KR20180085334A - Oxygen generating composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산소발생제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)과 같은 산소발생물질의 급격한 반응성을 효과적으로 제어하고, 산소 발생량을 증진시킬 뿐만 아니라 발생 지속시간을 조절할 수 있는 산소발생제 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an oxygen generator composition, and more particularly, to an oxygen generator composition which effectively suppresses the rapid reactivity of oxygen generating materials such as potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) An oxygen generator composition capable of controlling not only the amount of generated oxygen but also the duration of generation, and a molded article comprising the oxygen generator composition.
공기중의 대략 20% 정도로 포함되어 있는 산소는 우리 신체에 없어서는 안 되는 필수적인 요소로, 화재상황이나 밀폐된 공간의 작업장, 또는 비행기나 잠수함 같은 곳에서 사용되는 산소발생마스크나 공기청정기, 산소 공급 장치 등에 적용될 수 있는 산소를 발생시키는 물질에 대한 연구가 활발하다.Oxygen, which is about 20% of the air, is an integral part of our body. It is an integral part of our body. It is used in fire situations, workshops in enclosed spaces, or in airplanes or submarines, And the like, have been actively studied.
이와 같은 산소 발생을 위한 물질로서, 초산화칼륨(KO2)이나 과산화나트륨(Na2O2), 또는 이들의 혼합형태 등이 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 기존의 산소발생제 조성물은 산소 발생 과정에서 과도한 열이 발생되어 산소발생제 성형체가 서로 융합되는 현상이 나타나고, 강한 산화력과 부식성을 가지는 특징으로 인하여, 표면경화가 나타나 내부 산소발생제가 반응하지 못하여 전체 산소 발생량이 극대화되지 못하는 문제점이 있었다.As such a material for generating oxygen, potassium oxide (KO 2 ), sodium peroxide (Na 2 O 2 ), or a mixture thereof has been used. However, in the conventional oxygen generator composition, excessive heat is generated during the oxygen generation process, and the oxygen generator molded bodies are fused to each other. Due to the strong oxidizing power and corrosiveness, surface hardening occurs, And the total amount of generated oxygen can not be maximized.
이에 따라, 산소발생제에 소량의 첨가제를 부가하여 상기한 문제점을 해결하고자 한 기술들이 제시되어 왔다. 특히, 이러한 첨가물로서 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2) 등과 같은 알칼리토금속의 수산화물이나 탄산칼슘(CaCO3), 클레이(clay) 등과 같은 무기충전제 등이 사용될 수 있는 것으로 알려져 왔다. Accordingly, techniques for solving the above problems have been proposed by adding a small amount of an additive to an oxygen generating agent. In particular, the alkaline earth metals, such as As such additives, calcium hydroxide (Ca (OH) 2), aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), barium hydroxide (Ba (OH) 2) hydroxides or Inorganic fillers such as calcium carbonate (CaCO 3 ), clay, and the like can be used.
또한, CaO와 같은 알칼리토금속의 산화물, 또는 유리분말, 세라믹 섬유, 고령토, 규산나트륨, 규산칼륨 중에서 1종 이상 선택하여 사용함으로써 산소발생제 조성물의 성형 및 가공성을 개선하고자 하였다.In addition, an attempt has been made to improve the molding and workability of an oxygen generator composition by using an oxide of an alkaline earth metal such as CaO, or at least one selected from glass powder, ceramic fiber, kaolin, sodium silicate and potassium silicate.
그러나, 이러한 첨가제들은 초산화칼륨 또는 과산화나트륨을 공기 정화 물질로 사용할 때 산소 발생시 수반되는 과도한 열의 발생으로 인한 융합의 문제는 개선할 수 있었으나, 초산화칼륨 등의 강한 산화력과 부식성 및 급격한 반응성을 완화시키고 크게 개선할 수 있는 기술은 제시된 바가 없다.However, when these additives use potassium oxide or sodium peroxide as an air purification material, problems of fusion due to generation of excessive heat accompanied with oxygen generation can be alleviated, but the strong oxidative power and corrosiveness and rapid reactivity such as potassium oxide are alleviated There is no technology that can greatly improve the performance of the system.
