ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АВТОНОМНОГО НАГРЕВАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2003 года по МПК C09K5/16 C09K5/08 

Предлагаемое изобретение относится к низкотемпературным экзотермическим составам длительного действия и может использоваться для снаряжения автономных нагревательных устройств индивидуального пользования (грелок).

Известен экзотермический состав по патенту США 4067313, кл. 44-3, 1978 г., содержащий 40-90% безводного хлористого кальция, 12-25% безводного ацетата натрия и 5-25% окиси кальция. При смешивании с 40% воды указанный состав поддерживает температуру, не превышающую 107^oС в течение 20 мин.

Недостатками этого состава являются малое время действия, слишком высокая температура, не позволяющая использовать этот состав в устройствах для обогрева человека, неудобство применения и высокая стоимость компонентов.

Известен тепловыделяющий состав для обогрева одежды по заявке Японии 57-26704, кл. С 09 K 5/00, 1978 г., состоящий из 4-10 г опилок, 3-5 г порошка активированного угля, 8-15 г водного 0,05-1H раствора щелочей или щелочноземельных солей слабых кислот, 1-2 г нейтральных солей и 20-25 г железного порошка.

Недостатком этого состава является одноразовость действия.

Известна также экзотермическая смесь (см. Г.М. Жаброва "Тепло без пламени" издательство АН СССР, 1945, стр.23/1), включающая 90% опилок серого мягкого чугуна, 5% хлористого аммония, 1% поваренной соли, 4% отработанной смеси (железные огарки, болотная руда и пр.). Для приведения грелки в действие в смесь добавляют воду.

Недостатками известного состава являются нестабильность поддержания температуры, малое время действия, неудобство в применении.

Наиболее близким техническим решением, выбранным нами в качестве прототипа, является состав по авторскому свидетельству 1816747, кл. С 06 В 33/00, 1993 г., содержащий, мас.%:
Порошок железный или чугунная стружка - 66-76
Трилон Б или оксиэтилиденфосфоновая кислота - 3,4-4,3
Хлористый натрий - 1,0-1,8
Хлористый аммоний - 0,5-1,0
Вода водопроводная или дистиллированная - 16-22
Влагоноситель - фильтровальная бумага или целлюлоза - 3-5
Недостатками состава-прототипа являются недостаточное время работы состава, запах аммиака, появляющийся в процессе работы грелки, слеживание состава во время хранения грелки.

Задачей изобретения является увеличение времени работы состава, устранение неприятного запаха, выделяющего в процессе работы грелки, устранение слеживания состава.

Указанная задача достигается тем, что в состав на основе железного порошка, хлористого натрия, трилона Б и влагоносителя дополнительно введен хлористый цинк, в качестве влагоносителя использован уголь активированный, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
Порошок железный - 54-62
Уголь активированный - 16-25
Натрий хлористый - 1,2-2,2
Цинк хлористый - 0,2-0,8
ТрилонБ - 0,010-0,025
Вода - Остальное
Хлористый цинк активирует процесс коррозии железа за счет наличия ионов Сl^-, кроме того, ионы цинка также способствуют окислению железа. Использование хлористого цинка в качестве добавки, активирующей процесс коррозии, нам неизвестно.

Использование в качестве влагоносителя угля активированного благодаря его более развитой удельной поверхности разрыхляет состав, устраняет слеживание, позволяет более равномерно распределить компоненты в составе.

При содержании в составе менее 16% угля наблюдается излишнее увлажнение состава, в результате чего удлиняется время достижения необходимой температуры. При увеличении количества угля сверх 25% также увеличивается время достижения необходимой температуры и снижается рабочая температура из-за уменьшения концентрации реагирующих веществ.

Увеличение содержания хлористого цинка приводит к сокращению времени работы состава, при уменьшении содержания хлористого цинка снижается рабочая температура.

Состав готовят следующим образом.

Предварительно готовят водный раствор цинка хлористого, натрия хлористого и трилона Б.

Затем уголь смешивают с необходимым количеством раствора, после чего добавляют остальные компоненты.

Для проведения испытаний были приготовлены следующие варианты предлагаемого состава (табл.1).

Для испытания состава были собраны грелки. Для этого навеску состава помещали в воздухопроницаемый пакет, который затем помещали в пакет из воздухонепроницаемого материала и герметично сваривали его.

Для приведения в действие вынимали внутренний пакет и перемешивали содержимое путем встряхивания.

Результаты испытаний грелок на основе предлагаемого состава и прототипа приведены в табл.2.

Таким образом, эффективность предлагаемого состава выше эффективности состава-прототипа, так как одинаковая навеска состава обеспечивает значительно большее время действия (примерно в 1,5 раза) и позволяет получить комфортную температуру для индивидуального обогрева человека (которая составляет 45-65^oС), кроме того, при работе состава не выделяется продуктов с резким запахом и состав при хранении практически не слеживается.

Изобретение относится к низкотемпературным экзотермическим составам длительного действия и может использоваться для снаряжения автономных нагревательных устройств индивидуального пользования (грелок). Согласно изобретению экзотермический состав для автономного нагревательного устройства содержит железный порошок, хлористый натрий, хлористый цинк, трилон Б и влагоноситель - уголь активированный. Изобретение направлено на увеличение времени работы состава, устранение слеживания, при этом в процессе работы не выделяются продукты с неприятным запахом. 2 табл.

Экзотермический состав для автономного нагревательного устройства, включающий железный порошок, хлористый натрий, трилон Б и влагоноситель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый цинк, а в качестве влагоносителя содержит уголь активированный при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Железный порошок - 54 - 62
Уголь активированный - 18 - 21
Хлористый натрий - 1,5 - 2,2
Хлористый цинк - 0,4 - 0,8
Трилон Б - 0,015 - 0,025
Вода - Остальное