KR100451425B1

KR100451425B1 - 발열성 조성물 및 일회용 히팅팩

Info

Publication number: KR100451425B1
Application number: KR10-2001-0070060A
Authority: KR
Inventors: 백창평
Original assignee: 백창평
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2004-10-06
Also published as: KR20030039121A

Abstract

본 발명은 철분 75 내지 55중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12 중량%로 구성된 발열체 조성물을 제공하고, 이를 부직포에 삽입하여 일회용 히팅팩으로 형성함으로써 노출되는 물의 량에 따라 반복적으로 고온의 열을 지속적으로 얻을 수 있다.

또한, 발열성 조성물에 소량의 물과 함께 제올라이트(zeolite), 벤토나이트(bentonite), 무수황산나트륨(망초;sodium sulfate Anhydride) 등에서 선택한 어느 하나를 혼합하여 밀봉 포장한 일회용 히팅팩으로 형성함으로써 사용시에만 공기중에 노출시켜 지속적으로 고온의 열을 얻을 수 있다.

Description

발열성 조성물 및 일회용 히팅팩{Heat generating composite and disposable heating pack}

본 발명은 발열성 조성물 및 일회용 히팅팩에 관한 것으로, 상세하게는 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12중량%로 구성되어 수분을 흡수함에 따라 고온의 열을 발생하는 발열성 조성물 및 일회용 히팅팩에 관한 것이다.

최근에는 여과시간의 증가로 등산, 낚시, 스키 등 야외에서 활동할 수 있는 시간이 증가하고 있고 있으나, 옥외에서 장시간 활동하는 경우, 방한화나 장갑을 착용하여도 손끝이나 발끝까지 혈액순환이 잘 되지 않아서 동상에 걸리기 쉽다. 특히, 장시간 부동자세로 경계근무를 하는 초병이나 얼음 낚시 등 옥외 스포츠를 하는 사람의 경우에는 더욱 동상에 걸릴 위험이 크다.

이와 함께 야외에서 휴대용으로 식용할 수 있는 각종 휴대용 인스턴트 식품이 개발되어 사용되고 있으며 급격히 증가하고 있는 추세이나, 야외에서 활동하는 경우에는 인근에 음식점이 없는 경우가 대부분이 뿐만 아니라 특히, 산에서는 버너나 가스레인지 등 취사도구의 휴대가 금지되어 간단한 인스턴트 식품을 데어 섭취할 수 없는 문제점이 있다.

이와 같이 추위를 녹이거나 또는 음식을 데우기 위해서는 적어도 30℃정도의 발열체가 필요하지만 휴대용으로 버너나 가스레인지 등을 휴대하기에는 번거로운 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 물을 흡수하는 부직포에 삽입하고 물에 노출시킴으로써 물의 량에 따라 고온의 열을 반복적이며 지속적으로 얻을 수 있는 발열성 조성물 및 일회용 히팅팩을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 발열성 조성물에 공기 중에 존재하는 수분을 효과적으로 흡수하는 수분흡수제를 함께 밀봉 포장함으로써 공기 중에 노출될 때에 발열반응을 지속하여 고온의 열이 발생하는 발열성 조성물 및 일회용 히팅팩을 제공함에 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 발열성 조성물은, 철분(Fe₂O₃) 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분(NaCl) 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트(Vermiculite) 10 내지 20중량% 및 초산소다(Sodium Acetate) 2 내지 12중량%를 포함하는 발열제와; 소량의 물과; 제올라이트(zeolite), 벤토나이트 (bentonite), 무수황산나트륨(망초;sodium sulfate Anhydride) 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 어느 하나로 이루어지는 수분흡수제를 포함하며, 상기 수분흡수제는 발열성 조성물의 전체중량에 대하여 15 내지 40중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 공기유입공이 형성된 부직포와; 상기 부직포의 내부에 밀봉 상태로 포장된 제 1 항의 발열성 조성물을 포함하며, 상기 밀봉 상태의 포장을 제거함으로써, 상기 부직포의 내부에 산소가 공급되어 상기 발열성 조성물이 발열되는 일회용 히팅팩을 제공한다.

본 발명의 구성을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 발열체 조성물은 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12중량%로 구성된다.

