JP2003102761A - 発熱成形体の製造方法 - Google Patents
発熱成形体の製造方法Info
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- A61F7/032—Compresses or poultices for effecting heating or cooling thermophore, i.e. self-heating, e.g. using a chemical reaction using oxygen from the air, e.g. pocket-stoves
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱成形体に含有させる電解質量及び発熱成
形体の含水率を容易に制御することができるとともに製
造工程中における被酸化性金属の酸化を極力抑えること
ができ、良好な発熱特性を有する発熱成形体を得ること
ができる発熱成形体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも被酸化性金属粉末、保水剤、
繊維状物及び水を含む原料組成物から抄紙工程で中間成
形体を抄紙した後に、該中間成形体に電解質を含有させ
ることを特徴とする。
形体の含水率を容易に制御することができるとともに製
造工程中における被酸化性金属の酸化を極力抑えること
ができ、良好な発熱特性を有する発熱成形体を得ること
ができる発熱成形体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも被酸化性金属粉末、保水剤、
繊維状物及び水を含む原料組成物から抄紙工程で中間成
形体を抄紙した後に、該中間成形体に電解質を含有させ
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の酸素と被
酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利用した発熱
成形体の製造方法に関する。
酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利用した発熱
成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気中
の酸素と被酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利
用した発熱成形体の製造方法に関する従来技術として
は、例えば、特開平１−２０１２５３号公報に記載の技
術が知られている。この技術は、水に繊維状物質を懸濁
させ、これに鉄粉等の被酸化性金属、保水剤として活性
炭、反応助剤として電解質等を加えて原料スラリーと
し、該原料スラリーから抄紙して吸引脱水後、プレス加
工によって含水率が５〜６５ｗｔ％のシート状に脱水成
形して発熱成形体を製造するようにしたものである。
の酸素と被酸化性金属粉末との酸化反応に伴う発熱を利
用した発熱成形体の製造方法に関する従来技術として
は、例えば、特開平１−２０１２５３号公報に記載の技
術が知られている。この技術は、水に繊維状物質を懸濁
させ、これに鉄粉等の被酸化性金属、保水剤として活性
炭、反応助剤として電解質等を加えて原料スラリーと
し、該原料スラリーから抄紙して吸引脱水後、プレス加
工によって含水率が５〜６５ｗｔ％のシート状に脱水成
形して発熱成形体を製造するようにしたものである。
【０００３】ところで、上述の従来技術では、原料スラ
リーに予め電解質が添加されているため、その後に抄
紙、脱水成形して得られる成形体中に含まれる電解質の
量を制御することは困難であった。また、原料スラリー
に反応助剤である電解質が添加されているため、抄紙後
の脱水成形時には既に被酸化性金属の酸化が始まること
となり、この酸化反応を抑えるために、不活性ガス雰囲
気で製造を行わなければならない等、製造設備が複雑に
ならざるを得なかった。
リーに予め電解質が添加されているため、その後に抄
紙、脱水成形して得られる成形体中に含まれる電解質の
量を制御することは困難であった。また、原料スラリー
に反応助剤である電解質が添加されているため、抄紙後
の脱水成形時には既に被酸化性金属の酸化が始まること
となり、この酸化反応を抑えるために、不活性ガス雰囲
気で製造を行わなければならない等、製造設備が複雑に
ならざるを得なかった。
【０００４】一方、特開平３−１５２８９４号公報に
は、繊維が不規則に積層された多数の空隙を有するシー
ト状の支持体上に被酸化性金属粉末を散布した後、該支
持体に振動を与えて該被酸化性金属粉末を支持体内部に
保持させたシート状の構造体を作製し、該構造体に、活
性炭を懸濁させた電解質溶液を含浸させて発熱体とする
技術が開示されている。
は、繊維が不規則に積層された多数の空隙を有するシー
ト状の支持体上に被酸化性金属粉末を散布した後、該支
持体に振動を与えて該被酸化性金属粉末を支持体内部に
保持させたシート状の構造体を作製し、該構造体に、活
性炭を懸濁させた電解質溶液を含浸させて発熱体とする
技術が開示されている。
【０００５】しかしながら、この技術では、前記構造体
に含浸させる電解質溶液に活性炭を懸濁させているた
め、当該活性体が構造体内部まで入りきれず、得られた
発熱体において被酸化性金属粉末、活性炭及び繊維が不
均一に分散された状態となる。このため、得られる発熱
体が良好な発熱特性を有するものではなかった。
