JPH10226565A - Far infrared ray radiating material - Google Patents

Far infrared ray radiating material

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JPH10226565A
JPH10226565A JP9032445A JP3244597A JPH10226565A JP H10226565 A JPH10226565 A JP H10226565A JP 9032445 A JP9032445 A JP 9032445A JP 3244597 A JP3244597 A JP 3244597A JP H10226565 A JPH10226565 A JP H10226565A
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JP
Japan
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slag
far
temperature
cupola
present
Prior art date
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JP9032445A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Yamaguchi
実 山口
Takashi Hirotsuka
堯 広塚
Naohito Shimada
直仁 島田
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TETSUKEN KOGYO KK
Original Assignee
TETSUKEN KOGYO KK
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a uniform material, to enable utilization over the temp. range from a low temp. to a high temp., to save resources and to produce various bioactive effects by utilizing slag based on SiO2 and CaO and contg. Al2 O3 , MgO, FeO and MnO as a far IR radiating material. SOLUTION: This far IR radiating material is made of cupola slag having a relatively uniform compsn. consisting of 40-50% SiO2 , 25-35% CaO, 10-20% Al2 O3 , <2% MgO, 0.5-5% FeO, <1% MnO and 0.1-0.5% S and having 90% far IR emissivity to a black body. The cupola slag is usually a by-product produced at the time of melting pig iron, steel scraps and limestone in a cylindrical shaft furnace, that is, a cupola by the heat of combustion generated by burning fuel such as coke in the lower part of the cupola.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、遠赤外線放射材に
関し、特にスラグで構成されるものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a far-infrared radiating material, and more particularly to a slag material.

【0002】[0002]

【従来の技術】遠赤外線放射材にスラグを用いるものと
して、まず特開昭54−10438号公報(以下、従来
例1)に開示されているものが挙げられる。このスラグ
は、銅鉱石スラグであってSiO2,Al2 3 およびF
2 3 を主成分とし、CaOおよびMgOなどを副成
分としている。同公報では、SiO2 ,Al2 3 およ
びFe2 3 を主成分とすることで大きな遠赤外線放射
率が得られるとしている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-10438 (hereinafter referred to as Conventional Example 1) discloses a method of using slag as a far-infrared radiation material. This slag is a copper ore slag composed of SiO 2, Al 2 O 3 and F
e 2 O 3 as a main component, and CaO and MgO as sub-components. The publication states that a large far-infrared emissivity can be obtained by using SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 as main components.

【0003】このほか、特開平2−18352号公報
(以下、従来例2)で開示されている遠赤外線放射体
は、主体としてのセラミックスに対して粘土と高炉スラ
グまたは転炉スラグとを適宜配合することで、これらス
ラグ中に含まれる鉄酸化物でもって遠赤外線放射特性を
高めている。またスラグ中に多量に含まれるCaOは、
あくまで硬化剤として機能するとしており、スラグと粘
土との適宜な配合により焼結温度の制御を可能ならし
め、工業的な製造を行うために好都合としている。
[0003] In addition, a far-infrared radiator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-18352 (hereinafter referred to as Conventional Example 2) is composed of a ceramic as a main component and a clay and a blast furnace slag or a converter slag appropriately mixed. By doing so, the far-infrared radiation characteristics are enhanced by the iron oxide contained in these slags. CaO contained in a large amount in slag is
It is supposed to function only as a hardening agent, and it is possible to control the sintering temperature by appropriately mixing slag and clay, which is convenient for industrial production.

【0004】すなわち、従来例1ではSiO2 ,Al2
3 およびFe2 3 を主成分とすることにより、また
従来例2では鉄酸化物を含むことにより、大きな遠赤外
線放射率を得るとしている。これら従来例1,2に共通
する成分は鉄酸化物であるが、この鉄酸化物は、黒体を
基準にすると遠赤外線放射率は70%と言われており、
鉄酸化物が遠赤外線放射の基とすればスラグの同放射率
はこの70%以下になると考えられる。
That is, in Conventional Example 1, SiO 2 , Al 2
It is stated that a large far-infrared emissivity is obtained by using O 3 and Fe 2 O 3 as main components, and in Conventional Example 2 by including iron oxide. The component common to these Conventional Examples 1 and 2 is iron oxide. This iron oxide is said to have a far-infrared emissivity of 70% based on a black body,
If iron oxide is the base for far-infrared radiation, the same emissivity of the slag is considered to be less than 70%.

【0005】ところで遠赤外線放射材としてのスラグ
は、その用途として様々なものが挙げられる。つまり、
地温上昇材や融雪材および植物育成用土などの業務用の
ものに加え、酸化発熱材(いわゆる、使捨カイロもしく
は携帯カイロ)などの民生品へ当該スラグを添加するこ
とで、これから放射される遠赤外線により各用途におけ
る効果促進を期待できる。
The slag used as the far-infrared radiation material has various uses. That is,
By adding the slag to consumer products such as oxidizing heating materials (so-called disposable or portable warmers) in addition to commercial ones such as soil temperature raising materials, snow melting materials and plant growing soils, Infrared rays can be expected to promote effects in various applications.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術に記載した鉄酸化物が遠赤外線放射の基とした場合、
スラグは70%以下の遠赤外線放射率となり、この程度
の放射率は、前述した各用途における遠赤外線放射材と
して極めて不足しており、十分な実用に供することがで
きるとはとても認められない。特に、動植物に対して生
理的に有効とされる遠赤外線の波長帯域は4〜25μm
であり、この帯域における放射特性が優れていれば、酸
化発熱材など人体に遠赤外線を放射するものへの用途と
して適用できる。
However, when the iron oxide described in the prior art is a base for far-infrared radiation,
The slag has a far-infrared emissivity of 70% or less, and such an emissivity is extremely insufficient for far-infrared radiating materials in each of the above-mentioned applications, and it is not recognized that the slag can be sufficiently put to practical use. In particular, the wavelength band of far infrared rays that is physiologically effective for animals and plants is 4 to 25 μm.
If the radiation characteristics in this band are excellent, it can be applied to a material that emits far-infrared rays to the human body, such as an oxidizing heating material.