따라서, 이를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-1040742호에는 초산화칼륨과 과산화나트륨의 강한 산화력과 부식성, 지나친 반응성을 효과적으로 조절하는 산소발생제 조성물로, 초산화칼륨, 과산화나트륨, 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 60 내지 90 중량%, 마그네슘 산화물계 무기 필러 10 내지 40 중량%, 표면 경화 억제제 10 중량% 이하, 및 이산화탄소 흡착제 10 중량% 이하를 포함하는 산소발생제 조성물을 공개하고 있다.To solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-1040742 discloses an oxygen generator composition which effectively controls the strong oxidizing power, corrosiveness, and excessive reactivity of potassium oxide and sodium peroxide, and includes potassium oxide, sodium peroxide, , 10 to 40 wt% of a magnesium oxide-based inorganic filler, 10 wt% or less of a surface hardening inhibitor, and 10 wt% or less of a carbon dioxide adsorbent, and have.
그러나, 이는 종래의 초산화칼륨과 과산화나트륨의 강한 산화력과 부식성을 해결하고, 물질로부터 산소 발생 가능 시간을 12분 이상으로 연장시키는 것일뿐 산소발생량을 증진시키지는 못해 사용범위가 한정되는 문제가 있었다.However, this method solves the strong oxidizing power and corrosivity of potassium oxide and sodium peroxide in the prior art, and prolongs the oxygen-generating time from the substance to 12 minutes or more.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)으로 된 산소발생물질의 급격한 반응성을 효과적으로 제어하고, 산소 발생량을 증진시킬 뿐만 아니라 산소발생 지속시간을 일정시간 유지하도록 조절할 수 있는 산소발생제 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is a first object of the present invention to provide a method of producing oxygen, which comprises potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) The present invention provides an oxygen generator composition capable of effectively controlling the rapid reactivity of a substance and improving not only the amount of generated oxygen but also maintaining the duration of oxygen generation for a certain period of time.
또한, 본 발명의 다른 목적은 산소발생제 조성물에 중화제를 일정비율로 첨가하여 산소발생제 조성물의 반응후 물질의 강한 알카리성을 중화하여 호흡과 피부에 자극을 주는 문제를 해결할 수 있도록 한 산소발생제 조성물을 제공하고자 하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an oxygen generator composition which can neutralize the strong alkalinity of a substance after the reaction of the oxygen generator composition by adding a neutralizer in a certain proportion to the oxygen generator composition, To provide a composition.
본 발명에 따른 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the object of the present invention,
본 발명에 따른 산소발생제 조성물은,The oxygen generator composition according to the present invention comprises
산소발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물; 및A mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) as oxygen generating materials; And
반응조절제;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a reaction control agent.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물에서,Further, in the oxygen generator composition according to the present invention,
상기 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물은 전체 조성물 대비 30~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) comprises 30 to 60 wt% of the total composition.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물에서,Further, in the oxygen generator composition according to the present invention,
상기 반응 조절제는 활성탄, 제올라이트, 이산화규소에서 선택된 1종 이상이며, 그 함량은 전체 조성물 대비 40~70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.The reaction modifier is at least one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, and silicon dioxide, and the content thereof is 40 to 70% by weight based on the total composition.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물에서,Further, in the oxygen generator composition according to the present invention,
중화제를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And further comprising a neutralizing agent.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물에서,Further, in the oxygen generator composition according to the present invention,
상기 중화제는 구연산, 인산칼륨, 글루타민산, 아스코빅산, 타르타릭산, 살리실릭산, 글라이콜릭산, 락틱산, 글리시리직산, 아미노카프로익산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며, 그 함량은 상기 산소발생 물질의 혼합물의 1~3배를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The neutralizing agent is at least one selected from the group consisting of citric acid, potassium phosphate, glutamic acid, ascorbic acid, tartaric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, glycyrrhizic acid and aminocaproic acid, And one to three times the amount of the mixture of oxygen generating materials.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물은,Further, the oxygen generator composition according to the present invention may contain,
산소발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물 30~60중량%; 및30 to 60% by weight of a mixture of oxygen generating substances potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ); And
활성탄, 제올라이트, 이산화규소에서 선택된 1종 이상의 반응조절제 40~70 중량%;로 구성되고,40 to 70% by weight of at least one reaction modifier selected from activated carbon, zeolite and silicon dioxide,
구연산, 인산칼륨, 글루타민산, 아스코빅산, 타르타릭산, 살리실릭산, 글라이콜릭산, 락틱산, 글리시리직산, 아미노카프로익산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 중화제를 상기 산소발생 물질의 혼합물 함량의 1~3배 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.At least one neutralizing agent selected from the group consisting of citric acid, potassium phosphate, glutamic acid, ascorbic acid, tartaric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, glycyrrhizic acid and aminocaproic acid, And the number of times of the operation is set to be one to three.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물은,Further, the oxygen generator composition according to the present invention may contain,
산소발생량이 100~150㎖/g.min 범위내로 증진되고, 산소발생 지속시간이 15~25분으로 조절되는 것을 특징으로 한다.The amount of generated oxygen is increased within the range of 100 to 150 ml / g.min, and the duration of oxygen generation is controlled to 15 to 25 minutes.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물을 포함하는 산소발생제 성형품을 제공한다.Further, there is provided an oxygen generator molded article comprising the oxygen generator composition according to the present invention.
