発熱剤
【目的】粉体生石灰と粉体アルミニウムから成り、水と反応させて発熱する発
熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を１００℃に近づけ、且つ反
応開始後３０分後でも７０〜８５℃近傍を維持させる。
【解決手段】１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（
−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１１．３５ｇ、及び−３３０メッシュ
（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３０
％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・
ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウムが２２．７０ｇから成る
発熱剤３５ｇに、７．０ｇの塩化ナトリウムを配合し、水７０ｍｌと反応させ
て、反応開始から１分〜３０分にわたる発生水蒸気の温度の最高到達温度を９
４．７℃とし、測定開始後３０分の温度を８２．７℃とする。
熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を１００℃に近づけ、且つ反
応開始後３０分後でも７０〜８５℃近傍を維持させる。
【解決手段】１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（
−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１１．３５ｇ、及び−３３０メッシュ
（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３０
％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・
ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウムが２２．７０ｇから成る
発熱剤３５ｇに、７．０ｇの塩化ナトリウムを配合し、水７０ｍｌと反応させ
て、反応開始から１分〜３０分にわたる発生水蒸気の温度の最高到達温度を９
４．７℃とし、測定開始後３０分の温度を８２．７℃とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱剤に関し、より詳細には、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを配合したことを特徴とする発熱剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤は、各種のものが提案されている。然しながら、いずれの従来技術も、高温の持続時間が短く、発熱開始から３０秒後の温度は５０℃以下で、用途も限定されている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−１４６８３５号公報は、粉体金属アルミニウム２５〜８５％、粉体生石灰１５〜７５％からなる加熱剤を開示している。然しながら、この従来技術は、８０℃以上の持続時間が６〜７分であり、発生熱量が少ないという欠点がある。
【０００４】
また、特開平０３−０９１５８８号公報は、粉体金属アルミニウムと粉体生石灰からなる加熱剤を開示している。然しながら、この従来技術は、１００℃近傍の持続時間が１７分であり、やはり総発生熱量が少ないという欠点がある。
【０００５】
特許第３４６７７２９号公報は、発熱剤の質量当たり、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５％から成る発熱剤を開示している。
【０００６】
特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、たとえば、粉体生石灰５ｇと粉体アルミニウム１０ｇから成る発熱剤１５ｇを常水３０ｍｌと、或いは粉体生石灰６．６７ｇと粉体アルミニウム１３．３ｇから成る発熱剤２０ｇを常水４０ｍｌと、或いは粉体生石灰８．３３ｇと粉体アルミニウム１６．６７ｇから成る発熱剤２５ｇを常水５０ｍｌと、或いは粉体生石灰１１．５７ｇと粉体アルミニウム２３．３３ｇから成る発熱剤３５ｇを常水７０ｍｌと、或いは粉体生石灰１３．３３ｇと粉体アルミニウム２６．６７ｇから成る発熱剤４０ｇを常水８０ｍｌと、或いは粉体生石灰１６．６７ｇと粉体アルミニウム３３．３３ｇから成る発熱剤５０ｇを常水１００ｍｌと、 或いは粉体生石灰２０．００ｇと粉体アルミニウム４０．００ｇから成る発熱剤６０ｇを常水１２０ｍｌと反応させると、４分２４秒後に最高温度９２．１℃の水蒸気を発生し、２０分後には、水蒸気温度が６２．４℃、３０分後には、５０．２℃に降下する。このような水蒸気の温度特性は、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、各種携帯食品、非常食等を喫食可能な状態に加熱するには十分な熱量である。
【０００７】
然しながら、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、非常食等各種携帯食品を一度に大量に短時間で効率よく加熱する場合、或いは釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷え切った体を暖める用途、地震等災害時の緊急避難所での簡易沐浴設備への利用するには、熱量不足であり、使用者が一様に要望することは、蒸気の最高到達温度を、できるだけ１００℃に近づけること、及び３０分後でも６５〜７０℃、場合によっては７５〜８５℃を維持させて欲しいということである。
【特許文献１】特開平１１−１４６８３５号公報
【特許文献２】特開平０３−２９４４８３号公報
【特許文献３】特許第３４６７７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明が解決しようとする主たる課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り、水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも、６５〜８５℃を維持させることである。
【０００９】
発明が解決しようとする別の課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも、６５〜８０℃を維持することにより、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、非常食等各種携帯食品を、一度に、大量に、短時間で、効率よく加熱することである。
【００１０】
発明が解決しようとするさらに別の課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも６５〜８５℃を維持することにより、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷え切った体を暖めるための簡易沐浴設備や、震等災害時の緊急避難所での簡易沐浴設備等へ利用しうるようにし、新たな用途を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段を策定するために、本発明者は、化学量両論から、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤と反応させる水の適正量を検討した。
【００１２】
特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、粉体生石灰(CaO)と粉体アルミニウムとの特定比率の混合物であるが、先ず式（１）の反応式に従って、粉体生石灰(CaO)と水が反応して、多量の熱を発生しながら水酸化カルシウムを生成する。
ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2＋１５．２Ｋｃａｌ （１）
発熱量をグラム当たりに換算すると、ＣａＯの分子量は５６．０８であるので、２７１ｃａｌ／ｇになる。
（１）の反応の結果、水溶液は生じた水酸化カルシウムの加水分解により、強いアルカリ性を呈する。
【００１３】
一方、アルミニウム粉末は、下記の式（２）に従って水酸化カルシウムと急激に反応し、アルミン酸カルシウムと水素を与える。
２Ａｌ＋３Ｃａ（ＯＨ）2＝３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3＋３Ｈ2↑ （２）
この時発生する反応熱は約４７ｃａｌ／ｇである。Ａｌの分子量は１３であるので、約３６１５ｃａｌ／ｇ（３．６１５Ｋｃａｌ／ｇ）になる。
【００１４】
従って、化学量論上は、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤と反応させる水の適正量は、ＣａＯのモル数と同じモル数で十分であることが分かる。
【００１５】
然しながら、実用上、粉体ＣａＯ５ｇと粉体アルミニウム１０ｇから成る発熱剤１５ｇの場合、常水３０ｍｌと反応させている。ＣａＯの分子量は５６．０８であるから、ＣａＯ５ｇは、５／５６．０８＝０．０９モルになる。従って、この場合の水の適正量は、１８ｇ（水Ｈ２Ｏの分子量）・０．０９＝１．６２ｍｌでよいことになる。
【００１６】
同じように、粉体ＣａＯ６．６７ｇと粉体アルミニウム１３，３ｇから成る発熱剤２０ｇの場合、常水４０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、１．６２ｍｌでよいことになる。
【００１７】
同じように、粉体ＣａＯ８．３３ｇと粉体アルミニウム１６．６７ｇから成る発熱剤２５ｇの場合、常水５０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、２．７ｍｌでよいことになる。
【００１８】
同じように、粉体ＣａＯ１１．６７ｇと粉体アルミニウム２３．３３ｇから成る発熱剤３５ｇの場合、常水７０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、３．７８ｍｌでよいことになる。
【００１９】
同じように、粉体ＣａＯ１３．３３ｇと粉体アルミニウム２６．６７ｇから成る発熱剤４０ｇの場合、常水８０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、４．３２ｍｌでよいことになる。
【００２０】
同じように、粉体ＣａＯ１６．６７ｇと粉体アルミニウム３３．３３ｇから成る発熱剤５０ｇの場合、常水１００ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、５．４ｍｌでよいことになる。
【００２１】
同じように、粉体ＣａＯ２０ｇと粉体アルミニウム４０ｇから成る発熱剤６０ｇの場合、常水１２０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、６．５８ｍｌでよいことになる。
【００２２】
このように、化学量論から算出すると、大過剰量の水を使用する第１の理由は、
（イ）ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2＋１５．２Ｋｃａｌの第１次反応により水が逐次的に蒸発して失われるが、その蒸発により失われる水の量を正確に理論計算することが不可能であるため、敢えて大過剰量を使用していること、（ロ）第２の理由は、水を添加した途端、発熱剤を充填している不織布に吸収されるため、それを見越して過剰量を使用していること、（ハ）第３の理由は、水は粉体ＣａＯ及び粉体アルミニウムに比べて安価であるため、厳密な原価計算をしなかったこと等である。
【００２３】
本発明者は、本発明者保有の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を、より１００℃に近づけ、３０分後でも、７０〜７５℃近傍を維持する方法を策定するために、上述した粉体ＣａＯとの反応に関与しない余剰水を有効利用することを検討した。
【００２４】
そのために、先ず、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤に、無機化合物を第３成分として添加し、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で反応系において転移（解離）させ、余剰水を水和反応を起こさせ溶解熱を発生させ、それらの総和を、前記反応式（１）及び（２）で発生する熱量と合わせて利用することを検討した。
【００２５】
さらに、添加すべき無機化合物を策定する条件として、安全に保管でき、かつ使用し易いこと、及び低価格であること等も考慮した。
【００２６】
このような点から、先ず周期律表１（ＩＡ族）のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）について検討した。
【００２７】
アルカリ金属のＬｉの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、５２０．１ｋＪｍｏｌ−1（０．５２５０３ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、７２９６ｋＪｍｏｌ−1（７．２９８１ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００２８】
Ｎａの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４９５．７ｋＪｍｏｌ−1（０．４９５８ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、４５６３ｋＪｍｏｌ−1（４．５６２４ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００２９】
Ｋの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４１８．７ｋＪｍｏｌ−1（０．４１８９ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、３０６９ｋＪｍｏｌ−1（３．０５１４ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３０】
Ｒｂの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４０２．９ｋＪｍｏｌ−1（０．４０３０ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、２６４０ｋＪｍｏｌ−1（２．６３３ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３１】
Ｃｓの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、３７５．６ｋＪｍｏｌ−1（０．３７５７ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、２２６０ｋＪｍｏｌ−1（２．２３ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３２】
このように、いずれのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）も、第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）より一桁ほど大きく、＋１の酸化数をもつイオンが安定であることが分かる。また、アルカリ金属原子の格子エネルギーは比較的小さいから、水溶性の塩を形成し易い。また、イオン間の引力が小さいから、アルカリ金属の塩は水溶液で完全に解離する。
【００３３】
従って、理論上は、いずれのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）も、前記の条件に適合するが、開放状態で安全に使用できること、安全に保管できること、低価格であること、そして最も使用し易いことを考慮して、添加すべき成分として塩化ナトリウムを選択した。
【００３４】
そこで、次ぎに塩化ナトリウムが転移（融解）するときの融解（解離）エンタルピ−を求めると、２８．１６（トＨ／ｋＪｍｏｌ−1）である。これにより、塩化ナトリウムは、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で十分解離することが理解される。
【００３５】
このように、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で解離した塩化ナトリウムは、式（３）に従って、反応系内の余剰水と水和反応をして、１４１ｋＪ／ｍｏｌ（３３．７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）を水和エネルギ−を発生するものと考えられる。
Na+H2・℃・・OH+1/2H2+141kJ/mol(33.7kcal/mol) （３）
【００３６】
通常、陽イオン或いは陰イオンの大きさが小さいほど、水和エネルギ−は大きい。Ｎａのイオン半径は、１．０２℃と小さいので、この点からも水和エネルギ−が大きいことが理解される。
【００３７】
上述した理論的考察をもとに、本発明者は、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を一層１００℃に近づけること、及び３０分後でも、７０〜７５℃近傍を維持させる手段として、塩化ナトリウムを添加することとし、さらにその添加範囲を検討した。
【００３８】
塩化ナトリウムの配合量は、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％が好ましい。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり０．５％以下の場合、所要の発熱量を得ることができないので好ましくない。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり２０〜２５％の場合、最高到達温度は９５℃であるが、発熱開始から１７３０秒後の温度が、７５〜８５℃なので、熱源がない場合の簡易沐浴設備用等新たな用途に拡大される。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり２５％以上の場合、発熱状態にバラツキがあり、一端温度降下すると谷の幅が広く、降下前の温度にまで復元する時間が長く、温度管理が難しく、安定した温度降下状態が要求される商品には適さない。
【００３９】
塩化ナトリウムは、発熱剤に配合しても、或いは水に配合してもほぼ同じ発熱効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１に記載した発明によると、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを添加したことにより、塩化ナトリウム無添加の場合に比べて、到達最高温度を引き上げ、総発熱量を増加することができる。
