НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, В КОТОРОМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2017 года по МПК A61F7/03 F24J1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Представленное изобретение относится к нагревательному элементу и нагревательному прибору, содержащему нагревательный элемент.

Уровень техники изобретения

[0002] Известны экзотермические композиции, состоящие из окисляющихся металлов, таких как железный порошок и тому подобного, угольных компонентов и воды, которые выделяют тепло за счет реакции окисления окисляющегося металла, как, например, экзотермические композиции, описанные в патентных документах 1 и 2.

[0003] Патентный документ 1 описывает чернилообразную или кремообразную экзотермическую композицию. В нем описано, что использование данной экзотермической композиции предотвращает образование пыли в процессе изготовления нагревательного элемента и подавляет экзотермическую реакцию экзотермической композиции, так что может быть предотвращена потеря вследствие экзотермической реакции в процессе изготовления, ухудшение качества экзотермической композиции и/или отверждение.

[0004] Патентный документ 2 описывает экзотермическую композицию, имеющую улучшенную формуемость и способность сохранения формы, и имеющую также экзотермические характеристики за счет установления диаметра частиц твердого компонента экзотермической композиции и избыточной воды в пределах соответствующих диапазонов, при этом реакция тепловыделения может начаться за счет вхождения в контакт с воздухом непосредственно после образования, и использующий ее нагревательный элемент.

Родственные документы

Патентные документы

[0005] [Патентный документ 1] Выложенная патентная публикация Японии № 997-75388

[Патентный документ 2] Выложенная патентная публикация Японии №2004-208978

Сущность изобретения

[0006] Согласно одному аспекту представленного изобретения, предоставлен нагревательный элемент, содержащий:

экзотермический слой, заключающий в себе окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду; и

водоудерживающий слой, имеющий водопоглощающий лист,

при этом экзотермический слой и водоудерживающий слой расположены послойно,

при этом массовое соотношение содержания водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла,

при этом массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства в экзотермическом слое (вода/водопоглощающее средство) составляет от 0,8 до 13,

и при этом содержание воды в водоудерживающем слое составляет от 10 до 45 масс% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя; кроме того также предоставлен нагревательный прибор, заключающий в себе нагревательный элемент.

Краткое описание чертежей

[0007] Преимущества и признаки представленного изобретения будут более понятны из следующего описания некоторых предпочтительных вариантов осуществления, сделанных в сочетании с сопровождающими чертежами.

[0008] Фиг. 1 представляет собой изображение в поперечном разрезе, которое схематично показывает нагревательный элемент согласно варианту осуществления.

Фиг. 2 представляет собой изображение в поперечном разрезе, которое схематично показывает модифицированный вариант осуществления нагревательного элемента согласно варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет собой схему, полезную для описания способа изготовления нагревательного элемента согласно варианту осуществления.

Фиг. 4 представляет собой изображение в поперечном разрезе, которое схематично показывает нагревательный прибор согласно варианту осуществления.

Фиг. 5 представляет собой график, который показывает оценку результатов в примерах.

Фиг. 6 содержит графики, которые показывают оценку результатов сравнительных примеров.

Описание вариантов осуществления

[0009] Если экзотермическая композиция загружена с избыточным количеством в единственной упаковке, или если в процессе изготовления нагревательного элемента по какой-то причине большое количество экзотермической композиции неравномерно распределено в специальной секции, выделение тепла в подобной упаковке или в подобной секции упаковки может быть необычайно ускорено, являясь причиной проблемы необычного тепловыделения. Авторы представленного изобретения обнаружили, что даже если экзотермическая композиция загружена с избыточным количеством в единственной упаковке или при изготовлении нагревательного элемента по какой-то причине большое количество экзотермической композиции неравномерно распределено в специальной секции, в водоудерживающем слое содержится определенное количество воды для увеличения его теплоемкости в слоистой структуре водоудерживающего слоя и экзотермического слоя для предотвращения нежелательного аномального тепловыделения, так что может быть предоставлен нагревательный элемент, который стабильно демонстрирует улучшенные экзотермические характеристики. В дополнение к сказанному выше, проблема возможного изготовления продукта, который может вызывать необычное тепловыделение вследствие колебаний условий изготовления во время процесса изготовления или в компонентах исходных материалов не исследовалась в общепринятых технологиях. Нагревательный элемент представленного варианта осуществления содержит: экзотермический слой, заключающий в себе окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду; и водоудерживающий слой, имеющий водопоглощающий лист, при этом экзотермический слой и водоудерживающий слой расположены послойно, при этом массовое соотношение содержания водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, при этом массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства в экзотермическом слое (вода/водопоглощающее средство) составляет от 0,8 до 13, и при этом содержание воды в водоудерживающем слое составляет от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя. Согласно подобному нагревательному элементу, даже если экзотермическая композиция загружена с избыточным количеством в единственной упаковке или при изготовлении нагревательного элемента по какой-то причине в специальной секции неравномерно распределено большое количество экзотермической композиции, в водоудерживающем слое содержится определенное количество воды для увеличения его теплоемкости в слоистой структуре водоудерживающего слоя и экзотермического слоя, так что могут быть получены стабильно улучшенные экзотермические характеристики.

[0010] Иллюстративные варианты осуществления согласно представленному изобретению будут подробно описаны далее со ссылкой на приложенные фигуры. На всех фигурах, элементу, широко представленному на фигурах, присвоен идентичный номер, при этом его подробное описание не будет повторяться.

[0011] Фиг. 1 представляет собой изображение в поперечном разрезе, которое схематично показывает нагревательный элемент 10 согласно представленному варианту осуществления. Нагревательный элемент 10 состоит из экзотермического слоя 11 и водоудерживающего слоя 12, который на него наслоен. Экзотермический слой 11 содержит окисляющийся металл ((A) на Фиг. 1), водопоглощающее средство ((B) на Фиг. 1) и воду. Водоудерживающий слой 12 образован из водопоглощающего листа 102.

[0012] Нагревательный элемент 10 служит для предоставления достаточного нагревающего эффекта, при этом тепло выделяется за счет реакции окисления окисляющегося металла, и способен демонстрировать действие экзотермической температуры, составляющей от 38 до 70°С при измерении на основании Промышленного стандарта Японии (JIS) S 4100. Нагревательным элементом 10 может быть паро- и тепловыделяющий прибор, сопровождаемый образованием водяного пара, или так называемая одноразовая нагревающая подушка, которая может выделять тепло по существу без образования водяного пара.

[0013] Окисляющийся металл представляет собой металл, который способен выделять тепло за счет окислительной реакции, и как правило содержит, например, порошок или волокно из одного, двух или более, выбранных из железа, алюминия, цинка, марганца, магния и кальция. Среди них железный порошок является предпочтительным с точки зрения удобства в обращении, безопасности, производственной стоимости, стабильности при хранении и стабильности. Типичный железный порошок содержит, например, один, два или более, выбранных из порошка восстановленного железа и атомизированного железного порошка.

[0014] Когда окисляющимся металлом является порошок, средний диаметр частиц порошка предпочтительно составляет от 10 до 200 мкм в показателях эффективного проведения окислительной реакции, а более предпочтительно средний диаметр частиц составляет от 20 до 150 мкм. В данном случае, диаметр частиц окисляющегося металла означает максимальную длину в структуре порошка, и может быть определен посредством классификации с помощью сит, динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобного. С точки зрения подобного аспекта, средний диаметр частиц окисляющегося металла равен или более чем 10 мкм, и еще более предпочтительно равен или более чем 20 мкм. С другой стороны, средний диаметр частиц равен или менее чем 200 мкм, и предпочтительно равен или менее чем 150 мкм.

[0015] Содержание окисляющегося металла предпочтительно составляет от 100 до 3000 г/м² при выражении в граммах, и еще более предпочтительно составляет от 200 до 1500 г/м². Это допускает увеличение экзотермической температуры нагревательного элемента 10 до желательной температуры. В данном случае, содержание железного порошка в нагревательном элементе 10 может быть определено посредством определения зольности согласно JIS P 8128, или посредством использования термогравиметрического устройства. В другом измерении можно использовать свойство вызывать намагничивание за счет прикладывания внешнего магнитного поля для проведения количественного описания посредством теста на магнитометре с вибрирующим образцом или тому подобное. Принимая во внимание подобный аспект, содержание окисляющегося металла предпочтительно равно или выше чем 100 г/м² при представлении в граммах, а более предпочтительно равно или выше чем 200 г/м². С другой стороны, содержание окисляющегося металла предпочтительно равно или ниже чем 3000 г/м², а более предпочтительно равно или ниже чем 1500 г/м². Водопоглощающим средством является материал, обладающий водоудерживающей способностью, и обычно он состоит, например, из одного, двух или более компонентов, выбранных из угольных компонентов, волокнистых материалов, водоабсорбирующих полимеров и водоабсорбирующего порошка.

