JP6082176B2 - 燻煙装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、薬剤を十分に揮散でき、かつ容器の外周面の温度上昇を抑え、取り扱いが容易な燻煙装置を目的とする。
前記外容器の内周面と前記内容器の外周面との間には、前記燻煙剤が充填されていることが好ましく、前記基材は、紙製であることが好ましく、前記赤外線反射素材は、アルミニウムであることが好ましく、前記外容器の底面には、前記内容器に水が流入する通水孔が形成されていることが好ましい。
(第一の実施形態)
本発明の第一の実施形態にかかる燻煙装置について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第一の実施形態にかかる燻煙装置8の断面図である。燻煙装置8は、外容器10と、内容器20とを有している。
外容器10は、略円筒形の側壁部12と、側壁部12の天面側に設けられた蓋部14と、側壁部12の底面側に設けられた底部16とで概略構成されている。蓋部14には、気化した薬剤を流出させる通煙孔15が形成されている。外容器10は、内周面10bに赤外線反射素材が被覆された2層構造のものとされている。
外容器10内には、内容器20が設けられ、燻煙剤30と加熱剤22とが内容器20を介して接するように充填されている。
内容器20は、外容器10における蓋部14から底部16に向かうに従って、その径が大きくなる略円錐台の形状であり、底部16側が開口部とされたものである。内容器20は、その開口部の周縁が、底部16と接し、かつ外容器10の内周面10bと接するように設けられている。内容器20は、燻煙剤30に埋設され、内容器20内には加熱剤22が充填されている。こうして、内容器20の外周面20aと外容器10の内周面10bとは離間され、内容器20の外周面20aと外容器10の内周面10bとの間には燻煙剤30が充填されている。
赤外線反射率は、JIS K5602に準じて測定できる。
ヒーター(CORNING PC−400D(タイテック株式会社製))の発熱面に熱電対A(CS−11E−010−1−TC1−AMP、アンリツ株式会社製)を接触させ、ヒーターを300℃に発熱させる。
平板(40mm×40mm)状の基材を試料とし、この試料の一方の面に熱電対B(ST−11E−015、アンリツ株式会社製)を貼り付けたものを用意する。試料の他方の面をヒーターの発熱面に接触させ、熱電対A及び熱電対Bで測定した温度をサーモロガー(AM−8000E、アンリツ株式会社製)で記録する。ヒーターの発熱面に試料を接触させてから1分後の測定結果を用い、下記(1)式にて熱伝導率を算出する。
通煙孔15の大きさは、気化した薬剤が流出できる大きさであればよい。また、通煙孔15の数量は特に限定されず、燻煙装置8の大きさや、燻煙剤の発煙量等を勘案し決定できる。
内容器20の厚みは、内容器20に求める強度等を勘案して決定でき、例えば、0.1〜0.5mmとすることが好ましい。
これらの薬剤は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
これらの発熱性基剤は、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
発熱助剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、尿素等が挙げられる。
燻煙剤30中、発熱助剤の含有量は、燻煙剤の総質量の0.1〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましい。
結合剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、デキストリン、ヒドロキシプロピルスターチ、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
賦形剤としては、クレー(含水ケイ酸アルミニウム)、タルク、珪藻土、カオリン、ベントナイト、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム等が挙げられる。
押出し造粒法による製造方法の具体例としては、燻煙剤30の各成分を、ニーダー等により混合し、さらに適量の水を加えて混合し、得られた混合物を一定面積の開孔を有するダイスを用い、前押し出しあるいは横押し出し造粒機を用い造粒する。該造粒物は、さらにカッター等を用いて一定の大きさに切断し乾燥してもよい。
