JPH06107401A - 酸素発生剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 〔目的〕過酸化物粒子を表面処理してマイクロカプセル
化し、さらにその外表面に特殊な触媒を付着させること
により、酸素の発生量および発生持続時間を自在にコン
トロールするとともに、反応液の汚濁ならびにその有害
性を取り除き、簡便、安価、安全、確実な酸素発生剤を
得る。 〔構成〕過酸化物粒子に対し、水溶性皮膜を施してマイ
クロカプセル化するとともに、その外表面にカタラーゼ
またはレオネットを付着させて粉体状とし、あるいはこ
れを錠剤化もしくは顆粒化させた。 これにより従来の
ように酸素発生剤と触媒とを別個に分包する必要がな
く、単に水中に投入するだけの簡単な操作で、長時間に
わたり安定した酸素供給が可能となるほか、反応液の汚
濁がなく、しかも動植物に対する有害性も全くない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸素発生剤の改良に関
し、酸素発生剤として過酸化物を用いるとともに、さら
に触媒としてカタラーゼまたはレオネットを用い、これ
によって酸素の発生量および発生持続時間を自在にコン
トロールできるとともに、反応液の汚濁ならびにその有
害性を取り除き、簡便で、しかも安価であり、かつ安全
で確実な酸素発生剤を得ることを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】従来の酸素発生方法としては、本出願人
らが過去に開発した炭酸ソーダと過酸化水素との付加化
合物に対し、触媒の存在下で水を加える方法が一般的に
知られている。

【０００３】また急激な酸素の発生を抑えて長時間一定
量の酸素供給を可能とすべく、上記した炭酸ソーダと過
酸化水素との付加化合物、および触媒としての金属塩
を、濃度の異なる複数種のアラビア糊により固化し、こ
れらの混合物に水を加えて反応させるようにして救急時
の使用に供することができるようにした酸素発生方法に
ついてもすでに特公昭６０−４４２４２号（特許第１３
２１７９２号）として公にした。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来法による
場合には、安価でしかも確実な酸素供給を可能とするた
めに画期的な評価を売ることができた。 しかし酸素の
継続的な発生持続時間の面においては、たとえ上記した
特許第１３２１７９２号の発明による場合でも、平均的
に２０〜３０分程度であるために、急病人に対する応急
手当等の救急用としては一応満足できるものの、少なく
とも２時間以上の連続した酸素の供給が要求される低肺
機能患者の酸素吸入や、魚介類の運搬、あるいは１週間
から１ケ月間単位での連続した酸素供給が要求される植
物の育成用等の酸素発生手段としては、供給時間があま
りにも短すぎるために実用化することができない。

【０００５】また過炭酸ソーダと触媒とを混合すると、
互いに反応するために、常に両者を別々に分包する必要
があり、使用時の不便さがあるばかりでなく、量産コス
トの面においても高価となるために実用性にかけるとこ
ろがある。

【０００６】さらに触媒として二酸化マンガンや、硫酸
マンガンなどの金属塩を用いるために、反応後の廃液に
汚濁があり、しかもこの汚濁液は魚介類を死滅させ、ま
た植物にも悪影響を及ぼすところから少なくとも水産物
や動植物に対する酸素供給手段としては不向きである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記したよう
に、低肺機能患者の酸素吸入や、魚介類の運搬、また１
週間から１ケ月間単位での連続した酸素供給が要求され
る植物の育成用等を初めとし、多用途に用いることので
きる酸素発生剤を供給するものであり、特に酸素の発生
量および発生持続時間を自在にコントロールできるとと
もに、反応液の汚濁ならびにその有害性を取り除き、簡
便でしかも安価であり、かつ安全で確実な酸素発生剤を
得るものである。

【０００８】すなわち、具体的には過炭酸ソーダ、過酸
化カルシウム等の過酸化物粒子に対し、ポリエチレング
リコール等の水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化す
るとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒子
またはレオネットを付着させてなることを特徴とした酸
素発生剤に関する。

【０００９】また本発明は、過炭酸ソーダ、過酸化カル
シウム等の過酸化物粒子に対し、ポリエチレングリコー
ル等の水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化するとと
もに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラーゼ粒子または
レオネットを付着させて得た粉体を、さらに錠剤化また
は顆粒化してなる酸素発生剤に関する。

