JPH0240714B2 - - Google Patents
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- JPH0240714B2 JPH0240714B2 JP56057501A JP5750181A JPH0240714B2 JP H0240714 B2 JPH0240714 B2 JP H0240714B2 JP 56057501 A JP56057501 A JP 56057501A JP 5750181 A JP5750181 A JP 5750181A JP H0240714 B2 JPH0240714 B2 JP H0240714B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
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- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Description
本発明は酸素またま空気の存在下で発熱する発
熱組成物の改良に関する。詳しくは金属粉、水、
保水剤および反応助剤を主成分とした発熱組成物
の水素発生を抑制した発熱組成物に関する。
近年、金属粉、水、保水剤および反応助剤を主
成分として、酸素または空気の存在下で金属の酸
化熱を利用する発熱組成物の研究が盛んに行われ
るようになつてきた。その使用時に点火源を必要
としないこと、発熱時の温度制御、装着構造体の
改良、考案等が進んだことなどから、簡単な操作
で使える簡便性、裸火のない安全性、適温で且つ
身体の色々な部分にうまくフイツトする快適性等
が消費者に評価され、スポーツ、レジヤー、各種
医療等のカイロとして広く用いられるようになつ
た。
しかし金属粉、水、保水剤および反応助剤を予
め均一に混合し、通気性を有する内袋に充填し、
これを非通気性の外袋に収容した発熱体は、従来
保存中に水素の発生による外袋の膨張や、それら
漏洩することによる引火爆発の危険等の不都合が
あつた。
即ち、製造されてから使用される迄の間、金属
粉が広い面積で水と接しているので、たとえ酸素
との接触がなくても緩慢ではあるが、金属の腐食
反応が起つて水素が発生し、その結果外袋が水素
ガスで膨張し、非常に危険である。更に反応助剤
として、アルカリ金属ハロゲン化物等を共存させ
た場合、その反応は更に促進させられることがあ
る。
このような水素発生により惹起させる危険を避
けるための方法として、使用前は金属粉と水が接
触しないように別々に収納する方法(2成分型)
があるが、使用の際に混合しなければならない
し、また面倒である。そのため金属粉、水、反応
助剤等の全てを混合した1成分型で水素発生を抑
制することが必要となつてくる。
従来、005〜1規定のアルカリ、またはアルカ
リの弱酸塩水溶液と適量の中性塩類を溶解した液
を繊維質、炭素質等の混合粉末に含浸させ、これ
に適量の鉄粉を混合し、水素発生の抑制された1
成分型を製造する方法がある(特開昭55−
52377)。しかし、これも室温に於てもかなりの水
素が発生し、50℃に於てはさらに多量の水素発生
が見られ充分な方法とは云い難い。
本発明者らは、以上に述べた1成分型で水素発
生の少ない発熱組成物につき鋭意研究した結果、
発熱組成物に、アルカリの1種以上とアルカリ弱
酸塩の1種以上を組合せた組成物またはアルカリ
の1種以上とアルカリ弱酸塩の1種以上とに、金
属硫化物、または不飽和結合を有するアルコール
類を組合せたものを含有させることにより水素発
生量を実質的に皆無に近く迄抑制することに成功
した。
本発明は金属粉、水、保水剤および反応助剤を
主成分とする発熱組成物であれば、そのいずれに
も容易に適用することが可能であるが、以下発熱
組成物について具体的に説明する。
金属粉としては、例えば鉄、亜鉛、アルミニウ
ム、錫等を粉状または粒状にしたものであり、と
りわけ鉄粉が好ましい。
鉄粉としては、搗砕鉄粉、還元鉄粉、電解鉄粉
よび噴霧鉄粉の何れにも適用できる。
反応助剤としては、例えば塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化カルシウム、塩化第一鉄、塩化
第二鉄、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、
塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一鉄、臭化第二
鉄等の金属ハロゲン化物、硫酸ナトリウム、硫酸
カリウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マグネ
シウム等の金属硫酸塩であるが、実用上、塩化ナ
トリウムが好んで用いられる。
保水剤としては、活性炭、木粉、素灰、パーラ
イト、バーミキユライト、軽石粉、吸水性ポリマ
ー、シリカゲル等が単独または併用、いずれの方
法でも用いられる。
アルカリとしては、アルカリ金属およびアルカ
リ土類金属の水酸化物、具体的には水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等であ
り、アルカリ弱酸塩としては、炭酸塩、炭酸水素
塩、亜硫酸塩、リン酸塩、リン酸一水素塩、リン
酸二水素塩、ポリリン酸塩、チオ硫酸塩、ホウ酸
塩、メタホウ酸塩、四ホウ酸塩および有機酸塩、
具体的には炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸
水素ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、四ホウ
酸ナトリウム・10水和物(ホウ砂)、亜硫酸ナト
リウム、リン酸二ナトリウム、リン酸ナトリウ
ム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、N,
N−ジメチルグリシンナトリウム、ジエチルバル