燻煙剤30は、任意の温度に達すると、薬剤が気化すると共に、有機発泡剤が分解しガスを発生する。そして、気化した薬剤はガスと共に通煙孔15から流出し、空気中に拡散する。
加水和反応熱は、赤外線反射素材により外容器内に蓄積されるため、燻煙剤を任意の温度まで急速に加熱し、薬剤を十分に揮散できる。
本実施形態では、外容器の底面から水を流入させる構造であるため、複雑な構造を有することなく、加熱剤を発熱させることができる。
本発明の第二の実施形態にかかる燻煙装置について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の第二の実施形態にかかる燻煙装置100の断面図である。なお、第一の実施形態の燻煙装置8と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略し、異なる部分について主に説明する。即ち、燻煙装置100において、燻煙装置8と異なる点は、内容器120の形状及び設置位置である。
外容器110は、側壁部12と、側壁部12の天面側に設けられた蓋部14と、側壁部12の底面側に設けられた底部116とで概略構成されている。底部116には、加熱剤の水和反応に用いる水が内容器120内に流入する通水孔117が形成されている。
内容器120の厚みは、内容器20の厚みと同様である。
通水孔117の大きさは、内容器120内に水が流入し、かつ加熱剤22がこぼれ出さない大きさであればよい。
第一及び第二の実施形態では、側壁部の形状は円筒形である。しかしながら、側壁部の形状はこれに限定されず、例えば、横断面の形状が多角形の角筒形であってもよい。また、例えば、天面から底面に向かうに従って、その径が大きくなるような形状や、両端面から中央に向かうに従って、その径が大きくなるような形状であってもよい。
第二の実施形態では、内容器が略円柱形とされているが、内容器の形状はこれに限定されず、例えば、円錐形、多角錐形、欠球形、円錐台形、立方体形、袋状等であってもよい。
また、第二の実施形態では、加熱剤と接する領域にのみ通水孔が設けられたシート状の底部が用いられている。しかしながら、底部はこれに限定されず、例えば、通水孔を形成する代わりに、加熱剤と接する領域のみを不織布としてもよい。
(使用原料)
[燻煙剤]
<薬剤>
・ペルメトリン:エクスミン(商品名)、住友化学株式会社製
・アゾジカルボンアミド(ADCA):ダイブローAC.2040(C)(商品名)、大日精化工業株式会社製
・酸化亜鉛:日本薬局方 酸化亜鉛、真比重5.6g/cm3(20℃)、堺化学工業株式会社製
・ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC):メトローズ60SH−50(商品名)、信越化学工業株式会社製
・クレー: NK−300(商品名)、昭和KDE株式会社製
・酸化カルシウム:「特開平01−308825号」に記載の方法に従い、消石灰を二酸化炭素が存在しない条件下で、4時間、600℃に加熱して脱水させた粒径1〜5mmの粒状の酸化カルシウム。
<側壁部の基材>
各例の燻煙装置の側壁部に用いた材質は、以下のとおりである。
≪仕様1≫
・外層(基材):ライナー紙、厚み1.3mm、坪量400g/m2、熱伝導率;44.7%
・内層:アルミニウム箔、厚み9μm、赤外線反射率;94%
≪仕様2≫
・外層(基材):段ボール、両面段ボール(表面及び裏面;坪量180g/m2、中芯;坪量160g/m2,Aフルート)、厚み5mm、坪量520g/m2、熱伝導率;25.5%
・内層:アルミニウム箔、厚み9μm、赤外線反射率;94%
≪仕様3≫
・外層(基材):コルク、厚み2mm、密度0.24g/cm3、熱伝導率;31.5%
・内層:アルミニウム箔、厚み9μm、赤外線反射率;94%
≪仕様4≫
・単層:ライナー紙、坪量400g/m2、熱伝導率;44.7%
≪仕様5≫
・単層:TFS、厚み0.25mm、赤外線反射率;72%、熱伝導率;62.5%
≪仕様1≫
ライナー紙(坪量;400g/m2)を材料とし、該材料の中央にφ9mmの通煙孔(中央通煙孔)を1個設け、さらに中央通煙孔の周縁回りに、φ6mmの通煙孔を等間隔で4個設けたもの。
≪仕様1≫
ライナー紙(坪量;400g/m2)を材料とし、該材料の中央にφ9mmの通水孔(中央通水孔)を1個設け、中央通水孔の周縁回りに、φ6mmの通水孔を等間隔で4個設けたもの。
