封件分隔开两个隔室。其中一个隔室容纳空气，另一个隔室容纳过冷盐水溶液。该盐溶液含有按质量计15％至25％的甘油。
这些与随后将显而易见的其他方面和优点一起存在于下文更充分地描述和要求保护的构造和操作的细节中，含有附图标记的附图形成其中的一部分，其中相同的数字表示相同的零件。
附图说明
图1是一个实施例的俯视图，显示了第一隔室中的盐溶液；
图2是沿图1线A的截面图；
图3是图1的实施例的俯视图，显示激活后的包装；
图4是图1的实施例在未激活状态下的俯视图，另外显示了一个固定机构。
具体实施方式
本发明是关于具有抵抗过早激活的过冷盐水溶液的热敷袋的描述。
“1,2,3-丙三醇”和“丙三醇”和“甘油”在本文中可互换使用以指代具有简单式C3H8O3的相同多元醇化合物。
本文中的“盐”是指由阳离子和阴离子组成的任何化合物。
本文中的“盐水溶液”是指包含水作为溶剂和至少一种盐作为溶质的溶液。“盐溶液”与“盐水溶液”可互换使用。
本文中的“过冷”是指液体或气体已经冷却到其凝固点以下而没有变成固体。
本文中的“按质量计”是指一种指示某一组分(或多个组分)在溶液中的相对组成的方法。当组分的组成以“按质量计”的百分比表示时，组分的质量被测量为溶液总质量的百分比。
本文中的“易碎”是指容易破碎的东西。
本文中的“密封件”是指阻止液体通过的封闭件。
“熔化潜热”或“熔化焓”在本文中可互换使用以指当过冷液体从液体变为固体时释放的能量。
本文中的Tmax或“最高温度”是指热敷袋被激活后达到的最大温度。特定溶液的Tmax由其熔化潜热决定。
本文中的“乙酸钠”是指三水合乙酸钠。
过早激活的包装被认为是分离空气与盐水溶液的密封件破裂或泄漏的结果。然而，过早激活在可破裂的密封件没有出现损坏的包装中被观察到。不知道为什么有些热敷袋在运输过程中幸免于难，而另一些则过早激活。
最终，发现低温会导致热敷袋自激活。据观察，与来自中心层的热敷袋相比，被放置在运输容器外层的热敷袋在交付给最终用户时更有可能被过早激活。此外，在更冷的冬季，发现有更多的热敷袋被过早激活。
通常，制备盐水溶液以使过冷溶液在家庭、医院及其相关存储区域中的环境温度下保持稳定。但是，在制造和分销过程中，热敷袋可能会经历低于室温的温度。在这些情况下，盐溶液可能会被过早激活。
虽然可以在加热的车辆和运输容器中运输热敷袋，但是这种解决方案既昂贵又容易出错。存放在加热卡车外层的热敷袋可能仍然会遇到低温。此外，一些热敷袋可能会在输送链内的转移点被预激活。在更冷的冬天和特别寒冷的日子里，过早激活尤其常见。由于参与分销过程的实体数量众多使这个问题变得更加复杂；供应链往往过于复杂，无法合理控制整个过程。
已知一些包含过冷盐水溶液的热敷袋含有有机化合物，但是这些热敷袋公开了有机化合物浓度按质量计在1％和10％之间。欧洲专利No.2,853,576B1描述了一种包含过冷水溶液的热敷袋含有1-9％甘油。然而，该文件中公开的测试结果似乎表明，当甘油超过总溶液的2％时，对预激活的抵抗力降低。在实施例J1中，含有按重量计2％的甘油的组合物在-20℃的过冷状态下保存了3至5小时。相比之下，含有更高浓度甘油的溶液抵抗预激活的时间周期更短。在实施例J5中，含有按重量计9％的甘油的溶液在-20℃下保存了2至3小时，而在实施例J9中，含有按重量计6％的甘油的组合物在-20℃下仅保存了1至2小时。
现有技术表明，保持过冷状态的甘油的理想浓度为大约2％，而将甘油浓度增加到2％以上将使过冷盐水溶液更容易预激活。
此外，有机化合物被认为会降低过冷盐溶液的结晶速率，从而减少激活时释放的热量。由于用于医疗或治疗目的的热敷袋必须达到规定的最高温度(Tmax)，因此有机化合物可能不适合作为抗冻剂。
公开了一种包括容器的热敷袋，该容器具有粘合在一起以形成层压片材的两层柔性片材。该容器具有第一隔室和第二隔室。可破裂密封件分隔开两个隔室。其中一个隔室容纳空气，另一个隔室容纳过冷盐水溶液。盐溶液含有按质量计15％至25％的甘油。
很多盐适用于制备盐水溶液，包括硫代硫酸钠(西格玛奥德里奇(SigmaAldrich)，奥克维尔，加拿大)和三水合乙酸钠(西格玛奥德里奇，奥克维尔，加拿大)。一种用于热敷袋的有效盐水溶液被发现是三水合乙酸钠的水溶液。而溶液强度可以变化，100克水和大约50到100克三水合乙酸钠的混合物已被证明是有效的。溶液可加热至77至88摄氏度(170至190华氏度)，然后过冷。然后溶液可以置于热敷袋中。
在所示范围内的溶液已经被发现是需要的，因为它们可以容易地触发以提供具有基本恒定温度的热量。如果过冷溶液在冷却之前已经加热到其熔点以上足够高的温度，即使当冷却到其熔点以下的温度，它也将在过冷状态保持稳定。过冷溶液将保持这种状态，直到通过混合第二隔室的内容物来触发。
在溶液中使用三水合乙酸钠是一种已证明有效的化学物质。其他化学物质具有合适特性的也可以使用。一方面需要的是一旦激发结晶就稳定且相对快速的相变。很多应用要求相变的温度适合温暖人类皮肤。
