KR100681389B1 - Exothermic compounds and preparation method of the exothermic compounds - Google Patents

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Abstract

An instant heating plastic material comprising diatomaceous earth or clay powder and heating element is provided to enhance mobility, stability and portability, to improve thermal efficiency, and to inhibit generation of toxic and inflammable gas by including specific heating elements such as Al, Mg, MgO as well as carrier powder such as clay or diatomaceout earth. The plastic material comprises: 25wt. parts of carrier; 5 to 6wt. parts of CaO powder; 5.5 to 12wt. parts of Al or Mg metal powder; and 0.3 to 0.8wt. parts of metal chlorides. The carrier is at least one or two selected from diatomaceous earth, clay, loess and activated carbon alone or in combination. The metal chloride is at least one or more selected from FeCl3, NaCl, NiCl2 and CuCl2 alone or in combination. The plastic material further includes 0.5 to 6wt. parts of binder which is selected from polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and cellulose acetate. The plastic material is formed by: mixing all of the ingredients in organic solvent and kneading the mixture; molding the mixture then removing the organic solvent; and calcining the dried mixture at 400 to 600deg.C under inert gas atmosphere.

Description

즉석 발열용 소성체 및 그의 제조방법{Exothermic Compounds and Preparation Method of the Exothermic Compounds}Instant calcined calcined body and its manufacturing method {Exothermic Compounds and Preparation Method of the Exothermic Compounds}

본 발명의 담체분말과 발열체 (Al, Mg, CaO) 및 첨가제 등이 함유된 즉석 발열용 소성체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. It relates to an instant heating calcined body containing a carrier powder of the present invention, a heating element (Al, Mg, CaO) and additives and the like and a method of manufacturing the same.

주요 목적은 이동성의 증대, 안정성의 증대, 휴대성의 증대, 열효율의 증대, 가연성 기체 및 유독성 기체의 발생을 억제, 폭발 및 화재의 위험성을 대폭감소 시켜서 경제성과 상품성이 우수한 즉석 발열용 소성체의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 환경친화적인 생성물이 만들어지기 때문에 환경오염을 방지시키는 특징이 향상되어 경제성과 상품성이 우수한 즉석 발열용 소성체의 제조방법에 관한 것이다. Its main purpose is to increase the mobility, increase stability, increase portability, increase thermal efficiency, suppress the generation of flammable and toxic gases, and greatly reduce the risk of explosion and fire, thus producing instantaneous heat-generating plastics with excellent economy and merchandise. It is about a method. The present invention also relates to a method for producing an instant heating calcined body having excellent economical and commercial properties due to improved environmentally-resistant products.

발열체는 제조과정에 따라서 여러 가지 특징이 달라진다. 즉, 담지체의 종류, 발열체의 종류, 첨가제, 비활성 용매의 종류, 결착제의 종류, 회 반죽정도, 소성처리 조건 등에 따라서 열효율성, 안정성 등 여러 가지 다른 특징을 나타낸다. The heating element has various characteristics depending on the manufacturing process. That is, various kinds of characteristics such as thermal efficiency, stability, etc. are shown depending on the type of the carrier, the type of the heating element, the type of the additive, the inert solvent, the type of the binder, the degree of plastering, the conditions of the firing treatment, and the like.