に含浸させる電解質溶液に活性炭を懸濁させているた
め、当該活性体が構造体内部まで入りきれず、得られた
発熱体において被酸化性金属粉末、活性炭及び繊維が不
均一に分散された状態となる。このため、得られる発熱
体が良好な発熱特性を有するものではなかった。
【０００６】従って、本発明の目的は、発熱成形体に含
有させる電解質量を容易に制御することができるととも
に製造工程中における被酸化性金属の酸化を極力抑える
ことができ、良好な発熱特性の発熱成形体を得ることが
できる発熱成形体の製造方法を提供することにある。
有させる電解質量を容易に制御することができるととも
に製造工程中における被酸化性金属の酸化を極力抑える
ことができ、良好な発熱特性の発熱成形体を得ることが
できる発熱成形体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも被
酸化性金属粉末、保水剤、繊維状物及び水を含む原料組
成物から抄紙工程で中間成形体を抄紙した後に、該中間
成形体に電解質を含有させることを特徴とする発熱成形
体の製造方法を提供することにより、前記目的を達成し
たものである。
酸化性金属粉末、保水剤、繊維状物及び水を含む原料組
成物から抄紙工程で中間成形体を抄紙した後に、該中間
成形体に電解質を含有させることを特徴とする発熱成形
体の製造方法を提供することにより、前記目的を達成し
たものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を、その好ましい実施
形態に基づき図面を参照しながら説明する。
形態に基づき図面を参照しながら説明する。
【０００９】本発明においては、先ず、少なくとも被酸
化性金属粉末、保水剤、繊維状物及び水を含む原料組成
物から抄紙工程で中間成形体を抄紙し成形する。
化性金属粉末、保水剤、繊維状物及び水を含む原料組成
物から抄紙工程で中間成形体を抄紙し成形する。
【００１０】前記原料組成物に含まれる前記被酸化性金
属粉末には、従来から発熱成形体に用いられている被酸
化性金属粉末を特に制限無く用いることができる、該被
酸化性金属粉末としては、例えば、鉄粉、アルミニウム
粉、亜鉛粉、マンガン粉、マグネシウム粉、カルシウム
粉等が挙げられ、これらの中でも取り扱い性、安全性、
製造コストの点から鉄粉が好ましく用いられる。該被酸
化性金属粉末には、繊維状物への定着性、反応のコント
ロールが良好なことから粒径（以下、粒径というときに
は、粉末の形態における最大長さをいう。）が０．１〜
３００μｍのものを用いることが好ましく、粒径が０．
１〜１５０μｍものを５０重量％以上含有するものを用
いることがより好ましい。
属粉末には、従来から発熱成形体に用いられている被酸
化性金属粉末を特に制限無く用いることができる、該被
酸化性金属粉末としては、例えば、鉄粉、アルミニウム
粉、亜鉛粉、マンガン粉、マグネシウム粉、カルシウム
粉等が挙げられ、これらの中でも取り扱い性、安全性、
製造コストの点から鉄粉が好ましく用いられる。該被酸
化性金属粉末には、繊維状物への定着性、反応のコント
ロールが良好なことから粒径（以下、粒径というときに
は、粉末の形態における最大長さをいう。）が０．１〜
３００μｍのものを用いることが好ましく、粒径が０．
１〜１５０μｍものを５０重量％以上含有するものを用
いることがより好ましい。
【００１１】水を除いた前記原料組成物中の前記被酸化
性金属粉末の配合量は、１０〜９０重量％であることが
好ましく、３０〜８０重量％であることがより好まし
い。１０重量％未満であると、得られる発熱成形体の温
度上昇が実質的に得られない場合があり、９０重量％を
超えると、粉末の脱落が発生したり、得られる成形体の
通気性が損なわれる場合がある。
性金属粉末の配合量は、１０〜９０重量％であることが
好ましく、３０〜８０重量％であることがより好まし
い。１０重量％未満であると、得られる発熱成形体の温
度上昇が実質的に得られない場合があり、９０重量％を
超えると、粉末の脱落が発生したり、得られる成形体の
通気性が損なわれる場合がある。
【００１２】前記原料組成物に含まれる前記保水剤とし
ては、従来から発熱成形体に用いられている保水剤を特
に制限無く用いることができる。該保水剤は、水分保持
剤として働く他に、被酸化性金属粉末への酸素保持／供
給剤としての機能も有している。該保水剤としては、例
えば、活性炭（椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜
炭）、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、
ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、シリカ等
が挙げられ、これらの中でも保水能、酸素供給能、触媒
能を有する点から活性炭が好ましく用いられる。該保水
剤には、被酸化性金属粉末との有効な接触状態を形成で
きる点から粒径が０．１〜５００μｍのものを用いるこ
とが好ましく、０．１〜２００μｍのものを５０重量％
以上含有するものを用いることがより好ましい。
ては、従来から発熱成形体に用いられている保水剤を特
に制限無く用いることができる。該保水剤は、水分保持
剤として働く他に、被酸化性金属粉末への酸素保持／供
給剤としての機能も有している。該保水剤としては、例
えば、活性炭（椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜
炭）、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、
ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、シリカ等
が挙げられ、これらの中でも保水能、酸素供給能、触媒
能を有する点から活性炭が好ましく用いられる。該保水
剤には、被酸化性金属粉末との有効な接触状態を形成で
きる点から粒径が０．１〜５００μｍのものを用いるこ
とが好ましく、０．１〜２００μｍのものを５０重量％
以上含有するものを用いることがより好ましい。
【００１３】水を除いた前記原料組成物中の前記保水剤
の配合量は、０．５〜６０重量％であることが好まし
く、１〜５０重量％であることがより好ましい。０．５
重量％未満であると、反応を持続するために必要な水分
を蓄積できない場合があり、６０重量％を超えると、得
られる発熱成形体の発熱量に対する熱容量が大きくな
り、発熱温度上昇が小さくなる場合がある。
の配合量は、０．５〜６０重量％であることが好まし
く、１〜５０重量％であることがより好ましい。０．５
重量％未満であると、反応を持続するために必要な水分
を蓄積できない場合があり、６０重量％を超えると、得
られる発熱成形体の発熱量に対する熱容量が大きくな
り、発熱温度上昇が小さくなる場合がある。
【００１４】前記原料組成物に含まれる前記繊維状物に
は、天然、合成の繊維状物を特に制限無く用いることが
できる。該繊維状物としては、例えば、天然繊維状物と
しては植物繊維（コットン、カボック、木材パルプ、非
木材パルプ、落花生たんぱく繊維、とうもろこしたんぱ
く繊維、大豆たんぱく繊維、マンナン繊維、ゴム繊維、
麻、マニラ麻、サイザル麻、ニュージーランド麻、羅布
麻、椰子、いぐさ、麦わら等）、動物繊維（羊毛、やぎ
毛、モヘア、カシミア、アルカパ、アンゴラ、キャメ
ル、ビキューナ、シルク、羽毛、ダウン、フェザー、ア
ルギン繊維、キチン繊維、ガゼイン繊維等）、鉱物繊維
（石綿等）が挙げられ、合成繊維状物としては、例え
ば、半合成繊維（アセテート、トリアセテート、酸化ア
セテート、プロミックス、塩化ゴム、塩酸ゴム等）、合
成高分子繊維（ナイロン、アラミド、ポリビニルアルコ
ール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチ
レンテレフタレート等のポリエステル、ポリアクリロニ
トリル、アクリル、ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、レーヨン、
ビスコースレーヨン、キュプラ等）、金属繊維、炭素繊
維、ガラス繊維等が挙げられる。また、これらの回収再
利用品を用いることもできる。そして、これらの中で
も、前記原料組成物に含まれる粉末との定着性、得られ
る発熱成形体の柔軟性、空隙の存在からくる酸素透過
性、製造コスト等の点から、木材パルプ、コットン、ポ
リエステルが好ましく用いられる。該繊維状物には、平
均繊維長が０．１〜５０ｍｍのものを用いることが好ま
しく、０．２〜２０ｍｍのものを用いることがより好ま
しい。繊維長が短すぎると得られる発熱成形体の強度が
十分に確保できない場合があり、繊維長が長すぎると水
分中での分散性が低下して均一な肉厚の発熱成形体が得
られない場合がある。
は、天然、合成の繊維状物を特に制限無く用いることが
できる。該繊維状物としては、例えば、天然繊維状物と
しては植物繊維（コットン、カボック、木材パルプ、非
木材パルプ、落花生たんぱく繊維、とうもろこしたんぱ
く繊維、大豆たんぱく繊維、マンナン繊維、ゴム繊維、
麻、マニラ麻、サイザル麻、ニュージーランド麻、羅布
麻、椰子、いぐさ、麦わら等）、動物繊維（羊毛、やぎ
毛、モヘア、カシミア、アルカパ、アンゴラ、キャメ
ル、ビキューナ、シルク、羽毛、ダウン、フェザー、ア
ルギン繊維、キチン繊維、ガゼイン繊維等）、鉱物繊維
（石綿等）が挙げられ、合成繊維状物としては、例え
ば、半合成繊維（アセテート、トリアセテート、酸化ア
セテート、プロミックス、塩化ゴム、塩酸ゴム等）、合
成高分子繊維（ナイロン、アラミド、ポリビニルアルコ
ール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチ
レンテレフタレート等のポリエステル、ポリアクリロニ
トリル、アクリル、ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、レーヨン、
ビスコースレーヨン、キュプラ等）、金属繊維、炭素繊
維、ガラス繊維等が挙げられる。また、これらの回収再
利用品を用いることもできる。そして、これらの中で
も、前記原料組成物に含まれる粉末との定着性、得られ
る発熱成形体の柔軟性、空隙の存在からくる酸素透過
性、製造コスト等の点から、木材パルプ、コットン、ポ
リエステルが好ましく用いられる。該繊維状物には、平
均繊維長が０．１〜５０ｍｍのものを用いることが好ま
しく、０．２〜２０ｍｍのものを用いることがより好ま
しい。繊維長が短すぎると得られる発熱成形体の強度が
十分に確保できない場合があり、繊維長が長すぎると水
分中での分散性が低下して均一な肉厚の発熱成形体が得
られない場合がある。
【００１５】水を除いた前記原料組成物中の前記繊維状
物の配合量は、２〜８０重量％であることが好ましく、
５〜５０重量％であることがより好ましい。２重量％未
満であると、前記原料組成物に含まれる被酸化性粉末等