【００４１】
請求項２に記載した発明によると、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０質量％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３質量０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５質量％から成る発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を１００℃に近づけ、且つ反応開始から３０分後でも、６０〜８５℃を維持することができるので、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、各種携帯食品、非常食等を一度に大量に短時間で効率よく加熱する以外に、別の用途、たとえば登山、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷えきった体を現場で暖めるための、或いは地震等災害時の緊急避難所の屋内外で簡易沐浴設備を作るのに役立てさせるか、新たな用途を拡大することができる。
【００４２】
請求項３に記載した発明によると、塩化ナトリウムの配合量が、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％であるので、経済量であり、使用者が安全に使用でき、発熱剤を充填している不織布にダメージを与えることがない。
【００４３】
請求項４に記載した発明によると、塩化ナトリウムを発熱剤に配合したので、特定の水を使用する必要がなく、常水他あらゆる水を使用するこよができ、必ずしも水とセットにする必要がない。
【００４４】
請求項５に記載した発明によると、塩化ナトリウムを水に配合し、塩化ナトリウム水溶液としたので、発熱剤との反応が均一に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、発明を実施する好ましい形態を、実施例および比較例を参照して説明する。以下の各実施例では、発熱剤に塩化ナトリウムに配合する量を変化させて配合し、常水と反応させ、発生する蒸気の時間に対する温度変化と、塩化ナトリウムの配合量による発生熱量の増加分を確認した。また、各比較例では、発熱剤に塩化ナトリウムを配合せずに常水と反応させ、発生する蒸気の時間に対する温度変化を確認した。
【００４６】
［実施例、比較例］
使用した塩化ナトリウム
塩化ナトリウムとして、塩化ナトリム９９．７質量％にリン酸三カルシウム０．３質量％を添加して使用した。この塩試験法による分析値は、水分０．０１６質量％、Ｃｌ（Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ結合）０．００１質量％、ＳＯ２０．０１６質量％、Ｃａ０．００１質量％、Ｍｇ０．０００質量％、Ｋ０．００２質量％、Ｎａ（ＳＯ４結合４）０．００６質量％、塩化ナトリウム９９．６５６質量％，及びリン酸三カルシウム０．３質量％である。なお、リン酸三カルシウムは、砂糖、塩化ナトリウムの凝固防止剤として通常配合されているものである。
【００４７】
使用した塩化ナトリウムの１４０℃、９０分間加熱法による乾燥減量は０．１質量％以下、純度は９９．５％以上、硫化ナトリウム比色法による重金属は１０ｐｐｍ以下、フルイ分け法による粒度は、１５０・ｍ（１００メッシュ）以下が９０％以上、異物はゼロである。
【００４８】
１４０℃、９０分間加熱法による乾燥減量は０．１質量％以下、純度は９９．５％以上、硫化ナトリウム比色法による重金属は１０ｐｐｍ以下、フルイ分け法による粒度は、１５０・ｍ（１００メッシュ）以下が９０％以上、異物はゼロである。
【００４９】
使用した蒸気温度測定装置
厚さ２ｍｍのステンレススティールで、１００ｍｍ（Ｗ）・２００ｍｍ（Ｌ）・２００ｍｍ（Ｈ）の容積３７００ｍＬの完全密閉式の蓋付き反応容器を作成した。容器の蓋には、直径２ｍｍの蒸気排出口を設けた。さらに、容器の蓋に直径１０ｍｍの開口を設け、水が入ったビ−カ−を密閉状態で挿入固定し、水が滴下できるようにした。（株）キーエンス社の温度センサーの先端を容器の底面から４５ｍｍの位置にセットした。反応容器に発熱剤を置き、蓋をして水を滴下して反応させた。蒸気温度の測定は、センサーをパソコンと連動させて、５秒〜１８００秒まで連続して自動測定して得たアナログデータをグラフで記録し、同時に５秒〜１８００秒まで５秒間隔でディジタルデータとして記録した。
【００５０】
デ−タの処理に関して
５秒〜１８００秒まで連続して自動作成したアナログデータは、連続した値である。従って、時間の変化に対する温度変化を全体として観察したり、温度の微妙な昇温、降温状態を観察するには都合がよいが、正確な時間当たりの正確な温度を確認することができない。一方、５秒〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータは、５秒毎の温度をほぼ正確に表示しているが、測定時間と測定時間の間の温度変化を読みとることはできない。
【００５１】
従って、以下に記載する［実施例］及び［比較例］では、５秒〜１８００秒まで連続して自動測定して得たアナログデータを表示するグラフを図１〜図１５として示し、同時に、表１〜１５で、５〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータを、分単位（１〜３０分）で圧縮して表記した。［考察］においては、両方のデータを利用して説明した。また、表１〜１５は、５〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータを、分単位で圧縮して表記してあるので、微妙な温度変化は、５秒間隔で得た元のデータを使用して説明した。実験は、全て室温（１８〜２２℃）で行った。
【００５２】
［実施例１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．３５ｇ（０．００６モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加した。水を添加後、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し得たアナログデータをグラフとして図１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１に示した。塩化ナトリウムを０．３５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり１％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２０１ｃａｌである。
【００５３】
［比較例１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加した。水を添加後、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１に示した。
【００５４】
［考 察］
図１に示したグラフにおいて１は実施例１の結果、２は比較例１の結果、３は室温を示している。実施例１と比較例１の結果を併記してある図１及び表１並びに５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１は、測定開始後９５〜１５５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１４０秒で最高温度９２．１℃に達した。その後、１６０〜２２５秒で一旦８０℃以下に降下したが、２３０〜７９５秒で第２次最高温度帯域約８０℃〜約９０℃に達し、３２０秒で最高温度９２．２℃に達した。その後８０５〜１１２０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では５３．６℃を示した。
【００５５】
一方、比較例１は、測定開始後１３５〜１６５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間、１４５秒で最高温度９１．１に達した。次いで、発熱開始後２６０〜６４０秒で第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間、３４５秒で９２．３℃を示した。その後、６４５〜１１５０秒の間８０〜６０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４６．５℃を示した。
【００５６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム１％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００５７】
【表１】
【００５８】
［実施例２］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．７ｇ（０．０１２モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加した。水を添加してから５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表２に示した。塩化ナトリウムを０．７ｇ、すなわち発熱剤の質量当た２％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上４０３ｃａｌである。
【００５９】
［比較例２］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加した。水を添加してから５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表２に示した。
【００６０】
［考 察］
図２に示したたグラフにおいて１は実施例２の結果、２は比較例２の結果、３は室温を示している。実施例２と比較例２の結果を併記してある図２、表２、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例２は、測定開始後５５〜１７０秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９２．７℃に達した。その後、２８０〜１０８０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、３９５秒で最高温度９５．２℃に達した。その後１０８５〜１５１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６３．８℃を示した。
【００６１】
一方、比較例２では、測定開始後１３０〜１８５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１７５秒で最高温度９２．７℃に達した。次いで、測定開始後３１５〜６７５秒の間で第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４００秒で８９．７℃を示した。その後、６８０〜９１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４７．９℃を示した。
【００６２】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００６３】
【表２】
【００６４】
［実施例３］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）を配合して、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表３に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５ｃａｌである。
【００６５】
［比較例３］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表３に示した。
【００６６】
［考 察］
図３に示したグラフにおいて１は実施例３の結果、２は比較例３の結果、３は室温を示している。実施例３と比較例３の結果を併記してある図３、表３、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例３は、測定開始後５５〜６０秒で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間５５秒で最高温度８４．８℃に達した。その後、１０５〜１９０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９４．６℃に達した。その後２９０〜１１４０秒の間で安定な第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４６０秒で最高温度９２．６℃に達した。１１４５〜１５７５秒の間で、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６５℃を示した。
【００６７】
比較例３は、表３には表記していないが、測定開始後５５秒で第１次最高温度８２．７℃に達した。その後測定開始後１００〜１８０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９４．７℃に達した。次いで、測定開始後２５０〜６１５秒の間で第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３３５秒で９０．３℃を示した。その後、６２０〜８６５秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４７℃を示した。
【００６８】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくし、３６０秒〜１８００秒の間、実施例３は、比較例３と比べて、平均で約１５℃高い温度を維持するという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００６９】
【表３】
【００７０】
［実施例４］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．８４ｇ（０．０１４４モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を測定開始から５秒〜１８００秒にわたって連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表４に示した。塩化ナトリウムを０．８４ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．４％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上４７２ｃａｌである。
【００７１】
［実施例５］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を測定開始から５秒〜１８００秒にわたって連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表４に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３．０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５ｃａｌである。
【００７２】
［考 察］
図４に示したグラフにおいて１は実施例４の結果、２は実施例５の結果、３は室温を示している。実施例４と実施例５の結果を併記してある図４，表４、及び５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例４は、測定開始後１３５〜２００秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１７０秒で最高温度９０．７℃に達した。その後、２９５〜１１６０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間５６０秒で最高温度８７．９℃に達した。その後１１６０〜１５６０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６６．４℃を示した。
【００７３】
一方、実施例５は、測定開始後８５〜１８０秒で、第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９５℃に達した。次いで、測定開始後２４５〜１１５０秒で、第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４１５秒で９３．４℃を示した。その後、１１５５〜１５４０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６３．５℃を示した。
【００７４】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．４％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム３．０％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００７５】
【表４】
【００７６】
［実施例６］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．９４５ｇ（０．０１７２モル）を添加した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を、測定開始５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図５に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表５に示した。塩化ナトリウムを０．９４５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上５８０ｃａｌである。
【００７７】
［実施例７］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．８４ｇ（０．０１４モル）配合した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を測定開始５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図５に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表５に示した。塩化ナトリウムを０．８４ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．４％添加したことによる発熱量の増加分は、４７２calである。
【００７８】
［考 察］