지금까지 개발되었던 발열체들은 몇 가지 금속 및 금속산화물 또는 금속염으로 구성되어 있다. 예를 들면, 생석회 (CaO), 수산화칼륨 (KOH), 염화칼슘 (CaCl2), 염화마그네슘 (MgCl2), 같은 화합물을 적절하게 혼합한 혼합물로 구성하거나 또는 부식성 마그네슘 합금에 금속염 (NaCl, KCl, MgCl2, FeCl2, NiCl2) 등을 혼합하여 발열체를 제조하였다. 이와 같은 발열체는 물이나 전해질 용액과 접촉시킬 때 발생한 반응열을 이용하여 버너나 히터 등의 가열도구 없이 포장식품을 가열하여 음식을 조리하거나 데울 수 있다. 그러나 이와 같은 발열체는 여러 가지 단점을 가지고 있다. 예로서, 발열체의 흡습성으로 인하여 장기간 보관하는 데 어려움이 있고, 분말형으로 충격에 취약한 점을 지니고 있으며, 특히 효과적으로 포장하지 않으면 장기간 보관할 수 없으며, 경우에 따라서는 발열체가 시간의 경과에 따라 반응성을 상실하게 되고, 분말형의 발열체는 물 혹은 전해질과 급격히 반응하여 폭발할 수 있는 단점을 갖고 있다. The heating elements developed so far consist of several metals and metal oxides or metal salts. For example, it may consist of a mixture of compounds such as quicklime (CaO), potassium hydroxide (KOH), calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ), or a suitable mixture of metal salts (NaCl, KCl, MgCl 2 , FeCl 2 , NiCl 2 ) and the like were mixed to prepare a heating element. The heating element may cook or heat food by heating the packaged food without a burner or a heater by using the reaction heat generated when contacting with water or an electrolyte solution. However, such a heating element has a number of disadvantages. For example, it is difficult to store for a long time due to the hygroscopicity of the heating element, it is vulnerable to impact in powder form, especially if it is not effectively packaged, it cannot be stored for a long time, and in some cases, the heating element may react with time. It is lost, and the powder heating element has a disadvantage that can explode by reacting rapidly with water or electrolyte.

몇 가지 구체적인 발열체의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing method of some specific heating elements are as follows.

대한민국 특허 10-0442560은 CaO/AlCl3/NaOH/Al 혼합 발열 조성체에 관한 것으로 발열체 분말을 단지 물리적 방법으로 혼합하여, 물과 반응시켜 반응하는 동안에 생성하는 반응열을 이용하는 방법이다. 이 발명의 경우 물리적 혼합물 형태의 분말을 사용하므로써 발열체의 흡수성으로 인해 장기간 보관하는데 어려움이 있고, 물과 급격한 반응으로 인한 폭발성이 있다.Korean Patent No. 10-0442560 relates to a CaO / AlCl 3 / NaOH / Al mixed exothermic composition, which is a method of using the heat of reaction generated during the reaction by mixing the heating element powder only by a physical method and reacting with water. In the case of the present invention, it is difficult to store for a long time due to the absorbency of the heating element by using the powder in the form of a physical mixture, explosive due to a rapid reaction with water.

대한민국특허 특2001-0105069은 발열체인 산화칼슘을 미분화하여 일정한 판넬타입으로 고밀도가 유지되도록 압착고화(壓着固化)하여 물과 반응시켜 반응열을 이용하는 방법이다. 이 방법의 경우 물리적으로 압착고화하여 분말형과 커다란 차이점이 없다.Korean Patent No. 2001-0105069 is a method of using heat of reaction by micronizing calcium oxide, which is a heating element, by pressing and solidifying it to maintain a high density in a constant panel type and reacting with water. In this method, there is no significant difference from the powder form by physically hardening.

대한민국 특허10-0540056과 10-0422317은 Mg-Al-Ni, Mg-Al-Fe 및 Mg-Al-Cu등과 같은 발열체 물질을 제조하여, 이 발열체와 전해질 물질과 유기산과 반응시키는 과정에서 얻어지는 반응열을 이용하는 방법이다. 이 방법의 경우 합금물질을 담지하는 담지체가 없어 급격한 반응으로 인한 발열체가 폭발할 가능성이 있고, 금속산화물이나 금속염을 사용하는 경우보다 급격한 발열반응에 의한 폭발 가능성이 매우 크다.Korean Patent Nos. 10-0540056 and 10-0422317 manufacture heating elements such as Mg-Al-Ni, Mg-Al-Fe, and Mg-Al-Cu, and heat the reaction obtained in the process of reacting the heating element with electrolyte material and organic acid. It is a method to use. In this method, there is no carrier supporting an alloying material, and thus, a heating element may explode due to a rapid reaction, and the possibility of an explosion due to a rapid exothermic reaction is greater than that of a metal oxide or metal salt.