본 발명에 따른 산소발생제 조성물은 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 수분과의 급격한 반응성을 효과적으로 제어하고, 산소 발생량을 증진시킬 뿐만 아니라 산소발생 지속시간을 일정시간 유지하도록 조절하는 효과가 있다.The oxygen generator composition according to the present invention effectively controls the rapid reactivity with water of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) In addition, it has the effect of controlling the duration of oxygen generation to be maintained for a certain period of time.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물은 산소발생제 조성물의 반응후 물질이 중성을 갖도록 함으로써, 호흡과 피부에 자극을 주는 문제를 해결하는 효과가 있다.In addition, the oxygen generating composition according to the present invention has the effect of solving the problem of breathing and irritation to the skin by making the material of the oxygen generating composition composition have neutrality after the reaction.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 설명은 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 설명에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail. It is needless to say that the present invention is not limited by the following description.
본 발명의 실시예에 따른 산소발생제 조성물은, 수분과 반응하는 산소 발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물과 반응조절제로 이루어질 수 있으며, 여기에 중화제를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The oxygen generator composition according to the embodiment of the present invention can be produced by reacting a mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) And may further comprise a neutralizing agent.
또한, 본 발명은 과산화수소로부터 산소발생을 촉진시키기 위해 촉매제로, 알카리금속을 포함한 분말이나 카탈라아제 등을 더 포함할 수 있다.
In addition, the present invention may further include a catalyst containing an alkali metal or catalase to promote the generation of oxygen from hydrogen peroxide.
본 발명에서 산소 발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2)은 하기의 반응식에 나타낸 바와 같은 메커니즘으로, 수분(H2O)과의 반응을 통해 산소를 발생시킨다.In the present invention, potassium oxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ), which are oxygen generating materials, are reacted with moisture (H 2 O) To generate oxygen.
<반응식1><Reaction Scheme 1>
KK 22 OO 22 + 2H + 2H 22 O -> 2KOH + HO -> 2KOH + H 22 O + 1/2OO + 1 / 2O 22
[K2O2 + 2H2O -> 2K+ + 2OH- + H2O2 [K 2 O 2 + 2H 2 O -> 2K + + 2OH - + H 2 O 2
2K+ + 2OH- -> 2KOH2K + + 2OH - - > 2KOH
H2O2 + 촉매 -> H2O + 1/2O2]
H 2 O 2 + catalyst -> H 2 O + 1 / 2O 2 ]
<반응식2><Reaction Scheme 2>
KK
22
OO
22
+ H + H
22
O -> 2KOH + 1/2OO - > 2KOH + 1 / 2O
22
<반응식3><Reaction Scheme 3>
2KO2KO
22
+ H + H
22
O -> 2KOH + 3/2OO - > 2KOH + 3 / 2O
22
<반응식4><Reaction Scheme 4>
NaNa 22 OO 22 + 2H + 2H 22 O -> 2NaOH + HO - > 2NaOH + H 22 O + 1/2OO + 1 / 2O 22
[Na2O2 + 2H2O -> 2Na+ + 2OH- + H2O2 [Na 2 O 2 + 2H 2 O -> 2Na + + 2OH - + H 2 O 2
2Na+ + 2OH- -> 2NaOH2Na + + 2OH - - > 2NaOH
H2O2 + 촉매 -> H2O + 1/2O2]
H 2 O 2 + catalyst -> H 2 O + 1 / 2O 2 ]
<반응식5><Reaction Scheme 5>
NaNa
22
OO
22
+ H + H
22
O -> 2NaOH + 1/2OO - > 2NaOH + 1 / 2O
22
즉, 과산화칼륨(K2O2)은 2가지 방식으로 반응하여 산소를 발생시키게 되는데, 첫번째는 1개의 과산화칼륨(K2O2)이 2개의 물분자와 반응하여 칼륨이온, 수산화이온 및 과산화수소로 변환되고, 칼륨이온과 수산화이온은 반응하여 2개의 수산화칼륨이 되고 과산화수소는 촉매에 의해 1개의 물분자와 1/2개의 산소분자가 된다. 또한, 1개의 과산화칼륨(K2O2)은 1개의 물분자와 반응하여 2개의 수산화칼륨과 1/2개의 산소분자가 된다. 따라서, 과산화칼륨 분자는 물분자와 1:1로 반응하거나 1:2로 반응하여 각각 산소분자 1/2개씩을 발생한다는 것임을 알 수 있다.That is, potassium peroxide (K 2 O 2 ) reacts in two ways to generate oxygen. First, one potassium peroxide (K 2 O 2 ) reacts with two water molecules to form potassium ions, hydroxide ions and hydrogen peroxide , Potassium ions and hydroxide ions react to form two potassium hydroxide, and hydrogen peroxide becomes one water molecule and one-half oxygen molecule by the catalyst. In addition, one potassium peroxide (K 2 O 2 ) reacts with one water molecule to form two potassium hydroxide and one-half oxygen molecules. Therefore, it can be seen that the potassium peroxide molecule reacts with water molecules in a ratio of 1: 1 or 1: 2, and generates 1/2 of each oxygen molecule.