の他の成分を保持できなくなり、脱落を起こす場合があ
り、８０重量％を超えると、得られる発熱成形体の発熱
量に対する熱容量が大きくなり、温度上昇が小さくなる
場合がある。
物の配合量は、２〜８０重量％であることが好ましく、
５〜５０重量％であることがより好ましい。２重量％未
満であると、前記原料組成物に含まれる被酸化性粉末等
の他の成分を保持できなくなり、脱落を起こす場合があ
り、８０重量％を超えると、得られる発熱成形体の発熱
量に対する熱容量が大きくなり、温度上昇が小さくなる
場合がある。
【００１６】本発明においては、上述のように、前記原
料組成物内に酸化助剤となる電解質が含まれていないの
で、懸濁液中でのイオン濃度が低くなることによって、
当該原料組成物中における被酸化性金属粉末の分散性が
良好となる。そして、スラリー調製工程において被酸化
性金属粉末と繊維状物とを実質的に接触させることによ
り、繊維状物の表面に被酸化性金属粉末が均一に定着さ
れ、得られる発熱成形体の発熱特性が向上する。
料組成物内に酸化助剤となる電解質が含まれていないの
で、懸濁液中でのイオン濃度が低くなることによって、
当該原料組成物中における被酸化性金属粉末の分散性が
良好となる。そして、スラリー調製工程において被酸化
性金属粉末と繊維状物とを実質的に接触させることによ
り、繊維状物の表面に被酸化性金属粉末が均一に定着さ
れ、得られる発熱成形体の発熱特性が向上する。
【００１７】本発明においては、前記被酸化性金属、前
記繊維状物、前記保水剤に加えて、前記原料組成物に、
サイズ剤、着色剤、紙力増強剤、歩留向上剤、填料、増
粘剤、ｐＨコントロール剤、嵩高剤等の紙の抄造の際に
通常用いられる添加物を特に制限無く添加することがで
きる。該原料組成物中の該添加物の配合量は、添加する
添加物に応じて適宜設定することができる。
記繊維状物、前記保水剤に加えて、前記原料組成物に、
サイズ剤、着色剤、紙力増強剤、歩留向上剤、填料、増
粘剤、ｐＨコントロール剤、嵩高剤等の紙の抄造の際に
通常用いられる添加物を特に制限無く添加することがで
きる。該原料組成物中の該添加物の配合量は、添加する
添加物に応じて適宜設定することができる。
【００１８】次に、前記原料組成物を抄紙して所定の形
態の中間成形体を成形する。中間成形体の抄紙方法は、
シート状、立体形状等の各種形態の成形体の抄紙に用い
られる従来の抄紙方法を特に制限無く用いることができ
る。該抄紙方法としては、例えば、中間成形体をシート
状とする場合には、連続抄紙式である円網抄紙機、長網
抄紙機、短網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などを用い
た抄紙方法、バッチ方式の抄紙方法である手漉法等が挙
げられ、中間成形体を立体形状とする場合には、例え
ば、特許３１５５５２２号公報（第２頁４段１７行〜第
４頁８段２３行）に記載のいわゆる注入法、例えば、特
許３１５５５０３号公報（第２頁４段４行〜第４頁７段
６行）に記載のいわゆるコア抄紙法、例えば、特許３０
７２０８８号公報（第２頁４段４行〜第３頁５段４３
行）に記載のいわゆる水中貼り合わせ法）等が挙げられ
る。また、抄紙工程においては、成形体の表面にさらに
前記繊維状物を漉き合わせることもできる。
態の中間成形体を成形する。中間成形体の抄紙方法は、
シート状、立体形状等の各種形態の成形体の抄紙に用い
られる従来の抄紙方法を特に制限無く用いることができ
る。該抄紙方法としては、例えば、中間成形体をシート
状とする場合には、連続抄紙式である円網抄紙機、長網
抄紙機、短網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などを用い
た抄紙方法、バッチ方式の抄紙方法である手漉法等が挙
げられ、中間成形体を立体形状とする場合には、例え
ば、特許３１５５５２２号公報（第２頁４段１７行〜第
４頁８段２３行）に記載のいわゆる注入法、例えば、特
許３１５５５０３号公報（第２頁４段４行〜第４頁７段
６行）に記載のいわゆるコア抄紙法、例えば、特許３０
７２０８８号公報（第２頁４段４行〜第３頁５段４３
行）に記載のいわゆる水中貼り合わせ法）等が挙げられ
る。また、抄紙工程においては、成形体の表面にさらに
前記繊維状物を漉き合わせることもできる。
【００１９】中間成形体は、抄紙後における形態を保つ
（保形性）点や、機械的な強度を維持する点から、好ま
しくは含水率（重量含水率、以下同じ。）が７０％以
下、より好ましくは６０％以下となるまで脱水させるこ
とが好ましい。中間成形体の脱水方法は、当該中間成形
体の形態や抄紙方法に応じて適宜選択することができ
る。該脱水方法としては、例えば、該中間成形体がシー
ト状の成形体の場合には、吸引による脱水のほか、加圧
空気を吹き付けて脱水する方法、加圧ロールや加圧板で
加圧して脱水する方法等が挙げられ、また、該中間成形
体が抄紙型を用いて得られる成形体の場合には、抄紙型
内に抄紙された中間成形体に加圧空気等を吹き付けて脱
水する方法、抄紙型内に抄紙された中間成形体を抄紙型
の内面に押圧して脱水する方法等の脱水方法が挙げられ
る。
（保形性）点や、機械的な強度を維持する点から、好ま
しくは含水率（重量含水率、以下同じ。）が７０％以
下、より好ましくは６０％以下となるまで脱水させるこ
とが好ましい。中間成形体の脱水方法は、当該中間成形
体の形態や抄紙方法に応じて適宜選択することができ
る。該脱水方法としては、例えば、該中間成形体がシー
