JPH01170685A - 調節自由な水和発熱体 - 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、インスタント水和発熱体に関する。

従来の技術 生石灰や軽焼ドロマイトを、又はマグネシアクリンカ−
やセメント類全単独に又は組合わせて、更に天然又は合
底鉱物會加え、加えないでそれ等の粉体力・、固化体の
粗粉砕物となして、水を加えて水和熱を発生せしめるか
１弱酸性の水となし。

又は水和すれば弱酸性上水す固体鉱酸を前記粉体か 炉個化体に混入して、初期水和発熱を促進した、水和発
熱体となしている。

発明が解決しょうとする問題点 従来技術品は、公知の生石灰や軽焼ドロマイトの水和熱
を利用しているのにすざないから、水和熱は部分的に２
５０℃以上にもなり、又、水和体の中ＶＣｌ３０℃や１
５０℃や２５０℃が混在し、均一発熱体になっていない
。汎用樹脂容器でも、耐熱樹脂容器であっても、メルト
する可能性あり。

又、密閉容器中では高熱となるのを水比を過剰にし防い
でいる為、水和水の余剰水が鍋圧水蒸気となり、爆裂の
危険性を有している。

本発明は、生石灰やドロマイトを基礎原料として、発熱
１１ｆｔ−１例えば９０ＤＫ、１００℃に。

１１０℃に、２００℃にと１ｆｉＩ京し、その発熱分布
も均一に、而も発熱を長時間ｖｃ調節し九本利発熱体を
提供することにある。

問題を解決する手段 生石灰やドロマイト（以後生石火類という。）の水和は
、水を加えて激しく発熱を開始する。その溶出１ｋＢ）
４ＷＪするものとして、クエン酸、グルコン酸等糖酸類
があるが、弱酸性［ｐＨ２〜７）ｔ−示す鉱酸−塩酸拳
硝酸・硫酸・備酸・弗酸・燐酸−かそれらの亜鉱酸又セ
それらの塩（以後鉱酸類という。）、あるいは酢酸か、
テトラクロール酢酸、塩化マグネシウムの様に、水和し
て前記鉱酸・亜鉄酸の酸性を示す化合物が水和熱促進発
生材として適当である。これらの鉱酸類や鉱酸類化合物
は、石灰類に固体混合しても、水和水に加えてもよい。

然しなから、上記石灰類の粉体又は粗粉砕物をそのまま
水和すると発熱水蒸気が吹上げて危険であるので、これ
を加圧して固化体となし、さらに粗粉砕したものは、水
を加えて均一に吸収するので安全である。上記酸性物を
加えることは、前述の生石灰類の初期水和金促進し、水
和発熱温度を開票することなく促進してオーバーヒート
して危険となり且、又発熱時間を延長する＄はできな力
）った。又、発熱温度が同一水和物Ｑ中で１００℃から
３００℃迄、場合によっては５００℃までもバラついて
いて、均一発熱とはならなかった。

本発明は、ハフニウムを含む８酸ジルコニウム（ジルコ
ン）ジルコニア、副生シリカヒユーム又は、−・フニウ
ム含有物を加えて、発熱温度と発熱時間の調節ならびに
均一な発熱分布の問題を解決することができた。ジルコ
ンには、通常ハフ＝’７ムが含まれており、通常は、ジ
ルコンサンドが硅酸を除去したジルコニアヲ、マルコン
サンドからジルコニアをとった後のジルコン副生シリカ
ヒユーム（以後ジルコンシリカヒユームという。）を使
用して効果を生ずる。勿論、ハスニウムフルオロ錯塩や
塩化物、ソーダ塩も有効である。生石灰類は、危険物指
定品であり、８０％以内の使用にとどめておく必要があ
り、粉体・粒体・粗粉体であってもよく、鉱酸類か鉱酸
類化合物と、ハフニウムを含むハフニウム化合物、汎用
的にはジルコンサンド、ジルコニア、ジルコンシリカヒ
ユーム（以後ジルコン類という。）との何れかとの、均
一混合ができる粒度が望ましく、１♂以内の粒経品が良
い。

水和発熱体は、水比が多ければ蒸発吸熱により温度上昇
をおさえ、水比が過少であれば発熱時間は短くなるので
１通ｆの約３０チ乃至５０％の水比が良く、粒度表面積
が大きければ水和水の碕れ滲透性は慈く、必要水比は大
きくなり、光分な水和を−ａ成するｖｃは、混合を必要
とすることもある。

混合することなく過量水で全体にゆき殴る様にするには
、粗粒が望ましい。上記目的から石灰類と鉱ｆＩＲ類と
ジルコン類との均一混合物を、水を使用しないで糊化剤
を加兄／加えないで加圧成形に＝９＋１０００４／ｃｔ
Ａ以上の加圧）固化体となし、之を粗粉砕すれば、本発
明者が既Ｖ′ｃ提案した（特公昭第５９−３２４１７．
６０−１１６３号）の通り、最少水比で効果を示し、水
の滲透性は良くなり。

