DE3424502C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündmischung für chemische Sauerstoffgeneratoren enthaltend eine Alkalimetall-Sauer­ stoffverbindung.

Chemische Sauerstoffgeneratoren werden in Atemschutz- und Wiederbelebungsgeräten zur Bereitstellung eines Sauerstoff­ vorrates benutzt. Bei chemischen Sauerstoffgeneratoren liegt der Sauerstoff in chemisch gebundener Form vor und wird im Bedarfsfall mit dem Auslösen einer Zündung im Ab­ lauf einer chemischen Reaktion freigesetzt. Die Zündmasse in Form einer Zündvorrichtung befindet sich in üblicher Weise im Oberteil des in Kerzenform vorliegenden chemi­ schen Sauerstoffvorrates. Von hier aus beginnt dann nach der Zündung die Reaktion in engem Kontakt mit diesem.

Aus der DE-PS 22 19 080 ist eine Zündmischung in Kegelform bekannt, die aus Salzen iodhaltiger anorganischer Säuren und anorganischen Oxidationsmitteln besteht. Sie enthält als Iodverbindung mindestens eine Verbindung aus der Klasse der Alkalimetall- und Erdalkalimetalliodide und -oxiiodide, als Hauptoxidationsmittel mindestens ein Alkalimetall­ monoxid und - falls die Iodverbindung ein Iodid ist - zu­ sätzlich ein Hilfsoxidationsmittel. Das Hilfsoxidations­ mittel besteht aus mindestens einer Verbindung aus der Klasse der Alkalimetall- und Erdalkalimetalloxide, -chlo­ rate und -perchlorate. Soweit Metallperoxide oder -super­ oxide verwendet werden, erfolgt die Verwendung nur in einem geringen Prozentsatz und zu dem Zweck, die Bildung von freiem Halogen zu unterdrücken. Diese Zündmischung eignet sich zum Zünden von chemischen Sauerstoffgene­ ratoren und kann durch Wasserzugabe ausgelöst werden. Alternativ ist auch die Zündung über einen elektrischen Glühdraht oder mittels pyrotechnischer Auslösung durch­ führbar. Beim Abbrand entwickelt sich ein geruchfreies, nichttoxisches Gas, so daß eine Anwendung an Sauerstoff­ generatoren für Atemzwecke möglich ist.

Leider setzt die thermische Aktivierung dieser Zünd­ mischung bereits unter 100°C ein. Diese Eigenschaft macht damit ausgerüstete Sauerstoffgeneratoren ungeeignet für Lagerung unter erhöhter Temperatur.

Außerdem ist sie für einen Einsatz als Zündübertrager ungeeignet, wie sie innerhalb von Sauerstoffgeneratoren aus der DE-PS 30 39 442 benötigt werden, die zur Ver­ meidung der Bruchgefahr aus einzelnen Sauerstoffkerzen zusammengesetzt sind. Dort ist jeweils zwischen zwei Sauerstoffkerzen ein Zündübertrager eingefügt, der nach Abbrand der vorangehenden Kerze die Reaktion auf die fol­ gende Kerze überträgt. Hier würde die Zündmischung des Zündübertragers, bevor sie noch durch die Reaktionsfront erreicht wird, schon unkontrolliert durch den gebildeten heißen Sauerstoff ausgelöst werden.

Aus der DE-PS 4 19 610 ist eine Zündmischung bekannt, die zur Herstellung von Sauerstoff aus Alkalisuperoxiden dient, und die als Bestandteile Superoxide der Alkalimetalle als Alkalimetall-Sauerstoff-Verbindung mit aktivem Sauerstoff und sauerstoffhaltige Siliziumverbindungen besitzen.

Derartige Zündmischungen sind jedoch erst über 150°C zur Sauerstoffabgabe initiierbar und benötigen dazu geeignete, auf höhere Temperaturen zu bringende Initialzünder.

Aufgabe der Erfindung ist, die Zündmischung für Sauerstoff­ generatoren so zu bessern, daß sie bis zu einer Temperatur von 100°C thermisch stabil bleibt, aber durch Wasser und auch durch eine höhere Temperatur, die hier kurzzeitig angreift, aktivierbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Alkalimetall- Sauerstoffverbindung Natriummonoxid vorgesehen ist. Eine gleichwertige Lösung der Aufgabe besteht darin, eine Mischung aus Kaliumsuperoxid mit einem Percarbonat einzusetzen.

Mit einem Mischungsanteil von Alkalimetall-Sauerstoff­ verbindungen fanden sich die folgenden vorteilhaften Zündmischungen, mit denen die Aufgabe sowohl bezüglich der Dauertemperaturbeständigkeit von mindestens 100°C, hinsichtlich der Aktivierung durch Wasser als auch kurzzeitig durch eine höhere Temperatur gelöst wird.

Sie lassen sich auch sehr günstig in Zündvorrichtungen und Glühsätzen in chemischen Sauerstoffgeneratoren mit einer im Innern eines geschlossenen Behälters mit ein­ seitigem Auslaß untergebrachten, durch chemische Re­ aktion sauerstofferzeugenden Chemikalmasse verwenden, in denen die Chemikalmasse in Einzelkerzen aufgeteilt ist. Diese sind dann in einer Modulbauweise axial zusammengesetzt und über die Glühsätze einander be­ rührend verbunden. Die Zündvorrichtung, die von außen zu zünden ist, befindet sich vor der ersten Sauerstoff­ kerze und aktiviert diese. Die Reaktionsfront wandert dann in Richtung der nächsten, die dann durch den folgen­ den Glühsatz aktiviert wird.