在一个实施例中，溶液使用的熔化潜热可靠地将热敷袋加热到大约38.3到40摄氏度(101到104华氏度)的狭窄范围内，最通常接近40摄氏度(104华氏度)。在另一个实施例中，溶液的熔化潜热将热敷袋加热到约41.7-43.3摄氏度(107-110华氏度)的狭窄范围内。相变和加热会在几秒钟内发生，并且热量会保留几分钟。通过轻轻揉捏，热量分布均匀。
向盐水溶液中加入甘油可以防止过早激活，特别是在低于-10℃的温度下。溶液中甘油的浓度可以变化，这取决于所需的激活的溶液释放的热量和所需的溶液稳定性。包含按质量计大约15％至25％的甘油的溶液已被证明是有效的。
热敷袋的一些实施例可用于加热婴儿的足跟以用于收集血液。对婴儿的足跟加热会增加婴儿足部的毛细血管血流量，从而促进血液收集。因此，可以选择盐水溶液的组成以实现适合于婴儿足跟加温的熔化潜热。在一个实例中，该溶液可以包含按质量计的甘油(22％±0.5)、水(33.5％±0.5)和乙酸钠(44.5％±0.5)。此溶液可在-30℃下保持稳定。在某些情况下，它可在低于-30℃的温度下保持稳定。当激活后，溶液的最高温度可能会达到38.3-40℃(101-104°F)。
热敷袋的其他实施例可用于治疗目的。因此，可以选择盐水溶液的组成以实现适合于治疗目的的熔化潜热。在一个实例中，该溶液可以包含按质量计的甘油(19.1％±0.5)、水(34.1％±0.5)和乙酸钠(46.9％±0.5)。此溶液可在-30℃下保持稳定。在某些情况下，它可在低于-30℃的温度下保持稳定。当激活后，溶液的最高温度可能会达到41.7-43.3℃(107-110°F)。
如上所述，具有不同性质和尤其不同相变温度的其他化学物质也可以被使用。对于某些应用，可能需要更高的温度，这将要求使用具有更高熔化潜热的化学物质。热敷袋通常可用于加热除人类以外的多种物品，包括其他液体、食物等。其中一些应用可能需要热敷袋产生54至66摄氏度(130至150华氏度)或更高的温度。
1.1甘油稀释液的凝固点
进行了一项研究，以评估水稀释对甘油凝固点和沸点的影响。结果示于下表1中。
对于甘油介于66.7％和100％之间的组合物，凝固点随着甘油与水的比率降低而降低。然而，对于甘油低于66.7％的组合物，凝固点随着甘油与水的比例降低而升高。这些测试结果表明，甘油与水的比例为2:5的凝固点温度为-15.6℃。
表1
Figure BDA0003344208260000051
1.2预激活测试
对过冷乙酸钠溶液和甘油的可变组成进行了研究。每个样品都包含在由聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的单独水袋中。对含有0％甘油的5个水袋、含有5％甘油的5个水袋、含有12％甘油的5个水袋、含有20％甘油的5个水袋和含有23％甘油的5个水袋进行测试。乙酸钠按重量计占每种溶液的44.5％，重量的余量为水。每个水袋中溶液的总质量为232±12克。
首先，将样品放在温度为21-24.5℃(70-76°F)的房间中，直到所有样品达到室温。接下来，将样品同时放置在高低温试验箱(莱尼亚(LNEYA)；无锡，江苏)中。试验箱的温度在四小时内降低到-10℃(14°F)，并观察样品的预激活。温度进一步在四小时内从-10℃(14°F)降低到-15℃(5°F)，并观察样品的预激活。温度进一步在四小时内从-15℃(5°F)降低到-20℃(-4°F)，并观察样品的预激活。温度进一步在四小时内从-20℃(-4°F)降低到-25℃(-13°F)，并观察样品的预激活。温度进一步在四小时内从-25℃(-13°F)降低到-30℃(-22°F)，并观察样品的预激活。
测试结果总结在下表2中。复选标记表示在相应测试项目中首次观察到预激活时的温度。
表2
Figure BDA0003344208260000061
在室温和-10℃(14°F)之间的温度下不会发生凝固。包含0％或5％甘油的溶液在-10℃(14°F)和-20℃(-4°F)之间的温度下开始凝固。包含12％甘油的溶液在-20℃(-4°F)和-25℃(-13°F)之间的温度下凝固。包含20％甘油的溶液在低于-25℃(-13°F)的温度下开始凝固。包含23％甘油的溶液在-30℃(-22°F)下不会凝固。由此得出结论，过冷盐水溶液的预激活与温度和甘油的比例有关。
1.3长期冷冻试验
对于该研究，测试了包含过冷盐水溶液的热敷袋的长期抵抗冷冻性。热敷袋根据关于图1-4稍后描述的方法进行包装。包装了162个热敷袋，每个热敷袋包含以下四种成分之一：
A.按质量计甘油(19.1％±0.5)、水(34.1％±0.5)、乙酸钠(46.9％±0.5)；
B.水(53.1％±0.5)、乙酸钠(46.9％)；
C.按质量计甘油(22％±0.5)、水(33.5％±0.5)、乙酸钠(44.5％±0.5)；
D.水(55.5％±0.5)、乙酸钠(44.5％±0.5)。
