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    蒸汽眼罩的技術以及原理
    2017-10-26

    蒸汽眼罩

    一、反應原理:

    蒸汽眼罩內部的反應是利用原電池反應來加快氧化反應速度,將化學能轉變成為熱能,然后利用產生熱使內部材料中水份穩定蒸發,以此達到利用蒸汽的熱度和濕度來達到緩解眼部疲勞,促進 眼部血液循環和明目醒神等功效。

    為了使溫度能持續更長,所以使用了礦物材料蛭石來保溫。因為產品在使用前不可以發生反應,所以袋子材質要求很特別,是有原料層、明膠層以及無紡布袋組成。無紡布袋是采用無紡布微孔透氣膜制作的。還得有一個常規不透氣外袋-明膠層。使用的時候,去掉外袋,讓內袋(無紡布袋)暴露在空氣里,空氣中氧氣通過透氣膜進入里面。放熱時間和溫度就是通過透氣膜的透氧速率進行控制的。假如透氧太快,熱量一下子就放完了,而且還有可能燙傷皮膚。而透氧慢的話,就沒有什么溫度了。
    使用后為黑褐色固體,其中含有碳、粉和固體以及含鎂鋁的鹽類。其中產生蒸汽過程為內部的材料放熱,使內含水分蒸發速率大大的加快,蒸發水蒸氣遇冷快速液化,形成了蒸汽。
    二、蒸汽量和蒸汽的溫度控制:
    對于蒸汽眼罩,蒸汽的產生量和蒸汽的溫度一般認為跟內部材料的配方和無紡布層的透氣性有關。
    用的內部材料的純度越高,蒸汽量和蒸汽的溫度越穩定,持續時間就越長。一般要求合格蒸汽眼罩所用內部各材料需達到化學純,對于性能要求更高的產品,內部的各材料更是要達到分析純。材料實驗數據不能超過千分之五。
    透氣性的越好,產生蒸汽散發快,內部壓力降低,可能導致蒸汽的溫度也會下降,這樣持續時間也會增長。另一個方面來說,透氣性增大,相應的氧化反應加快,單位時間產生的熱量增多,蒸汽速率加快,會使蒸汽量上升,這樣持續時間就會降低。所以透氣性對于蒸汽影響從理論上來講是雙向的,需要經過實際操作才能確定合適的透氣性。
    1、蒸汽量一般的理論計算方法;
    氧化反應放出的熱÷水的溫變焓=蒸汽的摩爾量
    水的溫變焓=水的溫變×水的定壓摩爾熱容(即摩爾焓)=×
    水的溫變=產生的蒸汽溫度-室溫的材料溫度
    2、蒸汽的溫度一般理論計算;
    總氧化反應放出的熱÷所含水的總摩爾量-室溫下的材料溫度=蒸汽的溫度
    3、實際情況考慮;
    實際過程中的蒸汽的溫度要考慮到水的摩爾蒸發焓,水液化放熱以及內部和外部材料升溫和本身的散熱,結合各材料熱力學性能等和不同溫度壓力下散熱速率可進行估算,具體估算過程與上述方法類似。
    由于過程中的溫度壓力發生了變化,估算熱力學參數時可參照熱力學上常用的克拉貝龍方程,為摩爾體積變化
    為摩爾焓變,蒸發時為蒸發焓,液化時是定壓摩爾液化放熱量。
    三、相關的技術要求:
    1、蒸汽持續時間一般要求為10分鐘以上。
    2、因為蒸汽眼罩的外裝棉與人的眼部直接接觸,所以應具有良好舒適度和安全性,一般認為應正常存放下6個月不發生細菌生長并經過微生物測試合格,較好的蒸汽眼罩外裝棉應采用醫用級。
    3、內裝的無紡布層和明膠層應具有良好的密封性,防止內部材料漏出,以造成安全事故。在無紡布層本身透氣性,同時也要保證室下透氣率測試在15M/Pas左右為宜。
    4、無紡布和明膠層應具有一定抗破壞的性能,特別是無紡布透氣層斷裂2.5(縱橫向)以上的。
    5、合格的蒸汽眼罩應該采用薄片型,因為使用后內部材料的性質會發生變化(因為內部的鐵粉被氧化成了氧化鐵,而且材料本來均勻混合狀態被破壞,水分減少等可能導致體積的增大,產物變硬等),如果內部材料量過多,在加上無紡布和明膠層的抗破壞應力不夠大的情況,使用時有可能會漲破無紡布層或明膠層,導致內部材料泄露,會造成一些危害。一般來說,眼罩(這里的眼罩指的是內部材料,不包括外裝棉)厚度不宜超過0.2厘米,面積不宜超過12平方厘米,這時候眼罩的安全性和使用性能較好。
    四、蒸汽眼罩與直接通過保暖貼改進的眼罩區別:
    市面上存在除了蒸汽眼罩,還有一種由保暖貼改進的眼罩,眼罩外觀上看和蒸汽眼罩差不多,甚至有的也有“蒸汽”,但與蒸汽眼罩還是有很大不同,應注意分別。
    1、工藝配方:一般蒸汽眼罩是嚴格按照一定比例,原料配比設計的時候,就決定了內部材料里具有多少鐵粉,碳 粉,水等一些物質,其量是精確固定的。但直接由保暖貼改進的眼罩,其配方主要是保暖貼配方,如果是“蒸汽“的眼罩,則是在原來配方的基礎上直接添加了一定量的水,這樣的設計本身就是不合理的。
    2、原材料純度:蒸汽眼罩內部材料的純度一般都在化學純以上,這樣發熱量,發熱的時間,發熱的穩定性等都有保證,而保暖貼改進的眼罩所用內部材料純度一般達不到這個要求,會導致發熱量不夠,發熱的時間短,發熱穩定性差等一系列問題,同時蒸汽量和蒸汽的溫度無法控制。
    3、安全性:蒸汽眼罩如上所述可知,其蒸汽量,蒸汽的溫度,發熱的時間等都是有嚴格要求。對一般保暖貼改進的眼罩,這些都不能保證,這樣就可能出現蒸汽的溫度一直過高或突然變高現象,由于眼部的敏感性,容易造成燙傷。由于保暖貼改進的眼罩厚度和面積都較大,所以還有內部材料泄露的危險。

    蒸汽眼罩

     

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