DE112008000202T5

DE112008000202T5 - Sauerstoff generierende Zusammensetzung

Info

Publication number: DE112008000202T5
Application number: DE112008000202T
Authority: DE
Inventors: Matthew J. Noble
Original assignee: Avox Systems Inc
Current assignee: Avox Systems Inc
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2010-04-29
Also published as: US20080185556A1; WO2008094490A1

Abstract

Eine Sauerstoff generierende Zusammensetzung, geeignet zum Produzieren von einatembarem Sauerstoffgas beruhend auf dem thermischen Abbau der Zusammensetzung, die Zusammensetzung umfassend:
einen Metallpulver-Brennstoff;
einen Übergangsmetalloxid-Katalysator;
eine Sauerstoffquelle; und
ein Additiv, worin das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Feldspat, wasserfreies Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus.

Description

Diese Anmeldung beansprucht Priorität der US Provisional Application Nr. 60/897,644, angemeldet am 26. Januar 2007, deren Offenbarung hierin eingeschlossen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sauerstoff generierende Zusammensetzung und insbesondere auf Sauerstoff generierende Zusammensetzungen umfassend Feldspat oder wasserfreies Aluminiumsilicat oder beides.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Chemische Sauerstoffkerzen basierend auf dem Abbau von Alkalimetallchloraten oder -perchloraten werden verwendet, wo eine Sauerstoffversorgung in Passagierflugzeugen, in U-Booten, Raumkapseln und unter anderen geschlossenen atmosphärischen Bedingungen benötigt wird. In solchen Anwendungen wird die Sauerstoffabgabe oder -flussrate von einer Sauerstoffkerze typischerweise bestimmt durch: 1) die chemische Zusammensetzung der Kerze; 2) die physikalischen Eigenschaften der chemischen Bestandteile; 3) eine oder mehrere unterstützende Misch-Schicht(en); und 4) den Durchmesser der Kerze. Alle vier davon sind bei der Gestaltung der Sauerstoffkerze eng verknüpft, um eine spezifische Sauerstoffabgabe für eine vorbestimmte Zeit zu produzieren.
Zum Ersten beschleunigen im Hinblick auf die chemische Zusammensetzung der Metallpulver-Brennstoff und der Metalloxid-Katalysator (da ihre Menge in der Mischung ansteigt) oder bremsen (da ihre Menge in der Mischung abfällt) direkt die Abbaureaktionen. In ähnlicher Weise ist, je mehr Sauerstoffausgangsmaterial (d. h. Chloratsalz) in einer Kerze festgelegter Größe vorhanden ist, die Menge an Sauerstoff, die produziert werden kann, desto größer ist. Umgekehrt, je weniger Sauerstoffausgangsmaterial (d. h. Chloratsalz) vorhanden ist, desto geringer ist die Menge an Sauerstoff, die produziert werden kann. Ebenso: Je größer die Menge von inertem, anorganischem Binder (zum Beispiel Glimmer und amorphem Silicondioxid) in einer Kerze von bestimmter Größe ist, desto geringer ist die Menge an Sauerstoff, der produziert wird. Darüber hinaus, wenn inerte anorganische refraktorische Materialien, sowie solche, die zuvor beschrieben wurden, in Sauerstoffkerzen festgelegter Größe verwendet werden, bedeutet ihre Einbeziehung für gewöhnlich, dass etwas aus der Kerze entfernt werden muss, um sie aufzunehmen. Der Bestandteil, der üblicherweise ersetzt wird, ist die Chlorat- oder Perchlorat-Sauerstoffquelle. Zusätzlich, bei der Erörterung der Konzentration der chemischen Bestandteile in einer Kerze von festgelegter Größe, wird der Prozentsatz für einen gegebenen chemischen Bestandteil generell als Gew.-% der Chemikalie beschrieben, sofern nicht anders spezifiziert.
Zum Zweiten haben die physikalischen Eigenschaften der chemischen Bestandteile signifikanten Einfluss auf die Sauerstoffabgabe oder -flussrate. Zwei der signifikantesten sind Oberfläche und Partikelgröße. Es wurde in der Literatur gezeigt, dass, so wie die Oberflächengröße für die Reaktanden für eine Kerze einer festgelegten Größe ansteigt, auch die Sauerstoff-Produktionsrate steigt. In ähnlicher Weise verringert sich, so wie sich die Oberflächengröße der Reaktanden verringert, auch die Sauerstoff-Produktionsrate. Im Hinblick auf die Partikelgröße ist die Mindestmenge eines Reaktanden üblicherweise limitiert durch seine Partikelgröße im Hinblick darauf, in der Lage zu sein, gut in einer gegebenen Mischung von Chemikalien verteilt zu sein. Je kleiner die Größe, desto einfacher ist es die Partikel gleichmäßiger in der Mischung verteilt zu bekommen. Daher werden Partikel von kleinerer Größe, die bevorzugt sind, für problemlos arbeitende Kerzen empfohlen.
Zum Dritten werden eine oder mehrere unterstützende Misch-Schicht(en) typischerweise verwendet, um der Sauerstoffabgabe oder -flussrate zu entsprechen, die von einer Sauerstoffkerze von festgelegter Größe benötigt wird. Unterschiedliche unterstützende Misch-Schichten werden üblicherweise unterschieden durch Unterschiede in den Gewichtsprozenten der Mischungsbestandteile und/oder der Verwendung und/oder den Ausschluss von chemischen Bestandteilen in der unterstützenden Misch-Schicht. Eine unterstützende Misch-Schicht ist hierin definiert als eine gleichmäßige Mischung von chemischen Bestandteilen in einem chemischen Kern von bestimmter Größe, der für eine gegebene Zeit eine gegebene Menge von Sauerstoffproduziert.
Zum Vierten, wenn alle anderen Dinge gleich sind, ist die Sauerstoffabgabe oder -flussrate direkt proportional zum Kerzendurchmesser – je größer der Kerzendurchmesser, desto größer die Sauerstoffabgabe. Kerzen mit zu kleinem Durchmesser neigen dazu zerbrechlich zu sein und können möglicherweise durchbrechen oder unter Last, oder wenn sie Flugzeug-Vibrationen ausgesetzt sind, zerbrechen. Zusätzlich kann eine Sauerstoffkerze einen maximalen Durchmesser haben, um in eine Gehäusepackung zu passen, die wiederum in eine Umhüllung passen muss, in dem die Einheit als eine Notfall-Sauerstoffversorgungsvorrichtung aufbewahrt wird. In anderen Worten, der Durchmesser einer Sauerstoffkerze ist üblicherweise begrenzt durch die Umhüllung/Packung, in die die Kerze hinein passen muss.
Sauerstoff generierende Kerzen müssen bei bestimmten minimalen und maximalen Temperaturen funktionieren und die Sauerstoff-Flussvoraussetzungen erfüllen. Bei heißen Temperaturextremen neigen Sauerstoffkerzen dazu, Sauerstoff mit schnelleren Raten und damit für kürzere Zeit abzugeben. Umgekehrt, bei kalten Temperatur-extremen neigen Sauerstoffkerzen dazu, Sauerstoff mit geringeren Raten und damit für kürzere Zeit abzugeben. Darüber hinaus ist gut verstanden, dass Sauerstoffkerzen-Formulierungen, die einen Katalysator als primären Reaktanden verwenden, signifikant empfindlicher gegenüber Temperaturextremen sind, und Kerzen, die nicht auf einem Katalysator beruhen, aufgrund der hohen Temperaturen, die durch die unkatalysierte Reaktion produziert werden, unpraktisch sind. Sauerstoffkerzen, die temperaturempfindlicher sind, müssen daher so gestaltet sein, dass sie höhere Sauerstoff-Flussraten für längere Zeit als die minimal benötigte Flussrate und Dauer bei normalen Temperaturen haben, um die Voraussetzungen zu erfüllen, wenn sie bei hohen und niedrigen Temperaturen betrieben werden. Als Ergebnis werden Sauerstoff generierende Kerzen, die empfindlicher für Temperaturextreme sind, größer in Größe und Gewicht sein, als Kerzen, die weniger empfindlich für Temperaturextreme sind.