ビツル酸ナトリウム、ピバリン酸ナトリウム、ソ
ルビン酸ナトリウム等である。アルカリとアルカ
リ弱酸塩との好ましい組合せは、アルカリ金属水
酸化物とリン酸とリン酸一水素塩との組合せであ
る。
これらのアルカリとアルカリ弱酸塩の合計使用
量は発熱組成物に用いられる鉄粉100部に対し
0.03〜5部、好ましくは0.05〜3部である。
金属硫化物としては、硫化ナトリウム、硫化カ
リウム、多硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム、
水硫化カリウム、硫化カルシウム等の無機金属硫
化物類で、使用量は鉄粉100部に対して0.2〜5
部、好ましくは0.4〜3部である。
不飽和結合を有するアルコール類は、例えば炭
素数3〜6のプロパルギルアルコール、ブチンジ
オール、ブテンジオールおよびソルビルアルコー
ル等が掲げられる。その使用量は鉄粉100部に対
し、0.2〜5部、好ましくは0.4〜3部である。
発熱組成物に、以上述べた水素抑制剤を添加す
るには、水で水溶液または懸濁液として反応助剤
と共に添加すれば容易であるが、上記割合であれ
ば別々に添加してもよい。
今、本発明の水素抑制剤を添加した場合の効果
を、実施例より2、3拾つて従来の単一成分によ
る水素抑制剤と比較すると次のようである。
The present invention relates to improvements in exothermic compositions that generate heat in the presence of oxygen or air. For details, see metal powder, water,
The present invention relates to a heat-generating composition that suppresses hydrogen generation in a heat-generating composition containing a water retention agent and a reaction aid as main components. In recent years, research has been actively conducted on heat-generating compositions that utilize the heat of oxidation of metals in the presence of oxygen or air, and include metal powder, water, water retention agents, and reaction aids as main components. It does not require an ignition source when used, it controls the temperature when it generates heat, and the mounting structure has been improved and devised. Consumers have praised the comfort of the product as it fits well on various parts of the body, and it has come to be widely used as a body warmer for sports, leisure, and various medical purposes. However, metal powder, water, water retention agent, and reaction aid are uniformly mixed in advance and filled into a breathable inner bag.
Conventionally, heating elements housed in non-breathable outer bags have had disadvantages such as expansion of the outer bag due to generation of hydrogen during storage and risk of ignition and explosion due to leakage of hydrogen. In other words, since the metal powder is in contact with water over a wide area from the time it is manufactured until it is used, a corrosion reaction of the metal occurs, albeit slowly, and hydrogen is generated even if there is no contact with oxygen. However, as a result, the outer bag expands with hydrogen gas, which is extremely dangerous. Furthermore, when an alkali metal halide or the like is present as a reaction aid, the reaction may be further accelerated. One way to avoid the dangers caused by hydrogen generation is to store the metal powder and water separately to prevent them from coming into contact with each other before use (two-component type).