热敷袋在-17℃(1.4°F)的冰箱中储存连续6天。计数并移除预激活的热敷袋。然后，将热敷袋在-27℃(-16.6°F)的冰箱中储存连续3天。再次计数并移除预激活的热敷袋。测试结果如下表3所示。
表3
Figure BDA0003344208260000071
测试表明，在热敷袋配方中加入甘油会降低溶液的凝固点。当样品在极低温度下长时间储存时，降低凝固点会显著减少过冷盐溶液的预激活。
1.4最高温度测试
进行另一项研究以了解甘油对热敷袋的最高温度(Tmax)的影响。根据关于图1-4稍后描述的方法制备多个热敷袋。测试了具有以下每种组合物的三个样品：
组合物A：按质量计甘油(19.1％±0.5)、水(34.1％±0.5)和乙酸钠(46.9％±0.5)；
组合物C：按质量计甘油(22％±0.5)、水(33.5％±0.5)和乙酸钠(44.5％±0.5)。
通过破坏易碎密封件来激活每个样品。然后，使用电阻温度检测器(RTD)温度记录仪(欧米伽(Omega)，诺瓦克(Norwalk)，美国)每分钟测量每个样品的温度，持续45分钟。结果总结在下表4中。
表4
Figure BDA0003344208260000081
对含有组合物E和F的热敷袋进行进一步的最高温度测试。
组合物E：按质量计甘油(22.0％)、水(33.5％)和乙酸钠(44.5％)；
组合物F：按质量计甘油(19.1％)、水(34.1％)和乙酸钠(46.9％)。
在一测试中，包含组合物E的样品的Tmax发现为39.48℃(103.064°F)。包含组合物F的8个样品的结果总结在下表5中。
表5
样品编号 达到的最高温度
1 42.63℃(108.734°F)
2 43.02℃(109.436°F)
3 43.3℃(109.94°F)
4 41.83℃(107.294°F)
5 42.45℃(108.41°F)
6 39.48℃(103.064°F)
7 43.18℃(109.724°F)
8 42.42℃(108.356°F)
测试表明，包含上述过冷盐水溶液的热敷袋具有在适用于婴儿足跟加热器和治疗性热敷袋的范围内的Tmax值。用于婴儿足跟加热器的理想Tmax可能是38-40℃(101-104°F)。对组合物C和E测试的Tmax落在此范围内。用于治疗性热敷袋的理想Tmax可能是41.7-43.3℃(107-110°F)。如上表4和5所示，对组合物A和F测试的Tmax落在此范围内。
2.1热敷袋
现在参考图1和2，示出了具有第一隔室12和第二隔室14的热敷袋10。在这个实施例中，热敷袋10包括四个片材16、18、22、24，但是热敷袋10可以包括一个以上的任何合适数量的片材。片材16、18、22、24粘合在一起以形成具有内部空间的层压片材。热敷袋10进一步包括将第一隔室12与第二隔室14分隔开的易碎密封件。
片材16、18、22、24可以被配置为形成第一隔室12和第二隔室14。很多构造可以适合于形成第一隔室和第二隔室。一种可能的构造在图1-4中示出。第一片材22和第二片材24可以沿着它们的外围边缘26粘合在一起以形成第二隔室14。第三片材16和第四片材18可以沿着它们的外围边缘20粘合以形成第一隔室12。第三和第四片材16、18可以包含在第二隔室中。第三和第四片材16、18可以粘合到第一和第二片材12、14或者它们可以与第一和第二片材12、14分离。在该实施例中，第一隔室12与第二隔室14的形状相同，但第一隔室12较小，因此适合于在第二隔室14内。在该实施例中，第三片材22和第四片材24中的一个或两个可包含易碎密封件。易碎密封件可以是第三和/或第四片材22、24中的薄弱点或接缝。
在另一种可能的构造(未示出)中，第一片材和第二片材可以沿着它们的外围边缘粘合在一起以形成内部空间。内部空间可分为第一隔室和第二隔室。内部空间可以用第三片材或第一片材和第二片材16、18之间的接缝分隔。如果内部空间用第三片材分隔，则第三片材可以包含易碎密封件，其可以是薄弱点或接缝。如果内部空间用接缝分隔，则该接缝可包含易碎密封件。
在所示的实施例中，片材16、18、22、24的形状大体为矩形并且每对片材具有大致相同的尺寸和构造，但是片材没有特别限制。
片材16、18、22、24可以包括柔性或半柔性材料。为了便于热敷袋10的制造，片材可以是热密封的。存在许多合适的材料，包括聚酯和聚尼龙。一种特别合适的热密封塑料材料是聚乙烯。聚乙烯从低到中等密度，价格不贵，而且很容易在很宽的温度范围内热密封。聚乙烯片材材料非常柔性，在受拉时很容易伸长。在某些应用中，聚基层压膜的使用也取得了成功。例如，第三和第四片材可由层压材料制成，而第一和第二片材可由标准聚乙烯材料制成。
第一片材和第二片材与第三片材和第四片材之间的粘合可以产生气密密封。
第一隔室12和第二隔室14都可以适于容纳根据上述方法制备的过冷盐水溶液28。在本实施例中，过冷盐水溶液包含在第一隔室12中，但在其他实施例中，第二隔室可包含过冷盐水溶液28。不包含过冷盐水溶液28的任一隔室可适于当易碎密封件破裂时触发过冷盐水溶液凝固，如图3所示。隔室可包含但不限于：无物、气体、金属或大气。