또한, 초산화칼륨(KO2)은 2개의 초산화칼륨과 1개의 물분자가 반응하여 2개의 수산화칼륨과 3/2개의 산소분자가 된다. 즉, 초산화칼륨과 물은 2:1로 반응하여 산소 3/2개를 발생함을 알 수 있다. In addition, potassium oxide (KO 2 ) reacts with two potassium oxalate and one water molecule to form two potassium hydroxide and 3/2 oxygen molecules. That is, it can be seen that potassium hydroxide and water are reacted at a ratio of 2: 1 to generate 3/2 of oxygen.
또한, 과산화나트륨(Na2O2)도 2가지 방식으로 반응하여 산소를 발생시키게 되는데, 첫번째는 1개의 과산화나트륨(Na2O2)이 2개의 물분자와 반응하여 나트륨이온, 수산화이온 및 과산화수소로 변환되고, 나트륨이온과 수산화이온은 반응하여 2개의 수산화칼륨이 되고 과산화수소는 촉매에 의해 1개의 물분자와 1/2개의 산소분자가 된다. 또한, 과산화나트륨(Na2O2)은 1개의 물분자와 반응하여 2개의 수산화나트륨과 1/2개의 산소분자가 된다. 즉, 과산화나트륨 분자는 물분자와 1:1로 반응하거나 1:2로 반응하여 각각 산소 1/2개씩을 발생한다는 것임을 알 수 있다.
In addition, sodium peroxide (Na 2 O 2 ) also reacts in two ways to generate oxygen. First, one sodium peroxide (Na 2 O 2 ) reacts with two water molecules to form sodium ions, hydroxide ions and hydrogen peroxide , Sodium ions and hydroxide ions react to form two potassium hydroxide, and hydrogen peroxide becomes one water molecule and one half oxygen molecule by the catalyst. In addition, sodium peroxide (Na 2 O 2 ) reacts with one water molecule, resulting in two sodium hydroxide and one half molecule of oxygen. In other words, sodium peroxide reacts with water molecules in 1: 1 or 1: 2, resulting in 1/2 oxygen.
여기서, 산소발생물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2)을 적정비율로 혼합되게 되면, 과산화칼륨(K2O2)과 과산화나트륨(Na2O2)은 각각 수분반응과 함게 생성되는 알카리금속이온이 서로의 반응에서 생성된 과산화수소의 촉매반응을 일으키는 촉매제 역할을 하게 되어 과산화칼륨(K2O2)이나 과산화나트륨(Na2O2)중 어느 하나만 혼합할때 보다 각 물질로부터 발생되는 산소발생량을 증진시키게 된다. 뿐만 아니라 생성된 과산화수소가 촉매제에 의해 생성한 물분자는 또 다른 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2) 분자와 반응할 수 있게 되므로 산소발생량을 일정시간 동안 지속되도록 조절할 수 있게 된다.
Here, when potassium oxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ), which are oxygen generating materials, are mixed at an appropriate ratio, potassium peroxide (K 2 O 2 ) (Na 2 O 2 ) is a catalyst which causes the catalytic reaction of hydrogen peroxide produced by the reaction of alkali metal ions generated with the water reaction. Therefore, potassium peroxide (K 2 O 2 ) or sodium peroxide (Na 2 O 2 ), the amount of oxygen generated from each material is increased. In addition, the water molecules generated by the generated hydrogen peroxide can react with other potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) molecules, For a predetermined period of time.
