蒸汽眼罩技术说明.doc

1 .反应原理蒸汽眼罩内部的反应是利用原电池反应来加快氧化反应速度,将化学能转变为热能,然后利用产生的热使内部材料中的水份稳定蒸发, 从而达到利用蒸汽的热度和湿度来达到缓解眼部疲劳,促进眼部血液循环,明目醒神等功效。为了使温度能够持续更长, 产品使用了矿物材料蛭石来保温。因为产品在使用前不能发生反应, 所以袋子材质要很特别, 由原料层, 明胶层和无纺布袋组成。无纺布袋是采用无纺布微孔透气膜制作的。它还得有一个常规不透气的外袋—明胶层。在使用时,去掉外袋,让内袋( 无纺布袋) 暴露在空气里, 空气中的氧气通过透气膜进入里面。放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。如果透氧太快, 热量一下子就放掉了, 而且还有可能烫伤皮肤。如果透氧太慢,就没有什么温度了。使用后为黑褐色固体,其中含碳粉、 NaCl 固体、 2 3 Fe O 固体以及含镁铝的盐类。其中产生蒸汽过程为内部材料放热,使内含水分蒸发速率大大加快,蒸发的水蒸气遇冷快速液化,形成蒸汽。反应方程负极: Fe -2e ?=2 Fe ?正极: 2O +22 H O +4e ?=4 OH ?总反应: 2 Fe +2O +22 H O =22 ( ) Fe OH 42 ( ) Fe OH +22 H O +2O =43 ( ) Fe OH 23 ( ) Fe OH = 2 3 Fe O +2 H O 2. 蒸汽量和蒸汽温度的控制对于蒸汽眼罩,蒸汽的产生量和蒸汽温度一般认为跟内部材料的配方和无纺布层的透气性有关。所用的内部材料纯度越高,蒸汽量和蒸汽温度越稳定,持续时间越长。一般要求的合格蒸汽眼罩所用内部各材料需达到化学纯, 对于性能要求更高的产品, 内部各材料更是要达到分析纯。材料实验数据误差不超过千分之五。透气性越好,产生蒸汽散发快,内部压力降低,可能导致蒸汽温度也会下降,这样持续时间也会增长。但从另一个方面来说, 透气性增大, 相应的氧化反应加快, 单位时间产生的热量增多, 蒸汽速率加快, 会使蒸汽量上升, 这样总的持续时间就会降低。所以透气性对于蒸汽的影响从理论上来讲是双向的,需经过实际操作才能确定合适的透气性。 蒸汽量一般的理论计算方法氧化反应放出的热÷ 水的温变焓= 蒸汽的摩尔量 Q÷ Hm ?=n 水的温变焓= 水的温变× 水的定压摩尔热容(即摩尔焓) H?=T?×. p mC 水的温变= 产生的蒸汽温度- 室温的材料温度 T?=1T -2T 蒸汽温度的一般理论计算总氧化反应放出的热÷ 所含水的总摩尔量-室温下的材料温度= 蒸汽温度 Q÷N-2T =1T 实际情况考虑实际过程中的蒸汽温度要考虑到水的摩尔蒸发焓( vap m H?) ,水的液化放热以及内部和外部材料的升温和本身的散热,结合各材料的热力学性能等和不同温度压力下的散热速率, 可进行估算,具体估算过程与上述方法类似。由于过程中的温度压力发生了变化,估算热力学参数时可参照热力学上常用的克拉贝龙方程 dp dT =m Hm T V ?? Vm ?为摩尔体积变化 Hm ?为摩尔焓变,蒸发时为蒸发焓( vap m H?) ,液化时为定压摩尔液化放热量。 3. 相关的技术要求 蒸汽持续时间一般要求为 10 分钟以上。 因为蒸汽眼罩的外装棉与人的眼部直接接