이상과 같이, 종래의 발열체들은 분말형의 금속 및 금속산화물 또는 금속염등의 화합물을 적절하게 혼합한 혼합물로 존재하거나, 마그네슘합금에 전해물질을 혼합한 발열체를 제조하였다. 따라서, 이러한 발열체의 경우 발열반응 온도가 충분치 못하고, 급격한 발열 반응으로 인한 폭발성이 있고, 반응과정 중에 다량의 가스가 발생할 위험이 있고, 발열반응시 많은 물을 사용하여, 경제적으로 단가가 매우 높고, 폐기 시 부영양화를 초래하여 환경에 비친화적인 문제점 등을 가지고 있었다.As described above, the conventional heating elements are present in a mixture of a powdered metal and a compound such as a metal oxide or a metal salt as appropriate, or a heating element is prepared by mixing an electrolyte with a magnesium alloy. Therefore, in the case of such a heating element, the exothermic reaction temperature is insufficient, explosive due to a rapid exothermic reaction, there is a risk of generating a large amount of gas during the reaction process, using a large amount of water during the exothermic reaction, economically very expensive, At the time of disposal, it caused eutrophication and had environmentally unfriendly problems.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 폭발 및 화재 위험성이 없으며, 피가열체를 고온으로 가열할 수 있으며, 소량의 발열체, 물 및 기타 발열반응 물질을 사용하며, 경제적 환경적인 문제를 해결할 수 있는 새로운 형태의 즉석 발열용 소성체를 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is that there is no risk of explosion and fire, it is possible to heat the heating element to a high temperature, use a small amount of heating element, water and other exothermic reaction materials, and a new form that can solve economic and environmental problems It is to provide a fired body for instant heating of.

또한 본 발명은 경제적인 즉석 발열용 소성체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing an economical instantaneous calcined body.

(1) 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 담체 25중량부, CaO 분말 5~6중량부, Al 또는 Mg 금속분말 5.5~12중량부 및 금속염화물 0.3~0.8중량부를 함유하는 즉석 발열용 소성체에 관한 것이다.(1) The present invention for achieving the above object, for instant heating containing 25 parts by weight of carrier, 5 to 6 parts by weight of CaO powder, 5.5 to 12 parts by weight of Al or Mg metal powder and 0.3 to 0.8 parts by weight of metal chloride It relates to a fired body.

본 발명에서 상기 담체는 규조토, 점토, 황토 또는 활성탄을 단독으로 사용하거나 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 일반적으로 금속염과 담체를 회반죽하여 소성처리하면, 담체 내의 원자단위 금속의 표면적이 증가한다. 따라서 금속원자와 물과의 반응성이 증대되어 발열 반응이 신속하게 일어난다. 그러나 본 발명에서 물은 금속원자와 빠르게 접촉하는 것이 아니라 담체에 의해 그 접촉속도가 조절되 므로 궁극적으로 발열반응이 제어된다. 즉, 본 발명에서 담체는 금속원자의 표면적이 커질 수 있도록 하면서 발열반응을 조절하는 역할을 한다. 나아가, 상기 담체는 기체 포집성이 있기 때문에 발열반응 과정에서 발생하는 유해가스를 흡착하는 기능도 하게 된다.In the present invention, the carrier may be used alone or mixed with diatomaceous earth, clay, ocher or activated carbon. In general, when the metal salt and the support are plastered and calcined, the surface area of the atomic metal in the support increases. Therefore, the reactivity of the metal atom and water is increased to cause an exothermic reaction quickly. However, in the present invention, water is not in rapid contact with the metal atom, but the contact speed is controlled by the carrier, thereby ultimately controlling the exothermic reaction. That is, the carrier in the present invention serves to control the exothermic reaction while allowing the surface area of the metal atom to be increased. Furthermore, since the carrier has gas trapping ability, the carrier also serves to adsorb harmful gases generated during the exothermic reaction.