[0017] Угольный компонент обладает водоудерживающей способностью, способностью обеспечения кислородом и каталитической способностью, и обычно могут быть доступны, например, один, два или более компонентов, выбранных из активированного угля, ацетиленовой сажи и графита, и среди них предпочтительно используют активированный уголь с точки зрения легкости адсорбции кислорода во влажном состоянии, с точки зрения постоянного удерживания воды экзотермического слоя и с точки зрения легкости установления содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Более предпочтительно, можно использовать один мелко измельченный или гранулированный материал, два или более мелко измельченных или гранулированных материалов, выбранных из угля скорлупы кокосового ореха, угля древесных опилок и торфа. Среди них уголь древесных опилок является предпочтительным, поскольку его использование обеспечивает возможность постоянного поддержания уровня влажности в экзотермическом слое 11 для сохранения содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12.

[0018] Предпочтительно использовать угольный компонент, имеющий средний диаметр частиц от 10 до 200 мкм, не только с точки зрения достижения равномерного перемешивания с окисляющимся металлом, но также с точки зрения сохранения содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и более предпочтительно использовать угольный компонент, имеющий средний диаметр частиц от 12 до 100 мкм. В данном случае, диаметр частиц угольного компонента означает максимальную длину в структуре порошка, и может быть определен с помощью динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобное. Несмотря на то, что предпочтительно используют угольный компонент, имеющий вид порошка, в качестве альтернативы могут использоваться угольные компоненты, имеющие форму, не являющуюся порошком, и например, можно использовать угольные компоненты, имеющие волокнистую форму. Принимая во внимание подобный аспект, средний диаметр частиц угольного компонента равен или более чем 10 мкм, и еще более предпочтительно равен или более чем 12 мкм. С другой стороны, средний диаметр частиц угольного компонента равен или менее чем 200 мкм, и еще более предпочтительно равен или менее чем 100 мкм.

[0019] Предпочтительные волокнистые материалы могут включать гидрофильные волокна, и среди них может быть более предпочтительным использование целлюлозных волокон. Типичные целлюлозные волокна, предлагаемые в данном случае, могут включать химические волокна (синтетические волокна) и натуральные волокна.

[0020] Типичные водоабсорбирующие полимеры могут включать гидрофильный полимер, имеющий поперечно-сшитую структуру, который способен абсорбировать и удерживать значительное количество жидкости, которое в 20 раз больше его собственной массы.

[0021] Типичные водоабсорбирующие порошки могут включать один, два или более компонентов, выбранных из вермикулита, древесных опилок, силикагеля и целлюлозного порошка.

[0022] Содержание водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, а более предпочтительно от 1 до 15 массовых частей, и еще более предпочтительно от 3 до 13 массовых частей. Это позволяет аккумулировать количество воды, необходимое для поддерживания окислительной реакции в полученном нагревательном элементе 10. Еще одно преимущество состоит в том, что для получения нагревательного элемента, демонстрирующего улучшенную экзотермическую эффективность, может достигаться достаточный уровень подачи кислорода в нагревательный элемент 10. В дополнение, может быть уменьшена теплоемкость нагревательного элемента 10 для получаемого количества тепловыделения, так что для достижения необходимого повышения температуры увеличивается повышение температуры вследствие тепловыделения. Между тем, содержание водопоглощающего средства при представлении в граммах предпочтительно составляет от 4 до 290 г/м², и еще более предпочтительно составляет от 7 до 160 г/м². В дополнение к сказанному выше, содержание водопоглощающего средства предпочтительно равно или выше чем 1 массовая часть на 100 массовых частей окисляющегося металла, и еще более предпочтительно равно или выше чем 3 массовые части. С другой стороны, содержание водопоглощающего средства предпочтительно равно или ниже чем 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, а более предпочтительно равно или ниже чем 13 массовых частей. Между тем, содержание водопоглощающего средства при представлении в граммах предпочтительно равно или выше чем 4 г/м², а еще более предпочтительно равно или выше чем 7 г/м², а с другой стороны, предпочтительно равно или ниже чем 290 г/м², а еще более предпочтительно равно или ниже чем 160 г/м².

[0023] В показателях регулирования должным образом содержания воды в экзотермическом слое 11, предпочтительно, чтобы содержание угольного компонента в водопоглощающем средстве было равно или выше чем 90 масс.% на полную массу водопоглощающего средства, а более предпочтительно равно или выше чем 95 масс.%, а еще более предпочтительно равно или выше чем 98 масс.%, и еще более предпочтительно, чтобы водопоглощающее средство состояло только из угольного компонента.

[0024] Кроме того, содержание водоабсорбирующего полимера в водопоглощающем средстве равно или ниже чем 10 масс.% на полное количество водопоглощающего средства, предпочтительно равно или ниже чем 5 масс.% и еще более предпочтительно равно или ниже чем 2 масс.%, и еще более предпочтительно без содержания водоабсорбирующего полимера в экзотермическом слое 11, поскольку данный состав уменьшает теплоемкость нагревательного элемента на получаемое количество тепловыделения для обеспечения увеличенного повышения температуры за счет тепловыделения, обеспечивая посредством этого необходимое повышение температуры. Массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства (вода/водопоглощающее средство) в экзотермическом слое 11 составляет от 0,8 до 13, предпочтительно от 1 до 12, а более предпочтительно от 1,5 до 10. Может более желательно поддерживать содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Кроме того, это обеспечивает также достаточную воздухопроницаемость через нагревательный элемент 10 для предоставления достаточного снабжения кислородом, обеспечивая посредством этого нагревательный элемент, демонстрирующий улучшенную экзотермическую эффективность. Данный состав также уменьшает теплоемкость нагревательного элемента на получаемое количество тепловыделения для обеспечения увеличенного повышения температуры за счет тепловыделения, обеспечивая посредством этого необходимое повышение температуры. В дополнение, массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства (вода/водопоглощающее средство) предпочтительно равно или выше чем 1, и еще более предпочтительно равно или выше чем 1,5. С другой стороны, массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства (вода/водопоглощающее средство) предпочтительно равно или ниже чем 12, и еще более предпочтительно равно или ниже чем 10.

[0026] Нагревательный элемент 10 представленного изобретения содержит экзотермический слой 11 и водоудерживающий слой 12, расположенные стопкой, причем водоудерживающий слой 12 образован из водопоглощающего листа 102. Содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, составляет от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и предпочтительно составляет от 12 до 40 масс.%, и более предпочтительно должен составлять от 13 до 30 масс.%, поскольку предотвращено необычное тепловыделение, так что могут быть получены стабильные улучшенные экзотермические характеристики, даже если экзотермическая композиция загружена с избыточным количеством в единственной упаковке или при изготовлении нагревательного элемента по какой-то причине в специальной секции неравномерно распределено большое количество экзотермической композиции. Кроме того, максимальное водопоглощение определяют с помощью способа, описанного в Примерах, которые будут обсуждаться позже. Принимая во внимание подобный аспект, содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, равно или выше чем 12 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и предпочтительно равно или выше чем 13 масс.%. С другой стороны, содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, равно или ниже чем 40 масс.%, а более предпочтительно равно или ниже чем 30 масс.%.

[0027] Необходимо только, чтобы водоудерживающий слой 12 имел водопоглотительную способность для абсорбирования и сохранения воды, составляющую от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения. Водоудерживающий слой 12 предпочтительно обладает воздухопроницаемостью, хотя воздухопроницаемость может быть обеспечена или не обеспечена.

[0028] Сопротивление воздуха водоудерживающего слоя 12 при условии абсорбирования воды от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения, предпочтительно равно или ниже чем 500 секунд/100 мл, а более предпочтительно от 1 до 300 секунд/100 мл. Подобное сопротивление воздуха обеспечивает достаточную воздухопроницаемость через нагревательный элемент 10 для предоставления достаточного обеспечения кислородом для предоставления нагревательного элемента, демонстрирующего улучшенную экзотермическую эффективность, так что может достигаться улучшенная окислительная реакция окисляющегося металла, и может образовываться большое количество водяного пара. В представленном описании, сопротивление воздуха представляет собой значение, измеренное согласно JIS P 8117, и определяется как время, необходимое для прохождения 100 мл воздухопроницаемый площадь, равную 6,45 см² при постоянном давлении. Сопротивление воздуха может быть измерено с помощью прибора для определения воздухопроницаемости типа Oken или аналогичного прибора. Сопротивление воздуха предпочтительно равно или ниже чем 300 секунд/100 мл. С другой стороны, с точки зрения предотвращения избыточного повышения температуры, оно предпочтительно равно или выше чем 1 секунда/100 мл.

[0029] Водоудерживающий слой 12 может состоять из листа, заключающего в себе компонент (a): волокнистый материал, например, из одного слоя волокнистого листа, или в качестве альтернативы может состоять из двух или более уложенных в стопку листов. Конкретно, волокнистый лист содержит бумажные или нетканые материалы, получаемые из волокнистых материалов, которые будут обсуждаться позже, или продукты, состоящие из уложенных в стопку бумажных и нетканых материалов. Более конкретно, листом, заключающим в себе компонент (a): волокнистый материал, может быть листовой материал, состоящий из бумажного или нетканого материала, который образован из материала без водопоглотительной способности, такого как полиэтиленовое волокно, полипропиленовое волокно, полиэтиленовый лист, полипропиленовый лист и тому подобное, на который наслаивают или ламинируют волокнистый материал, или листовой материал, состоящий из приготовленного из бумаги или нетканого материала, который образован из волокнистого материала, такого как целлюлозное волокно или искусственное волокно, и другого волокнистого материала, который наслаивают на него или перемешивают с ним. Использование листа, заключающего в себе компонент (a): волокнистый материал в водоудерживающем слое 12 является предпочтительным, поскольку он обеспечивает возможность легкого установления содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12.

