(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被酸化性金属、繊維状物、保水剤、及び水分を含む発熱抄造体素材原反から中間抄造体を連続的に切り出し、該連続して搬送されてくる中間抄造体に順次電解質を付与し発熱抄造体を連続生産する発熱抄造体の製造方法であって、
前記連続して搬送されてくる個々の中間抄造体の質量を測定し、該測定質量情報により前記測定された中間抄造体ごとの電解質の付与適正量を制御手段が算定し、その連続搬送される中間抄造体ごとに算定された付与適正量の電解質を電解質付与手段により該中間抄造体に付与する発熱抄造体の製造方法。
【請求項２】
前記中間抄造体の質量測定は、連続して搬送されてくる個々の該中間抄造体を個体移送手段が取り出して質量測定器に移送して行なう請求項１記載の発熱抄造体の製造方法。
【請求項３】
前記中間抄造体への電解質の付与は、前記個体移送手段が前記質量測定後の中間抄造体を連続搬送の工程に戻してから行なう請求項２記載の発熱抄造体の製造方法。
【請求項４】
制御手段が前記中間抄造体の測定質量情報を取得し下記数式１により前記電解質の付与適正量を算出し、前記電解質付与手段が前記中間抄造体に前記付与適正量の電解質を付与するよう制御する請求項１〜３のいずれかに記載の発熱抄造体の製造方法。
Ｙ＝ａＸ    ・・・  数式１
（Ｙは電解質の付与適正質量を表し、ａは係数を表し、Ｘは中間抄造体の質量を表す。）
【請求項５】
前記質量測定器が前記搬送手段及び前記個体移送手段とは独立して設置された静止型質量測定器である請求項１〜４のいずれか記載の発熱抄造体の製造方法。
【請求項６】
前記電解質の中間抄造体ごとの付与実績量を逐次計測し、前記制御手段が該付与実績量と前記付与適正量とを照合して該両者のズレ量が連続的に一定量発生している場合に、該ズレ量を補正する請求項１〜５のいずれか１項に記載の発熱抄造体の製造方法。
【請求項７】
前記電解質の中間抄造体ごとの付与実績量を逐次計測し、前記制御手段が該付与実績量と前記付与適正量とを照合して該両者のズレ量を随時監視し、規定範囲外の発熱抄造体を排除するよう制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の発熱抄造体の製造方法。
【請求項８】
前記制御手段は前記中間抄造体ごとの電解質の付与適正量情報を時系列に格納するとともに連続搬送工程への該中間抄造体の移送数に併せて前記格納情報のレジスタをシフトし、前記中間抄造体が前記電解質の付与位置に到達したときにこれと対応するレジスタに格納された電解質の付与適正量情報を呼び出して、該付与適正量で電解質を付与するよう前記電解質付与手段に指令を出す請求項１〜７のいずれか１項に記載の発熱抄造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱抄造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中の酸素と被酸化性金属との酸化反応に伴う発熱を利用した発熱抄造体が知られている。この発熱抄造体を薄いものとすることで、これを身体の起伏にそって密着させることができ、その伝熱効率を高め、適度な温度でじんわりと肌を温めることができる。
このような薄いシート状の発熱抄造体を製造する方法として、例えば特許文献１記載の技術がある。ここで開示される発熱抄造体の製造方法によれば、まず電解質を含まない原料組成物（スラリー）を抄紙してシート状の中間抄造体を作成し、一旦脱水・乾燥させる。その次に、前記中間抄造体に電解質等を添加し、良好な発熱性能を有する発熱抄造体を得ることができる。
【０００３】
しかしながら、前記発熱抄造体の製造においては比重の大きい鉄等の被酸化性金属を含むスラリーを移送して抄造するため、偏りの影響が大きく出やすく、比重の小さいものに比し抄造体の質量にバラつきが生じやすい。これに対応するため、例えば、特許文献２は、原料スラリーを供給するときの質量等を測定し、そのデータをフィードバックしてスラリーのタンクから移送する量をコントロールする方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０２７６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年、発熱抄造体の中でも蒸気と温熱とを発するものが開発され、それによる効能・効果が注目されそのニーズが高まってきている。その応用製品として、非常に小さな発熱抄造体を適用したものの開発提案も出てきている。個々の発熱抄造体は、バラつきなく良好な温熱特性（到達最高温度，到達最高温度までの所要時間）を示すことが求められるが、特に上述したような非常に小さな製品のバラつきの抑制は難しい。発熱抄造体の連続高速生産をも考慮すると、これまでの上述したようなフィードバックによる制御方法に加え新たな観点からの品質コントロールが必要となってきた。