ト状の成形体の場合には、吸引による脱水のほか、加圧
空気を吹き付けて脱水する方法、加圧ロールや加圧板で
加圧して脱水する方法等が挙げられ、また、該中間成形
体が抄紙型を用いて得られる成形体の場合には、抄紙型
内に抄紙された中間成形体に加圧空気等を吹き付けて脱
水する方法、抄紙型内に抄紙された中間成形体を抄紙型
の内面に押圧して脱水する方法等の脱水方法が挙げられ
る。
【００２０】本発明においては、前記被酸化性金属粉末
（酸化雰囲気下において加熱反応性を有する）を含有す
る中間成形体を、積極的に乾燥させて水分を分離するこ
とにより、短時間で所定の含水率に調整でき、製造工程
中における被酸化性金属粉末の酸化を抑制でき、さらに
乾燥後の繊維状物への被酸化性金属粉末の担持力が高め
て当該粉末の脱落を抑えることができる点から、前記中
間成形体の抄紙後で後述する電解質を含有させる前（前
述の脱水工程を含む場合には、脱水後）に該中間成形体
を乾燥させることが好ましい。
（酸化雰囲気下において加熱反応性を有する）を含有す
る中間成形体を、積極的に乾燥させて水分を分離するこ
とにより、短時間で所定の含水率に調整でき、製造工程
中における被酸化性金属粉末の酸化を抑制でき、さらに
乾燥後の繊維状物への被酸化性金属粉末の担持力が高め
て当該粉末の脱落を抑えることができる点から、前記中
間成形体の抄紙後で後述する電解質を含有させる前（前
述の脱水工程を含む場合には、脱水後）に該中間成形体
を乾燥させることが好ましい。
【００２１】また、乾燥工程における中間成形体の乾燥
温度は、６０℃〜３００℃であることが好ましく、８０
〜２５０℃であることがより好ましい。中間成形体の乾
燥温度が６０℃未満であると、中間成形体の含水率を調
整するのに時間がかかる場合があり、３００℃を超える
と、中間成形体の内部で急激に水分が気化して成形体の
構造が破壊される場合がある。
温度は、６０℃〜３００℃であることが好ましく、８０
〜２５０℃であることがより好ましい。中間成形体の乾
燥温度が６０℃未満であると、中間成形体の含水率を調
整するのに時間がかかる場合があり、３００℃を超える
と、中間成形体の内部で急激に水分が気化して成形体の
構造が破壊される場合がある。
【００２２】乾燥後における中間成形体の含水率は、６
０％以下であることが好ましく、１０％以下であること
がより好ましい。含水率が６０％を超えると、ハンドリ
ングが困難になったり、後に水分を調整する工程が必要
となり、生産性が悪くなる。該中間成形体の乾燥方法
は、中間成形体の形態、乾燥前の中間成形体の処理方
法、乾燥前の含水率、乾燥後の含水率等に応じて適宜選
択することができる。該乾燥方法としては、例えば、加
熱構造体（発熱体）との接触、加熱空気や蒸気（過熱蒸
気）の吹き付け、真空乾燥、電磁波加熱、通電加熱等の
乾燥方法が挙げられる。また、前述の脱水方法と組み合
わせて同時に実施することもできる。
０％以下であることが好ましく、１０％以下であること
がより好ましい。含水率が６０％を超えると、ハンドリ
ングが困難になったり、後に水分を調整する工程が必要
となり、生産性が悪くなる。該中間成形体の乾燥方法
は、中間成形体の形態、乾燥前の中間成形体の処理方
法、乾燥前の含水率、乾燥後の含水率等に応じて適宜選
択することができる。該乾燥方法としては、例えば、加
熱構造体（発熱体）との接触、加熱空気や蒸気（過熱蒸
気）の吹き付け、真空乾燥、電磁波加熱、通電加熱等の
乾燥方法が挙げられる。また、前述の脱水方法と組み合
わせて同時に実施することもできる。
【００２３】本発明においては、中間成形体の成形は、
不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましいが、上述のよ
うに中間成形体に酸化助剤となる電解質を含有していな
いので、必要に応じて通常の空気雰囲気下で成形を行う
こともできる。このため、製造設備を簡略化することが
できる。また、必要に応じて、トリミングを施したり、
加工処理により形態を変更する等の加工を施すこともで
きる。
不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましいが、上述のよ
うに中間成形体に酸化助剤となる電解質を含有していな
いので、必要に応じて通常の空気雰囲気下で成形を行う
こともできる。このため、製造設備を簡略化することが
できる。また、必要に応じて、トリミングを施したり、
加工処理により形態を変更する等の加工を施すこともで
きる。
【００２４】次に、抄紙工程で抄紙された前記中間成形
体に電解質を含有させる。この電解質を含有させる工程
は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うこと
が好ましい。該中間成形体に含有させる電解質には、従
来から発熱成形体に用いられているものを特に制限無く
用いることができる。該電解質としては、例えば、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、又は重金属の硫酸塩、炭
酸塩、塩化物若しくは水酸化物等が挙げられる。そして
これらの中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに
優れる点から塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、塩化鉄（第１、第２）等の
各種塩化物が好ましく用いられる。