[0030] Водоудерживающий слой 12 дополнительно может содержать компонент (b): водоабсорбирующий полимер. Фиг. 1 иллюстрирует пример, в котором водоудерживающий слой 12 содержит компонент (a): волокнистый материал, и компонент (b): водоабсорбирующий полимер. Когда водоудерживающий слой 12 содержит компонент (b), проиллюстрированный состав водоудерживающего слоя 12 может включать:

(i) компонент (a) и компонент (b) равномерно перемешанные для образования одного листа;

(ii) компонент (b), расположенный между одинаковыми или различными листами, заключающими в себе компонент (a); или

(iii) компонент (b), распыленный с образованием листообразного материала. Среди них предпочтительным выбором может быть состав (ii), поскольку он позволяет легкое управление содержанием воды экзотермического слоя 11 для облегчения регулирования содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Между тем, водоудерживающий слой 12 состава (ii) может быть получен, например, с помощью способа, в котором компонент (b): водоабсорбирующий полимер равномерно распыляют по листу, заключающему в себе компонент (a), а на него распыляют 200 г/м² воды, а затем на него дополнительно наслаивают лист такого же или иного типа, заключающий в себе компонент (a), и проводят компрессионную сушку при 100±0,5°С и давлении, равном 5 кг/см², до тех пор, пока содержание воды не станет равно или ниже чем 5 масс.%.

[0031] Несмотря на то, что в качестве компонента (a): волокнистый материал можно использовать любое одно из гидрофильного волокна и гидрофобного волокна, предпочтительно использовать гидрофильное волокно, а чтобы способствовать передаче влаги в водоудерживающий слой 12, более предпочтительно использовать целлюлозное волокно, обеспечивая посредством этого легкое установление содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Типичные целлюлозные волокна, которые могут быть использованы в данном случае, могут включать химические волокна (синтетические волокна) и натуральные волокна.

[0032] В качестве химических волокон, содержащихся в целлюлозных волокнах, можно использовать, например, искусственные и ацетатные волокна. С другой стороны, можно использовать натуральные волокна, содержащиеся в целлюлозных волокнах, например, один, два или более компонентов, выбранных из различных типов растительных волокон, древесных целлюлозных волокон, не древесных целлюлозных волокон, хлопковых волокон, льняных волокон, волокон соломы, hemp волокон, jute волокон, kapok волокон, пальмовых волокон и rush grass волокон. Среди них может быть предпочтительно использовать целлюлозные волокна, древесные целлюлозные волокна, чтобы обеспечить возможность легкого установления содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12.

[0033] Различные типы волокнистых материалов могут предпочтительно иметь длину волокон от 0,5 до 6 мм, и более предпочтительно от 0,8 до 4 мм. Среди них волокнистый материал предпочтительно может иметь длину волокон равную или длиннее чем 0,5 мм, и более предпочтительно равную или длиннее чем 0,8 мм. С другой стороны, волокнистый материал может предпочтительно иметь длину волокон равную или короче чем 6 мм, а более предпочтительно равную или короче чем 4 мм.

[0034] В дополнение к гидрофильному волокну, при необходимости к водоудерживающему слою 12 может быть примешано гидрофобное волокно, такое как термически связанное волокно. Примешанное количество термически связанного волокна может предпочтительно составлять от 0,1 до 10 масс.% на все количество волокон, содержащихся в водоудерживающем слое 12, и дополнительно может предпочтительно составлять от 0,5 до 5 масс.%. Принимая во внимание подобный аспект, примешанное количество термически связанного волокна может быть предпочтительно равную или более чем 0,1 масс.% на все количество волокон, содержащейся в водоудерживающем слое 12, и может быть предпочтительно равно или более чем 0,5 масс.%. С другой стороны, примешанное количество термически связанного волокна может быть предпочтительно равно или менее чем 10 масс.% на все количество волокон, содержащихся в водоудерживающем слое 12, и может быть предпочтительно равно или менее чем 5 масс.%.

[0035] В качестве компонента (b): водоабсорбирующего полимера, используют гидрофильный полимер, имеющий поперечно-сшитую структуру, который способен абсорбировать и удерживать значительное количество жидкости, которое в 20 раз больше его собственной массы, по аналогии с описанными выше волокнистыми материалами, так что содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, может предпочтительно сохраняться от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Формой компонента (b) может быть одна, две или более, выбранных из сферической формы, массивной формы, формы виноградной грозди и волокнистой формы. Диаметр частиц компонента (b) предпочтительно составляет от 1 до 1000 мкм, и еще более предпочтительно составляет от 10 до 500 мкм. В дополнение к сказанному выше, диаметр частиц водоабсорбирующего полимера может быть определен с помощью динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии или тому подобное. Диаметр частиц компонента (b) предпочтительно равен или более чем 1 мкм, и еще более предпочтительно равен или более чем 10 мкм. С другой стороны, диаметр частиц компонента (b) предпочтительно равен или менее чем 1000 мкм, и еще более предпочтительно равен или менее чем 500 мкм. Некоторые примеры компонента (b) включают, например, один, два или более компонентов, выбранных из полиакриловых кислот и их солей и полиакрилат графтполимеров, таких как крахмал, поперечно-сшитая карбоксиметил целлюлоза, полимеры или сополимеры акриловых кислот или солей щелочных металлов акриловых кислот и тому подобное. Среди них предпочтительно используют полиакриловые кислоты и их соли и полиакрилат графтполимеры, такие как полимеры или сополимеры акриловых кислот или соли щелочных металлов акриловых кислот и тому подобное для поддержания достаточного содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12.

[0037] Отношение компонента (b) к водоудерживающему слою 12 предпочтительно составляет от 10 до 70 масс.% в высушенном состоянии, и еще более предпочтительно составляет от 20 до 65 масс.%, чтобы способствовать быстрому переносу влаги в водоудерживающий слой 12, должным образом сохраняя за счет этого содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12. Принимая во внимание подобный аспект, отношение компонента (b) к водоудерживающему слою 12 предпочтительно равно или выше чем 10 масс.% в высушенном состоянии, и еще более предпочтительно равно или выше чем 20 масс.%, и с другой стороны предпочтительно равно или ниже чем 70 масс.% в высушенном состоянии, а более предпочтительно равно или ниже чем 65 масс.%.

[0038] Водоудерживающий слой 12 предпочтительно может иметь свой собственный вес в граммах от 20 до 200 г/м² в высушенном состоянии, с точки зрения достижения легкого регулирования содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и в дополнение, предпочтительно от 35 до 150 г/м², и еще более предпочтительно от 50 до 140 г/м² вес в граммах компонента (b), содержащегося в водоудерживающем слое 12, предпочтительно составляет от 5 до 150 г/м² в высушенном состоянии, с точки зрения сохранения должным образом содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и в дополнение, предпочтительно составляет от 10 до 100 г/м², и еще более предпочтительно составляет от 30 до 90 г/м². Водоудерживающий слой 12 предпочтительно имеет вес в граммах в высушенном состоянии, равный или более чем 20 г/м², и еще более предпочтительно равный или более чем 35 г/м², а более предпочтительно равный или более чем 50 г/м². С другой стороны, водоудерживающий слой 12 предпочтительно имеет вес в граммах в высушенном состоянии, равный или менее чем 200 г/м², и еще более предпочтительно равный или менее чем 150 г/м², и даже более предпочтительно равный или менее чем 140 г/м². Вес в граммах компонента (b), содержащегося в водоудерживающем слое 12, равен или более чем 5 г/м² в высушенном состоянии, и кроме того, предпочтительно равен или более чем 10 г/м², а более предпочтительно равен или более чем 30 г/м². С другой стороны, водоудерживающий слой 12 предпочтительно имеет вес в граммах в высушенном состоянии, равный или менее чем 150 г/м², и еще более предпочтительно равный или менее чем 100 г/м², а более предпочтительно равный или менее чем 90 г/м².

[0039] Водоудерживающий слой 12 может быть составлен таким образом, чтобы иметь экзотермический слой 11, который образован на одной стороне водоудерживающего слоя 12, как показано на Фиг. 1, или в качестве альтернативы составлен таким образом, чтобы иметь экзотермические слои 11, которые образованы на обеих сторонах водоудерживающего слоя 12. В дополнение, как показано на Фиг. 2, водоудерживающий слой 12 может быть образован из первого водопоглощающего листа 102a и второго водопоглощающего листа 102b. В таком случае, нагревательный элемент 10 может иметь структуру, в которой экзотермический слой 11 помещен между первым водопоглощающим листом 102a и вторым водопоглощающим листом 102b, представляя собой так называемую сэндвич-структуру. Первый водопоглощающий лист 102a может состоять из материала, такого же или отличающегося от материала, составляющего второй водопоглощающий лист 102b. Например, если первый водопоглощающий лист 102a состоит из многослойного материала из двух или более волокнистых листов или из материала, заключающего в себе компонент (a): волокнистый материал и компонент (b): водоабсорбирующий полимер, а второй водопоглощающий лист 102b состоит из единственного волокнистого листа, данный состав может обеспечить легкое регулирование содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12 и может также обеспечить улучшенную окислительную реакцию окисляющегося металла, и вследствие этого данный состав является предпочтительным. В таком случае, необходимо только, чтобы второй водопоглощающий лист 102b покрывал по меньшей мере часть экзотермического слоя 11, и предпочтительно, чтобы второй водопоглощающий лист 102b покрывал всю поверхность экзотермического слоя 11. В дополнение, при условии, что содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, составляет от 10 до 45 масс.%, и первый водопоглощающий лист 102a и второй водопоглощающий лист 102b могут предпочтительно иметь сопротивление воздуха, равное или ниже чем 500 секунд/100 мл. В дополнение к сказанному выше, его нижний предел составляет, например, 1 секунда/100 мл.