However, it requires mixing before use, which is troublesome. Therefore, it has become necessary to suppress hydrogen generation using a one-component mixture of metal powder, water, reaction aid, etc. Conventionally, a mixed powder of fibrous, carbonaceous, etc. is impregnated with an aqueous solution of a 005 to 1 normal alkali or a weak acid salt of an alkali and an appropriate amount of neutral salts, and an appropriate amount of iron powder is mixed with this. Occurrence suppressed 1
There is a method of manufacturing component type
52377). However, this method also generates a considerable amount of hydrogen even at room temperature, and an even larger amount of hydrogen is generated at 50° C., so it is difficult to say that this is a sufficient method. As a result of intensive research into the above-mentioned one-component exothermic composition with low hydrogen generation, the present inventors found that
The exothermic composition has a metal sulfide or an unsaturated bond in a composition that combines one or more alkalis and one or more weak alkali salts, or one or more alkalis and one or more weak alkali salts. By containing a combination of alcohols, we succeeded in suppressing the amount of hydrogen generation to virtually nothing. The present invention can be easily applied to any exothermic composition whose main components are metal powder, water, a water retention agent, and a reaction aid, but the exothermic composition will be specifically explained below. do. Examples of the metal powder include powdered or granulated iron, zinc, aluminum, tin, etc., and iron powder is particularly preferred. As the iron powder, any of crushed iron powder, reduced iron powder, electrolytic iron powder, and atomized iron powder can be used. Examples of reaction aids include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, ferrous chloride, ferric chloride, magnesium chloride, aluminum chloride,
Metal halides such as cuprous chloride, cupric chloride, ferrous bromide, and ferric bromide; metal sulfates such as sodium sulfate, potassium sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, and magnesium sulfate. However, for practical purposes, sodium chloride is preferably used. As the water-retaining agent, activated carbon, wood flour, raw ash, perlite, vermiculite, pumice powder, water-absorbing polymer, silica gel, etc. can be used alone or in combination. Examples of alkalis include hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals, specifically sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, etc., and weak alkali salts include carbonates, hydrogen carbonates, and sulfites. , phosphates, monohydrogen phosphates, dihydrogen phosphates, polyphosphates, thiosulfates, borates, metaborates, tetraborates and organic acid salts,
Specifically, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium metaborate, sodium tetraborate decahydrate (borax), sodium sulfite, disodium phosphate, sodium phosphate, monopotassium phosphate, phosphorus. acid dipotassium, N,
These include sodium N-dimethylglycine, sodium diethylbarbiturate, sodium pivalate, and sodium sorbate. A preferred combination of an alkali and a weak alkali salt is a combination of an alkali metal hydroxide, phosphoric acid, and monohydrogen phosphate. The total amount of these alkalis and weak alkali salts is based on 100 parts of iron powder used in exothermic compositions.
0.03 to 5 parts, preferably 0.05 to 3 parts. Metal sulfides include sodium sulfide, potassium sulfide, sodium polysulfide, sodium hydrosulfide,
Inorganic metal sulfides such as potassium hydrosulfide and calcium sulfide, used in an amount of 0.2 to 5 parts per 100 parts of iron powder.
parts, preferably 0.4 to 3 parts. Examples of alcohols having unsaturated bonds include propargyl alcohol, butynediol, butenediol, and sorbyl alcohol having 3 to 6 carbon atoms. The amount used is 0.2 to 5 parts, preferably 0.4 to 3 parts, per 100 parts of iron powder. The hydrogen inhibitor described above can be easily added to the exothermic composition by adding it together with the reaction aid in the form of an aqueous solution or suspension in water, but it may be added separately as long as it is in the above proportion. Now, the effects of adding the hydrogen suppressant of the present invention are compared with a conventional single-component hydrogen suppressant based on a few examples from the examples.
