CN108083234A - 一种氧烛药 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧烛药。所公开的氧烛药包括吸收易燃层、发热层和主烛体层；所述发热层设置在吸收易燃层与主烛体层之间；按质量百分比计，按质量百分比计，主烛体层由90％～96％氯酸盐，1.5％～5％催化剂，0～3％燃料，1.5％～2.5％粘结剂和0.5％～1.5％稳固剂制成；发热层由70％～80％氯酸盐，5％～15％催化剂，5％～12％燃料和3.0％～6.0％粘结剂制成；吸收易燃层由5％～15％燃料，80％～90％铬酸钡，3％～5％粘结剂和0～1％氯酸盐制成。本发明通过调整催化剂种类及比例，降低了生氧剂氯酸盐的分解温度，在低温情况下更容易释放氧气，从而对易燃层活波金属的需求量降低，同时添加阻燃剂控制活波金属能量的释放速率。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体化学氧源配方，具体涉及的一种高效放氧氧烛。
技术背景
固体化学氧气装置是由富氧氯酸盐或高氯酸盐在催化剂作用下，通过热分解产生氧气的原理而研制出的一种应急救援装置。其特点是：储存时间长、体积小；氧密度大，是同体积压缩氧3倍，氧烛储存和使用均在常压状态下，无高压危险；固体化学氧气装置免维护，大大降低维护费用。固体化学氧气装置作为救生应急氧源现已广泛用于避难场所、矿山、航空航天、潜艇、医用及民用等领域。
目前，国内外固体化学氧氧烛配方中，通常加入昂贵的过氧化锂试剂，使配方容易吸潮，燃烧变慢，进而影响氧烛产氧速度，同时分解温度在200度以上。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种分解温度在200℃以下、放氧高效的一种高密度氧烛。
本发明提供的氧烛药包括吸收易燃层、发热层和主烛体层；所述发热层设置在吸收易燃层与主烛体层之间；按质量百分比计，按质量百分比计，主烛体层由90％～96％氯酸盐，1.5％～5％催化剂，0～3％燃料，1.5％～2.5％粘结剂和0.5％～1.5％稳固剂制成；按质量百分比计，发热层由70％～80％氯酸盐，5％～15％催化剂，5％～12％燃料和3.0％～6.0％粘结剂制成；按质量百分比计，吸收易燃层由5％～15％燃料，80％～90％铬酸钡，3％～5％粘结剂和0～1％氯酸盐制成；所述催化剂为氧化钴、MnO2和氧化钛中的两种以上的组合物；所述主烛体层催化剂用量是发热层催化剂用量的4～5倍；所述燃料为镁粉、钛粉、钴粉、锆粉一种或几种组成。
本发明的氯酸盐为氯酸钠或氯酸钾。
本发明的粘结剂为高岭土、玻璃纤维、陶瓷纤维和硅藻土中的一种或两种以上的组合物；粘结剂起氧烛燃烧时骨架，同时吸收热量防止热量损失。
本发明的稳固剂为高氯酸钾、高氯酸钠和微硅粉中的一种或两种以上的组合物。
本发明的有益效果：
(1)通过调整催化剂种类及比例，降低了生氧剂氯酸盐的分解温度，在低温情况下更容易释放氧气，从而对易燃层活波金属的需求量降低，同时添加阻燃剂控制活波金属能量的释放速率。
(2)使用高效催化剂复配，根据不同催化剂活化能温度，使氯酸盐低温分解连续。同时配方加入的MnO2是一种电解质材料，可以净化氧气纯度。
(3)氧烛配方中无除氯剂，降低成本。由于除氯剂加入影响氧烛燃烧稳定性，而且价格昂贵。
(4)氧烛结构有三层组成，提高氧烛启动可靠性。其中吸收易燃层由活剥金属粉末及铬酸钡组成，在提供生氧剂分解温度的同时，还能有效吸收有害气体氮氧化物和二氧化碳，从而提高氧气纯度。