本発明は、比重の大きい鉄等の被酸化性金属等を含有する発熱抄造体の製造における特有の課題に鑑み、とりわけ質量の小さい抄造体の製造にも好適に対応して、連続生産においても品質のバラつきを抑える発熱抄造体の製造方法の提供に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題に対し鋭意検討した結果、製造ラインにおいて中間抄造体に対する電解質の付与量のフィードフォワード制御を行うことでこの温熱特性の非常に小さなものでもバラつきの抑制が可能であることを見い出した。この知見に基づき本発明はなされたものであり、本発明は以下の手段を有する。
本発明は、被酸化性金属、繊維状物、保水剤、及び水分を含む発熱抄造体素材原反から中間抄造体を連続的に切り出し、該連続して搬送されてくる中間抄造体に順次電解質を付与し発熱抄造体を連続生産する発熱抄造体の製造方法であって、前記連続して搬送されてくる個々の中間抄造体の質量を測定し、該測定質量情報により前記測定された中間抄造体ごとの電解質の付与適正量を制御手段が算定し、その連続搬送される中間抄造体ごとに算定された付与適正量の電解質を電解質付与手段により該中間抄造体に付与する発熱抄造体の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、とりわけ質量の小さい抄造体の製造にも好適に対応して、連続生産においても発熱抄造体の温熱特性のバラつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る発熱抄造体の製造方法の一実施形態について、その製造工程の一部を模式的に示す図であり、（Ａ）は前記製造工程を模式的に示す正面図であり、（Ｂ）は前記製造工程を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施形態における制御装置内おいて格納されたデータがシフトする様子を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明に係る発熱抄造体１の製造方法の一実施形態について、その製造工程の一部を模式的に示す図である。（Ａ）は前記製造工程を模式的に示す正面図であり、（Ｂ）は前記製造工程を模式的に示す平面図である。
本実施形態においては、発熱抄造体素材原反から切り出した中間抄造体２を多数並べて連続搬送する連続搬送工程において、順次酸化助剤となる電解質３を付与して連続的に発熱抄造体１を得る。前記連続搬送工程は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上流側の上流搬送工程Ｓとその下流側の下流搬送工程Ｕ、それらの間にある付与量算定工程Ｔとからなる。本実施形態においては、中間抄造体２を上流連続工程Ｓから一旦取り出してその質量を測定し、これを基に電解質３の付与適正量ｔを算定する。他方、測定後の中間抄造体２を下流搬送工程Ｕに戻し、その連続搬送される中間抄造体２に前記個々に算定された付与適正量ｔの電解質３を付与する。このように本実施形態においては、予め算定した付与適正量ｔをその先の電解質付与に反映させる、いわゆるフィードフォワード制御がなされている。なお、「電解質」とは電解質物質そのものの他これを含む溶液や分散液等を含む意味である。
【００１０】
図１（Ａ）及び（Ｂ）には、本実施形態の実施に用いられる発熱抄造体１の製造装置１００の一部が示されている。なお、図１（Ｂ）においては、中間抄造体２の搬送される様子を示すため、ロボットアーム６等については省略している。これらの省略した構成については適宜任意に配置することができる。製造装置１００は、上流搬送工程Ｓにおける上流搬送手段（搬送ベルト）１１ａ、付与量算定工程Ｔにおける個体移送手段（ロボットアーム）６、質量測定器７、及び付与適正量ｔの算定等を行う制御装置８、並びに下流搬送工程Ｕにおける下流搬送手段（搬送ベルト）１１ｂ、電解質貯蔵槽３１、電解質付与手段（プランジャーポンプ）３２、及び前記電解質貯蔵量の測定器３３を備えている。また、本実施形態における中間抄造体２は、ロール状に巻き回された発熱抄造体素材原反から巻き出されて（図示せず）、略Ｌ字形状の小片に切り出されたものである。
【００１１】
上流搬送手段（搬送ベルト）１１ａは、従動ロール（図示せず）、駆動ロール（１１ｃ）等の搬送要素を適宜組み合わされてなり、少なくとも中間抄造体２を上流側から、前記ロボットアーム６がつかみ取れる位置Ａへと搬送するように構成されている。
【００１２】
本実施形態の上流搬送工程Ｓにおいて、中間抄造体２は、切り出された後、上流搬送手段１１ａへと連続的に供給される。上流搬送手段１１a上には、２枚の中間抄造体２，２をＣＤ（Ｃｒｏｓｓ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向に向かい合わせた２枚一組のものが、ＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向に多数配されて順次ＭＤ方向の下流側へ搬送されていく。本実施形態においては、上流搬送工程Ｓの位置Ａに到達した中間抄造体２は、ロボットアーム６によって取り出され、質量測定器７に載せられる。１本のロボットアーム６と２台の質量測定器７，７とで、搬送されてくる２枚一組の中間抄造体２を同時に抜き取り計測する。なお、図１に示したロボットアーム６の位置や形態や数、ないし質量測定器７の位置は必ずしもこの関係を反映したものではない。