≪仕様2≫
ブリキ(厚み0.22mm)製の板に不織布(厚み0.7mm)を貼着し、φ7mmの通水孔を3段×3列(計9個)で設けたもの。
・アルミニウム製カップ1(Alカップ1):No.6、アルミニウム製、厚み;0.01mm、寸法;天面φ60mm、底面φ40mm、高さ33mm
・アルミニウム製カップ2(Alカップ2):No.4、アルミニウム製、厚み;0.01mm、寸法;天面φ60mm、底面φ53mm、高さ15mm
・TFS製カップ(TFSカップ):Tin Free Steel製(缶飲料用で汎用の鋼板)、厚み;0.25mm、寸法;φ40mm、高さ50mm
[燻煙剤の調製]
表1に示す燻煙剤混合物の組成に従い、水以外の成分をらいかい機(石川式攪拌らいかい機)に投入し混合した。混合後、水を加えさらに混合し、燻煙剤混合物を得た。得られた燻煙剤混合物を直径2mmの開孔を有するダイスの前押し出し造粒機(EXK−1、株式会社不二パウダル製)を用い造粒し造粒物を得た。得られた造粒物を長さ2〜5mmに切断し、70℃に設定した乾燥機(RT−120HL、アルプ株式会社製)により、109.5質量部から100質量部にまで乾燥させ、顆粒状の燻煙剤を得た。
表1の仕様に従い、図1の燻煙装置8と同様の燻煙装置を作製した。仕様1の材料を直径65mm、高さ50mmの円筒として、内周面にアルミニウム箔が設けられた側壁部を作製し、この側壁部の底面に底部を装着し有底筒状の外容器とした。内容器に加熱剤37gを充填した。内容器(Alカップ1)をその開口部が底部側となるようにし、内容器の中に加熱剤が収納されるようにして、前記外容器内に設置した。次いで、「[燻煙剤の調製]」で得られた燻煙剤10gを外容器内に充填した。燻煙剤を充填後、側壁部の天面に蓋部を装着し、燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置は、内容器の外周面と外容器の内周面との離間(以下、内外容器離間という)が、内容器の天面周縁において5mmとなっていたため、表1中の「内外容器離間の有無」の欄に「有」と記載した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
内容器をTFSカップとした以外は、実施例1と同様にして、図2の燻煙装置100と同様の燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
側壁部を仕様2とした以外は、実施例1と同様にして燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
側壁部を仕様3とし、底部を仕様2とした以外は、実施例1と同様にして燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
[燻煙剤の調製]
表1に示す組成に従い、実施例1と同様にして燻煙剤を得た。
表1の仕様に従い、図3に示す燻煙装置900と同様の燻煙装置を作製した。
図3に示す燻煙装置900は、外容器910と、内容器920とを有するものである。
外容器910は、略円筒形の側壁部912と、側壁部912の天面側に設けられた蓋部14と、側壁部912の底面側に設けられた底部916とで概略構成されている。
外容器910内には、外容器910の蓋部14から底部916向かうに従って、その径が大きくなる略円錐台の内容器920が設けられている。内容器920は、外容器910の底部916側が開口部とされ、開口部の周縁が、側壁部912における蓋部14から底部916との間で、外容器910の内周面910bと接したものとされている。
外容器910内には、底部916側に加熱剤22が充填されると共に、内容器920を介して燻煙剤30が加熱剤22を覆うように充填されている。
この燻煙装置900は、外容器910の底面側において、加熱剤22が外容器910の内周面910bと接しているものである。
なお、底部916は、不織布、又は紙製もしくは金属製のシート状基材に通水孔を穿設したもの等が挙げられる。
なお、比較例1は加熱剤が外容器の内周面に接触しているため、表1中の「内外容器離間の有無」の欄に「無」と記載した。
側壁部を仕様4の材料とした以外は、実施例1と同様にして燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
側壁部を仕様1の材料とした以外は、比較例1と同様にして燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