为了触发包装，使用者以挤压运动向包装的外部施加稳固但合理的压力。因为溶液28通常是不可压缩的液体，例如水，合力倾向于通过使第一隔室20的边缘上的一个或多个接缝破裂将溶液挤出第一隔室12，从而允许溶液28和来自第二隔室14的空气混合。这足以可靠地触发过冷溶液的结晶，从而释放熔化潜热。热敷袋10因此被加热并且可以被施用于用户。第一隔室12的破裂在图3中示出。
可以选择和操纵片材，使得破坏易碎密封件所需的力可以用一只手轻松实现。然而，由于热敷袋的流体性质，任何意外施加的力都不太可能触发热敷袋。例如，在储存和运输过程中的处理不太可能激活热敷袋。如果需要，第一隔室12还可通过沿一个边缘将所有四片片材热密封在一起一段距离在一个接缝处固定到第二隔室14。当包装被从外部挤压时，这可以促进最佳的力分布，允许以最有效的方式发生破裂。
如果结晶溶液需要更大的稠度，例如对于更大的包装，可以将粘度增强剂或胶凝剂添加到溶液中。已证明有效的一种此类试剂是羟乙基纤维素聚合物。
参考图4，可选地，可以将粘合带或其他固定机构30固定到包装上以帮助包装与人或物体保持接触以实现有效加温。
本发明的许多特征和优点从详细的说明书中是显而易见的，因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的本发明的所有这些特征和优点。此外，由于本领域技术人员很容易想到许多修改和变化，因此不希望将本发明限制于所示和描述的确切结构和操作，因此可以采取的所有合适的修改和等同物都落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种热敷袋，其特征在于，包括：
第一片材和第二片材粘合在一起以形成具有内部空间的层压片材；
包含在所述内部空间内的第一隔室和第二隔室；
容纳在所述第二隔室中的过冷盐水溶液，所述溶液包含按质量计15％至25±5％的甘油；以及
所述第一和第二隔室之间的易碎密封件。
2.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是硫酸盐溶液。
3.如权利要求2所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是硫代硫酸盐溶液。
4.如权利要求3所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是硫代硫酸盐的一种盐溶液。
5.如权利要求4所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是硫代硫酸钠溶液。
6.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是乙酸盐溶液。
7.如权利要求6所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是三水合乙酸盐溶液。
8.如权利要求7所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是三水合乙酸盐的一种盐溶液。
9.如权利要求8所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液是三水合乙酸钠溶液。
10.如权利要求2所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液具有在38至40±5％摄氏度范围内的最高温度。
11.如权利要求2所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液具有在41.7至43.3摄氏度范围内的最高温度。
12.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述第一隔室容纳空气。
13.如权利要求1所述的热敷袋，进一步包括粘合到所述第一和第二片材中的一个或两个的第三片材，其中，所述第三片材将所述内部空间划分为所述第一隔室和所述第二隔室，并且其中，所述第三片材包括所述易碎密封件。
14.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述第一和第二片材进一步粘合在一起以形成将所述内部空间划分为所述第一和第二隔室的接缝，并且其中，所述接缝包括所述易碎密封件。
15.如权利要求1所述的热敷袋，进一步包括粘合在一起的第三和第四片材以形成具有所述第二隔室的层压片材；
其中，内部空间包含所述第三和第四片材；以及
其中，所述第三和第四片材中的一个或两个包括所述易碎密封件。
16.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液包含按质量计15至20±5％的甘油。
17.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液包含按质量计19±5％的甘油。