본 발명의 산소발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물은 전체 조성물 대비 대략 30~60 중량%, 바람직하게는 40~55 중량%가 바람직하다. 산소발생량 측면에서 볼 때, 산소발생 물질은 전체 조성물 대비 30중량% 이상은 포함되어야 원하는 양의 산소발생 효과를 볼 수 있으며, 전체 조성물 대비 60중량%를 초과하는 경우에는 반응성 및 안정성 측면에서 바람직하지 않다.The mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ), which are the oxygen generating materials of the present invention, is about 30 to 60% by weight, 55% by weight is preferable. From the viewpoint of the amount of generated oxygen, the oxygen generating material should contain at least 30% by weight of the total amount of the oxygen generating material, and if it exceeds 60% by weight of the total composition, the oxygen generating material is preferable from the viewpoints of reactivity and stability not.
또한, 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합비율은 각 성분의 물과의 반응비율 및 산소발생비율을 고려할때, 혼합물 100중량%를 기준으로 1:1~3:1(중량%)가 바람직하다.The mixture ratio of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) was 100 parts by weight % To 3: 1 (% by weight) based on the total weight of the composition.
상기 혼합비율에 따라 제조하는 경우, 산소발생제 조성물의 산소발생량은 100~150㎖/g.min 범위내로 증진된다. 상기 혼합비율을 벗어나는 경우에는, 산소발생량도 적고 발생량 지속시간이 15~25분보다 짧거나 길어지게 되어 조절효과를 볼 수 없게 된다.
When the oxygen generator composition is prepared in accordance with the above mixing ratio, the oxygen generation amount of the oxygen generator composition is increased to within a range of 100 to 150 ml / g.min. When the mixing ratio is out of the range, the amount of generated oxygen is small and the duration of the generated amount is shorter or longer than 15 to 25 minutes, so that no adjustment effect can be obtained.
또한, 본 발명에서는 산소발생량 및 발생지속시간을 조절하기 위한 반응조절제로, 수많은 미세한 기공을 가진 활성탄, 제올라이트, 이산화규소 등에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 분말형태의 산소발생물질과 혼합된 반응조절제 분말은, 반응조절제의 수많은 기공에 의한 흡착성에 의해 공급된 수분이 기공에 흡수되었다 재차 방출하면서 산소발생 물질과 수분의 반응성이 조절되게 되고, 결과적으로 일정시간동안 생성되는 산소발생량과 산소발생의 지속시간을 조절할 수 있게 된다. 반응조절제에 흡착된 수분에 의해 산소발생물질의 반응과정 중 발열이 억제되고 과열이 방지되는 효과도 가진다.
In the present invention, the reaction modifier for controlling the amount of generated oxygen and the duration of generation may include at least one selected from activated carbon, zeolite, silicon dioxide, and the like, having numerous fine pores. The reaction regulator powder mixed with the powdery oxygen generating material is absorbed in the pores by the adsorption property by the numerous pores of the reaction regulator. The reactivity of the oxygen generating substance and the moisture is controlled while releasing again, The amount of oxygen generated during the time and the duration of oxygen generation can be controlled. The effect of suppressing the generation of heat during the reaction process of the oxygen generating material by the moisture adsorbed on the reaction controlling agent and preventing the overheating.
이때, 반응조절제 함량은 전체 산소발생제 조성물 대비 40~70 중량%, 바람직하게는 45~60 중량%를 첨가함으로써, 산소발생량을 증진시키고 산소발생 지속시간을 15~25분이 되도록 한다. 여기서, 조성물 대비 40중량% 보다 적게 혼합되면, 공급된 수분을 내포할 공간이 부족하여 수분은 산소발생물질과 급격하게 반응하게 되어 산소 발생 지속시간이 대략 5~8분 정도밖에 안되며, 70중량%보다 많이 혼합되면, 상대적으로 적은 산소발생 물질에 의해 산소발생량도 적고 공급된 수분의 많은 함량이 기공에 흡착되므로 초기 산소발생 반응속도도 느릴뿐만 아니라, 산소발생 지속시간이 대략 30분 이상 되게 된다.
At this time, the content of the reaction modifier is increased by 40 to 70% by weight, preferably 45 to 60% by weight based on the total amount of the oxygen generating composition, so that the oxygen generation amount is increased and the oxygen generation duration is 15 to 25 minutes. If less than 40% by weight of the composition is mixed, the space for containing the supplied moisture is insufficient and moisture reacts rapidly with the oxygen generating material, so that the duration of oxygen generation is only about 5 to 8 minutes, When mixed more, the amount of generated oxygen is small due to the relatively small amount of oxygen generating material and the large amount of the supplied moisture is adsorbed to the pore, so that the initial oxygen generating reaction rate is slow and the oxygen generating duration is about 30 minutes or more.