【００１０】

【作用】過炭酸ソーダ、過酸化カルシウム等のマイクロ
カプセル化された過酸化物粒子をマイクロカプセル化し
て得た酸素発生剤、もしくはその錠剤化または顆粒化さ
れた酸素発生剤は、水中に投入されると表面の水溶性皮
膜が次第に溶解して前記過酸化物が露出し、順次水に溶
解する。 一方水溶性皮膜の表面に付着させたカタラー
ゼ粒子またはレオネットが順次、上記水中に溶解した過
酸化物と反応を開始して酸素を発生し続ける。

【００１１】したがって上記酸素発生剤を、反応容器の
形状矢、要求される酸素発生総量、使用する水の量など
の条件を考慮して、単位時間当たりの酸素発生レートを
計算し、かつ表面処理剤の溶解速度、触媒の量などをも
考慮したうえで適量投入して使用する。

【００１２】

【実施例】以下において、本発明の具体的な内容を実施
例をもとに説明する。 本発明において使用される酸素
発生剤としては、過炭酸ソーダ、過酸化カルシウム等の
可酸化物の粒子であり、これらは安価に入手することが
できる。

【００１３】過酸化水素付加物として過炭酸ソーダを選
択し、その反応による酸素発生のメカニズムを反応式に
より示すと次のようになる。

【００１４】

【化１】

【００１５】上記の化学式により理解できる通り、過炭
酸ソーダに水を加えると、炭酸ナトリウムと過酸化水素
水とに解離し、触媒の存在下において過酸化水素水が水
と酸素とに分解して酸素が得られる。

【００１６】またこれらの過酸化物粒子をマイクロカプ
セル化させるための水溶性の表面被膜剤としては、ポリ
エチレングリコール、ピロリン酸ソーダ、デキストリ
ン、ボウショウ、ポバール等の使用が考えられる。 こ
れらの表面被覆剤は、前記過酸化物粒子の外表面を被覆
してマイクロカプセル化し、これによってその上に付着
させる触媒との反応を完全に遮断するとともに、大気中
の水分とも遮断することができる。

【００１７】また水中に投入された場合には徐々に溶解
し、過酸化物の表面を徐々に露出させると同時に、先に
溶解する触媒との反応をコントロールし、一定量の酸素
を一定時間安定的に発生し続けることができる。

【００１８】また酸素発生剤を錠剤化もしくは顆粒化さ
せた場合には、その硬度を調整することにより、水中に
投入された場合に、そのミクロン単位の粒子間の反応を
安定的にコントロールして酸素発生剤の溶解速度を自在
に調整することができる。

【００１９】さらに触媒としては、酵素のカタラーゼや
レオネットなどの使用が考えられる。 これらは水中に
おいて過炭酸ソーダなどと反応した際に、反応液の汚濁
のおそれがなく、しかも動植物に対する有害性が全くな
い。

【００２０】なお、過炭酸ソーダなどの過酸化物表面に
対する触媒の固定化処理は、過酸化物の粒子を母粒子と
し、ポリエチレングリコール等の表面被覆剤を子粒子と
して、この子粒子を前記母粒子のまわりに分散させ、表
面改質化処理することにより、母粒子が皮膜で覆われて
マイクロカプセル化され、さらにその表面にカタラーゼ
等の触媒粒子を固定化する。 なおこのマイクロカプセ
ル化は、表面改質装置により、きわめて短時間に処理す
ることができる。

【００２１】〔実験例〕 母粒子：過炭酸ソーダ（炭酸ナトリウム過酸化水素付加
物） ３００〜４００ミクロン 見掛比重 ０．７９ 子粒子：ポリエチレングリコール（ＰＥＧ４０００） ５００〜７００ミクロン 上記の母粒子１００グラムに対して、子粒子１０グラム
を投入し、５分間の皮膜処理を施してマイクロカプセル
を得た。 その後カタラーゼ１グラムを投入して３分間
の表面改質処理をおこない、これを上記マイクロカプセ
ルの表面に付着させて酸素発生剤を得た。

【００２２】ついで上記の酸素発生剤を、図１に示した
酸素発生装置を用いて実際の酸素発生実験をしてみた。
図１の酸素発生装置は、内部を仕切り板４により区画
して反応槽２と洗浄槽３とを形成している。 酸素発生
装置１の上部は、上蓋５により気密に、しかも取り外し
自在に構成され、かつ上蓋５には投入口６が形成されて
おり、この投入口６には蓋体７が気密に、しかも取り外
し自在に取り付けられている。

