化学热介质恒温被褥.doc

第 3 页 共 3 页化学热介质恒温被褥通常被褥是以棉絮为填料，通过提高空气保有度来提高棉絮的绝热能力，从而达到保暖目 的。然而，由于棉絮的温度会随环境温度变化而变化，因而冬季需要采暖，百夏季必须降浊才能使人体感到舒适。为使温度适宜，除采用空调、冷气、暖气、电风扇和火炉等方法外，还有使用冰袋和热水袋的方法。但它们往往仅能在冷或热一个方面发生作用，并且冷热程度往往超出人体所希望的温度范围。本品则全然不同，系使用六水钙为热介质，以过氧化锶为过冷却防止剂，利用这种热会质对外热的吸收和对本身保有热量的放出，来调节被褥温度使保持在人体最宜温度的化学热介质恒温被褥。（ 一）特点与用途1、利用化学热介质的吸热和放热作用来调节温度使用简单方便；2、可使被褥冬保温，夏季保凉，保持在人体最宜湿度2730范围内；3、使用的热介质，在不与空气接触条件下，可以反复使用。可用于保温保凉被褥和衣物等，可以长期反复使用，比使用热水袋、脚炉、怀炉和冰袋等节约、方便。此外，还可以用于坐垫、护膝等，以及要求具有保温保冷功能的建筑绝热材料 等。（二）原材料化学热介质恒温被褥使用的原材料，除需要一般被褥所需材料外，关键原料是热介质。1、化学热介质 种类极多，必须选择最适宜的热介质，方可制得理想的化学恒温被褥。因为恒温被褥是直接与人体接触，所以必须温度适宜，人体与之接触才能有舒适感。众所周知，接触人体的最宜温度为2730。所以作为化学恒温被褥的热介质，最好是凝固、熔解热在2730范围内的物质。硫酸钠水溶液、碳酸钠水溶液和溴化锂水溶液等，均可作为进行调节温度的热介持。但是它们的熔解和凝固的温度均比氯化钙水溶液高约45，在3235范围内，温度过高，使人体感到不适。因此，选定50%氯化钙水溶液作热介质。六水氯化钙：又称氯化钙六水物。无色六角晶体。有苦咸味和潮 解性。熔点29.92潜热大，无公害。渐渐加热至30则溶解于自身结晶水中，继续加热则渐渐失水。至200，成为二水氯化钙；260成为白色多孔的无水氯化钙。2、过冷却防止剂 因为六水氯化钙的水溶液，在冷地凝固时的温度，要比其熔点低得多（这种现象称为“过冷 却”现象）。这种现象一旦出现，氯化钙水溶液就不能放出相变时产生的熔解潜热。这是氯化钙作为热介质的致命缺点。为防止过冷却现象的发生，有效的方法是于氯化钙水溶液中加过冷却防止剂。过冷却防止剂的种类甚多，在本保温被褥热介质使用的是：（1）无水过氧化锶：白色结晶或定形粉末。密度4.56，熔点594微溶于水，深于醇和氯化铵的水溶液，不溶于丙酮。在沸水中分解。（2）八水过氧化锶：100失水成为无水过氧化锶。其它性能同无水过氧化锶。3、热介质包装材料 为使热介质能反复使用，作为热介质包装材料，必须有不透气性，透气量20毫升/（米 2日）以下。这样才能避免热介质同空气接触，能够反得使用。还因为这种热介质是供恒温被褥使用，所以作为这种热介质的包装材料，必须坚实、韧性强。只要符合上述条件，无论什么材料，例如，阻气性复合塑料袋、塑料复合无纺布、橡胶袋等均可。（三）恒温被褥的制作1、原理 以50%六水氯化钙水溶液为热介质，置于密封袋内，再放置于被 褥棉絮之中，当外界温度降低至28以下时，六水氯化钙从水溶液中析出，放热凝固，使周围温度上升，仍然维持在280左右；当周围温度上升至28以上时，已经凝固的氯化钙吸热熔解，使周围温度下降，仍然维持在28左右。无论外界温度如何变化，能使周围始终保持与人体接触的最宜温度本被褥即根据这一原理制成2、六水氯化钙的精制 工业氯化钙，一般除含70%以上的氯化钙外，还含有少量氯化钠和微量的三氧化二铁、硫酸钙、泥砂等杂质及水分。因而熔点高达80以上。所以要将其用作恒 温被褥热介质，不经精制，根本不能使用。六水氯化钙的精制方法，虽有多种，但简便易行的是沉淀 法。即当配制 50%六水氯化钙水溶液时，先将原料六水氯化钙，按重量计，添加加于等量水中，经加热，搅拌沉淀，分离，将残渣、泥少沉淀除去后，得到的澄清液，再行放置、沉淀，取上澄液，如此反复数次，即可得到纯度和透明度较高的六水氯化钙水溶液，即可作为热介质使用。为使纯度和透明度进一步提高，还可将这种水溶液送冷库使之凝固后，再放入加热釜中熔解，再经放置、沉淀、澄清，从而取得纯度、透明度更高的50%六水氯化钙水溶液。3、热介质的配制，如系已经制得的50%六水氯化钙水溶液，可直接用来配制热介质，否则，应先配制成50%水溶液，然后再来用来配制热介质。（1）热介质配方：以质量计，于50%六水氯化钙100 份中，添加无水过氧化锶或八水过氧化锶0.015份，即可取得良好的效果。（2）操作：按配方量将 50%六水氯化钙水溶液同无水过氧化锶或八水过氧化锶添加于混合器中，搅拌混合均匀，即得。4、制作恒温被褥 将配制好的热介质，按规定分别装入特制不透气性小袋中集装使用或装入由相互隔离的小袋组成的集装袋中，放入被褥棉絮之中，再用通常方法做成被褥，即可使用。5、氯化钙水溶液的浓度和用量 随室温和所需保温保凉的时间而不同。本品选用的是50%氯化钙水溶液。所以选用这一浓度，是因恒温被褥中放入了这种浓度（5052%）的水溶液，在初始温度37时，放置15小时以上，其温度仍稳定在28左右，约经30小时方会降至室温。因而使用这一浓度的氯化钙水溶液，可以很容易地持续发作用一昼夜。关于氯化钙水溶液的用量，通过试验来确定填充多少，当然是最可靠的方法。但是为简便起见，也可以根据保温保凉需要的热量按照氯化钙水溶液的保有热量来确定。根据测试，浓度50%的氯化钙水溶液，温度由30降低至28，或由28上升至30，其放出或吸收的热量（即凝固热或熔解）均为335千焦（80千卡）/公斤。如此，若需要凝固热（或熔解热）502.5千焦（120千卡）时，则需充填浓度50%的氯化钙水溶液：502.2焦335千焦/公斤=1.5公斤（四）使用方法和效果制成的恒温被褥，使用时，利用其吸放热作用，即可实现保持恒温的目的。例如夏季外界温度达到28以上，冬季外温下降至28以下时，用前只需将这种被褥进行预冷或预热，使氯