JPH07115914B2 - 遠赤外線放射材料 - Google Patents

遠赤外線放射材料

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JPH07115914B2 JP23192092A JP23192092A JPH07115914B2 JP H07115914 B2 JPH07115914 B2 JP H07115914B2 JP 23192092 A JP23192092 A JP 23192092A JP 23192092 A JP23192092 A JP 23192092A JP H07115914 B2 JPH07115914 B2 JP H07115914B2
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    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規な遠赤外線放射材料
に関し、食品等を含む種々の材料の乾燥や冷凍冷蔵など
の加工、農水産物等の育成、医療機械器具や衣料等に対
する保温などの機能性の付与、冷暖房、理美容などに利
用される遠赤外線放射材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の遠赤外線放射材料としては、アル
ミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ等を含むセラミッ
クスが種々提案されており、これらの材料を用いて熱エ
ネルギーの吸収や放射効率を高めることにより物品の加
熱、冷却、乾燥などのほか、冷暖房や医療に応用するこ
とが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら遠赤外線
を利用して物品や人体等に対して熱エネルギーを効率的
に作用させようとすると、それらの遠赤外線作用対象中
に含まれる水分子の回転振動波長に合致した遠赤外線を
効率的に放射することが必要であるが、これら従来の遠
赤外線放射材料は水分子の励起に適した遠赤外線の放射
効率が必ずしも良好なものであるとは言えなかった。そ
こで本発明は、人体などを含む動植物体に含まれる水分
子の励起に必要な熱エネルギーを効率的に放射すること
ができる新規な遠赤外線放射材料を提供することを目的
としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するこ
とができる本発明の遠赤外線放射材料は、アルミナ５〜
６０重量％、二酸化チタン、炭化チタン及び硼化チタン
から選ばれた少なくとも１種のチタン化合物２０〜７０
重量％、ジルコニア、炭化ジルコニウム及び硼化ジルコ
ニウムから選ばれた少なくとも１種のジルコニウム化合
物２０〜５０重量％、並びに希土類金属酸化物０．０１
〜０．５重量％を含むことを特徴とする材料である。
【０００５】本発明の遠赤外線放射材料中に含まれるア
ルミナ成分の含有量は５〜６０重量％であるが、６０重
量％を超えると波長８〜１０μｍ以上での放射効率が低
下し、逆に５重量％未満では放射効率は良いが高分子結
合材等と配合の際に混合操作が困難となり、二次加工に
も好ましくない。またチタン化合物成分の含有量は２０
〜７０重量％であり、７０重量％を超えると波長１２μ
ｍ以上の範囲での放射効率が低下し、逆に２０重量％未
満では放射効率の問題はないが高分子結合材等と配合の
際に混合操作に問題が生じ、混練加工性が悪化する。
【０００６】一方、ジルコニウム化合物成分の含有量は
２０〜５０重量％であり、５０重量％を超えると放射効
率が低下する問題があり、逆に２０重量％未満となると
波長５μｍ以下の範囲の放射効率が低下するから好まし
くない。そしてチタン化合物成分とジルコニウム化合物
成分との合計の含有量は７０重量％以上であることが好
ましい。更に希土類金属の酸化物は、０．０１重量％以
