JPH04114902A - 酸素ガス発生助剤および酸素ガス発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、緊急時に酸素ガスを発生させるために使用す
る酸素ガス発生助剤（触媒と同義）およびその酸素ガス
発生助剤を使用した酸素ガス発生方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

火災時や、鉱山・トンネルの事故時等の繁栄、時酸素欠
乏対策としては、手軽でしかも簡単な操作により所定時
間酸素を安定して発生させることのできる装置が必要で
ある。

このような用途に供するものとしては、酸素ボンベのよ
うな重量が大きく操作が複雑で且つ高価なものより、構
造が簡単な薬剤の反応を利用した方式が適している。

薬剤による酸素ガス発生法としては、水中に過炭酸ソー
ダと二酸化マンガンを投入して、二酸化マンガンの触媒
作用により過炭酸ソーダの分解を促進して酸素ガスを発
生させる方法がよく知られている。しかし、この場合、
酸素ガスが初期に爆発的に発生し、持続性がないという
欠点があるので、上記したような緊急用には適用できな
い。そこで、一定量の酸素を所定の時間継続して発生さ
せることを目的として、以下の方法が開示されている。

特公昭６０−３４４８２号公報には、「過酸化水素付加
化合物を、融点以下の温度で加熱することにより製造し
た発泡性過酸化水素付加化合物と、水溶性の物質で被覆
した分解触媒の粒剤を混合したものに、水を加えること
により酸素を発生させることを特徴とする酸素ガス発生
方法」に関する発明が記載されている。Ｃ以下、従来技
術■という） また、特公昭６０−４４２４２号公報には、「炭酸ソー
ダと過酸化水素との付加化合物と、触媒として用いる二
酸化マンガンまたは鉄、銅、鉛などの金属塩を濃度の異
なるアラビア糊により固化せしめてなる溶解度の異なる
複数種の水溶性固形物とを混合した混合物に水を加えて
反応せしめ一定量の酸素を長時間継続して発生せしめる
ようにした救や、時の酸素発生方法」に関する発明が記
載されている。（以下、従来技術■という） 〔発明が解決しようとする課題〕 従来技術Ｉは、分解触媒の粒剤を水溶性の物質で被覆す
ることにより保存中の発泡性過酸化水素付加化合物の分
解を防止しようとするものであるが、ただ単に被覆する
だけであるため、被覆した水溶性の物質は水中で容易に
溶解し、発泡性過酸化水素付加化合物は直ちに分解して
急激に酸素ガスを発生し、以降酸素ガス量は減少するの
みである。すなわち、一定量の酸素ガスを所定時間継続
して発生させることができない。

また、従来技術■は、濃度の異なるアラビア糊で固化し
た複数の溶解度の触媒の固形物と、炭酸ソーダと過酸化
水素との付加化合物とを混合した混合物を作製し、最も
濃度の低いアラビア糊で固めた触媒の固形物を最初に水
中に溶解せしめ、徐々に高濃度のものを溶解させようと
するものであるが、この場合、濃度の異なるアラビア糊
で触媒を固化する作業は大変に煩わしく、しかも、最初
に反応に寄与するのは最低濃度のアラビア糊で固化した
触媒のみであるから、炭酸ソーダと過酸化水素との付加
化合物が分解して発生する酸素ガス量は非常に少なく、
以後順次高濃度のアラビア糊が水中に溶解して反応に寄
与する触媒が増える。それに伴って発生酸素ガス量も急
激に増加する。従って、この場合も一定量の酸素ガスを
所定時間継続して発生させることはできない。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、一定量の酸素ガス
を所定時間継続して発生することが可能な酸素ガス発生
助剤および酸素ガス発生方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の要旨は、−酸化マン
ガンと可溶性高分子物質とタルクを均一に分散させた顆
粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤を第一の発明とし
、 二酸化マンガンと可溶性高分子物質とタルクを均一に分
散させた顆粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤および
過炭酸ソーダを水中に入れることにより酸素ガスを発生
させることを特徴とする酸素ガス発生方法を第二の発明
とする。