図５に示したグラフにおいて１は実施例６の結果、２は実施例７の結果、３は室温を示している。実施例６と実施例７の結果を併記してある図５，表５、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例６は、測定開始後４５〜１７５秒で、安定した第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１５０秒で最高温度９５．８℃に達した。さらに、測定開始後２７０〜１０８５秒で、安定した第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間４１０秒で最高温度９３．８℃に達した。その後、１０９０〜１４７５秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６２．５℃を示した。
【００７９】
一方、実施例７は、測定開始後１２０〜１７５秒で、第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９６．１℃に達した。次いで、測定開始後２５５〜１０３０秒で、第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３７５秒で９３．３℃を示した。その後、１０３５〜１３９５秒で、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６０．３℃を示した。
【００８０】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウ２．４％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００８１】
【表５】
【００８２】
［実施例８］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．９４５ｇ（０．０１７２モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を、５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図６に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表６に示した。塩化ナトリウムを０．９４５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上５８０ｃａｌである。
【００８３】
［実施例９］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）配合した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図６に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表６に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３．０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５cａｌである。
【００８４】
［考 察］
図６に示したグラフにおいて１は実施例８の結果、２は実施例９の結果、３は室温を示している。実施例８は、表６には記載しなかったが、測定開始後５０秒で第１次最高温度８５．４℃を示した。その後、測定開始後７０〜２１５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃を示し、その間１６５秒で最高温度９４．４℃に達した。次いで、測定開始後２８５〜１０９０秒で安定した第３次最高温度帯域約８０〜約９０℃を示し、その間４００秒で最高温度９５．１℃に達した。その後１０９５〜１４１０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６１．６℃を示した。
【００８５】
実施例９は、表６には記載しなかったが、測定開始後５０秒で第１次最高温度８９．１℃を示した。その後、測定開始後１１５〜２０５秒で、第２次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１８０秒で、最高温度９２．５℃に達した。次いで、測定開始後２５０〜１２３０秒で、第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３４０秒で、９５．７℃を示した。その後、１２３０〜１６１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６５．２℃を示した。
【００８６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウ２．４％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００８７】
【表６】
【００８８】
次ぎに、発熱剤１５ｇ、２０ｇ、２５ｇ、３５ｇ、４０ｇ、５０ｇ、及び６０ｇに所定量の塩化ナトリウムを配合し水と反応させて、発生蒸気の温度変化を確認した実施例１０〜１６と、塩化ナトリウムを配合せずに、水と反応させて発生蒸気の温度変化を確認した比較例４〜１０を行った。
【００８９】
［実施例１０］
発熱剤１５ｇ（ＡＬ９．７３ｇ、ＣａＯ４．８６５ｇ）に塩化ナトリウムを０．４０５ｇ（０．００６９モル）を配合し、常水３０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図７に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表７に示した。塩化ナトリウムを０．４０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２３２ｃａｌである。
【００９０】
［比較例４］
発熱剤１５ｇ（ＡＬ１０ｇ、ＣａＯ５ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水３０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定熱開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図７に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表７に示した。
【００９１】
［考 察］
図７に示したグラフにおいて１は実施例１０の結果、２は比較例４の結果、３は室温を示している。図７，表７，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１０は、測定開始後３０〜４５秒で第１次最高温度帯域約７０℃を示し、その間３５秒で７６．８℃を示した。その後、測定開始後２６５〜４９５秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜７６℃を示し、その間４００秒で最高温度７５．９℃に達した。次いで、測定開始後４９５〜１８００秒まで７０〜３０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では３８．１℃を示した。
【００９２】
比較例４は、測定開始後３０〜５５秒で第１次最高温度帯域約７０〜８０℃を示し、その間４５秒で第１次最高温度８５．８℃を示した。その後、８０〜３０５秒で第２次最高温度帯域約７０〜９０℃を示し、その間１３５秒で最高温度８６．６℃に達した。その後、３１０〜１８００秒まで、７０〜約３０℃に急激に降下し、１８００秒では３２．１℃を示した。
【００９３】
実施例１０と比較例４を比較すると、発熱開始から３５５秒までは比較例４の方が熱量が高いが、３６０秒〜１８００秒の間は、実施例１０の方が、比較例４より平均で５〜１０℃高い温度を維持し、そのまま温度降下し、１８００秒では、実施例１０は３８．１℃を、比較例４は３２．１℃を示した。この結果から、実施例１０が、比較例４より、発熱総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００９４】
【表７】
【００９５】
［実施例１１］
発熱剤２０ｇ（ＡＬ１２．９７ｇ、ＣａＯ６．４９ｇ）に塩化ナトリウムを０．５４０ｇ（０．００９２モル）を配合し、常水４０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図８に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表８に示した。塩化ナトリウムを０．５４０ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３１１ｃａｌである。
【００９６】
［比較例５］
発熱剤２０ｇ（ＡＬ１３．３ｇ、ＣａＯ６．６７ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水４０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図８に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表８に示した。
【００９７】
［考 察］
図８において１は実施例１１の結果、２は比較例５の結果、３は室温を示している。図８，表８，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１１は、測定開始後３５〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間３５秒で８２．６℃を示した。その後、測定開始後６５〜４３０秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜８９℃に達し、その間３６５秒で最高温度８８．１℃を示した。次いで、測定開始後４９５〜１８００秒まで７０〜４０℃にほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では４８．６℃を示した。
【００９８】
比較例５は、測定開始後４０〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間４０秒で最高温度８２．４℃を示した。その後、９５〜２１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０℃に達し、その間１７０秒で最高温度８７．６℃を示した。その後、２６０〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で７０〜４０℃に降下し、１８００秒では４０．３℃を示した。
【００９９】
すなわち、発熱剤２０ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水４０ｍｌの組合せと発熱剤２０ｇと水７０ｍｌの組合せを比較すると、発熱開始から３５５秒までは、比較例４の方が熱量が高いが、３６０秒〜１８００秒の間は、実施例１１の方が、比較例５より平均で５〜１０℃高い温度を維持し、そのまま温度降下し、１８００秒では、実施例３８．１℃を、比較例４は３２．１℃を示した。この結果から、実施例１１が、比較例５より、総発熱量を大きくするという顕著
な効果を奏功していることが分かる。
【０１００】
【表８】
【０１０１】
［実施例１２］
発熱剤２５ｇ（ＡＬ１６．２２ｇ、ＣａＯ８．１０ｇ）に塩化ナトリウムを０．６７５ｇ（０．０１１５モル）を配合し、常水５０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図９に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表９に示した。塩化ナトリウムを０．６７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３８９ｃａｌである。
【０１０２】
［比較例６］
発熱剤２５ｇ（ＡＬ１６．６７ｇ、ＣａＯ８．３３ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水５０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図９に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表９に示した。
【０１０３】
［考 察］
図９において１は実施例１２の結果、２は比較例６の結果、３は室温を示している。図９，表９，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１２は、測定開始後１２５〜１８０秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０℃に達し、１５０秒で最高温度８８．５℃に達した。その後、１８５〜１１００秒、８０℃以下７０℃以上を維持しながら、ゆっくりと温度降下し、１１００〜１８００秒の間、ほぼ同じ降下率で７０〜５０℃に降下し、１８００秒では５２．９℃を示した。
【０１０４】
一方、比較例６は、測定開始後３０〜４０秒で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５秒で最高温度９０．３℃を示した。その後、６０〜１８５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９４．１℃を示した。その後、１８５〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で７０〜４０℃に降下し、１８００秒では４０．２℃を示した。
【０１０５】
この結果から、実施例１２と比較例６を比較すると、発熱開始から２５５秒までは両者ほぼ同じ発熱挙動を示したが、２５５秒程度から、実施例１２が比較例６より平均で１５℃高い温度を維持して、そのまま１８００秒まで温度降下したことがわかる。この結果から、実施例１２が、比較例６より、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【０１０６】
【表９】
【０１０７】
［実施例１３］
発熱剤４０ｇ（ＡＬ２５．９５ｇ、ＣａＯ１２．９７ｇ）に塩化ナトリウムを１．０８ｇ（０．０１８４モル）を配合し、常水８０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１０に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１０に示した。塩化ナトリウムを１．０８ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６８３ｃａｌである。
【０１０８】
［比較例７］
発熱剤４０ｇ（ＡＬ２６．６７ｇ、ＣａＯ１３．３３ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水８０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１０に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１０に示した。
【０１０９】
図１０において１は実施例１３の結果、２は比較例７の結果、３は室温を示している。図１０，表１０，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１３は、測定開始後３０〜３５秒で第１次最高温度８０．１℃に達した。その後、８０〜１４０秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜８９℃に達しし、その間１０５秒で最高温度８９．８℃を示した。次いで１４５〜２４０秒の間、約７０〜６０℃に降下した。２４５〜１４４５秒の間、約８０〜１００℃の第３次最高温度帯域約８０〜９０℃を示し、その間３１５秒で最高温度９５．９℃を示した。その後、１４５０〜１８００秒まで８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７２．２℃を示した。
【０１１０】
一方、比較例７は、測定開始後４０〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間４５秒で最高温度８２℃を示した。その後、１９０〜７０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間２５０秒で最高温度９２．１℃を示した。次いで７１０〜１８００秒まで８０〜５０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では５０．２℃を示した。
【０１１１】
この結果から、発熱剤４０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水８０ｍｌの組合せの方が、発熱剤４０ｇと水８０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１１２】
【表１０】
【０１１３】
［実施例１４］
発熱剤５０ｇ（ＡＬ３２．４３ｇ、ＣａＯ１６．２１ｇ）に塩化ナトリウムを１．３５ｇ（０．０２３モル）を配合し、常水１００ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１１に示した。塩化ナトリウムを１．３５ｇ、すなわち、発熱剤の質量当たり、２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上７７８ｃａｌである。
【０１１４】
［比較例８］
発熱剤５０ｇ（ＡＬ３２．４３ｇ、ＣａＯ１６．２１ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水１００ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１１に示した。
【０１１５】
［考 察］
図１１において１は実施例１４の結果、２は比較例８の結果、３は室温を示している。図１１，表１１，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１４は、測定開始後３５〜９５秒で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間８０秒で９２．２℃を示した。その後、１３５〜１５０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜８９℃に達し、その間２１０秒で最高温度９６．９℃を示した。次いで１５１０〜１８００秒の間、８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７３．３℃を示した。
【０１１６】
一方、比較例８は、測定開始後３０〜５０秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間３５秒で最高温度８３℃を示した。その後、７０〜８９５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間２２０秒で最高温度９６．８℃を示した。次いで８９５〜１８００秒まで８０〜５０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では５６．５℃を示した。