Früher bekannte Sauerstoffkerzen haben ein Alkalimetallchlorat oder -perchlorat als die Quelle für Sauerstoff eingeschlossen, der bei dem thermischen Abbau produziert wird. Eisen oder andere Metallpulver werden typischerweise als Brennstoff zugesetzt, um die Extrahitze bereitzustellen, die nötig ist, um dabei zu helfen, die Abbaureaktion aufrechtzuerhalten. Ein Metalloxidkatalysator (zum Beispiel ein Übergangsmetalloxid-Katalysator) wird gewöhnlich benutzt, um den Abbau zu vereinfachen. Inerte Keramikoxide, sowie Glaspulver oder Glasfaser werden als Binder oder Reaktionsmoderatoren benutzt. Reaktionsmoderatoren werden typischerweise benutzt, um die Abbauraten zu modifizieren, eine gleichmäßige Sauerstoffgenerierung zu fördern, oder für beides. Bariumperoxid, BaO₂, ein Erdalkalimetalloxid, wurde in Sauerstoffkerzen verwendet, um den Abbau zu vereinfachen und die Bildung von giftigem freiem Chlorgas zu unterdrücken. Obwohl BaO₂ seit Jahrzehnten in Sauerstoffkerzen verwendet wird, ist es als gefährliche Chemikalie bekannt. Darüber hinaus machen Umwelt-Regulierungen eine kostenintensive spezielle Abfallbeseitigung von Kerzen-Herstellungsmüll erforderlich.
Die Verwendung von anderen Alkali- und Erdalkalimetalloxiden als diejenigen, die Barium enthalten, als Reaktionsmoderatoren, die eine gleichmäßigere Sauerstoff-Entwicklung fördern und Chlorgas-Bildung in Sauerstoffkerzen verhindern, ist wohlbekannt. Jedoch gibt es eine Anzahl von inhärenten Eigenschaften der Alkali- und Erdalkalimetalloxiden, die es erschweren, sie in Sauerstoffkerzen einzubauen. Insbesondere sind diese Verbindungen hygroskopisch, absorbieren leicht CO₂ aus der Luft, sind sehr ätzend oder besitzen eine Kombination dieser Eigenschaften. Tatsächlich baut sich eine Anzahl dieser Oxide, wenn sie in Kontakt mit Wasser gebracht werden, ab oder reagiert heftig, was das Explodieren einschließt, oder beides. Diese Eigenschaften verursachen Handhabungs-, Produktions- und Lagerungsprobleme. Zum Beispiel müssen Kerzen, die solche Verbindungen einbauen, mittels eines wasserfreien Prozesses und in einer extrem kontrollierten und trockenen Herstellungsumgebung produziert werden. Als ein Ergebnis können Kerzen, die solche Verbindungen einbauen, nicht mittels nasser Prozessmethoden hergestellt werden. Zusätzlich können solche Kerzen wegen möglicherweise verbleibender ätzender und/oder sehr reaktiver Alkali/Erdalkalimetalloxide, kos tenintensive spezielle Entsorgungsmethoden erforderlich machen, wenn sie aufgebraucht sind oder verschrottet werden.
Bestimmte inerte anorganische refraktorische Materialien einschließlich Glas, amorphes Siliciumdioxid (SiO₂), Aluminiumdioxid (Al₂O₃) und Titandioxid (TiO₂) in ihren verschiedenen Formen (Pulver, Fasern, zerstäubt) wurden in Chlorat- und Perchlorat-Kerzen verwandt, um die Chlorat- und Perchlorat-Abbaureaktionsraten zu kontrollieren, die Sauerstoffentwicklung von der abbauenden Kerze auszugleichen, als Binder, die dabei helfen, die chemischen Bestandteile vor und nach dem Abbau zusammenzuhalten, und um bei der Mischung von chemischen Bestandteilen und der Bildung der Kerze zu helfen. Obwohl wie oben bemerkt, die Verwendung von anorganischen refraktorischen Materialien eine Anzahl von Vorteilen bietet, bedeutet ihr Einbau in die Sauerstoffkerzen im Allgemeinen, dass ein anderer Bestandteil ersetzt oder der Kerze entnommen werden muss. Der Bestandteil, der üblicherweise ersetzt wird, ist die Chlorat- oder Perchlorat-Sauerstoffquelle, die im Gegenzug entweder eine reduzierte Sauerstoffkapazität zurücklässt oder eine größere und schwerere Kerze zur Folge hat, um die Sauerstoffversorgungsbedürfnisse zu erfüllen.
Basierend auf dem Vorangehenden, gibt es einen fortwährenden Bedarf, Sauerstoff generierende Formulierungen zu entwickeln, die eine geringe Chlorgas-Bildung und einen reduzierten Einbau von anorganischen refraktorischen Materialien als Additiven aufweisen und weniger empfindlich für Temperatureffekte sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt Sauerstoff generierende Zusammensetzungen bereit, die für die Verwendung in Sauerstoff generierenden Kerzen geeignet sind. Die Zusammensetzungen können umfassen einen Metallbrennstoff, einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, einen Reaktionsraten-Moderator, einen Binder, eine O₂-Quelle und ein Additiv, gewählt aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat (AAS) oder Kombinationen daraus. Sauerstoff generierende Zusammensetzungen umfassend Feldspat als ein Additiv haben die Vorteile von geringerer Chlorgas-Bildung. Sauerstoff generierende Zu sammensetzungen umfassend wasserfreies Aluminiumsilicat als ein Additiv haben den Vorteil von verstärkter Reaktionsratenkontrolle gegenüber gleichen Mengen von anderen ähnlichen inerten anorganischen Additiven. Zusätzlich haben Sauerstoff generierende Zusammensetzungen umfassend Eisenmetallpulver, Natriumchlorat, inerte Additivbinder, Feldspat und wasserfreies Aluminiumsilicat den Vorteil von geringerer Empfindlichkeit gegenüber Temperatureffekten bei der Sauerstoffgenerierung als existierende Zusammensetzungen, wie jene, die auf Barium-Verbindungen basieren.
Sauerstoff generierende Kerzen, umfassend die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, können zu Kerzen führen, die keine Barium-Verbindungen enthalten, nicht schädlich und stabil gegenüber Feuchtigkeit, CO₂ und Luft sind und in Relation zu demselben Volumen zuvor verfügbarer Formulierungen eine gesteigerte Menge einer Sauerstoffquelle in der Kerze haben. Darüber hinaus sind solche Kerzen für entweder nasse oder trockene Verarbeitungsmethoden geeignet. Kerzen, die die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen, sind einfacher zu handhaben als zuvor verfügbare Kerzen und können in Umgebungen produziert werden, die nicht wasserfrei und in Bezug auf die Umwelt nicht rigoros kontrolliert sein müssen. Zusätzlich können Alkalimetallchlorat- und -perchlorat-Kerzen, die diese hierin beschriebenen Zusammensetzungen einschließen, effektiv über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen funktionieren.
Als ein Ergebnis der Beschränkungen in Bezug auf die Kerzenzusammensetzung und Größenbeschränkungen ist es eine Absicht der vorliegenden Erfindung bei der Gestaltung der Kerze für eine spezifische Sauerstoffabgabe die Kerzen-Formulierungen zu maximieren, zu optimieren oder beides, mit soviel Material wie möglich an Sauerstoffquelle. In dieser Hinsicht haben wir bestimmt, dass eine Sauerstoffkerze, die die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung einschließt, weniger wasserfreies Aluminiumsilicat in ihrer Formulierung verwendet als die Gesamtmenge anderer typischer anorganischer refraktorischer Materialien (wie SiO₂, Al₂O₃, TiO₂), die dazu benötigt wird, ähnliche Sauerstoffabgaben wie in anderen bekannten Formulierungen zu erreichen. Als eine Konsequenz der Verwendung von weniger inertem anorganischem refraktorischem Material in der Kerzen-Formulierung, ist mehr Chlorat- oder Perchlorat-Sauerstoffquellenmaterial für Kerzen von festgelegter Größe verfügbar. In ähnlicher Weise kann anstelle der Verwendung von mehr Chlorat oder Perchlorat für Sauerstoff die Größe und das Gewicht der Sauerstoffkerze reduziert werden, wobei immer noch die Sauerstoffabgabevoraussetzungen erzielt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1. Eine graphische Darstellung des Sauerstoff-Flussprofils für eine Ausführungsform der Erfindung.
2. Eine graphische Darstellung des Sauerstoff-Flussprofils für Stand der Technik-Zusammensetzung.
DETAILLLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bietet Zusammensetzungen, die in der Lage sind, bei thermischem Abbau Sauerstoff zu generieren. Die Zusammensetzungen sind für den Einbau in konventionelle Sauerstoff generierende Kerzen geeignet. In einer Ausführungsform umfassen die Zusammensetzungen einen Metallbrennstoff, einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, einen Reaktionsmoderator, einen Binder und eine O₂-Quelle und ein Additiv, worin das Additiv Feldspat, wasserfreies Aluminiumsilicat oder Kombinationen daraus ist, verwendet zusammen mit oder ohne andere(n) inerte(n) Additive(n).
Die vorliegende Erfindung basiert auf der unerwarteten Erkenntnis, dass Sauerstoff generierende Zusammensetzungen, die hierin offenbart sind, umfassend Feldspat und wasserfreies Aluminiumsilicat, geringere Mengen an Chlorgas produzieren, weniger inerte Binder benötigen, um die Rate der Sauerstoffgenerierung zu kontrollieren und signifikant weniger empfindlich gegenüber Umgebungstemperaturextremen bei der Generierung von Sauerstoff sind als konventionelle Zusammensetzungen, wie diejenigen, die auf Barium basieren.
Ohne zu beabsichtigen, an eine besondere Theorie gebunden zu sein, wird in Erwägung gezogen, dass die Additive, die hierin offenbart sind, in den Zusammensetzungen der Erfindung auf mindestens eine der folgenden Arten während des Abbaus (Verbrennung) funktionieren: Unterdrückung der Bildung von zurückbleibendem Chlor; Wirken als Binder; Wirken als Reaktionsmoderator; und Wirken um die Sauerstoff-Entwicklung von der Kerze zu vereinfachen. Sie unterstützen weiterhin bei der Mischung der chemischen Komponente der unterstützenden Misch-Zusammensetzung dadurch, dass sie helfen, zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Partikel zu führen.
Es ist für den Fachleute verständlich, dass Kerzen, eine Zusammensetzung der Erfindung einschließend, in Verbindung mit einer Anzahl von Sauerstoff generierenden Geräten zusätzlich zu konventionellen Kerzen verwendet werden können. Wenn die Zusammensetzung der Erfindung als Teil einer Sauerstoff generierenden Kerze bereitgestellt wird, kann die Kerze so gestaltet sein, dass sie bestimmten regulatorischen Bedürfnissen entspricht wie solchen, die sich auf die Verwendung solcher Kerzen im Flugzeug beziehen, im Hinblick auf die Raten der Sauerstoffgenerierung und die Level der Chlorabgabe, die damit verbunden sind.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Sauerstoff generierende Zusammensetzung eingebunden in eine Sauerstoff generierende Kerze und die Kerze beinhaltet typischerweise ein pyrotechnisches Pulver und eine Zündungs-Misch-Schicht zur Aktivierung der Kerze und zumindest eine unterstützende Misch-Schicht. Das pyrotechnische Pulver kann in Form eines losen Pulvers, einer verdichteten Schicht im obersten Teil der Kerze, eines Presslings, der in die Kerze hineingepresst ist oder gepackt in ein Metallrohr, das in die Kerze gepresst ist, vorliegen. Die Zündungs-Misch-Schicht besteht typischerweise aus einem brennstoff- und/oder katalysatorreichem Gemisch, einem Binder und einer Sauerstoffquelle. Die Aktivierung der Kerze kann auch durch die Erhitzung der Zusammensetzung auf ihre Abbautemperatur mittels jedweder praktischer Maßnahmen einschließlich z. B. durch eine Flamme erreicht werden.
Eine unterstützende Misch-Schicht ist hierin definiert als eine gleichmäßig Mischung von chemischen Bestandteilen in einem chemischen Kern von bestimmter Größe, die Sauerstoff bei einer vorbestimmten Rate und einer gegebenen Zeit produziert.
In einer Ausführungsform umfasst eine Zusammensetzung der Erfindung, die für die Verwendung in einer unterstützenden Misch-Schicht einer Sauerstoff generierenden Kerze geeignet ist, eine Alkalimetallchlorat- oder -perchlorat-Sauerstoffquelle, einen Metallpulver-Brennstoff, einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, Binder und ein Additiv, ausgewählt von etwa 0,10% bis 10,00% Feldspat, von 0,10% bis 3,00% wasserfreiem Aluminiumsilicat oder einer oder mehrerer Kombinationen von Feldspat und wasserfreiem Aluminiumsilicat in diesen Bereichen. In einer bevorzugten unterstützenden Misch-Schicht-Formulierung schließen die nicht-additiven Komponenten Natriumchlorat als Sauerstoffquelle, Eisenmetallpulver als den Brennstoff, Manganoxid als den Übergangsmetall-Katalysator, Kaliumhydroxid und/oder Kaliumpermanganat als die Reaktionsmoderatoren, amorphes Siliciumdioxid (z. B. nicht-kristalliner Quarzstaub oder Quarzmehl) und/oder Glimmer als Binder und beide der Additve Feldspat und wasserfreies Aluminiumsilicat ein.
Feldspat ist der Mineralname, der einer Gruppe von Mineralien gegeben wurde, unterscheidbar in ihrer Chemie durch das Vorhandensein von Aluminium (Al) und des Siliciumoxid-Ions. Diese Gruppe schließt Aluminiumsilicate von Natrium (Natriumoxid), Kalium (Kaliumoxid) oder Kalk (Calciumoxid) ein. Die allgemeine Formel für die gängigen Feldspate ist XAl₍ _1-2 ₎Si₍ _3-2 ₎O₈. Das X in der Formel kann Natrium (Na) und/oder Kalium (K) und/oder Calcium (Ca) sein. Feldspat ist daher in Bezug auf die Zusammensetzung eine Mischung von Al₂O₃, SiO₂ und/oder Na₂O und/oder K₂O und/oder CaO. Die unterschiedlichen Feldspate sind unterschiedlich in ihrer Struktur und Chemie. Die Kalium oder K-Feldspate auch bekannt als Alkali-Feldspate sind Polymorphe, d. h. sie haben dieselbe Chemie, KAlSi₃O₈ aber unterschiedliche Strukturen. Die Plagioclas-Feldspate sind eine Gruppe von Mineralien in einer Serie von einem natriumreichen Bestandteil, Albit bis zu einem calciumreichen Bestandteil Anorthit. Den Zwischenbestandteilen der Serie sind Grenzen gegeben, die auf deren Prozentsatz von Nat rium oder Calcium basieren. Häufig werden Feldspate einfach als Plagioclas (Natrium und/oder Calcium-basierte Feldspate) und Alkali (ein K-Feldspat) Feldspat bezeichnet.
Während Feldspat Natriumoxid (Na₂O) und/oder Kaliumoxid (K₂O) und/oder Calciumoxid (CaO) enthält, sind diese chemischen Bestandteile von Feldspat als individuelle Verbindungen sehr ätzend, reaktiv und schwierig im Labor zu handhaben. Unsere Daten zeigen, dass, wenn diese Bestandteile Komponenten von Feldspat sind, sie geschützt oder abgeschirmt und unreaktiv werden gegenüber Wasser/Feuchtigkeit und CO₂-Absorption. Wenn diese Bestandteile jedoch in Form von Feldspat vorhanden sind, sind sie entweder für nasse oder trockene Verarbeitungsmethoden geeignet, einfacher handhabbar in Relation zu ihren individuellen chemischen Verbindungen und können in Umgebungen gehandhabt werden, die keine strikte Feuchtigkeitskontrolle benötigen. Dieser Effekt wird hierin als „Abschirmung” bezeichnet. Die Verwendung von Feldspat erlaubt also einen sehr viel einfacheren Einbau dieser Verbindungen in Sauerstoff generierende Kerzen, wobei aus ihrer Fähigkeit, bei der Generierung von Sauerstoff in einer gleichmäßigeren Form zu helfen, während die Level an Chlor-Kontamination reduziert werden, Nutzen gezogen wird.
Plagioclas-Feldspate, die für die Verwendung in Sauerstoffkerzen geeignet sind, schließen Albit (Natriumaluminiumsilicat, NaAlSi₃O₈) Oligoclas (Natriumcalciumaluminiumsilicat, Na(70–90%)Ca(10–30%)(Al, Si)AlSi₂O₈), Andesin, (Natriumcalciumaluminiumsilicat, Na(50–70%)Ca(30–50%)(Al, Si)AlSi₂O₈), Labradorit (Calciumnatriumaluminiumsilicat, Ca(50–70%)Na(30–50%)(Al, Si)AlSi₂O₈), Bytownit (Calciumnatriumaluminiumsilicat, Ca(70–90%)Na(10–30%)(Al, Si)AlSi₂O₈) und Anorthit (Calciumaluminiumsilicat, CaAl₂Si₂O₈).