【0007】また酸化鉄を主成分とするとスラグ全体と
して比重が大きいものとなり、種々の用途の材料として
使用するには実用性に欠ける。一方、遠赤外線放射材が
熱保持性といった特性を兼ね備えていれば、用途として
酸化発熱材のほかに断熱材などの添加剤に適用できるた
め、熱保持性も有する遠赤外線放射材が望まれている。
Further, when iron oxide is used as a main component, the slag has a large specific gravity as a whole, and is not practical for use as a material for various applications. On the other hand, if the far-infrared radiating material also has properties such as heat retention, it can be applied to additives such as a heat insulating material in addition to the oxidative heating material. I have.

【0008】そこで本発明者らは、優れた遠赤外線放射
特性や熱保持性を得るため、スラグについて成分やその
配合割合について様々な試行錯誤を重ねた結果、CaO
をスラグの主成分の一つとすることで、より優れた遠赤
外線放射特性や熱保持性が得られることを知見した。本
発明は、このような知見に基づいてなされたのであり、
その目的は、優れた放射特性を有し、様々な用途に適用
できる遠赤外線放射材を提供することにある。
[0008] The inventors of the present invention have conducted various trials and errors on the components of slag and the mixing ratio thereof in order to obtain excellent far-infrared radiation characteristics and heat retention.
It has been found that by using as one of the main components of the slag, more excellent far-infrared radiation characteristics and heat retention can be obtained. The present invention has been made based on such knowledge,
It is an object of the present invention to provide a far-infrared radiation material having excellent radiation characteristics and applicable to various uses.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の遠赤外線放射材は、SiO2 およびCaO
を主成分とし、Al2 3 ,MgO,FeOおよびMn
Oなどを含むスラグからなる。このスラグは熱保持性を
有することが望ましい。
In order to achieve the above object, the far-infrared radiating material of the present invention comprises SiO 2 and CaO.
Containing Al 2 O 3 , MgO, FeO and Mn
It consists of slag containing O and the like. This slag desirably has heat retention.

【0010】本発明に係るスラグの具体的なものは、製
鉄スラグであって、つぎの表1に示すように、各成分の
組成範囲からなる種々のものである。
[0010] The concrete slag according to the present invention is an iron-made slag, as shown in the following Table 1, which is composed of various components each having a composition range.

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】ここでの組成範囲はばらつきがあるが、こ
れはあくまで製造される工場にこだわらない全体的な範
囲であって、工場単位で観るとばらつきのほとんどない
均一な組成範囲となる。
Although the composition range here varies, this is an overall range that is not limited to the factory where it is manufactured, and is a uniform composition range with almost no variation when viewed in factory units.

【0013】表1において比較的均一な組成範囲である
キュポラスラグおよび高炉スラグについて、遠赤外線放
射特性を測定したところ、図1〜4に示すように黒体に
対して約90%の放射率であり、その放射波長も動植物
に最も有効と言われている4〜14μmの波長が多く放
射される特長を有することが見出された。この放射率は
前述した従来の70%以下に対して非常に大きなもので
あり、本発明の遠赤外線放射材を構成するスラグが非常
に優れた遠赤外線放射特性を有することが見出された。
ここで、図1はキュポラスラグの放射率特性を示すグラ
フであり、図2は同スラグの放射強度特性を示すグラ
フ、図3は高炉スラグの放射率特性グラフ、および図4
は同スラグの放射強度特性グラフである。
In Table 1, far infrared radiation characteristics were measured for cupola slag and blast furnace slag having relatively uniform composition ranges. As shown in FIGS. 1 to 4, the emissivity was about 90% with respect to the black body. It has been found that its emission wavelength is such that a wavelength of 4 to 14 μm, which is said to be the most effective for animals and plants, is emitted in many cases. This emissivity is much larger than the conventional 70% or less, and it has been found that the slag constituting the far-infrared radiating material of the present invention has very excellent far-infrared radiation characteristics.
Here, FIG. 1 is a graph showing the emissivity characteristics of the cupolas slag, FIG. 2 is a graph showing the emissivity characteristics of the same slag, FIG. 3 is a graph showing the emissivity characteristics of the blast furnace slag, and FIG.
Is a radiation intensity characteristic graph of the slag.

【0014】これら遠赤外線放射特性の測定方法は表2
に示す通りであり、このとき検知した遠赤外線の波長帯
域は、動植物に対して生理的に有効とされる4〜25μ
mとした。
Table 2 shows the measuring method of these far-infrared radiation characteristics.
The wavelength band of the far-infrared ray detected at this time is 4 to 25 μm, which is physiologically effective for animals and plants.
m.