【００１３】
本実施形態において、ロボットアーム６は、少なくとも上腕部６１、前腕部６２、ハンド部６３とその先端に配置されるグリップ部６４からなる。グリップ部６４は２つの吸着部とチャック(図示せず)からなる。またロボットアーム６は、例えば複数の駆動手段（図示せず）を介して複数方向への運動機構により構成されてなることが好ましい。具体的には、本実施形態のロボットアーム６は、上腕部６１及び前腕部６２が水平方向に回動し、ハンド部６３及びその先端のグリップ部６４が垂直方向に直動移動し、速やかに中間抄造体２を把持搬送できるようにされている。吸着部では吸引によって中間抄造体２を把持し、そして搬送後は吸引を停止することで吸着部より移動先に解放する。
本実施形態におけるロボットアーム６は、図１（Ａ）に示すとおりｒ１の回転によって上流搬送工程Ｓの方向へ移動し、ハンド部６３の上下方移動によって位置Ａの中間抄造体２を取上げる。その後ロボットアーム６は、ｒ２の回転によって質量測定器７へ移動しハンド部６２の下方移動によって中間抄造体２を質量測定器７に載せる。ロボットアーム６は、測定中その場に待機し、測定終了後は、質量測定器７で測定された中間抄造体２をすぐさま取上げてｒ２の回転によって下流搬送工程Ｕの方向へ移動し、中間抄造体２を前記下流搬送手段１１ｂの位置Ｂ１に戻す。前記ロボットアーム６は、上流搬送手段１１ａの前記搬送速度に合わせて稼動し位置Ａに到達した中間抄造体２を滞留させない。またロボットアーム６は、質量測定器７に順次運ばれてくる中間抄造体２を滞留させることなく下流搬送手段１１ｂに運び出すことができる。このように本実施形態においては、付与量算定工程Ｔが上流搬送工程Ｓ及び下流搬送工程Ｕの流れを妨げないようにされている。この観点から、ロボットアーム６は上述のスカラロボットが好ましく用いられるが、その他のタイプとして６軸ロボット、パラレルロボット等が挙げられる。
【００１４】
本実施形態における質量測定器７は、前述の上流搬送手段１１ａ及び下流搬送手段１１ｂとは独立に配置された静止型質量測定器例えば、Ａ＆Ｄ社製  ＡＤ−４２１２シリーズである。質量測定器７は、１ｇ以下の小片の中間抄造体２を誤差±１ｍｇ範囲でしかも１枚あたり１秒で計測可能な高精度天秤である。本実施形態における質量測定器７は、振動防止の粘弾性体７１上に配置してその計測精度を確保できる。粘弾性体７１としては、例えばウレタンゴム、シリコンゴム、発泡性ウレタンゴム、アルファーゲルなどが挙げられる。なお質量測定器７は、本実施形態のものに限定されず、発熱抄造体１の大きさや搬送速度等に合わせて適宜選択することができる。
【００１５】
本実施形態における制御装置８は、質量測定器７と電気的に接続されている。制御装置８は、少なくとも、データを受信する受信部８１、データやプログラム等を格納する記憶部８２、中央演算装置（ＣＰＵ）を中心とする演算部８３、演算結果を出力する出力部８４から構成されるハードウエアを具備する。さらに制御装置８は、少なくとも、受信データに基づいて電解質３の付与適正量ｔを演算処理しその結果を出力指示するための制御ソフトウエアを具備する。該ソフトウエアは記憶部８２に格納されている。
本実施形態における制御装置８は、計測された個々の中間抄造体２の質量情報ｓｘ（ｘは中間抄造体の任意の位置の順序を表わす。後述するデータレジスタＤｘについても同様である。）を随時受信して格納する（図１（Ａ）の経路ｉ１参照）。また制御装置８は、格納した質量情報ｓｘのうち所定位置の中間抄造体２に対応するものに基づいて付与適正量ｔｘを算定し同時にプランジャーポンプ３２側への指令を出す（図１（Ａ）の経路ｉ２参照）。本実施形態の制御装置８において、質量情報ｓｘの受信は、上流搬送工程Ｓにおける中間抄造体２の搬送速度さらにロボットアーム６の往復運動に一致する。また付与適正量ｔｘの出力は、個々の中間抄造体２の質量に対して適切なものでなければならず、後述の下流搬送工程Ｕにおける中間抄造体２の搬送速度に一致する。このように本実施形態における制御装置８は、発熱抄造体１の連続高速生産の中にあって中間抄造体２の搬送数に併せて大量の情報を高速制御するようにされている。この制御の手段として、プログラマブル・ロジック・コントローラーやモーションコントローラー、パーソナルコンピューターなどがある。
【００１６】
本実施形態における下流搬送手段１１ｂは上流搬送手段１１ａと同様の構成で、質量計測後の中間抄造体２がロボットアーム６によって下流搬送手段１１ｂの搬送ベルト上に載せられて下流へと搬送される。搬送中においては、グリップ部６４の吸着部が回転およびグリップ部６４における位置を変更することにより、中間抄造体２の配置パターンを図１のように上流搬送工程Ｓとは異ならせる。その搬送速度は、この種の物品の製造において採用されるものであればよく上流搬送手段１１ａと一致する速度が好ましい。本実施形態においては、前記搬送ベルトと中間抄造体２との間には、不織布製の酸素透過性シート５が介在されている。
【００１７】
