DE2432550B2 - Wärmevorrichtung - Google Patents

Wärmevorrichtung

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DE2432550B2
DE2432550B2 DE2432550A DE2432550A DE2432550B2 DE 2432550 B2 DE2432550 B2 DE 2432550B2 DE 2432550 A DE2432550 A DE 2432550A DE 2432550 A DE2432550 A DE 2432550A DE 2432550 B2 DE2432550 B2 DE 2432550B2
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Miyuki Shimizu
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    • A61F2007/038Carbon or charcoal, e.g. active

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmevorrichtung, die aus einem wärmeerzeugenden Gemisch auf Basis von Eisenpulver und einem Chlorid oder Sulfat eines Metalls mit größerer Ionisationstendenz als Eisen, eingeschlossen in einem Beutel aus mindestens einer Stoffschicht und mindestens einer mit Belüftungslöchern versehenen Folienschicht, besteht.
Es sind bereits Wärmevorrichtungen bekannt, in denen die Wärme ausgenutzt wird, die durch Zuführung geeigneter Mengen an Wasser und Luft zu Eisenpulver und die anschließende Oxydition des Eisenpulvers erzeugt wird.
So betrifft die DE-PS 3 93 078 einen Heizbeutel, der ein wärmeerzeugendes Gemisch, beispielsweise aus Eisenspänen und Salmiak, enthält. Dieses Gemisch wird in einen Beutel aus porösem Material eingenäht, der dann seinerseits mit einer Schutzhülle aus perforiertem Gummi umschlossen wird. Erst bei der Ingebrauchnahme der Heizvorrichtung wird Wasser zu dem Gemisch aus Eisen und Ammoniumchlorid gegeben und auf diese Weise die Reaktion in Gang gesetzt
In der DE-PS 4 88 045 wird ein Heizkissen bzw. ein Heizbehälter beschrieben, der als wärmeerzeugsndes Gemisch ein Gemisch aus Eisenpulver und Kaliumchlorid aufweist, das zusätzlich Salze edlerer Metalle sowie ein zur Lockerhaltung dienendes Material enthält Auch
ίο bei diesem bekannten Heizkissen muß vor der Inbetriebnahme durch eine Einfüllöffnung Wasser eingefüllt werden, um die Reaktion einzuleiten. In der DE-PS 5 62 925 wird ebenfalls ein Beutel beschrieben, der mit: einem üblichen wärmeerzeugenden Gemisch gefüllt ist. In diesem Fall ist das Gemisch in einem wasserdichten, jedoch mit öffnungen versehenen Beutel untergebracht, wobei die öffnungen mit einem luftdurchlässigen Stoff bedeckt sind.
In der DE-PS 5 91381 wird ein Heizbehälter beschrieben, bei dem die Heizmasse aus zerkleinertem metallischem Eisen, Kaliumchlorid und einem durch Umsetzung mit Eisenpulver hydrolysierenden Salz besteht. Die Zusammensetzung dieses Gemisches soll eine Oxydation des Eisenpulvers durch den Luftsauerstoff unnötig machen. Auch dieses bekannte Material muß zur Verwendung des Heizbehälters mit Wasser versetzt werden und ist daher weniger einfach zu handhaben, als der erfindungsgemäße Heizbeutel.
Die US-PS 33 01 250 betrifft ebenfalls einen Heizbeutel, der aus einem porösen Stoffbeutel besteht, in welchem sich ein wärmeentwickelndes Gemisch befindet, das aus Vermiculit, feinverteiltem Eisen, einem stark dissoziierbaren anorganischen Salz und einem Netzmittel besteht. Auch dieses bekannte Gemisch enthält von
J5 vorneherein nicht das erforderliche Wasser, sondern dieses muß bei der Anwendung des Heizbeutels zugesetzt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen, bekannten Wärmevorrichtungen kann das für die Reaktion erforderli-
4» ehe Wasser erst dann eingefüllt werden, wenn die Wärmevorrichtung in Gebrauch genommen werden soll. Eine vorherige Wasserzugabe ist nicht möglich, weil sonst die Wärmeentwicklung bereits während der Lagerung und des Vertriebs der Wärmebeutel, nicht
V) jedoch zum Zeitpunkt der Anwendung erfolgen würde. Darüber hinaus ist es, wenn die Reaktion einmal in Gang gesetzt ist, nicht möglich, die Temperatur der Wärmevorrichtung oder die Dauer der Wärmeerzeugung zu regeln.
V) Den vorstehend erläuterten Patentschriften ist keinerlei Hinweis darauf zu entnehmen, daß es durch die spezielle Wahl der Zusammensetzung des wärmeerzeugenden Gemisches und durch Einbringen des porösen Beutels in einen luftdicht abschließenden Beutel möglich
r> sei, das Wasser enthaltende Gemisch bereits von vorneherein einzufüllen, so daß die Inbetriebnahme nur dadurch erfolgen muß, daß man die luftdicht abschließende Umhüllung entfernt.
Ferner hat der Aufbau der bekannten Wärmevorrich-
M) tungen, speziell gemäß US-PS 33 01 250, zur Folge, daß es unmöglich ist, das Entweichen von Dampf während der Wärmeerzeugung zu verhindern, so daß Wasser entweicht unti die Oxydationsreaktion des Eisenpulvers vorzeitig zum Stillstand kommt.
br> Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß das im Inneren eingeschlossene Materia' durch die Zwischenräume der Stoffe oder Gewebe austritt und es besteht der Nachteil, daß diese Wärme nicht für Anwendungs-
zwecke benutzt werden können, in denen ein Anhaften der ausgetretenen Masse vermieden werden maß. Darüber hinaus liegt in dem Material, das in dem vorstehend erwähnten Wärmer enthalten hi, Vermicu· lit, eine physikalisch inaktive Substanz vor, die schlechte Verträglichkeit mit Eisen und anorganischem Salz hat. Aus diesem Grund muß zusätzlich ein Netzmittel verwendet werden. Da außerdem Vermiculit e;ne geringe innere Oberfläche hat, ist seine Feuchtigkeits-Zurückhaltefähigkeit außerordentlich niedrig. In dem bekannten Gemisch liegt Ammoniumchlorid vor, um die Oxydationsreaktion von Eisen zu beschleunigen. Da Ammoniumchlorid niedere Zersetzungstemperatur hat, entwickelt das Gemisch während der Zeit der Wärmeerzeugung gasförmiges Ammoniak und gibt einen störenden Geruch ab. Daher kann die Wärmevorrichtung, die in der Stoffzusammensetzung Ammoniumchlorid enthält, nicht für lebende Wesen verwendet werden und ihre Brauchbarkeit ist unvermeidbar stark beschränkt
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine zum Erwärmen des menschlichen Körpers, speziell zum Wärmen erkrankter Körperteile für Heilzwecke, geeignete Wärmevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die sich einfach handhaben läßt und bei der das für die Reaktion erforderliche Wasser bereits in dem Gemisch vorliegt, die jedoch trot/ dem in einfacher Weise ermöglicht, daß die Wärmeerzeugung nur zu dem gewünschten Zeitpunkt, während der gewünschten Dauer und in einstellbarer Intensität erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gemisch spezieller Zusammensetzung als wärmeerzeugendes Material verwendet wird, welches zusätzlich Aktivkohle und bereits von vorneherein Wasser enthält, und daß der poröse Beutel, der dieses Gemisch enthält, von einer luftdicht schließenden Außenhülle umgeben ist. Erst nach dem Abnehmen dieser luftdichten Außenhülle kann der Sauerstoff zu dem Gemisch zutreten und die Wärmeerzeugungsreaktion in Gang setzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Wärmevorrichtung, bestehend aus einem wärmeerzeugenden Gemisch auf Basis von Eisenpulver und einem Chlorid oder Sulfat eines Metalls mit größerer lonisationstendenz als Eisen, eingeschlossen in einem Beutel aus mindestens einer Stoffschicht und mindestens einer mit Belüftungslöchern versehenen Folienschicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daü das wärmeerzeugende Gemisch zusätzlich Aktivkohle und Wasser enthält und daß der Beutel eine die Wärmevorrichtung bei Nichtgebrauch dicht umschließende luftdichte äußere Umhüllung aufweist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale wird eine Wärmevorrichtung zur Verfügung gestellt, die für eine breite Vielfalt von Anwendungszwecken eingesetzt werden kann, wie als Wärmequelle, als Wärmeeinrichtung für den persönlichen Bedarf, als Erste-Hilfe-Ausstattung für Haushaltszwecke und zum Wärmen erkrankter Körperteile für therapeutische Zwecke. Diese Wärmevorrichtung läßt sich einfach handhaben und gibt während der Zeit der Wärmeerzeugung keine störenden Gase oder Dämpfe ab.
