JPH01201253A - シート状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシート状発熱体に関し、さらに詳細にはＩｌ！
維状吻状物質粉、活性炭、電解質および水を含有してな
る組成物をシート状に成形したシート状発熱体に関する
。

〔従来の技術〕

従来から空気中の酸素と接触させることにより化学反応
を生ぜしめ、その反応熱を利用した発熱組成物は知られ
ており、例えば鉄、アルミニウムなどの金属粉を、反応
助剤である活性炭、無機電解質および水などと混合した
もの、ならびに金属の硫化物または多硫化物と炭素物質
を混合したものなどがある。

これらの発熱組成物は発熱体として有効な発熱性能を得
るに必要な空気を供給しうる通気性のフィルムまたは非
通気性のフィルムに孔を設けて通気性を付与したフィル
ムなどで作られた袋などに収納して発熱体とされ、採暖
具などとして実用に供されている。

これらの発熱体は使用の時点まで酸素非透過性の外袋な
どに密封し、外気との接触を断って保存される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の発熱体は使用が簡単であるという
利点はあるが、その反面状のような欠点があった。

すなわち、これらの発熱体を人体あるいは機械設備、部
品などの加熱、保温に用いた場合には、運動、振動など
を受けているときのみならず静止状態においても発熱組
成物が重力で袋の下方に片寄り、形状変化による違和感
を生ずるほか、発熱特性自体も変化し、発熱量が低下す
るという欠点があった。

また、これらの発熱体は、その製造時点で形状、大きさ
などが決まるため、使用時にこれらの用途に応じて変更
することができないという不都合もあった。

〔課題を解決するための手段、作用〕

本発明者等はこれらの欠点を改善するべく鋭意研究を続
けた結果、抄紙によりシート状とじうろことに着目し、
本発明を完成しな。

すなわち、本発明は少なくとも鉄粉、活性炭、電解質お
よび水に、繊維状物質を混合してなる組成物を抄紙によ
りシート状に成形してなることを特徴とするシート状発
熱体である。

本発明において使用される繊維状物質は鉄粉、活性炭、
電解質および水などを保持するとともに組成物と空気と
の接触効率をよくするための空隙を確保する。

繊維状物質としては、天然繊維および合成繊維が使用で
き、その寸法には特に制限はないが、通常は、中０．３
ｍｍ以下、長さ０．２〜２５ｍ＋ｍ程度のものが用いら
れる。

天然繊維物質としては、例えばパルプ、ビスコースレー
ヨン、綿、麻、羊毛およびアスベストなど、また、合成
繊維物質としては、例えばポリアクリル、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポ
リアミドおよびポリビニルアルコールなどの繊維ならび
にこれらの混合物が用いられる。これらの中でもパルプ
、綿、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルな
どの繊維が一般的に好ましい。

本発明で使用される鉄粉の種類には特に制限はないが、
例えば還元鉄、噴霧鉄および電解鉄などが挙げられる。

その粒度は、通常は６０ｍｅｓｈ以下であり、このうち
２００ｍｅｓｈ以下のものが５０％以上含有されるもの
が好ましい。− 活性炭は反応助剤および保水剤として使用され、例えば
耶子殻炭、木粉炭、暦青炭、泥炭および亜炭などである
。活性炭の粒度としては、通常は、６０ｍｅｓｈ以下、
好ましくは、１４Ｑ＋＋＋ｅｓｈ以下のものが５０％以
上含有されるものである。

電解質としては、通常は、無機の塩類が用いられ、アル
カリ金属、アルカリ土類金属および重金属の硫酸塩、炭
酸塩、塩化物および水酸化物などである。これらの中で
も塩化物が好ましく、例えばＮａＣｌ　、ＫＣＩ　、Ｃ
ａＣｌ２．ＭｇＣｌ２．ＦｅＣｌ２およびＦｅＣｌ３な
どが挙げられる。