体に電解質を含有させる。この電解質を含有させる工程
は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うこと
が好ましい。該中間成形体に含有させる電解質には、従
来から発熱成形体に用いられているものを特に制限無く
用いることができる。該電解質としては、例えば、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、又は重金属の硫酸塩、炭
酸塩、塩化物若しくは水酸化物等が挙げられる。そして
これらの中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに
優れる点から塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、塩化鉄（第１、第２）等の
各種塩化物が好ましく用いられる。
【００２５】該中間成形体へ該電解質を含有させる方法
は、抄紙後における中間成形体の処理方法、含水率、形
態等に応じて適宜設定することができる。該方法として
は、例えば、前記中間成形体に、前記電解質の所定濃度
の電解液を含浸させる方法、前記電解質の所定の粒径の
ものを固体のまま添加して中間成形体に含有させる方法
等が挙げられ、これらの中でも、中間成形体に電解質を
均一に含有させることができる点、含水率の調整が同時
に行える点から、所定濃度の電解液を含浸させる方法が
好ましく用いられる。
は、抄紙後における中間成形体の処理方法、含水率、形
態等に応じて適宜設定することができる。該方法として
は、例えば、前記中間成形体に、前記電解質の所定濃度
の電解液を含浸させる方法、前記電解質の所定の粒径の
ものを固体のまま添加して中間成形体に含有させる方法
等が挙げられ、これらの中でも、中間成形体に電解質を
均一に含有させることができる点、含水率の調整が同時
に行える点から、所定濃度の電解液を含浸させる方法が
好ましく用いられる。
【００２６】上述のように前記電解質をその電解液で前
記中間成形体に含浸させる場合、その含浸方法は、中間
成形体の形態、含水率に応じて適宜選択することができ
る。該含浸方法には、該電解液を該中間成形体にスプレ
ー塗工する方法、刷毛等で塗工する方法、該電解液に浸
漬する方法、グラビアコート法、リバースコート法、ド
クターブレード法等が挙げられ、これらの中でも、電解
質を均一に分布でき、簡便で、設備コストも比較的少な
くて済む点からスプレー塗工する方法が好ましい。
記中間成形体に含浸させる場合、その含浸方法は、中間
成形体の形態、含水率に応じて適宜選択することができ
る。該含浸方法には、該電解液を該中間成形体にスプレ
ー塗工する方法、刷毛等で塗工する方法、該電解液に浸
漬する方法、グラビアコート法、リバースコート法、ド
クターブレード法等が挙げられ、これらの中でも、電解
質を均一に分布でき、簡便で、設備コストも比較的少な
くて済む点からスプレー塗工する方法が好ましい。
【００２７】上述のように中間成形体に電解質を含有さ
せた後、必要に応じて含水率を調整、安定化させて発熱
成形体とすることができる。そして必要に応じ、トリミ
ング、積層化等を施し、所定の大きさに加工することが
できる。
せた後、必要に応じて含水率を調整、安定化させて発熱
成形体とすることができる。そして必要に応じ、トリミ
ング、積層化等を施し、所定の大きさに加工することが
できる。
【００２８】このようにして得られた発熱成形体は、例
えば、シート状の形態においては、厚さが０．１〜１０
ｍｍ、坪量が１００〜５０００ｇ／ｃｍ2、発熱到達温
度が３０〜１５０℃の良好な発熱成形体である。
えば、シート状の形態においては、厚さが０．１〜１０
ｍｍ、坪量が１００〜５０００ｇ／ｃｍ2、発熱到達温
度が３０〜１５０℃の良好な発熱成形体である。
【００２９】このようにして得られた発熱成形体は、さ
らに、酸素透過性を有する被覆層で被覆することができ
る。該被覆層は、その全面に酸素透過性を有していても
よく、部分的に酸素透過性を有していてもよい。該被覆
層には酸素透過性を有するものであれば特に制限なく用
いることができる。該被覆層は、例えば、紙、不織布、
多微孔質膜、微細な孔を設けた樹脂フィルム等を積層し
て設けることができ、また、合成樹脂塗料やエマルショ
ン塗料等を発熱成形体に含浸させて設けることもでき
る。得られた発熱成形体は、使用するまでに酸素と接触
するのを避けるため、非酸素透過、非水分透過性の包装
袋等に収容されて提供される。
らに、酸素透過性を有する被覆層で被覆することができ
る。該被覆層は、その全面に酸素透過性を有していても
よく、部分的に酸素透過性を有していてもよい。該被覆
層には酸素透過性を有するものであれば特に制限なく用
いることができる。該被覆層は、例えば、紙、不織布、
多微孔質膜、微細な孔を設けた樹脂フィルム等を積層し
て設けることができ、また、合成樹脂塗料やエマルショ
ン塗料等を発熱成形体に含浸させて設けることもでき
る。得られた発熱成形体は、使用するまでに酸素と接触
するのを避けるため、非酸素透過、非水分透過性の包装
袋等に収容されて提供される。
【００３０】以上説明したように、本実施形態の発熱成
形体の製造方法によれば、発熱成形体に含有させる電解
質量及び発熱成形体の含水率を容易に制御することがで
きるとともに製造工程中における被酸化性金属の酸化を
極力抑えることができ、良好な発熱特性を有する発熱成
形体を得ることができる。
形体の製造方法によれば、発熱成形体に含有させる電解