Ein erstes charakteristisches Merkmal der Erfindung ist die Verwendung eines vereinigten Materials aus Stoff und luftdurchlässiger Folie als Konstruktionsmaterial für den Beutel. Da der Film, der ein Bestandteil des Konstruktionsmaterials diesei Beutels ist, mit festgelegten Luftlöchern versehen ist, ist es mögl'ch, die Menge der das Konstruktionsmateriai durchdringenden Luft einzustellen und es ist daher möglich, die Temperatur, die durch die Wärmeerzeugung erzielt wird, sowie die Dauer der Wärmeerzeugung der Wärme erzeugenden Masse aufrechtzuerhalten.
Ein zweites charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt in der Verwendung einer Folie als Teil des Konstruktionsmaterials des vorstehend erwähnten Beutels, wodurch das Entweichen von Dampf, der durch
ίο die Wärmeerzeugung mit Hilfe der Wärme erzeugenden Masse gebildet wird, in die Umgebung des Beutels verhindert werden kann, und die Wärmeerzeugungsreaktion während langer Dauer fortgesetzt werden kann. Durch die Verwendung einer Folie kann ferner das Austreten des feinen Pulvers des darin eingeschlossenen. Wärme erzeugenden Gemisches verhindert werden und dieses Merkmai ist daher ein wesentliches Erfordernis zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe. Der Grund dafür ist folgender: Da der erfindungsgemaß verwendete Beute] aus einem vereinigten Material aus einer Folie und einem Stoff besteht, kann ein festgelegtes Material in dem Bereich verwendet werden, in welchem es die Fähigkeit hat, das Auslaufen der Wärme erzeugenden Masse zu verhindern und es besteht daher nicht die Notwendigkeit, die Art des Stoffes zu verändern, um den Grad der Luftdurchlässigkeit zu regeln.
Ein weiteres bedeutendes charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Wärme
so erzeugende Masse als einen Bestandteil Aktivkohle enthält. Da Aktivkohle außerordentlich porös und aktiv ist, absorbiert es Wasser in dem Gemisch sehr gut und verbessert den Kontakt mit dem Eisenpulver. Es besteht daher nicht die Notwendigkeit, außerdem ein Netzmittel zuzusetzen. Da Aktivkohle nicht nur starke Wasserabsorptionsfähigkeit hat, sondern auch überlegene Feuchtigkeitsrückhaltekapazität, absorbiert es den durch die Wärmeerzeugung der Wärme erzeugenden Masse verdampften Wasserdampf erneut und verhindert somit das Austreten von Wasserdampf aus dem Material. Da die Gegenwart von Aktivkohle es ermöglicht, Wasser zuzuführen, bis das gesamte Eisenpulver in der Wärme erzeugenden Masse vollständig oxydiert ist, ist sie ein wesentlicher Bestandteil der Wärmevorrichtung gemäß der Erfindung.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung eines Metallchlorids oder -sulfats, insbesondere von Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlorid oder Magnesiumchlorid, das dem Menschen oder anderen Lebewegen gegenüber nicht schädlich ist als Oxydationspromotor für das Eisenpulver.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eines der Elemente Chrom, Mangan, Kupfer oder eine Verbindung eines solchen Elementes oder deren Gemisch der Wärme erzeugenden Mischung als Oxydationskatalysator für das darin vorliegende Eisenpulver zugesetzt. Die Zugabe einer geringen Menge dieser Materialien ermöglicht es, das
bo gesamte Eisenpulver zu oxydieren.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der Beutelteil der erfindungsgemäßcii Wärmevorrichtung eine einheitliche Struktur aus einer S'offschicht und einer Folienschicht und bei
b5 der Ausbildung des Beutels läßt sich ein Wärmeschweißverfahren anwenden, wodurch ermöglicht wird, eine große Anzahl von Beuteln innerhalb kurzer Dauer zu formen.
Im Zusammenhang mit den vorstehend erwähnten Ausführungsformen besteht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform darin, daß als Stoff der Stoffschicht ein nicht gewebter Stoff verwendet wird. Somit wird ein leichter und fester Beutel erhalten, der die Wärme zurückhält, und ermöglicht, daß eine große Anzahl solcher Beutel innerhalb noch kürzerer Dauer hergestellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Wärmevorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
F i g. 1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtung;
F i g. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtung, die verschieden ist von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;
F i g. 3 ist eine Draufsicht auf die Wärmevorrichtungen gemäß der Erfindung entsprechend den Ausführungsformen der F i g. 1 und 2;
F i g. 4 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtungen;
F i g. 5 ist eine Schnittansicht einer anderen weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtungen;
F i g. 6 ist eine Draufsicht auf die Wärmevorrichtungen gemäß der Erfindung nach den Ausführungsformen, die in F i g. 4 und 5 gezeigt sind;
F i g. 7 ist eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtungen, in denen eine Auflageschicht vorgesehen ist, die eine vereinigte Struktur mit der Wärmevorrichtung bildet;
F i g. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Wärmeerzeugungs-Charakteristik der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtungen zeigt;
F i g. 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Wärmeerzeugungs-Charakteristik in dem Fall zeigt, in welchem die Wärmeerzeugung in der Hälfte der Zeit unterbrochen und erneut aufgenommen wurde;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, welche die Wärmeerzeugungs-Charakteristik im Fall von Beispiel 8 zeigt.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist ein innerer Beutel 11 aus einer Stoffschicht der Behälter, welcher das Wärme erzeugende Material 10 aufnimmt Es wird ein Stoff verwendet, der verhindert, daß die Wärme erzeugende Masse 10 nach außen durchdringt. Dieser Stoff zeigt eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 9000-10CmVCm2 · min, gemessen nach der Frazier-Methode. Als Stoff können Baumwollstoffe, Stoffe aus synthetischen Fasern, Stoffe aus derartigen Mischspinnfasern, vorzugsweise nicht gewebte Stoffe (Vliesstoffe) und dergleichen verwendet werden.