본 발명에서는 반응조절제로서 활성탄, 제올라이트, 이산화규소만을 예시하였으나 이에 국한되는 것이 아님은 명백하며, 수많은 미세기공을 구비하고 수분이나 가스 흡착성이 좋은 유해하지 않은 물질은 어느 것이나 사용가능함은 물론이다.
In the present invention, only reactive charcoal, zeolite, and silicon dioxide are used as a reaction modifier. However, it is obvious that the present invention is not limited thereto, and any nontoxic materials having numerous micropores and good moisture and gas adsorbability can be used.
또한, 상기 산소발생물질이 수분과 반응하여 강한 알카리성을 띠게 됨에 따라 호흡과 피부에 자극을 주는 것을 방지하도록 중화제를 첨가하는 것이 바람직하다. 여기서, 중화제로는, 물에 용해되며 고체상태의 산성물질인 구연산, 인산칼륨, 글루타민산, 아스코빅산, 타르타릭산, 살리실릭산, 글라이콜릭산, 락틱산, 글리시리직산, 아미노카프로익산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함될 수 있다. Also, it is preferable to add a neutralizing agent to prevent breathing and irritation to the skin as the oxygen generating material reacts with moisture to become strong alkaline. As the neutralizing agent, it is preferable to use, as a neutralizing agent, at least one selected from the group consisting of citric acid, potassium phosphate, glutamic acid, ascorbic acid, tartaric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, glycyrrhizic acid and aminocaproic acid At least one selected from the group consisting of
본 발명에 따른 산소발생제 조성물의 산소발생 물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2)은 수분과 반응하여 산소발생과 동시에 강한 수산화기(OH-)에 의해 알카리성 수용액으로 변환된다. 이때, 산소발생제 조성물 내에 포함된 중화제에 의해 산소발생과 동시에 중화반응이 일어나면서 반응액은 pH6~8 정도가 된다.Potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ), oxygen generating materials of the oxygen generator composition according to the present invention react with moisture to generate oxygen OH - by a) is changed to an alkaline aqueous solution. At this time, the neutralization reaction occurs simultaneously with the generation of oxygen by the neutralizing agent contained in the oxygen generator composition, and the pH of the reaction solution is about 6 to 8.
여기서, 중화제는 산소발생물질의 혼합물 대비 1~3배 포함하는 것이 바람직하다. 이는 상기 산소발생물질이 수분과 반응하여 생성되는 강알카리성 염이 각 성분의 함량당 대략 2배 정도 발생되므로 이를 중화시키기 위해 필요한 함량 비율이다.
Here, it is preferable that the neutralizing agent contains 1 to 3 times as much as the mixture of oxygen generating materials. This is a content ratio necessary for neutralizing the strong alkaline salt produced by reacting the oxygen generating material with moisture, about twice the amount of each ingredient.
또한, 본 발명에 따른 산소발생제 조성물을 이용하여 산소발생제 성형품을 제조할 수 있다. 이때, 가공공정과 취급이 용이하도록 산소발생제 조성물을 분말형태가 아닌 펠릿형태나 알갱이 또는 벌크형상으로 성형품을 가공할때, PVA, 세라믹 섬유, 벤토나이트, 고령토, 클레이, 규산나트륨, 규산칼륨 중에서 선택되는 어느 하나를 바인더로 더 이용하여 압축강도를 높일 수 있음은 물론이다.The oxygen generating agent composition according to the present invention can also be used to produce an oxygen generating agent molded article. At this time, when the oxygen generator composition is processed into a pellet form, a granule form or a bulk form rather than a powder form, it is selected from PVA, ceramic fiber, bentonite, kaolin, clay, sodium silicate and potassium silicate It is of course possible to increase the compressive strength by using any one of them as a binder.
본 발명에 따른 산소발생제 조성물이나 이로부터 제조된 성형품은 산소방, 산소발생기, 공기청정기 등에 사용가능하며, 또한 마스크나 산소호흡장치 등 다양한 제품으로 응용이 가능하다.
The oxygen generator composition according to the present invention and the molded article produced therefrom can be used in an oxygen bomb, an oxygen generator, an air purifier, etc., and can be applied to various products such as a mask and an oxygen breathing apparatus.
이하, 본 발명에 따른 산소발생 물질과 반응조절제 및/또는 중화제로 된 산소발생제 조성물에 적정량의 물을 첨가하여 실시한 결과는 아래와 같다.
Hereinafter, results obtained by adding an appropriate amount of water to the oxygen generating composition according to the present invention and the oxygen generator composition comprising the reaction modifier and / or the neutralizer are as follows.