発熱組成物を通気孔を有する内袋に充填し、ポ
リエチレンフイルムをラミネートしたアルミニウ
ム箔外袋に収容する。このアルミニウム箔外袋の
中の空気をアスピレーターにより、ほぼ完全に吸
引した後、100mlの窒素ガスを封入して、室温
(20℃)および50℃恒温器に300〜500時間放置し
た。その後、袋内のガスを採取して、ガスクロマ
トグラフイ分析によつて発熱組成物の水素発生量
を測定した。
〔発熱性能の測定方法〕
通気性を有する内袋に、所定の発熱組成物を充
填し、非通気性の外袋に一昼夜放置した後、白金
抵抗測温体付温度記録計により発熱性能を測定し
た。
The heat-generating composition is filled into an inner bag having ventilation holes, and is housed in an aluminum foil outer bag laminated with polyethylene film. After the air in this aluminum foil outer bag was almost completely sucked out using an aspirator, 100 ml of nitrogen gas was sealed and the bag was left at room temperature (20° C.) and in a 50° C. incubator for 300 to 500 hours. Thereafter, the gas in the bag was sampled, and the amount of hydrogen generated from the exothermic composition was measured by gas chromatography analysis. [Method for measuring heat generation performance] A breathable inner bag is filled with the specified heat generation composition, and after being left in a non-breathable outer bag overnight, the heat generation performance is measured using a temperature recorder with a platinum resistance thermometer. did.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
よびアルカリ弱酸塩を含有し空気の存在下に発熱
する発熱組成物において、アルカリとアルカリ弱
酸塩との合計含有量を金属粉100重量部に対して
1.5部以下とし、且つアルカリ弱酸塩をアルカリ
よりも多く含有せしめてなることを特徴とする発
熱組成物。 2 金属粉が鉄粉である特許請求の範囲第1項記
載の発熱組成物。 3 アルカリおよびアルカリ弱酸塩が、それぞれ
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物
および炭酸塩、炭酸水素塩、亜硫酸塩、リン酸一
水素塩、リン酸二水素塩、リン酸塩、ポリリン酸
塩、チオ硫酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、四ホ
ウ酸塩または有機酸塩である特許請求の範囲第1
または2項記載の発熱組成物。 4 アルカリがアルカリ金属水酸化物で、アルカ
リ弱酸塩がアルカリ金属リン酸一水素塩、および
アルカリ金属リン酸塩である特許請求の範囲第3
項記載の発熱組成物。 5 アルカリの含有量が金属粉100重量部に対し
て0.1部以下である特許請求の範囲第1、2、3
または4項記載の発熱組成物。[Claims] 1. In an exothermic composition that contains metal powder, water, a water retention agent, a reaction aid, an alkali and a weak alkali acid salt and generates heat in the presence of air, the total content of the alkali and the weak alkali acid salt is For 100 parts by weight of metal powder
A heat-generating composition characterized in that the amount is 1.5 parts or less and a weak alkali salt is contained in a larger amount than the alkali. 2. The exothermic composition according to claim 1, wherein the metal powder is iron powder. 3 Alkali and alkali weak acid salts are hydroxides and carbonates, bicarbonates, sulfites, monohydrogen phosphates, dihydrogen phosphates, phosphates, and polyphosphates of alkali metals or alkaline earth metals, respectively. , thiosulfate, borate, metaborate, tetraborate or organic acid salt.
Or the exothermic composition according to item 2. 4 Claim 3 in which the alkali is an alkali metal hydroxide and the alkali weak acid salt is an alkali metal monohydrogen phosphate and an alkali metal phosphate.
The exothermic composition described in Section 1. 5 Claims 1, 2, and 3 in which the alkali content is 0.1 part or less based on 100 parts by weight of metal powder.
Or the exothermic composition according to item 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5750181A JPS57172973A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Improved heat generating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5750181A JPS57172973A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Improved heat generating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57172973A JPS57172973A (en) | 1982-10-25 |
| JPH0240714B2 true JPH0240714B2 (en) | 1990-09-12 |
Family
ID=13057467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5750181A Granted JPS57172973A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Improved heat generating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57172973A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106874A (en) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Nippon Paionikusu Kk | Heat generating composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5556180A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-24 | Nippon Jiyunsuiso Kk | Heat-producing composition |
-
1981
- 1981-04-16 JP JP5750181A patent/JPS57172973A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57172973A (en) | 1982-10-25 |
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