본 발명에서 CaO 분말, Al 또는 Mg 금속분말 및 금속염화물은 본 발명에 의한 즉석 발열용 소성체의 사용시 물과 반응하여 수산화물이 되면서 발열하는 역할을 한다.In the present invention, CaO powder, Al or Mg metal powder and metal chlorides play a role of generating heat while reacting with water when using the instant heating calcined body according to the present invention as a hydroxide.

본 발명에서 상기 금속염화물은 FeCl3, NaCl, NiCl2 또는 CuCl2를 단독으로 사용하거나 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.In the present invention, the metal chloride may be used alone or mixed with FeCl 3, NaCl, NiCl 2 or CuCl 2 .

한편, 본 발명에서는 소성체의 강도를 조절하고 적절한 형상과 크기의 소성체를 쉽게 성형할 수 있도록 결착제를 가할 수 있다. 결착제로는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 또는 셀룰로오스아세테이트를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a binder may be added to control the strength of the fired body and to easily shape a fired body having a suitable shape and size. As the binder, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or cellulose acetate may be used alone or in combination.

(2) 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (A) 분말상의 담체 25중량부, CaO 분말 5~6중량부, Al 또는 Mg 금속분말 5.5~12중량부 및 금속염화물 0.3~0.8중량부와 유기용매 소정량을 혼합하여 반죽화하는 단계; (B) 반죽된 결과물을 소정의 크기로 성형하고 건조하여 상기 유기용매를 제거하는 단계; (C)건조된 성형물을 400~600℃의 비활성 기체 분위기하에서 소성하는 단계;로 이루어지는 소성화된 즉 석 발열체의 제조방법에 관한 것이다.(2) The present invention for achieving the above object, (A) 25 parts by weight of powder carrier, 5 to 6 parts by weight of CaO powder, 5.5 to 12 parts by weight of Al or Mg metal powder and 0.3 to 0.8 parts by weight of metal chloride Mixing and kneading a predetermined amount with an organic solvent; (B) shaping the kneaded result to a predetermined size and drying to remove the organic solvent; (C) firing the dried molding in an inert gas atmosphere of 400 ~ 600 ℃; relates to a method for producing a fired instantaneous heating element consisting of.

여기서 담체 등 각종 조성물의 특징과 속성은 전술한 바와 같다.Here, the characteristics and properties of various compositions such as a carrier are as described above.

상기 (A) 단계에서 각 성분의 혼합물은 유기용매와 함께 혼합되면서 반죽된다. 유기용매는 그 종류나 성형 특성에 따라 적절한 비율로 첨가된다. 상기 유기용매로는 n-헥산, 크로로포름, 석유 또는 사염화탄소 등과 같은 무극성 유기용제인 것이 바람직하다. 이때 본 발명의 속성상 수분이 전혀 없어야 함은 당연하다. 혼합물과 유기용매를 혼합/반죽하기 위하여 통상의 기계식 교반기를 사용할 수 있다.In step (A), the mixture of each component is kneaded while mixing with an organic solvent. An organic solvent is added in an appropriate ratio according to the kind and shaping | molding characteristic. The organic solvent is preferably a nonpolar organic solvent such as n-hexane, chloroform, petroleum or carbon tetrachloride. At this time, the nature of the present invention should be no water at all. Conventional mechanical stirrers can be used to mix / paste the mixture and the organic solvent.