【０１１７】
この結果から、発熱剤５０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１００ｍｌの組合せの方が、発熱剤５０ｇと水１００ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１１８】
【表１１】
【０１１９】
［実施例１５］
発熱剤６０ｇ（ＡＬ３８．９２ｇ、ＣａＯ１９．４６ｇ）に塩化ナトリウムを１．６２（０．０２７７モル）を配合し、常水１２０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１２に示した。塩化ナトリウムを１．６２ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上９３４ｃａｌである。
【０１２０】
［比較例９］
発熱剤６０ｇ（ＡＬ４０．００ｇ、ＣａＯ２０．００ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水１２０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１２に示した。
【０１２１】
［考 察］
図１２において１は実施例１５の結果、２は比較例９の結果、３は室温を示している。図１２，表１２，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１５は、測定開始後４５〜９０秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間７０秒で９０℃を示した。その後、１３０〜１８００秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３０５秒で最高温度９７．１℃に達した。
【０１２２】
一方、比較例９は、測定開始後４５〜９５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間８５秒で最高温度８９．５℃を示した。その後、１５０〜１１０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５０〜３７５秒の間で最高温度９７〜９７．１℃を示した。次いで１１１０〜１８００秒まで８０〜６０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では６２．５℃を示した。
【０１２３】
この結果から、発熱剤６０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１２０ｍｌの組合せの方が、発熱剤６０ｇと水１２０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１２４】
【表１２】
【０１２５】
次ぎに、発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に、微量（０．５％）の塩化ナトリム、及び大量（５％、１０％、１５％、２０％、及び２５％）の塩化ナトリムを配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発熱剤に添加する塩化ナトリムの量の臨界性を検討した。
【０１２６】
［実施例１６］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを３．５ｇ（０．０５９８８モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１３に示した。塩化ナトリウムを３．５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり１０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２０１８ｃａｌである。
【０１２７】
［実施例１７］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを５．２５ｇ（０．０８９８モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１３に示した。塩化ナトリウムを５．２５、すなわち発熱剤の質量当たり１５％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３０２６ｃａｌである。
【０１２８】
［考 察］
図１３において１は実施例１６の結果、２は実施例１７の結果、３は室温を示している。図１３，表１３，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１６は、測定開始後３5〜４５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５秒で最高温度８５℃を示した。その後、５５〜２１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１４５秒で最高温度９３．８℃を示した。その後、２６０〜９１０秒の間１００〜９０℃をほぼ同じ降下率で温度降下し、９１５秒〜１８００秒まで８０〜６０℃をほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では６７．７℃を示した。
【０１２９】
一方、実施例１７は、測定開始後４５〜５０秒の間で第１次最高温度帯域約８０℃に達し、その間４５秒で最高温度８４．６℃を示した。その後、８５〜１８０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９４．２℃を示した。その後、１８５〜２５５秒の間一旦８０〜７０℃に温度降下した。その後、２６０〜１０１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３４５〜３６５秒の間で最高温度９５．７〜９５．８℃を示した。その後、１０１５〜１４３５秒の間、９０〜８０℃をゆっくりと降下し、１４４０〜１８００秒まで８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７１．３℃を示した。
【０１３０】
この結果から、発熱剤６０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１２０ｍｌの組合せの方が、発熱剤６０ｇと水１２０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１３１】
【表１３】
【０１３２】
［実施例１８］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．１７５ｇ（０．００２９９モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１４に示した。塩化ナトリウムを０．１７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり、０．５％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上１００．８ｃａｌである。
【０１３３】
［実施例１９］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を１．７５ｇ（０．０２９９モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反
応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変
化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１４に、５秒
間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１４に示した。塩化ナ
トリウムを１．７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり、５％添加したことによ
る発熱量の増加分は、理論上１００９ｃａｌである。
【０１３４】
［考 察］
図１４において１は実施例１８の結果、２は実施例１９の結果、３は室温を
示している。図１４，表１４，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを
参照すると、実施例１８は、測定開始から１６０秒で７１．８℃に達し、１６
５〜２１０秒の間で、安定した第１次最高温度帯域約８０〜９０℃を示し、２
００秒で最高温度９２．１℃に達した。その後、２１５〜３００秒の間一旦８
０℃以下に温度降下し、３０５〜８２０秒の間で、第２次最高温度帯域約８０
〜９０℃を示し、その間３９５秒で最高温度８８．９℃に達した。その後、８２
５〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では５６．２
℃を示した。
【０１３５】
一方、実施例１９は、測定開始から７０〜１７５秒の間は、約７３〜約９０
℃の範囲で昇温、降温を繰り返す第１次最高温度帯域℃に達し、１６０秒で最高
温度９３，３℃に達した。その後、２３５〜１３８０秒で、第２次最高温度帯
域約８０〜９０℃を示し、そ３９５秒で最高温度９５．７℃に達した。その後、
１３８５〜１８００秒の間、８０℃からほぼ同じ降下率で温度降下し、１８０
０秒では７０．２℃を示した。
【０１３６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム０．５％と水７０ｍｌの組合
せ、及び発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム５％と水７０ｍｌの組合せの両方が８
０〜９０℃の高温維持時間が長いこと、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１３７】
【表１４】
【０１３８】
［実施例２０］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を７．０ｇ（０．１１９７モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応
を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化
を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１５に、５秒間
隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１５に示した。塩化ナト
リウムを７．０ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２０％添加したことによる発
熱量の増加分は、理論上４０３６ｃａｌである。
【０１３９】
［実施例２１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を８．７５ｇ（０．１４９７モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反
応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変
化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１５に、５秒
間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１５に示した。塩化ナ
トリウムを８．７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２５％添加したことによ
る発熱量の増加分は、理論上５０４５ｃａｌである。
【０１４０】
［考 察］
図１５において１は実施例２０の結果、２は実施例２１の結果、３は室温を
示している。図１５，表１５，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを
参照すると、実施例２０は、測定開始後４０〜４５秒の間で第１次最高温度帯
域約８０℃に達し、その間４０秒で最高温度８６．３℃を示した。その後、１６
５〜２８５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０℃に達し、２５５秒で
最高温度８８℃を示した。２９０〜４８５秒の間、一旦８０〜６０℃の間に降下
し、その後、４９０〜１８００秒で、安定した第２次最高温度帯域約８０〜９
０℃に達しし、その間９９０秒で最高温度９５℃を示した。１２３５秒頃から、
ほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では８２．７℃を示した。
【０１４１】
一方、実施例２１は、測定開始後４５〜５５秒の間で第１次最高温度帯域
約８０℃に達し、その間４５秒で最高温度８７．４℃を示した。その後、発熱開
始９０〜２００秒で安定した第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、１７
５秒で最高温度９２．４℃を示した。その後、３７０〜１８００秒の間で、安
定した第３次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間、５５０秒で最高温
度９３．９に達し、１８００秒でも７６℃を示した。
【０１４２】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２０％と水７０ｍｌの組合せ
、及び発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２５％と水７０ｍｌの組合せの両方が８
０〜９０℃の高温維持時間、及び総発熱量の両方が極めて顕著に増大されてい
ることが分かる。
【０１４３】
【表１５】
【０１４４】
［実施例２２〜２６］
次ぎに、実施例２２〜２６を、各実施例で３回試験を行った。それぞれの例
で、発熱剤の質量を正確に秤量し、発熱剤の質量当たり表１６に示した量の塩
化ナトリウムを添加した水８０ｍｌと、発熱剤を反応させ、温度センサーを発
熱剤に直接接触させて、最高温度を測定し、３回の最高温度の平均値と、それ
ぞれの最高温度までの到達時間を測定した。得た結果を表１６に示す。
【０１４５】
［比較例１１］
比較例１１として、３回試験を行った。それぞれの例で、発熱剤の質量を正
確に秤量し、発熱剤の質量当たり、表１６に示した量の塩化ナトリウムを添加
した水８０ｍｌと、発熱剤とを反応させ、温度センサーを発熱剤に直接接触さ
せて、最高温度を測定し、３回の最高温度の平均値と、それぞれの最高温度ま
での到達時間を測定した。得た結果を表１６に示す。
【０１４６】
【表１６】
【０１４７】
［考 察］
表１６に示した結果から、塩化ナトリウムを発熱剤に配合して常水と反応させ
た場合でも、塩化ナトリウムを水に配合して発熱剤と反応させた場合でも、同
じ発熱効果が得られることが分かる。特に、発熱剤の質量当たり３％の塩化ナ
トリウムを水に配合して、発熱剤と反応させた場合、反応開始から約１０分以
内に最高温度１２０．２℃に到達した。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
以上述べたように、本発明の高発熱量発生発熱剤は、粉体生石灰と粉体アル
ミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、化学的に安全で、開放状態
でも安全に使用でき、安全に保管でき、かつ低価格の塩化ナトリウムを配合す
るだけで、最高到達温度を９０〜１００℃に引き上げ、反応開始から３０分後
でも、７０〜８０℃近傍を維持することができるので、自衛隊用戦闘糧食、駅
弁、各種携帯食品、非常食等の加熱はもとより、温度管理を適切に行えば、登
山、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷えきった体を現場
で暖めたり、地震等災害時の緊急避難所の屋内外で簡易沐浴設備を作るのに資
することができ、新たな用途を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】実施例１と比較例１における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図２】実施例２と比較例２における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図３】実施例３と比較例３における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図４】実施例４と実施例５における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図５】実施例６と実施例７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図６】実施例８と実施例９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図７】実施例１０と比較例４における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図８】実施例１１と比較例５における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図９】実施例１２と比較例６における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１０】実施例１３と比較例７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１１】実施例１４と比較例８における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１２】実施例１５と比較例９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１３】実施例１６と実施例１７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１４】実施例１８と実施例１９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１５】実施例２０と実施例２１における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱剤に関し、より詳細には、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを配合したことを特徴とする発熱剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤は、各種のものが提案されている。然しながら、いずれの従来技術も、高温の持続時間が短く、発熱開始から３０秒後の温度は５０℃以下で、用途も限定されている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−１４６８３５号公報は、粉体金属アルミニウム２５〜８５％、粉体生石灰１５〜７５％からなる加熱剤を開示している。然しながら、この従来技術は、８０℃以上の持続時間が６〜７分であり、発生熱量が少ないという欠点がある。
