JP3992693B2 - 加温具 - Google Patents
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Description
ただし、容積4.2リットル、湿度1RH%以下とし、密閉系内に5.0リットル/minの乾燥空気を供給可能な試験機を準備し、その内部に水蒸気が蒸散可能なように前記発熱シートを静置して発熱させ、前記密閉系内に排出される空気の湿度を湿度計で想定し、下記式(1)を用いて発熱開始後に発生する水蒸気量を求め、単位時間当たりの水蒸気量とし、10分間の累積値を蒸気発生量として求め、単位面積当たりに換算する。ここで、eは水蒸気圧(Pa)、esは飽和水蒸気圧(Pa:JIS Z8806より引用)、
Tは温度(℃:乾球温度)、sはサンプリング周期(秒)である。
相対湿度U(%RH)=(e/es)×100
絶対湿度D(g/m 3 )=(0.794×10 -2 ×e)/(1+0.00366T)
=(0.794×10 -2 ×U×es)/〔100×(1+0.00366T)〕
単位空気容積P(リットル)=(2.1×s)/60
単位時間当たりの水蒸気量A(g)=(P×D)/1000・・・(1)
原料組成物固形分の重量:Ms
原料組成物固形分中繊維状物の含有率:a(%)
発熱中間シートの乾燥重量:Mh
発熱中間シート中の繊維状物以外の成分の含有率:b
b=(Mh/Ms)×(100−a)
繊維状物のCSFの調整は、叩解処理などによって行うことができる。CSFの低い繊維と高い繊維とを混ぜ合わせ、CSFの調整を行っても良い。
また、発熱シート20には、必要に応じ、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、嵩高剤等の抄紙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。該添加物の添加量は、添加する添加物に応じて適宜設定することができる。
前記電解質には、従来からこの種の発熱成形体に通常用いられている電解質を特に制限な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、アルカリ土類金属若しくは重金属の硫酸塩、炭酸塩、塩化物又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。これらの電解質は、単独で又は二以上を組み合わせて用いることもできる。
裂断長〔m〕=(1/9.8)×(引張強さ〔N/m〕)×106/(試験片坪量〔g/m2〕)
相対湿度U(%RH)=(e/es)×100
絶対湿度D(g/m3)=(0.794×10-2×e)/(1+0.00366T)
=(0.794×10-2×U×es)/〔100×(1+0.00366T)〕
単位空気容積P(リットル)=(2.1×s)/60
単位時間当たりの水蒸気量A(g)=(P×D)/1000 ・・・(1)
例えば、包装を開け、発熱体2の発熱反応が始まると、熱と水蒸気が徐々に発生し、ほとんど膨張せずに長時間に亘ってその温熱効果が持続し、身体への装着性に優れるようにする場合には、収容体3の透湿度は0.4〜1.5kg/(m2・24h)とすることが好ましい。
また、包装を開けると即座に熱と水蒸気が発生し、遅滞無く膨張も開始され、肌触りや肌への密着性がよく、温感と湿感とを実感できるようにする場合には、収容体3の透湿度は1.5〜10kg/(m2・24h)、特に2.0〜8.0kg/(m2・24h)とすることが好ましい。
さらに、包装を開けると即座に熱と水蒸気が発生するが、ほとんど膨張せずに温感と湿感とを実感でき、身体への装着性に優れるようにする場合には、透湿度が1.5〜10g/(m2・24h)において、該シートの透気度が30秒/100ml以下、特に10秒/100ml以下とすることが好ましい。
収容体3は、全面が通気性を有していてもよく、部分的に通気性を有していてもよい。
該凝集剤としては、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、硫酸第一鉄等の金属塩からなる無機凝集剤;ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ナトリウム系、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、ポリ(メタ)アクリル酸アミノアルキルエステル系、カルボキシメチルセルロースナトリウム系、キトサン系、デンプン系、ポリアミドエピクロヒドリン系等の高分子凝集剤;ジメチルジアリルアンモニウムクロライド系若しくはエチレンイミン系のアルキレンジクロライドとポリアルキレンポリアミンの縮合物、ジシアンジアミド・ホルマリン縮合物等の有機凝結剤;モンモリロナイト、ベントナイト等の粘土鉱物;コロイダルシリカ等の二酸化珪素若しくはその水和物;タルク等の含水ケイ酸マグネシウム等が挙げられる。そして、これら凝集剤の中でもシートの表面性、地合い形成、成形性の向上、被酸化性金属や保水剤等の材の定着率、紙力向上の点からアニオン性のコロイダルシリカやベントナイト等とカチオン性のデンプンやポリアクリルアミド等の併用やアニオン性のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩とカチオン性のポリアミドエピクロルヒドリン系のカチオン性とアニオン性の薬剤の併用が特に好ましい。上述の組み合わせ以外でも、これらの凝集剤は単独で又は二以上を併用することもできる。
前記成形シートの抄紙方法には、例えば、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る。更に、前記原料組成物と、該原料組成物と異なる組成の組成物とを用いた多層抄き合わせによって成形シートを成形することもできる。また、前記原料組成物を抄紙して得られた成形シートどうしを多層に貼り合わせたり、該成形シートに該原料組成物と異なる組成を有する組成物から得られたシート状物を貼り合わせることによって成形シートを成形することもできる。