本実施形態におけるプランジャーポンプ３２は、電解質貯蔵槽３１内の電解質３を吸い上げ、搬送されてくる中間抄造体２に付与する。プランジャーポンプ３２は、サーボモータ３４が動力を伝達するように連結されている。このサーボモータ３４は、該ポンプ３２の電解質３の排出量を増減させるもので、電気的に接続された制御装置８からの指令に基づいて自動制御するように構成されている（図１（Ａ）の送信ｉ２参照）。具体的には、前記指令は、制御装置８が所定位置のレジスタ内の質量情報ｓｘに基づき算定した付与適正量ｔｘを、サーボモータ３４に対する指令としている。本実施形態における前記プランジャーポンプ３２は、前記指令に対し誤差±１ｍｇ範囲でしかも１枚の中間抄造体２に対し１秒で電解質３を例えば微細な液滴にして付与可能である。中間抄造体１個あたりの付与量は特に限定されないが、この種製品の一般的な大きさ等を考慮すると、例えば１５０〜４５０ｍｇ／個であることが好ましい。
【００１８】
ここで、中間抄造体２の質量計測後の各工程の相互関係についてについて詳述する。本実施形態においては、後述のとおり、付与量算定工程Ｔと下流搬送工程Ｕの電解質付与とが並行して行われる。
本実施形態において、中間抄造体２は質量計測後すぐさまロボットアーム６によって下流搬送工程Ｕへと移動される。他方で、制御装置８が前記質量を受信し電解質３の付与適正量の算定及び指令の出力を行う。このように中間抄造体２が連続的に計測され下流搬送工程Ｕへと連続的に搬送されていく過程において、制御装置８は、そのハードウエアとソフトウエアにより以下に示す制御を行う。
本実施形態の制御装置８は、図２に示すとおり、受信した質量情報ｓｘをひとつひとつデータレジスタＤｘ内に格納し、移動（シフト）させていく。具体的には、例えば１番目に計測された質量情報ｓ１がレジスタＤ１に格納された後、次に質量情報ｓ２が受信されると先の質量情報ｓ１が次のレジスタＤ２にシフトし、質量情報ｓ２がレジスタＤ１に格納される。このようにして、制御装置８は、各質量情報ｓｘ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｎ−３，ｓｎ−２，ｓｎ−１）を受信した順番にレジスタＤｘ間で随時シフト（Ｄ１→Ｄ２→・・・→Ｄｎ−３→Ｄｎ−２→Ｄｎ−１）させていく。また前記データレジスタＤｘは、下流搬送工程Ｕにおける中間抄造体２の位置に一致するデータ格納の番地の機能も果たす。例えば、位置Ｂ１（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）にある中間抄造体２は、その質量がデータレジスタＤ１に格納された質量データＳ１に一致する。さらに、中間抄造体２が位置Ｂ１からＢ２へと移動すると同時に、質量情報ｓ１がレジスタＤ１からＤ２に移動する。このようにして、制御装置８はレジスタＤｘ内の質量情報ｓｘを中間抄造体２の移動に合せてシフトさせる。
【００１９】
さらに本実施形態の制御装置８は、中間抄造体２が位置Ｂ８に到達するのに合せて、それに対応するレジスタＤ８内の質量情報ｓ８を読み取り、電解質３の付与適正量ｔ８を演算処理により算定する。前述のとおり、この付与適正量ｔ８は制御装置８からサーボモータ３４への指令となり（図１（Ａ）の送信ｉ２参照）、プランジャーポンプ３２はその指令に基づく電解質３の付与を位置Ｂ８の中間抄造体２に適時に行う。このような制御装置８がなすデータのシフト、付与適正量ｔの算定及びサーボモータ３４への指令は、プランジャーポンプ３２の電解質３の排出時間を考慮して、中間抄造体２の連続的な移動にあうように作動する。算定した適性量Ｔは即時に付与されるため、データのシフトは行なわれない。なお、前記の付与適正量ｔｘの算定方法は、例えば適宜設定された演算式による方法、予め記憶された質量と付与適正量との換算テーブルによる方法を採用することができる。
電解質の付与適正量の算出方法は下記数式１にて表わされる。
ｔ＝ａ×ｓ      ・・・  数式１
ｔは電解質付与質量
ａは係数
ｓは中間抄造体の質量
ここで、係数ａは、用いる発熱抄造体（中間抄造体）の電解質の付与量に対する温度特性を実際に発熱させて事前に観察し、この温度特性より所望の温度を達成できる電解質の付与量と中間抄造体の質量との比率で求められる。
このように本実施形態においては、発熱抄造体１の連続生産の流れを止めることなく、ロボットアーム６、制御装置８、及びプランジャーポンプ３２が協働して電解質３の付与量を算定し適正に付与することができる。
【００２０】
本実施形態における電解質貯蔵量の測定器３３は、制御装置８と電気的に接続されている。測定器３３は、電解質貯蔵槽３１の質量ｑを計測し、計測した質量ｑを制御装置８へ送信する（図１（Ａ）の経路ｉ３参照）。制御装置８は、受信した質量ｑをデータｑｘとして時系列に記憶部８２に格納する。制御装置８は、電解質付与前後におけるデータｑｘとデータｑｘ＋１との差分ｒｘを、これに対応する付与適正量ｔｘと比較して、前述のフィードフォワード制御された電解質３が実際に付与できているかを監視する。また、付与適正量ｔｘと実際の付与量ｒｘ（前述の差分ｒｘ＝ｑｘ＋１−ｑｘ）との乖離が連続的に一定量ある場合に、実際の付与量の調整を行うべくサーボモータ３４に指令を出す。この調整方法としては、乖離した一定量分（ズレ量）のデータを付与適正量ｔｘに付加して、付与適正量と実際の付与量の乖離をなくすよう補正を行う。このようなフィードバック調整によって、前述のフィードフォワード制御による電解質３の付与をより精度の高いものとしている。また上記、前記制御手段８を介した付与実績量と付与適正量との照合及び該両者のズレ量の随時監視を通じ、その情報を前記制御手段８から下流搬送手段１１ｂの後にある製品仕分け装置（図示せず）に送り（経路ｉ４）、規定範囲外の発熱抄造体を工程から排除するよう制御してもよい。
