JPH02296887A

JPH02296887A - 発熱剤

Info

Publication number: JPH02296887A
Application number: JP1117691A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Kikata; 宏和木方
Original assignee: Kawai Lime Industry Co Ltd
Current assignee: Kawai Lime Industry Co Ltd
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1990-12-07
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2808012B2

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）この発明は発熱剤に関する。詳細には生石灰の水和反応
を利用した発熱剤に関する。

（従来の技術）生石灰は水との接触により水和反応熱を発生することが
知られている。

この生石灰の水和反応において、その発熱皺は第８図に
示すように、極めて大きいものである。

しかしながら、水和反応は短時間に終ｒ　Ｌ、　’−Ｃ
Ｌ、まい、反応時における生石灰の水和エネルギーは一
気に放出されることになる。このため、反応時における
発熱温度は３００°ｃｕＬとなり、同時に多量の蒸気も
噴出することから、生石灰は極めて危険な反応物質とし
゛〔認識されていた。そこで、このように激しい反応を
示す生石灰の水和反応熱を熱源として利用する場合には
、蒸気発生に伴なうエネルギーの損失や高い温度によっ
て容器か変形したりこげを生じたりする恐れがあるため
、水和反応における発熱時間及び発熱温度を確実に制御
する必要があった。

水和反応における発熱時間及び発熱温度は、アルカリ金
属の水酸化物、サッカロース等の糖類等を添加すること
により制御できることが知られている。しかしながら、
このような添加物を生石灰に添加したものにあっても、
水和反応における発熱温度を充分に抑えることができな
かったり、発熱時間か短かったりして充分な制御ができ
なかった。例えば、第８図に示すように、水酸化物とし
て水酸化ナトリウムを添加物とした場合、充分な発熱時
間及び発熱温度の制御ができないばかりか、水酸化ナト
リウムが強アルカリを示すため、高い濃度のものは極め
て危険であり取り扱いに厳重な注意を要していた。また
、糖を添加物とした場合の制御機能も同じく充分なもの
ではなかった。また、糖の場合には水和反応において発
生する熱によって糖が燃焼し悪臭が発生するという別の
問題も生じていた。更に糖自体他の添加物に比べ高価で
あるため、得られる発熱剤のコストも高くなるという問
題もあった。

また、水和反応における発熱時間及び発熱温度を＃御し
たｊＡ熱剤としては、特開昭６３−２８８４８７号公報
に記載されたものがある。これは希硫酸、硫酸塩、塩化
物のいずれか又はそれらの混合物の水溶液を生石灰に加
えて発熱時間及び発熱温度の制御を行なうようにしたも
のである。

しかしながら、この発熱剤にあっては、Ｊ［酸、硫酸塩
、塩化物のいずれか又はそれらの混合物の水溶液の木を
利用して水和反応が行なわれるよう構成されているため
、水溶液の濃度か制限されること゛になり、充分な発熱
時間及び発熱温度の制御を行なうことができなかワた０
例えば、制御効率を高めようとすると高濃度の水溶液が
必要となる。この場合石灰内部への水の浸透が著しく一
■害されることになる。この結果、該発熱剤内の水和反
応は完全に行なわれなくなり１反応によって得られる発
熱晴が低下するという不具合を生じていた。また、希硫
酸、硫酸塩、塩化物のいずれか×・はそれらの混合物の
水溶液をその構成姿素としており、特に硫酸等を使用す
る場合には極めて危険であり取り扱いに厳重な注意を要
していた。

（発す１か解決しようとするＪａｍ＞本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、発
熱時間及び発熱温度を安全にしかも確実に制御すること
ができる発熱剤を提供することを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するため、請求項１記載の発熱剤においては、生石灰と
、生石灰の水和反応を制御する塩化物及び石膏とからな
る混合物をプレス成形することにより構成されている。

発熱剤を構成する生石灰としては、水との接触による水
和反応が阻害されない程度の不純物な含有するものであ
っても良く、炭酸カルシウムの蒸焼によって得られるも
の、水酸化物、硝酸塩或いはシュウ酸塩を焼成して得ら
れるもの等、市取されている工業純度品、あるいは試薬
純度品をそのまま使用することができる。また、消石灰
を焼成して得られるものてあっても良い。