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】また、本発明に係るスラグの熱保持性につ
いて述べると、一般にスラグは多孔質性であり、本発明
のスラグの一つ一つの粒についても極めて微小な孔が多
く形成されている。本発明者らは、これら微小孔に保持
された空気が熱保持媒体として寄与することで熱保持性
が顕現するものと推定している。この他に、スラグの結
晶構造が寄与することや、スラグそのものが、吸収した
熱エネルギーを比較的長時間に亘って遠赤外線の形態で
ゆっくりと放射していく熱交換特性を持ち、これによっ
てスラグ自身が発熱することと相俟って、結果として熱
保持性を有することになるとも考えられる。
Further, regarding the heat retention of the slag according to the present invention, generally, the slag is porous, and each slag of the present invention has many very small holes formed therein. The present inventors presume that the air held in these micropores contributes as a heat holding medium, thereby exhibiting heat holding properties. In addition to this, the crystal structure of the slag contributes, and the slag itself has a heat exchange characteristic of slowly radiating the absorbed thermal energy in the form of far-infrared rays for a relatively long time. It is also considered that, in combination with the generation of heat by itself, heat retention is obtained as a result.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】まず本形態で用いたキュポラスラ
グについて説明する。このスラグは、図1および図2を
参照して前述したように、黒体に対して約90%の遠赤
外線放射率を有するものである。このキュポラスラグの
一般的な製造方法を簡単に説明すると、鋳物製造時に用
いられる溶解炉として円筒状のシャフト炉、即ちキュポ
ラの下部にてコークスなどの燃料を燃焼させる。このと
きの燃焼熱でもってキュポラ内の銑鉄や鋼くずといった
主原料、および石灰石などの副原料を溶解する。溶解し
て生成された溶銑と副産物としてのキュポラスラグとを
キュポラの外部で適宜分離し、得られたキュポラスラグ
を水滓して砂粒状のものとすることで、本発明に係るキ
ュポラスラグが得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the cupola lug used in this embodiment will be described. This slag has a far-infrared emissivity of about 90% with respect to the black body, as described above with reference to FIGS. A brief description of a general method for producing the cupola slag is as follows. A fuel such as coke is burned in a cylindrical shaft furnace, that is, a lower portion of the cupola as a melting furnace used in the production of a casting. The combustion heat at this time dissolves the main raw material such as pig iron and steel scrap in the cupola and the auxiliary raw material such as limestone. The cupola slag according to the present invention can be obtained by appropriately separating the molten hot metal produced and the cupola slag as a by-product outside the cupola, and making the obtained cupolas slag into sand-like particles. Can be

【0018】当該キュポラスラグの物性値はつぎの通り
である。 (外観)粒径が0.5mm〜4.0mm程度の砂粒状、
各粒には20〜150μmの毛管孔隙があり、多孔質。 (吸水率)6.9% (かさ比重)0.8〜1.2 (全孔隙)54.6〜56.5% (融点)約1200℃
The physical properties of the cupola slag are as follows. (Appearance) Grain size of about 0.5 mm to 4.0 mm,
Each grain has a capillary pore of 20 to 150 μm and is porous. (Water absorption) 6.9% (Bulk specific gravity) 0.8 to 1.2 (Total pores) 54.6 to 56.5% (Melting point) About 1200 ° C

【0019】====実施の形態イ:酸化発熱剤への適
用==== <実施例1> スラグを混入した酸化発熱材を攪拌して
酸化発熱反応を起こし、その温度の経時変化を調べた。
具体的には、酸化発熱材40gに対し、スラグを全く
混合しないもの、5%混合したもの、および10%
混合したものを用意し、これら3種類について室温の大
気に直接露出した条件下でそれぞれ混合直後からの温度
の上昇分を測定した。この混合直後の温度は室温であ
り、上昇分の測定にあたって赤外線温度画像解析装置
(日本電子株式会社製「サーモビュア」)を用いた。
==== Embodiment A: Application to Oxidizing Exothermic Agent ==== <Example 1> Oxidizing exothermic material mixed with slag is agitated to cause an oxidative exothermic reaction, and the temperature change over time is observed. Examined.
Specifically, 40 g of the oxidizing heat generating material, slag not mixed at all, 5% mixed, and 10%
Mixtures were prepared, and the temperature rise of each of these three types immediately after mixing was measured under the condition of direct exposure to the air at room temperature. The temperature immediately after the mixing was room temperature, and an infrared temperature image analyzer (“Thermoviewer” manufactured by JEOL Ltd.) was used for measuring the rise.

【0020】測定結果としては、図5に示すように、各
〜とも25分を過ぎた辺りから温度の下降が始まっ
ており、30分後から温度下降について各〜間で差
がでている。つまり、のスラグを10%混合したもの
が最も温度下降が小さく38分後でも+20℃を超えて
いる。の5%混合したものについても、のものに次
いで温度下降が小さく38分後でも+15℃を維持して
いる。の無混合のものは最も温度下降しており、38
分後では10℃を割っている。
As a result of the measurement, as shown in FIG. 5, the temperature starts to decrease about 25 minutes after the start of each test, and a difference appears between the test results after 30 minutes. In other words, the slag mixed with 10% has the smallest temperature drop and exceeds + 20 ° C. even after 38 minutes. In the case of the mixture containing 5%, the temperature drop was the second smallest, and + 15 ° C. was maintained even after 38 minutes. The temperature of the unmixed sample of
After 10 minutes, it is below 10 ° C.

【0021】したがって、スラグを多く混合したものほ
ど酸化発熱材は温度下降が小さく、酸化発熱材としてそ
の温熱効果を向上できるとともに、本発明のスラグが優
れた熱保持特性を有することが確認できた。
Therefore, it can be confirmed that the more the slag is mixed, the smaller the temperature drop of the oxidizing heat generating material is, the more the heat generating effect can be improved as the oxidizing heat generating material, and the slag of the present invention has excellent heat retention characteristics. .