なお本実施形態の制御装置８は、格納した質量情報ｓｘやｔｘとｒｘの差分が規格外の数値であった場合には、そのデータに一致する中間抄造体２を連続搬送工程から排除する指令を出力することもできる。
【００２１】
本実施形態において、このように中間抄造体２に最適量の電解質３を付与されて発熱抄造体１となる。その後、発熱抄造体１は、その表面を非通気性シート（図示なし）を積層し、後工程で発熱抄造体１の外側の周囲において該非通気性シートと酸素透過性シート５とを接合することで、その両面がこれらのシートで被覆される。該被覆層は、本実施形態の通気性シート、非通気性シート、不織布の他、紙、多微孔質膜、微細な孔を設けた樹脂フィルム等を中間抄造体２の表面に積層して形成するものであってもよく、あるいは合成樹脂塗料やエマルジョン塗料等を中間抄造体２に含浸あるいは塗布させて形成するものであってもよい。また、非通気性シートは用いずに、両面を通気性シートで被覆してもよい。
発熱抄造体１の被覆層に用いる酸素透過性シート５は、その酸素透過性により適切な発熱・水蒸気の発生を促すことができる。例えば、被覆層として透湿度の高い被覆層を選定することで、短時間かつ高温度の水蒸気を発生する発熱抄造体を得ることができ、透湿度の低い被覆層を選定することで長時間に亘って発熱、水蒸気発生の穏やかな発熱抄造体とすることができる。この点、本実施形態の発熱抄造体１は、その質量に最適な電解質３の付与によって各発熱抄造体の発熱温度のバラつきを±３℃で、より好ましくは±１℃の範囲に抑えることができるので、より品質の高いものとなる。なお、被覆層で覆われた発熱抄造体１は、使用するまでに酸素と接触するのを避けるため、更に非酸素透過、且つ非水分透過性の包装袋等に収納されて提供される。
このようにして製造される発熱抄造体１は、その質量に適切な電解質３が付与されて適切な温熱特性を発揮することができる。
【００２２】
なお前述の発熱抄造体素材原反は、被酸化性金属、繊維状物、保水剤、及び水分を含み、酸化助剤となる電解質を含まない原料組成物（スラリー）を調製し抄紙されたものである。このような発熱抄造体素材反は、例えば特開２００８−１０１０９５号公報や特開２００４−２０２１９８号公報に記載の形成方法により得ることができる。このようにして得られた発熱抄造体素材反は、抄紙後の脱水及び乾燥によって薄くシート形状とされ、しかも製造工程中における鉄粉の酸化が抑制され、強度、加工性、生産性、保存安定性に優れたものとなるので、ロール状に巻き取っておくことができる。
【００２３】
発熱抄造体１を構成する被酸化性金属、繊維状物、保水剤、酸化助剤となる電解質はこの種の物品に用いられるものを採用することができる。
前記発熱抄造体１中の被酸化性金属には、酸化反応熱を発する金属を特に制限無く用いることができる。被酸化性金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛等が挙げられる。この中でも、発熱反応の制御のしやすさやコスト等の点から鉄粉を使用するのが望ましい。この鉄粉は、その粒径（以下、粒径というときには、粉体の形態における最大長さ、又は動的光散乱法、レーザー回折法等により測定される平均粒径をいう。）が好ましくは０．１〜３００μｍ、より好ましくは１〜１５０μｍのものを５０質量％以上含有するものを用いることが好ましい。
【００２４】
発熱抄造体１中の前記鉄粉の含有量は、１０〜９５質量％であることが好ましく、３０〜８０質量％であることがより好ましい。該鉄粉の含有量がかかる範囲であると、得られる発熱抄造体１の発熱温度を、所望の温度に上昇させることができる。また、繊維状物、接着成分（凝集剤等）の量を抑えることができるため、発熱抄造体１の通気性が十分なものとなり、その結果発熱抄造体１内部まで十分に反応が起こり発熱温度を十分に上昇させることができる。また、発熱時間を十分な長さにできるほか、後述の保水剤による水分供給も十分なものとすることができ、鉄粉の脱落も生じ難い。また、発熱抄造体１を構成する後述の繊維状物、接着性分をある程度の量に維持することができるため、曲げ強度や引張強度等の機械的強度を十分なものとすることができる。ここで、発熱抄造体１中の鉄粉の含有量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２８に準じる灰分試験や、熱重量測定器で求めることができる。他に外部磁場を印加すると磁化が生じる性質を利用して振動試料型磁化測定試験等により定量することができる。
【００２５】
