專利名稱：自熱袋的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可自動(dòng)發(fā)熱的自熱袋的制造方法。
自熱袋又稱一次性使用懷爐或熱敷袋，目前在國際上得到廣泛的應(yīng)用，它利用袋內(nèi)部的化學(xué)品反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱來取暖，無火，無煙，無毒，溫度適中，發(fā)熱時(shí)間長，特別適用于寒冷季節(jié)野外工作人員防凍和患病需熱敷者使用。這種自熱袋內(nèi)部主要原料是鐵粉、水、活性炭、木屑和食鹽(或其它金屬鹽類)，其基本反應(yīng)式是
反應(yīng)式右邊表示化學(xué)反應(yīng)會(huì)放出大量的熱，(其中Fe(OH)3部分會(huì)變成Fe2O3)，這熱量就是自熱袋熱能的來源。衡量一個(gè)自熱袋的好壞主要考察其保持一定溫度的能力，為此，人們經(jīng)過各種努力竭力使平均溫度上升，持續(xù)時(shí)間加長，有關(guān)這方面的技術(shù)情況可參照日本專利特愿昭54-73801號(特開昭55-166147號)、特愿昭54-145918號(特開昭56-68448號)、特愿昭58-27299號以及綜述性文章“制作一次性使用懷爐”，[日]泊次郎，《科學(xué)朝日》，1986年3月號。
以上技術(shù)中鐵粉均系用還原鐵粉，這種鐵粉質(zhì)量好，反應(yīng)較易發(fā)生，但價(jià)格較貴，還有發(fā)明中發(fā)熱平均溫度都不很高(平均60-70℃)，這在高寒地區(qū)很不適用。另外，內(nèi)袋由特制的非織物布制成，這類材料國內(nèi)很難生產(chǎn)。
本發(fā)明就是為解決上述問題而提出的，它采用廉價(jià)的材料替代還原鐵粉，并調(diào)整各種成分的比例，增加一種添加劑，從而使制成的自熱袋成本低且性能更為優(yōu)良。
本發(fā)明主要特征在于所述鐵粉為鑄鐵粉，鑄鐵粉可用工業(yè)廢料制成(如將車床、刨床或磨床切下的廢鐵屑碾磨、篩選后制成)，故成本十分低廉，由于其特性與還原鐵粉有差異，故還須調(diào)整其它各種成份與它的比例關(guān)系。從原理上講，金屬鹽的存在使電子的移動(dòng)變得更為容易，它起催化劑的作用;活性炭的微孔中含有大量的氧，故起促進(jìn)反應(yīng)的作用，但由于活性炭價(jià)格較高，故使用量不宜太大;水與鐵的比從反應(yīng)式看應(yīng)是1∶2，考慮到蒸發(fā)余量，應(yīng)使水稍多一些;木屑用來儲存水，使其緩慢釋放出來，另外，因反應(yīng)初期水較多，若不用木屑水將滲出袋外，而且水將不利于鐵粉與氧氣的良好接觸而影響反應(yīng)。根據(jù)以上原理進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)可得出各種成分間的關(guān)系，活性炭粉、木屑、鹽、水與鑄鐵粉的重量比分別為30%-35%，10%-17%，10%-15%，50%-65%。鑄鐵粉以100目以細(xì)為好，木屑以20目以細(xì)為好，活性炭粉以20目以細(xì)為好。調(diào)配時(shí)先將鹽溶解于水中，再加入活性炭粉、木屑，調(diào)勻后再加入鐵粉調(diào)勻，封裝在內(nèi)袋中，然后密封內(nèi)袋于不透氣的外袋中。內(nèi)袋采用部分塑料膜再加部分透氣的厚質(zhì)化纖布制成，化纖布面積越大透氣性就越好，反應(yīng)產(chǎn)生的溫度也越高，但持續(xù)時(shí)間會(huì)相應(yīng)降低，采用這種材料的最大好處在于當(dāng)內(nèi)部水分干了后還可透過比纖布加水使反應(yīng)過程進(jìn)行到底，因一般情況下反應(yīng)總是會(huì)因缺水而提前結(jié)束。內(nèi)袋還可采用長纖維棉紙與塑料膜的復(fù)合材料制成，表面穿適量的透氣微孔。