側壁部を仕様5の材料とした以外は、実施例1と同様にして燻煙装置を作製した。作製した燻煙装置にて燻煙を行い、揮散率及び外容器の外周面温度を測定し、その結果を表1に示す。
[揮散率]
プラスティックカップ(水ではじめるバルサン(商品名)25g用)に水23mLを入れ、該プラスティックカップを内容積6.38m3(6380L)の試験室の中央に設置した。該プラスティックカップに、各例の燻煙装置を静置し、燻煙を開始した。燻煙開始5分後に、試験室内の空気をファンで攪拌した。攪拌後、真空ポンプを用いて試験室内の空気20Lを回収用カラムに通流し、試験室内に揮散した薬剤を吸着させた。該回収用カラムには、クロマト用シリカゲル(Wakogel C−100、和光純薬工業株式会社製)を用いた。
次いで、薬剤を吸着させた後、アセトンを回収用カラムに通流し、通流したアセトンを回収した。こうして、クロマト用シリカゲルに吸着した薬剤を溶出させた。回収したアセトンを試料として、ガスクロマトグラフ法によりアセトン中の薬剤量(A)を定量した。一方、燻煙剤中の薬剤量(B)をガスクロマトグラフ法により定量した。これらの定量結果から、下記(2)式により揮散率を算出した。
シャーレ(φ90mm)に水23mLを入れ、該シャーレを縦3.42m×横3.82m×高さ2.40mの試験室の中央に設置した。各例の燻煙装置の外容器外周面に熱電対静止表面用温度センサ(ST−23E−015−TS1−ANP、安立計器株式会社製、以下、単に温度センサという)を耐熱テープで貼付した。温度センサは、外容器の外周面の天面から10mm下方、中央部、底面から10mm上方の3箇所に貼付した。温度センサを貼付した燻煙装置を前記シャーレに静置し、燻煙を開始した。燻煙中の外容器の外周面温度は、温度センサにより1秒毎の経時温度として計測した。計測データは、データロガー(COMPACT THERMO LOGGER AM−8000E、安立計器株式会社製)により取得した。燻煙終了後、データロガーに記録された計測温度中から、最高到達温度を抽出し、その結果を表1に外周面温度として記載した。
一方、内外容器離間を設けず、外容器の内周面にアルミニウム箔を設けなかった比較例1は、薬剤の揮散率が45質量%と低く、外周面温度が323℃に達していた。また、内外容器離間を設け、外容器の内周面にアルミニウム箔を設けなかった比較例2は、外周面温度が124℃と低かったものの、薬剤の揮散率が42質量%と低いものであった。また、内外容器離間を設けず、外容器の内周面にアルミニウム箔を設けた比較例3は、薬剤の揮散率が66質量%と高かったものの、外周面温度が287℃に達していた。側壁部をTFSの単層とした比較例4は、薬剤の揮散率が38質量%と低く、かつ外周面温度が194℃に達していた。
以上の結果から、内外容器離間を設け、基材が断熱性を有し、かつ内周面が赤外線反射素材で被覆されたものを外容器とした本発明の燻煙装置は、薬剤を十分に揮散でき、かつ容器の外周面の温度上昇を抑え、取り扱いが容易となることが判った。
10、110 外容器
10a、110a 外容器の外周面
10b、110b 外容器の内周面
20、120 内容器
20a、120a 内容器の外周面
22 加熱剤
30 燻煙剤
117 通水孔
Claims (2)
- 燻煙剤が充填された有底筒状の外容器と、該外容器の内部に設けられ、水和反応により発熱する加熱剤が充填された内容器とを有し、
前記外容器は、天面側に蓋部を備え、
前記内容器は、その外周面が前記外容器の内周面と離間して設けられ、かつ、前記外容器における蓋部から底部に向かうに従って、その径が大きくなる形状であり、
前記内容器は、下端に形成された開口部の周縁が前記外容器の前記底部と接しかつ前記外容器の内周面と接して設けられており、
前記外容器は、その基材が断熱性を有し、かつその内周面が赤外線反射素材で被覆され、
前記内容器の高さは、前記外容器の高さよりも低く、前記蓋部と前記内容器の天面との間に空間が形成され、
前記外容器の内周面と前記内容器の外周面との間には、前記燻煙剤が充填され、かつ、前記内容器が、前記燻煙剤に埋設されており、
前記外容器の底面には、前記内容器に水が流入する通水孔が形成されていることを特徴とする燻煙装置。 - 前記内容器が金属からなることを特徴とする、請求項1に記載の燻煙装置。
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