또한, 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12중량%로 구성된 발열체 조성물은 분말을 다수의 수분유입공이 형성된 부직포 내에 삽입하여 사용한다. 이때, 부직포의 수분유입공은 수분이 흡수되는 크기로서 내부에 위치한 발열체 분말이 외부로 흘러나오지 않는 크기를 갖도록 한다.

본 발명에 사용된 발열체의 각 조성물에 대하여 살펴보면 철분, 활성탄은 물과 반응하여 발열반응으로 발열체로서 발열작용을 하는 것으로, 혼합중량에 대하여 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%로 사용되며, 바람직하게 발열효율 측면에서는 철분 60 내지 55중량%, 활성탄 15 내지 20중량%가 사용된다.

버미쿨라이트(Vermiculite)는 에너지의 흡수 효과가 우수하기 때문에 철분, 활성탄에서 발열된 열을 효과적으로 흡수하여 작용을 하는 것으로, 혼합중량에 대하여 버미쿨라이트 10 내지 20중량%로 사용되며, 바람직하게는 13 내지 17중량%가 사용된다. 이때, 버미쿨라이트가 10중량% 미만인 경우에는 발열체에서 발생된 열을 효과적으로 흡수할 수 없으며, 20중량%를 초과할 경우에는 발열된 열을 고온까지 흡수하는 효과가 미약하여 발열 효율이 저하되는 문제점이 있다.

초산소다(Sodium Acetate)는 철분, 활성탄에서 발열된 열을 오랫동안 보유하는 작용을 하는 것으로, 전체중량에 대하여 2 내지 12중량%로 사용되며, 바람직하게는 5 내지 8중량%가 사용된다.

한편, 염분(NaCl)은 철분, 활성탄이 외부의 물과 반응할 수 있도록 물을 흡수하는 역할을 수행하며 혼합중량에 대하여 3 내지 6중량%로 사용되며, 바람직하게는 3 내지 5중량%가 사용된다. 이때, 염분이 3중량% 미만인 경우에는 발열체에 수분을 공급하는 능력이 감소되어 고온을 발생시킬 수 없으며, 6중량% 이상인 경우에는 발열체에 수분을 효율적으로 공급할 수 있으나, 발열체가 폭발적으로 반응하여 높은 열이 발생되는 것과 지속시간이 짧은 문제점이 있다.

이러한 조성으로 혼합된 발열성 조성물을 다수의 수분유입공이 형성된 부직포에 삽입하여 일회용 히팅팩으로 사용되는데, 발열성 조성물인 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12중량%을 균일하게 혼합한 후에 수분유입공이 다수 형성된 부직포에 넣고 밀봉한다. 이때, 부직포에 형성된 수분유입공의 크기는 삽입된 발열체 조성물이 외부로 투과되지 않는 크기이고, 외부의 물이 유입되는 크기면 충분하며 본 발명에서는 0.5mm 내지 1mm의 크기로 형성된다. 이때, 부직포에 형성된 수분유입공의 숫자가 많을수록 발열체의 온도는 증가하고 지속시간은 감소한다. 또한, 부직포에 많은 물이 침투되면 반복하여 사용할 수 있는 횟수가 감소한다.

한편, 발열성 조성물은 부직포를 대신하여 수분유입공이 형성된 합성수지에 삽입시켜 사용할 수 있다. 이때, 부직포에 적당량의 물이 투입되도록 부직포의 외부에 물의 높이를 눈금으로 표시하고 각 눈금마다 발열시간을 적어 최종 소비자가 효과적으로 사용할 수 있도록 할 수 있다.

발열성 조성물인 철분 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트 10 내지 20중량% 및 초산소다 2 내지 12중량%로 구성된 발열체 조성물에 소량의 물과 공기 중의 수분을 효과적으로 흡수하는 수분흡수제로서 제올라이트(zeolite), 벤토나이트(bentonite), 무수황산나트륨(망초;sodium sulfate Anhydride) 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 어느 하나를 전체중량에 대하여 15 내지 40중량%로 첨가할 수 있다.

이와 같이 물과 수분흡수제가 포함된 발열성 조성물은 수분이 미리 포함되기 때문에 발열체의 발열을 방지하기 위하여 산소의 공급을 차단할 필요가 있는 바, 공기유입공이 형성된 부직포에 삽입된 발열성 조성물에 물 및 수분흡수제를 최종적으로 혼합하고 부직포 전체를 완전 밀봉 포장한 일회용 히팅팩로 형성한다.