【００２３】反応槽２と洗浄槽３とを区画する仕切り板
４の上方には通孔８が開口され、しかも該通孔８よりチ
ューブ９により洗浄槽３の内底部付近に設置したポーラ
スストーン１０に連結させている。

【００２４】さらに洗浄槽３に対応する前記上蓋５の一
部に通孔１１が形成されており、該通孔１１からチュー
ブ１２により、途中除湿器１３、および電子式酸素流量
計１４を介してノズル１５より酸素を取り出せるように
なっている。

【００２５】因みに酸素発生装置１の全容積は１６００
ｃｃであり、反応層２内には９００ｃｃの水を、また洗
浄槽３内には２５０ｃｃの水を入れ、投入口６より前記
した本願発明にかかる酸素発生剤を８０グラム投入し
た。 酸素発生剤は反応槽内において水により表面処理
剤が徐々に溶解して過炭酸ソーダとカタラーゼが接触し
て反応を開始し、順次継続的に酸素を発生し続ける。

【００２６】反応室２の上部には酸素が溜まり、その圧
力により通孔８からチューブ９を通じて洗浄室内に送り
込まれ、ポーラスストーン１０により微細な気泡となっ
て洗浄槽３の内底部より放出される。 さらに放出され
た気泡は水中を上昇しながら炭酸ソーダのミスト等の不
純物が除去されて通孔１１よりさらにチューブ１２を伝
い、除湿器１３を通過する際に水分を除去されて取り出
しノズル１５へと送られる。 なお途中電子式酸素流量
計１４を通過することにより、その流量がデジタル表示
される。

【００２７】上記の酸素流量計１４により経時的に酸素
の流量を測定し、同時に水温の上昇変化を測定した。
結果を反応液および洗浄液の温度が異なる毎に表１から
表５に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】

【表５】

【００３３】

【発明の効果】本発明は上記した通り、過炭酸ソーダ、
過酸化カルシウム等の過酸化物粒子に対し、水溶性皮膜
を施してマイクロカプセル化するとともに、上記水溶性
皮膜の外表面にカタラーゼ粒子またはレオネットを付着
させてなるものであるために、従来のように酸素発生剤
と触媒とを別個に密封分包して保管・使用する必要がな
く、しかも使用に際しては、単に上記酸素発生剤を水中
に投入するだけの簡単な操作で長時間にわたる安定した
酸素の供給を行うことができる。

【００３４】またマイクロカプセル化した水溶性皮膜の
外表面に触媒を付着させて得た粉体を、さらに錠剤化ま
たは顆粒化することにより、酸素の発生量および発生継
続時間を自在にコントロールでき、しかも触媒としてカ
タラーゼまたはレオネットを用いるために、特に反応液
の汚濁、ならびに動植物に対する有害性がなく、その結
果緊急患者をはじめとした病人や、酸素補給を必要とす
る人、または魚介類の輸送や植物の育成をはじめとし、
多用途に用いることができる。 さらに原材料が安価で
あり、かつ安全性が高く、しかも確実な酸素発生を可能
とする等種々の有益な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における酸素発生剤の実験的使用に供さ
れた酸素発生装置の縦断面図。

【符号の説明】

１ 酸素発生装置 ２ 反応槽 ３ 洗浄槽 ４ 仕切り板 ５ 上蓋 ６ 投入口 ７ 蓋体 ８ 通孔 ９ チューブ １０ ポーラスストーン １１ 通孔 １２ チューブ １３ 除湿器 １４ 電子式酸素流量計 １５ ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過炭酸ソーダ、過酸化カルシウム等の過
   酸化物粒子に対し、水溶性皮膜を施してマイクロカプセ
   ル化するとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラー
   ゼ粒子またはレオネットを付着させてなることを特徴と
   した酸素発生剤。
2. 【請求項２】 過炭酸ソーダ、過酸化カルシウム等の過
   酸化物粒子に対し、水溶性皮膜を施してマイクロカプセ
   ル化するとともに、上記水溶性皮膜の外表面にカタラー
   ゼ粒子またはレオネットを付着させて得た粉体を、さら
   に錠剤化または顆粒化してなる酸素発生剤。