本発明において、繊維状物質、鉄粉、活性炭、電解質お
よび水に、さらに保水剤としてゼオライト、けいそう土
、パーライト、バーミキュライトおよび吸水性樹脂など
を混合してもよく、また、紙の抄造の際に用いるサイズ
剤、填料、歩留向上剤、着色剤および紙力増強剤などの
添加剤を併用してもよい。

本発明のシート状発熱体は、抄紙によってシート状とさ
れるが通常は、繊維状物質、活性炭、電解質およびその
他の添加物を水に混合攪はんして懸濁させ、その懸濁液
を濾過し、さらに、含水率が６５ｗｔ％以下、好ましく
は、５０ｗｔ％以下になるまで脱水してシート状に成形
される。

懸濁液中で水に溶解しない固形物の割合は、通常は、繊
維状物質、鉄粉、活性炭、電解質および水の和を基準と
する懸濁液の総重量に対して、０．２〜２０ｗｔ％、好
ましくは１〜１５ｗｔ％とされる。

また、それぞれの成分についての割合は、前記の懸濁液
の総重量に対して繊維状物質は０．０２〜ｇｗｔ％、好
ましくは０．２〜４　ｗｔ％、鉄粉については、通常は
０．１〜２０ｗｔ％、好ましくは０．５〜１０ｗｔ％、
活性炭については、０．０１〜１２ｗｔ％、好ましくは
０．１〜５ｗｔ％程度、電解質については、通常は水に
溶解させて用いられるが、固形物換算で０．２〜２５ｗ
ｔ％、好ましくは１〜１５ｗｔ％程度とされる。

次に、シート状発熱体の製造法の一例について具体的に
説明する。

水に繊維状物質を懸濁させ、リファイナーなどで軽度に
叩解し、これに鉄粉、活性炭、電解質、保水剤、添加剤
などを加えて攪はんして懸濁させ、抄紙機に通して、ワ
イヤーにて濾過し、吸引脱水後、キャンパスなどに挟み
プレスでさらに脱水し、厚さ、０．２〜１０１１１１、
好ましくは２〜８ｍｍ程度に成形することにより、含水
率５〜６５ｗｔ％、好ましくは２０〜５０ｗｔ％のシー
ト状発熱体を得ることができる。

なお、この製造工程中において、鉄粉が空気中の酸素と
接触し酸化されるのを防止するなめに窒素、アルゴンな
どの不活性ガス雰囲気でおこなうことが好ましい。

このようにして得られたシート状発熱体は、そのまま、
あるいは所望の大きさに裁断して人体、機械設備、部品
および食品などの加熱、保温に用いられる。

また、このシート状発熱体の成分の移行などによる被保
温物の汚染を防止するなどの目的で、必要に応じてこの
シート状発熱体は通気性を有するフィルムによって被覆
するか、または、合成樹脂塗料などによって通気性被膜
を形成させるか、あるいは、発熱体の表面にさらに、繊
維状物質を抄き合わせることもできる。

第１図および第２図は、これらの被覆の状態を例示した
断面図である。

第１図において、シート状発熱体１の両面を通気性のフ
ィルム２で被覆し、周辺部３は接着剤による接着、また
は、熱融着によってシールされている。なお、通気性の
フィルムは片面のみでもよく、この場合には、他面には
、非通気性のフィルムなどが用いられる。

通気性のフィルムとしては、例えば紙、不織布、微多孔
質膜およびこれらのフィルムに、さらに有孔プラスチッ
クフィルムをラミネートしたもの、あるいは紙または不
織布と無孔プラスチックフィルムをラミネートしたもの
に針、レーザーなどで微細な孔を設けたものが用いられ
る。