発熱抄造体１中の前記繊維状物の含有量は、１〜５０質量％であることが好ましく、３〜４０質量％であることがより好ましい。該繊維状物の含有量がかかる範囲であると、鉄粉、保水剤等の成分の脱落を十分に防止できる。また、発熱抄造体１の発熱量に対する熱容量を抑えることができ、温度上昇を十分なものとすることができるほか、得られる発熱抄造体中の該成分の比率をある程度以上に確保できるため、所望の発熱性能を十分に得ることができるので好ましい。
【００２６】
前記繊維状物は、そのカナディアン・スタンダード・フリーネス（Ｃａｎａｄｉａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆｒｅｅｎｅｓｓ：ＣＳＦ）が、６００ｍｌ以下であることが好ましく、４５０ｍｌ以下であることがより好ましい。６００ｍｌ以下であると繊維状物と前記鉄粉、保水剤等の成分との定着性も十分に良好であり、所定の配合量を保持でき発熱性能を十分に発揮させることができる。また、均一な厚みのシートが得られ、繊維状物と該成分との定着が良好となり、該成分の脱落がし難く、該成分と該繊維状物との絡み合いや水素結合に由来する結合強度を持たせることができる。また、曲げ強度や引張強度等の機械的強度も十分なものとすることができ、加工性も良好である。
【００２７】
前記繊維状物のＣＳＦは、低い程好ましいが、通常のパルプ繊維のみの抄紙では、繊維状物以外の成分比率が低い場合、ＣＳＦが１００ｍｌ以上であると濾水性が十分に良好であり、脱水も十分に行うことができ均一な厚みの発熱シートが得られ、乾燥時にブリスター破れが生じず成形性も良好となる。本実施態様においては、繊維状物以外の成分比率が高いことから、濾水性も良好で均一な厚みの発熱シートを得ることができる。また、ＣＳＦが低い程、フィブリルが多くなるため、繊維状物と該繊維状物以外の成分との定着性が良好となり、高いシート強度を得ることができる。
繊維状物のＣＳＦの調整は、叩解処理などによって行うことができる。ＣＳＦの低い繊維と高い繊維とを混ぜ合わせ、ＣＳＦの調整を行っても良い。なお、ＣＳＦはＪＩＳ
Ｐ８１２１（パルプのろ水度試験方法）に示す方法で測定することにより得ることができ、０以上の値を示す繊維状物の水切れの程度を表す指標である。
【００２８】
前記繊維状物は、そのゼータ電位がマイナス（負）であることが好ましい。ここで、ゼータ電位とは、荷電粒子界面と溶液間のずり面におけるみかけの電位をいい、流動電位法、電気泳動法等により測定される。そのゼータ電位がマイナスであると、繊維状物への鉄粉、保水剤等の成分の定着が良好であり、所定の配合量を保持できて発熱性能が優れたものとなるほか、排水に多量の該成分が混じることを抑えることができ、生産性、環境保全にも悪影響を及ぼすことがない。
【００２９】
前記繊維状物には、平均繊維長が０．１〜５０ｍｍのものを用いることが好ましく、０．２〜２０ｍｍのものを用いることがより好ましい。該平均繊維長をかかる範囲とすることで、得られる発熱抄造体１の曲げ強度や引張強度等の機械的強度が十分に確保できるほか、繊維状物の層が密になりすぎず発熱抄造体１の通気性が良好となり、酸素供給が良好で発熱性に優れるものとなる。また、発熱抄造体１中に該繊維状物を均一に分散できるため、一様な機械的強度が得られるほか、均一な肉厚の発熱抄造体１が得られる。また、繊維間隔が広くなりすぎず、繊維による前記鉄粉、保水剤等の成分の保持能力が維持されて該成分が脱落し難くなる。
【００３０】
前記繊維状物としては、例えば、天然繊維状物としては植物繊維（コットン、カボック、木材パルプ、非木材パルプ、落花生たんぱく繊維、とうもろこしたんぱく繊維、大豆たんぱく繊維、マンナン繊維、ゴム繊維、麻、マニラ麻、サイザル麻、ニュージーランド麻、羅布麻、椰子、いぐさ、麦わら等）、動物繊維（羊毛、やぎ毛、モヘア、カシミア、アルカパ、アンゴラ、キャメル、ビキューナ、シルク、羽毛、ダウン、フェザー、アルギン繊維、キチン繊維、ガゼイン繊維等）、鉱物繊維（セピオライト、ワラストナイト、ロックウール等）が挙げられ、合成繊維状物としては、例えば、半合成繊維（アセテート、トリアセテート、酸化アセテート、プロミックス、塩化ゴム、塩酸ゴム等）、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。また、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、デンプン、ポリビニルアルコール若しくはポリ酢酸ビニル又はこれらの共重合体若しくは変性体等の単繊維、又はこれらの樹脂成分を鞘部に有する芯鞘構造の複合繊維を用いることができる。そしてこれらの中でも、繊維どうしの接着強度が高く、繊維どうしの融着による三次元の網目構造を作り易すく、パルプ繊維の発火点よりも融点が低い点からポリオレフィン、変性ポリエステルが好ましく用いられる。また、枝分かれを有するポリオレフィン等の合成繊維も鉄粉や保水剤との定着性が良好なことから好ましく用いられる。これらの繊維は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの繊維は、その回収再利用品を用いることもできる。そして、これらの中でも、鉄粉や保水剤の定着性、得られる発熱抄造体１の柔軟性、空隙の存在からくる酸素透過性、製造コスト等の点から、木材パルプ、コットンが好ましく用いられる。