Außerdem ist als Folienschicht ein mittlerer Beutel 12 vorgesehen, der die Aufgabe hat das Ausfließen der Wärme erzeugenden Mischung 10 zu verhindern, das Verdampfen der in der Wärme erzeugenden Masse 10 vorliegenden Feuchtigkeit zu kontrollieren und das Zuströmen von Luft ausgenommen durch die Belüftungslöcher 17, zu verhindern. Als Materialien für den mittleren Beutel 12 werden Folien oder Filme aus hochmolekularen Verbindungen verwendet, beispielsweise aus Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Polyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Naturkautschuk, synthetischen Kautschuken, Regenerat-Kautschuken, und dergleichen, deren Luftdurchlässigkeit 0,001 cmVcm2 ■ min oder weniger beträgt, gemes sen mit Hilfe des Luftdurchlässigkeitstests nach de Frazier-Methode. Belüftungslöcher 17 sind vorgeseher um Luft von außen zu der Masse 10 in dem innerei ■-, Beutel 11 zuzuführen. Diese haben gewöhnlich kreisför mige Gestalt, es eignen sich jedoch auch Belüftungslö eher mit anderer als Kreisform, solange sie der vorgesehenen Zweck erfüllen. Eine ausgezeichnet! Wärmeerzeugungs-Wirkung kann erzielt werden, wenr
ίο die Anzahl und Größe dieser Belüftungslöcher 17 s«: gewählt wird, daß das Verhältnis des Gesamtbereiche! der Löcher zu dem Bereich der Gesamtoberfläche de; inneren Beutels 0,1—5% beträgt und die Größe dei Luftdurchlässigkeit im Bereich von 0,5 — 400 cm3, cm2 ■ min, vorzugsweise im Bereich von 1 — 150cmf cm2 · min, gemessen mit Hilfe des Luftdurchlässigkeits testes nach der Frazier-Methode, beträgt
Eine luftdichte Umhüllung 16 wird verwendet, um da: im Innern vorliegende Material 10 während der Zeit de Lagerung der Wärmevorrichtung oder während dei Zeit der Unterbrechung der Wärmeerzeugung von dei Außenluft zu isolieren. Als diese Umhüllung werder luftundurchlässige Filme oder Folien aus hochmolekula ren Verbindungen verwendet. Als Material dafüi werden im allgemeinen die gleichen Materialier verwendet, wie sie für den mittleren Beutel Ii eingesetzt werden. Es ist möglich, für die luftdichte Umhüllung 16 ein Laminat oder einen Schichtstoff zi verwenden. Solange die Luftundurchlässigkeit auf rechterhalten wird, können auch andere Gefaßt verwendet werden. Die Verschlußstelle 19 der luftdich ten Umhüllung 16 kann in geeigneter Weise verschlos sen werden. So lassen sich solche Methoden erwähnen die auf Klebebändern, thermischem Verschweißen Befestigungsmitteln (Reißverschlüssen) und dergleicher beruhen, es können jedoch auch andere Verschlußein richtungen verwendet werden.
Die Wärme erzeugende Masse 10 ist ein grundlegen des Element für die Funktion der Struktur dei erfindungsgemäßen Wärmevorrichtung. Eisenpulver isi ein grundlegendes Wärme erzeugendes Mittel, zu derr ein Reaktionspromotor, ein Netzmittel, Wasser unc erforderlichenfalls andere Zusätze zugegeben werden.
Als Beispiele für Eisenpulver seien zu Veranschaulichung Gußeisenpulver, Pulver von reduziertem Eisen elektrolytisches Eisenpulver, Eisenschrottpulver unc dergleichen genannt.
Es besteht keine spezielle Beschränkung im Hinblick auf die Gestalt, die Reinheit, die Art und dergleichen de« Eisenpulvers, solange die Wärmeerzeugung mit Wassei und Luft durchgeführt werden kann.
Der verwendete Reaktionspromotor ist ein Mittel das die Oberfläche des Eisenpulvers aktiviert, um die Oxydationsreaktion mit Luft zu erleichtern. Beispiel« dafür sind Sulfate, wie Ferrisulfat, Kaliumsulfat Natriumsulfat, Magnesiumsulfat und dergleichen unc Chloride, wie Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Magnesiumchlorid und dergleichen. Untei diesen Salzen zeigt Natriumchlorid geringe Löslich keitsdifferenz in Abhängigkeit von der Temperaturdif ferenz und es bilden sich daher bei niederer Temperaturen keine Kristalle und darüber hinaus gehi die Wärmeerzeugung sehr gut vonstatten. Es tritt dahei keine Veränderung der Wärmeerzeugung auf Grunc einer Temperaturdifferenz der Umgebungsluft auf.
Hygroskopische Chloride, wie Kalziumchlorid, Ma gnesiumchlorid und dergleichen haben großes Wasser rückhaltevermögen und diese Verbindungen zeigen
selbst wenn sie in geringer Menge zugesetzt werden, die Wirkung, die Wasser-Zurückhaltefähigkeit der Aktivkohle zu begünstigen, d. h. das Verhindern des Entweichens von Wasserdampf zu fördern. Da sie wasserlöslich sind, zeigen sie eine bessere Wirkung, wenn sie in Form einer Lösung in Wasser zugesetzt werden, weil sie gleichförmig mit dem Eisenpulver in Kontakt kommen.
Was die zuzusetzende Menge dieser Reaktionspromotoren betrifft, so führen 0,5 — 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Eisenpulver zu einem vorteilhaften Ergebnis. Wenn die zugesetzte Menge mehr als 30 Gewichtsprozent beträgt, so ist es nicht nur unwirtschaftlich, sondern ziemlich störend, weil die Promotoren an den Oberflächen des Eisenpulvers und des die Feuchtigkeit zurückhaltenden Materials haften und ihre Reaktion oder Funktion beeinträchtigen. Eine Zugabemenge von weniger als 0,5 Gewichtsteil führt nicht zu der gewünschten Wärmeerzeugung, weil die Funktion als Aktivierungskatalysator schwächer wird.
Aktivkohle, das feuchtigkeitszurückhaltende Material, die einen Bestandteil des Gemisches 10 bildet, absorbiert die vorstehend erwähnte wäßrige Lösung des Reaktionspromotors und übt die Funktion aus, den Promotor und Wasser allmählich dem daneben vorliegenden Eisenpulver zuzuführen.
Sie zeigt überlegene Wasserrückhaltefähigkeit. Da Aktivkohle in der Innenstruktur außerordentlich porös ist und aktiviert ist, absorbiert es die wäßrige Lösung des Gemisches 10. Darüber hinaus absorbiert Aktivkohle nicht nur W.isser gut, wie vorstehend erläutert wurde, sondern absorbiert auf Grund ihrer überlegenen Absorptionsfähigkeit auch Wasserdampf, der durch die Wärmeerzeugung des Wärme erzeugenden Materials verdampft wurde und verhindert das Entweichen des Wasserdampfes. Somit kann die in dem erfindungsgemäßen Wärme erzeugenden Material vorliegende Aktivkohle Wasser zuführen, bis das gesamte Eisenpulver in der Masse 10 vollständig oxydiert ist, was auf die überlegene Wasserrückhaltekapazität der Aktivkohle zurückzuführen ist Da außerdem diese Aktivkohle gleichzeitig die Fähigkeit hat, störenden Geruch, der durch Oxydation von Eisenpulver verursacht wird, zu adsorbieren, ist die erfindungsgemäße Wärmevorrichtung besonders gut zum Warmhalten und zur heilenden Pflege des menschlichen Körpers, sowie eine Vielfalt anderer Anwendungszwecke geeignet
Es eignet sich beispielsweise Aktivkohle, wie Kokosnußschalen-Aktivkohle, Kohle, Knochenkohle und dergleichen, jedoch aus anderen Rohmaterialien hergestellte Aktivkohle können ebenfalls verwendet werden. Es besteht keine Beschränkung im Hinblick auf die Art der Aktivkohle, solange sie gute Wasserrückhaltefähigkeit zeigt
Was die Teilchengröße der Aktivkohle betrifft so eignen sich Aktivkohlen mit einer Teilchengröße von 104 μπι oder weniger. Wenn die Teilchengröße 104 μπί überschreitet, wird die Wasserrückhaltekapazität der Aktivkohle graduell vermindert
Die angestrebte Wirkung wird erzielt wenn die Aktivkohle dem Wärme erzeugenden Material 10 in einer Menge von 2^5—400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Eisenpulver zugesetzt wird. Wenn die zugesetzte Menge weniger als 2$ Gewichtsteile beträgt, werden die Wasserrückhaltewirkung und die Wasserabsorptionswirkung vermindert Eine Zugabe von mehr als 400 Gewichtsteilen vermindert die Wärmeerzeugungswirkung. Es wird bevorzugt die Aktivkohle vorher Wasser oder eine wäßrige Lösung eines Reaktionspromotors absorbieren zu lassen. Eine vorteilhafte Wirkung wird erzielt, wenn die Menge an Wasser oder einer wäßrigen Lösung, die durch die Aktivkohle absorbiert wird, im Bereich von 10—250 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Aktivkohle liegt.
Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, gemäß der ein Katalysator für die Oxydationsreaktion des Eisens zugesetzt wird.
Eisenpulver unterliegt gewöhnlich einer Oxydationsreaktion und erzeugt Wärme, wenn es als Wärme erzeugender Bestandteil der vorstehend beschriebenen Wärme erzeugenden Masse verwendet wird; eine gewisse Art von Eisenpulver zeigt jedoch nur langsame
is Öxydationsfähigkeit und es existiert auch eine Art von Eisenpulver, die nicht der Oxydation unterliegt. Aus diesem Grund sind Schwierigkeiten bei der Wahl des Eisenpulvers entstanden.
Es wurde nun gefunden, daß durch Zugabe der nachstehenden Elemente, deren Verbindungen oder deren Gemischen, des Chroms, Mangans oder Kupfers in einer sehr geringen Menge zu Eisenpulver, dessen Oxydationsfähigkeit gering oder gleich Null ist das Eisenpulver außerordentlich gut oxydierbar wird. So unterliegt jede beliebige Art von Eisenpulver sehr gut der Oxydationsreaktion, wenn gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine sehr geringe Menge des vorstehend genannten Katalysators zu dem Eisenpulver zugesetzt wird, und ermöglicht daher, das erfindungsgemäße Ziel zu erreichen. Es besteht daher keinerlei Schwierigkeit bei der Wahl des Eisenpulvers.
Das vorstehend erwähnte Ziel kann erreicht werden, wenn der dem Eisenpulver zuzugebende Katalysator in folgenden Mengen verwendet wird: Im Fall von Chrom 100 ppm oder mehr, im Fall von Mangan 500 ppm oder mehr und im Fall von Kupfer 80 ppm oder mehr, berechnet als elementares Metall und bezogen auf 100 Gewichtsteile Eisenpulver. Diese Katalysatoren können auch dem Eisenpulver selbst als dessen eigene Komponenten einverleibt werden.
Die vorstehend erwähnten Bestandteile werden unter Luftabschluß vermischt, in den vorher beschriebenen inneren Beutel 11 eingefüllt und der Beutel wird verschlossen, wobei eine Struktur der Wärmevorrichtung T gebildet wird. Dieses Strukturelement wird außerdem in eine luftdichte Umhüllung 16 eingeschlossen und diese verschlossen, wobei die vereinigte Struktur der Wärmevorrichtung fertiggestellt wird.
Wenn in der Struktur der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtung der Verschlußteil 19 der mit einer Verschlußvorrichtung versehenen luftdichten Umhüllung 16 gelöst wird, wird ein Öffnungsteil 18 geöffnet und die Wärmevorrichtung T wird entnommen. Dann fließt atmosphärische Luft durch die Belüftungslöcher 17 für das Material und den inneren Beutel 11 im Inneren der Wärmevorrichtung T in die Wärme erzeugende Masse 10 und die Wärmeerzeugung wird augenblicklich gestartet Wenn eine Unterbrechung der Wärmeerzeugung gewünscht wird, ist es lediglich erforderlich, den Inhalt in die luftdichte Umhüllung zurückzubringen.
F i g. 2 zeigt eine Struktur, in der die Lage des inneren Beutels 11 und des mittleren Beutels 12 ausgetauscht ist Die diese Wärmevorrichtung aufbauenden Materialien, die Wärme erzeugende Masse, der Wärmeerzeugungsmechanismus, die Funktion, Betriebsbedingungen und dergleichen sind völlig die gleichen wie in der in F i g. 1 gezeigten Struktur. Fig.3 ist eine Draufsicht auf die
Strukturen gemäß F i g. 1 und 2, in der die Ziffer 16 eine luftdichte Umhüllung, die Ziffer 17 Belüftungslöcher und die Ziffer 19 einen Verschlußteil darstellen.
F i g. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, in welchem eine Wärme erzeugende Masse in einen modifizierten Beutel eingefüllt ist, der aus drei oberen Deckschichten und zwei unteren Deckschichten besteht, verschlossen ist und in eine luftdichte Umhüllung eingesiegelt ist, wobei ein einheitlicher Körper gebildet wird.
In der in Fig.4 gezeigten Struktur weist die Wärmevorrichtung V einen modifizierten Beutel auf, dessen obere Deckschichten aus einem nicht gewebten Stoff 21, einem Film 23 mit Belüftungslöchern 27 and einem nicht gewebten Stoff 24 in der Reihenfolge von innen nach außen bestehen und dessen untere Deckschichten aus einem Film 22 und einem nicht gewebten Stoff 25 in der Reihenfolge von innen nach außen bestehen. Die drei oberen Deckschichten und die zwei unteren Deckschichten der Wärmevorrichtung V sind längs ihres Umfangs 29 miteinander verschweißt oder verbunden. Zum Verschweißen oder Abdichten dieser Wärmevorrichtung V werden drei obere Deckschichten und zwei untere Deckschichten dieses Körpers V zuerst längs ihrer Umfangsteile 29 auf drei Seiten miteinander verbunden oder verschweißt, dann wird eine Wärme erzeugende Masse 20 eingefüllt und die übriggebliebene Seite wird verschweißt.
Die so gebildete Wärmevorrichtung V wird in eine luftdichte Umhüllung 26 eingebracht und eingeschlossen, wobei eine einheitliche Struktur einer Wärmevorrichtung fertiggestellt wird.
Die in diesem Beispiel gezeigte Struktur einer Wärmevorrichtung ist ein Typ, der erhalten wird, indem noch zusätzlich eine Stoffschicht (in dieser Ausführungsform wird ein nicht gewebter Stoff verwendet) unter der oberen Deckschicht des Innenbeutels 12 der in Fig.2 gezeigten Struktur vorgesehen wird. Das Vorsehen dieser Schicht aus nicht gewebtem Stoff hat den Zweck, das Auslaufen der Wärme erzeugenden Masse durch die Belüftungslöcher 27 des Films 23 zu verhindern. Als nicht gewebte Stoffe, die als Konstruktionsmaterial der in F i g. 4 gezeigten Struktur verwendet werden, eignen sich Stoffe, die aus Nylon, Polyester, Cuproammoniumcellulose (Bemberg) und anderen hochmolekularen Verbindungen hergestellt sind. Trotz der feinen Zwischenräume zeigen diese nicht gewebten Stoffe bzw. Vliesstoffe ausgezeichnete Luftdurchlässigkeit und charakteristische Eigenschaften im Hinblick auf geringes Gewicht und hohe Zugfestigkeit
Für die anderen Konstruktionsmaterialien und die Wärme erzeugende Masse, die im Aufbau dieser Ausführungsform verwendet werden, eignen sich die gleichen Materialien und die gleiche Zusammensetzung wie in der Ausführungsform, die in F i g. 1 gezeigt ist
Fig.5 ist eine Schnittansicht der Struktur, die erhalten wird, wenn die Anordnung des nicht gewebten Stoffes 21 und des Films 23 in der in F i g. 4 gezeigten Struktur ausgetauscht wird. Es werden die gleichen Konstruktionsmaterialien und die gleiche Wärme erzeugende Masse verwendet wie in der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform.