【0022】<実施例2> 前記実施例1のほかに、ス
ラグの長時間に亘る熱保持特性を確認するため、スラグ
を混入した酸化発熱材について攪拌後の温度の経時変化
について調べた。具体的には、酸化発熱材55gに対
し、スラグを全く混合しないものα、および5%混合し
たものβを用意し、これら2種類について攪拌直後に、
全体に微細孔を有する袋にそれぞれ充填した。このとき
充填物の中央部に温度計を埋め込んだ状態で密封した。
<Example 2> In addition to Example 1, in order to confirm the heat retention characteristics of the slag over a long period of time, the aging of the oxidized heating material mixed with the slag after stirring was examined. Specifically, for 55 g of the oxidizing heat-producing material, a mixture in which slag was not mixed at all and a mixture in which 5% was mixed were prepared, and immediately after stirring these two types,
Each bag was filled into a bag having micropores throughout. At this time, the packing was sealed with a thermometer embedded in the center.

【0023】測定結果としては、図6に示すように、5
10分を経過するまでは無混合のαよりも5%混合のβ
の方が温度が低く推移している。この510分を過ぎた
終盤になると5%混合のβの方が温度の下降度合いが小
さく、1140分経過時では無混合のαが39.1℃で
あるのに対し、βの方は42℃を維持できた。
As a result of the measurement, as shown in FIG.
Until 10 minutes have passed, β with 5% mixing is better than α with no mixing
Has a lower temperature. At the end of the period after 510 minutes, β of 5% mixture has a smaller temperature decrease degree, and after 1140 minutes, non-mixed α is 39.1 ° C., whereas β is 42 ° C. Could be maintained.

【0024】したがって、スラグを混合した酸化発熱材
は長時間経過した後でも温度下降が小さく、酸化発熱材
としてその温熱効果を向上できるとともに、本発明のス
ラグが優れた熱保持特性を有することが確認できた。
Therefore, the oxidizing heat generating material mixed with the slag has a small temperature drop even after a long time has passed, and the slag of the present invention can have an excellent heat retention characteristic while being able to improve its thermal effect as an oxidizing heat generating material. It could be confirmed.

【0025】また、この酸化発熱材を人体を温めるため
のいわゆる携帯カイロとして用いた場合に、温度上昇開
始後510分前後に至るまで5%混合のβの方が無混合
のαより上昇する温度を低く抑えられることで、低温や
けどの発生をできるだけ防止できる。また510分あた
りを過ぎた終盤以降、βの方が無混合のαより温度下降
を低く抑えて上昇した温度をなるだけ維持できることで
温熱感を与える時間を長くできる。加えて、このことか
ら温熱感を与える時間を無混合のαの場合と同じ条件と
すれば、の混合品は酸化発熱材自体の量を低減するこ
とが可能である。
When the oxidizing heating material is used as a so-called portable warmer for warming a human body, the temperature at which β of 5% mixture rises more than α of no mixture until about 510 minutes after the start of temperature rise. , The occurrence of low-temperature burns can be prevented as much as possible. Further, after the end of about 510 minutes, β can suppress the temperature decrease lower than non-mixed α and maintain the increased temperature as much as possible, so that the time for giving a warm feeling can be extended. In addition, if the time for giving a warm feeling is the same as that in the case of non-mixing α, it is possible to reduce the amount of the oxidizing heat generating material itself in the mixed product.

【0026】<実施例3> 本発明に係るスラグを用い
た酸化発熱材を携帯カイロとして用いた場合、人体に対
する熱浸透度を測定することで当該スラグの遠赤外線放
射特性を確認した。具体的には、酸化発熱材40gに対
し、10%混合したものA、およびスラグを全く混合し
ないものB、これら2種類について、攪拌直後に全体的
に微細孔を有する袋にそれぞれ充填した。直ちにこれら
2種類について人体の背中表面の所定箇所に密着させて
約20分間経過した後、これを剥離し、密着していた体
表面の温度を測定した。この測定にあたって赤外線温度
画像解析装置(日本電子株式会社製「サーモビュア」)
を用いた。これら一連の測定作業は常温の環境下で行わ
れた。
Example 3 In the case where the oxidizing heating material using the slag according to the present invention was used as a portable warmer, the far-infrared radiation characteristics of the slag were confirmed by measuring the heat penetration into the human body. Specifically, 40% of the oxidizing heating material A was mixed with 10%, and the slag was not mixed at all B, and these two types were filled into bags having fine pores as a whole immediately after stirring. Immediately after elapse of about 20 minutes after the two types were brought into close contact with a predetermined portion of the back surface of the human body, the two types were peeled off, and the temperature of the body surface in close contact was measured. Infrared temperature image analyzer (“Thermoviewer” manufactured by JEOL Ltd.) for this measurement
Was used. These series of measurement operations were performed in a normal temperature environment.

【0027】測定結果としては、図7に示すように、明
らかに本発明Aの方が無混合のBより、体表温度が高く
推移しており、本発明Aが高い温度を維持している。こ
れは、遠赤外線が人体内部に大きくもしくは深く浸透し
たため、体表面の温度下降が小さくなったと考えられ
る。
As a result of the measurement, as shown in FIG. 7, the body surface temperature of the present invention A is clearly higher than that of the non-mixed B, and the present invention A maintains the higher temperature. . This is presumably because far-infrared rays penetrated into the human body greatly or deeply, and the temperature drop on the body surface was reduced.