可溶性高分子物質としては、例えば、ＣＭＣ（カルボキ
シメチルセルロース）、デンプン、アラビア糊、ポリビ
ニルアルコール、ポリエチレングリコール、砂糖等を用
いることができる。

（作用〕 水中に本発明に係る酸素ガス発生助剤および過炭酸ソー
ダを入れると、次のようなフローで酸素ガスが発生する
。

■　まず、顆粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤の表
層部の二酸化マンガンのみが過炭酸ソーダの分解反応に
寄与して適量の酸素ガスを発生する。

■　上記■の反応の進行と併行して可溶性高分子物質が
徐々に水に溶解するので、反応に寄与する二酸化マンガ
ンの量が増え、発生酸素ガス量は徐々に増加する。

■　一定時間経過すると不溶性のタルクが剥離するよう
にして水中に没するので、反応に寄与する二酸化マンガ
ンの量はさらに増え、酸素ガス発生量は増える。

■　一方、上記■〜■の反応の進行に伴って過炭酸ソー
ダは消費され、減少していくので、発生酸素ガス量はあ
る値以上には増えずに、所定時間一定値を保持し、やが
て減少傾向に転する。

このようにして、反応初期には適正流量の酸素ガスが発
生し、時間経過とともに発生酸素ガス量は徐々に増加し
つつ最大値に達し、所定時間一定値を保持し、その後次
第に減少し、過炭酸ソーダがすべて分解すると酸素ガス
の発生も停止する。なお、発生酸素ガス量が最大値に達
する時間は、過炭酸ソーダに対して有効に作用する二酸
化マンガンの量が比較的少ない場合は長時間を要しく第
２図（ａ））、二酸化マンガンの量が比較的多い場合は
極短時間となる。（第５図（ａ）、第６図（ａ）） 〔実施例〕 本発明の実施例について以下に説明する。

第１図に示すような酸素ガス発生器（バンド−化学■製
）を用いて、過炭酸ソーダ６０ｇに対して１１頁の表１
に示すように酸素ガス発生助剤の種類および配合量を変
えて酸素ガスの発生量を測定した。

また、本発明に係る酸素ガス発生助剤の作製は以下のよ
うに行った。

実施例１〜３については、所定量の二酸化マンガンの粉
末とＣＭＣの粉末とタルクの粉末に少量の水を加えて充
分に練った後に乾燥させ、乾燥後に高速粉砕機で粉砕し
て顆粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤を得た。

実施例４に係るものは、このようにして得た顆粒状或い
は粉末状の酸素ガス発生助剤にさらに二酸化マンガンの
粉末を混合したものである。

実施例５に係るものは、所定量の二酸化マンガンの粉末
とＣＭＣの粉末とタルクの粉末を適当な混合機で充分に
混合したものである。

まず、第１図に基づいて酸素ガス発生器の構造について
説明する。

１は握り手付蓋、２はチューブ差し込み口、３は止め具
である。通常は酸素吸入のだめのチューブ４をこのチュ
ーブ差し込み口２に差し込んで、マスク５を顔面に装着
して酸素を吸引する。本試験においては、酸素量測定の
ためのプローブ（図示せず）を上記チューブ差し込み口
２に挿入して発生酸素ガス量を測定した。

６は容量約１５００ｍｌの内タンクで、７ば反応槽、８
は加湿槽、９は連結管、１０は多数の小穴が穿設された
噴気板、ＩＩは外ケースである。

上記のように構成される酸素ガス発生器を使用して、以
下の手順で酸素ガス量の測定を行った。

まず、反応槽７には約９００　ｃｃの水（水温２０’Ｃ
）を入れ、加湿槽８には約２５０　ｃｃの水（水温２０
°Ｃ）を入れた。そして、反応槽７に表１に示す量の顆
粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤および過炭酸ソー
ダ６０ｇを投入した。次いで、蓋１を内タンク６に装着
して止め具３で固定した。反応槽７内では過炭酸ソーダ
の分解により酸素ガスが発生し、この酸素ガスは連結管
９を経て力Ｕ？界槽８底部に導かれる。加湿槽８底部に
は多数の小穴が穿設された噴気板１０が設置されている
ので、酸素ガスは細かい気泡になる。酸素ガスを気泡化
することにより、水との接触面積を大きくし、酸素ガス
の洗浄と加湿の効果を期待できる。

