Celdas térmicas que comprenden composiciones exotérmicas con material gelificante absorbente.

Una celda térmica que comprende una composición exotérmica en partículas,

en la que la composición exotérmica en partículas comprende:

- (a) del 10 % al 90 % en peso de polvo de hierro;

- (b) del 1 % al 25 % en peso de un carbón seleccionado del grupo que consiste en carbón activado, carbón no activado, y mezclas de los mismos;

- (c) del 1 % al 25 % en peso de un material gelificante absorbente; y

- (d) del 1 % al 35 % en peso de agua;

en el que las partículas de la composición exotérmica en partículas, están combinadas en una bolsa, formando una estructura unificada que comprende al menos dos superficies opuestas, en las que al menos una superficie es permeable al oxígeno;

caracterizada porque el polvo de hierro tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 150 μm a 300 μm y el material gelificante absorbente tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 300 μm a 800 μm y la proporción del tamaño de partícula medio del material gelificante absorbente respecto al tamaño de partícula medio del polvo de hierro es de 3:1 a 1:3.

Celdas térmicas que comprenden composiciones exotérmicas con material gelificante absorbente Campo de la invención

La presente invención se dirige a celdas térmicas que son apropiadas para su incorporación en vendas térmicas desechables. En particular, la presente invención se dirige a celdas térmicas que comprenden una composición exotérmica que comprende un material gelificante absorbente, en el que el material gelificante absorbente proporciona una aplicación térmica mejorada.

Antecedentes de la invención

Las vendas térmicas desechables se han convertido en una aplicación corriente de la aplicación de calor para aliviar el malestar de las aflicciones y dolores corporales temporales o crónicos. Estas vendas térmicas desechables, normalmente incluyen una composición exotérmica para generar calor, en la que la composición exotérmica comprende normalmente polvo metálico, sales, y agua, lo que permite que la composición exotérmica libere calor tras la oxidación del polvo metálico. Se ha comprobado, que los tratamientos térmicos facilitados por las vendas térmicas desechables, son apropiados para tratamientos de aflicciones y dolores asociados con la rigidez de músculos y articulaciones, neuralgias, dolor de espalda, reumatismo, y similares.

Los dispositivos térmicos desechables, pueden proporcionar calor sostenido durante periodos de aproximadamente una hora a aproximadamente veinticuatro horas, y están descritos por ser más fáciles y cómodos de usar que otras fuentes de calor convencionales, tales como bañeras de hidromasaje, toallas calientes, tanques de termoterapia, almohadillas térmicas y vendas de compresión elástica. Los dispositivos térmicos desechables, se describen adicionalmente, como dispositivos satisfactorios que pueden mantener una temperatura constante y controlada, véase por ejemplo la patente de los Estados Unidos 5.918.59, donde se divulga, que las celdas térmicas basadas en la química específica de la oxidación del hierro, son apropiadas para su incorporación en vendas corporales desechables para proporcionan una temperatura constante, que da como resultado una aplicación térmica constante, conveniente y cómoda para el tratamiento de dolores temporales o crónicos.

Se ha comprobado, sin embargo, que mientras se mantiene la temperatura por períodos de aproximadamente veinticuatro horas, se puede mejorar la consistencia de la temperatura sostenida. Un enfoque para mejorar las reacciones exotérmicas es la incorporación de materiales de carbón, tales como materiales de carbón activado y no activado. Otros enfoques, incluyen la adición de materiales que retengan el agua o que contengan el agua. Véase por ejemplo, los dispositivos térmicos desechables que se divulgan en las patentes de los Estados Unidos 6.436.126; 6.99.556; y 5.233.981. Véase también los dispositivos térmicos que se divulgan en las publicaciones de solicitud de patentes de los Estados Unidos N2: 24/42965 y 24/178384.

Un ejemplo específico de una composición exotérmica que comprende un polímero absorbente al agua se divulga en la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos N2: 22/246. Esta publicación divulga un medio exotérmico unificado en el que el agente exotérmico se mezcla con un polímero absorbente de agua y después la mezcla de agente/polímero, se presiona junto con el alcohol, un agente de reticulación, o un plastificante a una cierta presión, para unirse de esta manera.