Alkali-Feldspate, geeignet für die Verwendung in Sauerstoffkerzen schließen Microclin, (Kaliumaluminiumsilicat, KAlSi₃O₈), Orthoclas, (Kaliumaluminiumsilicat, KAlSi₃O₈), Sanidin (Kaliumnatriumaluminiumsilicat, (K, Na)AlSi₃O₈) und Anorthoclas (Kaliumnatriumaluminiumsilicat, (K, Na)AlSi₃O₈). Die angenäherte chemische Zusammensetzung der Plagioclas- und Alkali-Feldspate sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1

Feldspate		Komponenten von Feldspat
		K₂O	Na₂O	CaO	Al₂O₃	SiO₂
Alkali-Feldspate	Microclin	16,90%	0,00%	0,00%	18,32%	64,76%
	Orthoclas	16,92%	Spur	0,00%	18,32%	64,76%
	Sanidin	12,88%	2,82%	0,00%	18,59%	65,71%
	Anorthoclas	4,42%	8,73%	0,00%	19,15%	65,71%
Plagioclas-Feldspate	Albit	0,00%	11,19%	1,07%	20,35%	67,39%
	Oligoclas	0,00%	9,34%	4,23%	23,05%	63,38%
	Andesin	0,00%	6,92%	8,35%	26,57%	58,16%
	Labadorit	0,00%	4,56%	12,30%	30,01%	53,05%
	Bytownit	0,00%	2,25%	16,31%	33,37%	48,07%
	Anorthit	0,00%	0,56%	19,20%	35,84%	44,40%
	Bereich	0–17%	0–12%	0–20%	18–36%	44–70%

In einer Ausführungsform ist das Additiv Feldspat allein. Geeignete Feldspate können gewählt sein aus den Plagioclas- oder Alkali-Feldspaten.
In einer Ausführungsform beinhaltet eine Zusammensetzung der Erfindung Feldspat als Additiv, wobei der Feldspat 0–17% K₂O, 0–12% Na₂O, 0–20% CaO, 18–36% Al₂O₃ und 44–70% SiO₂ beinhaltet. Wenn der Feldspat ein Alkali-Feldspat wie oben benannt ist, ist der Prozentsatz K₂O größer als 0% und der Prozentsatz von CaO ist gleich 0%. Darüber hinaus, wenn der Feldspat Plagioclas-Feldspat ist, ist der Prozentsatz von K₂O gleich 0% und der Prozentsatz von CaO größer als 0%. Da Feldspat ein natürlich vorkommendes Material ist, ist typischerweise ein typischer Feldspat eine Mischung von Alkali- und Plagioclas-Feldspaten und sowohl K₂O als auch CaO sind größer als 0%.
In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung einen typischen Feldspat, wie einen Feldspat, der von der Firma UNIMIN Corporation kommerziell erhältlich ist. Dieser typische Feldspat, der durch die UNUMIN Corporation bereitgestellt wird, hat die angenäherte chemische Zusammensetzung von 4,5% K₂O, 6,5% Na₂O, 1,6% CaO, 19% Al₂O₃, 68% SiO₂ und Spuren (< 0,1%) Fe₂O₃ und ist wahrscheinlich eine Mischung von Anorthoclas- und Albit-Feldspaten.
In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung eine oder mehrere unterstützende Misch-Schicht(en), die den typischen oben beschriebenen Feldspat bei einer Maximal-Konzentration von 3,0% an Feldspat einschließen. Bei einer Höchst-Konzentration von 3% für diesen typischen Feldspat in einer unterstützenden Misch-Schicht ist die Höchst-Konzentration jeder Komponente der Feldspate in der Mischung 0,135% K₂O, 0,195% Na₂O, 0,048% CaO, 0,570% Al₂O₃, 2,040% SiO₂, Fe₂O₃ < 0,001%.
Wasserfreies Aluminiumsilicat, wie hierin beschrieben, ist eine Mischung aus SiO₂ und Al₂O₃, die durch hohe Kalzinierungstemperaturen von Kaolinitklei gebildet wird. Von dem Hoch-Temperatur Kalzinierungsprozess wird angenommen, dass er die Matrix (oder Struktur) des Kaolinitkleis zerstört. Dementsprechend ist wasserfreies Aluminiumsilicat ein „kalziniertes Kaolin”, das durch thermische Methoden aus dem korrespondierenden (und natürlich vorkommenden) wasserhaltigen Kaolin in die dehydroxylierte Form umgewandelt wurde. Die Ausdrücke „wasserfreies Aluminiumsilicat” und „kalziniertes Kaolin” werden dementsprechend hierin austauschbar verwendet.
Der Prozess der Kalzinierung verändert unter anderem Eigenschaften wie Kaolin-Struktur von kristallin nach amorph. Die Kalzinierung kann durch Hitzebehandlung von rauem oder feinem wasserhaltigem Kaolin in jeder bekannten Form erreicht werden, z. B. bei Temperaturen im Bereich von 500°C bis über 1.200°C.
Der Grad bis zu dem wasserhaltiges Kaolin Änderungen in die kristalline Form durchmacht, kann von der Menge an Hitze abhängen, der das wasserhaltige Kaolin ausgesetzt ist. Bei Temperaturen unter einem Maximum von etwa 850–900°C wird das Produkt häufig praktisch als dehydroxyliert betrachtet, wobei die resultierende amorphe Struktur üblicherweise als Metakaolin bezeichnet wird. Häufig wird die Kalzinierung bei dieser Temperatur als „partielle Kalzinierung” bezeichnet und das Produkt kann ebenso als „partiell kalziniertes Kaolin” bezeichnet werden. Darüber hinaus kann das Erhitzen auf Temperaturen über 900–950°C in weiteren strukturellen Veränderungen wie Verdichtung resultieren. Kalzinierung bei diesen höheren Temperaturen wird üblicherweise als „vollständige Kalzinierung” bezeichnet und das Produkt wird im Allgemeinen als „vollständig kalziniertes Kaolin” bezeichnet.
Effektive Kalzinierungsprozeduren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, Tränkkalzinierung (soak calcining) und Flash-Kalzinierung. Bei der Tränkkalzinierung wird wasserhaltiges Kaolin bei Temperaturen im Bereich von 500 bis 1.200°C Hitze behandelt. In besonderen Ausführungsformen, wie bei Temperaturen im Bereich von 800°C bis 1.200°C, von 850 bis 900°C oder von 900 bis 950°C ist eine Zeitdauer (z. B. von mindestens einer Minute bis 5 oder mehr Stunden) ausreichend, um das Kaolin zu dehydroxylieren. Bei der Flash-Kalzinierung wird wasserhaltiges Kaolin schnell aufgeheizt für eine Dauer von weniger als 1 Sekunde, typischerweise weniger als 0,5 Sekunden bei extrem hohen Temperaturen.
Ein Brennofen (furnace, kiln) oder ein anderer Heizapparat, der zur Bewirkung der Kalzinierung des wasserhaltigen Kaolins verwendet wird, kann von jeder bekannten Art sein. Bekannte Geräte, die für die Durchführung der Tränkkalzinierung geeignet sind, schließen Hochtemperaturöfen und Drehöfen und Vertikalöfen ein. Bekannte Geräte zur Bewirkung der Flash-Kalzinierung schließen Toroid-Flüssig-Heizgeräte ein, die dem Fachmann bekannt sind.
Eine Art von wasserfreiem Aluminiumsilicat, das sich als nützlich erwies, ist über die Burgess Pigment Company unter dem Warennamen ICECAP K verfügbar und hat Bestandteilmengen in Bereichen von etwa 48–52% SiO₂, 40–44% Al₂O₃ und 2–3% TiO₂. Von besonderer Wichtigkeit ist unsere Feststellung, dass geringere Mengen an wasserfreiem Aluminiumsilicat nötig sind, um die Kerzenabbaureaktion zu mäßigen als für andere typische inerte anorganische refraktorische Materialien. In dieser Hinsicht wird eine Sauerstoffkerze, die die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein schließt weniger wasserfreies Aluminiumsilicat in ihrer Formulierung verwenden als die Gesamtmenge von anderen typischen inerten anorganischen refraktorischen Materialien (wie SiO₂, Al₂O₃, TiO₂), um eine ähnliche Abbaurate oder einen ähnlichen Sauerstofffluss zu erzielen. Als eine Konsequenz der Verwendung weniger inerten anorganischen refraktorischen Materials in der Kerzenformulierung kann mehr Chorat- oder Perchlorat-Sauerstoffquelle in der Kerze verfügbar sein. Alternativ kann anstelle der Verwendung von mehr Chlorat oder Perchlorat für Sauerstoff die Größe und das Gewicht der Sauerstoffkerze reduziert sein, wobei sie nach wie vor in der Lage ist, die gegebenen Sauerstoffflussanforderungen zu erfüllen.