상기 (B) 단계에서는 충분히 혼합된 결과물(슬러리)를 사용목적에 따라 적절한 크기와 형상으로 성형하고, 건조하여 유기용매를 제거한다. 건조는 통상의 진공오븐에서 진행될 수 있는데, 유기용매의 발화가능성이 있으므로 비교적 높지 않은 온도에서 진행하는 것이 바람직하다.In the step (B), a sufficiently mixed resultant (slurry) is molded into an appropriate size and shape according to the purpose of use, and dried to remove the organic solvent. The drying can be carried out in a conventional vacuum oven, it is preferable to proceed at a relatively high temperature because there is a possibility of ignition of the organic solvent.

이어서 건조된 성형물은 (C) 단계에서 소성처리된다. 이 단계에서 고온에 의한 불필요한 반응(예컨데, 금속원자의 산화반응)을 방지하기 위하여 비활성 기체(예를 들면, 질소) 분위기에서 진행시킨다. 소성시간은 담체의 종류와 성형물의 크기와 형상에 따라 적절하게 선택할 수 있을 것이다.The dried molding is then calcined in step (C). In this step, it is carried out in an inert gas (eg nitrogen) atmosphere to prevent unnecessary reactions due to high temperatures (eg oxidation of metal atoms). The firing time may be appropriately selected depending on the type of carrier and the size and shape of the molding.

이상과 같은 본 발명에 의한 제조방법을 재정리하면, 제1공정은 폭발 및 화재위험성이 없으며, 피가열체를 고온으로 가열할 수 있는 즉석 발열용 소성체을 제조하기 위한 혼합공정이다. 구체적으로 담체, 발열물질, 첨가제를 비활성용매와 혼합/교반하여 슬러리를 제조하는 공정으로 담체의 함량, 발열물질의 함량, 첨가제의 함량, 결착제의 함량이 매우 중요하다. 결착제는 0.5 중량부 이하의 양이 사용되는 경우에는 결착력이 저하되어 성형이 용이하지 않으며, 6 중량부 이상 사용되면 소성 후 잔류물이 잔존하게 되어 0.5~6 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 제2공정은 제조한 슬러리를 고온에서 소성하는 공정으로 소성온도, 소성시간, 비활성기체의 처리시간 등이 매우 중요한 실험 조건이다. When rearranging the manufacturing method according to the present invention as described above, the first step is a mixing step for producing an instant heating calcined body that can be heated to a high temperature without the risk of explosion and fire. Specifically, the carrier, the heating material, and the additive is mixed / stirred with an inert solvent to prepare a slurry, the content of the carrier, the content of the heating material, the content of the additive, the content of the binder is very important. When the amount of the binder is 0.5 parts by weight or less is used, the binding force is lowered and molding is not easy, and when 6 parts by weight or more is used, residues after baking are preferably used in the range of 0.5 to 6 parts by weight. The second step is to bake the prepared slurry at a high temperature, and firing temperature, firing time, treatment time of inert gas, etc. are very important experimental conditions.

이렇게 제조된 발열용 소성체를 품질테스트를 할 수 있다. 제조한 즉석 발열용 소성체를 물과 반응시켜 발열반응 온도를 측정하는 과정이다. 이 과정에서 발열반응 온도를 측정하는 장비가 시판품이 없어 측정 장비를 제작하여 측정하여야 한다.The calcined body for heat generation thus manufactured can be subjected to a quality test. It is a process of measuring the exothermic reaction temperature by reacting the prepared instant calcined calcined body with water. In this process, since there is no commercial product to measure exothermic reaction temperature, measurement equipment should be manufactured and measured.

이하 구체적인 실시예를 들면서 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적 사상이 변경되거나 그 범위가 축소되는 것은 아니다. 하기 실시예를 참조하여 다양한 변형예가 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가에게 당연할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples. The following examples are only examples for describing the present invention, and thus the technical spirit of the present invention is not changed or the scope thereof is reduced. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible with reference to the following examples.

