DE3639146A1 - Kaliumsuperoxid-formkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper aus KO₂ als sauerstoffabgebender Chemikalie mit einem Zusatz an die Sauerstoffabgabe förderndem Katalysatormaterial.

Ein derartiger Formkörper ist aus der DE-AS 21 59 493 bekanntgeworden.

In Atemschutzgeräten werden Formkörper, beispielsweise gepreßte Tabeletten aus KO₂, als Füllmaterial für sauerstoffliefernde Patronen verwendet. Dabei erweist es sich als nachteilig, daß eine ausreichende Sauerstoffentwicklung erst einige Minuten nach dem Beginn der Beatmung des Gerätes einsetzt. Deshalb werden diesen Formkörpern aus KO₂ Zersetzungskatalysatoren zugesetzt. Dadurch beginnt die Sauerstoffentwicklung bereits unmittelbar nach dem Beginn der Beatmung des Gerätes, so daß die Zeit ungenügender Sauerstoffentwicklung zu Beginn der Beatmung des Atemschutzgerätes überbrückt wird. Die Katalysatoren beschleunigen jedoch die Sauerstoffabspaltung auch dann noch, wenn nach Erwärmung der Patrone die Sauerstoffentwicklung bereits mehr als ausreichend geworden ist. Es wird dann mehr Sauerstoff von der Patrone geliefert, als vom Geräteträger veratmet wird. Der überschüssige Sauerstoff wird über ein Überdruckventil nach außen abgegeben und geht für die Beatmung verloren.

Die bekannten katalysierten Formkörper werden daher lediglich als eine dünne Teilschicht der Füllung einer sauerstoffliefernden Patrone vorgelagert. Dies setzt voraus, daß jede Patrone zwei verschiedene Füllungen in festgelegter Menge enthalten muß. Eine entsprechende Vorratshaltung verschiedener Sorten von Formkörpern ist dabei unerläßlich.

Aus der DE-PS 3 20 810 ist bekannt, auf einen Formkörper mit Alkalisuperoxid als sauerstoffabgebender Chemikalie einen Katalysator aus beispielsweise Mangandioxid als Pulver aufzupudern, nachdem die Oberfläche des Formkörpers durch Aufsprühen von Wasser genügend angefeuchtet wurde.

Das Aufbringen von trockenem Katalysatorpuder auf die angefeuchtete Oberfläche des Formkörpers führt jedoch zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Kataysators auf der Formkörperoberfläche. Außerdem ist der Kontakt des Kataysators mit der sauerstoffabgebenden Chemikalie nicht vollständig genug, um die Sauerstoffabgabe gleichmäßig und gezielt zu fördern.

Es ist weiterhin bekannt, die Lösung eines Katalysators auf eine sauerstoffabgebende Chemikalie aufzusprühen (DE-PS 3 31 721).

Das Aufsprühen einer wäßrigen Lösung von Mangansulfat auf beispielsweise Natriumsuperoxid führt zu einer teilweisen Zersetzung von Natriumsuperoxid durch Wasser in Natriumhydroxid und Wasserstoffsuperoxid. Das gebildete Wasserstoffsuperoxid bleibt an dem entstandenen Gemisch aus Natriumsuperoxid und Natriumhydroxid angelagert. Diese Anlagerungsverbindungen sind dann mit dem aufgegebenen Katalysator reaktionsfähig.

Dagegen führt das Aufsprühen von wäßrigen Lösungen des Katalysators auf Formkörper aus KO₂ nicht zu einer Verbesserung des Reaktionsverhaltens.

Somit geht die vorliegende Erfindung von der Aufgabe aus, einen Formkörper der genannten Art so zu verbessern, daß eine konzentrierte Anlagerung des Katalysatormaterials auf der Formkörperoberfläche erfolgen kann, die eine gleichmäßige Freisetzung von Sauerstoff während der gesamten Benutzungszeit ermöglicht. Damit wird eine bedarfsgerechte Sauerstoffabspaltung schon zu Beginn der Beatmung des Atemschutzgerätes sichergestellt, und eine den Bedarf übersteigende Sauerstoffabgabe im weiteren Verlauf der Benutzung vermieden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Kernkörper mit einem Katalysatoranteil von 0 bis 0,05%, welcher von einem gepreßten Mantel mit einem Katalysatoranteil von 0,15 bis 2% umgeben ist.

Ein derartig gebildeter Formkörper besteht aus zwei Schichten unterschiedlicher Mengenzusammensetzung. Das Innere des Formkörpers besteht aus Kaliumsuperoxid, welches gar kein oder nur in sehr geringen Mengen vorhandenes Katalysatormaterial enthält. Um den Formkörper herum befindet sich ein Mantel aus der sauerstoffabgebenden Chemikalie, welcher ein hoher Anteil an Katalysatormaterial beigegeben ist. Zu Beginn der Beatmung wird somit zunächst katalysiertes Material umgesetzt, wodurch eine sehr frühzeitige Sauerstoffentwicklung bewirkt wird. Nach Umsetzung der äußeren katalysierten Schicht kommt dann der nicht oder nur wenig katalysierte Kern des Formkörpers mit dem Wasserdampf und dem CO₂ der Ausatemluft des Geräteträgers in Berührung. Wegen des Fehlens ausreichender Katalysatormengen wird der Kern wesentlich langsamer umgesetzt als der Mantel des Formkörpers. Dadurch wird ein Sauerstoffüberschuß vermieden, wodurch die Gebrauchszeit des Gerätes wesentlich verlängert wird.

In der verdichteten Ummantelung des Kernkörpers wird eine gleichmäßige Verteilung des Katalysatormaterials und dessen innige Verbindung zu der sauerstoffabgebenden Chemikalie, z. B. KO₂ erreicht.

Zur Herstellung derartiger Mantelformkörper können herkömmliche Tablettenpressen benutzt werden, die zwei unterschiedliche Preßvorgänge nacheinander ausführen können. Zuerst wird unkatalysiertes oder nur gering katalysiertes KO₂-Material zu einem Tablettenkern vorgepreßt. Dann wird die Preßform wieder auseinandergefahren und stark katalysiertes KO₂-Material um den Kern herum eingefüllt. Bei einem zweiten Preßvorgang wird nun der katalysierte Mantel um den nicht katalysierten Kern herumgelegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Formkörper aus KO₂ im Schnitt, dessen äußere Gestalt linsenförmig ausgebildet ist. Der Formkörper besteht aus einem gepreßten Kernkörper (1) aus Kaliumsuperoxid (dargestellt durch offene Kreise), der von einem Mantel (2) umgeben ist.

Der Mantel (2) enthält neben dem Kaliumsuperoxid das Katalysatormaterial (dargestellt durch Punkte) in der für optimale Wirksamkeit nötigen Menge. Der Durchmesser der so gebildeten Formkörper beträgt im allgemeinen einige Millimeter, so daß eine geeignete Korngröße zur Auffüllung einer entsprechenden Patrone in einem Atemschutzgerät vorliegt.

Claims (2)

1. Formkörper aus KO₂ als sauerstoffabgebender Chemikalie mit einem Zusatz an die Sauerstoffabgabe förderndem Katalysatormaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein gepreßter Kernkörper (1) mit einem Katalysatoranteil von 0 bis 0,05% von einem gepreßten Mantel (2) mit einem Katalysatoranteil von 0,15 bis 2,0% umgeben ist.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatormaterial Kupferoxychlorid eingesetzt ist.