經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)部成分中在添加少量的甘油(即丙三醇)將有利于平均溫度的提高和發(fā)熱持續(xù)時(shí)間的延長，它的添加量應(yīng)為其它成分總量的0.3%-0.5%，太多或太少均不好。
下面是三個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1各成分含量如下表所示鑄鐵粉活性炭粉木屑鹽水甘油30克10克3克3克15克0.24克內(nèi)袋全部由厚質(zhì)化纖布制成，其最高溫度110℃左右;持續(xù)時(shí)間二小時(shí)以上，但加水后可重復(fù)使用多次，這種自熱袋適合在嚴(yán)寒地區(qū)短暫野外作業(yè)時(shí)采用。
實(shí)施例2各成分含量如下表所示鑄鐵粉活性炭粉木屑鹽水甘油50克17克8克6克25克0.36克內(nèi)袋是在塑料薄膜袋上開一小口，再用厚質(zhì)化纖布封閉該口制成。其最高溫度大于90℃，平均溫度高于65℃，持續(xù)時(shí)間大于15個(gè)小時(shí)。這種自熱袋適合寒冷地區(qū)室外長時(shí)間活動(dòng)者使用。
實(shí)施例3各成分含量如下表所示鑄鐵粉活性炭粉木屑鹽水甘油30克10克5克4克18克0.24克內(nèi)袋采用長纖維棉紙與塑料膜的復(fù)合材料制成，表面開多個(gè)孔。這種自然袋最高溫度65℃以上，平均溫度高于50℃以上，持續(xù)時(shí)間大于22小時(shí)，適用于需熱敷的患者或體弱者。
由上述各實(shí)施例的發(fā)熱特性看，它們接近或超過了目前已有的產(chǎn)品，而且它的價(jià)格遠(yuǎn)低于目前已有的產(chǎn)品(鑄鐵粉價(jià)格不到還原鐵粉價(jià)格的1%)。
權(quán)利要求
1.一種可自熱袋的制造方法，所述自熱袋由內(nèi)袋和內(nèi)部材料構(gòu)成，內(nèi)部材料包括鐵粉、水、活性炭粉、木屑和鹽等，其特征在于(a)所述鐵粉為鑄鐵粉；(b)活性炭粉、木屑、鹽、水與鑄鐵粉的重量比分別為30%-35%，10%-17%，10%-15%，50%-65%。
2.如權(quán)利要求1所述自熱袋的制造方法，其特征在于內(nèi)部材料還包括甘油其含量為其它成分總量的0.3%-0.5%。
3.如權(quán)利要求1或2所述自熱袋的制造方法，其特征在于內(nèi)袋系用部分塑料膜加上部分厚質(zhì)化纖布制成或采用長纖維棉紙與塑料膜的復(fù)合材料在表面穿上透氣孔后制成。
4.如權(quán)利要求1或2所述自熱袋的制造方法，其特征在于鑄鐵粉為100目以細(xì)，木屑為20目以細(xì)，活性炭為20目以細(xì)。
5.如權(quán)利要求3所述自熱袋的制造方法，其特征在于鑄鐵粉為100目以細(xì)，木屑為20目以細(xì)，活性炭為20目以細(xì)。
全文摘要
一種化學(xué)自熱袋的制造方法，其特征在于采用鑄鐵粉代替以往的還原鐵粉并調(diào)整內(nèi)部其它成分的比例和添加甘油作為添加劑，從而實(shí)現(xiàn)了低價(jià)格、高性能自熱袋的制造。
文檔編號C10L5/48GK1046796SQ8910254
公開日1990年11月7日 申請日期1989年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月25日
發(fā)明者劉榮靜, 何東寶, 李莉華 申請人:中國人民解放軍信陽陸軍學(xué)院