Otro ejemplo de composición exotérmica, se divulga en el documento WO 98/2964.

A pesar de las divulgaciones en la técnica de dispositivos térmicos desechables que comprenden composiciones exotérmicas, aún existe la necesidad de un dispositivo térmico específico que comprenda una composición exotérmica que ofrezca una temperatura controlada y sostenida durante todo el período de calentamiento. Se sabe, que el rendimiento térmico de las celdas térmicas es altamente sensible al nivel de humedad, y una celda térmica típica puede comprender concentraciones de agua iguales a, o por encima de, aproximadamente el 27 % para mantener la temperatura de calentamiento de la celda térmica. Sin embargo, la inclusión de altas concentraciones de agua a niveles de aproximadamente el 27 % o superiores, puede dar como resultado unas temperaturas iniciales de calentamiento más lentas que las deseadas. Por lo tanto, tanto la capacidad de alcanzar rápidamente la temperatura deseada para un beneficio terapéutico y la habilidad de mantener la temperatura son difíciles de alcanzar.

Además, los dispositivos de calentamiento actuales contienen composiciones exotérmicas que son altamente propensas a efectos de segregación. Se cree que las diferencias en el tamaño de las partículas entre los componentes de la composición pueden contribuir a la segregación de las partículas. Por ejemplo, los dispositivos de calentamiento que contienen una composición exotérmica que comprende retenedores de agua (por ejemplo, vermiculita, harina de madera, material gelificante absorbente) en combinación con polvo de hierro y carbón, tienen tendencia a segregarse. Normalmente, el tamaño de partícula del retenedor de agua es bastante grande cuando se compara con las partículas de hierro y de carbón. Por ejemplo, los dispositivos térmicos actuales pueden comprender composiciones exotérmicas en las que el tamaño medio de partícula del retenedor de agua en relación a las partículas de hierro suele ser de 1:1 o más, dando como resultado una alta segregación de partículas.

Los cambios en la composición de mezcla de partículas debido a la segregación, podrían llevar a un rendimiento térmico del producto que sea menor que el óptimo y/o diferente del diseño previsto. Por lo tanto, no se alcanza normalmente la máxima eficiencia de la reacción con dispositivos termales actuales, ya que se necesita un exceso de composiciones exotérmicas para compensar por los efectos de la segregación de partículas. Estos dispositivos de calentamiento, normalmente incluyen celdas térmicas que tienen volúmenes relativamente grandes, lo que les permite adaptarse al exceso de composición exotérmica.

Se ha comprobado que las celdas térmicas que comprenden una composición exotérmica que comprende un material gelificante absorbente, son específicamente eficaces para llegar rápidamente a temperaturas de calentamiento inicial, así como para ser efectivos en el mantenimiento de una temperatura constante durante períodos de hasta veinticuatro horas. Se ha comprobado, que cuando se usa en proporciones seleccionadas con otros ingredientes de la composición, el material gelificante absorbente facilita una aplicación de calor mejorada, además de facilitar que las composiciones exotérmicas resistan cambios composicionales tales como la segregación. Para proporcionar un efecto de segregación mínimo o ninguno, las composiciones exotérmicas de la presente invención comprenden proporciones de tamaño de partículas selectivo, de material gelificante absorbente a polvo de hierro.

Las celdas térmicas de la presente invención tienen dimensiones físicas adaptables, que aseguran que las celdas térmicas se incorporen dentro de los dispositivos térmicos desechables, tales como vendas de espalda, vendas de rodilla, vendas corporales, vendas de articulaciones, vendas menstruales, vendas de cuello a brazo, y así sucesivamente.