Beim Testen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung wurde unerwartet gefunden, dass Sauerstoffkerzen mit chemischen Formulierungen der vorliegenden Erfindung, umfassend Feldspat und wasserfreie Aluminiumsilicate, signifikant weniger empfindlich gegenüber Umgebungstemperaturextremen bei der Generierung von Sauerstoff sind. Die Differenz in der Sauerstoffentwicklungsdauer zwischen heißen und kalten Temperaturextremen war signifikant kleiner für verbesserte Kernchemie-(Improved Core Chemistry)Formulierungen, die Feldspat und AAS (Zusammensetzung beschrieben in Tabelle 8) enthalten als für existierende Kernchemie-(Existing Core Chemistry)Formulierungen (Zusammensetzung beinhaltend Bariumoxid wie im Teil zum Hintergrund der Erfindung beschrieben) (siehe Tabelle 2). In ähnlicher Weise war die Differenz der Sauerstoffentwicklungsflussraten zwischen heißen und kalten Temperaturextremen signifikant kleiner für verbesserte Kernchemie-Formulierungen als für existierende Kernchemie-Formulierungen (siehe Tabelle 2). Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Daten wurden bei einer Umgebungstemperatur von 22°C ± 3°C (72°F ± 5°F), einer heißen Temperatur von 55°C ± 3°C (131°F ± 5°F) und einer kalten Temperatur von –15°C ± 3°C (5°F ± 5°F) aufgenommen. Tabelle 2 Vergleich von verbesserter und existierender Kernchemie

	verbesserte Kernchemie	existierende Kernchemie
Durchschnittliche Dauer bei Umgebungstemperatur	16,9 Minuten	17,8 Minuten
Durchschnittliche Dauer bei heißer Temperatur	14,8 Minuten	13,6 Minuten
Durchschnittliche Dauer bei kalter Temperatur	18,7 Minuten	21,3 Minuten
Differenz der Dauer bei heißer u. kalter Temperatur	3,9 Minuten	7,7 Minuten
Durchschnittliche Flussrate bei Umgebungstemperatur	1,15 LPM	1,45 LPM
Durchschnittliche Flussrate bei heißer Temperatur	1,31 LPM	1,90 LPM
Durchschnittliche Flussrate bei kalter Temperatur	1,00 LPM	1,10 LPM
Differenz der Flussraten bei heißer u. kalter Temperatur	0,31 LPM	0,80 LPM
LPM = Liter an Sauerstoffgas pro Minute

Als eine Konsequenz der geringeren Empfindlichkeit gegenüber Betriebstemperaturextremen, kann eine Sauerstoff generierende Kerze, umfassend Sauerstoff generierende Zubereitungen der vorliegenden Erfindung, kleiner an Größe und Gewicht gestaltet sein, verglichen mit anderen anorganischen refraktorischen Materialien (z. B. SiO₂, Al₂O₃ und TiO₂), wobei sie nach wie vor mit den Mindestsauerstoffabgabevoraussetzungen übereinstimmt, wenn sie bei den vorgegebenen hohen und niedrigen Temperaturen benutzt wird. Umgekehrt kann anstelle der Verwendung einer kleineren Kerze oder von Kerzen festgelegter Größe, die Kerze so gestaltet sein, dass sie mehr Chlorat oder Perchlorat für die Sauerstoffentwicklung enthält und dadurch eine größere Spanne in der Sauerstoffflussrate oder -flussdauer oder beiden bietet.
Die Erfindung wird weiterhin beschrieben durch die Beispiele, die im Folgenden dargestellt sind. Diese Beispiele sind illustrativ und nicht beabsichtigt, in irgendeiner Form einschränkend zu sein.
BEISPIEL 1
Beispiele 1 bis 3 zeigen den Effekt von Feldspat in einer Sauerstoff generierenden Zusammensetzung der Erfindung. Die folgenden Parameter betreffen Beispiel 1.

Mischung I: 1,97% Feldspat, 89,05% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,28% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% wasserfreies Aluminiumsilicat, 0,50% Quarzstaub.
Mischung II: 1,48% Feldspat, 89,35% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,97% MnO₂, 1,27% KOH, 3,46% Glimmer.
Mischung III: 0,99% Feldspat, 89,45% NaClO₃, 2,86% Fe, 1,48% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% Quarzmehlmehl, 0,50% Quarzstaub.

Die Mischungen I, II und III sind Formulierungen, die allesamt unterschiedliche Prozentsätze an Feldspat enthalten. Tabelle 3

	FORMULIERUNG/BESTANDTEILE								ABGABE
MISCHUNG	% FELDSPAT	% BESTANDTEIL (SiO₂/Al₂O₃) an FELDSPAT	% NaClO₃	%Fe	% MnO₂	%KOH	% Wasserfreies Aluminium Silicat	%ANDERE GLIMMER, Cabosil SiO₂	DURCHSCHN. FLUSS LPM	DURCHSCHN. [Cl₂] PPM
I	1,97	0,00	89,05	2,47	1,28	1,27	0,50	3,46	~1,2	~170
II	1,48	0,00	89,35	2,47	1,97	1,27	0,00	3,46	~1,6	~200
III	0,99	0,00	89,45	2,86	1,48	1,27	0,00	3,96	~1,7	~290

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, reduziert die Verwendung von Feldspat als ein Additiv in einer Sauerstoffkerzen-unterstützenden-Misch-Formulierung die Konzentration von Chlor im Ausstoß. Insbesondere, da die Konzentration an Feldspat von Mischung III zu Mischung II und zu Mischung I ansteigt, vermindert sich die Durchschnittskonzentration von Chlor im generierten Sauerstoff von 290 ppm zu 200 ppm bzw. zu 170 ppm.
BEISPIEL 2
Die folgenden Parameter betreffen Beispiel 2:

Mischung I: 1,97% Feldspat, 89,05% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,28% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% wasserfreies Aluminiumsilikat, 0,50% Quarzstaub.
Mischung A: 0,00% Feldspat, 91,02% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,28% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% wasserfreies Aluminiumsilikat, 0,50% Quarzstaub.
Mischung B: 0,00% Feldspat, 89,31% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,28% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% wasserfreies Aluminiumsilikat, 0,50% Quarzstaub, 1,34% SiO₂, 0,38% Al₂O₃.
Mischung C: 0,00% Feldspat, 89,05% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,28% MnO₂, 1,27% KOH, 4,44% Glimmer, 0,74% wasserfreies Aluminiumsilikat, 0,74% Quarzstaub.

Mischungen A, B und C sind Permutationen von Mischung I, worin Mischung A einen konstanten Prozentsatz an anderen beibehält und den Prozentsatz an NaClO₃ anstelle des Feldspats erhöht, Mischung B beinhaltet die Bestandteile des Feldspats anstelle des Feldspats und Mischung C behält einen konstanten Prozentsatz an NaClO₃ bei und erhöht den Prozentsatz anderer anstelle des Feldspats. Die Daten sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4

	FORMULIERUNG/BESTANDTEILE								ABGABE
MISCHUNG	%FELDSPAT	% BESTANDTEIL (SiO₂/Al₂O₃) an FELDSPAT	% NaClO₃	%Fe	%MnO₂	%KOH	% Wasserfreies Aluminium Silicat	%ANDERE GLIMMER, Cabosil SiO₂	DURCHSCHN. FLUSS LPM	DURCHSCHN. [Cl₂]PPM
I	1,97%	0,00%	89,05 %	2,47 %	1,28%	1,27%	0,50%	3,46%	~1,2	~170
A	0,00%	0,00%	91,02 %	2,47 %	1,28%	1,27%	0,50%	3,46%	~1,4	~275
B	0,00%	1,72%	89,31 %	2,47 %	1,28%	1,27%	0,50%	3,46%	~1,3	~350
C	0,00%	0,00%	89,05 %	2,47 %	1,28%	1,27%	0,75%	5,18%	~1,2	~390

Es kann aus den in Tabelle 4 dargestellten Daten entnommen werden, dass eine Sauerstoff generierende Zusammensetzung umfassend Feldspat als ein Additiv in – in dieser Ausführungsform – der Misch-Schicht die Konzentration von Chlor im Vergleich zu Kerzen-Misch-Formulierungen ohne Feldspat oder Kerzen-Misch-Formulierungen, die die inerten Komponenten (d. h. SiO₂ und Al₂O₃) von Feldspat enthalten, reduziert. Insbesondere eine Misch-Formulierung beinhaltend Feldspat, Mischung I, zeigte eine geringere Konzentration von Chlor, 170 ppm als Misch-Formulierungen ohne Feldspat oder Misch-Formulierungen, die die inerten Komponenten des Feldspats enthalten die Mischungen A, B und C, 275 ppm, 350 ppm bzw. 390 ppm. Daher ist Feldspat in der Chlorreduktion, unabhängig von der Assoziation im Feldspat im Vergleich zu seinen einzelnen Teilen überlegen.
BEISPIEL 3
Die folgenden Parameter beziehen sich auf Beispiel 3:

