DE1126847B

DE1126847B - Sauerstoff freigebende Mischung

Info

Publication number: DE1126847B
Application number: DEM46137A
Authority: DE
Inventors: Robert Maurice Bovard
Original assignee: Mine Safety Appliances Co
Current assignee: MSA Safety Inc
Priority date: 1959-08-06
Filing date: 1960-08-03
Publication date: 1962-04-05
Also published as: GB963740A; US3089855A

Description

Die Erfindung betrifft Sauerstoff abgebende Mischungen des bekannten Chloratkerzen-Typs.

Für viele verschiedene Zwecke wird eine Sauerstoffquelle zur Atmung benötigt, z. B. für die Luftfahrt in großen Höhen, für Atemgeräte in nicht atembaren Atmosphären, beim Bergsteigen, zur Vermeidung des Sauerstoffverbrauchs in abgeschlossenen Räumen, in denen sich Menschen befinden, und für ähnliche Zwecke, z. B. fur tragbare Sauerstoffbehälter für Notfälle, wie in Krankenhäusern oder für Wiederbelebungsversuche im Freien, für Schweißlampen und für verschiedene andere Verwendungszwecke. Zylinder, die Sauerstoff unter Druck enthalten, sind im allgemeinen für die vorerwähnten und auch für andere Verwendungszwecke ungeeignet, da diese Zylinder meist zu schwer und zu groß sind; sind sie jedoch klein genug, um leicht getragen werden zu können, so ist der Vorrat an Sauerstoff begrenzt.

Für solche und ähnliche Verwendungszwecke werden schon seit einigen Jahren weitgehend die sogenannten Chloratkerzen verwendet. Normalerweise sind die primären Sauerstoffquellen solcher Kerzen Chlorate oder Perchlorate, die mit einem Oxyd, meist Bariumperoxyd, um das bei der Verbrennung der Kerze frei werdende Chlor zu binden, und einem Metallpulver, das als Wärmequelle für die thermische Zersetzung des Chlorates oder Perchlorates dient, verbunden sind. Diese Mischungen werden mit einem Bindemittel vermischt und durch dieses zusammengehalten. Auf diese Weise wurden Chloratkerzen aus Natriumchlorat, mit Wasserstoff reduziertem Eisenpulver, Bariumperoxyd und Glasfasern oder Asbestfasern als Bindemittel hergestellt. Solche Fasern bewirken die Bildung von mehr Chlor, als das Bariumperoxyd in den normalerweise verwendeten Mengen aufnehmen kann, und die Erfahrung hat gezeigt, daß höhere Prozentsätze an Peroxyd das Chlor nicht nur nicht binden, sondern, daß hierdurch noch mehr Chlor gebildet und außerdem die Verbrennungsgeschwindigkeit der Kerze in unerwünschter Weise erhöht wird.

Bei der Herstellung von Chlorat-Sauerstoff-Kerzen wurden bei einem Verfahren die Materialien mit Wasser gemischt, die Mischung in eine Form gepreßt und die so geformte Kerze getrocknet. Bei einem anderen Verfahren wurde das Natriumchlorat geschmolzen, die anderen Materialien in dieser Schmelze einheitlich dispergiert und die sich ergebende Suspension in eine Form gegossen. Diese gepreßten oder gegossenen Kerzen wurden in einen geschlossenen Kanister gegeben, der mit einer öffnung zum Ausströmen des Sauerstoffs und mit

Anmelder:

Mine Safety Appliances Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. August 1959 (Nr. 831 943)

Robert Maurice Bovard, Evans City, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Vorrichtungen verschiedener Art zur Entzündung der Kerze ausgestattet ist. Diese Kanister können verschiedene Formen besitzen.

Bei der Verwendung dieser Geräte hat sich nach jahrelangen Erfahrungen erwiesen, daß die Verbrennungsprodukte Chlor in gewissen Mengen enthalten können und auch oft enthalten; dies ist für Verwendungszwecke, bei denen der Sauerstoff eingeatmet werden soll, unerwünscht. Der Chlorgehalt kann tatsächlich gelegentlich eine Höhe von 20 Teilen pro Million erreichen, eine Menge, die für das Einatmen unverträglich hoch ist. Versuche, Bindemittel zu finden, die keine Chlorbildung verursachen, waren bisher vergeblich.

Eine für die früheren Verfahren typische Mischung enthielt 80 bis 84 Gewichtsprozent Natriumchlorat, 4 Gewichtsprozent Bariumperoxyd, 6 bis 8 Gewichtsprozent mit Wasserstoff reduziertes Eisenpulver und 6 bis 8 Gewichtsprozent Glasfasern oder faserförmiger Asbest.