(5)氧烛结构稳定，配方合理。经多次实验验证，在该配方基础上微调，能满足各行业需求。
具体实施方式
本发明的主烛体层、发热体层、吸收易燃层三者之间的用量关系可根据氧烛产品的产氧量等指标要求来确定。
通过下述实例说明本发明实施效果，本发明应包括去权利要求全部范围。
实施例1：
吸收易燃层共10g，各组分比例为(质量百分数)：氯酸盐0.2％，镁粉10％，铬酸钡85％，高岭土4.8％；
发热体层52.1g，比例为(质量百分数)氯酸钠73％，四氧化三钴4％，二氧化锰6％，铁粉5％，钴粉7％，高岭土5％。
主烛体层300.05g，比例为(质量百分数)氯酸钠95％，高氯酸钾0.5％，四氧化三钴0.7％，二氧化锰0.8％，钴粉1.0％，高岭土2.0％。首先将氯酸盐在120℃的红外烘箱中干燥30～60min，然后用球磨机和双螺旋混合机与其他称量好的物料搅拌混合均匀，加入一定量的浓度为0.5～2％的NaCrO4水溶液充分混合，脱模压制成H＝23mm的产氧药块；经120℃红外干燥箱干燥1h。
实验结果：氧烛能够正常启动，催化剂Co3O4/MnO2复配，氧烛燃烧稳定，不流淌，检测各项性能指标符合AQ-1057标准。
实施例2：
吸收易燃层15g，比例为(质量百分数)：氯酸盐0.5％，镁粉10％，铬酸钡84.5％，高岭土5％；
发热体层59.12g，比例为(质量百分数)氯酸钠76％，四氧化三钴5％，二氧化锰5％，铁粉3％，钴粉6％，高岭土5％。
主烛体层285g，比例为(质量百分数)氯酸钠95.5％，高氯酸钾0.7％，四氧化三钴0.7％，二氧化锰0.9％，钴粉0.5％，高岭土1.7％。首先将氯酸盐在120℃的红外烘箱中干燥30～60min，然后用球磨机和双螺旋混合机与其他称量好的物料搅拌混合均匀，加入一定量的浓度为0.5～2％的NaCrO4水溶液充分混合，脱模压制成H＝23mm的产氧药块；经120℃红外干燥箱干燥1h。
实验结果：氧烛能够正常启动，催化剂Co3O4/MnO2复配，氧烛燃烧稳定，不流淌，检测各项性能指标符合AQ-1057标准。
实施例3：
吸收易燃层10g，比例为(质量百分数)：锆粉8％，铬酸钡83％，高岭土9％；
发热体层48.5g，比例为(质量百分数)氯酸钠77％，四氧化三钴6％，二氧化锰5.5％，铁粉4％，镁粉2.5％，高岭土5％。
主烛体层300.01g，比例为(质量百分数)氯酸钠94.4％，高氯酸钾1.0％，四氧化三钴0.9％，二氧化锰1.2％，镁粉1.0％，高岭土1.4％。首先将氯酸盐在120℃的红外烘箱中干燥30～60min，然后用球磨机和双螺旋混合机与其他称量好的物料搅拌混合均匀，加入一定量的浓度为0.5～2％的NaCrO4水溶液充分混合，脱模压制成H＝23mm的产氧药块；经120℃红外干燥箱干燥1h。
实验结果：氧烛能够正常启动，催化剂Co3O4/MnO2复配，氧烛燃烧稳定，不流淌，检测各项性能指标符合AQ-1057标准。
实施例4：
吸收易燃层比例同实施例3；
发热体层比例同实施例1；
主烛体层295g，比例为(质量百分数)氯酸钠93.5％，高氯酸钾1.5％，四氧化三钴1.1％，二氧化锰1.3％，镁粉1.1％，高岭土1.5％。首先将氯酸盐在120℃的红外烘箱中干燥30～60min，然后用球磨机和双螺旋混合机与其他称量好的物料搅拌混合均匀，加入一定量的浓度为0.5～2％的NaCrO4水溶液充分混合，脱模压制成H＝23mm的产氧药块；经120℃红外干燥箱干燥1h。
实验结果：氧烛能够正常启动，催化剂Co3O4/MnO2复配，氧烛燃烧稳定，不流淌，检测各项性能指标符合AQ-1057标准。