【0028】またこの測定結果について、実施例1の熱
保持特性の結果と対比すると、実施例1における各種の
上昇温度特性は、図5に示すように最初の20分間、ほ
ぼ同じ特性である。つまり、スラグを各割合で混合した
酸化発熱剤自体の温度特性はその20分間の間ほぼ同等
であるのにも関わらず、その遠赤外線放射を受けていた
人体の表面温度は、当該実施例3の測定結果の通り、ス
ラグを混合したものは熱浸透度が大きい。すなわち、酸
化発熱剤自体の上昇温度は同じでも遠赤外線によるエネ
ルギー輻射はスラグを入れたものが大きいと言える。し
たがって、本発明のスラグが優れた遠赤外線放射特性を
有するとともに、酸化発熱材への添加剤として極めて有
用であることが確認できた。
Further, comparing the measurement results with the results of the heat retention characteristics of the first embodiment, the various rising temperature characteristics in the first embodiment are almost the same for the first 20 minutes as shown in FIG. That is, despite the fact that the temperature characteristics of the oxidizing exothermic agent itself in which the slag was mixed in each ratio are almost the same during the 20 minutes, the surface temperature of the human body receiving the far-infrared radiation is the same as that of the third embodiment. As shown in the measurement result, the mixture of slag has a large heat permeability. That is, it can be said that energy radiation by far-infrared rays with slag is large even when the heating temperature of the oxidation exothermic agent itself is the same. Therefore, it was confirmed that the slag of the present invention has excellent far-infrared radiation characteristics and is extremely useful as an additive to an oxidizing heat generating material.

【0029】====実施の形態ロ:融雪材への適用=
=== まず所定範囲の粒度の自然砂などを樹脂で焼成被覆した
融雪材を作成した。この融雪剤は、吸収した太陽や大気
の熱を放出することで雪を溶かすものであり、熱吸収率
が高く、風による飛散や雨などの流出による環境への悪
影響がなく機械的散布性に優れている。
==== Embodiment B: Application to Snow Melting Material =
=== First, a snow melting material was prepared by baking and coating natural sand or the like having a predetermined range of particle size with a resin. This snow-melting agent melts snow by releasing the absorbed heat of the sun and the atmosphere, has a high heat absorption rate, and has no adverse effects on the environment due to the scattering of wind or rain and the like. Are better.

【0030】この融雪剤に対して、スラグを全く混合し
ないもの、10%混合したもの、20%混合したもの、
および比較例として自然砂を用意し、これら4種類につ
いて、融雪促進効果を測定した。具体的には、発泡スチ
ロールケース(30cm×50cm×15cm)に人工
雪を15cmの高さ付近まで敷き詰め、この人工雪の表
面に70g/m2 の割合で前記各4種類を散布したもの
に加え、無散布のものも用意した。これらを自然光の透
過する屋外のガラス室内に載置し、人工雪が減っていく
深さを経過日数に対して計測した。このとき、ガラス室
内の環境条件としては、昼間の最高温度が0〜3℃、お
よび夜間の温度範囲が−1〜−5℃の条件下であった。
The slag was not mixed at all with the snow melting agent, the slag was mixed at 10%, the slag was mixed at 20%,
Natural sand was prepared as a comparative example, and the effect of promoting snow melting was measured for these four types. Specifically, artificial snow was spread on a styrofoam case (30 cm × 50 cm × 15 cm) to a height of about 15 cm, and the above four types were sprayed at a rate of 70 g / m 2 on the surface of the artificial snow. Non-sprayed ones were also prepared. These were placed in an outdoor glass room through which natural light passes, and the depth at which artificial snow was reduced was measured with respect to the elapsed days. At this time, as the environmental conditions in the glass room, the maximum temperature in the daytime was 0 to 3 ° C, and the temperature range in the nighttime was -1 to -5 ° C.

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】測定結果としては、表3に示すように、本
発明の2種類ともに既に2日目で融雪剤のみのものに比
べてほぼ1.5倍程度に減雪させており、7日目に至っ
ては融雪剤のみのものに比べて10%の混合のものでは
13mm、および20%の混合のものでは19mmも上
回って減雪させている。無散布のものや自然砂を散布し
ただけのものに対しては、7日目で3倍近くまで減雪さ
せている。
As shown in Table 3, as shown in Table 3, the two types of the present invention have already reduced the snow by about 1.5 times as much as the snow melting agent alone on the second day, and on the seventh day. As compared to the case of the snow melting agent alone, the snow reduction was 13 mm in the case of the mixture of 10% and 19 mm in the case of the mixture of 20%. On the 7th day, snow has been reduced to nearly three times for those that have not been sprayed or those that have just been sprayed with natural sand.

【0033】これは、スラグの遠赤外線放射によるもの
であり、融雪材の添加剤として減雪効果を向上できると
ともに、本発明のスラグが優れた遠赤外線放射特性を有
することが確認できた。
This is due to the far-infrared radiation of the slag, and it has been confirmed that the slag of the present invention has excellent far-infrared radiation characteristics while the snow reducing effect can be improved as an additive of the snow melting material.

【0034】 ====実施の形態ハ:地温上昇材への適用==== 本発明のスラグについて地温上昇材としての用途を検証
した。自然砂のみのもの、および自然砂にスラグを50
%混合したものを用意し、これら2種類について土壌の
温度上昇効果を測定した。具体的には、ゴルフ場の芝栽
培地において芝生表面に当該2種類のものそれぞれ2リ
ットル/m2 の割合で散布し、この土壌の表面下3〜5
cmの温度を経時的に測定した。散布日時は1月25日
午後12時であり、測定日は散布当日およびその次の日
とした。
==== Embodiment C: Application to a soil temperature raising material ==== The use of the slag of the present invention as a soil temperature raising material was verified. 50 pieces of slag in natural sand only and natural sand
%, And the effect of increasing the temperature of the soil was measured for these two types. More specifically, the two types are sprayed at a rate of 2 liters / m 2 on a lawn surface in a turf cultivation area of a golf course, and 3 to 5 parts below the surface of the soil.
cm temperature was measured over time. The date and time of spraying was 12:00 pm on January 25, and the measurement date was the day of spraying and the next day.