Ferner sind der Wärmeerzeugungsmechanismus, die Betriebsbedingungen und dergleichen der Strukturen, die in F i g. 4 und 5 gezeigt sind, völlig die gleichen wie in der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform.
Fig.7 ist eine Schnittansicht der Struktur einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Eine Auflageschicht ist an die Wärmevorrichtung Tangefügt, die ein wesentliches Konstitutionselement der Erfindung darstellt, wobei ein einheitlicher Wärme erzeugender Auflagekörper gebildet wird, der außerdem durch eine luftdichte Umhüllung eingekapselt und danach dicht abgeschlossen wird, wobei ein einheitlicher Körper gebildet wird.
Die Folie 32 ist die gleiche wie der Innenbeutel 11 der
ίο in Fig. 1 gezeigten Struktur und ist mit Belüftungslöchern 37 versehen. Auf die obere Fläche des Films 32 ist eine Stoffschicht 31 aufgeklebt und eine Auflageschicht 34 ist unter der Unterfläche des Films 32 ausgebildet. Eine Wärme erzeugende Masse 30 ist in den resultierenden einheitlichen Beutel eingeschlossen und das Einsiegeln wurde durchgeführt wobei ein Wärme erzeugender Auflagekörper Wgebildet wurde.
Die Konstruktionsmaterialien, der Wärmeerzeugungsmechanismus, die Betriebsbedingungen und dergleichen in der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform sind die gleichen wie in der in F i g. 1 gezeigten Struktur.
Die Auflageschicht 34 ist eine Schicht, die Wasser
oder ein für Umschläge oder Auflagen verwendetes Arzneimittel enthalten kann, wie eine Arzneimittellösung für Umschläge, eine Paste für Umschläge und dergleichen, und mit der ein warmer Umschlag auf die Haut aufgelegt werden kann. Materialien aus hochmolekularen Substanzen, die Kapillarwirkung zeigen, wie Papier, gewebte Stoffe, nicht gewebte Stoffe, Schwämme mit fortlaufender Struktur und dergleichen werden in Form von Mehrfach-Schichtkörpern verwendet. Es wird bevorzugt, auf der mit der Haut in Berührung kommenden Seite Materialien, wie Gaze, Watte oder dergleichen zu verwenden, die angenehmen Griff haben.
Diese Auflageschicht 34 ist mit der Unterfiäche des Auflagekörpers W, d. h. der Unterfläche des FHms 32, verbunden. In diesem Fall kann es möglich sein, eine mit einer Arzneimittellösung für Umschläge imprägnierte Auflageschicht anzukleben; eine bessere Haftung kann jedoch erzielt werden, wenn die Auflageschicht angeklebt wird, bevor sie mit einer Lösung für Umschläge imprägniert wird.
Diese Auflageschicht 34 kann in mit Wasser oder einer Arzneimittellösung imprägnierter Form oder in nicht imprägnierter Form vorliegen, in Abhängigkeit von dem angestrebten Anwendungszweck. In jedem Fall ist die Auflageschicht 34 mit einem Auflagekörper W verbunden, der die eingeschlossene Wärme erzeugende Masse 30 enthält, so daß ein einheitlicher Körper,
so der dicht in eine luftdichte Umhüllung 36 eingefügt ist gebildet wird, wobei ein einheitlicher Wärme erzeugender Körper für warme Umschläge erhalten wird.
Als Umschlaglösungen, mit denen die vorstehend beschriebene Umschlagschicht 34 imprägniert wird, eignen sich übliche Lösungen, wie einfaches Wasser, wäßrige Borsäurelösung, wäßrige Bleizuckerlösung, Salzwasser, wäßrig alkoholische Lösung, Leinsamenöl-Kalkwasser, Lebertran, Olivenöl, wäßrige Rivanollösung, Menthol, Methylsalicylat Pfefferminzöl und dergleichen sowie neuartige Arnzeimittel für Umschläge.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Beutelteil der erfindungsgemäßen Wärmevorrichtungen folgende Konstruktion haben. So können beispielsweise für den inneren Beutel 11 und den mittleren Beutel 12, die in F i g. 1 und 2 gezeigt sind, d. h. die Stoffschicht und die Folienschicht und außerdem für die oberen Deckschichten, d.h. die Schicht aus nicht
gewebtem Stoff 25, die Folienschicht 23, die Schicht aus nicht gewebtem Stoff 21 und die unteren Deckschichten, nämlich die Folienschicht 22 und die Schicht aus nicht gewebtem Stoff 24, die in F i g. 4 und 5 gezeigt sind, Materialien verwendet werden, die zu Schichtstoffen verarbeitet wurden.
Kurz gesagt werden als Konstruktionsmaterialien für den Beutel in den Ausführungsformen der F i g. 1 und 2 zwei Schichten aus Stoff und Folie zu einem Schichtstoff verarbeitet und im Fall der Ausführungsformen der F i g. 4 und 5 werden die drei oberen Deckschichten und die zwei unteren Deckschichten zu Schichtstoffen verarbeitet.
Wenn die so gebildeten Schichtstoffe bzw. Schichtfolien als Konstruktionsmaterialien für den Beutel verwendet werden, können folgende Vorteile im Vergleich mit der Konstruktion von Beuteln erzielt werden, die in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen, die in F i g. 1 bis 6 gezeigt sind, verwendet werden.
1. Da kein freier Raum zwischen der Stoffschicht und der Folienschicht verbleibt, sind die Beutel weniger voluminös.
2. Die Festigkeit der Beutel wird durch das Laminieren größer.
3. Da sich zwischen der Stoffschicht und der Folienschicht keine Wärme erzeugende Masse befindet, tritt keine Abweichung von der durch die erzeugte Wärme erreichten Temperatur auf.
Es ist außerdem möglich, die nachstehend beschriebene Einrichtung vorzusehen. Obwohl in der oberen Deckfolienschicht eines in der Zeichnung gezeigten Beutels Belüftungslöcher vorgesehen sind, ist es
Tabelle 1
außerdem möglich, Belüftungslöcher auch in der unteren Deckfolienschicht vorzusehen.
Die Erfindung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert; es ist jedoch ersichtlich, daß innerhalb des Erfindungsgegenstandes auch abweichende Ausrührungsformen möglich sind.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele ausführlicher erläutert.
Beispiel 1
Unter Verwendung einer Wärme erzeugenden Masse, eines Stoffes, einer Folie und einer luftdichten Umhüllung, die in Tabelle 1 gezeigt sind, wurde die Struktur einer Wärmevorrichtung mit der in F i g. 1 gezeigten Konstruktion hergestellt, die eine effektive Luftdurchlässigkeit von 3,6cm3/cm2 · min hatte. Die resultierende Struktur einer Wärmevorrichtung wurde auf ein aus Polyvinylidenchlorid hergestelltes Korbgestell gelegt. Ein CA (Chromel-Alumel)-Thermoelement wurde an dem Innenbeutel der Struktur der Wärmevorrichtung mit einem Klebeband befestigt, um die Temperaturveränderung auf einer Aufzeichnungsvorrichtung aufzuzeichnen.
Die Temperatur wurde vor dem Abnehmen der luftdichten Umhüllung gemessen und danach wurde die Temperaturveränderung (der Temperaturanstieg) nach
jo dem Abnehmen der luftdichten Umhüllung aufgezeichnet. Dabei wurde bestätigt, daß das Waimhalten durch die erzeugte Wärme während langer Dauer anhielt und daß außerdem die optimale Menge des zuzuführenden Wassers anwesend war, wie in Tabelle 2 gezeigt ist.
Verwendetes Material Gewicht 2 3
Material Versuch No.