실시예 1~6 Examples 1-6

담체를 규조토로 하여 본 발명에 의한 즉석 발열용 소성체를 제조하고 그 발열특성을 분석하였다(표 1 참조). 규조토는 시약급을 구입하여 사용하였다.An instant heating calcined body according to the present invention was prepared using diatomaceous earth as a support, and the exothermic characteristics thereof were analyzed (see Table 1). Diatomaceous earth was purchased from reagent grade.

슬러리, 즉 회반죽을 제조하기 위하여 사용한 비활성 용매는 n-헥산을 사용하였고, 소량의 폴리비닐알콜을 결착제로 첨가하였다. 슬러리는 기계식 교반기에 서 50RPM으로 3시간 교반 후, 제조하였으며, 60oC에서 1시간 진공오븐 건조한 후, 500oC에서 1시간 동안 비활성 기체를 흘려주면서 소성하였다. As the inert solvent used to prepare the slurry, that is, plaster, n-hexane was used, and a small amount of polyvinyl alcohol was added as a binder. The slurry was prepared after stirring for 3 hours at 50 RPM in a mechanical stirrer, and dried in a vacuum oven at 60 o C for 1 hour and calcined while flowing an inert gas at 500 o C for 1 hour.

제조한 규조토 발열체의 발열반응 온도 변화는 다음과 같이 발열장치를 구성하여 시간에 따른 온도 변화를 측정하였다. 일체형의 덮개가 있는 밀폐형 포장상자 내부에서 발생되는 열의 유출이 차단되는 용기를 선정, 폴리스틸렌, 식품을 가상한 약 400mL의 물을 넣은 알루미늄 박 용기를 발열체의 상단에 설치하였다. 용기의 바닥 면에 물 80mL정도의 양을 수납한 비닐봉지를 놓고 그 위에 발열체를 수용한 부직포로 된 포장제를 올려놓아 용액의 비닐 수납봉지에 달려있는 견인줄을 잡아당길 때 일정부분이 터지도록 하여 발열반응이 일어나도록 구성하였다. 이 발열반응 측정방법은 대한민국 특허 10-0540056을 기초로 약간 변형된 방법을 이용하였다.The exothermic reaction temperature change of the manufactured diatomaceous earth heating element was constructed as follows to measure the temperature change with time. A container that blocks the leakage of heat generated inside the sealed box with an integrated cover was selected. An aluminum foil container containing about 400 mL of water containing polystyrene and food was installed at the top of the heating element. Put a plastic bag containing about 80mL of water on the bottom of the container, and put a non-woven packaging material containing a heating element on it so that a portion of the plastic bag bursts when you pull out the tow line attached to the plastic storage bag. Exothermic reaction was configured to occur. This exothermic reaction method was used a slightly modified method based on the Republic of Korea Patent 10-0540056.

따라서, 상기와 같이 제조된 규조토발열체를 상기 발열장치에 장착하여 발열체에 의해 가열된 알루미늄박 용기에 있는 물의 온도변화를 시간에 따라 측정하여, 최고온도 및 그 때의 40분 지난 후의 온도를 측정하였다. 여기서, 물의 초기온도는 냉장고를 이용하여 4oC로 균일하게 조절하였고 온도변화 측정 때의 주변은 25 oC, 1기압 이었다. Therefore, the diatomaceous earth heating element manufactured as described above was mounted on the heat generating device, and the temperature change of water in the aluminum foil container heated by the heating element was measured with time, and the maximum temperature and the temperature after 40 minutes were measured. . Here, the initial temperature of water was uniformly adjusted to 4 o C using a refrigerator, and the ambient was 25 o C and 1 atm when the temperature change was measured.