上配合することによって特に遠赤外線放射効率の向上に
効果があるが、０．５重量％以上の多量を配合すること
は経済性の問題があり、実用的でない。
【０００７】このように本発明の遠赤外線放射材料は、
アルミナと、二酸化チタン、炭化チタン及び硼化チタン
等のチタン化合物と、ジルコニア、炭化ジルコニウム及
び硼化ジルコニウム等のジルコニウム化合物とを含み、
更にネオジム、ランタン、イットリウム等の希土類金属
の酸化物を含むものであるが、更には少量のシリカ、ア
ルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、第８族金
属酸化物、燐化合物などが含まれていても８重量％以下
であれば特に重大な支障はない。これらの各成分は単独
酸化物等の形態で含まれていてもよいが複合酸化物等の
形態で含まれていてもよい。
【０００８】本発明の遠赤外線放射材料を構成する各成
分はそれぞれが粉末状態で混合された組成物であっても
よく、またそのいくつか又は全部を配合した後高温で焼
結し、さらに粉砕したものであってもよい。こうして得
られる遠赤外線放射材料の粒径は、以下に述べる各種の
加工に際しての混合操作性や成形加工性などの面から細
かいものであることが望ましい。
【０００９】このような本発明の遠赤外線放射材料は、
例えば合成樹脂等を結合材として用いてフィルム、板状
体、チューブ、その他種々の形状に成形して利用するこ
とができ、また繊維用の高分子材料に練り込んで紡糸す
ることにより遠赤外線放射性の繊維として利用すること
もできる。或いは紙等の抄造時に混入して遠赤外線放射
性のシートとしてもよく、このようなシートや板状体等
を更に二次成形して各種形状の成形体とすることもでき
る。更には、適宜の結合材や溶剤等と配合して遠赤外線
放射性塗料として用いることもできる。
【００１０】
【作用】生体中の水は生体高分子と会合して水和クラス
ターを形成しており、６〜１２μｍ程度の波長の遠赤外
線を吸収し易いものであるが、本発明の遠赤外線放射材
料は、４〜２０μｍ以上の広い波長範囲にわたる遠赤外
線を効率よく放射することができるので、動植物等から
得られた食品などを効率よく加熱し又は乾燥させるため
の装置などに利用することができ、また衣料や建材等の
ほか医療用器具や装置にも利用して従来の材料よりも優
れた性能を発揮できるものである。
【００１１】
【実施例】
（実施例及び比較例）二酸化チタン粉末（粒径：０．１
〜０．３μｍ）、炭化チタン粉末（粒径：約０．３μ
ｍ）、硼化チタン粉末（粒径：約０．３μｍ）、アルミ
ナ粉末（粒径：０．３〜０．５μｍ）、ジルコニア粉末
（粒径：約０．３μｍ）、炭化ジルコニウム粉末（粒
径：約０．３μｍ）、硼化ジルコニウム粉末（粒径：約
０．３μｍ）、酸化ランタン粉末（粒径：約０．３μ
ｍ）、酸化イットリウム粉末（粒径：約０．３μｍ）、
酸化ネオジム粉末（粒径：約０．３μｍ）、及び二酸化
珪素粉末（粒径：約０．３μｍ）を、それぞれ表１に示
すような配合に従って混合して、本発明の遠赤外線放射
材料Ａ〜Ｇ並びに対照の遠赤外線放射材料Ｈ〜Ｍを得
た。
【００１２】これらの遠赤外線放射材料を高密度ポリエ
チレン樹脂１００重量部に対して各々５０重量部配合
し、東洋テスター製の混練押出機（ＫＣＫ型）を用いて
回転数１５０rpm 、樹脂温度２００℃で１０分間混練し
てペレットを得、これを押出機にかけてシート化したの
ち熱プレスによって厚さ０．８mmの板状体を作成した。
次にこれらの板状体から５cm×５cmの試験片を切出し、
遠赤外線分光放射計（日本電子製、ＪＩＲ−Ｅ５００）
により温度３５℃における赤外線放射輝度を測定した。
そして波長範囲４〜２４μｍにおける放射輝度の測定値
を温度３５℃における黒体の理想放射輝度に対する比を
求め、放射効率とした。こうして各試験片について得た
放射効率の値を、表１に併せて示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】（試験例１）前記と同様な方法でポリプロ