[0040] Нагревательный элемент 10 может дополнительно содержать средство ускорения реакции. Средство ускорения реакции используют с целью поддерживания окислительной реакции окисляющегося металла. В дополнение, для ускорения окислительной реакции использование средства ускорения реакции может разрывать оксидную пленку, которая была создана в окисляющемся металле вследствие окислительной реакции. Типичное средство ускорения реакции содержит, например, один, два или более компонентов, выбранных из сульфатов и хлоридов щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Среди них с точки зрения предоставления улучшенной электропроводности и химической стабильности, и уменьшения стоимости изготовления, предпочтительно использовать один, два или более компонентов, выбранных из различных типов хлоридов, таких как натрия хлорид, калия хлорид, кальция хлорид, магния хлорид, дихлорид железа, трихлорид железа и тому подобное; и натрия сульфат. Содержание средства ускорения реакции в нагревательном элементе 10 предпочтительно составляет от 2 до 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, с точки зрения поддерживания достаточного количества тепловыделения на протяжение более продолжительного времени, и еще более предпочтительно от 3 до 13 массовых частей. Принимая во внимание подобный аспект, содержание средства ускорения реакции в нагревательном элементе 10 предпочтительно равно или более чем 2 массовые части на 100 массовых частей окисляющегося металла, и еще более предпочтительно равно или более чем 3 массовые части. С другой стороны, содержание средства ускорения реакции в нагревательном элементе 10 равно или менее чем 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, и еще более предпочтительно равно или менее чем 13 массовых частей.

[0042] Нагревательный элемент 10 может дополнительно содержать сгущающее средство. Для сгущающего средства главным образом можно использовать вещества, которые способны абсорбировать воду для увеличения консистенции или способны обеспечивать тиксотропные свойства, при этом выбирают единственное вещество или смесь двух или более, выбранных из: альгинатов, таких как натрия альгинат и тому подобное; сгущающего средства на основе полисахаридов, такого как аравийская камедь, трагакантовая камедь, камедь бобов рожкового дерева, гуаровая камедь, арабская камедь, каррагенан, агар, ксантановая камедь и тому подобное; сгущающих средств на основе крахмала, таких как декстрин, предварительно желатинизированный крахмал, крахмал для переработки и тому подобное; сгущающих средств на основе производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, этилацетатцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и тому подобное; сгущающих средств на основе металлсодержащего мыла, таких как стеарат и тому подобное; сгущающих средств на минеральной основе, таких как бентонит и тому подобное. Среди них с точки зрения предоставления улучшенной покрывающей эффективности и сохранения содержания воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, предпочтительным является сгущающее средство на основе полисахарида, и кроме того, предпочтительным является сгущающее средство на основе полисахарида, имеющее молекулярную массу, равную или выше чем 1000000 и равную или ниже чем 50000000, а более предпочтительным является сгущающее средство на основе полисахарида, имеющее молекулярную массу, равную или выше чем 2000000 и равную или ниже чем 40000000, и в дополнение, с точки зрения предоставления улучшенной покрывающей эффективности и сопротивления солям, предпочтительным является ксантановая камедь.

[0043] Содержание сгущающего средства в нагревательном элементе 10 предпочтительно составляет от 0,05 до 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, и еще более предпочтительно от 0,1 до 4 массовых частей. Содержание в пределах данного диапазона обеспечивает возможность стабильного диспергирования твердых составляющих, таких как окисляющийся металл, водопоглощающее средство и тому подобное. В дополнение, это также может обеспечить тиксотропное свойство для достижения еще более улучшенной покрывающей эффективности. Это кроме того позволяет легко поддерживать содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое 12, от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя 12, и таким образом является предпочтительным. Принимая во внимание подобный аспект, содержание сгущающего средства предпочтительно равно или более чем 0,05 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, и предпочтительно равно или более чем 0,1 массовой части. С другой стороны, содержание сгущающего средства предпочтительно равно или менее чем 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, а более предпочтительно равно или менее чем 4 массовые части.

[0044] Нагревательный элемент 10 дополнительно может содержать, при необходимости, поверхностно-активное вещество, лекарственное вещество, флоккулирующий агент, окрашивающее средство, бумагоупрочняющее средство, сгущающее средство, pH регулятор, объемообразующее средство и тому подобное.

[0045] Далее будет описан пример способа изготовления нагревательного элемента 10. Нагревательный элемент 10 может быть получен с помощью нанесения, например, экзотермической водно-порошковой дисперсии, заключающей в себе окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду, поверх водопоглощающего листа 102 (водопоглощающий лист 102a, если получают нагревательный элемент 10 Фиг. 2). Несмотря на то, что получение экзотермической водно-порошковой дисперсии проводят посредством перемешивания всех описанных выше компонентов за один раз, альтернативный способ может состоять в том, что средство ускорения реакции растворяют в смеси, которая была получена заблаговременно посредством растворения сгущающего средства в воде для приготовления водного раствора, а затем туда добавляют предварительно приготовленную смесь окисляющегося металла и водопоглощающего средства.

[0046] Несмотря на то, что перемешивание средства ускорения реакции может проводиться одновременно с перемешиванием других компонентов в экзотермической водно-порошковой дисперсии, альтернативный способ может состоять в том, что наносят экзотермическую водно-порошковую дисперсию, а затем к нему добавляют раствор средства ускорения реакции, растворенный в воде, посредством проникания, атомизации или просачивания и тому подобное, или еще одним альтернативным способом может быть распыление порошка средства ускорения реакции.

[0047] Когда описанную выше экзотермическую водно-порошковую дисперсию наносят по меньшей мере на одну поверхность водопоглощающего листа 102 (водопоглощающий лист 102a, если получают нагревательный элемент 10 Фиг. 2), по меньшей мере часть воды в экзотермической водно-порошковой дисперсии абсорбируется водопоглощающим листом 102 с образованием экзотермического слоя 11 на водопоглощающем листе 102 (водопоглощающем листе 102a, если получают нагревательный элемент 10 Фиг. 2). Более конкретно, экзотермический слой 11 состоит из оставшихся компонентов, которые не были абсорбированы водоудерживающим листом 102 (водопоглощающими листами 102a и 102b, если получают нагревательный элемент 10 Фиг. 2). Экзотермический слой 11 может быть представлен на водоудерживающем слое 12, или в качестве альтернативы, нижняя секция экзотермического слоя 11 может быть по меньшей мере частично погружена в водоудерживающий слой 102, как показано на Фиг. 1. В дополнение, экзотермический слой 11 может быть предоставлен на одной поверхности водоудерживающего слоя 12, или может быть предоставлен на обеих сторонах его. Пример предоставления экзотермического слоя 11 на одной стороне водоудерживающего слоя 12 показан на Фиг. 1.

[0048] Фиг. 3 представляет собой схему, полезную для более конкретного описания данного способа получения. Прежде всего, в сосуде 301 для нанесения покрытия получают экзотермическую водно-порошковую дисперсию 302, заключающую в себе окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду. Для более равномерного диспергирования компонентов, которые являются нерастворимыми в воде, экзотермическую водно-порошковую дисперсию 302, которая, как правило, содержит окисляющиеся металлы, и водопоглощающие средства и тому подобное, можно встряхивать с помощью встряхивателя 303. Несмотря на то, что получение экзотермической водно-порошковой дисперсии 302 проводят посредством перемешивания всех описанных выше компонентов за один раз, альтернативный способ может состоять в том, что средство ускорения реакции растворяют в смеси, которая была заблаговременно получена посредством растворения сгущающего средства в воде для приготовления водного раствора, а затем туда добавляют предварительно приготовленную смесь окисляющегося металла и водопоглощающего средства.

[0049] Затем, экзотермическую водно-порошковую дисперсию 302 закачивают насосом 304 в мундштучную головку 305. Подаваемую насосом экзотермическую водно-порошковую дисперсию 302 нагнетают и толкают посредством использования мундштучной головки 305 для нанесения на водопоглощающий лист 102. В это время, нанесенный вес в граммах экзотермической водно-порошковой дисперсии 302 предпочтительно составляет от 160 до 4800 г/м², а более предпочтительно от 320 до 2200 г/м².

[0050] Несмотря на то, что Фиг. 3 иллюстрирует процесс нанесения покрытия посредством нанесения через мундштук, способ нанесения этим не ограничен, и может быть применимо, например, нанесение покрытия с помощью валика, трафаретной печатью, рифленым валиком, образование рельефа ножом, устройством для нанесения покрытий поливом и тому подобное.