1 30 g 30 g
Wärmeerzeugende Masse 5g 5g
Gußeisenpulver 30 g 30 g 30 g
Ferrisulfat 5g 30 g 50 g
Aktivkohle 30 g
Wasser 2g
Aus Stoff hergestellter Beutel
Velveteen; 1 mm dick,
Abmessungen 80 mm X 130 mm
Luftdurchlässigkeit: 420 cinVcni2 · min
Folie
Polyäthylen, 25 μπι dick,
Abmessungen 80 mm X 130 mm
Luftdurchlässigkeit: 0,0004 cmVcm2 · min
Es waren 6 offene Löcher von 0,3 cm2 vorhanden
Luftdichte Umhüllung
Polypropylen, 50 μπι dick,
Abmessungen 85 mm X 130 mm
Luftdurchlässigkeit: 0,00003 craVcm2 ■ min
Anmerkungen:
1. Die Aktivkohle war mit Wasser imprägniert.
2. Zum Verschließen der Öffnung der luftdichten Umhüllung zum Herausnehmen des Innenbeutels wurde ein Cellophanband verwendet.
3. Die Messung der Luftdurchlässigkeit nach der Frazier-Methode wurde unter Verwendung eines Luftdurchlässigkeits-Prüfgeräts für die Frazier-Methode für Textilien durchgeführt.
Tabelle 2
Ergebnis der Messung
Temperatur der Wärmevorrichtung,
während diese in einer luftdichten
Umhüllung eingeschlossen ist
Versuch Nr. 1
Versuch Nr. 2
Versuch Nr. 3
Anmerkung:
Die Umgebungstemperatur betrug 13 C.
Es wurde Wärme bis zu einer Temperatur von
C erzeugt; der Zeitabschnitt, in welchem eine
Temperatur von 37 C oder mehr aufrechterhalten
wurde, dauerte etwa 1-2 Stunden
Temperaturen von 38 bis 45'C wurden während
etwa 23 Stunden aufrechterhalten, wie in Fig. 8
gezeigt ist
Die Temperatur stieg bis auf 26"C; nach etwa
Minuten zeigte jedoch die Temperatur fallende Tendenz. Auch im anschließenden Verlauf
der Zeit wurde keine Erscheinung der Wärmeentwicklung beobachtet.
Beispiel 2
Der Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel! durchgeführt, mit der Abänderung, daß die Wärme erzeugende Masse gemäß Versuch 2 in Beispiel 1 eingesetzt wurde. Zur Durchführung der Prüfung wurde der Innenbeutel, der die Wärme erzeugende Masse enthielt, in die luftdichte Umhüllung gelegt, die dann dicht verschlossen wurde, um die Wärmeerzeugung zu unterbrechen. Danach wurde der Beutel aus der luftdichten Umhüllung herausgenommen und die Wärmeerzeugung wurde wieder aufgenommen. Auf diese Weise wurde das in Fig.9 gezeigte Versuchsergebnis erzielt. Es wurde bestätigt, daß auch bei einer Unterbrechung der Wärmeerzeugung in der Versuchsmitte die Wärmeerzeugung anschließend wieder aufnehmbar war und daß der anschließende Zustand der Wärmeerzeugung nach der Unterbrechung und der Wiederaufnahme identisch mit dem Anfangsstadium war.
Beispiel 3
Eine Struktur einer Wärmevorrichtung der in F i g. 2 gezeigten Anordnung wurde hergestellt, wobei als Wärme erzeugende Masse das Material gemäß Versuch 2 in Beispiel 1 verwendet wurde. Als Innenbeutel wurde ein Material verwendet, das durch Aufkaschieren eines Films mit Belüftungslöchern, die in der in Tabelle 3 gezeigten Weise angeordnet waren (Material Polyester, 24 μπι dick. Abmessungen 80 mm χ 130 mm; Luftdurchlässigkeit: 2 χ 10-6cm3/cm2 · min) auf eine Oberfläche eines Stoffbeutels (Material Flanell, 0,9 mm, Abmessungen 80 mm χ 130 mm, Luftdurchlässigkeit: 540 cm3/ cm2 ·■ min) mit Hilfe eines Neopren-Klebstoffes erhalten worden war. Ferner wurde eine luftdichte Unhüllung verwendet, deren Material aus Polyäthylen bestand, 40 μτη dick war und die Abmessungen 100 rnm χ 140 mm hatte und eine Luftdurchlässigkeit von 2 χ 10-4 cmVcm2 · min zeigte. Der Öffnungsteil der luftdichten Umhüllung wurde mit einem Klebmittel verschlossen, um die Wärmevorrichtung auszubilden.
Jede so hergestellte Wärmevorrichtung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 geprüft Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Durch diese Versuchsergebnisse wurde bestätigt, daß auch dann, wenn ein Stoffbeutel auf der Außenseite eines Films angeordnet war, das resultierende Produkt zufriedenstellende Wirksamkeit als Wärmevorrichtung zeigt und daß auch die Temperatur und die Dauer der Wärmeentwicklung in gewünschter Weise eingestellt werden konnten, indem die Größe der Luftdurchlässigkeit variiert wurde.
Tabelle 3 Versuch
1
2 3 4 5
3 3 3 3 3
Lochdurchmesser
(mm)
2 25 50 100 150
Anzahl der Löcher 0.3 4.6 9.2 18.4 27.6
Wirksame Menge der
Luftdurchlässigkeit
(er
/cm'
Tabelle 4 15 Versuch
1
24 32 550 4 16 5
29-32
37
2 3 67-70
10
80-85
6
Temperatur (
Dauer (h)
C) 51-55
22
53-57
21
Anmerkung:
Die Dauer zeigt den Zeitraum, in welchem Temperaturen von 37 C oder darüber aufrechterhalten wurden; im Fall von niedrigeren Temperaturen als 37 C bedeutet sie jedoch den Zeitraum, in welchem die angegebene Temperatur herrschte.
Beispiel 4
Ein Wärme erzeugender Wärmebeutel der in F i g. 4 gezeigten Konstruktion wurde unter Verwendung der folgenden Materialien hergestellt:
Als Wärme erzeugende Masse wurden 25 g Eisenpulver (44 μπι) 1,5 g NaCl (44 μΐη), 10 g Aktivkohle (44 um) und 10 g Wasser verwendet Das Wasser wurde in einer an Aktivkohle adsorbierten Form eingesetzt
Als luftdurchlässiger Film wurde eine Polyäthylenfolie der Abmessungen 150 mm χ 100 mm und einer Dicke von 100 μΐη verwendet. Auf eine Polyäthylenfolie, die ebenfalls die Abmessungen 150 mm χ 100 mm und eine Dicke von 100 μπι hatte, jedoch mit 6 Löchern von 6 mm Durchmesser versehen war (Gesamtfläche der Löcher: 1,7cm2), wie in Fig.6 gezeigt ist, wurde ein nicht gewebter Stoff aus Nylon (Abmessungen 150 mm χ 100 mm, Gewicht 40 g/m2), aufgelegt. Die Dicke dieses Stoffes betrug 0,1 mm und seine Luftdurchlässigkeit betrug 5,880 cmVcm2 · min.
Zum Eiiisiegeln dieser Wärme erzeugenden Masse wurden die vier Ecken des mit nicht gewebtem Stoff belegten Films mit Hilfe einer Impulsschweißvorrichtung heiß geschweißt. Der mit den Belüftungslöchern versehene Polyäthylenfilm und der nicht gewebte Stoff wurden vorher mit Hilfe dieser Impulsschweißvorrichtung heiß geschweißt und danach verwendet Der resultierende Wärmebeutel hatte ein Gewicht von 5 g und eine Dicke von 0,5 mm. An dem verklebten Teil wurde ein Abschältest durchgeführt, wobei der nicht gewebte Stoff an dem nicht verklebten Teil zerrissen wurde. Bei der Verwendung dieses Wärmebeutels wurde bei der Wärmeerzeugung eine durchschnittliche Temperatur von 45—50° C während 22 Stunden aufrechterhalten und es wurde weder ein Auslaufen der Masse noch ein Verstreuen des Pulvers aus dem Beutel beobachtet.