Mischung II: 1,48% Feldspat, 89,35% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,97% MnO₂, 1,27% KOH, 3,46% Glimmer.
Mischung D: 0,00% Feldspat, 89,35% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,97% MnO₂, 1,27% KOH, 3,46% Glimmer, 1,48% wasserfreies Aluminiumsilikat.
Mischung E: 0,00% Feldspat, 89,35% NaClO₃, 2,47% Fe, 1,97% MnO₂, 1,27% KOH, 3,46% Glimmer, 1,48% Olivin.
Mischung III: 0,99% Feldspat, 89,45% NaClO₃, 2,86% Fe, 1,48% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,50% Quarzmehl, 0,50% Quarzstaub.
Mischung F: 0,00% Feldspat, 89,45% NaClO₃, 2,86% Fe, 1,48% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,99% TiO₂, 0,50% Quarzstaub, 0,50% SiO₂.
Mischung G: 0,00% Feldspat, 89,45% NaClO₃, 2,86% Fe, 1,48% MnO₂, 1,27% KOH, 2,96% Glimmer, 0,99% wasserfreies Aluminiumsilikat, 0,50% Quarzstaub, 0,50% SiO₂.

Mischungen D und E sind Permutationen von Mischung II, worin Mischung D den Prozentsatz von Feldspat ersetzt mit wasserfreiem Aluminiumsilicat und Mischung E den Prozentsatz an Feldspat mit Olivin.

In ähnlicher Weise sind die Mischungen F und G Permutationen von Mischung III, worin Mischung F den Prozentsatz von Feldspat ersetzt mit Titandioxid und Mischung G den Prozentsatz von Feldspat ersetzt mit wasserfreiem Aluminiumsilicat. Die Daten sind in Tabelle 5 zusammengefasst. Tabelle 5

	FORMULIERUNG/BESTANDTEILE								ABGABE
MISCHUNG	%FELDSPAT	% BESTANDTEIL (SiO₂/Al₂O₃) an FELDSPAT	% NaClO₃	%Fe	%MnO₂	%KOH	% Wasserfreies Aluminium Silicat	%ANDERE GLIMMER, Cabosil SiO₂	DURCHSCHN. FLUSS LPM	DURCHSCHN. [Cl₂] PPM
II	1,48	0,00	89,35	2,47	1,97	1,27	0,00	3,46	~1,6	~200
D	0,00	0,00	89,35	2,47	1,97	1,27	1,48	3,46	~1,7	~275
E	0,00	0,00	89,35	2,47	1,97	1,27	0,00	4,94	~1,6	~275
III	0,99	0,00	89,45	2,86	1,48	1,27	0,00	3,96	~1,7	~290
F	0,00	0,00	89,45	2,86	1,48	1,27	0,00	4,95	~1,6	~375
G	0,00	0,00	89,45	2,86	1,48	1,27	0,99	3,96	~1,4	~430

Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, zeigen die Daten, dass ein Vorhandensein von Feldspat in einer Sauerstoffkerzen-Misch-Formulierung die Konzentration von Chlor verglichen mit Kerzen-Misch-Formulierungen ohne Feldspat reduziert. Insbesondere die Misch-Formulierung, die Feldspat enthält, Mischung II, zeigte eine geringere Konzentration von Chlor, 200 ppm in dem generierten Sauerstoff als Misch-Formulierungen ohne Feldspat, Mischungen D und E, 275 ppm bzw. 275 ppm, wie in der Datentabelle unten dargestellt ist. In ähnlicher Weise zeigte die Misch-Formulierung, die Feldspat enthält, Mischung III eine geringere Konzentration von Chlor, 290 ppm als Misch-Formulierungen mit Feldspat, Mischungen F und G, 375 ppm bzw. 430 ppm.
Daher zeigen die vorangehenden Beispiele, dass Sauerstoff generierende Kerzen-Misch-Formulierungen, umfassend 0,01% bis 10,00% Feldspat in einer gleichmäßigeren Sauerstoffentwicklung und unterdrückten Rest-Chlor-Leveln resultieren als Sauerstoff generierende Kerzen, die kein Feldspat enthalten, nur die Komponenten des Feldspats anstelle des Feldspats enthalten, oder andere unterschiedliche inerte Komponenten enthalten.
BEISPIEL 4
Dieses Beispiel zeigt den Effekt von wasserfreiem Aluminiumsilicat in einer Sauerstoff generierenden Zusammensetzung der Erfindung. Insbesondere Sauerstoff generierende Kerzen-Misch-Formulierungen, die wasserfreies Aluminiumsilicat bei 0,01% bis 3,00% nutzen, zeigten langsamere Sauerstoffentwicklungs-(Fluss-)raten als Kerzen von ähnlicher Zusammensetzung, die nur die Komponenten des wasserfreien Aluminiumsilicats an dessen Stelle beinhalteten.

Mischung A1: 0,494% wasserfreies Aluminiumsilikat, 87,390% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 0,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung A2: 0,987% wasserfreies Aluminiumsilikat, 86,896% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung A3: 1,481% wasserfreies Aluminiumsilikat, 86,403% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung A4: 1,975% wasserfreies Aluminiumsilikat, 85,909% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung A5: 2,469% wasserfreies Aluminiumsilikat, 85,415% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung C1: 0,523% SiO₂, 0,434% Al₂O₃, 0,030% TiO₂, 86,896% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung C2: 1,047% SiO₂, 0,869% Al₂O₃, 0,059% TiO₂, 85,909% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% KOH.
Mischung C3: 1,313% SiO₂, 1,086% Al₂O₃, 0,069% TiO₂, 85,415% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% TiO₂.
Mischung C4: 1,837% SiO₂, 1,521% Al₂O₃, 0,099% TiO₂, 84,428% NaClO₃, 2,962% Fe, 3,456% MnO₂, 0,987% Feldspat, 2,962% Glimmer, 0,494% Quarzstaub, 1,254% TiO₂.

Tabelle 7
Die Daten, die in den Tabellen 6 und 7 dargestellt sind, zeigen, dass die Verwendung von wasserfreiem Aluminiumsilicat in Sauerstoffkerzen-Misch-Formulierungen geringere Sauerstoffflussabgaben (Raten) produziert als ähnliche Kerzen, die denselben Prozentsatz an Material, aber nur als Komponenten des wasserfreien Aluminiumsilicats insbesondere Siliciumdioxid, SiO₂, Aluminiumdioxid, Al₂O₃ und Titandioxid, TiO₂ benutzen. Insbesondere, Mischung A2 (0,987% wasserfreies Aluminiumsilicat) produzierte O₂ bei einer Rate von 1,171 lpm (oder L/min), signifikant langsamer als Mischung C1 (0,987% insgesamt für SiO₂ + Al₂O₃ + TiO₂), die O₂ bei einer Rate von 1,31 lpm produzierte. In ähnlicher Weise produzierte Mischung A4 (1,975% wasserfreies Aluminiumsilicat) O₂ bei einer Rate von 1,11 lpm und wiederum signifikant langsamer als Mischung C2 (1,975% insgesamt für SiO₂ + Al₂O₃ + TiO₂), die O₂ bei einer Rate von 1,29 lpm produzierte. Schließlich produzierte Mischung A5 (2,469% wasserfreies Aluminiumsilicat) O₂ bei einer Rate von 1,07 lpm und wiederum langsamer als Mischung C3 (2,469% insgesamt für SiO₂ + Al₂O₃ + TiO₂), die O₂ bei einer Rate von 1,25 lpm produzierte. Alle diese Ergebnisse sind in der folgenden Datentabelle dargestellt.
Es ist wichtig festzustellen, dass O₂-Flussraten, die denjenigen gleich sind, die durch Kerzen-Misch-Formulierungen produziert wurden, die eine Mindestmenge an wasserfreiem Aluminiumsilicat (1,19 lpm) nutzten durch Kerzen-Misch-Formulierungen, die bis zu 3,457% (beobachtet bei Flussraten von 1,25 lpm) der Komponenten von wasserfreiem Aluminiumsilicat, SiO₂, Al₂O₃ und TiO₂ anstelle des wasserfreien Aluminiumsilicats nutzen, nicht erreicht werden können.
Die Testdaten der Tabellen 6 und 7 zeigen auch, dass Sauerstoffkerzen-unterstützende Misch-Schicht-Formulierungen, die wasserfreies Aluminiumsilicat nutzen, einen größeren verfügbaren Sauerstoffgehalt haben, als ähnliche Kerzen mit unterstützenden Misch-Formulierungen, die nur die Komponenten des wasserfreien Aluminiumsilicats, Siliciumdioxid, SiO₂, Aluminiumdioxid, Al₂O₃ und Titandioxid TiO₂ an dessen Stelle nutzen. Insbesondere Mischung A1 (0,494% wasserfreies Aluminiumsilicat) produzierte eine Sauerstoff-Flussrate von 1,19 lpm bei einem Prozentsatz von verfügbarem Sauerstoff von 39,41%. Im nächstkommenden Vergleich der Sauerstoffabgabe produzierte Mischung C4 (3,46% an gesamt-anorganischen Komponenten) eine Sauerstoffflussrate von 1,25 lpm bei einem Prozentsatz von verfügbarem Sauerstoff von 38,07% wie in der folgenden Datentabelle dargestellt ist. Mischung C4 enthält 1,34% weniger verfügbaren Sauerstoff als Mischung A1.

