Растопочно-обогревающее средство Российский патент 2018 года по МПК C10L11/04 C10L7/04 C10L7/02 

Предлагаемое изобретение относится к растопочным средствам и может быть использовано для бытовых целей в качестве быстро разжигаемого топлива для жаровни, для разведения огня в печах, в полевых условиях для разведения костров, обогрева в палатках, а также как средство получения огня для подогрева пищи и кипячения воды.

Известно растопочное средство по заявке Франции 2 629 835. Оно содержит твердый горючий наполнитель и углеводородное связующее. В качестве твердого горючего наполнителя оно содержит древесные отходы длиной 10 мм и диаметром 1 мм. В качестве углеводородного связующего оно содержит гранулированный парафин с размером гранул 1 мм. Соотношение древесины к парафину составляет (60-50):(40-50)% по массе. Для изготовления компактных брикетов эту смесь подвергают холодному прессованию до уменьшения объема на 2/3 с последующим глянцеванием поверхности брикета нагреванием его при 100-150°С в течение 5 мин для увеличения прочности.

К недостаткам известного средства можно отнести сложность технологического процесса и наличие в составе веществ, при горении которых в воздухе образуются вредные для дыхания человека вещества.

Известно растопочное средство по патенту РФ на изобретение №2132362, МПК C10L 11/04, включающее твердый горючий наполнитель и парафин, при этом средство дополнительно содержит церезин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Твердый горючий наполнитель 20-80 Парафин 2-72 Церезин 2-72

В качестве горючего наполнителя используют древесные опилки, торф, солому, бумагу, каменноугольную пыль и пластмассовую крошку. В расплавленное связующее - смесь парафина с церезином - вводят твердый наполнитель и перемешивают при температуре, обеспечивающей получение однородной массы. Затем массу охлаждают и подвергают холодному прессованию под давлением выше 7,0 МПа.

К недостаткам известного растопочного средства можно отнести образование вредных для человека дымов, образующихся при сгорании наполнителей, что препятствует широкому использованию средства при временном обогреве жилых помещений, а также палаток и других строений в полевых условиях.

Известно более совершенное растопочное устройство по патенту РФ на полезную модель №87164 - прототип, МПК C10L 7/02, C10L 11/04. Растопочное средство, предназначенное в том числе для бытовых целей, содержит горючее тело и защитную оболочку, причем горючее тело представляет собой твердый раствор стеарина и этанола, в том числе с наполнителем, а защитная оболочка представляет из себя металлическую упаковку. Наполнитель выполнен из экологически чистых пористых или капиллярных горючих материалов в форме рыхлых брикетов. С целью придания дополнительных потребительских свойств, необходимых в полевых условиях, в горючее тело добавлены репелленты - вещества, отпугивающие вредных насекомых, птиц, млекопитающих. С целью улучшения потребительских характеристик в горючее тело добавлены эфирные масла растительного происхождения.

К недостаткам известного растопочного устройства можно отнести малый срок его хранения и снижение теплотворной способности, связанные с испарением этанола.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности создание растопочного средства с повышенных сроком хранения и более высокой теплоотдачей.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков, включающих горючее тело, представляющее твердый раствор стеариновой кислоты и этанола и защитную оболочку и новых признаков, заключающихся в том, что в разогретый до температуры 75-79°С раствор стеариновой кислоты и этанола введена щелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

стеариновая кислота 2,5-3,5 щелочь - едкий натр 6,0-8,0 этанол - остальное,

при этом на наружной поверхности затвердевшей смеси выполнена дополнительная защитная оболочка в виде омыленной оболочки-пленки.

Омыленную оболочку-пленку на наружной поверхности затвердевшей смеси осуществляют вводом в смесь едкого натра 44-48-процентной концентрации.

Основную защитную оболочку затвердевшего и принявшего заданную форму средства выполняют из бумаги, картона или полиэтилена.

Новизной предложенного средства является введение в раствор стеариновой кислоты и этанола щелочи при следующем соотношении компонентов, мас.%:

стеариновая кислота 2,5-3,5 щелочь - едкий натр 6,0-8,0 этанол - остальное,

при этом на наружной поверхности затвердевшей смеси выполняют дополнительную защитную оболочку в виде омыленной оболочки-пленки.