【０００４】
また、特開平０３−０９１５８８号公報は、粉体金属アルミニウムと粉体生石灰からなる加熱剤を開示している。然しながら、この従来技術は、１００℃近傍の持続時間が１７分であり、やはり総発生熱量が少ないという欠点がある。
【０００５】
特許第３４６７７２９号公報は、発熱剤の質量当たり、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５％から成る発熱剤を開示している。
【０００６】
特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、たとえば、粉体生石灰５ｇと粉体アルミニウム１０ｇから成る発熱剤１５ｇを常水３０ｍｌと、或いは粉体生石灰６．６７ｇと粉体アルミニウム１３．３ｇから成る発熱剤２０ｇを常水４０ｍｌと、或いは粉体生石灰８．３３ｇと粉体アルミニウム１６．６７ｇから成る発熱剤２５ｇを常水５０ｍｌと、或いは粉体生石灰１１．５７ｇと粉体アルミニウム２３．３３ｇから成る発熱剤３５ｇを常水７０ｍｌと、或いは粉体生石灰１３．３３ｇと粉体アルミニウム２６．６７ｇから成る発熱剤４０ｇを常水８０ｍｌと、或いは粉体生石灰１６．６７ｇと粉体アルミニウム３３．３３ｇから成る発熱剤５０ｇを常水１００ｍｌと、 或いは粉体生石灰２０．００ｇと粉体アルミニウム４０．００ｇから成る発熱剤６０ｇを常水１２０ｍｌと反応させると、４分２４秒後に最高温度９２．１℃の水蒸気を発生し、２０分後には、水蒸気温度が６２．４℃、３０分後には、５０．２℃に降下する。このような水蒸気の温度特性は、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、各種携帯食品、非常食等を喫食可能な状態に加熱するには十分な熱量である。
【０００７】
然しながら、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、非常食等各種携帯食品を一度に大量に短時間で効率よく加熱する場合、或いは釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷え切った体を暖める用途、地震等災害時の緊急避難所での簡易沐浴設備への利用するには、熱量不足であり、使用者が一様に要望することは、蒸気の最高到達温度を、できるだけ１００℃に近づけること、及び３０分後でも６５〜７０℃、場合によっては７５〜８５℃を維持させて欲しいということである。
【特許文献１】特開平１１−１４６８３５号公報
【特許文献２】特開平０３−２９４４８３号公報
【特許文献３】特許第３４６７７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明が解決しようとする主たる課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り、水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも、６５〜８５℃を維持させることである。
【０００９】
発明が解決しようとする別の課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも、６５〜８０℃を維持することにより、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、非常食等各種携帯食品を、一度に、大量に、短時間で、効率よく加熱することである。
【００１０】
発明が解決しようとするさらに別の課題は、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤の蒸気の最高到達温度を、約１００℃に上げ、発熱開始から３０分後でも６５〜８５℃を維持することにより、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷え切った体を暖めるための簡易沐浴設備や、震等災害時の緊急避難所での簡易沐浴設備等へ利用しうるようにし、新たな用途を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段を策定するために、本発明者は、化学量両論から、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤と反応させる水の適正量を検討した。
【００１２】
特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤は、粉体生石灰(CaO)と粉体アルミニウムとの特定比率の混合物であるが、先ず式（１）の反応式に従って、粉体生石灰(CaO)と水が反応して、多量の熱を発生しながら水酸化カルシウムを生成する。
ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2＋１５．２Ｋｃａｌ （１）
発熱量をグラム当たりに換算すると、ＣａＯの分子量は５６．０８であるので、２７１ｃａｌ／ｇになる。
（１）の反応の結果、水溶液は生じた水酸化カルシウムの加水分解により、強いアルカリ性を呈する。
【００１３】
一方、アルミニウム粉末は、下記の式（２）に従って水酸化カルシウムと急激に反応し、アルミン酸カルシウムと水素を与える。
２Ａｌ＋３Ｃａ（ＯＨ）2＝３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3＋３Ｈ2↑ （２）
この時発生する反応熱は約４７ｃａｌ／ｇである。Ａｌの分子量は１３であるので、約３６１５ｃａｌ／ｇ（３．６１５Ｋｃａｌ／ｇ）になる。
【００１４】
従って、化学量論上は、特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤と反応させる水の適正量は、ＣａＯのモル数と同じモル数で十分であることが分かる。
【００１５】
然しながら、実用上、粉体ＣａＯ５ｇと粉体アルミニウム１０ｇから成る発熱剤１５ｇの場合、常水３０ｍｌと反応させている。ＣａＯの分子量は５６．０８であるから、ＣａＯ５ｇは、５／５６．０８＝０．０９モルになる。従って、この場合の水の適正量は、１８ｇ（水Ｈ２Ｏの分子量）・０．０９＝１．６２ｍｌでよいことになる。
【００１６】
同じように、粉体ＣａＯ６．６７ｇと粉体アルミニウム１３，３ｇから成る発熱剤２０ｇの場合、常水４０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、１．６２ｍｌでよいことになる。
【００１７】
同じように、粉体ＣａＯ８．３３ｇと粉体アルミニウム１６．６７ｇから成る発熱剤２５ｇの場合、常水５０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、２．７ｍｌでよいことになる。
【００１８】
同じように、粉体ＣａＯ１１．６７ｇと粉体アルミニウム２３．３３ｇから成る発熱剤３５ｇの場合、常水７０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、３．７８ｍｌでよいことになる。
【００１９】
同じように、粉体ＣａＯ１３．３３ｇと粉体アルミニウム２６．６７ｇから成る発熱剤４０ｇの場合、常水８０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、４．３２ｍｌでよいことになる。
【００２０】
同じように、粉体ＣａＯ１６．６７ｇと粉体アルミニウム３３．３３ｇから成る発熱剤５０ｇの場合、常水１００ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、５．４ｍｌでよいことになる。
【００２１】
同じように、粉体ＣａＯ２０ｇと粉体アルミニウム４０ｇから成る発熱剤６０ｇの場合、常水１２０ｍｌと反応させている。然しながら、［００１４］と同じように計算すると、この場合の水の適正量は、６．５８ｍｌでよいことになる。
【００２２】
このように、化学量論から算出すると、大過剰量の水を使用する第１の理由は、
（イ）ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2＋１５．２Ｋｃａｌの第１次反応により水が逐次的に蒸発して失われるが、その蒸発により失われる水の量を正確に理論計算することが不可能であるため、敢えて大過剰量を使用していること、（ロ）第２の理由は、水を添加した途端、発熱剤を充填している不織布に吸収されるため、それを見越して過剰量を使用していること、（ハ）第３の理由は、水は粉体ＣａＯ及び粉体アルミニウムに比べて安価であるため、厳密な原価計算をしなかったこと等である。
【００２３】
本発明者は、本発明者保有の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を、より１００℃に近づけ、３０分後でも、７０〜７５℃近傍を維持する方法を策定するために、上述した粉体ＣａＯとの反応に関与しない余剰水を有効利用することを検討した。
【００２４】
そのために、先ず、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤に、無機化合物を第３成分として添加し、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で反応系において転移（解離）させ、余剰水を水和反応を起こさせ溶解熱を発生させ、それらの総和を、前記反応式（１）及び（２）で発生する熱量と合わせて利用することを検討した。
【００２５】
さらに、添加すべき無機化合物を策定する条件として、安全に保管でき、かつ使用し易いこと、及び低価格であること等も考慮した。
【００２６】
このような点から、先ず周期律表１（ＩＡ族）のアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）について検討した。
【００２７】
アルカリ金属のＬｉの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、５２０．１ｋＪｍｏｌ−1（０．５２５０３ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、７２９６ｋＪｍｏｌ−1（７．２９８１ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００２８】
Ｎａの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４９５．７ｋＪｍｏｌ−1（０．４９５８ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、４５６３ｋＪｍｏｌ−1（４．５６２４ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００２９】
Ｋの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４１８．７ｋＪｍｏｌ−1（０．４１８９ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、３０６９ｋＪｍｏｌ−1（３．０５１４ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３０】
Ｒｂの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、４０２．９ｋＪｍｏｌ−1（０．４０３０ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、２６４０ｋＪｍｏｌ−1（２．６３３ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３１】
Ｃｓの第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）を計算すると、３７５．６ｋＪｍｏｌ−1（０．３７５７ＭＪｍｏｌ−1）、及び第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、２２６０ｋＪｍｏｌ−1（２．２３ＭＪｍｏｌ−1）である。
【００３２】
このように、いずれのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）も、第二次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）は、第一次イオン化エンタルピー（イオン化エネルギー）より一桁ほど大きく、＋１の酸化数をもつイオンが安定であることが分かる。また、アルカリ金属原子の格子エネルギーは比較的小さいから、水溶性の塩を形成し易い。また、イオン間の引力が小さいから、アルカリ金属の塩は水溶液で完全に解離する。
【００３３】
従って、理論上は、いずれのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）も、前記の条件に適合するが、開放状態で安全に使用できること、安全に保管できること、低価格であること、そして最も使用し易いことを考慮して、添加すべき成分として塩化ナトリウムを選択した。
【００３４】
そこで、次ぎに塩化ナトリウムが転移（融解）するときの融解（解離）エンタルピ−を求めると、２８．１６（トＨ／ｋＪｍｏｌ−1）である。これにより、塩化ナトリウムは、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で十分解離することが理解される。
【００３５】
このように、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の反応式（１）及び（２）によって発生する発熱量で解離した塩化ナトリウムは、式（３）に従って、反応系内の余剰水と水和反応をして、１４１ｋＪ／ｍｏｌ（３３．７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）を水和エネルギ−を発生するものと考えられる。
Na+H2・℃・・OH+1/2H2+141kJ/mol(33.7kcal/mol) （３）
【００３６】
通常、陽イオン或いは陰イオンの大きさが小さいほど、水和エネルギ−は大きい。Ｎａのイオン半径は、１．０２℃と小さいので、この点からも水和エネルギ−が大きいことが理解される。
【００３７】
上述した理論的考察をもとに、本発明者は、本発明者の特許第３４６７７２９号に係わる発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を一層１００℃に近づけること、及び３０分後でも、７０〜７５℃近傍を維持させる手段として、塩化ナトリウムを添加することとし、さらにその添加範囲を検討した。
【００３８】
塩化ナトリウムの配合量は、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％が好ましい。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり０．５％以下の場合、所要の発熱量を得ることができないので好ましくない。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり２０〜２５％の場合、最高到達温度は９５℃であるが、発熱開始から１７３０秒後の温度が、７５〜８５℃なので、熱源がない場合の簡易沐浴設備用等新たな用途に拡大される。塩化ナトリウムの配合量が発熱剤の質量当たり２５％以上の場合、発熱状態にバラツキがあり、一端温度降下すると谷の幅が広く、降下前の温度にまで復元する時間が長く、温度管理が難しく、安定した温度降下状態が要求される商品には適さない。
【００３９】
塩化ナトリウムは、発熱剤に配合しても、或いは水に配合してもほぼ同じ発熱効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１に記載した発明によると、粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを添加したことにより、塩化ナトリウム無添加の場合に比べて、到達最高温度を引き上げ、総発熱量を増加することができる。
【００４１】
請求項２に記載した発明によると、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０質量％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３質量０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５質量％から成る発熱剤の発熱量を大きくして、発生蒸気の最高温度を１００℃に近づけ、且つ反応開始から３０分後でも、６０〜８５℃を維持することができるので、自衛隊用戦闘糧食、駅弁、各種携帯食品、非常食等を一度に大量に短時間で効率よく加熱する以外に、別の用途、たとえば登山、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷えきった体を現場で暖めるための、或いは地震等災害時の緊急避難所の屋内外で簡易沐浴設備を作るのに役立てさせるか、新たな用途を拡大することができる。
【００４２】
請求項３に記載した発明によると、塩化ナトリウムの配合量が、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％であるので、経済量であり、使用者が安全に使用でき、発熱剤を充填している不織布にダメージを与えることがない。
【００４３】
請求項４に記載した発明によると、塩化ナトリウムを発熱剤に配合したので、特定の水を使用する必要がなく、常水他あらゆる水を使用するこよができ、必ずしも水とセットにする必要がない。
【００４４】
請求項５に記載した発明によると、塩化ナトリウムを水に配合し、塩化ナトリウム水溶液としたので、発熱剤との反応が均一に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、発明を実施する好ましい形態を、実施例および比較例を参照して説明する。以下の各実施例では、発熱剤に塩化ナトリウムに配合する量を変化させて配合し、常水と反応させ、発生する蒸気の時間に対する温度変化と、塩化ナトリウムの配合量による発生熱量の増加分を確認した。また、各比較例では、発熱剤に塩化ナトリウムを配合せずに常水と反応させ、発生する蒸気の時間に対する温度変化を確認した。
【００４６】
［実施例、比較例］
使用した塩化ナトリウム
塩化ナトリウムとして、塩化ナトリム９９．７質量％にリン酸三カルシウム０．３質量％を添加して使用した。この塩試験法による分析値は、水分０．０１６質量％、Ｃｌ（Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ結合）０．００１質量％、ＳＯ２０．０１６質量％、Ｃａ０．００１質量％、Ｍｇ０．０００質量％、Ｋ０．００２質量％、Ｎａ（ＳＯ４結合４）０．００６質量％、塩化ナトリウム９９．６５６質量％，及びリン酸三カルシウム０．３質量％である。なお、リン酸三カルシウムは、砂糖、塩化ナトリウムの凝固防止剤として通常配合されているものである。