質量及び発熱成形体の含水率を容易に制御することがで
きるとともに製造工程中における被酸化性金属の酸化を
極力抑えることができ、良好な発熱特性を有する発熱成
形体を得ることができる。
【００３１】本発明は、前記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜
変更することができる。
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜
変更することができる。
【００３２】本発明は、シート状の発熱成形体の他、立
体形状を有する発熱成形体にも適用することができる。
体形状を有する発熱成形体にも適用することができる。
【００３３】
＜原料組成物配合＞
被酸化性金属粉末：鉄粉（平均粒径４５μｍ）、１５ｇ
繊維状物：パルプ繊維（平均繊維長１．３ｍｍ）、２．
２５ｇ 保水剤：活性炭（平均粒径４０μｍ）、７．５ｇ 水：蒸留水、５００ｍｌ ＜電解液＞ 電解質：ＮａＣｌ 水：蒸留水 電解液濃度：１０ｗｔ％ ＜抄紙条件＞上記原料からなるスラリーを直径１７０ｍ
ｍのブフナーロートを用いて１００メッシュの網の上に
堆積させた。 ＜脱水条件＞抄紙工程に引き続き、前記ブフナーロート
を用いて１分間吸引脱水し、含水率７０％の成形体を得
た。 ＜乾燥条件＞得られた成形体をプレス機によって４０秒
間、１．９６ＭＰａの押圧力で加圧するとともに、加熱
して乾燥し、シート状に成形して中間成形体（到達含水
率２％）を得た。 ＜中間成形体の形態＞得られた中間成形体は、厚みが
２．７〜２．８ｍｍ、坪量が９９０〜１０５０ｇ／ｍ2
であった。 ＜電解液添加＞得られた中間成形体を５０ｍｍ×５０ｍ
ｍの寸法に裁断しし、中間成形体の重量を１００重量部
とし、表１に示す含有量、含水率となるように窒素雰囲
気下で電解液を噴霧して発熱成形体を得た。
２５ｇ 保水剤：活性炭（平均粒径４０μｍ）、７．５ｇ 水：蒸留水、５００ｍｌ ＜電解液＞ 電解質：ＮａＣｌ 水：蒸留水 電解液濃度：１０ｗｔ％ ＜抄紙条件＞上記原料からなるスラリーを直径１７０ｍ
ｍのブフナーロートを用いて１００メッシュの網の上に
堆積させた。 ＜脱水条件＞抄紙工程に引き続き、前記ブフナーロート
を用いて１分間吸引脱水し、含水率７０％の成形体を得
た。 ＜乾燥条件＞得られた成形体をプレス機によって４０秒
間、１．９６ＭＰａの押圧力で加圧するとともに、加熱
して乾燥し、シート状に成形して中間成形体（到達含水
率２％）を得た。 ＜中間成形体の形態＞得られた中間成形体は、厚みが
２．７〜２．８ｍｍ、坪量が９９０〜１０５０ｇ／ｍ2
であった。 ＜電解液添加＞得られた中間成形体を５０ｍｍ×５０ｍ
ｍの寸法に裁断しし、中間成形体の重量を１００重量部
とし、表１に示す含有量、含水率となるように窒素雰囲
気下で電解液を噴霧して発熱成形体を得た。
【００３４】〔比較例１〜３〕実施例１〜４の原料組成
物にＮａＣｌを２５ｇ添加して得られた組成物を原料と
し、実施例と同様にして抄紙した後、表１に示す脱水条
件で脱水し、所定の発熱成形体を作製した。得られた発
熱成形体の厚みは、２．８〜２．９ｍｍ、坪量は２０１
０〜２２８０ｇ／ｍ2であった。
物にＮａＣｌを２５ｇ添加して得られた組成物を原料と
し、実施例と同様にして抄紙した後、表１に示す脱水条
件で脱水し、所定の発熱成形体を作製した。得られた発
熱成形体の厚みは、２．８〜２．９ｍｍ、坪量は２０１
０〜２２８０ｇ／ｍ2であった。
【００３５】
【表１】
【００３６】図１に示すように、実施例１〜４により得
られた発熱成形体は、添加した電解液量によって、電解
質含有量、発熱体の含水率を調整することができ、その
発熱特性（到達温度、立ち上がり速度）を広範囲にコン
トロールできることが確認された。また、実施例の発熱
成形体は、何れも充分な発熱温度に達することが確認さ
れた。これに対し、比較例１〜３により得られた発熱成
形体は、押圧力、押圧時間を変化させても得られる含水
率が５１〜５４％であり、実施例に比べて含水率の調整
範囲が狭い範囲に制限された。また、図２に示すよう
に、発熱特性も、実施例に比べて立ち上がり速度も遅
く、発熱温度も低いものであった。
られた発熱成形体は、添加した電解液量によって、電解
質含有量、発熱体の含水率を調整することができ、その
発熱特性（到達温度、立ち上がり速度）を広範囲にコン
トロールできることが確認された。また、実施例の発熱
成形体は、何れも充分な発熱温度に達することが確認さ
れた。これに対し、比較例１〜３により得られた発熱成
形体は、押圧力、押圧時間を変化させても得られる含水
率が５１〜５４％であり、実施例に比べて含水率の調整
範囲が狭い範囲に制限された。また、図２に示すよう
に、発熱特性も、実施例に比べて立ち上がり速度も遅
く、発熱温度も低いものであった。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、発熱成形体に含有させ
る電解質量及び発熱成形体の含水率を容易に制御するこ
とができるとともに製造工程中における被酸化性金属の
酸化を極力抑えることができ、良好な発熱特性を有する
発熱成形体を得ることができる。
る電解質量及び発熱成形体の含水率を容易に制御するこ
とができるとともに製造工程中における被酸化性金属の
酸化を極力抑えることができ、良好な発熱特性を有する
発熱成形体を得ることができる。
【図１】本発明の実施例により得られた発熱成形体の発
熱特性を示す図である。
熱特性を示す図である。