Figure 112006036777099-pat00001
Figure 112006036777099-pat00001

표에서 볼 수 있듯이, 400mL의 물이 10~15분만에 약 85~95℃에 이르고 40분 경과 후에도 비교적 높은 온도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 특히 Mg의 함량이 높은 실시예 3이 가장 우수한 효과를 나타내었다.As can be seen from the table, it was confirmed that 400 mL of water reached about 85 to 95 ° C. in 10 to 15 minutes and maintained a relatively high temperature even after 40 minutes. In particular, Example 3 having a high Mg content showed the best effect.

온도 변화와는 별개로, 사용과정에서 불쾌한 냄새 등은 발생하지 않았다.Apart from the temperature change, no unpleasant odor occurred during use.

실시예 7~12 Examples 7-12

점토를 규조토로 하여 본 발명에 의한 즉석 발열용 소성체를 제조하고 그 발열특성을 분석하였다(표 2 참조). 점토는 시약급을 구입하여 사용하였다.The clay was used as diatomaceous earth to prepare an instant heating calcined body according to the present invention, and the exothermic characteristics were analyzed (see Table 2). Clay was purchased with reagent grade.

슬러리를 제조하기 위하여 사용한 비활성 용매는 n-헥산을 사용하였고, 소량의 폴리비닐알콜을 결착제로 첨가하였다. 슬러리는 기계식 교반기에서 50RPM으로 3시간 교반 후, 제조하였으며, 60oC에서 1시간 진공오븐 건조한 후, 500oC에서 1시간 동안 비활성 기체를 흘려주면서 소성하였다. As the inert solvent used to prepare the slurry, n-hexane was used, and a small amount of polyvinyl alcohol was added as a binder. The slurry was prepared after stirring for 3 hours at 50 RPM in a mechanical stirrer, and dried in a vacuum oven at 60 ° C for 1 hour, and calcined while flowing an inert gas at 500 ° C for 1 hour.

Figure 112006036777099-pat00002
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표에서 볼 수 있듯이, 400mL의 물이 12~15분만에 약 90~95℃에 이르고 40분 경과 후에도 매우 높은 온도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 역시 Mg의 함량이 높은 실시예 9가 가장 우수한 효과를 나타내었다.As can be seen from the table, it was confirmed that 400 mL of water reached about 90-95 ° C. in 12-15 minutes and maintained a very high temperature even after 40 minutes. In addition, Example 9 having a high Mg content showed the best effect.

온도 변화와는 별개로, 사용과정에서 불쾌한 냄새 등은 발생하지 않았다.Apart from the temperature change, no unpleasant odor occurred during use.

실시예 13~18Examples 13-18

소결온도에 따라 제품특성이 달라지는지를 확인하기 위하여 400oC에서 1시간 동안 비활성 기체를 흘려주면서 소성하였다(표 3 참조). 다른 제조단계는 상기 실시예 1과 동일하게 하였다.In order to check whether the product properties vary depending on the sintering temperature, it was calcined with flowing an inert gas at 400 ° C. for 1 hour (see Table 3). Other manufacturing steps were the same as in Example 1.

Figure 112006036777099-pat00003
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표에서 볼 수 있듯이, 400mL의 물이 10~15분만에 약 85~95℃에 이르고 40분 경과 후에도 비교적 높은 온도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 특히 Mg의 함량이 높은 실시예 15 가장 우수한 효과를 나타내었다.As can be seen from the table, it was confirmed that 400 mL of water reached about 85 to 95 ° C. in 10 to 15 minutes and maintained a relatively high temperature even after 40 minutes. In particular, Example 15 with the high Mg content showed the best effect.

온도 변화와는 별개로, 사용과정에서 불쾌한 냄새 등은 발생하지 않았다.Apart from the temperature change, no unpleasant odor occurred during use.

