[发明专利]一种适用于低温环境的自热组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明属于自热材料技术领域，具体涉及一种适用于低温环境的自热组合物及其制备方法与应用。所述自热组合物包括：自热剂和启动剂；所述自热剂与启动剂的质量体积比为1g：1.5‑2.5mL；其中，所述自热剂包括如下组分：铝粉、氧化钙、高锰酸钾和人造沸石；所述启动剂包括如下组分：丙三醇、去离子水、氢氧化钠、无水乙酸钠、硫酸钠和非离子表面活性剂。本发明所得自热组合物在极端低温条件‑30℃下自发加热，且具有启动快、放热量足，保质期长，安全性高等优点。

技术领域

本发明属于自热材料技术领域，具体涉及一种适用于低温环境的自热组合物及其制备方法与应用。

背景技术

自热食品是针对在受雨雪、低温等不利气候影响而不便使用明火或禁止使用明火的情况下，满足人们食用热食需求而设计的产品。所谓“自热”，其实是通过化学反应，释放出大量的热量，将预制食品进行加热，其变化过程是持续且比较猛烈的。

然而，目前市面自热产品存在的主要问题有：自加热包启动时间长、放热量不足，保质期较短、品质不稳定，尤其是在极端低温环境中无水或水结冰的情况下更是无法使用，严重制约了自热食品的适用范围，难以满足一些特殊环境地区消费者对美味、方便自热食品的需求。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种自热组合物。本发明所述的自热组合物可在极端低温条件(-30℃)下自发加热，且具有启动快、放热量足，保质期长，安全性高等优点。

所述自热组合物包括：自热剂和启动剂；所述自热剂与启动剂的质量体积比为1g：1.5-2.5mL；其中，

所述自热剂包括如下组分：铝粉、氧化钙、高锰酸钾和人造沸石；

所述启动剂包括如下组分：丙三醇、去离子水、氢氧化钠、无水乙酸钠、硫酸钠和非离子表面活性剂。

本发明通过对目前市面常见的自热材料进行深入研究，筛选出上述组分进行组合搭配；在其特定的组合方式下，所得自热组合物在极端低温条件(-30℃)下自发加热，且具有启动快、放热量足，保质期长，安全性高等优点。

本发明所述的自热组合物的自热工作原理如下：低温条件下，自热物质中活化分子减少，反应不易启动。通过添加启动剂，并控制启动剂的合理用量，达到有效启动自热剂反应，同时不会热反应过度，以保障安全性。当自热剂发生反应后，随着温度的逐渐提高，反应速度增快，产生大量热量，达到加热食品的效果。

根据本发明的一些实施例，所述自热剂包括如下重量份的组分：铝粉35-45份、氧化钙20-30份、高锰酸钾20-40份、人造沸石5-15份；所述启动剂包括如下重量份的组分：丙三醇40-60份、去离子水40-50份、氢氧化钠5-10份、无水乙酸钠3-5份、硫酸钠3-5份和非离子表面活性剂0.5-1份。

研究发现，虽然市面上常见的自热材料的工作原理大同小异，但自热效果却差异显著，究其原因可能是自热材料的使用比例不合适，或因反应快慢等因素相互制约，从而导致各放热反应不能充分进行，放热量少，启动慢等情况；而本发明通过对上述组分的搭配关系进行深入研究，不仅从组分搭配角度提出改进，而且还对各组分用量进行优化调整，从而使所得自热组合物取得显著的加热效果，如放热量更多，启动时间更短，使用寿命更长，安全性更高等。

为了获得更好的自热效果，本发明还提出在上述组合物中进一步添加特定组分。

所述自热剂还包括：氧化铁、碳酸钠、氯化钠、氯化钙。进一步地，所述自热剂包括如下重量份的组分：铝粉35-45份、氧化钙20-30份、高锰酸钾20-40份、人造沸石5-15份、氧化铁0-5份、碳酸钠0-10份、氯化钠0-5份和氯化钙0-5份。

所述启动剂还包括：丙二醇。