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】測定結果としては、表4に示すように、自
然砂だけのものより本発明のものの方が、散布当日にお
いて1℃前後、および次の日において最大3.2℃の差
をつけて地温上昇させることができた。
As shown in Table 4, the measurement results of the present invention were different from those of natural sand alone by a difference of about 1 ° C. on the day of spraying and a maximum of 3.2 ° C. on the next day. The soil temperature could be raised.

【0037】これは、スラグの遠赤外線放射によるもの
であり、地温上昇材として極めて有効であるとともに、
本発明のスラグが優れた遠赤外線放射特性を有すること
が確認できた。
This is due to the far-infrared radiation of the slag, and is extremely effective as a material for raising the temperature of the ground.
It was confirmed that the slag of the present invention has excellent far-infrared radiation characteristics.

【0038】 ====実施の形態ニ:植物育成用土への適用==== 本発明のスラグについて植物育成用土への用途を検証し
た。検証方法としては、スラグを混合した用土で成長す
る植物による用土表面の被覆率および葉の数を観測する
こととした。具体的には、ピ−トモス用土を20%およ
び自然砂を80%の割合で混合した用土に対してスラグ
を20%混合したもの、および10%混合したものを本
発明品として用意した。また、比較例としてスラグを添
加しないもの、および従来例としてゼオライトを20%
混合したものを用意した。これら4種類それぞれに対し
て同量の肥料を混合して容量が1リットルの各ポットに
それぞれ充填した。これら4種類のポットに西洋芝のベ
ントグラスのコア(直径1.5cm)を定植し、4か月
間に亘って1cmの刈高で成長していくベントグラスを
刈り取り続けた。同時にポット外径から外へはみ出たも
のも刈り取った。
==== Embodiment D: Application to Plant Growing Soil ==== The use of the slag of the present invention for plant growing soil was verified. As a verification method, the coverage of the soil surface and the number of leaves by plants growing on the soil mixed with slag were determined. Specifically, a mixture of 20% of slag and a mixture of 10% of slag with a mixture of 20% of peat moss and 80% of natural sand were prepared as products of the present invention. In addition, as a comparative example, no slag was added, and as a conventional example, 20% of zeolite was used.
A mixture was prepared. The same amount of fertilizer was mixed with each of these four types, and the mixture was filled in each pot having a capacity of 1 liter. Western grass turf bentgrass cores (1.5 cm in diameter) were planted in these four types of pots, and bentgrass growing at a cutting height of 1 cm for four months was continuously harvested. At the same time, those that protruded from the pot outer diameter were also cut off.

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】測定結果としては、表5に示すように被覆
率に関し、1か月目においてスラグを20%混合したも
のが最も高く、次いで従来例、スラグを10%混合した
もの、および比較例の順番であり、特に20%混合した
ものは、比較例に比べて1.68倍と早期における著し
い成長が見られた。2か月目に入ると、やはりスラグを
20%混合したものが最も高く、次いでスラグを10%
混合したもの、従来例、および比較例の順番であり、特
に20%混合したものは、比較例に対して1.97倍と
2倍近くにまで達し、圧倒的な早期成長が見られた。4
か月目に至ると、比較例および従来例ともに被覆率が8
0%を割っているのに対してスラグを20%のものおよ
び10%混合したものはともに90.0%を超えた被覆
率を達成した。また、この4か月目における葉数として
は、比較例が388、および従来例が499であるのに
対してスラグを20%のものおよび10%混合したもの
はともに600を上回った。
As a result of the measurement, as shown in Table 5, with respect to the coverage, the one obtained by mixing slag at 20% in the first month was the highest, followed by the conventional example, the slag mixed at 10%, and the comparative example. In particular, the mixture of 20% showed remarkable growth at an early stage of 1.68 times as compared with the comparative example. In the second month, slag mixed with 20% is the highest, then slag is 10%.
The order of the mixture, the conventional example, and the comparative example are in order. In particular, the mixture in which 20% is mixed reaches 1.97 times and almost double the comparative example, and overwhelming early growth was observed. 4
At the end of the month, the coverage was 8 in both the comparative example and the conventional example.
Both the slag 20% and the 10% mixed slag achieved a coverage of more than 90.0% while the slag was below 0%. In addition, the number of leaves at the fourth month was 388 in the comparative example and 499 in the conventional example, while the number of slag mixed with 20% and 10% slag exceeded 600 in both cases.

【0041】したがってスラグを混合したものほど、比
較例および従来例より、はるかに優れた被覆率および葉
数を得ることができた。これはスラグの遠赤外線放射に
よるものであり、本発明のスラグが優れた遠赤外線放射
特性を有するとともに、植物育成用土の添加剤として極
めて有用であることが確認できた。
Therefore, the more the slag was mixed, the more excellent the coverage and the number of leaves could be obtained as compared with the comparative example and the conventional example. This is due to the far-infrared radiation of the slag, and it has been confirmed that the slag of the present invention has excellent far-infrared radiation characteristics and is extremely useful as an additive for plant growing soil.

【0042】====その他の実施の形態==== 本発明のスラグを次のような用途へ適用することによ
り、その遠赤外線放射特性や熱保持性といった効果を与
えることができる。
==== Other Embodiments ==== By applying the slag of the present invention to the following applications, effects such as far-infrared radiation characteristics and heat retention can be provided.