Es fanden sich:

• a) Die Zündmischung besteht aus einer Mischung von Natriummonoxid und einer sauerstoffhaltigen Sili­ ziumverbindung. Als letztere kommen Silizium­ dioxid als Quarzpulver oder als Kieselgel, Alkali- Erdalkalisilikate als übliches Gas oder Alumosili­ kate als Molekularsiebe in Betracht.
• Durch Zusätze kann die Reaktionsgeschwindigkeit der Zündmischung beeinflußt werden. In dieser Weise wirken Peroxide wie Alkaliperoxide, Erd­ alkaliperoxide, Zinkperoxid und Akalisuperoxide.
• Ein Zündkegel aus diesen Materialien wird z. B. wie folgt hergestellt:
• 10 g Natriummonoxid und 15 g eines Molekular­ siebes werden in einer Kugelmühle fein gemahlen und gemischt. Die Mischung wird unter mäßigem Druck zu einem Kegel gepreßt. Dieser Kegel eignet sich sowohl zur Primärzündung einer Sauerstoff­ kerze durch einen Tropfen Wasser als auch zur Se­ kundärzündung einer weiteren und dann folgenden Sauerstoffkerzen mittels der Reaktionswärme der untersten Schicht der vorhergehenden Sauerstoff­ kerze.
• b) Die Zündmischung besteht aus einer Mischung von Natriummonoxid und einem Percarbonat. Als Per­ carbonat eignen sich Alkali- und Erdalkalipercarbo­ nate. Durch Zusatz von Alkali-, Erdalkali- oder Zinkperoxid oder Alkalisuperoxid kann die Reak­ tionsgeschwindigkeit beeinflußt werden. Ein Zünd­ kegel kann hier z. B. wie folgt hergestellt werden:
• 10 g Natriummonoxid und 15 g Natriumpercarbonat werden in einer Kugelmühle vermahlen und gemischt. Die Mischung wird unter mäßigem Druck zu einem Kegel verpreßt. Dieser Kegel ist geeignet sowohl zur Primärzündung einer Sauerstoffkerze mittels eines Tropfens Wasser als auch zur Sekundärzündung einer zweiten Kerze mittels der Reaktionswärme der untersten Schicht der ersten Kerze.
• c) Die Zündmischung besteht aus einer Mischung von Natriummonoxid und einem Metallperoxid oder -super­ oxid.
• Als Metallperoxide kommen Alkali-, Erdalkali- und Zinkperoxid, als Metallsuperoxide Natrium- und Kaliumsuperoxid in Betracht.
• Ein erfindungsgemäßer Zündkegel wird z. B. wie folgt hergestellt:
• 10 g Natriummonoxid, 10 g Kaliumsuperoxid und 5 g Zinkperoxid werden in einer Kugelmühle vermahlen und gemischt. Die Mischung wird unter mäßigem Druck zu einem Kegel verpreßt. Dieser Kegel eignet sich sowohl zur Primärzündung einer Sauerstoffkerze mittels eines Tropfens Wasser als auch zur Sekun­ därzündung einer zweiten Sauerstoffkerze mittels der Reaktionswärme der untersten Schicht der ersten Kerze.
• d) Die Zündvorrichtung besteht aus einer Mischung eines Alkalisuperoxids mit einem Percarbonat. Als Percar­ bonat kommen Alkali- und Erdalkalipercarbonate in Betracht.
• Durch Zusatz einer sauerstoffhaltigen Siliziumver­ bindung kann die Reaktionsgeschwindigkeit beein­ flußt werden.
• Ein erfindungsgemäßer Zündkegel kann z. B. wie folgt hergestellt werden:
• 10 g Kaliumsuperoxid, 10 g Natriumpercarbonat und 5 g Kieselgel werden in einer Kugelmühle vermahlen und gemischt. Die Mischung wird unter mäßigem Druck zu einem Kegel verpreßt. Dieser Kegel eignet sich sowohl zur Primärzündung einer Sauerstoffkerze mittels eines Tropfens Wasser als auch zur Sekundär­ zündung einer zweiten Sauerstoffkerze mittels der Reaktionswärme der untersten Schicht der ersten Kerze.

Claims (8)

1. Zündmischung für chemische Sauerstoffgeneratoren, die eine Mischung aus einer Alkalimetall-Sauerstoffverbindung mit einem aktiven Sauerstoff bzw. Silizium enthaltenden Aktivator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetall-Sauerstoffverbindung Natriummonoxid vorgesehen ist.

2. Zündmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivator eine sauerstoffhaltige Siliziumverbindung in Form eines Molekularsiebes vorgesehen ist.

3. Zündmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltiger Aktivator ein Percarbonat beigemischt ist.

4. Zündmischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Natriummonoxid zu einem Natriumpercarbonat 2 : 3 ist.

5. Zündmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Natriummonoxid ein Metallperoxid oder ein -superoxid beigemischt ist.

6. Zündmischung nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 10 g Natriummonoxid, 10 g Kaliumsuperoxid und 5 g Zinkperoxid enthält.

7. Zündmischung für chemische Sauerstoffgeneratoren, die eine Mischung aus einer Alkalimetall-Sauerstoffverbindung mit einem aktiven Sauerstoff bzw. Silizium enthaltenden Aktivator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Alkalisuperoxid mit einem Percarbonat vorgesehen ist.

8. Zündmischung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 10 g Kaliumsuperoxid, 10 g Natriumpercarbonat und 5 g Kieselgel enthält.