Repräsentative Bereiche für die Komponenten der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassend von 0,1 bis 3,0% Feldspat und von 0,1 bis 3,0% wasserfreies Aluminiumsilicat, mit jeder auch ausgedrückt als ein Prozentsatz einer unterstützenden Misch-Schicht sind in Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8

BEISPIELKERZE
SCHICHT	BESTANDTEILE	BESTANDTEILE (% IST FÜR DIE MISCH-SCHICHT)
1	Pyrotechnisches Pulver (Blitzrohr, Schicht, Pressling, Tasche)	Brennstoff	Ti	12–13%
		Roeaktionsmoderator	TiO₂	67–68%
		Binder/Andere	Fe₂O₃	0,5–0,6%
		O₂ Quelle	KClO₄	19–20%
2	Zündmischung	Brennstoff	Fe, Co	5–30%
		Übergangsmetallkatalysator	MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃	1–20%
		Reaktionsmoderator	KMnO₄	0%–5%
		Binder	MgAl₂O₄ (”Spinnel”)	10–30%
		O₂ Quelle	NaClO₃	35–79%
3	Unterstützende Mischung (START)	Brennstoff	Fe, Co	0,1–8%
		Übergangsmetallkatalysator	MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃	0,1–10%
		Reaktionsmoderator	KMnO₄ und KOH	0,1–5% + 0,0–5%
		Binder	GLIMMER SiO₂ (Cabosil, Mehl)	0,1–4,4% 0,1–3%
		O₂ Quelle	NaClO₃	60–90%
4–5	Unterstützende Mischung (MITTE)	Brennstoff	Fe, Co	0,1–8%
		Übergangsmetallkatalysator	MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₂O₄, Fe₂O₃	0,1–80%
		Reaktionsmoderator	KOH	0,1–5%
		Binder	GLIMMER SiO₂(Cabosil, Mehl)	0,1–4.4% 0,1–3%
		O₂ Quelle	NaClO₃	60–92%
6	Unterstützende Mischung (SCHLUSS)	Brennstoff	Fe, Co	0,1–8%
		Übergangsmetallkatalysator	MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₂, Fe₂O₃	0,1–5%
		Reaktionsmoderator	KOH	0,1–5%
		Binder	GLIMMER SiO₂ (Cabosil, Mehl)	0,1–4,4% 0,0–2%
		Additiv	FELDSPAT Bestandteile im Feldspat: Prozentsatz des Bestandteils im Feldspat in Klammern angegeben, Prozentsatz ganz rechts steht für die Menge in der Misch-Schicht bei einem Maximal-Feldspatgehalt, 3,0%.	0,1–3,0%
				SiO₂(68%)	2,040%
				Al₂O₃(19%)	0,570%
				Na₂O(6,5%)	0,195%
				K₂O(4%)	0,135%
				CaO(1,6%)	0,048%
				Fe₂O₃ (Spuren)	<0,01%
			WASSERFREIES ALUMINIUMSILIKAT (AAS) Bestandteile im wasserfreien Aluminumsilicate: Prozentsatz des Bestandteils im wasserfreien Aluminumsilicats in Klammern angegeben, Prozentsatz ganz rechts steht für die Menge in der Misch-Schicht bei einem Maximal-AAS-Gehalt, 3,0%.,	0,1–3,0%
				SiO₂ (48–52%)	1.560%
				Al₂O₃ (40–44%)	1.320%
				TiO₂ (2–3%)	0.090%
		O₂ Quelle	NaClO₃	60–92%

Zusammenfassung
Es wird eine Sauerstoff generierende Zusammensetzung bereitgestellt, umfassend einen Metallpulver-Brennstoff, einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, einen Reaktionsmoderator, einen Binder, ein Additiv und eine Sauerstoffquelle. Die Additive sind Feldspat oder wasserfreies Aluminiumsilicat oder beide. Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung kann verwendet werden, um Sauerstoff bei thermischem Abbau zu regulieren. Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung ist geeignet für den Einbau in Sauerstoff generierende Kerzen. Sauerstoff generierende Kerzen der vorliegenden Erfindung haben die Vorteile geringerer Chlor-Konzentration, besserer Reaktionsratenkontrolle und geringerer Empfindlichkeit gegenüber Temperatureffekten bei der Sauerstoffgenerierung verglichen mit kommerziellen Sauerstoff generierenden Kerzen. Zusätzlich können die Sauerstoff generierenden Kerzen umfassend die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu Kerzen führen, die keine Barium-Verbindungen enthalten, unschädlich, stabil gegenüber Feuchtigkeit, CO₂ und Luft sind und geeignet sind für nasse oder trockene Verarbeitungsmethoden.