ピレン樹脂１００重量部に対して本発明の遠赤外線放射
材料Ｂを１０重量部配合した９００mm×９００mm×０．
８mmの遠赤外線放射樹脂板Ｐを作成し、これを幅８ｍ、
奥行き８ｍ、高さ１．８ｍの乾燥室の左右の側壁面に向
かい合って設けた温風の吹き出しグリル及び吐き出しグ
リルの取り付け部分を除いて、側壁面及び天井面の全部
に張り付けた。次に７段の網棚全てにホタテ貝柱を載せ
たステンレス製の移動ラック４台をこのように内装した
乾燥室に導入し、２４℃の温風を風速約５ｍ／分で流し
て乾燥を行い、４時間の乾燥処理で均一に半乾燥した貝
柱を得た。
【００１５】なお、移動ラックのほぼ中間段の吹き出し
グリルの中央部から１ｍ離れた位置に置かれた貝柱及び
吐き出しグリルから１ｍ離れた位置に置かれた貝柱のそ
れぞれの表面と内部との温度を熱電対によって測定した
ところ、乾燥を開始して４８分後には表２に示すように
いずれも２４℃と同じ温度を示していた。
【００１６】また、対照の遠赤外線放射材料 を用いて
上記と同様にして作成した樹脂板Ｑを、上記と同様にし
て側壁面及び天井面に張り付けた乾燥室で同様にホタテ
貝柱の乾燥試験を行ったところ、４時間の乾燥処理では
均一に乾燥せず、更に１時間の乾燥処理を行って漸く全
部が半乾燥した貝柱を得た。
【００１７】そして移動ラックの上記と同様の位置に載
せた貝柱の温度を、乾燥を開始して４８分後にそれぞれ
熱電対によって測定し、その結果を表２に併せて示し
た。これを見ると、対照の遠赤外線放射材料を用いたと
きは本発明の遠赤外線放射材料と比較して、乾燥処理対
象品の温度分布が広くて乾燥効率が低いことが判る。
【００１８】
【表２】 貝柱の温風乾燥開始から４８分後の温度分布（℃） ─────────────────────────────────── 測定位置 本発明の樹脂板Ｐ使用 比較例の樹脂板Ｑ使用 ─────────────────────────────────── 吹き出しグリル側 貝柱表面 ２４ ２６ 貝柱内部 ２４ ２４ 吐き出しグリル側 貝柱表面 ２４ ２３ 貝柱内部 ２４ ２２ ───────────────────────────────────
【００１９】（試験例２）レーヨン繊維紡糸用のドープ
中に、レーヨン固形分に対して本発明の遠赤外線放射材
料Ａを１重量％となるように均一に混合し、これを紡糸
して４デニールのレーヨンステープルを製造し、ニード
ルパンチ方式によって目付け３０g/m2のレーヨン不織布
を得た。次にこのレーヨン不織布を２５cm×１５cmの大
きさに切り揃え、長さ１５cmで径８cmの筒状の桃用果実
袋を縫製した。
【００２０】また、上記と同様にして対照の遠赤外線放
射材料Ｍを１重量％含むレーヨンステープルを製造し、
更に上記と同様にして対照品の桃用果実袋を作成した。
更に比較のために、グラシン紙を用いて作成した従来か
ら利用されている桃用果実袋も用意した。
【００２１】これらの袋を、８〜９年生の桃果樹（品種
「のと」）の無作為に選んだ幼果に被せて育成し、果実
の収穫時に上枝、中枝、下枝に分けて集め、それぞれ果
実を以下の評価項目に基づいて評価した。これらの結果
を表３に示したが、本発明の遠赤外線放射材料を使用し
た果実袋は糖度が高くかつ肥大した高品質の桃の生産に
効果があることがわかる。
【００２２】評価項目 （１）大きさ 収穫時の果実の縦、横、幅をそれぞれノ
ギスで測定した。 （２）重量 収穫時の果実の重さを家庭用秤で測定し
た。 （３）糖度 収穫時の果実の縫合線に対して対称に赤
道部から採った２箇所の果肉について屈折糖度計で測定
し、平均値を求めた。 （４）色づき 収穫時の果実の色調を目視で、１：悪
い、２：普通、３：良い、の３段階に評価し、平均値を
求めた。
【００２３】