[0051] После нанесения покрытия экзотермической водно-порошковой дисперсии 302, может проводиться всасывание с поверхности, где не образован экзотермический слой 11 нагревательного элемента 10. Это предпочтительно обеспечивает предоставление улучшенной целостности водоудерживающего слоя 12 и экзотермического слоя 11. В это время, давление всасывания в процессе всасывания предпочтительно составляет от 100 до 10000 Па, и еще более предпочтительно от 500 до 5000 Па. Давление всасывания может быть измерено посредством установки мерного ящика Manostar внутри всасывающего конвейера.

[0052] Посредством описанных выше операций получают непрерывную удлиненную заготовку, содержащую экзотермический слой 11 и водоудерживающий слой 12, и полученную заготовку нарезают на куски, имеющие необходимые размеры для образования нагревательного элемента 10.

[0053] В дополнение к сказанному выше, в описанном выше способе при необходимости можно использовать средство сохранения не окисляющей среды, для того, чтобы во время процесса изготовления подавить окисление окисляющегося металла.

[0054] Фиг. 4 представляет собой схематичное изображение в поперечном разрезе, показывающее пример нагревательного прибора, содержащего нагревательный элемент 10, показанный на Фиг. 2. Как показано в данном случае, данный нагревательный прибор 100 содержит нагревательный элемент 10, имеющий сэндвич-структуру, в которой экзотермический слой 11 помещен между первым водопоглощающим листом 102a и вторым водопоглощающим листом 102b, и мешок 20, который по меньшей мере частично обладает воздухопроницаемостью и способен помещать туда нагревательный элемент 10.

[0055] Более конкретно, данный нагревательный прибор 100 имеет конфигурацию, в которой нагревательный элемент 10, имеющий экзотермический слой 11 и водоудерживающий слой 12, помещают в мешок 20, который по меньшей мере частично обладает воздухопроницаемостью, периферию мешка 20 соединяют для предоставления уплотнения. Поскольку экзотермический слой 11 расположен между водоудерживающими слоями 12 в нагревательном приборе 100, может быть предотвращено нежелательное прилипание экзотермического слоя 11 к мешку 20.

[0056] Мешок 20 предпочтительно состоит из первого листа 20a мешка и второго листа 20b мешка.

[0057] Каждый из первого листа 20a мешка и второго листа 20b мешка имеет выступающую область, которая выступает из внешней периферии нагревательного элемента 10 в направлении его внешней стороны, и предпочтительно его соответствующие выступающие области соединены. Данное соединение предпочтительно обеспечивает непрерывную воздухонепроницаемость по периферии. Мешок 20, образованный посредством соединения первого листа 20a мешка со вторым листом 20b мешка, имеет пространство в своей внутренней части для содержания там нагревательного элемента. В данном пространстве содержится нагревательный элемент 10. Нагревательный элемент 10 может находиться в состоянии прикрепления к мешку 20, или в состоянии без прикрепления к нему.

[0058] Часть или весь первый лист 20a мешка обладает воздухопроницаемостью. Сопротивление воздуха (JIS P 8117) первого листа 20a мешка предпочтительно составляет от 1000 до 50000 секунд/100 мл, более предпочтительно от 2000 до 35000 секунд/100 мл, а более предпочтительно от 5000 до 20000 секунд/100 мл. Предпочтительно использовать, например, пористый лист из синтетического каучука, обладающий влагопроницаемостью, но не обладающий водопроницаемостью для первого листа 20a мешка, имеющего подобное сопротивление воздуху. Более конкретно, можно использовать пленку, изготовленную за счет растяжения полиэтилена, содержащего в своем составе кальция карбонат. Когда используют подобный пористый лист, различные типы волокнистых листов, содержащих один нетканый материал, два или более нетканых материалов, выбранных из иглопробивного нетканого материала, воздухопроницаемого нетканого материала и нетканого материала фильерного способа производства, могут быть наслоены поверх наружной поверхности пористого листа для предоставления улучшенной текстуры первого листа 20a мешка. Первым листом 20a мешка может быть воздухопроницаемый лист, часть которого или он весь обладает воздухопроницаемостью, или может в качестве альтернативы быть воздухонепроницаемым листом, не обладающим воздухопроницаемостью, и может предпочтительно быть изготовлен из листа, обладающего более высокой воздухопроницаемостью, чем второй лист 20b мешка (то есть лист, демонстрирующий более низкое сопротивление воздуху). В дополнение к сказанному выше, сопротивление воздуха (JIS P 8117) первого листа 20a мешка предпочтительно равно или ниже чем 50000 секунд/100 мл, еще более предпочтительно равно или ниже чем 35000 секунд/100 мл, и предпочтительно равно или ниже чем 20000 секунд/100 мл. С другой стороны, сопротивление воздуха (JIS P 8117) первого листа 20a мешка предпочтительно равно или выше чем 1000 секунд/100 мл, еще более предпочтительно равно или выше чем 2000 секунд/100 мл, и предпочтительно равно или выше чем 5000 секунд/100 мл.

[0059] Второй лист 20b мешка может представлять собой воздухопроницаемый лист, часть которого или он весь обладает воздухопроницаемостью, или в качестве альтернативы он может представлять собой воздухонепроницаемый лист, не обладающий воздухопроницаемость, и предпочтительно может быть изготовлен из листа, обладающего более низкой воздухопроницаемостью, чем второй лист 20a мешка (то есть лист, демонстрирующий более высокое сопротивление воздуха).

[0060] Когда второй лист 20b мешка состоит из воздухонепроницаемого листа, можно использовать пленку, изготовленную с синтетическим каучуком, имеющим единственный слой или множество слоев, или различные типы волокнистых листов, содержащих один нетканый материал, два или более нетканых материалов, выбранных из иглопробивного нетканого материала, воздухопроницаемого нетканого материала и нетканого материала фильерного способа производства, могут быть наслоены на наружной поверхности упомянутой выше пленки, изготовленной с синтетическим каучуком, имеющим единственный слой или множество слоев для обеспечения улучшенной текстуры второго листа 20b мешка. Более конкретно, можно использовать двухслойную пленку, состоящую из полиэтиленовой пленки и полиэтиленовой терефталатной пленки, многослойную пленку, состоящую из полиэтиленовой пленки и нетканого материала, многослойную пленку, состоящую из полиэтиленовой пленки и целлюлозного листа и тому подобное, и особенно предпочтительной является многослойная пленка, состоящая из полиэтиленовой пленки и целлюлозного листа.

[0061] Когда вторым листом 20b мешка является воздухопроницаемый лист, можно использовать лист мешка, такой же как у первого листа 20a мешка, или в качестве альтернативы можно использовать другой лист мешка. Когда используют другой лист мешка, сопротивление воздуха второго листа 20b мешка предпочтительно составляет от 5000 до 150000 секунд/100 мл, а более предпочтительно от 8000 до 100000 секунд/100 мл, при условии, что воздухопроницаемость второго листа 20b мешка ниже чем воздухопроницаемость первого листа 20a мешка. Сопротивление воздуха второго листа 20b мешка (JIS P 8117) предпочтительно равно или ниже чем 150000 секунд/100 мл, и еще более предпочтительно равно или ниже чем 100000 секунд/100 мл. С другой стороны, сопротивление воздуха второго листа 20b мешка (JIS P 8117) предпочтительно равно или выше чем 5000 секунд/100 мл, и еще более предпочтительно равно или выше чем 8000 секунд/100 мл. Среди них особенно предпочтительно, когда сопротивление воздуха первого листа 20a мешка падает в пределах диапазона от 5000 до 20000 секунд/100 мл, а сопротивление воздуха второго листа 20b мешка падает в пределах диапазона от 15000 до 80000 секунд/100 мл. Подобное сопротивление воздуха может обеспечить улучшенную окислительную реакцию окисляющегося металла и в дополнение генерировать более большое количество водяного пара со стороны первого листа 20a мешка. Данные листы предпочтительно выполнены таким образом, что первый водопоглощающий лист 102a расположен на стороне первого листа 20a мешка, а второй водопоглощающий лист 102b расположен на стороне второго листа 20b мешка, и секции периферии плотно герметизированы для достижения улучшенной окислительной реакции окисляющегося металла и для достижения улучшенной способности генерировать более большое количество водяного пара со стороны первого листа 20a мешка. В дополнение к сказанному выше, в случае, что водоудерживающий слой 12 образован только на одной стороне экзотермического слоя 11, возможно может быть вызван, например, непосредственный контакт экзотермического слоя со вторым листом 20b мешка, при использовании только первого водопоглощающего листа 102a без использования второго водопоглощающего листа 102b, и вследствие этого в таком случае предпочтительно использовать воздухонепроницаемый лист для второго листа 20b мешка для того, чтобы избежать возможности вызова изменения воздухопроницаемости второго листа 20b мешка вследствие адгезии экзотермического слоя.

[0062] Единственный нагревательный элемент 10 может быть помещен в мешок 20, или в качестве альтернативы туда могут быть помещены элементы в виде многослойной конфигурации.