【００４７】
使用した塩化ナトリウムの１４０℃、９０分間加熱法による乾燥減量は０．１質量％以下、純度は９９．５％以上、硫化ナトリウム比色法による重金属は１０ｐｐｍ以下、フルイ分け法による粒度は、１５０・ｍ（１００メッシュ）以下が９０％以上、異物はゼロである。
【００４８】
１４０℃、９０分間加熱法による乾燥減量は０．１質量％以下、純度は９９．５％以上、硫化ナトリウム比色法による重金属は１０ｐｐｍ以下、フルイ分け法による粒度は、１５０・ｍ（１００メッシュ）以下が９０％以上、異物はゼロである。
【００４９】
使用した蒸気温度測定装置
厚さ２ｍｍのステンレススティールで、１００ｍｍ（Ｗ）・２００ｍｍ（Ｌ）・２００ｍｍ（Ｈ）の容積３７００ｍＬの完全密閉式の蓋付き反応容器を作成した。容器の蓋には、直径２ｍｍの蒸気排出口を設けた。さらに、容器の蓋に直径１０ｍｍの開口を設け、水が入ったビ−カ−を密閉状態で挿入固定し、水が滴下できるようにした。（株）キーエンス社の温度センサーの先端を容器の底面から４５ｍｍの位置にセットした。反応容器に発熱剤を置き、蓋をして水を滴下して反応させた。蒸気温度の測定は、センサーをパソコンと連動させて、５秒〜１８００秒まで連続して自動測定して得たアナログデータをグラフで記録し、同時に５秒〜１８００秒まで５秒間隔でディジタルデータとして記録した。
【００５０】
デ−タの処理に関して
５秒〜１８００秒まで連続して自動作成したアナログデータは、連続した値である。従って、時間の変化に対する温度変化を全体として観察したり、温度の微妙な昇温、降温状態を観察するには都合がよいが、正確な時間当たりの正確な温度を確認することができない。一方、５秒〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータは、５秒毎の温度をほぼ正確に表示しているが、測定時間と測定時間の間の温度変化を読みとることはできない。
【００５１】
従って、以下に記載する［実施例］及び［比較例］では、５秒〜１８００秒まで連続して自動測定して得たアナログデータを表示するグラフを図１〜図１５として示し、同時に、表１〜１５で、５〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータを、分単位（１〜３０分）で圧縮して表記した。［考察］においては、両方のデータを利用して説明した。また、表１〜１５は、５〜１８００秒まで５秒間隔で得たディジタルデータを、分単位で圧縮して表記してあるので、微妙な温度変化は、５秒間隔で得た元のデータを使用して説明した。実験は、全て室温（１８〜２２℃）で行った。
【００５２】
［実施例１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．３５ｇ（０．００６モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加した。水を添加後、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し得たアナログデータをグラフとして図１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１に示した。塩化ナトリウムを０．３５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり１％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２０１ｃａｌである。
【００５３】
［比較例１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加した。水を添加後、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１に示した。
【００５４】
［考 察］
図１に示したグラフにおいて１は実施例１の結果、２は比較例１の結果、３は室温を示している。実施例１と比較例１の結果を併記してある図１及び表１並びに５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１は、測定開始後９５〜１５５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１４０秒で最高温度９２．１℃に達した。その後、１６０〜２２５秒で一旦８０℃以下に降下したが、２３０〜７９５秒で第２次最高温度帯域約８０℃〜約９０℃に達し、３２０秒で最高温度９２．２℃に達した。その後８０５〜１１２０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では５３．６℃を示した。
【００５５】
一方、比較例１は、測定開始後１３５〜１６５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間、１４５秒で最高温度９１．１に達した。次いで、発熱開始後２６０〜６４０秒で第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間、３４５秒で９２．３℃を示した。その後、６４５〜１１５０秒の間８０〜６０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４６．５℃を示した。
【００５６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム１％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００５７】
【表１】
【００５８】
［実施例２］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．７ｇ（０．０１２モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加した。水を添加してから５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表２に示した。塩化ナトリウムを０．７ｇ、すなわち発熱剤の質量当た２％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上４０３ｃａｌである。
【００５９】
［比較例２］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加した。水を添加してから５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表２に示した。
【００６０】
［考 察］
図２に示したたグラフにおいて１は実施例２の結果、２は比較例２の結果、３は室温を示している。実施例２と比較例２の結果を併記してある図２、表２、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例２は、測定開始後５５〜１７０秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９２．７℃に達した。その後、２８０〜１０８０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、３９５秒で最高温度９５．２℃に達した。その後１０８５〜１５１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６３．８℃を示した。
【００６１】
一方、比較例２では、測定開始後１３０〜１８５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１７５秒で最高温度９２．７℃に達した。次いで、測定開始後３１５〜６７５秒の間で第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４００秒で８９．７℃を示した。その後、６８０〜９１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４７．９℃を示した。
【００６２】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００６３】
【表２】
【００６４】
［実施例３］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）を配合して、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表３に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５ｃａｌである。
【００６５】
［比較例３］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２３．３３ｇ、ＣａＯ１１．６７）に塩化ナトリウム無添加で、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表３に示した。
【００６６】
［考 察］
図３に示したグラフにおいて１は実施例３の結果、２は比較例３の結果、３は室温を示している。実施例３と比較例３の結果を併記してある図３、表３、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例３は、測定開始後５５〜６０秒で第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間５５秒で最高温度８４．８℃に達した。その後、１０５〜１９０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９４．６℃に達した。その後２９０〜１１４０秒の間で安定な第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４６０秒で最高温度９２．６℃に達した。１１４５〜１５７５秒の間で、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６５℃を示した。
【００６７】
比較例３は、表３には表記していないが、測定開始後５５秒で第１次最高温度８２．７℃に達した。その後測定開始後１００〜１８０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９４．７℃に達した。次いで、測定開始後２５０〜６１５秒の間で第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３３５秒で９０．３℃を示した。その後、６２０〜８６５秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで６０〜５０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では４７℃を示した。
【００６８】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２％と水７０ｍｌの組合せが、発熱剤３５ｇと水７０ｍｌの組合せより、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、８０〜１００℃を長時間維持し、総発熱量を大きくし、３６０秒〜１８００秒の間、実施例３は、比較例３と比べて、平均で約１５℃高い温度を維持するという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００６９】
【表３】
【００７０】
［実施例４］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．８４ｇ（０．０１４４モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を測定開始から５秒〜１８００秒にわたって連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表４に示した。塩化ナトリウムを０．８４ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．４％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上４７２ｃａｌである。
【００７１】
［実施例５］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発生した蒸気の温度変化を測定開始から５秒〜１８００秒にわたって連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表４に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３．０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５ｃａｌである。
【００７２】
［考 察］
図４に示したグラフにおいて１は実施例４の結果、２は実施例５の結果、３は室温を示している。実施例４と実施例５の結果を併記してある図４，表４、及び５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例４は、測定開始後１３５〜２００秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１７０秒で最高温度９０．７℃に達した。その後、２９５〜１１６０秒の間で、安定な第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間５６０秒で最高温度８７．９℃に達した。その後１１６０〜１５６０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６６．４℃を示した。
【００７３】
一方、実施例５は、測定開始後８５〜１８０秒で、第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９５℃に達した。次いで、測定開始後２４５〜１１５０秒で、第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間４１５秒で９３．４℃を示した。その後、１１５５〜１５４０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６３．５℃を示した。
【００７４】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．４％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム３．０％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００７５】
【表４】
【００７６】
［実施例６］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．９４５ｇ（０．０１７２モル）を添加した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を、測定開始５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図５に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表５に示した。塩化ナトリウムを０．９４５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上５８０ｃａｌである。
【００７７】
［実施例７］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．８４ｇ（０．０１４モル）配合した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を測定開始５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図５に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表５に示した。塩化ナトリウムを０．８４ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．４％添加したことによる発熱量の増加分は、４７２calである。
【００７８】
［考 察］
図５に示したグラフにおいて１は実施例６の結果、２は実施例７の結果、３は室温を示している。実施例６と実施例７の結果を併記してある図５，表５、および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例６は、測定開始後４５〜１７５秒で、安定した第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１５０秒で最高温度９５．８℃に達した。さらに、測定開始後２７０〜１０８５秒で、安定した第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間４１０秒で最高温度９３．８℃に達した。その後、１０９０〜１４７５秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６２．５℃を示した。
【００７９】
一方、実施例７は、測定開始後１２０〜１７５秒で、第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９６．１℃に達した。次いで、測定開始後２５５〜１０３０秒で、第２次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３７５秒で９３．３℃を示した。その後、１０３５〜１３９５秒で、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６０．３℃を示した。
【００８０】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウ２．４％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００８１】
【表５】
【００８２】
［実施例８］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．９４５ｇ（０．０１７２モル）を添加した系に常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。発生した蒸気の温度変化を、５秒〜１８００秒に亘って連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図６に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表６に示した。塩化ナトリウムを０．９４５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上５８０ｃａｌである。
