提高三氧杂环己烷燃料的发光度的制作方法

专利名称:提高三氧杂环己烷燃料的发光度的制作方法
本发明是关于新型的固体加热燃料。具体地说，本发明涉及提高从三氧杂环己烷为基的燃料得到的火焰的发光度。
固体或胶体加热燃料具有广泛的潜在用途，它们可以作为方便、易处理和比较安全的热源。这种便携式固体加热燃料作民用，例如野营、各种户外烹调、引火、应急供给等等。而且，固体加热燃料主要是军用，包括野外给养的加热等。
普遍采用的固体加热燃料的形式是用加有助压剂如硬脂酸镁和不加有助压剂即纯三氧杂环己烷经压制的固体粉末制成的三氧杂环己烷;或者与有机粘合剂混合的三氧杂环己烷熔体。三氧杂环己烷是甲醛的环状三聚物。三氧杂环己烷(如丸粒状)是经压制或熔化、然后冷却到固态的，这种燃料的优点在于无毒，而且易燃。
三氧杂环己烷燃料的重要特点是具有较低的发光度。纯的三氧杂环己烷燃料燃烧时伴有纯兰色火焰。三氧杂环己烷的低发光度对于军用诸如野外使用是有利的，但是，很显然，用作便携式热源的三氧杂环己烷对民用如户外烹调或应急灯或供热以及诸如此类，带来了烧伤事故的危险。因此，三氧杂环己烷的燃料作民用能源，尚未获得广泛使用。
已经知道许多化合物赋予火焰发光性装饰作用，但这样的化合物往往是不安全的或产生有毒的燃烧产物。因此，提高从三氧杂环己烷燃料得到的火焰发光度而又不削弱三氧杂环己烷的低毒性将是有益的。这种安全和易于使用的燃料将为民用，提高三氧杂环己烷的需要量。
美国专利4386904揭示了一种彩色火焰蜡烛，它包括燃烧时产生无色火焰的基本的燃料(包括三氧杂环己烷)，燃烧灯心和着色灯心。燃烧灯心包括一条棉线，通过它加入加速氧化的催化剂，例如铂、钯、和钒。与燃烧灯心分离但紧邻的着色灯心包括一种可燃烧的线状材料，一种金属的成色化合物和一种加速氧化的催化剂，以及可燃的树脂涂料。作为着色灯心所载的成色化合物的实例是金属盐，例如钴、铬、铜、钾、钠、锂、锰、锑、钙、钡、锶、铯、铷、锡的盐;低级羧酸盐，例如乙酸酯、氢氧化物、硝酸盐、碳酸盐;或高级脂肪酸盐，例如硬脂酸盐。
本发明的主要目的是提高燃烧三氧杂环己烷为基的燃料所得到的火焰的发光度。
本发明的另一个目的是提高燃烧三氧杂环己烷为基的燃料所得到的火焰的发光度而又不损伤三氧杂环己烷的优点，如无毒和易燃。
本发明的再一个目的是提高燃烧三氧杂环己烷为基的燃料所得到的火焰的发光度，以便提供更安全的，更适合民用需要的三氧杂环己烷燃料。
在研究了下面描述的本发明后，本发明的这些和其它目的、情况、和优点对于技术顽域普通技术人员将是易于明白的。
按照本发明，通过向三氧杂环己烷中添加钠盐，可提高燃烧三氧杂环己烷为基的燃料得到的火焰的发光度。已经发现，加入到三氧杂环己烷燃料中的钠金属化合物，提供了发光度良好的黄焰，因而使三氧杂环己烷燃料作为民用更加安全。重要的是，某些钠盐是通用的食品添加剂且无毒，因此当加入到三氧杂环己烷为基的燃料中，不仅提高发光强度，而且留下了同于初始原料且无毒的残余物。醋酸钠就是一个无毒的且能提高发光度的添加剂。
以三氧杂环己烷为基的燃料是一种甲醛的环型三聚物。三氧杂环己烷的分子量为90且在61-62℃熔化。已知多种方法从甲醛制备三氧杂环己烷并从甲醛试剂中分离出产品。三氧杂环己烷产品的制备方法和为获得纯的氧杂环己烷的分离方法，对于本技术领域：
的普通技术人员是众所周知的，所以它不构成本发明的重要特征。对于三氧杂环己烷来源固有的唯一重要性是当它熔化成型为所需形状时，液体应是澄清的且趋于凝胶或块度应降至最小以便于成型。还可将固体粉末压制成所需形状。可采用已知的助压剂。
同样，已固化的三氧杂环己烷燃料的具体形状并不关键。所以，以棒、丸、蜡烛等形状固化了的三氧杂环己烷燃料在本发明中都是有用的。固化了的三氧杂环己烷燃料可以成型为满足不同的民用需要的形状。这是肯定的。举例来说，对于户外使用，如野营、三氧杂环己烷燃料可制成丸状，以便用于烹调，如加热水，或者制备其它食品。三氧杂环己烷还可以是圆柱形或蜡烛状，以提供热和/或光。同样，可将它制成便于家用的蜡烛状以提供光，以及象原始木材一样的较大的棒状用于壁炉或用来提供光和热的装饰性火焰。尽管在推荐使用的以三氧杂环己烷为基的燃料，即用于烹调的便携式热源中可加入灯心，但它并不是所要求的。作为便携式热源使用，已发现以10-30克的丸粒状的三氧杂环己烷燃料是令人满意的。