본 발명에 의한 즉석 발열용 소성체는 사용시 발열체의 분말 가루가 비산되지 않으며, 보관과 유통에 편리하다. 또한 물과 접촉하더라도 물이 소성체 내로 서서히 침투하므로 급격한 반응에 의한 과열/폭발의 위험성이 없이 소정의 발열온도로 장기간 유지될 수 있다. 또한 다양한 크기와 형상으로 소성이 가능하므로 광범한 분야에서 활용될 수 있다.The instantaneous heating calcined body according to the present invention does not scatter powder powder of the heating element during use, and is convenient for storage and distribution. In addition, since water slowly penetrates into the fired body even when it comes into contact with water, it can be maintained for a long time at a predetermined exothermic temperature without the risk of overheating / explosion due to a sudden reaction. In addition, it can be used in a wide range of applications because it can be fired in various sizes and shapes.

Claims (11)

담체 25중량부, CaO 분말 5~6중량부, Al 또는 Mg 금속분말 5.5~12중량부 및 금속염화물 0.3~0.8중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체.25 parts by weight of carrier, 5 to 6 parts by weight of CaO powder, 5.5 to 12 parts by weight of Al or Mg metal powder and 0.3 to 0.8 parts by weight of metal chloride. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 담체는 규조토, 점토, 황토 및 활성탄으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체.The carrier is any one selected from the group consisting of diatomaceous earth, clay, loess and activated carbon, or a mixture of two or more instant firing body. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 금속염화물은 FeCl3, NaCl, NiCl2 및 CuCl2로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체.The metal chloride is any one selected from the group consisting of FeCl 3, NaCl, NiCl 2 and CuCl 2 or a mixture for two or more instant heating calcined body. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 0.5~6 중량부의 결착제가 추가된 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체.Instant fired calcined body, characterized in that 0.5 to 6 parts by weight of the binder is added. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 결착제는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 또는 셀룰로오스아세테이트인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체.The binder is instantaneous heating calcined body, characterized in that polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or cellulose acetate. (A) 분말상의 담체 25중량부, CaO 분말 5~6중량부, Al 또는 Mg 금속분말 5.5~12중량부 및 금속염화물 0.3~0.8중량부와 유기용매를 혼합하여 반죽하는 단계;(A) mixing and kneading 25 parts by weight of a powdery carrier, 5 to 6 parts by weight of CaO powder, 5.5 to 12 parts by weight of Al or Mg metal powder, and 0.3 to 0.8 parts by weight of metal chloride and an organic solvent; (B) 반죽된 결과물을 성형하고 건조하여 상기 유기용매를 제거하는 단계; 및(B) molding and drying the kneaded result to remove the organic solvent; And (C) 건조된 성형물을 400~600℃의 비활성 기체 분위기하에서 소성하는 단계;(C) calcining the dried molding in an inert gas atmosphere of 400 ~ 600 ℃; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.Method for producing an instant heating calcined body comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 담체는 규조토, 점토, 황토 및 활성탄으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.The carrier is any one selected from the group consisting of diatomaceous earth, clay, ocher and activated carbon, or a mixture of two or more methods for producing a fired body for instant heating. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 금속염화물은 FeCl3, NaCl, NiCl2 및 CuCl2로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.The metal chloride is any one selected from the group consisting of FeCl 3, NaCl, NiCl 2 and CuCl 2 or a mixture of two or more methods for producing a firing body for instant heating. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 유기용매는 n-헥산, 크로로포름, 석유 또는 사염화탄소로 된 무극성 유기용제인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.The organic solvent is a non-polar organic solvent made of n-hexane, chloroform, petroleum or carbon tetrachloride. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 단계 (A)에서 0.5~6 중량부의 결착제를 추가하는 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.Method for producing an instant heating calcined body, characterized in that to add 0.5 to 6 parts by weight of the binder in the step (A). 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 결착제는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 또는 셀룰로오스아세테이트인 것을 특징으로 하는 즉석 발열용 소성체의 제조방법.The binder is a polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or cellulose acetate manufacturing method of the instant heating calcined body, characterized in that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2622938C1 (en) * 2016-04-19 2017-06-21 Юлия Алексеевна Щепочкина Mixture for making brick

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