【００８３】
［実施例９］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを１．０５ｇ（０．０１８モル）配合した系に、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図６に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表６に示した。塩化ナトリウムを１．０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり３．０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６０５cａｌである。
【００８４】
［考 察］
図６に示したグラフにおいて１は実施例８の結果、２は実施例９の結果、３は室温を示している。実施例８は、表６には記載しなかったが、測定開始後５０秒で第１次最高温度８５．４℃を示した。その後、測定開始後７０〜２１５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０〜約９０℃を示し、その間１６５秒で最高温度９４．４℃に達した。次いで、測定開始後２８５〜１０９０秒で安定した第３次最高温度帯域約８０〜約９０℃を示し、その間４００秒で最高温度９５．１℃に達した。その後１０９５〜１４１０秒の間、８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６１．６℃を示した。
【００８５】
実施例９は、表６には記載しなかったが、測定開始後５０秒で第１次最高温度８９．１℃を示した。その後、測定開始後１１５〜２０５秒で、第２次最高温度帯域約８０〜約９０℃に達し、その間１８０秒で、最高温度９２．５℃に達した。次いで、測定開始後２５０〜１２３０秒で、第３次最高温度帯域８０℃〜９０℃に達し、その間３４０秒で、９５．７℃を示した。その後、１２３０〜１６１０秒の間８０〜７０℃に徐々に降下し、さらに１８００秒まで、７０〜６０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では６５．２℃を示した。
【００８６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水７０ｍｌの組合せによる発熱反応と、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウ２．４％と水７０ｍｌの組合せが、無添加の場合に比べて、最高到達温度を１００℃近くまで引き上げ、１００〜９０℃を長時間維持し、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００８７】
【表６】
【００８８】
次ぎに、発熱剤１５ｇ、２０ｇ、２５ｇ、３５ｇ、４０ｇ、５０ｇ、及び６０ｇに所定量の塩化ナトリウムを配合し水と反応させて、発生蒸気の温度変化を確認した実施例１０〜１６と、塩化ナトリウムを配合せずに、水と反応させて発生蒸気の温度変化を確認した比較例４〜１０を行った。
【００８９】
［実施例１０］
発熱剤１５ｇ（ＡＬ９．７３ｇ、ＣａＯ４．８６５ｇ）に塩化ナトリウムを０．４０５ｇ（０．００６９モル）を配合し、常水３０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、５秒〜１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図７に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表７に示した。塩化ナトリウムを０．４０５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２３２ｃａｌである。
【００９０】
［比較例４］
発熱剤１５ｇ（ＡＬ１０ｇ、ＣａＯ５ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水３０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定熱開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図７に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表７に示した。
【００９１】
［考 察］
図７に示したグラフにおいて１は実施例１０の結果、２は比較例４の結果、３は室温を示している。図７，表７，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１０は、測定開始後３０〜４５秒で第１次最高温度帯域約７０℃を示し、その間３５秒で７６．８℃を示した。その後、測定開始後２６５〜４９５秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜７６℃を示し、その間４００秒で最高温度７５．９℃に達した。次いで、測定開始後４９５〜１８００秒まで７０〜３０℃に同じ降下率で降下し、１８００秒では３８．１℃を示した。
【００９２】
比較例４は、測定開始後３０〜５５秒で第１次最高温度帯域約７０〜８０℃を示し、その間４５秒で第１次最高温度８５．８℃を示した。その後、８０〜３０５秒で第２次最高温度帯域約７０〜９０℃を示し、その間１３５秒で最高温度８６．６℃に達した。その後、３１０〜１８００秒まで、７０〜約３０℃に急激に降下し、１８００秒では３２．１℃を示した。
【００９３】
実施例１０と比較例４を比較すると、発熱開始から３５５秒までは比較例４の方が熱量が高いが、３６０秒〜１８００秒の間は、実施例１０の方が、比較例４より平均で５〜１０℃高い温度を維持し、そのまま温度降下し、１８００秒では、実施例１０は３８．１℃を、比較例４は３２．１℃を示した。この結果から、実施例１０が、比較例４より、発熱総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【００９４】
【表７】
【００９５】
［実施例１１］
発熱剤２０ｇ（ＡＬ１２．９７ｇ、ＣａＯ６．４９ｇ）に塩化ナトリウムを０．５４０ｇ（０．００９２モル）を配合し、常水４０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図８に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表８に示した。塩化ナトリウムを０．５４０ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３１１ｃａｌである。
【００９６】
［比較例５］
発熱剤２０ｇ（ＡＬ１３．３ｇ、ＣａＯ６．６７ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水４０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図８に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表８に示した。
【００９７】
［考 察］
図８において１は実施例１１の結果、２は比較例５の結果、３は室温を示している。図８，表８，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１１は、測定開始後３５〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間３５秒で８２．６℃を示した。その後、測定開始後６５〜４３０秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜８９℃に達し、その間３６５秒で最高温度８８．１℃を示した。次いで、測定開始後４９５〜１８００秒まで７０〜４０℃にほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では４８．６℃を示した。
【００９８】
比較例５は、測定開始後４０〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間４０秒で最高温度８２．４℃を示した。その後、９５〜２１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０℃に達し、その間１７０秒で最高温度８７．６℃を示した。その後、２６０〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で７０〜４０℃に降下し、１８００秒では４０．３℃を示した。
【００９９】
すなわち、発熱剤２０ｇ、塩化ナトリウム２．７％と水４０ｍｌの組合せと発熱剤２０ｇと水７０ｍｌの組合せを比較すると、発熱開始から３５５秒までは、比較例４の方が熱量が高いが、３６０秒〜１８００秒の間は、実施例１１の方が、比較例５より平均で５〜１０℃高い温度を維持し、そのまま温度降下し、１８００秒では、実施例３８．１℃を、比較例４は３２．１℃を示した。この結果から、実施例１１が、比較例５より、総発熱量を大きくするという顕著
な効果を奏功していることが分かる。
【０１００】
【表８】
【０１０１】
［実施例１２］
発熱剤２５ｇ（ＡＬ１６．２２ｇ、ＣａＯ８．１０ｇ）に塩化ナトリウムを０．６７５ｇ（０．０１１５モル）を配合し、常水５０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図９に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表９に示した。塩化ナトリウムを０．６７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３８９ｃａｌである。
【０１０２】
［比較例６］
発熱剤２５ｇ（ＡＬ１６．６７ｇ、ＣａＯ８．３３ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水５０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図９に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表９に示した。
【０１０３】
［考 察］
図９において１は実施例１２の結果、２は比較例６の結果、３は室温を示している。図９，表９，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１２は、測定開始後１２５〜１８０秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０℃に達し、１５０秒で最高温度８８．５℃に達した。その後、１８５〜１１００秒、８０℃以下７０℃以上を維持しながら、ゆっくりと温度降下し、１１００〜１８００秒の間、ほぼ同じ降下率で７０〜５０℃に降下し、１８００秒では５２．９℃を示した。
【０１０４】
一方、比較例６は、測定開始後３０〜４０秒で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５秒で最高温度９０．３℃を示した。その後、６０〜１８５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１５５秒で最高温度９４．１℃を示した。その後、１８５〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で７０〜４０℃に降下し、１８００秒では４０．２℃を示した。
【０１０５】
この結果から、実施例１２と比較例６を比較すると、発熱開始から２５５秒までは両者ほぼ同じ発熱挙動を示したが、２５５秒程度から、実施例１２が比較例６より平均で１５℃高い温度を維持して、そのまま１８００秒まで温度降下したことがわかる。この結果から、実施例１２が、比較例６より、総発熱量を大きくするという顕著な効果を奏功していることが分かる。
【０１０６】
【表９】
【０１０７】
［実施例１３］
発熱剤４０ｇ（ＡＬ２５．９５ｇ、ＣａＯ１２．９７ｇ）に塩化ナトリウムを１．０８ｇ（０．０１８４モル）を配合し、常水８０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１０に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１０に示した。塩化ナトリウムを１．０８ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上６８３ｃａｌである。
【０１０８】
［比較例７］
発熱剤４０ｇ（ＡＬ２６．６７ｇ、ＣａＯ１３．３３ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水８０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１０に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１０に示した。
【０１０９】
図１０において１は実施例１３の結果、２は比較例７の結果、３は室温を示している。図１０，表１０，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１３は、測定開始後３０〜３５秒で第１次最高温度８０．１℃に達した。その後、８０〜１４０秒の間で第２次最高温度帯域約７０〜８９℃に達しし、その間１０５秒で最高温度８９．８℃を示した。次いで１４５〜２４０秒の間、約７０〜６０℃に降下した。２４５〜１４４５秒の間、約８０〜１００℃の第３次最高温度帯域約８０〜９０℃を示し、その間３１５秒で最高温度９５．９℃を示した。その後、１４５０〜１８００秒まで８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７２．２℃を示した。
【０１１０】
一方、比較例７は、測定開始後４０〜５０秒で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間４５秒で最高温度８２℃を示した。その後、１９０〜７０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間２５０秒で最高温度９２．１℃を示した。次いで７１０〜１８００秒まで８０〜５０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では５０．２℃を示した。
【０１１１】
この結果から、発熱剤４０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水８０ｍｌの組合せの方が、発熱剤４０ｇと水８０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１１２】
【表１０】
【０１１３】
［実施例１４］
発熱剤５０ｇ（ＡＬ３２．４３ｇ、ＣａＯ１６．２１ｇ）に塩化ナトリウムを１．３５ｇ（０．０２３モル）を配合し、常水１００ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１１に示した。塩化ナトリウムを１．３５ｇ、すなわち、発熱剤の質量当たり、２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上７７８ｃａｌである。
【０１１４】
［比較例８］
発熱剤５０ｇ（ＡＬ３２．４３ｇ、ＣａＯ１６．２１ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水１００ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１１に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１１に示した。
【０１１５】
［考 察］
図１１において１は実施例１４の結果、２は比較例８の結果、３は室温を示している。図１１，表１１，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１４は、測定開始後３５〜９５秒で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間８０秒で９２．２℃を示した。その後、１３５〜１５０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜８９℃に達し、その間２１０秒で最高温度９６．９℃を示した。次いで１５１０〜１８００秒の間、８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７３．３℃を示した。
【０１１６】
一方、比較例８は、測定開始後３０〜５０秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜８３℃に達し、その間３５秒で最高温度８３℃を示した。その後、７０〜８９５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間２２０秒で最高温度９６．８℃を示した。次いで８９５〜１８００秒まで８０〜５０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では５６．５℃を示した。
【０１１７】
この結果から、発熱剤５０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１００ｍｌの組合せの方が、発熱剤５０ｇと水１００ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１１８】
【表１１】
【０１１９】
［実施例１５］
発熱剤６０ｇ（ＡＬ３８．９２ｇ、ＣａＯ１９．４６ｇ）に塩化ナトリウムを１．６２（０．０２７７モル）を配合し、常水１２０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１２に示した。塩化ナトリウムを１．６２ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２．７％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上９３４ｃａｌである。
【０１２０】
［比較例９］
発熱剤６０ｇ（ＡＬ４０．００ｇ、ＣａＯ２０．００ｇ）に塩化ナトリウム無添加で、常水１２０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１２に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１２に示した。
【０１２１】
［考 察］
図１２において１は実施例１５の結果、２は比較例９の結果、３は室温を示している。図１２，表１２，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１５は、測定開始後４５〜９０秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間７０秒で９０℃を示した。その後、１３０〜１８００秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３０５秒で最高温度９７．１℃に達した。