Die Erfindung betrifft nun die Herstellung von Sauerstoff erzeugenden Mischungen, bei deren Verwendung die Bildung von Chlor unterdrückt oder gar vollkommen ausgeschaltet wird. Dies kann bei den bekannten Verfahren erfindungsgemäß durch geringe Veränderungen der Komponenten, zu denen ein neues außerdem als Wärmequelle dienendes Bindemittel gehört, die eine kontrollierbare Brennzeit besitzen und die bei einer gegebenen Kerzengröße eine größere Menge an Sauerstoff freisetzen können, erreicht werden.

209 558/404

Erfindungsgemäß werden kurze Stahlwollfäden als Bindemittel in den üblichen Chloratkerzenmischungen, die aus einem Alkalichlorat und Bariumperoxyd bestehen, verwendet. Es wurde festgestellt, daß solche Stahlwollfäden nicht nur eine ausreichende Wirkung als Bindemittel besitzen, sondern auch — was von noch größerer Bedeutung ist — die Bildung von Chlor in dem freigesetzten Gas verhindern oder auf Mengen begrenzen, die höchstens etwa 1 Teil pro Million betragen. Die Stahlwolle dient außerdem als Wärmequelle, so daß bei bestimmten Verwendungszwecken das Metallpulver, z. B. mit Wasserstoff reduziertes Eisen, das bisher unbedingt erforderlich war, wegfallen oder zumindest in kleineren Mengen verwendet werden kann. Auch wenn bei der Stahlwolle mehr als eine Oberflächenoxydation erfolgt, werden die Stärke und Festigkeit der Kerze nicht nachteilig beeinflußt.

Bei den meisten Verwendungszwecken wird die Stahlwolle zweckmäßigerweise in kurze Fäden oder Schnitzel geschnitten. Der Durchmesser der Wollfasern und die Länge können entsprechend der erwünschten Brenngeschwindigkeit variiert werden. Es wurde beispielsweise festgestellt, daß bei Stahlwolle, die auf 1,6 bis 9,5 mm lange Schnitzel zugeschnitten ist, mit der vorliegenden Erfindung zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden, so z. B. bei einer Mischung, die 80 bis 89% Natriumchlorat, 4 bis 7% Stahlwolle von der vorerwähnten Länge, 4% Bariumperoxyd und 0 bis 4% mit Wasserstoff reduziertes Eisenpulver enthielt. Bei derartigen Mischungen wird eine zufriedenstellende Verbrennungsgeschwindigkeit erzielt und etwa 10% mehr Sauerstoff gebildet als bei Kerzen der gleichen Größe, die nach den zu Anfang genannten, bisher üblichen Mischungen ohne Stahlwolle hergestellt wurden. Fäden oder Schnitzel, die länger sind als etwa 10 mm, lassen sich in der Kerzenmischung nur schlecht gleichmäßig verteilen. Bei den meisten Verwendungszwecken hat die Stahlwolle einen Durchmesser von 0,05 bis 0,25 mm.

Im allgemeinen enthalten diese Mischungen eine überwiegende Menge an Chlorat, meist etwa 70 bis 90 Gewichtsprozent; die restlichen Bestandteile sind in entsprechend geringeren Mengen vorhanden. Bei den meisten Verwendungszwecken wird die Verwendung von Natriumchlorat vorgezogen, obwohl auch andere Alkalimetallchlorate verwendet werden können. Lithiumchlorat ist jedoch, obwohl es wegen seines größeren Sauerstoffgehaltes pro Gewichtseinheit sehr vorteilhaft wäre, für bestimmte Zwecke auf Grund der Zerfließlichkeit ungeeignet. Kaliumchlorat enthält pro Gewichtseinheit weniger Sauerstoff, und sowohl Lithium- als auch Kaliumchlorat sind teurer als Natriumchlorat.

Die erfindungsgemäßen Mischungen können nach den bisher üblichen, obenerwähnten Verfahren geformt werden. Ebenso können diese Kerzen in Vorrichtungen, wie sie ebenfalls bereits zu Anfang erwähnt wurden, verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sauerstofffreigebende, Alkalichlorat, Bariumperoxyd und gegebenenfalls Eisenpulver enthaltende Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch 4 bis 7 Gewichtsprozent Stahlwollschnitzel enthält.

2. Sauerstoff freigebende Mischung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in verdichteter oder gegossener Form vorliegt.

2W55J/4W 3.62