而も各粒とも均一品質になっているため、水和発熱は均
一化する。石灰類にハフニウムを含むジルコン類を混入
すると仮に示す通り発熱＠度をポリプロが浴融しない安
全性のある温度ｖｃ制頌し、しかも９０℃以上の温度を
３０分以上もキープする墨ができた。又、過剰発熱をお
さえ指定最高温度にキープする墨ができる。本発明の水
は、含水ゲル体・含水固化体を使用する挙ができる。ポ
バールの１０％以下の溶液で実用的には５％以下の溶液
に、ゲル化剤として硼砂、塩化ソーダ、硫酸ソーダ、炭
酸ソーダ、塩化カリの様な無機塩の倒れかの１０チ以下
の溶液を、固くする時は４０℃以上の温水Ｖｃ１０チ前
後溶液となして使用し、軟質とする時は約５慢以下の溶
液を使用し、前記ポバール液に混合し、板状に流しこむ
か撒水造粒するか、ゲル化固化体とし、之を粗粉砕する
′ｉ＃により含水固化体を製造し得る。本発明の含水固
化体に、含水フィラー（硅酸マグネシュウム、硅酸カル
シウム系）や、吸水性樹脂を加えることができる。水和
水に前記含水固化体を使用すると、その中の水和に必要
な水のみ消費されて、１０５℃とすれば、含水ゲル固化
体を使用すると、１３０℃を発現す（本発明の含水ゲル
固化体を使用すると、任意に水を加える場合と異り、ゲ
ル表面と発熱体の接触により水和発熱を開始し、更にゲ
ル含水の滲出を促進し発熱するが、必要水以上■吸水は
ないから即ち含水ゲル固化体を過剰に加えても高性能を
発揮し、加水の場合の様な精密さを要しない。

本発明品は、主に食品・飲料用または医薬用に使用され
るので悪臭や残渣公害があってはならないので、クロー
ム、亜鉛の様な重金属酸やアンモニア臭や塩素臭、硝酸
具、硫酸具をだすものは使用できない。本発明に使用す
る鉱酸類は１石灰類と反応して中性蓄体となう、無公害
であり、残渣石灰類は未反応物が残っても消石灰となり
、やがて炭酸化中性化し、又悪臭の発生はないものでな
ければならない。

又１本発明者が既に提案した石灰類の溶出を調節する硬
石膏（特公昭５７年第０２２９０７号）も÷ 糖酸類（特公昭４８年第４０４４４号）−＋本発明の発
熱温度を制禦し１発熱時間を調節する有効な手段である
。

前記既提案の金属（クローム、亜鉛、鉛、鉄等）や非金
属（弗酸、弗化カルシウム等）の一種以上を加えて、１
０００℃以内で焼成した特殊な硬石膏は、石灰の水和溶
出を促進する。即ち、発熱を促進する。糖酸類（カルボ
ニル酸素やヒドロキシル酸素を含む含酸素有機化合物）
、アミン化合物、ラクタム化合物は、石灰の溶出を一定
水準に保持するバッファー作用含有するから１発熱を抑
制する作用があり、之に前記特殊な硬石膏を加えると更
に相剰効呆を生ずる。増量材として発熱抑制効果ある炭
酸化合物や無水石膏、蓄熱フィラーが有効である。

以上の諸物質を組合わせる事により生石灰の発熱を調整
し、又、生石灰の含有の少い軽焼ドロマイトを使用し、
あるいは生石灰と組合わせて、始発温度、最高温度、発
熱時間を設定し、本発明の目的金運底した。

作用効果 本発明の作用効果は、前記生石灰類の固有発熱を、任意
に高温に低温に、又長く、短く調節することにあるっ８
００〜ｂ イトで経時変化により多少活性化全減衰したドロマイト
の７０？に水３５　ｃｃ加えた時の最高発熱温度は１３
０℃であって、１００℃以上の発熱時間は１２分であっ
た。之に本発明の鉱酸や亜鉱酸類やそれらの化合物の水
和時のｐＨ２以上となるものを固体でまたは水を酸性水
とじ九場合の水和熱は、何れも２００℃以上２８０℃に
も達した。ＰＨ２以下の強酸を加えると生石灰類との中
和反応を生じ、発熱温度は１１０℃以内で短時間に終了
し念。弱酸性の、例えば珪弗化ソーダ【ｐＨ６，８）′
１に生石灰類に単に約２０％以上加えると、発′ｒＩＡ
を１１０℃以下に制禦し、少量の例えば１．５チ加えた
時には促進して水和直後の１０〜２０秒間ＶＣ１００℃
以上となり、前記ドロマイト固有の発熱温度以上の１６
０〜１８０℃にも達する高温発熱を生じ、而も前記ドロ
マイト固有発熱時間と以上に水和発熱時間を持続した。

