JPS585219B2 - 寒剤 - Google Patents

寒剤

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JPS585219B2
JPS585219B2 JP54068859A JP6885979A JPS585219B2 JP S585219 B2 JPS585219 B2 JP S585219B2 JP 54068859 A JP54068859 A JP 54068859A JP 6885979 A JP6885979 A JP 6885979A JP S585219 B2 JPS585219 B2 JP S585219B2
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JP
Japan
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cryogen
temperature
water
urea
ability
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Expired
Application number
JP54068859A
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English (en)
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JPS55161878A (en
Inventor
山崎公義
中丸信之
渡辺邦夫
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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  • Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水に用いる寒剤に関する。
一般に硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウ
ム、硫化カリウム、重クロム酸カリウム過マンガン酸カ
リウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、チオシアン酸銀、チオシアン酸アンモニウム、チ
オシアン酸カリウム炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナ
トリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸アンモニウ
ム、硼酸、硼砂、塩化カルシウム6水塩、炭酸ナトリウ
ム10水塩、硫酸ナトリウム10水塩、チオ硫酸ナトリ
ウム5水塩、尿素などの化合物が水、氷及び雪などに用
いられる寒剤としての能力を有する事が知られている。
また、これらの化合物の一種のみでは、その固有の溶解
度による制約によって充分な冷却効果が得られないため
、二種以上の組合せで溶液中の成分塩の合計の溶解度を
上昇させ、それにより冷却能力を向上させようとした試
みも数多く行われていて、発明者らの研究によっても、
一種の化合物より二種以上を組合せた混合物の方が概し
て冷却能力が優れている事が確認されている。
従来、二種以上の化合物を使用した寒剤としては、その
殆んどが硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリ
ウムなどの硝酸塩を主成分とし、これに尿素、塩化カリ
ウム、塩化アンモニウム、炭酸ナトリウム10水塩、硫
酸ナトリウム10水塩、チオ髄酸ナトリウム5水塩など
の一種又は二種以上を組合せ、更に、カルボキシメチル
セルロース、硅酸ナトリウム、ゼラチン、シリカゲルな
ど、それ自体冷却能力は無いが溶液の粘度や性状を改良
する薬剤を添加した寒剤が知られている。
しかし、硝酸塩は第−類危険物に指定されているように
、条件によっては爆発の危険があり、さらに、塩化物と
の混合により爆発の危険が増大する事も知られている。
また、硝酸塩と尿素の混合物の場合には、条件によって
は、爆発の危険がある硝酸尿素の生成も考えられる。
寒剤のような一般に平易に製造、貯蔵、取扱及び使用さ
れるものに上記のような危険物を使用する事は好ましく
ない。
また、硝酸アンモニウムと尿素を組合せたものは、臨界
関係湿度が低く、吸湿、潮解、固結しやすいために、極
めて取扱い難い。
その他、重金属類及び硫化物のような毒性の強い化合物