[0063] Различные типы волокнистых листов могут быть наслоены на мешок 20 для того, чтобы обеспечить улучшенную текстуру, как описано выше, а, кроме того, могут содержаться во внешней упаковке, обладающей воздухопроницаемостью (не показано), для улучшения текстуры и удобства использования. Подобная наружная упаковка предпочтительно может состоять из первого наружного листа и второго наружного листа, и может быть выполнена таким образом, что первый наружный лист покрывает одну поверхность мешка 20, а второй наружный лист покрывает другую поверхность мешка 20, причем первый наружный лист соединен со вторым наружным листом в выступающей области, которая выступает из наружной периферии мешка 20 в направлении его наружной стороны, и кроме того предпочтительно соединить листы с герметичным уплотнением. Это обеспечивает возможность образования пространства во внутренней области наружной упаковки для содержания там мешка 20, и в данном пространстве может содержаться нагревательный элемент 10, окруженный мешком 20. Мешок 20 может находиться в состоянии прикрепления к наружной упаковке или может находиться в незафиксированном состоянии.

[0064] Воздухопроницаемость листа наружной упаковки или, более конкретно, первого наружного листа и второго наружного листа предпочтительно равна или ниже чем 3000 секунд/100 мл, а более предпочтительно от 1 до 100 секунд/100 мл, при условии, что она выше, чем воздухопроницаемость первого листа 20a мешка. Подобное сопротивление воздуха может обеспечить улучшенную окислительную реакцию окисляющегося металла и в дополнение генерировать более большое количество водяного пара.

[0065] Разновидности первого и второго наружных листов, составляющих наружную упаковку, не ограничены каким-либо определенным типом и, как правило, относятся к различным типам волокнистых листов, включая нетканые материалы и тому подобное, при условии, что материал обладает воздухопроницаемостью, и можно использовать, например, один, два или более компонентов, выбранных из иглопробивного нетканого материала, воздухопроницаемого нетканого материала и нетканого материала фильерного способа производства.

[0066] Нагревательный прибор 100 может служить в качестве парового нагревательного прибора, который способен генерировать водяной пар за счет реакции окисления окисляющегося металла, при условии, что мешок 20 обладает воздухопроницаемостью, и наружная упаковка также обладает воздухопроницаемостью.

[0067] Нагревательный прибор 100 может содержать адгезионный слой (не показано), который образован посредством нанесения адгезионного средства на наружную поверхность наружной упаковки, или например, на поверхность первого наружного листа или второго наружного листа, составляющих наружную упаковку. Адгезионный слой используется для фиксации нагревательного прибора 100 на человеческой коже или одежде или тому подобное. Для адгезионного средства, составляющего адгезионный слой, можно использовать материалы, которые обычно используются в области техники, к которой относится изобретение, включая термоплавкое адгезионное средство и тому подобное.

[0068] Предпочтительно, что нагревательный прибор 100 хранят в герметично закрытом состоянии в упаковочном мешке (не показано), обладающем кислородонепроницаемостью, непосредственно до его использования.

[0069] Нагревательный прибор 100 может быть приложен непосредственно к человеческому телу или может быть установлен на одежде для использования предпочтительно для обогрева человеческого организма. Подходящие участки на теле человека могут включать, например, плечо, шею, глаз, периферию глаза, талию, локоть, колено, бедро, ногу, живот, нижнюю часть живота, руку, подошву стопы и тому подобное. Он также применим к различным типам изделий, не являющихся человеческим телом, которые предпочтительно должны использоваться для обогрева или сохранения тепла. Кроме того, если нагревательный прибор 100 представляет собой тип нагревательного прибора для создания водяного пара, водяной пар также может быть применен для обогрева.

[0070] В дополнение к сказанному выше, описанный выше нагревательный элемент 10 можно использовать для нагревательного прибора, имеющего составные части, отличающиеся от частей, показанных на Фиг. 4 или для других вариантов применения.

[0071] Несмотря на то, что предпочтительные варианты осуществления представленного изобретения были описаны выше со ссылкой на приложенные фигуры, следует понимать, что раскрытия выше представлены с целью объяснения представленного изобретения, и также доступны различные модификации, отличающиеся от тех, которые описаны выше.

[0072] Касаясь варианта осуществления, который описан выше, представленное изобретение дополнительно раскроет следующие композиции, способы получения или варианты их применения.

[0073] <1> Нагревательный элемент, содержащий: экзотермический слой, заключающий в себе окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду; и водоудерживающий слой, имеющий водопоглощающий лист, при этом экзотермический слой и водоудерживающий слой расположены послойно, при этом массовое соотношение содержания водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла, при этом массовое отношение содержания воды к содержанию воды к содержанию водопоглощающего средства в экзотермическом слое (вода/водопоглощающее средство) составляет от 0,8 до 13, и при этом содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое составляет от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя.

<2> нагревательный элемент, который описан в <1>, в котором водопоглощающее средство содержит угольный компонент, и содержание угольного компонента равно или выше чем 90 масс.% на массу водопоглощающего средства.

<3> нагревательный элемент, который описан в <1> или <2>, в котором водопоглощающее средство содержит угольный компонент, и средний диаметр частиц угольного компонента составляет от 10 до 200 мкм.

<4> нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<3>, в котором экзотермический слой дополнительно содержит сгущающее средство.

<5> нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<4>, в котором сопротивление воздуха водоудерживающего слоя равно или ниже чем 500 секунд/100 мл при условии, что вода абсорбирована в количестве от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения.

<6> нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<5>, в котором водоудерживающий слой образован из первого водопоглощающего листа и второго водопоглощающего листа, и экзотермический слой помещен между первым водопоглощающим листом и вторым водопоглощающим листом.

<7> Нагревательный прибор, содержащий: нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6>; и мешок, по меньшей мере частично обладающий воздухопроницаемостью и способный содержать нагревающий элемент.

<8> Нагревательный прибор, который описан в <7>, при этом прибор способен создавать водяной пар при возникновении окисления окисляющегося металла.

<9> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6>, в котором экзотермический слой содержит сгущающее средство, и массовое соотношение содержания сгущающего средства составляет от 0,05 до 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла.

<10> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или <9>, в котором экзотермический слой содержит сгущающее средство, и сгущающее средство представляет собой сгущающее средство на основе полисахарида, имеющее молекулярную массу, равную или выше чем 1000000 и равную или ниже чем 50000000.

<11> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или <9> или <10>, в котором средний диаметр частиц окисляющегося металла составляет от 10 до 200 мкм.

<12> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<11>, в котором содержание окисляющегося металла составляет от 100 до 3000 г/м².

<13> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<12>, в котором содержание водопоглощающего средства от 3 до 13 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла.

<14> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<13>, в котором средний диаметр частиц угольного компонента составляет от 12 до 100 мкм.

<15> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<14>, в котором содержание водопоглощающего средства составляет от 4 до 290 г/м².

<16> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<15>, в котором содержание угольного компонента равно или выше чем 98 масс.% на массу водопоглощающего средства.

<17> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<16>, в котором содержание водоабсорбирующего полимера в водопоглощающем средстве равно или ниже чем 10 масс.%.

<18> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<17>, в котором массовое соотношение (вода/водопоглощающее средство) в экзотермическом слое составляет от 1,5 до 10.

<19> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<18>, в котором содержание воды, содержащейся в водоудерживающем слое составляет от 13 до 30 масс.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя.

<20> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<19>, в котором сопротивление воздуха водоудерживающего слоя составляет от 1 до 300 секунд/100 мл при условии, что вода абсорбирована в количестве от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения.

<21> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<20>, в котором водоудерживающий слой содержит волокнистый материал, длина волокон которого составляет от 0,5 до 6 мм.

<22> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<21>, в котором термически связанное волокно примешано к водоудерживающему слою, и примешанное количество термически связанного волокна составляет от 0,1 до 10 масс.% на полное количество волокон в водоудерживающем слое.

<23> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<22>, в котором водоудерживающий слой содержит водоабсорбирующий полимер, и диаметр частиц водоабсорбирующего полимера составляет от 1 до 1000 мкм.

<24> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<23>, в котором отношение водоабсорбирующего полимера к водоудерживающему слою составляет от 10 до 70 масс.% в высушенном состоянии.

<25> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<24>, в котором вес в граммах водоудерживающего слоя составляет от 20 до 200 г/м² в высушенном состоянии.

<26> Нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<25>, в котором нагревательный элемент дополнительно содержит средство ускорения реакции, и содержание средства ускорения реакции составляет от 2 до 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла.

<27> Нагревательный прибор, содержащий: нагревательный элемент, который описан в любом одном из <1>-<6> или в любом одном из <9>-<26>; и мешок, способный содержать нагревательный элемент, при этом мешок состоит из первого листа мешка и второго листа мешка, причем сопротивление воздуха первого листа мешка составляет от 1000 до 50000 секунд/100 мл, сопротивление воздуха второго листа мешка такое же или отличается от сопротивления воздуха первого листа мешка, и в случае, если сопротивление воздуха от него отличается, оно составляет от 5000 до 150000 секунд/100 мл, при условии, что оно ниже, чем воздухопроницаемость первого листа мешка.

<28> Нагревательный прибор, который описан в <27>, в котором на наружной упаковке, обладающей воздухопроницаемостью, дополнительно содержится мешок.