第２図において、シート状発熱体１の表面に接着層４を
部分的に設け、これに通気性のフィルム２が貼り合わさ
れている。

これら被覆用の素材としては、発熱に必要な通気性を有
し、かつ、シート状発熱体の成分の移行によって被保温
物が汚染されることをを防止しうるちのであればよい。

〔実施例〕

実施例１ 窒素ガス雰囲気下において、パルプ３ｇ、粒度２００ｍ
ｅｓｈ以下のものを８０％を含む還元鉄粉２０ｇ、耶子
殻活性炭７．５ｇを、ＮａＣ１１６ｇを溶解した水５０
０−に混合し、攪はん懸濁させた。この懸濁液を直径１
１０ｍｍの濾紙を敷いたブフナー型濾斗に流し込み吸引
濾過して含水率的４５ｗｔ％のシート状物を得た。この
物を遠心脱水により含水率的４０ｗｔ％のシート状発熱
体とした。

得られたシート状発熱体の厚さは５ＩＩｌｌＩであり、
このものを酸素非透過性の外袋に密封した。

実施例２ 実施例１でえられたシート状発熱体を外袋かち取り出し
て５Ｘ５ｃｍに裁断し、室温２０℃、相対湿度６５％の
空気中にて発泡スチロール上で発熱させたところ、第３
図に示したように、５分後には発熱体の温度が８０℃以
上になり、実用上充分な発熱性能を有していた。

実施例３〜５ 第１表に示すごとく、活性炭の割合を変えたほかは実施
例１と同様にして三種類のシート状発熱体を製造した。

この発熱体をそれぞれ５Ｘ５ｃ＋＊に裁断し、室温２０
℃、相対湿度６５％の空気中にて発泡スチロール上で発
熱させたところ、第４図に示したような発熱性能を得た
。

第１表 実施例６〜８ 実施例３と同様にして得られた三種類のシート状発熱体
をそれぞれ７．５　Ｘ　７．５ｃｍに裁断し、片面に直
径０．３ｍｍの通気孔３３０個を持つプラスチックフィ
ルムを、他面に孔を有しない非通気性のプラスチックフ
ィルムをそれぞれ重ね合わせて被覆し、その周辺を熱融
着によりシールして第１図に示したと同様の形状のシー
ト状発熱体を得た。

この発熱体を室温２０°Ｃ１相対湿度６５％の空気中で
座布団に挟んで発熱させたところ、第５図に示したよう
に実用上充分な発熱性能が得られた。また、発熱体の成
分の移行による座布団の汚染などは全く見られなかった
。

実施例９ 実施例１と同様にして得られたシート状発熱体を７．５
　Ｘ　７．５ｃｍに裁断した後、その両面に酢酸ビニル
系接着剤を直径４ｍｍで１０ｍｍ間隔に斑点状に付け、
その上にガーレー式透気度（ガーレー式通気度試験、Ｊ
ＩＳ−Ｐ８１１７による）が１４００ｓｅｃ　／　１０
０　ｍＱの多孔質膜シートを貼り合わせて、第２図に示
しなと同様のシート状発熱体を得た。

この発熱体を室温２０℃、相対湿度６５％の空気中にて
発泡スチロール上で発熱させたところ、第６図に示すよ
うに実用上充分の発熱性能を有していた。

〔発明の効果〕

本発明のシート状発熱体は、 ■従来の発熱体のように発熱組成物の移動による片寄り
を生じないため、安定した発熱性能が得られると共に、
人体装着時にも違和感を生じない。

■シート状で柔軟性を有するため、機器類の加温におい
てタイトに装着しうる。

■シート状に成形されているため、粉末が飛散すること
がなく、被保温物の形状、大きさなどに合わせて任意に
裁断することもできる。

など、数多くの優れた特徴を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明のシート状発熱体
の断面図であり、第３図〜第６図はそれぞれ発熱性能を
示した図である。 図面の各番号は以下の通りである。 １、シート状発熱体　　　２．フィルム３、周辺部　　
　　　　　４．接着層 特許出願人　日本バイオニクス株式会社発　１課　””
ｒ＋Ｔｌ（ｈ７’）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも鉄粉、活性炭、電解質および水に繊維状物
   質を混合してなる組成物を抄紙によりシート状に成形し
   てなることを特徴とするシート状発熱体。