生石灰は、微粉であればある程良いが、生産性あるいは
凝集という点を考慮すると、１〜５０００ル、好ましく
は１−１５０％の粒径を有する粉末状のものが好ましい
、これは、生石灰がＬ記粒径を有することにより、後述
する他の２つの成分（塩化物、石膏）と均一な状態で混
合することができるからである。

本発明の発熱剤においては、上記生石灰の水和反応を制
御する制御物質として塩化物及び石膏が使用されている
。

本発明の発熱剤における塩化物としては、Ｅ２発熱時間
及び発熱温度の制御機能を有するものならば何ても良い
が、食品の加熱等の熱源として使用する場合には１人体
に危険なものは避けるべきである。！ム化物としＣは、
特に塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄が、上
記制御機能が優れたものとして好適に使用することがで
きる。また、使用する塩化物は市販されている工業純度
品、あるいは試薬純度品をそのまま使用することができ
る。また、実施に際しては、これらを単独で使用しても
良いが、制御機能、コスト等を考慮して、これらの二種
又は多種の混合物という形態で使用しても良い。

上に示した塩化物における制御機能は、該発熱剤を木と
接触させたとき、塩化物がイオン化して生石灰表面に反
応層を形成し、この反応層が生石灰への水の接触を規關
することから生じると考えられる。また、後述する石膏
を加えることにより１石膏自体の制御機能も加わ・ンて
塩化物における制御機能は飛躍的に高まるものと考えら
れる。

また、塩化物は、微粉であればある程良いが、生産性あ
るいは凝集という点を考慮すると、均一な混合を実現な
らしめるため、生石灰と同様に１〜５０００１Ｌ、好ま
しくは１〜１５０終の粒径な有する粉末状のものを用い
る。

また、この発明でいう塩化物はそれ自体・が水との接触
により水和反応し、水和熱を放出する性質を備えている
ことから、これを生石灰に混合することにより、発熱剤
の発熱量の損失が少ない、また、塩化物によっては、生
石灰の水和反応熱よりも発熱量が高いものがあり１発熱
剤の発熱時間及び発熱温度の制御のみならず、発熱剤の
発熱にを増加せしめるよう作用する場合もある。特に、
塩化マグネシウムや屯化鉄等の無水塩化物の発熱量は極
めて高く、生石灰の発＃）ｉｔを上まわるため、生石灰
と合せて熱源として利用することができる。なお、塩化
物を生石灰と合せて熱源として利石す゛る場合、無水塩
化物が高価であることから、結晶水を持つものとの混合
物という形態で使用するのが好ましい。

本発明者の研究によれば、第８図に示す如く、生石灰単
独の発熱剤の場合、発熱温度が３００°Ｃで、発熱時間
が０．８３分であるのに対し、発熱剤における塩化カル
シウム分を１０〜４０％屯着部、生石灰分を８５〜５５
％玉量部、石膏分を５％重量部としたとき、第１図に示
す如く、発熱温度は１００〜１２０℃、発熱時間は４〜
５分間という範囲の値となることが明らかになった。ま
た、塩化カルシウム分を６％重量部以下としたとき、水
和反応時において蒸気の発生が認められた。

また１発熱剤における塩化マグネシウム分を１０〜４０
％改量部、生石灰分を８５〜５５％重量部、石膏分を５
％重醗部としたとき、発熱温度は１０５〜１２５℃、発
熱時間は５〜８分という範囲の値となることが明らかに
なった。ｔｂ化マグネシウムを混合したものは、塩化カ
ルシウムに比べ発熱温度の制御の幅が大きくなり、発熱
時間も長くなることか認められた。また、塩化マグネシ
ウム分を６％重量部以下としたとき、水和反応時におい
て蒸気の発生が認められる。水和反応待に蒸気が発生す
ると、酒澗用発熱剤として使用した場合には１発生した
蒸気が酒澗用容器や酒澗用容器を置くデープルを濡らし
たり、蒸気の噴出によってやけどをしたりするため都合
が悪かった、。

また、発熱剤における塩化鉄分を５〜１５％改量部、生
石灰分を９０〜８０％重９部、石膏分を５％を遍部とし
たとき、発熱温度は１２５〜１６５°Ｃ１発熱時間は３
〜５分間という範囲の値となることか明らかになった。

塩化鉄を混合したものは、塩化マグネシウムや塩化カル
シウムに比べ発熱温度か高くなることが明らかになった
。

また、塩化物は容易に入手することができるという利点
を有しているものの、反面他の成分（生石灰１石膏）に
比べて高価であるという難点を有している。この塩化物
の難点を克服するため、本発明においては、生石灰及び
塩化物に新たに石膏を混合しコストの低減化を＋ｇっだ
。