【0043】1.加熱分野 ・赤外線ヒータの加熱源へライニングする。 ・路面凍結防止や融雪用にアスファルトや床土および瓦
骨材に混合する。このとき電熱線や温水配管がアスファ
ルト等内部に埋設されていれば効果が高まる。 ・電熱線などで加熱するときに使用する調理用陶器など
の材料に添加する。
1. Heating field-Lining to heating source of infrared heater.・ Mix with asphalt, floor soil and tile aggregate to prevent road surface freezing and melt snow. At this time, the effect is enhanced if the heating wire or the hot water pipe is buried inside the asphalt or the like.・ It is added to the materials such as pottery for cooking used when heating with heating wire.

【0044】2.非加熱分野 ・便器、人工大理石、タイルおよびブロックなどの骨材
に混合あるいは表面に塗布する。 ・合成樹脂、紙、パルプや不織布および繊維などの材料
に対してパウダー状にするなど適宜細粒化して加工す
る。 ・住宅用の内壁材および外壁材に混合あるいは塗布す
る。 ・タイル目地材や塗料に混合する。 ・樹脂で焼成被覆あるいは顔料と混合して黒色とするこ
とで吸熱性を高め、太陽光線などのあたる農業用地や路
面に散布する。 ここで挙げたものの他に本発明のスラグの遠赤外線放射
特性ならびに熱保持特性を利用できるものであれば、様
々な用途に適用可能である。
2. Non-heated field ・ Mix or apply to aggregate such as toilet bowl, artificial marble, tile and block. -The material such as synthetic resin, paper, pulp, non-woven fabric, and fiber is processed into fine powders as appropriate.・ Mix or apply to inner and outer wall materials for houses.・ Mix with tile joint material and paint. -Heat absorption is enhanced by baking with resin or mixing with pigment to make it black, and it is sprayed on agricultural lands or road surfaces exposed to sunlight. The slag of the present invention can be applied to various uses as long as it can utilize the far-infrared radiation characteristics and the heat retention characteristics of the slag of the present invention in addition to those mentioned above.

【0045】 ====実験例:水の沸騰温度までの上昇時間==== スラグの遠赤外線放射特性を確認するため水の沸騰温度
の到達時間について実験した。具体的には、遠赤外線を
透過可能な袋内にスラグ70gを充填したものを用意
し、これを鍋のうつわの底に載置し、700ccの水を
入れることで、スラグの入った袋が水の中に没入して露
出しないようにした。比較例として、同量の水の入った
だけの全く同じ形態の鍋を用意した。双方の鍋に水温計
を入れてガスコンロでもって一定のガス燃焼度合で加熱
し、計時しながら温度変化を測定した。このとき、水温
計の温度検出部分をカバーすることで遠赤外線が直接当
たらないようにした。
==== Experimental Example: Rise Time to Boiling Temperature of Water ==== In order to confirm the far-infrared radiation characteristics of the slag, an experiment was performed on the reaching time of the boiling temperature of water. Specifically, a bag capable of transmitting far-infrared rays filled with 70 g of slag is prepared, placed on the bottom of the pot of the pot, and filled with 700 cc of water, so that the bag containing the slag is filled. I was immersed in the water to prevent exposure. As a comparative example, a pot of exactly the same form containing only the same amount of water was prepared. A water thermometer was placed in both pots, heated with a gas stove at a constant gas burning rate, and the temperature change was measured while timing. At this time, the temperature detection part of the water thermometer was covered so that the far infrared rays did not directly hit.

【0046】測定結果としては、図8に示すように、水
温が85℃を超えたあたりから、本発明の方が比較例よ
り温度上昇が早かった。沸騰温度としては、本発明の場
合は98℃に止まっているがこの温度に到達するまで
に、比較例の場合はほぼ440秒程度であるのに対して
本発明ではほぼ420秒程度であり、約20秒の時間短
縮を図れる。このような結果は、遠赤外線の放射による
水分子の活性化によるものと考えられ、本発明のスラグ
の遠赤外線放射特性による水分子の活性化でもって、沸
騰温度に到達するまでの時間を短縮できる。その分、沸
騰させるのに必要なエネルギーを低減させることができ
る。
As a result of the measurement, as shown in FIG. 8, when the water temperature exceeded 85 ° C., the temperature rise of the present invention was faster than that of the comparative example. The boiling temperature is 98 ° C. in the case of the present invention, but it is about 440 seconds in the comparative example and about 420 seconds in the present invention before reaching this temperature, The time can be reduced by about 20 seconds. Such a result is considered to be due to the activation of water molecules by far-infrared radiation, and the activation of water molecules by the far-infrared radiation characteristics of the slag of the present invention shortens the time until the boiling temperature is reached. it can. Accordingly, the energy required for boiling can be reduced.