【図２】比較例により得られた発熱成形体の発熱特性を
示す図である。
示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石川 雅隆
栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会
社研究所内
Ｆターム(参考） 4C099 AA01 CA19 JA04
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも被酸化性金属粉末、保水剤、
繊維状物及び水を含む原料組成物から抄紙工程で中間成
形体を抄紙した後に、該中間成形体に電解質を含有させ
ることを特徴とする発熱成形体の製造方法。 - 【請求項２】 前記中間成形体を抄紙した後前記電解質
を含有させる前に該中間成形体を乾燥させる乾燥工程を
具備している請求項１記載の発熱成形体の製造方法。 - 【請求項３】 前記中間成形体に、前記電解質の電解液
を含浸させる請求項１又は２記載の発熱成形体の製造方
法。
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|---|---|---|---|
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| PCT/JP2002/009961 WO2003028597A1 (en) | 2001-09-28 | 2002-09-26 | Method for producing heat-generating formed product |
| DE60236527T DE60236527D1 (de) | 2001-09-28 | 2002-09-26 | Verfahren zur herstellung eines wärmeerzeugenden geformten produkts |
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| CN2005101279408A CN1789554B (zh) | 2001-09-28 | 2002-09-26 | 抄纸中间成型体 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19124216
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|---|---|---|---|
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| WO2007049676A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Kao Corporation | 脱酸素剤、脱酸素剤中間体、脱酸素剤複合体及びその製造方法 |
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| WO2007114352A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Kao Corporation | 目用水蒸気発生体 |
| JP2008029743A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Kao Corp | 発熱具 |
| JP2008101095A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Kao Corp | 発熱抄造体及びその製造方法 |
| JP2008099996A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Kao Corp | 吸収性物品 |
| JP2008104602A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Kao Corp | 吸収性物品 |
| WO2008099770A1 (ja) | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Kao Corporation | 発熱具 |
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| US9709260B2 (en) | 2010-06-18 | 2017-07-18 | Kao Corporation | Heat generating device |
| EP3791835A1 (en) | 2015-06-10 | 2021-03-17 | Kao Corporation | Steam heating mask |
| WO2021090575A1 (ja) | 2019-11-07 | 2021-05-14 | 花王株式会社 | 温熱具及び温熱具の製造方法 |
| WO2021131151A1 (ja) | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 花王株式会社 | 温熱具 |
| WO2022249577A1 (ja) | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 花王株式会社 | 温熱具 |
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