18.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液包含按质量计20至25±5％的甘油。
19.如权利要求1所述的热敷袋，其中，所述过冷盐水溶液包含按质量计22±5％的甘油。
20.一种加热婴儿足跟用于血液采样的热敷袋的应用，其特征在于，所述热敷袋包括：
第一片材和第二片材粘合在一起以形成具有内部空间的层压片材；
包含在所述内部空间内的第一隔室和第二隔室；
容纳在所述第二隔室中的过冷盐水溶液，所述溶液包含按质量计15％至25±5％的甘油；以及
所述第一和第二隔室之间的易碎密封件。
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951127A (en) * 1973-06-28 1976-04-20 Kay Laboratories, Inc. Constant temperature device
JPS6012381B2 (ja) * 1976-10-06 1985-04-01 久光製薬株式会社 温熱湿布剤
US6099556A (en) * 1995-05-27 2000-08-08 Kabushiki Kaisha Genchi Kenkyusho Method of controlling exothermic reaction of an exothermic composition, the exothermic composition, an exothermic device and an application pad
CA2305093C (en) * 1999-04-12 2010-06-08 Rapid Aid Ltd. Heat pack using super-cooled aqueous salt solution and method for making same
WO2007120168A2 (en) * 2005-07-12 2007-10-25 Rechargeable Battery Corporation Portable heating apparatus and metal fuel composite for use with same
JP5844108B2 (ja) * 2011-09-30 2016-01-13 大王製紙株式会社 温熱具及び温熱具の製造方法
JP2016504425A (ja) * 2012-10-19 2016-02-12 リチャージャブル バッテリー コーポレイション 酸素活性式携帯型ヒータ向けの電解液の調製
US9732264B2 (en) * 2013-09-30 2017-08-15 Panasonic Corporation Heat storage material composition and method for using heat storage material composition
US10632011B2 (en) * 2013-12-20 2020-04-28 Rapid Aid Corp. Thermotherapeutic pad with beads in textured envelope
USD804046S1 (en) * 2013-12-20 2017-11-28 Rapid Aid Corp. Thermotherapeutic pad
WO2020096648A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 Electro-Kinesis, Inc. Exothermically heated elastic adhesive tape and wrap with improvements
WO2020110662A1 (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 富士フイルム株式会社 蓄熱シート、蓄熱部材及び電子デバイス
JP7050953B2 (ja) * 2018-11-26 2022-04-08 富士フイルム株式会社 蓄熱シート、蓄熱部材、電子デバイス、及び、蓄熱シートの製造方法
CN110819309A (zh) * 2019-11-08 2020-02-21 上海直帆冷链技术有限公司 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法
US11560503B2 (en) * 2020-04-15 2023-01-24 Ut-Battelle, Llc Stable salt hydrate-based thermal energy storage materials

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