前述した様に本発明者は、特公昭４８年第４０４４４号
で、糖酸類が石灰の水和溶出水準を調節するバッファー
効果のあること、および前記特公昭５７年第０２２９０
７号で、特殊な硬石膏が石灰の水和溶出を促進し溶解量
を高水準に保持する特性があり、さらに前述糖酸類と併
用すると始発水和溶出を促進する相乗効果の生ずること
を提案した。

本発明の作用効果は、８００℃〜１３５０℃焼成の生石
灰類の水和発熱促進と水和発熱温度との相反した作用の
調和により任意に調節することにあるＱ弱酸使促進効果
を有する墨は二連した。鉱酸力入゛ゝ 塩や亜鉱酸塩、酢酸塩は弱酸性を示すが、塩素酸系や硫
酸系、硝酸系は食品には刺激があり不適当であり、硼酸
、ポリリン酸ソーダ、次亜リン酸ソーダ、弗化ソーダ、
珪弗酸ソーダなどが適当であり、クロムや亜鉛の様な重
金属酸塩は公害品であり適当でない。液状鉱酸は、ｐＨ
２以上であれば稀釈溶液であり、水和発熱に有効な水和
水となる。

固体の鉱酸類塩の酸性体の水中溶解度は低い場合が多く
、前述した様に生石灰類に約２０チ以上を加えると、生
石灰類の僅少な水和水を消費して発熱を副票する。

前記既提案の糖酸類や特殊の硬石膏は、石灰の固有の溶
出水準以上の溶出を単独に又は相乗して促進する、溶出
促進材でちゃ、且溶出緩衝材であり、それは硬石膏に添
加し焼成した金属や非金属の作用に基つくものであるこ
と、糖酸類は初期溶出促進材でおり、且一定水準に溶出
水準を維イする緩衝材であることも明らかにした。（但
、過剰配合は発熱抑制材となる） 以上全要約すると、水和弱酸性を示し酸性反応性を生ず
る酢酸鉱酸や亜鉱酸、それらのアルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アンモニウム塩、其他の化合物は、前記
生石灰類の水和発熱促進材であり、前述し九硬石膏や糖
酸類、アミン化合物、ラクタム化合物は、又初期溶出速
度と溶出量の促進材であり、且一定水準に溶出量全保持
する溶出緩衝材であり、ハフニウム化合物やハフニウム
を含有スるジルコンサント、ジルコニア、ジルコンシリ
カヒユームは、水和発熱が無制限に温度上昇樹脂や炭酸
塩、多孔体、層状化合物は吸熱、保熱材であり、緩衝材
であり、発熱時間を持続する効果を有する。

即ち、上述した水和発熱促進材と、発熱調節材との組合
わせにより発熱温度を任意に設定する事ができｔｏ 水和水は、通常水又は弱酸性水であれば本発明の目的を
達するが、その水３ｉＫ工り水和発熱温度と発熱時間に
大きな差異を生ずる。石灰類の表面積が大きければ水比
は大きくなり、又反応性は高いが、混合しない条件の場
合には逆に水の均一な分散性が悪くなる。更に水和熱促
進、開票材を石灰類に混合して均一な水和反応が得に＜
＜、イレギュラー反応を生ずる。之等の問題を解決する
為に、粉体に低分子蓋の合成樹脂や塩、塩化カルシウム
、分散剤、減水剤等を加え、または加えずに１０００Ｋ
ｔ／−以上に加圧して本発明者が既提案した（特公昭５
９−０３２４１７　）固化体となし、更に破砕して粗粒
−好ましくは１〜５九−となすと。

水の均一分散浸透性がよくなり、固化体には必要水のみ
浸潤して最適水和発熱を生ずる。低融点台底樹脂は、発
熱保持性を生ずる。固化する際に、１０００Ｋｆ／−以
上の加圧にエリ糊化剤なく成型し得るが、水浴性のＰｖ
Ａ、錯ビ、ニグニンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン
酸塩等金５係以内加えると１００に４／−以上の加圧で
底型できた。

以下に作用効果１に証する。

日本石灰工業鞠の生石灰２５九アンダーｔ（８）、田源
石灰工業−の生石灰＋９７％）の２−５九アンダー”ｔ
ｅ＞とじ、＠焼ドロマイト全Ｃとし、水／生石灰（Ｗ／
Ｃと略称）５０チの発熱は次の通りであった。

上記Ａ、Ｂ、Ｃに、ｐＨ２以上の弱酸性の鉱酸（塩酸、
硫酸、硝酸、弗酸、硼酸）や、それらの亜鉱酸や酢酸の
何れの水溶液を加えても、激しく水和し安全とはいい難
い。実施例を示す。