ならびに酸化物、還元剤、強酸性物質及び強塩基性物質
のような特に有害な化合物も前述と同様の理由により好
ましくなく、また、炭酸水素アンモニウム、リン酸アン
モニウムなどは不安定で一部分解によりアンモニアなど
の有害ガスを発生し、硼酸、硼砂、炭酸塩のような溶解
度の低い化合物は冷却能力が低く、貴金属化合物、チオ
シアン酸塩類、リン酸塩類は比較的高価格であるために
、いずれも、寒剤としそ満足なものとは言い難い。
また、塩化カルシウム6水塩、炭酸ナトリウム10水塩
及び硫酸ナトリウム10水塩は転移点又は融点が低く、
夏季に各々の転移点又は融点以上の温度となった場合に
冷却能力が無くなる。
これをふたたび転移点又は融点以下に冷却しても、固結
により通常の使用が不能となる。
寒剤の性能としては、その使用目的からも明らかなよう
に、その寒剤を使用して到着し得る最低の温度(最低冷
却温度)、及び所定の温度以下に維持し得る時間(低温
維持力)が重要である。
通常、実用性の面では低温維持力が特に重要でありこれ
は便宜上、例えば、一定の条件下に寒剤と水を混合して
冷却を開始した時から、その混合物が冷却されて段底冷
却温度に達して後次第に昇温して+5℃に達した時まで
の時間で表わされる。
既存の寒剤の場合には、前述した種々の問題の他に、性
能の面で上記低温維持力が十分ではないという切実な問
題がある。
例えば、尿素、硝素アンモニウム、あるいはこれらの混
合物等を主成分とした従来公知の寒剤を水などに溶解す
ることによって実用上必要な範囲で光分な低温を得るこ
とはできるが、これらの場合、気温又は体温などとの温
度差にもとずいて外部から流入する熱による温度の上昇
速度が速く、低温度を長時間にわたり維持することがは
なはだしく困難である。
そのため、低温維持力の向上は、寒剤の性能改善をはか
るうえに最も重要な問題のひとつとされている。
本発明者らは、上述のような問題点を解決するために種
々の化合物の組合せについて詳細な研究を行った結果、
本発明を完結するに至った。
本発明は、尿素40〜70重量部、好ましくは50〜6
0重量部、塩化アンモニウム25〜50重量部、好まし
くは30〜40重量部及び塩化カリウム5〜15重量部
より成る寒剤に関するものである。
本発明に於て、尿素、塩化アンモニウム及び塩化カリウ
ムは粒状又は結晶状のどちらでも良い。
これらの成分を混合する場合、回分式混合機を使用する
ときには混合機の容積に応じて各々所定の重量を秤って
測り、混合機に仕込み、混合する。
連続式混合機を使用するときは、ホッパーなどに貯めた
各々の原料をベルトフィーダー、スクリューフィーダー
、チェーンフィーダー、テーブルフィーダーなどの連続
定量供給機を各々別々に使用し、混合機に供給する。
この際、製品寒剤の固結が予測される場合は防結剤を、
溶液の粘度その他の性状を変更させたい場合は添加剤を
また、混合物を成型したい場合は必要なバインダーを、
それぞれ同時に混合機に供給すると良い。
混合機で混合された混合物は本発明の寒剤であり、直ち
に防湿対策を施こした包装袋に包装するか、いったん、
ホッパーなどに貯めたあと同様に包装する。
成型したい場合は、直ちに又はいったんホッパーに貯め
たあと成型機に供給する。
成型機としてはタブレットマシン、フレーカ−その他の
成型機が用いられ、成型後直ちに防湿対策を施こした包
装袋に包装するか、いったんホッパーなどに貯めたあと
同様に包装する。
以上の製造装置に於いて原料及び製品寒剤が大気に露出
される部分にはカバーを施こし乾燥空気を流すなど通常
の防湿対策を行う。
特に、成型機を使用する場合はやゝ高度な防湿対策を施
こし、高価な成型機の腐食による破損を防止すると良い
好ましくは各々粒状の原料を用い、ベルトフィーダーに
て連続的に傾斜円筒型混合機に供給混合し、直ちに防湿
対策を施こした包装袋に包装する製造法が良い。
上記のようにして得られる寒剤は、その50重量部を水
35〜60重量部、好ましくは45〜55重量部に混合
して用いられる。
この場合、低温維持力をいっそう向上させるために、水
の熱伝導度を低下させる薬剤や保冷効果の高い包装材を
使用できることは言うまでもない。
本発明の寒剤は、段底冷却温度(寒剤−水混合物の示す
最低温度)の点で、性能的にすぐれた既存の寒剤、例え
ば硝酸アンモニウムを主成分としたものと同等か、もし
くはそれよりも若干低温度が可能であるとともに、低温
維持力の点では既存のものに比べて著るしくすぐれてい
るという特徴を有する。
硝酸アンモニウムを含む寒剤は、溶解度が高いために、
一般に寒剤50重量部に対し、例えば15〜25重量部