本発明の発熱剤に使用すべき石膏としては、無水石膏、
半水石膏、二本石膏のいずれでも良いか、自硬性という
点からは半水石膏及び工水石膏か好ましい。また、実施
に際しては、これらを単独で使用しても良いか、制御機
能、コスト等を考慮して、これらの二種又は三種の混合
物という形態で使用しても良い０石膏は、第８図に示す
ように、塩化物と同様に生石灰の水和反応を制御する機
能を有しており、これを加えることにより１石膏自体の
制御機能も加わって前記塩化物における制御機能は飛躍
的に高まるものと考えられる。また、石膏は自硬性を備
えているため１発熱剤は水和反応後においても粉化して
飛び触ることがなく、その形状が保持されるようになっ
ている。

本発明者の研究によれば、第２図に示す如く。

発熱剤における石膏分を２〜５％重量部、生石灰分を８
８〜８５％重量部、塩化カルシウム分をｌθ％重量部と
したとき、発熱温度°は１００〜１１５℃、発熱時間は
３〜４分間という範囲の値となることが明らかになった
０石膏分が３％重量部以下の場合、水和反応は短時間に
終ｒしてしまい、蒸気も発生することになる。

また、石膏の粒径は、微粉であればある程良いが、生産
性あるいは凝集という点を考慮すると。

１〜２０００ｇ、好ましくは１へ１５０川の粒状のもの
を用いる。

以上述べた３成分か混合されプレス成形されている。

成形方法としては、特に限定するものではないが、ラバ
ープレスのような等方性を得られる成形法がより好まし
い、また、プレス成形によって得られる発熱剤の密度と
しては１発熱剤の用途により様々であるか、１．５〜２
．８ｇ／ｃｒｎ”との範囲のものとした場合、該発熱剤
への水の侵入か表面から内部へとゆっくりと行なわれ、
前記塩化物と石膏とによる制御機能を確実に発現させ得
るという点から好ましい。この範囲の密度を有する発熱
剤を得るためには、少なくとも０．５〜５ｔ／ｃｍ’の
範囲のプレス圧を加える必要がある。

また、プレス成形によって得られる発熱剤の形状として
は、粒状が好ましく、用途に応して適宜変更することか
できる。

本発明者の研究によれば、プレス圧の高いもの程、発熱
剤の発熱温度は低くなり、発熱時間も長くなることが認
められる。

（実施例）以下に本発明の一実施例を示す。

１ム■ユ３５０タイラーメッシ、ユの生石灰（ポルシン、河合石
灰［業株式会社！！り８５重蔽重上、８ｏりイラーメッ
シュの無水塩化カルシウム（赤穂化成株式会社製）１０
重量％と、２００タイラーメツシユの二本石膏（睦化学
工業株式会社製）５噴量％とを混合する。プレス機（Ｂ
ＣＳ２５、新東工業株式会社製）により、線圧２．５ｔ
／ｃｍの圧力でプレス成形を行ない発熱剤を得る。得ら
れた発熱剤はアーモンドの形状であって、１７ｇ２７ｍ
ｍの粒径な有するものであった、アーモンドの形状に成
形されたものを粉砕し、粒径７〜１２タイラーメツシユ
に調節し試験用の発熱剤とした。

得られた発熱剤について、以下に示す測定方法によって
、水に対する加熱特性を水の温度と時間について測定し
た。

測定ノ１法は、第３図に示すように、水和反応用容器（
１）中に発熱剤（２）８５ｇと水２０ｇの入った氷袋（
３）を入れ、孔のあいた蓋（４）を閉めた。

一方、容器（５）には水１８０ｇを入れ、蓋（６）を閉
めた。この状態で１”Ｃに冷やし、蓋（４）の孔から針
を入れ氷袋（３）を破り反応を開始させた。開始後、５
秒後に第４図に示すように、逆さにして蓋（６）を取り
熱電対（７）を差し込み温度を測定し温２度と時間の関
係を調べた。

この結果、第５図に示すように、１℃、１８０にの水が
５２°Ｃの湯に加熱された。加熱速度も３分間で最高の
８７％まで加熱された。また発熱剤からの蒸気の発生は
まったく確認されなかった。