<29> Нагревательный прибор, который описан в <28>, в котором наружная упаковка состоит из первого наружного листа и второго наружного листа, а ее воздухопроницаемость равна или ниже чем 3000 секунд/100 мл, при условии, что она выше, чем воздухопроницаемость первого листа 20a мешка.

<30> Нагревательный прибор, который описан в <28> или <29>, дополнительно содержащий адгезионный слой на внешней поверхности наружной упаковки.

ПРИМЕРЫ

[0074] Примеры 1-3 и Сравнительный Пример 3

Нагревательные приборы, каждый из которых имеет структуру, как показано на Фиг. 4, изготавливали, как изложено далее.

[Получение композиции экзотермического порошка, диспергированного в воде]

Окисляющийся металл, водопоглощающее средство, воду, средство ускорения реакции и сгущающее средство получали согласно относительным пропорциям компонентов, как показано в таблице 1, и получение осуществляли согласно следующим методикам. Сгущающее средство растворяли в воде, а затем в ней растворяли средство ускорения реакции для приготовления водного раствора. Между тем, получали порошковую смесь, изготовленную посредством предварительного перемешивания окисляющегося металла и водопоглощающего средства, и подобный предварительно перемешанный порошок добавляли в водный раствор, а затем смесь встряхивали с помощью перемешивающих лопастей дисковой турбины при 150 об/мин в течение 10 минут для получения композиции экзотермического порошка, диспергированного в воде в виде пульпы. Далее, информация о типах продуктов, названиях продуктов и/или изготовителях для окисляющегося металла, водопоглощающего средства, воды, средства ускорения реакции и сгущающего средства изложена следующим образом.

Окисляющийся металл: железный порошок: (железный порошок RKH, предлагаемый на рынке DOWA IP CREATION Co., Ltd.), средний диаметр частиц 45 мкм;

Водопоглощающее средство: активированный уголь (CARBORAFFIN, предлагаемый на рынке Japan EnviroChemicals, Ltd.) средний диаметр частиц 40 мкм;

Вода: водопроводная вода

Средство ускорения реакции: натрия хлорид (фармакопея Японии натрия хлорид, предлагаемый на рынке Otsuka Chemical Co., Ltd.); и сгущающее средство: ксантановая камедь, (Echogum ВТ, предлагаемая на рынке DSP GOKYO FOOD & CHEMICAL Co., Ltd.), молекулярная масса 2000000.

[0075] [Приготовление нагревательного элемента]

Полимерный лист изготавливают посредством укладки: бумаги, изготовленной из древесной пульпы (вес в граммах 20 г/м², предлагаемой на рынке Inokami Co., Ltd.); водоабсорбирующего полимера (сферического, средний диаметр частиц 300 мкм, AQUALIC CA, предлагаемого на рынке Nippon Shokubai Co., Ltd., вес в граммах 30 г/м²); и еще одной бумаги, изготовленной из древесной пульпы (вес в граммах 30 г/м², предлагаемой на рынке Inokami Co., Ltd.) и объединения их в единственный лист, подлежащий использованию в качестве первого водопоглощающего листа (сопротивление воздуха в состоянии, когда вода абсорбирована в количестве от 10 до 45 масс.% максимального водопоглощения: 2 секунды/100 мл), и бумагу, изготовленную из древесной пульпы (вес в граммах 50 г/м², предлагаемой на рынке Inokami Co., Ltd.) использовали в качестве второго водопоглощающего листа. Получали полимерный лист, подлежащий использованию в качестве первого водопоглощающего листа, и композицию экзотермического порошка, диспергированного в воде, которую готовили согласно описаниям выше, наносили на поверхность первого водопоглощающего листа, равного 25 см² (5 см × 5 см) для образования толщины, равной по существу 3 мм, а затем задействованную поверхность покрывали вторым водопоглощающим листом, равным 25 см² (5 см × 5 см) для получения нагревательного элемента I и нагревательного элемента II, каждый из которых имеет другое содержание экзотермической композиции, как показано в таблице 1.

[0076] [Получение нагревательного прибора]

Каждый из нагревательных элементов Примеров 1-3 и Сравнительного Примера 3 помещали в мешок, обладающий воздухопроницаемостью (6,5 см × 6,5 см: сопротивление воздуха первого листа мешка 5000 секунд/100 мл, сопротивление воздуха второго листа мешка 20000 секунд/100 мл), таким образом, что первый водопоглощающий лист расположен на стороне первого листа мешка, а второй водопоглощающий лист расположен на стороне второго листа мешка, а затем периферийную секцию герметично закрывали. Кроме того, периферийную секцию поверхности наружного мешка (7,5 см × 7,5 см), изготовленной из воздухопроницаемого нетканого материала (сопротивление воздуха 1 секунда/100 мл, 30 г/м²), покрывали адгезионным средством с площадью 1 см в ширину × 4 см в длину при 100 г/м² и дополнительно покрывали прокладочной бумагой, и мешок, заключающий в себе нагревательный элемент, помещали в наружный мешок, а затем его периферийную секцию герметично закрывали для получения нагревательного прибора. Нагревательный прибор хранили в экранирующем кислород мешке до тех пор, пока не начинали оценку, которая будет обсуждаться позже. Далее, в таблице 1, нагревательный прибор, полученный посредством использования нагревательного элемента I, представлен в качестве нагревательного прибора I, а нагревательный прибор, полученный посредством использования нагревательного элемента II, представлен в качестве нагревательного прибора II. Кроме того, ряд операций проводили в среде со струей газообразного азота.

[0077] Сравнительный Пример 1, 2

Нагревательные приборы получали по аналогии с Примерами 1-3, за исключением того, что в качестве нагревательного элемента использовали экзотермический порошок, приготовленный, как показано ниже.

[Получение экзотермического порошка]

Согласно относительным пропорциям компонентов, как показано в таблице 1, окисляющийся металл, водопоглощающее средство, воду и средство ускорения реакции перемешивали для приготовления экзотермической композиции. Более конкретно, в порошковую смесь, полученную посредством предварительного перемешивания железного порошка и активированного угля, добавляли солевой раствор, и смесь встряхивали в течение 10 минут для приготовления экзотермической композиции. Далее, ряд операций проводили в среде со струей газообразного азота.

[0078] Сравнительный Пример 4

Нагревательный прибор получали по аналогии с Примерами 1-3, за исключением того, что в качестве нагревательного элемента использовали полученный из бумаги нагревательный элемент, получаемый следующим образом.

[Получение приготовленного из бумаги нагревательного элемента]

Окисляющийся металл: железный порошок (предлагаемый на рынке DOWA IP CREATION Co., Ltd., торговое название "RKH"), 83 масс.%;

Древесная пульпа: целлюлозное волокно (NBKP, изготовитель: Fletcher Challenge Canada Ltd., торговое название "Mackenzi," CSF 200 мл), 8 масс.%; и

Водопоглощающее средство: активированный уголь (средний диаметр частиц 40 мкм, CARBORAFFIN, предлагаемый на рынке Japan EnviroChemicals, Ltd.), 9 масс.%.

На 100 массовых частей описанных выше исходных композиций: 0,2 массовой части коагулянта: натрия карбоксиметилцеллюлозы (предлагаемой на рынке Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., торговое название "CELLOGEN WS-C") и 0,3 массовой части полиамидэпихлоргидрин каучука (предлагаемого на рынке JAPAN PMC Corporation, торговое название "WS552").

Вода: промышленную воду добавляли до тех пор, пока ее концентрация твердого содержимого не достигала 0,3 масс.%.

<Условия изготовления бумаги>

Описанные выше исходные композиции использовали для проведения изготовления бумаги с помощью машины для бумаги "tanmo" градиентного типа для изготовления формованного листа во влажном состоянии.

<Условие сушки>

Лист зажимали между войлоком и сдавливали для обезвоживания, а затем вводили между нагревающими валиками 120°С для осуществления сушки до тех пор, пока содержание воды не становилось равно или ниже чем 5 масс.%. Затем, получали приготовленный из бумаги лист (экзотермический промежуточный лист), имеющий граммаж, равный 450 г/м², и толщину, равную 0,25 м.

<Условие для добавления электролитного раствора>

42 массовые части электролитного раствора добавляли в 100 массовых частей экзотермического промежуточного листа посредством нанесения на высушенный приготовленный из бумаги лист (экзотермический промежуточный лист) следующего электролитного раствора для получения изготовленного из бумаги нагревательного элемента.

<Электролитный раствор>

электролит: очищенная соль (NaCl)

вода: промышленная вода

концентрация электролитного раствора: 5 масс.%

[Оценка]

Следующие оценки делали на нагревательных элементах Примеров 1-3 и Сравнительных Примеров 1-4, и нагревательном приборе, содержащем нагревательные элементы. Результаты оценки показаны в таблице 1.

1. Измерение содержания воды

Процентную долю воды и содержание воды экзотермического слоя, содержание воды водоудерживающего слоя, и максимальное водопоглощение водоудерживающего слоя нагревательных элементов Примеров 1-3 и Сравнительного Примера 3 определяли следующим образом.