前記成形シートに含有させる電解質には、前記発熱シートに用いられる前記電解質を用いることができる。
下記実施例1〜4及び比較例1のように加温具を作製し、得られた発熱シートの40℃以上持続時間、最高到達温度、水蒸気発生量並びに加温具の膨張性を前述のようにして測定して評価した。それらの結果を表1に示す。
被酸化性金属:鉄粉、同和鉄粉鉱業(株)製、商品名「RKH」、75重量%
繊維状物:パルプ繊維(NBKP、製造者:フレッチャー チャレンジ カナダ、商品名「Mackenzi」、CSF200ml)、10重量%
保水剤:活性炭(平均粒径10μm、二村化学工業(株)製、商品名「太閤SA1000」)、15重量%
上記原料組成物100重量部に対し、凝集剤:カルボキシメチルセルロースナトリウム(第一工業製薬(株)製、商品名「セロゲン(登録商標) WS−C」)0.2重量部、及びポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(日本PMC(株)製、商品名「WS552」)0.3重量部
水:工業用水、固形分濃度0.3%となるまで添加
上記原料組成物を用い、傾斜型短網抄紙機によって、抄紙して湿潤状態の成形シートを作製した。
フェルトで挟持して加圧脱水し、そのまま120℃の加熱ロール間に通し、含水率が5重量%以下になるまで乾燥した。そして、坪量180g/m2、厚さ0.25mmの抄造シート(発熱中間シート)を得た。得られた発熱中間シートの組成を熱重量測定装置(セイコーインスツルメンツ社製、TG/DTA6200)を用いて測定した結果、鉄69重量%、パルプ19重量%、活性炭12重量%であった。
乾燥した抄造シート(発熱中間シート)に下記電解液を塗布することによって該電解液を発熱中間シート100重量部に対して60重量部添加して所望の抄造シート(発熱シート)を得た。
電解質:精製塩(NaCl)
水:工業用水
電解液濃度:5質量%
得られた発熱シートの組成は、鉄43.1重量%、パルプ11.9重量%、活性炭7.5重量%、NaCl1.9重量%、水35.6重量%であった。
得られた発熱シート(サイズ50mm×50mm)を3枚重ね、上下に下記通気性シート及び非通気性シートを積層し、発熱シートの周りをヒートシールによって接合して加温具(発熱性本体)を作製した。
〔実施例1〕
通気性シート:合成ポリエチレンシート、透湿度4.482kg/(m2・24h)、透気度53秒/100ml、坪量40g/m2
非通気性シート:PEシート(坪量20g/m2)
通気性シートを下記のシートに代えた以外は、実施例1と同様にして加温具を作製した。
通気性シート:多孔質ポリエチレン、透湿度5.114kg/(m2・24h)、透気度484秒/100ml、坪量36g/m2
通気性シートを下記のシートに代えた以外は、実施例1と同様にして加温具を作製した。
通気性シート:ポリプロピレンメルトブローン不織布、透湿度4.357kg/(m2・24h)、透気度0秒/100ml、坪量30g/m2
通気性シートを下記のシートに代えた以外は、実施例1と同様にして加温具を作製した。
通気性シート:多孔質ポリエチレン、透湿度1.124kg/(m2・24h)、透気度5043秒/100ml、坪量50g/m2
通気性シートを下記のシートに代えた以外は、実施例1と同様にして加温具を作製した。
通気性シート:多孔質ポリエチレン、透湿度0.359kg/(m2・24h)、透気度28840秒/100ml、坪量90g/m2
2 発熱体
20 発熱シート(抄造シート)
3 収容体
30 接合部
4 発熱性本体
5 挿入部
50 挿入口
6 挿入部形成材
Claims (4)
- 水蒸気発生能を有する発熱体と、該発熱体を収容する通気性の収容体とからなる発熱性本体を備え、対象物に当接させて使用する加温具であって、
前記発熱体が被酸化性金属、保水剤、繊維状物、電解質及び水を含む抄造シートである発熱シートから構成されているとともに、下記ただし書により求まる前記発熱体の水蒸気発生量が、1.0〜100mg/(cm 2 ・10min)であり、
前記発熱性本体が前記発熱体の発熱に伴って発生する水蒸気により体積膨張率が1.5〜10000倍に膨張するように設けられ、前記対象物への密着性を備える加温具。
ただし、容積4.2リットル、湿度1RH%以下とし、密閉系内に5.0リットル/minの乾燥空気を供給可能な試験機を準備し、その内部に水蒸気が蒸散可能なように前記発熱シートを静置して発熱させ、前記密閉系内に排出される空気の湿度を湿度計で想定し、下記式(1)を用いて発熱開始後に発生する水蒸気量を求め、単位時間当たりの水蒸気量とし、10分間の累積値を蒸気発生量として求め、単位面積当たりに換算する。ここで、eは水蒸気圧(Pa)、esは飽和水蒸気圧(Pa:JIS Z8806より引用)、
Tは温度(℃:乾球温度)、sはサンプリング周期(秒)である。
相対湿度U(%RH)=(e/es)×100
絶対湿度D(g/m 3 )=(0.794×10 -2 ×e)/(1+0.00366T)
=(0.794×10 -2 ×U×es)/〔100×(1+0.00366T)〕
単位空気容積P(リットル)=(2.1×s)/60
単位時間当たりの水蒸気量A(g)=(P×D)/1000・・・(1) - 前記収容体のJIS Z0208に規定する透湿度が1.5〜10kg/(m2・24
h)である請求項1記載の加温具。 - 前記抄造シートに含まれる前記繊維状物以外の成分が50重量%以上98重量%以下であり且つ前記繊維状物のJIS P8121に規定するCSFが600ml以下である請求項1又は2に記載の加温具。
- 体の一部を挿入する挿入部を有している請求項1〜3の何れかに記載の加温具。
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