【０１２２】
一方、比較例９は、測定開始後４５〜９５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間８５秒で最高温度８９．５℃を示した。その後、１５０〜１１０５秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５０〜３７５秒の間で最高温度９７〜９７．１℃を示した。次いで１１１０〜１８００秒まで８０〜６０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では６２．５℃を示した。
【０１２３】
この結果から、発熱剤６０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１２０ｍｌの組合せの方が、発熱剤６０ｇと水１２０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１２４】
【表１２】
【０１２５】
次ぎに、発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に、微量（０．５％）の塩化ナトリム、及び大量（５％、１０％、１５％、２０％、及び２５％）の塩化ナトリムを配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、発熱剤に添加する塩化ナトリムの量の臨界性を検討した。
【０１２６】
［実施例１６］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを３．５ｇ（０．０５９８８モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１３に示した。塩化ナトリウムを３．５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり１０％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上２０１８ｃａｌである。
【０１２７】
［実施例１７］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを５．２５ｇ（０．０８９８モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせた。５秒後から測定を開始し、１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１３に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１３に示した。塩化ナトリウムを５．２５、すなわち発熱剤の質量当たり１５％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上３０２６ｃａｌである。
【０１２８】
［考 察］
図１３において１は実施例１６の結果、２は実施例１７の結果、３は室温を示している。図１３，表１３，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを参照すると、実施例１６は、測定開始後３5〜４５秒の間で第１次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３５秒で最高温度８５℃を示した。その後、５５〜２１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１４５秒で最高温度９３．８℃を示した。その後、２６０〜９１０秒の間１００〜９０℃をほぼ同じ降下率で温度降下し、９１５秒〜１８００秒まで８０〜６０℃をほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では６７．７℃を示した。
【０１２９】
一方、実施例１７は、測定開始後４５〜５０秒の間で第１次最高温度帯域約８０℃に達し、その間４５秒で最高温度８４．６℃を示した。その後、８５〜１８０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間１６０秒で最高温度９４．２℃を示した。その後、１８５〜２５５秒の間一旦８０〜７０℃に温度降下した。その後、２６０〜１０１０秒の間で第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間３４５〜３６５秒の間で最高温度９５．７〜９５．８℃を示した。その後、１０１５〜１４３５秒の間、９０〜８０℃をゆっくりと降下し、１４４０〜１８００秒まで８０〜７０℃をほぼ同じ降下率で降下し、１８００秒では７１．３℃を示した。
【０１３０】
この結果から、発熱剤６０ｇと、塩化ナトリウム２．７％と水１２０ｍｌの組合せの方が、発熱剤６０ｇと水１２０ｍｌの組合せより、高温維持時間が長く、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１３１】
【表１３】
【０１３２】
［実施例１８］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウムを０．１７５ｇ（０．００２９９モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１４に、５秒間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１４に示した。塩化ナトリウムを０．１７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり、０．５％添加したことによる発熱量の増加分は、理論上１００．８ｃａｌである。
【０１３３】
［実施例１９］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を１．７５ｇ（０．０２９９モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反
応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変
化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１４に、５秒
間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１４に示した。塩化ナ
トリウムを１．７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり、５％添加したことによ
る発熱量の増加分は、理論上１００９ｃａｌである。
【０１３４】
［考 察］
図１４において１は実施例１８の結果、２は実施例１９の結果、３は室温を
示している。図１４，表１４，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを
参照すると、実施例１８は、測定開始から１６０秒で７１．８℃に達し、１６
５〜２１０秒の間で、安定した第１次最高温度帯域約８０〜９０℃を示し、２
００秒で最高温度９２．１℃に達した。その後、２１５〜３００秒の間一旦８
０℃以下に温度降下し、３０５〜８２０秒の間で、第２次最高温度帯域約８０
〜９０℃を示し、その間３９５秒で最高温度８８．９℃に達した。その後、８２
５〜１８００秒まで、ほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では５６．２
℃を示した。
【０１３５】
一方、実施例１９は、測定開始から７０〜１７５秒の間は、約７３〜約９０
℃の範囲で昇温、降温を繰り返す第１次最高温度帯域℃に達し、１６０秒で最高
温度９３，３℃に達した。その後、２３５〜１３８０秒で、第２次最高温度帯
域約８０〜９０℃を示し、そ３９５秒で最高温度９５．７℃に達した。その後、
１３８５〜１８００秒の間、８０℃からほぼ同じ降下率で温度降下し、１８０
０秒では７０．２℃を示した。
【０１３６】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム０．５％と水７０ｍｌの組合
せ、及び発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム５％と水７０ｍｌの組合せの両方が８
０〜９０℃の高温維持時間が長いこと、総発熱量が大きいことが分かる。
【０１３７】
【表１４】
【０１３８】
［実施例２０］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を７．０ｇ（０．１１９７モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反応
を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変化
を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１５に、５秒間
隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１５に示した。塩化ナト
リウムを７．０ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２０％添加したことによる発
熱量の増加分は、理論上４０３６ｃａｌである。
【０１３９】
［実施例２１］
発熱剤３５ｇ（ＡＬ２２．７０ｇ、ＣａＯ１１．３５ｇ）に塩化ナトリウム
を８．７５ｇ（０．１４９７モル）を配合し、常水７０ｍｌを添加して発熱反
応を起こさせ、測定開始５秒から１８００秒に亘って、発生した蒸気の温度変
化を連続して自動記録し、得たアナログデータをグラフとして図１５に、５秒
間隔で得たディジタルデ−タを１〜３０分に圧縮して表１５に示した。塩化ナ
トリウムを８．７５ｇ、すなわち発熱剤の質量当たり２５％添加したことによ
る発熱量の増加分は、理論上５０４５ｃａｌである。
【０１４０】
［考 察］
図１５において１は実施例２０の結果、２は実施例２１の結果、３は室温を
示している。図１５，表１５，および５秒間隔で得た元のディジタルデータを
参照すると、実施例２０は、測定開始後４０〜４５秒の間で第１次最高温度帯
域約８０℃に達し、その間４０秒で最高温度８６．３℃を示した。その後、１６
５〜２８５秒の間で安定した第１次最高温度帯域約８０℃に達し、２５５秒で
最高温度８８℃を示した。２９０〜４８５秒の間、一旦８０〜６０℃の間に降下
し、その後、４９０〜１８００秒で、安定した第２次最高温度帯域約８０〜９
０℃に達しし、その間９９０秒で最高温度９５℃を示した。１２３５秒頃から、
ほぼ同じ降下率で温度降下し、１８００秒では８２．７℃を示した。
【０１４１】
一方、実施例２１は、測定開始後４５〜５５秒の間で第１次最高温度帯域
約８０℃に達し、その間４５秒で最高温度８７．４℃を示した。その後、発熱開
始９０〜２００秒で安定した第２次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、１７
５秒で最高温度９２．４℃を示した。その後、３７０〜１８００秒の間で、安
定した第３次最高温度帯域約８０〜９０℃に達し、その間、５５０秒で最高温
度９３．９に達し、１８００秒でも７６℃を示した。
【０１４２】
この結果から、発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２０％と水７０ｍｌの組合せ
、及び発熱剤３５ｇ、塩化ナトリウム２５％と水７０ｍｌの組合せの両方が８
０〜９０℃の高温維持時間、及び総発熱量の両方が極めて顕著に増大されてい
ることが分かる。
【０１４３】
【表１５】
【０１４４】
［実施例２２〜２６］
次ぎに、実施例２２〜２６を、各実施例で３回試験を行った。それぞれの例
で、発熱剤の質量を正確に秤量し、発熱剤の質量当たり表１６に示した量の塩
化ナトリウムを添加した水８０ｍｌと、発熱剤を反応させ、温度センサーを発
熱剤に直接接触させて、最高温度を測定し、３回の最高温度の平均値と、それ
ぞれの最高温度までの到達時間を測定した。得た結果を表１６に示す。
【０１４５】
［比較例１１］
比較例１１として、３回試験を行った。それぞれの例で、発熱剤の質量を正
確に秤量し、発熱剤の質量当たり、表１６に示した量の塩化ナトリウムを添加
した水８０ｍｌと、発熱剤とを反応させ、温度センサーを発熱剤に直接接触さ
せて、最高温度を測定し、３回の最高温度の平均値と、それぞれの最高温度ま
での到達時間を測定した。得た結果を表１６に示す。
【０１４６】
【表１６】
【０１４７】
［考 察］
表１６に示した結果から、塩化ナトリウムを発熱剤に配合して常水と反応させ
た場合でも、塩化ナトリウムを水に配合して発熱剤と反応させた場合でも、同
じ発熱効果が得られることが分かる。特に、発熱剤の質量当たり３％の塩化ナ
トリウムを水に配合して、発熱剤と反応させた場合、反応開始から約１０分以
内に最高温度１２０．２℃に到達した。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
以上述べたように、本発明の高発熱量発生発熱剤は、粉体生石灰と粉体アル
ミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、化学的に安全で、開放状態
でも安全に使用でき、安全に保管でき、かつ低価格の塩化ナトリウムを配合す
るだけで、最高到達温度を９０〜１００℃に引き上げ、反応開始から３０分後
でも、７０〜８０℃近傍を維持することができるので、自衛隊用戦闘糧食、駅
弁、各種携帯食品、非常食等の加熱はもとより、温度管理を適切に行えば、登
山、釣り、スキューバーダイビング等マリーンスポーツで冷えきった体を現場
で暖めたり、地震等災害時の緊急避難所の屋内外で簡易沐浴設備を作るのに資
することができ、新たな用途を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】実施例１と比較例１における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図２】実施例２と比較例２における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図３】実施例３と比較例３における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図４】実施例４と実施例５における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図５】実施例６と実施例７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図６】実施例８と実施例９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図７】実施例１０と比較例４における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図８】実施例１１と比較例５における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図９】実施例１２と比較例６における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１０】実施例１３と比較例７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１１】実施例１４と比較例８における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１２】実施例１５と比較例９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１３】実施例１６と実施例１７における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１４】実施例１８と実施例１９における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【図１５】実施例２０と実施例２１における発生蒸気の時間−温度変化を示すグラフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを配合したことを特徴とする発熱剤。
【請求項２】
発熱剤が、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０質量％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３質量０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５質量％から成ることを特徴とする請求項１に記載の発熱剤。
【請求項３】
塩化ナトリウムの配合量が、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％である請求項１または２に記載した発熱剤。
【請求項４】
塩化ナトリウムを発熱剤に配合した請求項１〜３のいずれか１項に記載した発熱剤。
【請求項５】
塩化ナトリウムを水に配合した請求項１〜３のいずれか１項に記載した発熱剤。
【請求項１】
粉体生石灰と粉体アルミニウムとから成り水と反応させる化学発熱剤に、塩化ナトリウムを配合したことを特徴とする発熱剤。
【請求項２】
発熱剤が、１００メッシュ（−１５０・ｍ９０％以上）〜２００メッシュ（−７５・ｍ９５％以上）の粉体生石灰が１５〜３０質量％，及び−３３０メッシュ（−４５・ｍ）が４０〜６０％，＋３３０メッシュ（＋４５・ｍ）が１５〜３質量０％，＋２３５メッシュ（＋６３・ｍ）が１５％＞、＋２００メッシュ（＋７５・ｍ）が１０％＞の粒度分布を有する粉体アルミニウム７０〜８５質量％から成ることを特徴とする請求項１に記載の発熱剤。
【請求項３】
塩化ナトリウムの配合量が、発熱剤の質量当たり０．５〜２５％である請求項１または２に記載した発熱剤。
【請求項４】
塩化ナトリウムを発熱剤に配合した請求項１〜３のいずれか１項に記載した発熱剤。
【請求項５】
塩化ナトリウムを水に配合した請求項１〜３のいずれか１項に記載した発熱剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１５２０９０（Ｐ２００６−１５２０９０Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３０２２（Ｐ２００４−３４３０２２）
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（５９８１０５５７０）
【出願人】（５０００６７６０６）株式会社協同 (12)
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（５９８１０５５７０）
【出願人】（５０００６７６０６）株式会社協同 (12)
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