<실시예 1>

철분 48g, 활성탄 12g, 염분 2.4g, 버미쿨라이트 10g 및 초산소다 2.4g를 균일하게 혼합한 후에 수분유입공이 약 0.5mm인 부직포에 삽입하여 포장하였다. 부직포를 5cc의 물을 함유하는 비이커에 적셔 물이 흡수되도록 하였다. 이때, 지속시간을 측정하기 위해 부직포의 온도가 감소하는 시점에서 새로운 5cc의 물이 함유된 비이커에 다시 적셔주는 과정을 3 내지 4회 반복하여 발열량 및 지속시간을 측정하였다.

측정결과 부직포의 평균온도는 약 70℃이었으며, 물이 많이 흡수된 경우에는 약 80℃까지 발열하였다. 한편, 물의 량이 적은 경우에는 약 40℃의 온도까지 발생하였으며, 발열된 온도의 지속시간은 약 6시간을 유지하였다. 따라서, 본 발명의 발열성 조성물은 수분의 흡수량에 따라 발열되는 온도를 조절할 수 있다.

<실시예 2>

철분 55g, 활성탄 10g, 염분 4g, 버미쿨라이트 15g 및 초산소다 6g를 균일하게 혼합한 후에 수분유입공이 약 0.5mm인 부직포에 삽입하여 포장하여 실시예 1과 같은 방법으로 발열량 및 지속시간을 측정하였다.

측정결과 실시예 1과 같이 수분의 량에 따라 차이가 있었으나, 평균적으로 65 내지 75℃의 온도로서 약 5시간 동안 유지하였다.

<실시예 3>

실시예 1과 같은 조성을 갖는 발열체 혼합물에 약 3cc의 물과 벤토나이트 30g를 혼합하고, 부직포에 삽입한 후에 밀봉 포장하였다. 밀봉된 포장을 뜯어내어 공기 중에 노출시킨 후에 발생하는 발열량과 지속시간을 측정하였다.

측정결과 부직포에 형성된 공기유입공에 따라 발열온도와 지속시간에 차이가 있었으나, 발열된 온도의 지속시간은 10 내지 12시간이었으며, 발열된 열량에 따른 온도는 평균적으로 약 50 내지 60℃이었다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 발열성 조성물인 철분, 활성탄, 염분(NaCl), 버미쿨라이트(Vermiculite) 및 초산소다(Sodium Acetate)의 혼합물을 부직포에 삽입함으로써 부직포에 침투되는 물의 량을 조절하여 고온의 열을 반복적으로 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 철분, 활성탄, 염분(NaCl), 버미쿨라이트(Vermiculite) 및 초산소다(Sodium Acetate)의 혼합물에 물과 공기중에 존재하는 수분을 효과적으로흡수하는 제올라이트(zeolite), 벤토나이트(bentonite), 무수황산나트륨(망초;sodium sulfate Anhydride) 및 이들의 혼합물 등을 첨가하여 밀봉 포장함으로써 개봉후 부직포에 물을 공급하지 않더라도 밀봉포장을 제거하여 고온의 열을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 이와 같은 발열체 조성물을 수분유입공 또는 공기유입공이 형성된 부직포에 삽입하여 유입공의 크기를 조절하거나, 물의 첨가량 또는 공기의 유입량을 조절하여 발열량을 조절하거나 반복적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims

철분(Fe₂O₃) 75 내지 50중량%, 활성탄 10 내지 30중량%, 염분(NaCl) 3 내지 6중량%, 버미쿨라이트(Vermiculite) 10 내지 20중량% 및 초산소다(Sodium Acetate) 2 내지 12중량%를 포함하는 발열제와;

소량의 물과;

제올라이트(zeolite), 벤토나이트(bentonite), 무수황산나트륨(망초;sodium sulfate Anhydride) 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 어느 하나로 이루어지는 수분흡수제를 포함하며,

상기 수분흡수제는 발열성 조성물의 전체중량에 대하여 15 내지 40중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 발열성 조성물.
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공기유입공이 형성된 부직포와;

상기 부직포의 내부에 밀봉 상태로 포장된 제 1 항의 발열성 조성물을 포함하며,

상기 밀봉 상태의 포장을 제거함으로써, 상기 부직포의 내부에 산소가 공급되어 상기 발열성 조성물이 발열되는 것을 특징으로 하는 일회용 히팅팩.