【0047】また、本発明の場合の沸点が98℃であ
り、比較例の100℃の場合に比べて低くなっている。
これは、遠赤外線による熱エネルギーが水の分子に吸収
されると、分子振動が大きくなって分子間力の寄与が相
対的に小さくなり、水分子が分離しやすくなることで分
子集団(クラスター)が小さくなる(水の活性化)。こ
のため、大きな分子振動と相俟って気体分子に相変化し
やすくなる結果、沸点の下がる現象が顕現すると考えら
れる。
The boiling point of the present invention is 98 ° C., which is lower than that of the comparative example at 100 ° C.
This is because when thermal energy due to far-infrared rays is absorbed by water molecules, molecular vibrations increase, the contribution of intermolecular forces becomes relatively small, and the water molecules are easily separated, resulting in a molecular cluster (cluster). Becomes smaller (water activation). For this reason, it is considered that the phase change to gas molecules is likely to occur in combination with the large molecular vibration, and a phenomenon that the boiling point is lowered appears.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明のスラグからなる遠赤外線放射材
にあってはつぎの効果を奏する。・もともと品質管理さ
れた製鉄工程の過程で生み出される副産物であるため、
その品質も一定であってばらつきがない。加えて、遠赤
外線材料として新たに原材料を用意する必要がないばか
りか、専用の製造ラインを設ける必要がないことと相俟
って、非常に安価で済む。 ・品質管理された製鉄工程の副産物であるため、均一な
素材であり、他の何種類かの材料を配合した遠赤外線放
射に比べて、材料毎の熱膨張率の違いによるクラックな
どが生じず、物質として安定である。 ・融点が約1200℃であるため低温から高温まで広い
環境温度のもとで利用可能である。 ・製鉄工程の副産物を遠赤外線放射材としてリサイクル
利用するため、省資源化が図れる。 ・遠赤外線放射率が黒体に対して約90%以上といった
優れた放射特性を有し、なおかつその波長帯域の中で動
植物に対して生理的に有効である4〜14μmの波長帯
域が大きく放射される特性がある。このため、人体を始
め動植物に対して温熱効果による抹消血管の拡大をはじ
め、様々な生物活性効果を与えることができる。 ・遠赤外線放射によって水の活性化を図ることができる
とともに、生物に有用なミネラル分も溶出することがで
きる。 ・熱保持性により、遠赤外線を放射できる時間を長くで
きるのに加えて、断熱材にも利用できる。 ・従来の遠赤外線放射材では比重の大きい酸化鉄を主成
分とすると比較的重いものとなっていたが、本発明に係
るスラグは酸化鉄を主成分としないため比較的軽量化が
図れる。
The slag of the present invention has the following effects.・ Because it is a by-product produced in the course of the steelmaking process, which was originally quality controlled,
Its quality is also constant and does not vary. In addition, it is not necessary to prepare a new raw material as a far-infrared material, and it is not necessary to provide a dedicated manufacturing line.・ Since it is a by-product of the quality-controlled iron making process, it is a uniform material and does not cause cracks due to differences in the coefficient of thermal expansion of each material, compared to far-infrared radiation containing several other materials. It is stable as a substance. -It can be used under a wide range of environmental temperatures from low to high because the melting point is about 1200 ° C.・ Resources can be saved by recycling by-products of the iron making process as far-infrared radiation materials.・ It has excellent radiation characteristics such that the far-infrared emissivity is about 90% or more with respect to a black body, and a large wavelength band of 4 to 14 μm which is physiologically effective for animals and plants within that wavelength band. There are characteristics to be done. Therefore, various biological activity effects can be imparted to animals and plants including the human body, such as expansion of peripheral blood vessels due to the thermal effect. -Water can be activated by far-infrared radiation, and minerals useful for living things can be eluted. -In addition to extending the time during which far-infrared rays can be emitted due to heat retention, it can also be used as a heat insulator. The conventional far-infrared radiation material is relatively heavy when iron oxide having a large specific gravity is used as a main component, but the slag according to the present invention does not contain iron oxide as a main component, so that a relatively light weight can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るキュポラスラグの放射率特性を示
すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing emissivity characteristics of a cupolas lug according to the present invention.

【図2】本発明に係るキュポラスラグの放射強度特性を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing radiation intensity characteristics of the cupola lug according to the present invention.

【図3】本発明に係る高炉スラグの放射率特性を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing emissivity characteristics of the blast furnace slag according to the present invention.

【図4】本発明に係る高炉スラグの放射強度特性を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing radiation intensity characteristics of the blast furnace slag according to the present invention.

【図5】本発明に係るスラグを混入した酸化発熱材の熱
保持特性を示す温度グラフである。
FIG. 5 is a temperature graph showing the heat retention characteristics of the oxidized heating material mixed with slag according to the present invention.

【図6】本発明に係るスラグを混入した酸化発熱材の長
時間に亘る熱保持特性を示す温度グラフである。
FIG. 6 is a temperature graph showing a long-term heat retention characteristic of the oxidized heating material mixed with slag according to the present invention.

【図7】本発明に係るスラグを混入した酸化発熱材によ
る体表面温度の経時変化を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the change over time of the body surface temperature due to the oxidizing heating material mixed with the slag according to the present invention.

【図8】本発明に係るスラグによる水が沸騰するまでの
変化を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a change until water boils due to the slag according to the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SiO2 およびCaOを主成分とし、A
2 3 ,MgO,FeOおよびMnOなどを含むスラ
グからなることを特徴とする遠赤外線放射材。
1. A method comprising: SiO 2 and CaO as main components;
l 2 O 3, MgO, far-infrared radiation material, characterized in that it consists of slag including FeO and MnO.
【請求項2】 請求項1において、前記スラグは熱保持
性を有することを特徴とする遠赤外線放射材。
2. The far-infrared radiating material according to claim 1, wherein the slag has heat retention.
【請求項3】 請求項1または2において、前記スラグ
はキュポラスラグであることを特徴とする遠赤外線放射
材。
3. The far-infrared radiating material according to claim 1, wherein the slag is a cupola slag.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454161B1 (en) * 2001-09-20 2004-10-26 김연숙 Manufacturing Method of far ultra rays radiation material
KR100490992B1 (en) * 2000-12-20 2005-05-24 주식회사 포스코 A method for manufacturing far infrared radiating body using spent bricks
JP2006016227A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Koyo Denki Kogyo Kk Method for producing porous sintered compact
CN103319108A (en) * 2013-07-04 2013-09-25 宜兴市聚金信化工有限公司 Production process of infrared powder

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