Der Beutel zeigte keine Veränderung, wie Verfärbung, Entlaminieren und dergleichen, wenn er sechs Monate stehengelassen wurde.
Beispiel 5
Ein Versuch wurde durchgeführt, bei dem die in F i g. 7 gezeigte Struktur verwendet wurde.
Die in dem Beutel enthaltene Wärme erzeugende Masse bestand aus folgenden Materialien: 25,0 g Eisenpulver (analytisch rein, durchschnittliche Teilchengröße 80 μπι, 4,0 g Ferrisulfat (analytisch rein, erste Qualität, durchschnittliche Teilchengröße, 30,0 g Aktivkohle. Teilchengröße 44 μηι und 20,0 g Wasser. Das Wasser wurde verwendet, um die Aktivkohle zu imprägnieren. Diese Bestandteile wurden gleichförmig vermischt und danach verwendet.
Als Beutel zum Einfüllen der Wärme erzeugenden χ 130 mm verwendet Für die luftdurchlässige Schicht wurde ein Material verwendet das durch Aufkleben einer Polyäthylenfolie (40 μηι dick, Luftdurchlässigkeit 2 χ 10~4cm3/cm2 · min) auf beide Oberflächen eines Flaneilstoffes (0,9 mm dick, Luftdurchlässigkeit 540 cmVcm2 · min) mit einem Klebmittel erhalten worden war. In der Folie waren 25 Löcher einer Fläche von 0,071 cm2 als Belüftungslöcher ausgebildet Die wirksame Menge der Luftdurchlässigkeit betrug 4,6 cm3/ cm2 · min. Als Auflageschicht wurde eine Schicht verwendet die durch Anordnen eines Flanellstoffes einer Größe von 80 mm χ 130 mm (0,9 mm dick, Luftdurchlässigkeit 540 cmVcm2 · min) im Inneren und Darüberlegen einer Doppelschicht von Gaze auf der Außenseite des Flanells erhalten worden war. Diese Schicht wurde mit dem Klebmittel auf die Polyäthylenfolie aufgeklebt, welche die Unterfläche des Beutels bildete, und das resultierende Material wurde mit Zenolplaster beschichtet. Das resultierende Material wurde in einen Polyäthylenbeutel (100 χ 140 mm, 40 μπι dick. Luftdurchlässigkeit 2 χ 10~4 cm3/cm2 ■ min)
J5 als Außenbeut.:! gegeben und nachdem die Luft im Inneren des Außenbeutels herausgedrückt worden war, wurde der Außenbeutel verschlossen. Auch nach Ablauf einer Woche nach dem Verschließen wurde keine Wärmeerzeugung beobachtet.
Der Inhalt wurde aus dem äußeren Beutel herausgenommen und auf eine Polyäthylenfolie gelegt so daß die Auflageschicht auf der Unterseite angeordnet war. Ein CA-Thermoelement wurde mit Hilfe eines Klebebandes daran befestigt und die Temperaturveränderung wurde aufgezeichnet. Die Raumtemperatur betrug zu diesem Zeitpunkt 13-17°C. Gemäß der Messung wurden Temperaturen von 49-56° C während 15 Stunden aufrechterhalten.
Eine Auflage, die unter den gleichen Bedingungen wie
so den vorstehend beschriebenen Wärme erzeugt hatte und eine übliche nicht Wärme erzeugende Auflage wurden auf beide Schultern von Patienten aufgelegt, die an einer Schulterversteifung litten, wobei die Wärme erzeugende Auflage auf eine Schulter und die nicht Wärme erzeugende Auflage auf die andere Schulter aufgelegt wurde. Als Ergebnis der Anwendung auf zahlreiche Patienten wurde beobachtet, daß bei der Schulter, auf welche der Wärme erzeugende Umschlag aufgelegt worden war, die Zeit bis zur vollständigen
bo Heilung auf etwa' Ii bis' A verkürzt war.
Beispiel 6
Jede der Wärme erzeugenden Massen mit den in Tabelle 5 gezeigten Mischungsverhältnissen wurde in es einen Beutel einer Breite von 170 mm und einer Länge von 240 mm (Material Nylon-Polyäthylen-Laminat) gegeben und unter Bildung eines gleichförmigen Gemisches "ut vermischt. Ein Thermometer »»'»irHo
durch die öffnung in die Wärme erzeugende Masse eingeführt und außerdem wurde ein Glasrohr mit einem Innenquerschnitt von 1 cm2 und einer Länge von 10 cm angefügt Danach wurden andere Teile mit Hilfe eines Cellophan-KJebebands verschlossen und danach wurden die durch Wärmeentwicklung erreichte Temperatur, die Dauer der Wärmeentwicklung und andere Daten gemessen.
Tabelle 5
Wärme erzeugende Masse
Versuch
1
- 2 3 4 5 25 6
Material 25 25 25 25 1,3 25
Eisenpulver (g) 1,3 2.5 1,3 1,3 1,3 - -
Ferrisuifat (g) - - - 105
(104 f/m
oder
weniger)
1,3
NaCl (g) 25
(295-104 [im)
6,0
(1C4 iJjn
oder
weniger)
25
(104JJm
oder
weniger)
105 25
(104 um
oder
weniger)
Aktivkohle (g) 25 0.6 25 25
Wasser (e.)
Anmerkungen:
1. Aktivkohle und Wasser wuden vorher in einem mit dichtem Stopfen versehenen Glasgefaß miteinander vermischt, und danach wurde das Glas fest verschlossen. Sie wurden dann 24 Stunden stehengelassen.
2. Eisenpulver: 98% oder darüber entsprechend einer Siebgröße mit 200 Maschen pro 2,54 cm. Ferrisuifat: analytisch rein, erste Qualität.
Aktivkohle: Kokosnußschalen-Aktivkohle.
Wie aus Tabelle 6 ersichtlich ist, wurde als Ergebnis festgestellt, daß durch Vermindern der Teilchengröße der Aktivkohleteilchen eine Verlängerung der Wärmeerzeugungsdauer möglich wui'de und daß auch der Beginn der Wärmeerzeugung rascher eintrat. Es wurde ferner festgestellt, daß bei einem Anteil der Aktivkohle
Tabelle 6
Versuchsergebnisse
von weniger als 2,5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Eisenpulver kein geruchsadsorbierender Effekt eintrat und bei einem Aktivkohlegehalt von mehr als 400 Gewichtsteilen die Temperatur der Wärmeerzeugung niedriger war und die Wärme erzeugende Wirkung vermindert wurde.
Versuch
Anfängliche Wärmeerzeugungsgeschwindigkeit (min)
Bei der Wärmeerzeugung erreichte Höchsttemperatur ( C)
Durchschnittstemperatur ( C)
Wärmeerzeugungsdauer (min)
50 C oder höher
30 C oder höher
Geruch
Anmerkung:
Die anfängliche Wärmeerzeugungs-Geschwindigkeit gibt die Zeil an, die nach der Beendigung des Vermischcns vom Kontakt
mit Luft bis zu einer Temperaturerhöhung auf 30 C verstreicht.