【００３１】
発熱抄造体１中の前記保水剤の含有量は、１〜６０質量％が好ましく、３〜５０質量％がより好ましい。かかる範囲内であると、酸化反応を持続させるために必要な水分を発熱抄造体１中に蓄積できる。また、発熱抄造体１の通気性が十分に確保されるため、酸素供給が十分に得られて発熱効率が高い発熱抄造体１となる。また、得られる発熱量に対する発熱抄造体１の熱容量を小さく抑えることができるため、発熱温度上昇が大きくなり、所望の温度上昇が得られる。また、保水剤の脱落の発生や繊維状物、接着成分の減少が抑えられるため、曲げ強度や引張強度等の機械的強度も十分に得られる。
【００３２】
前記保水剤には、従来からこの種の発熱抄造体１に通常用いられている保水剤を特に制限無く用いることができる。例えば、吸水ポリマー、木粉等が挙げられる。また、該保水剤は、水分保持剤として働く他に、鉄粉への酸素保持／供給剤としての機能も有しているものもある。該保水剤としては、例えば、活性炭（椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭）、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、シリカ、カンクリナイト、フローライト等が挙げられ、これらの中でも保水能、酸素供給能、触媒能を有する点から活性炭が好ましく用いられる。該保水剤には、鉄粉との有効な接触状態を形成できる点から粒径が０．１〜５００μｍの粉体状のものを用いることが好ましく、０．１〜２００μｍのものを５０質量％以上含有するものを用いることがより好ましい。保水剤には、上述のような粉体状以外の形態のものを用いることもでき、例えば、活性炭繊維等の繊維状の形態のものを用いることもできる。
【００３３】
発熱抄造体１中の前記酸化助剤となる電解質３の含有量は、発熱抄造体１中の対水質量比で０．５〜３０質量％であることが好ましく、１〜２５質量％であることがより好ましい。該電解質３の含有量がかかる範囲であると、得られる発熱抄造体１の酸化反応を十分に進行させることができるため好ましい。また、電解質３の析出も起こり難く、発熱抄造体１の通気性が良好であり、発熱機能に必要な電解質３を確保することができ、十分な水が鉄粉等に供給され、発熱性能に優れ、発熱抄造体１に均一に電解質３を配合することができるので好ましい。
【００３４】
前記電解質３には、この種の発熱抄造体１に通常用いられる電解質を特に制限なく用いることができる。該電解質を溶液として調製するとき、そこに含有させる塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属若しくは重金属の硫酸塩、炭酸塩、塩化物又は水酸化物が挙げられる。そしてこれらの中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに優れる点から塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、第１塩化鉄、第２塩化鉄等の各種塩化物が好ましく用いられる。これらの電解質は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることもできる。発熱抄造体１へ付与する電解質３は上記のような塩を所定濃度で含有する電解液として調製し、これを付与して含浸させることが、発熱抄造体１に電解質を均一に含有させることができる点、含水率の調整が同時に行える点から好ましい。
【００３５】
発熱抄造体１の含水率（質量含水率、以下同じ。）は、５〜８０％であることが好ましく、１０〜６０％であることがより好ましい。該含水率がかかる範囲であると、酸化反応を持続するために必要な水分が十分に確保でき、酸化反応が途中で終了してしまうことを抑えることができるほか、発熱抄造体１に均一に水分を供給することができるため、均一な発熱性能を得ることができる。該含水率が８０％以下であると得られる発熱抄造体１の発熱量に対する熱容量を低く抑えることができ、発熱温度を十分に上昇させることができるほか、発熱抄造体１の通気性が十分に得られるため、発熱性能に優れるとともに、保形性や機械的強度も十分に得られる。
【００３６】
発熱抄造体１の原料組成物は被酸化性金属、保水剤、水分、酸化助剤となる電解質に限定されず他の組成物が添加されてもよい。例えば、該発熱抄造体１には凝集剤が添加されてもよい。