Sumario de la invención

La presente invención está dirigida a una celda térmica que comprende una composición exotérmica en partículas en la que la composición exotérmica en partículas comprende (a) del 1 % al 9 % en peso de polvo de hierro con un tamaño medio de partícula de 15 pm a 3 pm; (b) del 1 % al 25 % en peso de un carbón seleccionado del grupo que consiste en carbón activado, carbón sin activar, y mezclas de los mismos; (c) del 1 % al 25 % en peso de un material gelificante absorbente que tenga un tamaño medio de partícula de 3 pm a 8 pm; y (d) del 1 % al 35 % en peso de agua; en el que las partículas de la composición exotérmica en partículas, están combinadas en una bolsa, formando una estructura unificada que comprende al menos dos superficies opuestas, en la que al menos una superficie es permeable al oxígeno. Las composiciones exotérmicas en partículas de la presente invención, comprenden una proporción de selectivo tamaño medio de partícula, del material de gel absorbente a polvo de hierro de 3:1 a 1:3.

Se ha comprobado, que puede mejorarse la consistencia de la temperatura de los dispositivos térmicos, en la cual los dispositivos térmicos ofrecen un calor constante por periodos de hasta veinticuatro horas. Tales dispositivos térmicos, comprenden celdas térmicas específicamente definidas, en las que las celdas térmicas... [Seguir leyendo]

1. Una celda térmica que comprende una composición exotérmica en partículas, en la que la composición exotérmica en partículas comprende:

- (a) del 1 % al 9 % en peso de polvo de hierro;

- (b) del 1 % al 25 % en peso de un carbón seleccionado del grupo que consiste en carbón activado, carbón no activado, y mezclas de los mismos;

- (c) del 1 % al 25 % en peso de un material gelificante absorbente; y

- (d) del 1 % al 35 % en peso de agua;

en el que las partículas de la composición exotérmica en partículas, están combinadas en una bolsa, formando una estructura unificada que comprende al menos dos superficies opuestas, en las que al menos una superficie es permeable al oxígeno;

caracterizada porque el polvo de hierro tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 15 pm a 3 pm y el material gelificante absorbente tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 3 pm a 8 pm y la proporción del tamaño de partícula medio del material gelificante absorbente respecto al tamaño de partícula medio del polvo de hierro es de 3:1 a 1:3.

2. La celda térmica de la reivindicación 1, en la que la composición exotérmica en partículas comprende desde el 5 % al 87 % en peso de polvo de hierro.

3. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polvo de hierro tiene un tamaño de partícula medio de 2 pm y el material gelificante absorbente tiene un tamaño de partícula medio de 3 pm y la proporción del tamaño de partícula medio del material gelificante absorbente respecto al polvo de hierro es de 1,5:1.

4. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polvo de hierro está seleccionado del grupo que consiste en, polvo de hierro fundido, polvo de hierro reducido, polvo de hierro electrolítico, polvo de chatarra de hierro, arrabio, hierro esponja, hierro forjado, acero, aleación de hierro y mezclas de los mismos.

5. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polvo de hierro es hierro esponja.

6. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición exotérmica en partículas comprende del 1 % al 15 % en peso de material gelificante absorbente;

en la que el material gelificante absorbente es un material polimérico formador de hidrogel, seleccionado del grupo que consiste en, almidón injertado con acrilonitrilo hidrolizado, almidón injertado con ácido acrílico, poliacrilato, copolímero a base de anhídrido maléico, y mezclas de los mismos.

7. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición exotérmica en partículas, comprende además desde el ,5% al 1% en peso de una sal metálica seleccionada del grupo que consiste en, sales metálicas alcalinas, sales metálicas alcalinotérreas, sales metálicas de transición, y mezclas de las mismas.

8. La celda térmica de la reivindicación 7, en la que la sal metálica está seleccionada del grupo que consiste en

cloruro sódico, cloruro cúprico, y mezclas de los mismos.

9. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la celda térmica tiene un área de

sección transversal de 2 cm2 a 1 cm2.

1. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la celda térmica tiene un peso de celda total de ,8 gramos a 4, gramos.

11. La celda térmica de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la celda térmica está incorporada dentro de artículos térmicos desechables.

12. La celda térmica de acuerdo con la reivindicación 11, en la que una pluralidad de celdas térmicas están incorporadas dentro de artículos térmicos desechables.

13. La celda térmica de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en la que los artículos térmicos desechables están seleccionados del grupo que consiste en, vendas para la espalda, vendas para la rodilla, vendas para el cuello, vendas menstruales, vendas para articulaciones, y vendas de cuello a brazo.