のような小量の水とともに用いられ、この場合にもつと
も低い冷却温度が得られる。
この場合、使用中に温度が上昇すると、未溶解寒剤が徐
々に溶解して熱を吸収し、温度を下げる働きをするが、
水の量が少ないために、その溶解量も少なく、そのとき
吸収する溶解熱も少ないので十分な低温維持力を得るこ
とが困難である。
これに比べて、本発明の寒剤の場合は、上述のとおり、
寒剤に対する水の割合が多いために、使用中の温度上昇
時に起こる未溶解寒剤の溶解量が多くなり、多量の溶解
熱が吸収されるためにすぐれた低温保持能力を得ること
が可能となる。
また、本発明の寒剤−水混合物は、既存の寒剤−水混合
物よりも熱容量が太きいために、温度が変化しにくいと
いう特質があり、これによっても本発明の寒剤のすぐれ
た低温維持力がもたらされている。
前述のとおり、本発明の寒剤は、尿素−塩化アンモニウ
ムー塩化カリウムの3成分からなるものである。
これに対して、尿素と塩化アンモニウムとの2成分のみ
を混合した場合には、本発明の寒剤と同程度の最低冷却
温度を得ることはできるが十分な低温維持力を得ること
は困難である。
該2成分のほかに第三成分として所定量の塩化カリウム
を加えることにより、著るしくすぐれた低温維持力を得
ることがはじめて可能となった。
上記の特徴のほか、本発明の寒剤は危険物、毒物、劇物
及び有害物を含まず、また、通常の防湿対策により製造
、貯蔵、取扱及び使用すれば吸湿潮解及び固結などの変
質は起きないという利点がある。
粒状、タブレット状、フレーク状などに成形するか又は
固結防止剤の使用により更に取扱いは容易となる。
また、本発明の寒剤を使用した抜水で約50倍に希釈し
た溶液は追肥用液状肥料に酷似した組成となるために肥
料としての再利用が可能である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 1〜5 尿素、塩化アンモニウム、塩化カリウムを各々第1表に
示した重量だけ2000m1容量のポリエチレン製袋に
とり、混合して寒剤を調製した。
これに20〜22℃の室内に長時間放置した水を第1表
に示す容量だけ加えて混合し、直ちにゴム板上に静置し
て混合物の示す最低の温度(最低冷却温度)を測定した
その後引続き静置して、寒剤と水とを混合した時から、
混合物の温度がひとたび約−1O℃まで低下した後次第
に昇温して+5℃に到る迄の時間(低温維持力)を測定
した。
操作は全て20〜22℃の室内で行った。
結果を第1表に示す。
実施例 6 3基のベルトフィーダーを使用し、粒状尿素300 k
g/Hr 、粒状塩化アンモニウム180kg/Hr及
び粒状塩化カリウム60kg/Hrを一本のベルト上に
供給し、さらに、これらをそのベルトの先端より傾、斜
円筒型混合機に供給して連続的に混合した。
混合物を混合機の出口からシュートによりホッパーに導
びき、ホッパーの排出口で直ちに包装した。
この操作を30分間行ない268kgの寒剤を得た。
その寒剤より300gをとり、2000m1容量のポリ
エチレン製袋に入れ、20〜22°Cの室内に長時間放
置した水300m1を加えて混合し、直ちにゴム板上に
静置して最低冷却温度を測定し、その後引続き静置して
低温維持力を測定した。
上記の寒剤と水との混合及びその後の測定は全て20〜
22℃の室内で行った。
結果を第1表に示す。
比較例 1〜3 尿素、塩化アンモニウム、塩化カリウムの一種又は二種
を各々第1表に示す重量だけとり、実施例3と同様の方
法で最低冷却温度及び低温維持力を測定した。
結果を第1表に示す。比較例 4〜5 硝酸アンモニウム120g、尿素75g及び塩化アンモ
ニウム105gを2000m1容量のポリエチレン製袋
にとり、混合し、20〜22℃の室内に長時間放置した
水を第1表に示す容量だけ加えて混合し、直ちにゴム板
上に静置して最低冷却温度を測定し、その後引続き静置
して低温維持力を測定した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 尿素40〜70重量部、塩化アンモニウム25〜5
    0重量部、塩化カリウム5〜15重量部より成る寒剤。
JP54068859A 1979-06-04 1979-06-04 寒剤 Expired JPS585219B2 (ja)

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JPS55161878A JPS55161878A (en) 1980-12-16
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