実施例−１ 其他の弗酸、硝酸、硼酸、酢酸の場合でも、１）Ｈ２以
上の水溶液では同様の激しい水和発熱音生じ友。

実施例−２ 前記ＢとＣにアスコロビン酸を水に加えた時の試験結果
は次の通りであっ九。

クエベＬグルコン酸　ＥＤＴＡも略同様の結果を得た。

実施例−３ 既提案の「特殊の硬石膏」の一種は、非金属の弗化カル
シウムを１％混合した後、６５０〜７５０℃で焼成し、
更に粉砕して１００メツシユアンダーとしｔ硬石膏であ
る。之を前記ＡとＣに加えた場合の発熱温度は以下の通
シで発熱促進性を生じた。

実施例−４ ジルコンサンドには、ハフニウムを３％以下を・・７ニ
クムは吸熱作用があジ１発熱開票作用がある事が本実験
で証明できる。鉛酸ソーダや亜硫酸ソーダは、結晶水脱
水温度（１００℃以内）で吸熱作用を生じ、吸水時に発
熱作用を生じるので混入して効果を生ずる。

実施例−５ 弱酸性物と有機キレート剤、特殊な硬石膏、ノλフニウ
ム含有物、有機バインダー等の配合の発熱温度−３０秒
、１分、３分、５分、１０分−を示す。

実施例−６ 前記Ａの０．２〜アンダ一生石灰７９．５４部と珪弗化
ソーダ１１．４６部とジルコンシリカヒユーム９　部（
ＤＷ／Ｃ＝　０．５　（ｚ）発熱ｕ約１００℃ｔ３０分
も継続した。発熱経過を示す。

更に上記配合にクラレ製ポバールｔ−３％加えると発熱
時間は更に１５分間延長した。

実施例−７ 硼酸金鉱酸とした実施例を示す。

実施例−８ リグニンスルフオン酸ソーダを糊化剤としたプレス成を
品の配合とその発熱量は下記０通りで成型は巾５α、厚
２５となる様に３　ｔ／−の加圧にエフ行った。水和は
Ｗ／Ｃ＝　０．６で行った。

ナフタリンスルホン酸ソーダを使用しても同様の結果を
得ｔ。

実施例−９ 実施例−８の製品を、水溶性フィルム、例えば倉しＰＶ
Ａフィルム２５ミクロンで１ｏＯｒ６包み、５　Ｑ　ｃ
ｃを加えたところ３０秒以内に溶解し発熱を開始した。

林原■のプルランフィルムで包装しても同様０結果を得
九。フィルムの溶解は、水和発熱開始時間にタイムラグ
を生じ、且、収納ブラスチックの耐熱性１に増し＾発熱
にかかわらずメルトしなかった。

実施例−１０ 前述ＰＶＡ（１）官本固化シート（含水率９２チ）２九
厚Ｘ　４　ｃｍ　Ｘ　７　ｃｍを収納容器の下部に置き
実施？ｔｌ　−５の発熱材７０ｆｔ−のせたところ、約
３０秒前後から発熱を開始し、はぼ同様の発熱結果を得
又ＰＰ容器はメルトしなかつ友。

特許出願人　株式会社　コーミックス 代表取締役　穀　１）　　博

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生石灰や軽焼苦土石灰を主原料にし、その水和発熱
   温度を９０℃乃至３００℃の範囲で、自由に調節できる
   水和発熱体において、その調節材を酢酸か、鉱酸か、亜
   鉱酸またはそれらの塩かあるいはその化合物とハフニウ
   ムを含有するジルコンサンド、ジルコニア、ジルコン副
   生シリカヒューム、ハフニウム化合物ハフニウム含有鉱
   物粉と、硬石膏およびカ ルシウムキレート剤の中の一種以上を０．３重量部乃至
   ５０重量部以内とし、前記発熱体に含有し、または水和
   水に加えてなる、水和発熱体。 ２、特許請求の範囲第一項の、水和発熱体の固体部を糊
   化剤を加え／加えないで加圧成型して固化体となし、又
   は、さらに破砕して１０ｍ／ｍ以下になした、本発明の
   固化体水和発熱体。 ３、特許請求の範囲第一、第二項の水和発熱体の成型体
   又は破砕体を、吸水性又は水溶性フィルムで包装してな
   る本発明の水和発熱体。 ４、特許請求の範囲第一、第二項の水和発熱体の水和水
   を、吸水性樹脂や骨材を加え、または加えずに、ＰＶＡ
   １０％以内の水溶液に、無機塩類の１０％以内溶液を加
   えて含水ゲル化体となし、之を水和水となした本発明の
   水和発熱体。