このため、この発熱剤は、酒澗用あるいはコーヒーやス
ープの加熱用の発熱剤に適している。

火皇勇ユ３５０タイラーメツシユの生石灰（ポルシン、河合石灰
工業株式会社製）９０市量％と、８０タイラーメツシユ
の無水塩化カルシウム（赤穂化成株式会社製）５重量％
と、２００タイラーメツシユの二本石膏（睦化学工業株
式会社製）５重騎％とを混合する。プレス機（ＢＣＳ２
５．新東工業株式会社製）により、線圧１．２ｔ／ｃｒ
ｎ’の圧力でプレス成形を行ない発熱剤を得る。得られ
た発熱剤はアーモンドの形状であって、１７ｇ２フｍｍ
の粒径な有するものであった。アーモンドの形状に成形
されたものを粉砕し１粒径４〜１２タイラーメッシュに
ｉＡ節し試験用の発熱剤とした。

得られた発熱剤について、以下に示す測定方法によって
、生石灰の水和反応によって発生する蒸気によって、被
加熱物（シューマイ）を蒸した場合における被加熱物の
温度と時間の関係を調べたものである。。

測定方法は、第６図に示すように、水和反応用容器（１
１）　（ステンレス製バット、１１８ｍｍＸ８７ｍｍＸ
５２ｍｍＪ中に発熱剤（１２）１００　ｇを入れ、樹脂
製の網（１３Ｊ　（２０タイラーメウシエ）で蓋をし、
更にそのＬに５０ｍｍｘ５０ｍｍの孔が開いたＭＣ１４
）て蓋をした。被加熱物（Ｉｓ）　（シューマイ）は第
６図に示すように、網（１３）上に置き。

熱電対（１６）を被加熱物（１５）の中心にくるように
突き差した。

そして、木６７ｇを注入し、加熱を開始させ測定を行な
った。この結果を第７図に示す。

生石灰単独の発熱剤の蒸気発生時間は１５秒であるのに
対して、本発明の発熱剤は１０５ｇ’であった。

また、本発明の発熱剤は生石灰単独のものに比べ被加熱
物の温度が１０℃高くなった。加熱速度につい°Ｃも石
灰単独のものに比べ速くＬ昇した。

これは両者ともトータルエネルギは同じであるが、石灰
単独のものは短時間に一気に蒸気か噴出するため、被加
熱物が効率良く熱を吸収することができないためと考え
られる。

また１本発明の発熱剤は水和反応中に粉化がみられず、
粉化して飛散１ノた発熱剤が被加熱物に付く恐れはない
、以との点から、本実施例における発熱剤はシューマイ
、ごはん、肉まん等を暖めるのに適している。

（発明の効果）ヒ記構成を備えた請求項１記載の発熱剤によれば、以下
の効果を奏する。

一１生石灰、塩化物及び石膏の混合比と、これら混合物
のプレス圧を適宜調整することにより、水和反応時にお
ける発熱時間及び発熱温度を確実に制御することがてき
、極めて安全な発熱剤を得ることができる。

二１本発明の発熱剤は塩化物置に更に石膏分が加わって
いることにより、塩化物の水和反応時における発熱時間
及び発熱温度の制御機能を飛躍的に高めることができ、
更に安価な石膏分を加えた分、該発熱剤のコストの低減
化を図ることができる。

三１本発明の発熱剤は、特開昭８３−２８８４８７号公
報に記載された発熱剤の如く、水溶液という形態を採ら
ず固体であるため、濃度の制限を受けることもなく、手
軽に取り扱うことができる。このため　使用に際しては
単に必要な量の水を加えるだけで良く、広い範囲で該発
熱剤を使用することができる。

・四１本発明の発熱剤は生石灰単独の発熱剤に比べ、水
和反応時に３ける膨張率が低いため、該発熱剤を加熱材
等に用いた場合１反応時における膨張によって容器か変
形することがない。

請求項２記載の発熱剤によれば、生石灰か１〜・５００
０ＩＬ、好ましくは１〜１５０ｐの粒径を有することか
ら、他の２つの成分（塩化物、石膏）と均一な状態で混
合することができ、また均一で安定した製品を得ること
かできる。