【表３】 桃 果 実 の 品 質 ──────────────────────────────────── 評価項目 本発明の果実袋 対照品の果実袋 従来の果実袋 ──────────────────────────────────── 大きさ（縦--横--幅、cm） 上枝 7.06--7.51--8.42 7.05--7.60--8.30 7.05--7.63--8.28 中枝 6.96--7.56--7.91 6.71--7.12--7.71 6.67--7.10--7.63 下枝 6.61--7.15--7.40 6.42--6.81--7.01 6.36--6.72--7.16 重量 （平均、ｇ） 上枝 ２７２ ２６４ ２６０ 中枝 ２４４ ２３２ ２０４ 下枝 ２２０ １８４ １７８ 糖度 （平均、％） 上枝 １５．０ １４．４ １４．３ 中枝 １３．５ １２．７ １２．５ 下枝 １２．２ １２．１ １３．６ 色づき（平均点数） 上枝 ２．７５ ２．６０ ３．００ 中枝 ２．８０ ２．７５ ２．００ 下枝 ２．１７ １．７６ １．６０ ────────────────────────────────────
【００２４】（試験例３）ナイロン繊維紡糸用原料とし
てナイロン樹脂固形分に対して本発明の遠赤外線放射材
料Ｃを１重量％となるように均一に混合したものを用意
し、これを紡糸して４デニールのナイロンステープルを
製造した。更にこのナイロンステープルを羊毛に対して
２０％混紡した毛糸を製造し、セーターを編成した。
【００２５】また、上記と同様にして対照の遠赤外線放
射材料Ｍを１重量％含むナイロンステープルを製造し、
このナイロンステープルを２０％混紡した同様のセータ
ーを得た。更に比較のために、羊毛１００％の同様のセ
ーターも用意した。
【００２６】これらのセーターを温度２０℃の室内で着
用し、３０分後にセーターを脱いで直ちに体の前面の皮
膚温度をサーモグラフィーにより測定し、比較した。こ
れらの結果を表４に示したが、本発明の遠赤外線放射材
料を用いた衣料が体温の保持、上昇に優れた効果を持つ
ことがわかる。
【００２７】
【表４】 皮 膚 温 度 測 定 値 （℃） ──────────────────────────────── 測定部位 本発明品使用 対照品使用 羊毛品使用 ──────────────────────────────── 頭部 ３３．１ ３３．５ ３３．９ 肩部 ３４．２ ３３．３ ３３．１ 胸部 ３４．３ ３３．５ ３３．２ 腹部 ３３．８ ３３．１ ３３．０ ────────────────────────────────
【００２８】
【発明の効果】本発明の遠赤外線放射材料は、動植物や
人体などの生物組織中に含まれる水分に吸収されやすい
波長範囲の遠赤外線を効率よく放射することができるの
で、食品等を含む種々の材料の乾燥や冷凍冷蔵などの加
工、農水産物等の育成、医療機械器具や衣料等に対する
保温などの機能性の付与、冷暖房、理美容などに利用し
て優れた効果を発揮するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０５ Ｅ Ｃ０４Ｂ 35/46 Ｚ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミナ５〜６０重量％、二酸化チタ
    ン、炭化チタン及び硼化チタンから選ばれた少なくとも
    １種２０〜７０重量％、ジルコニア、炭化ジルコニウム
    及び硼化ジルコニウムから選ばれた少なくとも１種２０
    〜５０重量％、並びに希土類金属酸化物０．０１〜０．
    ５重量％を含むことを特徴とする遠赤外線放射材料。
  2. 【請求項２】 合成樹脂と請求項１記載の遠赤外線放射
    材料とを含む組成物から形成された板状、筒状、シート
    状又は繊維状の遠赤外線放射材料。
JP23192092A 1992-08-31 1992-08-31 遠赤外線放射材料 Expired - Lifetime JPH07115914B2 (ja)

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