14 7 12 4 5 3
96 63 88 62 34 57
89 60 85 58 31 45
45 103 55 121 108 120
starkerGeruch
nach Eisenrost
nein ja nein nein nein
Beispiel 7
Jede der in Tabelle 7 gezeigten Wärme erzeugenden Massen wurde in 200 cm3 Meßzylinder bis zu der 200-cm3-Marke eingefüllt und das Gewich· des Inhalts wurde bestimmt. Unmittelbar danach wurde der Inhalt des Meßzylinders in einen 20 cm langen und 10 cm breiten Polyäthylenbeutel mit 500 cm3 Fassungsvermögen gegeben. Dann wurden im oberen Teil (Nr. 1), im mittleren Teil (Nr. 2) und im unteren Teil (Nr. 3) der Wärme erzeugenden Masse durch eine öffnung Thermometer eingeführt und außerdem wurde an die öffnung ein Glasrohr mit einen Innenquerschnitt von 1 um2 und einer Länge von 10 cm angefügt. Danach
wurden die anderen Teile mit Hilfe eines Cellophanklebebands verschlossen und der A.ußenumfang des Polyäthylenbeutels wurde mit Polyurethanschaum (2 mm dick) isoliert. Auf diese Weise wurden die Temperaturverteilung, die Handhabung bzw. der Griff, die Abweichung und die Abtrennung oeobachtet Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, wurde gefunden, daß das
Tabelle 7
Wärme erzeugende Masse
Material, in weichem Aktivkohle mit geringerer Teilchengröße als 104 μπι vorlag, die außerdem mit Wasser getränkt war, zu einer gleichförmigen Wärmeerzeugung führte und guten Griff zeigte, leicht war und darüber hinaus weder eine Abweichung noch ein Abtrennen zeigte. Darüber hinaus war die Dauer der Wärmezurückhaltung merklich verlängert
Material Versuch Nr.
7 8
100 9 10 10
Eisenpulver (98% oder mehr
passieren ein Sieb mit 200
Maschen pro 2,54 cm [Sieb-
Öffnung 74 um])
(Gewichtsteile)
100 5 :00 100
Ferrisulfat
(Gewichtsteile)
5 50
(295-147 Jim)
5 5
Aktivkohle
(Gewichtsteile)
- 50 50
(104 firn, fälit durch)
50
(104 lim, lallt durch)
Wasser
(Gewichtsteile)
10 50 125
Tabelle 8
Ergebnisse der Messung Versuch Nr.
7 ί
Art der Messung 1 9
Wärmeerzeugende Masse
scheinbare Dichte (g/cm3) 2.00 1.54 0,47 0.50
Gewicht (g) 400 308 94 100
Durchschnittstemperatur ( C) 86 60 58 58
Temperaturverteilung ( C)
Nr. I 88 62 59 58
Nr. 2 86 60 58 58
Nr. 3 83 57 58 57
Dauer bei 50 C oder darüber (h) 4 1 18 22
Griff steifer und schwerer Griff weicher und weicher und
schwerer Griff guter Griff guter Griff
Abweichung und Abtrennung ja ja nein nein
Anmerkungen:
1. Zur Bestimmung der »Abweichung« und »Abtrennung« wurde eine in einem Beutel enthaltene Wärme erzeugende Masse dreimal aus einer Höhe von 10 cm herabfallen gelassen, und die Bewegung der Wärme erzeugenden Masse wurde festgestellt. Wenn die Bewegung die Hälfte der ursprünglichen Höhe ausmacht, wurde der spezielle Fall als »Abweichung: ja« beurteilt. Danach wurde der Abtrennung^- oder Abscheidungszustand mit dem unbewaffneten Auge beobachtet.
2. Der »Griff« wurde durch Berührung der Außenseite des Beutels mit den Fingern und mit der Haut beurteilt.
Beispiel 8
Jede der in Tabelle 9 gezeigten Wärme erzeugenden Massen wurde in einen wärmebeständigen harten Polyäthylenbeutel, der 20 cm lang, 10 cm breit war und ein Fassungsvermögen von 500 cm3 hatte, durch die Öffnung an einem Ende des Beutels in Richtung der Länge eingefüllt. Dann wurde Wasser zugesetzt. Nachdem der Inhalt gleichförmig vermischt worden
war, wurde ein Chromel-Alumel-Thermoelement durch die Öffnung in den Beutel eingeführt und außerdem wurde ein Glasrohr zum Einleiten von Luft mit einem Innenquerschnitt von 1 cm2 und einer Länge von 2 cm an die öffnung angefügt. Dann wurde die öffnung verschlossen und die Wärmeerzeugungseigenschaften des Wärme erzeugenden Materials wurden aufgezeichnet. Dabei wurden die in Fig. IO und Il gezeigten Ergebnisse erzielt.
Tabelle 9 24 Masse 32 550 22 80 ppm
21 Wärme erzeugende Ausgangsmaterial 100 ppm
Versuch Eisenpulver 500 ppm
Nr. 100 mg
(8) 100 mg
100 Reaktions 100 mg
1 100 beschleuniger 100 mg
2 100 (g) Wärme erzeugender Ka
3 !00 5 talysator
4 100 5
5 100 5
6 100 5
7 100 5 kein Zusatz
8 5 Cu
Anmerkungen: 5 Cr
5 Mn
CuCl2
K2CrO4
CuCrO4
MnSO4
Eisenpulver der Zusammensetzung 99,3% Fe, 0,65% Si, 24 ppm Cu, 50 ppm Cr und 71 ppm Mn, das eine Korngrößenverteilung von 11.5% 124-147 [im, 17,5% 104-124 ;im, 40,5%74-104 [im und 30,5% 61— 74 'im hatte, wurde verwendet.
Ais Reaktionsbeschleuniger bzw. Reaktionshilfsmittel wurde in allen Versuchen Kaliumchlorid einer Teilchengröße von 103 ;üti analytisch rein, erste Qualität, verwendet.
Als Wärmerzeugungs-Katalysator wurden die angegebenen Metallpulver einer Teilchengröße von 124-147 μτη oder wasserfreie Salze einer Teilchengröße von 103 [im verwendet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Wärmevorrichtung bestehend aus einem wärmeerzeugenden Gemisch auf Basis von Eisenpulver und einem Chlorid oder Sulfat eines Metalls mit größerer Ionisationstendenz als Eisen, eingeschlossen in einem Beutel aus mindestens einer Stoffschicht und mindestens einer mit Belüftungslöchern versehenen Folienschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeerzeugende Gemisch zusätzlich Aktivkohle und Wasser enthält und daß der Beutel eine die Wärmevorrichtung bei Nichtgebrauch dicht umschließende luftdichte äußere Umhüllung aufweist
2. Wärmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem wärmeerzeugenden Gevnisch vorliegende Aktivkohle eine Teilchengröße von 104 μπι oder weniger hat und in einer Menge von 2,5 bis 400 Gewichtsteilen pro tOO Gewichtsteile Eisenpulver eingesetzt wird.
3. Wärmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem wärmeerzeugenden Gemisch 30 bis 1000 Gewichtsteüe Wasser pro 100 Gewichtsteüe Eisenpulver vorliegen.
4. Wärmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem wärmeerzeugenden Gemisch Eisenpulver einer Teilchengröße von 200 μηι oder weniger vorliegt.
5. Wärmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeerzeugende Gemisch als Katalysator für die Oxydationsreaktion des Eisens Chrom, Mangan oder Kupfer in metallischer Form oder in Form ihrer Verbindungen oder ein Gemisch solcher Elemente oder Verbindungen in einer Menge entsprechend 100 ppm oder mehr Chrom, 500 ppm oder mehr Mangan und 80 ppm Kupfer, berechnet als elementares Metall, pro 100 Gewichtsteüe Eisenpulver, enthält.
6. Wärmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in einer Menge von 10 bis 150 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteüe des Eisenpulvers vorliegt.
7. Wärmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als luftdichte Umhüllung ein Laminat aus Kunstharzfolien aufweist.
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