<1> Процентную долю воды (R_H2О) и содержание воды (W₁₁) экзотермического слоя

Собирали 2 г экзотермического слоя, который был образован на водоудерживающем слое, и измеритель влажности (измеритель влажности Kett, FD-240, предлагаемый на рынке Kett Electric Laboratory Co., Ltd.) использовали для определения процентной доли воды R_H2O экзотермического слоя посредством измерения количества отработанной воды в процессе тепловой сушки при 120°С в течение 15 минут. Содержание воды экзотермического слоя рассчитывали с помощью следующей формулы (2).

*процентная доля воды экзотермического слоя (R_H2O)=количество отработанной воды/количество образца (т.е. 2 г) … (формула 1)

*содержание воды в экзотермическом слое (W₁₁) = содержание экзотермической композиции × процентная доля твердого содержимого экзотермической композиции (общее относительных пропорций компонентов за исключением воды/общее относительных пропорций компонентов) × измеренную процентную долю воды R_H2O/(1 - измеренная процентная доля воды R_H2О) … (формула 2)

<2> Содержание воды водоудерживающего слоя (W₁₂)

содержание воды водоудерживающего слоя рассчитывали по следующей формуле (3).

*содержание воды водоудерживающего слоя (W₁₂) = содержание экзотермической композиции × процентная доля воды экзотермической композиции (относительная доля воды/общее относительных долей компонентов) - (<1> (содержание воды экзотермического слоя) … (формула 3)

<3> Максимальное водопоглощение водоудерживающего слоя (W_max)

Максимальное водопоглощение водоудерживающего слоя (W_max) измеряли согласно способу измерения JIS L 1906 следующим образом. Первый водопоглощающий лист перед нанесением покрытия композиции экзотермического порошка, диспергированного в воде [бумага, изготовленная из древесной пульпы (вес в граммах 20 г/м², предлагаемой на рынке Inokami Co., Ltd.)/водоабсорбирующий полимер (AQUALIC CA, предлагаемый на рынке Nippon Shokubai Co., Ltd., вес в граммах 30 г/м²)/ бумага, изготовленная из древесной пульпы (вес в граммах 30 г/м², предлагаемой на рынке Inokami Co., Ltd.), толщины 0,5 мм] и второй водопоглощающий лист (бумага, изготовленная из древесной пульпы (вес в граммах 50 г/м²)) отрезали с размером, равным 25 см² для измерения массы (W₀) отрезанного куска, а затем, отрезанный кусок погружали в 5 масс.% натрия хлорид водный раствор в течение пяти минут. Затем кусок брали пинцетом и держали подвешенной в воздухе в течение одной минуты, в течение которой вода, которая не могла удерживаться на куске, стекала, и затем измеряли массу куска и максимальное водопоглощение (W_max) рассчитывали согласно следующей формуле. W_max=W₁-W₀

Результат состоял в том, что максимальное водопоглощение (W_max) водоудерживающего слоя (первый водопоглощающий лист + второй водопоглощающий лист) в Примере составляло 2,62 г/25 см².

[0080] 2. Измерение тепловыделения

Измерения тепловыделения проводили с помощью устройства измерения на основании JIS S 4100 посредством приклеивания поверхности нагревательного прибора на сторону первого листа мешка на измерительной поверхности устройства измерения. Более конкретно, оценку делали, используя максимальную температуру (градусов C).

[0081] [Таблица 1]

Максимальная температура по существу постоянно поддерживалась в каждом из нагревательных элементов Примеров 1-3, независимо от разницы в содержании тепловыделяющей композиции для предоставления более хороших характеристик тепловыделения, и наоборот, необычное тепловыделение (увеличение максимальной температуры) было обнаружено в каждом нагревательном элементе Сравнительных Примеров 1-4, в ответ на увеличение содержания тепловыделяющей композиции (I (3 г) до II (4 г)). Поскольку избыточное тепловыделение вряд ли происходит в нагревательных элементах Примеров 1-3, независимо от содержания тепловыделяющей композиции, в частности количества окисляющегося металла, считается, что данные нагревательные элементы являются нагревательными элементами, демонстрирующими улучшенную производственную стабильность. И наоборот, в нагревательных элементах Сравнительных Примеров 1-4, было обнаружено избыточное повышение температуры вследствие увеличения содержания тепловыделяющей композиции, и соответственно данные нагревательные элементы демонстрируют слабую производственную стабильность.

[0083] Фиг. 5 показывает взаимосвязь максимальной температуры (градусов C) с содержанием тепловыделяющей композиции в нагревательном элементе для нагревательных приборов Примеров 1-3. Фиг. 6 показывает взаимосвязь максимальной температуры (градусов C) с содержанием тепловыделяющей композиции в нагревательном элементе для нагревательных приборов Сравнительных Примеров 1, 2 и 4. Фиг. 6(a) представляет оценку результатов нагревательного прибора Сравнительных Примеров 1 и 2, а Фиг. 6(b) представляет оценку результатов нагревательного прибора Сравнительного Примера 4. Никакого существенного изменения максимальной температуры не было вызвано в нагревательных приборах Примеров 1-3, даже когда изменялось содержание тепловыделяющей композиции в нагревательном элементе, и, наоборот, в случае нагревательных приборов Сравнительных Примеров 1, 2 и 4, максимальная температура увеличивалась по мере увеличения содержания тепловыделяющей композиции в нагревательном элементе.

Изобретения относятся к медицинской технике. Нагревательный элемент содержит экзотермический слой и водоудерживающий слой. Экзотермический слой включает в себя окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду. Водоудерживающий слой имеет водопоглощающий лист. Экзотермический слой и водоудерживающий слой расположены послойно. Массовое соотношение содержания водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла. Массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства в экзотермическом слое (вода/водопоглощающее средство) составляет от 0,8 до 13. Содержание воды в водоудерживающем слое составляет от 10 до 45 мас.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя. Нагревательный прибор содержит нагревательный элемент и воздухопроницаемый мешок для содержания в нем нагревательного элемента. Достигается улучшение экзотермических характеристик. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Нагревательный элемент, содержащий:

(a) экзотермический слой, включающий в себя окисляющийся металл, водопоглощающее средство и воду; и

(b) водоудерживающий слой, имеющий водопоглощающий лист,

при этом экзотермический слой и водоудерживающий слой расположены послойно,

при этом массовое соотношение содержания водопоглощающего средства составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла,

при этом массовое отношение содержания воды к содержанию водопоглощающего средства в экзотермическом слое (вода/водопоглощающее средство) составляет от 0,8 до 13,

при этом содержание воды в водоудерживающем слое составляет от 10 до 45 мас.% максимального водопоглощения водоудерживающего слоя.

2. Нагревательный элемент по п. 1, в котором водопоглощающее средство содержит один, два или более компонентов, выбранных из угольных компонентов, волокнистых материалов, водоабсорбирующих полимеров и водоабсорбирующего порошка.

3. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором водопоглощающее средство содержит угольный компонент, причем содержание угольного компонента равно или выше чем 90 мас.% на массу водопоглощающего средства.

4. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором водопоглощающее средство содержит угольный компонент, причем средний диаметр частиц угольного компонента составляет от 10 до 200 мкм.

5. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором экзотермический слой дополнительно содержит сгущающее средство.

6. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором водоудерживающий слой содержит волокнистый материал.

7. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором водоудерживающий слой содержит водоабсорбирующий полимер, который способен абсорбировать и удерживать значительное количество жидкости, которое в 20 раз больше его собственной массы.

8. Нагревательный элемент по п. 7, в котором отношение водоабсорбирующего полимера к водоудерживающему слою составляет от 10 до 70 мас.% в высушенном состоянии.

9. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором вес в граммах водоудерживающего слоя составляет от 20 до 200 г/м² в высушенном состоянии.

10. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором сопротивление воздуха водоудерживающего слоя равно или ниже чем 500 секунд/100 мл при условии, что абсорбировано количество воды от 10 до 45 мас.% максимального водопоглощения.

11. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором водоудерживающий слой образован из первого водопоглощающего листа и второго водопоглощающего листа, а экзотермический слой помещен между первым водопоглощающим листом и вторым водопоглощающим листом.

12. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором экзотермический слой содержит сгущающее средство, причем содержание сгущающего средства составляет от 0,05 до 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляющегося металла.

13. Нагревательный элемент по п. 1 или 2, в котором экзотермический слой содержит сгущающее средство, причем сгущающее средство представляет собой сгущающее средство на основе полисахарида, имеющее молекулярную массу, равную или выше чем 1000000 и равную или ниже чем 50000000.

14. Нагревательный прибор, содержащий:

нагревательный элемент по любому одному из пп. 1-13; и

мешок, который по меньшей мере частично является воздухопроницаемым и способен содержать нагревательный элемент.

15. Нагревательный прибор по п. 14, в котором мешок состоит из первого листа мешка и второго листа мешка, причем сопротивление воздуха первого листа мешка составляет от 1000 до 50000 секунд/100 мл.

16. Нагревательный прибор по п. 15, в котором сопротивление воздуха второго листа мешка составляет от 5000 до 150000 секунд/100 мл, при условии, что воздухопроницаемость второго листа мешка ниже, чем воздухопроницаемость первого листа мешка.

17. Нагревательный прибор по любому одному из пп. 14-16, при этом прибор способен создавать водяной пар при возникновении окисления окисляющегося металла.