实施例5：
吸收易燃层比例同实施例2；
发热体层比例同实施例3；
主烛体层320g，比例为(质量百分数)氯酸钠92.6％，高氯酸钾1.2％，四氧化三钴1.0％，二氧化锰1.5％，钴粉1.5％，镁粉1.0％，高岭土2.2％。首先将氯酸盐在120℃的红外烘箱中干燥30～60min，然后用球磨机和双螺旋混合机与其他称量好的物料搅拌混合均匀，加入一定量的浓度为0.5～2％的NaCrO4水溶液充分混合，脱模压制成H＝23mm的产氧药块；经120℃红外干燥箱干燥1h。
实验结果：氧烛能够正常启动，催化剂Co3O4/MnO2复配，氧烛燃烧稳定，不流淌，检测各项性能指标符合AQ-1057标准。
上述配方实例1、2、3、4、5按照以下工艺进行制备：
首先将一定量的主烛体加入成型模腔下方，其次将混合好的发热体层加入，进行预压成型，燃后加入易燃层组分成型脱模。将成型好的氧烛放在120℃烘箱恒温30min，装备成完好的氧气发生装置，分别在-20℃、25℃、60℃恒温2h，检测氧烛是否能够顺利启动。
本发明氧烛生氧剂分解温度低于200℃，外壳温升低于130℃。根据放氧量和氧烛燃烧前后变化，有效放氧量/重量比为39～41％。
本发明能够高效产生氧气，在任何环境中启动可靠，氧密度大，有害气体组分含量接近零，不会随着密闭时间的延长而使有害杂质逐渐积累影响氧气质量。
Claims (4)
1.一种氧烛药，其特征在于，所述氧烛药包括吸收易燃层、发热层和主烛体层；所述发热层设置在吸收易燃层与主烛体层之间；
按质量百分比计，主烛体层由90％～96％氯酸盐，1.5％～5％催化剂，0～3％燃料，1.5％～2.5％粘结剂和0.5％～1.5％稳固剂制成；
按质量百分比计，发热层由70％～80％氯酸盐，5％～15％催化剂，5％～12％燃料和3.0％～6.0％粘结剂制成；
按质量百分比计，吸收易燃层由5％～15％燃料，80％～90％铬酸钡，3％～5％粘结剂和0～1％氯酸盐制成；
所述催化剂为氧化钴、二氧化锰和氧化钛中的两种以上的组合物；所述主烛体层催化剂用量是发热层催化剂用量的4～5倍；
所述燃料为镁粉、钛粉、钴粉、锆粉一种或几种组成。
2.根据权利要求1所述的氧烛药，其特征在于，所述氯酸盐为氯酸钠或氯酸钾。
3.根据权利要求1所述的氧烛药，其特征在于，所述粘结剂为高岭土、玻璃纤维、陶瓷纤维和硅藻土中的一种或两种以上的组合物。
4.根据权利要求1所述的氧烛药，其特征在于，所述稳固剂为高氯酸钾、高氯酸钠和微硅粉中的一种或两种以上的组合物。
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Denomination of invention: an oxygen candle Effective date of registration: 20220920 Granted publication date: 20201113 Pledgee: Pudong Development Bank of Shanghai Limited by Share Ltd. Xi'an branch Pledgor: SHAANXI STAR EXPLOSION SAFETY POLYTRON TECHNOLOGIES Inc. Registration number: Y2022610000608 |
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