このようにして発生した酸素ガスをチューブ差し込み口
２に差し込んだプローブより測定器に導いて酸素ガス量
を測定した。３０秒毎の酸素ガス発生量および累計の酸
素ガス発生量を表１および第２図（ａ）、（ｂ）−第７
図（ａ）、（ｂ）に示す。

表１および図より、以下の点が明らかである。

■不実施例１〜５に係るものは、初期に急激な酸素ガス
の発生がなく、酸素ガス発生開始より１０分後まで発生
量に大きな変化は見られない。

■二酸化マンガンの配合量は、実施例１〈実施例２〈実
施例３の順であり、単位時間（３０秒毎）当たりの酸素
ガス発生量はこの順で増えており、二酸化マンガンの配
合量が実施例１の０．８５ｇから実施例３の１．７ｇに
倍増されることにより、１−一タル酸素ガス発生量は約
６０％（５，０８／３．１３）増えている。

■実施例４と実施例３の二酸化マンガンの量はほぼ同じ
であり、トータル酸素ガス発生量はあまり変わらないが
、実施例４は二酸化マンガン、ＣＭＣおよびタルクが均
一に分散したものにさらに二酸化マンガンを追加し均一
に分散させたものである。この追加された二酸化マンガ
ンが反応初期から過炭酸ソーダの分解に寄与するため、
極短時間のうちに酸素ガス発生量は最大値に達しており
、酸素ガス発生量が一層安定する。

■実施例５は、二酸化マンガン、ＣＭＣおよびタルクが
均一に分散したものであり、酸素ガスの発生量が安定し
ている点は実施例４と同じであるが、二酸化マンガンの
量が実施例４より多くなっているので、単位時間当たり
の酸素ガス発生量およびトータル酸素ガス発生量は実施
例４よりさらに多くなっている。

■比較例は使用された全ての二酸化マンガンが最初から
反応に寄与するため、初期に多大な酸素ガスの発生が見
られ、以降袋、激に低下しており、酸素ガスの発生量に
安定性がない。

〔発明の効果〕

本発明に係る酸素ガス発生助剤は、二酸化マンガンと可
溶性高分子物質とタルクを均一に分散させるという簡単
な方法で得ることができ、かかる酸素ガス発生助剤と過
炭酸ソーダとを水中に入れるという極めて簡便な方法で
、過炭酸ソーダの分解初期から終期に至るまで適量の酸
素ガスを継続して発生させることができ、火災その他の
事故の際の酸素欠乏時に安全・確実に酸素の補給をする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸素ガス発生量の測定試験に供した器具（ハン
ド−化学■製）の分解斜視図、第２図（ａ）、第３図（
ａ）、第４図（ａ）、第５図（ａ）、第６図（ａ）は本
発明に係る酸素ガス発生助剤を使用した酸素ガス発生量
の３０秒毎の推移を示す図、第２図（ｂ）、第３図（ｂ
）、第４図（ｂ）、第５図（ｂ）、第６図（ｂ）はそれ
ぞれ対応する番号の図（ａ）に対する累計の酸素ガス発
生量を示す図、第７図（ａ）は従来技術（比較例）に係
る二酸化マンガンのみを使用した場合の酸素ガス発生量
の３０秒毎の推移を示す図、第７図（ｂ）は第７図（ａ
）のものの酸素ガス発生量の累計を示す図である。 ω 時間（分） （ａ） 第２図 （ａ） 第３図 （ｂ） （ｂ） 時間（分） （ａ） （ａ） 第４図 第５図 時間（分） （ｂ） （ｂ） 時間（分） （ａ） 第６図 （ａ） 第７図 （ｂ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）二酸化マンガンと可溶性高分子物質とタルクを均一
   に分散させた顆粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤 ２）二酸化マンガンと可溶性高分子物質とタルクを均一
   に分散させた顆粒状或いは粉末状の酸素ガス発生助剤お
   よび過炭酸ソーダを水中に入れることにより酸素ガスを
   発生させることを特徴とする酸素ガス発生方法