Так, введение в раствор стеариновой кислоты и этанола щелочи в указанном количестве позволяет осуществить омыливание смеси и создать на наружной ее поверхности прочной воздухонепроницаемой оболочки-пленки, препятствующей выходу испаряющегося этанола.

Признак выполнения омыленной оболочки-пленки на наружной поверхности затвердевшей смеси вводом в смесь едкого натра 44-48-процентной концентрации обеспечивает проведение интенсивной реакции для получения качественного омыливания.

Признаки выполнения основной защитной оболочки затвердевшего и принявшего заданную форму средства из бумаги, картона или полиэтилена являются признаками дополнительными, направленными на достижение поставленного изобретением технического результата.

Так, наличие омыленной оболочки-пленки на наружной поверхности затвердевшей смеси позволяет выполнять основную защитную оболочку из менее дорогостоящего и менее прочного, чем металл, материала с сохранением горючих качеств средства в течение длительного промежутка времени.

Согласно проведенному патентно-информационному поиску сочетания известных и новых признаков предложенного устройства в известных источниках информации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о их новизне.

Отсутствие источников информации, в которых использовались бы предлагаемые существенные признаки, позволяет отнести их соответствующими изобретательскому уровню, а в сочетании с описанием работы предлагаемого устройства - промышленно выполнимым.

На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое растопочно-обогревающее средство.

На фиг. 2 схематично представлено предлагаемое средство в виде брикета затвердевшей горючей смеси, упакованного в бумагу.

На фиг. 3 в увеличенном масштабе на наружной поверхности горючей смеси показана дополнительная омыленная защитная оболочка-пленка.

Предлагаемое растопочно-обогревающее средство состоит из защитной основной, выполненной из металла, или картона, или бумаги, или полиэтилена оболочки 1, внутри которой находится горючее тело 2, представляющее собой твердый раствор стеариновой кислоты, этанола и щелочи. На наружной поверхности затвердевшего горючего тела выполнена дополнительная защитная оболочка-пленка 3, предотвращающая испарение этанола и позволяющая увеличить сроки хранения предлагаемого растопочно-обогревающего средства.

Горючее тело и растопочно-обогревающее средство в целом изготавливают следующим образом:

В емкость для приготовления средства заливают заданное весовое количество этанола. Затем этанол подогревают до температуры в 35-45°С, засыпают в него гранулированную стеариновую кислоту в количестве 2,5-3,5%, после чего полученную смесь продолжают нагревать до температуры 75-78°С, не доводя смесь до кипения. При снижении количества стеариновый кислоты менее чем 2,5% уменьшается температура горения горючего тела и не достигается необходимая степень отвердения готового продукта. При увеличении количества стеариновой кислоты более 3,5% в составе смеси увеличится количество сгораемых вредных для здоровья человека примесей. При этом смесь этанола со стеариновой кислотой периодически перемешивают для более полного растворения стеариновой кислоты в этаноле, предотвращения комкования и прохождения более полной и качественной химической реакции. После растворения стеариновой кислоты и разогрева смеси до температуры 75-78°С в смесь добавляют щелочь (едкий натр) в количестве 6,0-8,0% и вновь смесь перемешивают. Добавление щелочи в смесь стеариновой кислоты с этанолом при температуре, близкой к закипанию смеси, позволяет наиболее эффективно осуществить омыливание. При более раннем добавлении щелочи в смесь, как и при повышении температуры смеси более 79°С, омыливание теряет свои технические характеристики и свойства. Если щелочи в составе будет меньше 6,0%, то резко снизится омыливание смеси. Увеличение количества щелочи в составе более 8,0% приводит к удорожанию конечного продукта и не влияет на качество омыливания смеси. Затем в жидком состоянии смесь стеариновой кислоты, этанола и щелочи разливают в приготовленные заранее металлические, или бумажные, или пластиковые формы, которые после наполнения плотно закрывают и упаковывают в тару. После охлаждения и затвердевания смеси на наружной поверхности горючего тела растопочно-нагревательного средства образуется защитная оболочка-пленка из омыленной при помощи щелочи смеси этанола со стеарином. Упаковку средства осуществляют либо в металлическую тару с крышками, либо в бумагу, картон или полиэтилен.