Claims

Eine Sauerstoff generierende Zusammensetzung, geeignet zum Produzieren von einatembarem Sauerstoffgas beruhend auf dem thermischen Abbau der Zusammensetzung, die Zusammensetzung umfassend: einen Metallpulver-Brennstoff; einen Übergangsmetalloxid-Katalysator; eine Sauerstoffquelle; und ein Additiv, worin das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Feldspat, wasserfreies Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Sauerstoff generierende Zusammensetzung weiter umfasst: einen Reaktionsmoderator und einen Binder.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 2, die Zusammensetzung umfassend: einen Metallpulver-Brennstoff gewählt aus der Gruppe, die besteht aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; einen Reaktionsmoderator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumpermanganat, Kaliumhydroxid, Glimmer, amorphem Siliciumdioxid und Kombinationen daraus; einen Binder, gewählt aus der Gruppe bestehend aus amorphem Siliciumdioxid, Glimmer und Kombinationen daraus; eine Sauerstoffquelle, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallchloraten, Alkalimetallperchloraten und Kombinationen daraus und dem Additiv, worin das Additiv gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 8,0 Gew.-% des Metallpulver-Brennstoffs umfasst, worin der Metallpulver-Brennstoff gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 10 Gew.-% des Übergangsmetalloxid-Katalysators umfasst, worin der Übergangsmetalloxid-Katalysator gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% an Kaliumhydroxid als Reaktionsmoderator umfasst; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 4,4 Gew.-% an Glimmer und etwa 0,0 bis 2,0 Gew.-% des amorphen Siliciumdioxids als Binder umfasst; worin die Zusammensetzung etwa 60 bis 92 Gew.-% Natriumchlorat als Sauerstoffquelle umfasst und worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% an Feldspat und etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% des wasserfreien Aluminiumsilicats als Additiv umfasst.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 10 Gew.-% an Feldspat umfasst.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Feldspat umfasst: etwa 68 Gew.-% Silicumdioxid; etwa 19 Gew.-% Aluminiumoxid; etwa 6,5 Gew.-% Natriumoxid; etwa 4,5 Gew.-% Kaliumoxid; und etwa 1,6 Gew.-% Calciumoxid.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Feldspat umfasst: etwa 0 bis 17 Gew.-% Kaliumoxid; etwa 0 bis 12 Gew.-% Natriumoxid; etwa 0 bis 20 Gew.-% Calciumoxid; etwa 18 bis 36 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 44 bis 70 Gew.-% Siliciumdioxid.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das wasserfreie Aluminiumsilicat umfasst: etwa 50 Gew.-% Siliciumdioxid; etwa 42 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 2,5 Gew.-% Titandioxid.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung in der Lage ist, einatembares Sauerstoffgas bei einer Flussrate von etwa 0,1 bis 30 L/min zu produzieren.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung weiter umfasst: ein pyrotechnisches Pulver, worin das pyrotechnische Pulver in Form eines losen Pulvers, einer verdichteten Schicht im obersten Teil der Kerze, eines Presslings, der in die Kerze gepresst ist oder gepackt in ein Metallrohr, das in die Kerze gepresst ist vorliegt und einer Zündungsschicht, worin die Zündungsschicht eine brennstoff- und/oder katalysatorreiche Mischung, einen Binder und eine Sauerstoffquelle umfasst.
Eine Sauerstoff generierende Kerze zum Produzieren von einatembarem Sauerstoffgas beruhend auf dem thermischen Abbau der Kerze, diese Kerze umfassend: eine Vielzahl von Schichten aus Sauerstoff generierenden Zusammensetzungen, worin mindestens eine dieser Schichten umfasst: ein Metallpulver-Brennstoff; einen Übergangsmetalloxid-Katalysator; eine Sauerstoffquelle und ein Additiv, worin das Additiv gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus, wobei die Sauerstoff generierende Kerze zum Produzieren von einatembaren Sauerstoff für eine Dauer von mindestens einiger Minuten betriebsfähig ist.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin mindestens eine Schicht weiter umfasst: einen Reaktionsmoderator und einen Binder.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin die Kerze weiter umfasst: ein pyrotechnisches Pulver, worin das pyrotechnische Pulver in Form eines losen Pulvers, einer verdichteten Schicht im obersten Teil der Kerze, eines Presslings, der in die Kerze gepresst ist oder gepackt in ein Metallrohr, das in die Kerze gepresst ist vorliegt; und einer Zündungsschicht, worin die Zündungsschicht eine brennstoff- und/oder katalysatorreiche Mischung, einen Binder und eine Sauerstoffquelle umfasst.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 12, worin mindestens eine der Schichten umfasst: einen Metallpulver-Brennstoff, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; ein Übergangsmetalloxid-Katalysator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; einen Reaktionsmoderator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumpermanganat, Kaliumhydroxid, Glimmer, amorphem Siliciumdioxid und Kombinationen daraus; einen Binder, gewählt aus der Gruppe bestehend aus amorphem Siliciumdioxid, Glimmer und Kombinationen daraus; eine Sauerstoffquelle, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallchloraten, Alkalimetallperchloraten und Kombinationen daraus; und ein Additiv, worin das Additiv gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 14, worin mindestens eine der Schichten umfasst: etwa 0,1 bis 8,0 Gew.-% des Metallpulver-Brennstoffs, worin der Metallpulver-Brennstoff gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; etwa 0,1 bis 10 Gew.-% des Übergangsmetalloxid-Katalysators, worin der Übergangsmetalloxid-Katalysator gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% Kaliumhydroxid als Reaktionsmoderator; etwa 0,1 bis 4,4 Gew.-% Glimmer und etwa 0,0 bis 3,0 Gew.-% des amorphen Siliciumdioxids als Binder; etwa 60 bis 92 Gew.-% Natriumchlorat als Sauerstoffquelle; und etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% an Feldspat und etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% des wasserfreien Aluminiumsilicats als Binder.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin mindestens eine der Schichten etwa 0,1 bis 10 Gew.-% Feldspat umfasst.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin der Feldspat umfasst: etwa 68 Gew.-% Siliciumdioxid; etwa 19 Gew.-% Aluminiumoxid; etwa 6,5 Gew.-% Natriumoxid; etwa 4,5 Gew.-% Kaliumoxid; und etwa 1,6 Gew.-% Calciumoxid.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin der Feldspat umfasst: etwa 0 bis 17 Gew.-% Kaliumoxid; etwa 0 bis 12 Gew.-% Natriumoxid; etwa 0 bis 20 Gew.-% Calciumoxid; etwa 18 bis 36 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 44 bis 70 Gew.-% Siliciumdioxid.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin das wasserfreie Aluminiumsilicat umfasst: etwa 50 Gew.-% Siliciumdioxid; etwa 42 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 2,5 Gew.-% Titandioxid.
Die Sauerstoff generierende Kerze nach Anspruch 11, worin die Kerze in der Lage ist, einatembares Sauerstoffgas bei einer Flussrate von etwa 0,1 bis 30 L/min zu produzieren.
Eine Verbesserung einer Sauerstoff generierenden Zusammensetzung zum Produzieren von einatembarem Sauerstoffgas für mindestens einige Minuten beruhend auf dem thermischen Abbau der Zusammensetzung, die Zusammensetzung umfassend: einen Metallpulver-Brennstoff; einen Übergangsmetalloxid-Katalysator; eine Sauerstoffquelle; worin die Verbesserung umfasst: ein Additiv gewählt aus der Gruppe bestehend aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus, worin das Additiv nass verarbeitbar ist und worin Feldspat in die Zusammensetzung aufgenommen ist zur Unterdrückung von Rest-Chlor und worin wasserfreies Aluminiumsilicat eingebaut ist in die Zusammensetzung, um den verfügba ren Sauerstoffgehalt der Kerze, umfassend die Sauerstoff generierende Zusammensetzung, zu steigern oder die Größe der Kerze umfassend die Sauerstoff generierende Zusammensetzung zu verringern.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin die Sauerstoff generierende Zusammensetzung weiter umfasst: einen Reaktionsraten-Moderator und einen Binder.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 22 die Zusammensetzung umfassend: einen Metallpulver-Brennstoff, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; einen Übergangsmetalloxid-Katalysator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; einen Reaktionsratenmoderator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumpermanganat, Kaliumhydroxid, Glimmer, amorphem Siliciumdioxid und Kombinationen daraus; einen Binder, gewählt aus der Gruppe bestehend aus amorphen Siliciumdioxid, Glimmer und Kombinationen daraus; eine Sauerstoffquelle, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallchloraten, Alkalimetallperchloraten und Kombinationen daraus; und ein Additiv, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Feldspat, wasserfreiem Aluminiumsilicat und Kombinationen daraus.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 23, worin die Zusammensetzung umfasst: etwa 0,1 bis 8,0 Gew.-% des Metallpulver-Brennstoffs, worin der Metallpulver-Brennstoff gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Cobalt und Kombinationen daraus; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 10 Gew.-% des Übergangsmetalloxid-Katalysators umfasst, worin der Übergangsmetalloxid- Katalysator gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄, Co₃O₄, Fe₂O₃ und Kombinationen daraus; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% Kaliumhydroxid als Reaktionsmoderator umfasst; worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 4,4 Gew.-% Glimmer und etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% des amorphen Siliciumdioxids als Binder umfasst; worin die Zusammensetzung umfasst etwa 60 bis 92 Gew.-% Natriumchlorat als Sauerstoffquelle umfasst und worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% an Feldspat und etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% des wasserfreien Aluminiumsilicats als Additiv umfasst.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin die Zusammensetzung etwa 0,1 bis 10 Gew.-% Feldspat umfasst.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin der Feldspat umfasst: etwa 68 Gew.-% Siliciumdioxid; etwa 19 Gew.-% Aluminiumoxid; etwa 6,5 Gew.-% Natriumoxid; etwa 4,5 Gew.-% Kaliumoxid; und etwa 1,6 Gew.-% Calciumoxid.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin der Feldspat umfasst: etwa 0 bis 17 Gew.-% Kaliumoxid; etwa 0 bis 12 Gew.-% Natriumoxid; etwa 0 bis 20 Gew.-% Calciumoxid; etwa 18 bis 36 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 44 bis 70 Gew.-% Siliciumdioxid.
Die Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin das wasserfreie Aluminiumsilicat umfasst: etwa 50 Gew.-% Siliciumdioxid; etwa 42 Gew.-% Aluminiumoxid; und etwa 2,5 Gew.-% Titandioxid.
Die verbesserte Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin die Zusammensetzung in der Lage ist, einatembares Sauerstoffgas bei einer Flussrate von etwa 0,1 bis 30 L/min zu produzieren.
Die verbesserte Sauerstoff generierende Zusammensetzung nach Anspruch 21, worin die Zusammensetzung weiter umfasst: ein pyrotechnisches Pulver, worin das pyrotechnische Pulver in Form eines losen Pulvers, einer verdichteten Schicht im obersten Teil der Kerze, eines Presslings, der in die Kerze gepresst ist oder gepackt in ein Metallrohr, das in die Kerze gepresst ist vorliegt und eine Zündschicht, worin die Zündschicht eine brennstoff- und/oder katalysatorreiche Mischung, einen Binder und eine Sauerstoffquelle umfasst.