また、発熱抄造体１には、必要に応じ、サイズ剤、着色剤、紙力増強剤、歩留向上剤、填料、増粘剤、ｐＨコントロール剤、嵩高剤等の抄紙の際に通常用いられる添加物を特に制限無く添加することができる。該添加物の添加量は、添加する添加物に応じて適宜設定することができる。上記実施態様の製造方法により得られる発熱抄造体は、例えば、化粧料、医療用具、雑貨などとして用いられる。本実施態様によれば、特にヒトの肌に当てて使用するものとするときに、温度特性等においてバラつきのない良好かつ安定した製品性能のものとして提供することができ好ましい。個々の発熱抄造体の大きさや質量は特に限定されないが、上述した本実施態様の製造方法により得られる高い制御性が好適に発揮されるものとしていえば、大きさを４〜５０ｃｍ２、さらに好適には５〜２５ｃｍ２とし、重さを０．２〜２．５ｇ、さらに好適には０．２５〜１．５ｇとすることが挙げられる。なお、上述した良好な性能を製品において安定して実現するために、中間抄造体は所定環境に一定時間保管し、含水率をコントロールしておくことが好ましい。このことは、被覆層（非通気性シート、通気性シート）についても同様である。また、被覆層にて被覆された発熱抄造体は、製造直後に更に非通気性のシートで密封され、使用前まで保管ないし保持されることが実際的である。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例・比較例）
以下の配合で発熱抄造体１を作製した。発熱抄造体１は、前述の実施態様にて、電解質の付与量を中間抄造体毎に調整した実施例と、定量を付与した比較例を作成した。そして、得られた発熱抄造体１に被覆層を被覆した試験体を一度個装した後開封し、後述の測定方法で温熱特性（到達最高温度、到達最高温度まで所要時間）を調べた。その結果を表１に示す。
【００３９】
＜原料組成物（スラリー）の配合＞
下記被酸化性金属、繊維状物、及び保水剤をこの順で水に添加して分散させた後、下記凝集剤を添加して十分に攪拌し、原料組成物（スラリー）を調製した。
○被酸化性金属：鉄粉（４５μメッシュ分級品）（同和鉄粉鉱業（株）製、商品名「ＲＫＨ」）１５０ｇ
○繊維状物：パルプ繊維（ＮＢＫＰ、スキーナ（株）製、商品名「スキーナ」、平均繊維長さ＝２．１ｍｍ）２０ｇ、及びポリビニルアルコール繊維（クラレ（株）製、商品名「ＶＰＢ１０７−１」）２．０ｇ、
○保水剤：活性炭（４５μメッシュ分級品）、武田薬品（株）製、商品名「カルボラフィン」）３０ｇ
○凝集剤：カルボキシメチルセルロースナトリウム（第一工業薬品（株）製、商品名「セロゲン」ＷＳ−Ｃ）０．５ｇ、及びポリアミドエピクロロヒドリン樹脂（日本ＰＭＣ（株）製、商品名「ＷＳ５４７」）０．５ｇ
○水：工業用水、９９８００ｇ
【００４０】
＜発熱抄造体素材原反の作製＞
上記原料組成物（スラリー）を、傾斜型短網小型抄紙機（高知県紙産業技術センター所有。）によってライン速度７ｍ／分で抄紙して湿潤状態の抄造体を作製した。次いで、この湿潤状態の抄造体をフェルトで挟持して加圧脱水し、そのまま１２０℃の加熱ロール間にライン速度７ｍ／分で通し、含水率が５重量％以下になるまで乾燥して、発熱抄造体素材原反を得た。この原反の坪量は４５０ｇ/ｍ２ であった。
＜発熱抄造体の作製＞
前記発熱抄造体素材原反から、所定の大きさ（１６．３ｃｍ２）の中間抄造体を切り出した。この中間抄造体に対して本発明の製造方法を用いて電解質を添加した。その電解質は精製塩（ＮａＣＬ）を工業用水を用いて濃度３質量％とした。試験体＃１〜４に対する電解質の添加量は、中間抄造体の質量に対する４０％を付与適正量として設定した。また試験体＃Ｃ１〜４に対する電解質の添加量は、一律中間抄造体の設計目標値質量の４０％として設定した。被覆層は、非通気性シートとしてジェイフィルム株式会社製のポリエチレンフィルム（型式：ＪＦ３０−１８０）を用いた。通気性シートとしては、株式会社興人製のポリエチレンフィルム（型式：ＴＳＦ−ＥＵ）を用いた。
【００４１】
［発熱温度の測定］
得られた試験体について、発熱による温熱特性（到達最高温度，到達最高温度までの所要時間）を測定した。その測定は、ＪＩＳ  Ｓ４１００の方法に準じた。具体的には、温水（４０℃）によって循環する系を用いて測定面以外を断熱材で保温した。測定面には樹脂板（厚さ１ｍｍのポリプロピレンシート）を６枚、ガーゼ（日本薬局方で規定するタイプＩ）を２枚配置した上から温度センサ（熱電対）を設置した。測定する発熱抄造体は温度センサを覆うように配置し、その上部からネル（コットンフランネルの略。平織、または綾織の綿織物を針布起毛したもの。「綿１００％、テックス番手５．９０５双糸のネル」）８枚で覆った。これらの構成により、擬似的に皮膚における温度計測とすることができた。なお、用いた樹脂板、ガーゼ、ネルは、試験体よりも大きいサイズであり、試験体は非通気性シートが温度センサ側となるように配置した。測定環境は２３℃・５０％ＲＨであった。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１に示したように、各実施例の発熱抄造体は、比較例のものに比し、その温熱特性が均一であった。この結果より、本発明の製造方法により得た発熱抄造体は、温度特性のバラつきないものであることが分かる。
【符号の説明】
【００４４】
１  発熱抄造体
２  中間抄造体
３  電解質
５  酸素透過性シート
６  ロボットアーム
７  質量測定器
８  制御装置
１００  発熱抄造体の製造装置
【図１】
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【図２】
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