<실시예1>≪ Example 1 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 30g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 50g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 50g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 50g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 20분동안 지속적으로 대략 120㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 8로 측정되었다.
50 g of oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 30 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ), 50 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 50 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 120 ml / g.min for 20 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 8.
<실시예2>≪ Example 2 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 35g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 55g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 45g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 60g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 15분동안 지속적으로 대략 136㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 7.5로 측정되었다.
55 g of the oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 35 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ), and 45 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 60 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 136 ml / g.min for 15 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 7.5.
<실시예3>≪ Example 3 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 15g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 35g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 65g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 30g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 25분동안 지속적으로 대략 100㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 11로 측정되었다.
35 g of the oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 15 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ), and 65 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 30 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 100 ml / g.min for 25 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 11.
<실시예4><Example 4>
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 15g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 35g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 65g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 70g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 23분동안 지속적으로 대략 108㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 6.5로 측정되었다.
35 g of the oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 15 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ), and 65 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite To 100 g of the generator composition, 70 g of citric acid powder was added, and 250 ml of water was added, resulting in about 200 ml / g.min of oxygen continuously for 23 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 6.5.
<실시예5>≪ Example 5 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 40g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 50g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 40g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 90g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 20분동안 지속적으로 대략 140㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 6.0로 측정되었다.
50 g of oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 40 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) and 40 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 90 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 140 ml / g.min for 20 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 6.0.
<실시예6>≪ Example 6 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 40g, 과산화나트륨(Na2O2) 5g로 된 산소발생물질분말 55g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 45g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 60g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 21분동안 지속적으로 대략 135㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 7.7로 측정되었다.
55 g of the oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 40 g of potassium oxide (KO 2 ) and 5 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) and 45 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 60 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 135 ml / g.min for 21 minutes. The pH after the reaction was measured to be 7.7.
<실시예7>≪ Example 7 >
과산화칼륨(K2O2) 5g, 초산화칼륨(KO2) 40g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 55g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 45g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 50g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 21분동안 지속적으로 대략 138㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 8.1로 측정되었다.
55 g of the oxygen generating material powder consisting of 5 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 40 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) and 45 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 50 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 138 ml / g.min for 21 minutes. After the reaction, the pH was measured as 8.1.
<실시예8>≪ Example 8 >
과산화칼륨(K2O2) 20g, 초산화칼륨(KO2) 20g, 과산화나트륨(Na2O2) 20g로 된 산소발생물질분말 60g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 40g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 60g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 17분동안 지속적으로 대략 145㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 8.1로 측정되었다.
A mixture of 60 g of oxygen generating material powder consisting of 20 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 20 g of potassium oxide (KO 2 ) and 20 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) and 40 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 60 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 145 ml / g.min for 17 minutes. After the reaction, the pH was measured as 8.1.
<실시예9>≪ Example 9 >
과산화칼륨(K2O2) 10g, 초산화칼륨(KO2) 10g, 과산화나트륨(Na2O2) 10g로 된 산소발생물질분말 30g과 활성탄과 제올라이트를 고루 섞은 반응조절제분말 70g을 혼합한 산소발생제 조성물 100g에 구연산분말 30g을 첨가하고 수분 250㎖를 가한 결과, 산소는 27분동안 지속적으로 대략 99㎖/g.min 정도 발생되었다. 반응후 pH는 7.9로 측정되었다.
30 g of oxygen generating material powder consisting of 10 g of potassium peroxide (K 2 O 2 ), 10 g of potassium oxide (KO 2 ) and 10 g of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) and 70 g of powder of reaction modifier mixed with activated carbon and zeolite 30 g of citric acid powder was added to 100 g of the generator composition, and 250 ml of water was added. As a result, oxygen was continuously generated at about 99 ml / g.min for 27 minutes. After the reaction, the pH was measured to be 7.9.
상기 실시예1~9와 비교예에 대한 산소발생량, 지속시간 및 반응후 pH를 측정한 결과를 아래 표1에 나타내었다.
The oxygen production amount, the duration time, and the post-reaction pH of Examples 1 to 9 and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 1 below.
구분
division
(중량%)corrector
(weight%)
(㎖/g.min)Rate of oxygen production
(Ml / g.min)
(min)Oxygen generation duration
(min)
pH
pH
제올라이트Activated carbon,
Zeolite
상기 실시예1~9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 산소발생물질인 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2), 과산화나트륨(Na2O2)을 적정량 범위내에서 포함시키고, 여기에 반응조절제인 활성탄과 제올라이트를 포함시킨 경우, 산소발생량이 1g.min대비 100~150㎖ 범위내에서 발생되었음을 알 수 있으며, 산소발생 지속시간은 15~25분 범위내임을 알 수 있다.(K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) which are the oxygen generating materials according to the present invention are contained in an appropriate amount range as shown in Examples 1 to 9 When the activated carbon and the zeolite are included as the reaction modifier, it can be seen that the amount of generated oxygen is within the range of 100 to 150 ml relative to 1 g.min, and the duration of oxygen generation is within the range of 15 to 25 minutes .