請求項３記載の発熱剤によれば、塩化物か無水塩化物で
あることから、水和反応における制御性能が高くなり、
確実に発熱時間及び発熱温度を制御することができる。

また、塩化マグネシウムや珈化鉄等の無水塩化物の発熱
量は極めて高く、生石灰の発熱量を上まわるため、生石
灰と合せて熱源として利用することができる。

請求項４記載の発熱剤によれば、水和反応における制御
性能がより高くなり、より確実に発熱時間及び発熱温度
を制御することができる。

請求項５記載の発熱剤によれば、塩化物が１〜５０００
＃Ｌ、好ましくは１〜１５０井の粒径な有することから
、他の２つの成分（生石灰、石膏）と均一な状態で混合
することかでき、また均一で安定した製品を得ることが
できる。

請求項６記載の発熱剤によれば、石膏が１〜２０００Ｉ
Ｌ、好ましくは１〜１５０終の粒径をイ１することから
、他の２つの成分（生石灰、塩化物、）と均一な状態で
混合することができ、また均一で安定した製品を°得る
ことができる。

請求項７記載の発熱剤によれば、１．５〜２゜８　ｇ　
／　ｃ　ｒｎ’の範囲の密度を有することから、該発熱
剤への木の侵入が表面から内部へとゆっくりと行なわれ
、塩化物と石膏とによる制御Ｊａ渣を確実に発現させ得
る。

請求項８記載の発熱剤によれば、発熱時間を３〜１０分
間、発熱温度を１００〜１６５℃とすることができ、し
かも蒸気の発生も抑えることができる。このため、酒澗
用あるいはコーヒーやスープの加熱用とし−ｃ　１ｔｉ
ｉ　ｔ、た発熱剤を得ることかできる。

請求項９記載の発熱剤によれば、蒸気の発生時間なＣ；
、３〜３分間とすることかでき、蒸気は徐々に発生する
ことになる。この結果、被加熱物は効率良く熱を吸収す
ることができる。このためシューマイ、ごはん、肉まん
等を暖めるのに適した発熱剤を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は塩化物置の混合比を変えた場合の発熱温度と発
熱時間との関係を示したグラフ、第２図は石膏分の混合
比を変えた場合の発熱温度と発熱時間との関係を示した
グラフ、第３図は実施例１の発熱剤の水に対する加熱特
性を測定する際に使用した装置を模式的に示した断面図
、第４図は第３図の容器に熱電対を差し込んだ状態を示
ず断面図、第５（３ｉｆは実施例１の発熱剤の水に対す
る加熱特性を示したグラフ、第６図は実施例２の被加熱
物の温度と発熱時間との関係を測定する際に使用した装
置を示す断面図、第７図は実施例２の被加熱物の温度と
発熱時間との関係を示したグラフ。第８図は生石灰及び、生石灰に生石灰の水和反応を制御
する添加物を添加したものの発熱温度と発熱時間との関
係を示したグラフである。符号の説明１、５．１１・・・容器、　２．１２・・・発熱剤。４．６．１４・・・蓋、　　７．１６−・・熱電対。特許出願人　　　河合石灰工業株式会社第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生石灰と、生石灰の水和反応を制御する塩化物及
び石膏とからなる混合物が、プレス成形されて成ること
を特徴とする発熱剤。
（２）生石灰が１〜５０００μ、好ましくは１〜１５０
μの粒径を有することを特徴とする請求項１記載の発熱
剤。
（３）塩化物が無水塩化物であることを特徴とする請求
項１記載の発熱剤。
（４）塩化物が塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩
化鉄のいずれか又はこれらの混合物であることを特徴と
する請求項１又は３記載の発熱剤。
（５）塩化物が１〜５０００μ、好ましくは１〜１５０
μの粒径を有することを特徴とする請求項１、３又は４
記載の発熱剤。
（６）石膏が１〜２０００μ、好ましくは１〜１５０μ
の粒径を有することを特徴とする請求項１記載の発熱剤
。
（７）１．５〜２．８ｇ／ｃｍ＾３の範囲の密度を有す
ることを特徴とする請求項１記載の発熱剤。
（８）塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄のい
ずれか又はこれらの混合物よりなる塩化物分が７〜５０
％重量部、生石灰分が９０〜４０％重量部、石膏分が３
〜３０％重量部であることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６又は７記載の発熱剤。
（９）塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄のい
ずれか又はこれらの混合物よりなる塩化物分が１〜２５
％重量部、生石灰分が９８〜６０％重量部、石膏分が１
〜２５％重着部であることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６又は７記載の発熱剤。