提高发光度的添加剂是钠化合物，钠金属盐为更好。这些实例包括有低级烷基羧酸和二羧酸(例如C1-C6烷基)的钠盐;碳酸盐;卤化物;或脂肪酸如硬脂酸酯;以及它们的水合物。推荐的钠盐是那些无毒钠盐。有几种钠盐是通用的食品添加剂，例如醋酸钠、碳酸氢钠，使用少量便可提供火焰光度，而且是无毒的。醋酸钠是被推荐的提高火焰光度的添加剂。
用于本发明的提高火焰光度的添加剂除了无毒外，另一所需特性是密度，这种密度可使添加剂均匀分散在以三氧杂环己烷为基的燃料中而不必进行附加的处理。因此，优先选用比重小于约2的钠盐。这种钠盐包括醋酸钠、三水乙酸钠、十水碳酸钠、七水碳酸钠、五水柠檬酸钠、焦磷酸钠。
可用几种方式将提高发光度的钠添加剂掺入到三氧杂环己烷燃料中。因此，在成型其所需形状以前，钠盐可与三氧杂环己烷燃料混合。另一种方法，可采用如喷涂、浸涂、刷涂等等，将钠盐涂覆到成型了的三氧杂环己烷的表面上。如果加入灯心，则可采用涂覆灯心或浸渍的方法掺入钠盐。最好是，钠盐与熔融或压制的粉末三氧杂环己烷混合且不用灯心成型。
为提供光焰必须加入的钠盐由于只需要微量，因而它并不关键。一般地讲，与发光的燃料相比，大约为钠盐的0.1-5%(重量)便足够了。最好是大约1%(重量)便足以提供充分的火焰发光度。
下面的实施例提供了含各种添加剂的以三氧杂环己烷燃料得到的火焰的发光度的比较。应当认为，本发明不应受获得所需增加发光度的实例所限制。
实施例在本实施例中，检测三种添加剂以确定是否可提高三氧杂环己烷的火焰发光度和为民用的安全可靠性。对于每个样品，将15克新熔化的三氧杂环己烷液体装入铝盘中，其中加入提高火焰的添加剂，并将混合物冷却和引燃。
加入大约1%(重量)的氯化钠，生成黄色火焰。但是，该盐沉到燃料的底部。氯化钠的比重为2.165。
将大约1克的2-辛醇用滴管移到已冷却的片剂上以便基本上涂覆到其表面上。引燃后，它与纯的三氧杂环己烷相比没有提高火焰的发光度。
将大约1%(重量)的三水醋酸钠加入到液体三氧杂环己烷燃料中并且混合。引燃后，产生光亮的黄焰。醋酸钠几乎没有象氯化钠添加剂那样沉入到底部，大约0.5%(重量)原始添加剂作为剩余物留下，经检测，剩余物会有与原料相同的三水醋酸钠。
权利要求
1.具有提高火焰发光度的以三氧杂环己烷为基的固体燃料，包括三氧杂环己烷和有效量的钠。
2.权利要求
1的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠以固体盐的形式存在。
3.权利要求
2的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠盐是在以三氧杂环己烷固体基燃料中混合。
4.权利要求
3的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠盐的比重小于2.00。
5.权利要求
2的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠盐的量大约为0.1-5%(重量)(以所述燃料为基准)。
6.权利要求
1的三氧杂环己烷燃料含有10克-30克丸粒。
7.权利要求
2的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠盐是无毒的。
8.权利要求
7的三氧杂环己烷燃料，其中所述的钠盐包括醋酸钠或其水合物。
9.权利要求
8的三氧杂环己烷燃料，其中所述钠盐含有三水合醋酸钠。
10.权利要求
8的三氧杂环己烷燃料，其中所述钠盐是在三氧杂环己烷基固体燃料中混合。
11.权利要求
8的三氧杂环己烷燃料，其中所述钠盐的用量大约为0.1-5%(重量)(以所述燃料为标准)。
12.权利要求
9的三氧杂环己烷燃料，其中钠盐的用量大约为0.1-5%(重量)(以所述燃料为标准)。
专利摘要
在以三氧杂环己烷为基的燃料中掺入钠盐，提高了火焰的发火度。三氧杂环己烷和钠盐的混合物与基本不发光的纯的三氧杂环己烷蓝色火盐相比，获得了黄色火焰。无毒的钠盐，如醋酸钠，在以三氧杂环己烷为基的燃料中，均匀混合。
文档编号C10L5/00GK87101722SQ87101722
公开日1987年10月21日 申请日期1987年3月6日
发明者亚历克斯·福克斯舍姆 申请人:赛拉尼斯公司