Перед использованием, например, для обогрева палатки верх растопочного средства вскрывают (на металлической емкости снимают крышку), устанавливают на негорючую подставку и поджигают. Время горения растопочного средства в зависимости от его объем, продолжается в течение 6,0-24,0 часов. Растопочное средство объемом в 300 мл горит в течение 6-8 часов ±1 час, в том числе при ветре и дожде.

Конкретный пример изготовления и использования предлагаемого средства

В емкость объемов в 250 л для приготовления средства залили 200 л этанола. Затем этанол подогрели до температуры в 40°С и засыпали в него гранулированную стеариновую кислоту в количестве 3,0 л ГОСТ 6484-96 Кислота стеариновая техническая…, после чего полученную смесь продолжали нагревать до температуры 77°С, не доводя смесь до кипения. При этом смесь этанола со стеариновой кислотой периодически перемешивают для более полного растворения стеариновой кислоты в этаноле, предотвращения комкования и прохождения более полной и качественной химической реакции. После растворения стеариновой кислоты и разогрева смеси до температуры 77°С в смесь добавили щелочь (едкий натр) в количестве 7,0 л и вновь смесь перемешали. При этом процесс омыливания осуществлялся более эффективно. Затем в жидком состоянии смесь стеариновой кислоты, этанола и щелочи разлили в приготовленные заранее металлические и пластиковые формы, которые после наполнения и отверждения упаковывали в тару. После охлаждения и затвердевания смеси на наружной поверхности горючего тела растопочно-нагревательного средства образовалась защитная оболочка-пленка из омыленной при помощи щелочи смеси этанола со стеариновой кислотой. Упаковку части средства осуществили в металлическую тару с крышками, а часть обернули плотной бумагой. Перед использованием, например, для обогрева палатки растопочное средство, обернутое в бумагу, вскрыли (на металлической емкости сняли крышку), установили на негорючую подставку и подожгли. Время горения растопочного средства объемом в 300 мл продолжалось в течение 6,0 - часов.

В настоящее время на предприятии на предлагаемое растопочное средство разработана техническая документация, изготовлена опытная партия средства и проведены испытания, показавшие положительные результаты.

Воздух в палатке с размерами 3×4 метра и средней высотой 1,8 метра при помощи одного растопочного средства объемом в 300 мл был нагрет до температуры в 21°С в течение 30-ти минут. Такая температура поддерживалась в течении 8,0 часов при наружной температуре воздуха в минус12°С.

Растопочно-обогревающее средство, включающее горючее тело, представляющее твердый раствор стеариновой кислоты и этанола и защитную оболочку, отличающееся тем, что в разогретый до температуры 75-79°C раствор стеариновой кислоты и этанола введена щелочь - едкий натр 44-48-процентной концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.%: стеариновая кислота - 2,5-3,5, щелочь - едкий натр - 6,0-8,0, - этанол - остальное, при этом на наружной поверхности затвердевшей смеси выполнена дополнительная защитная оболочка в виде омыленной оболочки-пленки. Технический результат заключается в создании растопочного средства с повышенным сроком и более высокой теплоотдачей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Растопочно-обогревающее средство, включающее горючее тело, представляющее твердый раствор стеариновой кислоты и этанола и защитную оболочку, отличающееся

тем, что в разогретый до температуры 75-79°C раствор стеариновой кислоты и этанола введена щелочь - едкий натр 44-48-процентной концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.%:

стеариновая кислота - 2,5-3,5 щелочь - едкий натр - 6,0-8,0- этанол - остальное,

при этом на наружной поверхности затвердевшей смеси выполнена дополнительная защитная оболочка в виде омыленной оболочки-пленки.

2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что защитную основную оболочку затвердевшего и принявшего заданную форму средства выполняют из бумаги, картона или полиэтилена.