또한, 중화제의 양을 산소발생물질 대비 1~3배 범위내에서 포함할 경우, pH 범위도 6~8 범위내임을 확인할 수 있다.
Also, when the amount of the neutralizing agent is within the range of 1 to 3 times the oxygen generating material, the pH range is within the range of 6 to 8.
반면에, 비교예1~3은 초산화칼륨(KO2)이나 과산화나트륨(Na2O2)을 중 어느 하나만을 포함하거나 여기에 활성탄이나 제올라이트를 첨가한 경우로, 산소발생량 및 산소발생 지속시간이 본 발명의 혼합물에 비해 현저하게 떨어짐을 확인할 수 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, only one of potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) was contained, or activated carbon or zeolite was added thereto. Is significantly lower than that of the mixture of the present invention.
또한, 비교예4는 초산화칼륨(KO2)에 과산화나트륨(Na2O2)을 적정량 포함시키고 여기에 활성탄이나 제올라이트를 첨가한 경우로, 산소발생량 및 산소발생 지속시간이 본 발명의 혼합물에 비해 현저하게 떨어짐을 확인할 수 있다.
In Comparative Example 4, when an appropriate amount of sodium peroxide (Na 2 O 2 ) was added to potassium oxide (KO 2 ) and activated carbon or zeolite was added thereto, the amount of generated oxygen and the duration of oxygen generation were added to the mixture As shown in FIG.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정이나 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함함은 물론이다.Although the invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned above, other various modifications and variations will be possible without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the true scope of the invention.
Claims (8)
반응조절제;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
A mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ), and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) as oxygen generating materials; And
And a reaction control agent.
상기 과산화칼륨(K2O2), 초산화칼륨(KO2) 및 과산화나트륨(Na2O2)의 혼합물은 전체 조성물 대비 30~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the mixture of potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ) comprises 30 to 60 wt.% Of the total composition.
상기 반응조절제는 활성탄, 제올라이트, 이산화규소에서 선택된 1종 이상이며, 그 함량은 전체 조성물 대비 40~70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction regulator is at least one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, and silicon dioxide, and the content thereof is 40 to 70 wt% based on the total composition.
중화제를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the oxygen generator composition further comprises a neutralizing agent.
상기 중화제는 구연산, 인산칼륨, 글루타민산, 아스코빅산, 타르타릭산, 살리실릭산, 글라이콜릭산, 락틱산, 글리시리직산, 아미노카프로익산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며, 그 함량은 상기 산소발생 물질의 혼합물의 1~3배를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
5. The method of claim 4,
The neutralizing agent is at least one selected from the group consisting of citric acid, potassium phosphate, glutamic acid, ascorbic acid, tartaric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, glycyrrhizic acid and aminocaproic acid, Wherein the oxygen generator composition comprises 1 to 3 times the mixture of oxygen generating materials.
활성탄, 제올라이트, 이산화규소에서 선택된 1종 이상의 반응조절제 40~70 중량%;로 구성되고,
구연산, 인산칼륨, 글루타민산, 아스코빅산, 타르타릭산, 살리실릭산, 글라이콜릭산, 락틱산, 글리시리직산, 아미노카프로익산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 중화제를 상기 산소발생 물질의 혼합물 함량의 1~3배 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생제 조성물.
30 to 60% by weight of a mixture of oxygen generating substances potassium peroxide (K 2 O 2 ), potassium oxide (KO 2 ) and sodium peroxide (Na 2 O 2 ); And
40 to 70% by weight of at least one reaction modifier selected from activated carbon, zeolite and silicon dioxide,
At least one neutralizing agent selected from the group consisting of citric acid, potassium phosphate, glutamic acid, ascorbic acid, tartaric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, glycyrrhizic acid and aminocaproic acid, Of the oxygen generating agent composition.
The oxygen generator composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the oxygen generation amount is increased to a range of 100 to 150 ml / g.min and the oxygen generation duration is controlled to be 15 to 25 minutes Oxygen generator composition.
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2017
- 2017-01-18 KR KR1020170008933A patent/KR20180085334A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E601 | Decision to refuse application |