TW201714819A - 水中快速增氧及改質之急救膠囊 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種水中快速增氧及改質之急救膠囊，包括一水溶性膜層，其係形成有一容置空間，係能溶解於水中。一過氧化物，係被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內。一絡合劑，係與該過氧化物混合後，被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內，該絡合劑與該過氧化物之重量百分比(wt%)的添加比例係為：0.1比99.9至10比90。藉以利用該水溶性膜層之緩慢溶解作用，以及該絡合劑的中和及減緩化學反應之作用，使該過氧化物可以緩慢的製造氧氣，並去除還原的鹵素，並且可進一步改善水質，以防止產生缺氧之危機。

Description

水中快速增氧及改質之急救膠囊

本發明係有關於一種可以用於快速增加水中溶氧飽合度及改善水質用之膠囊結構。

目前一般水產養殖是相當重要的一種產業，也是人類攝取蛋白質最重要的來源之一。在發展規模經濟與提昇單位生產效率的過程中，增加養殖的單位產量，必須增加水中的溶氧設備以增加溶氧、投入大量餌料，藉以在最短時間內得到最大的收穫。然而在此操作過程中，由於水中的優養化、殘餌污染與魚體***物，均會逐漸累積，進而造成水中溶氧的過度變動，經常有泛池(泛塘)現象的發生，使得魚隻因缺氧而死亡，以致造成嚴重的經濟損失。在泛池的發生過程中，缺氧是第一個可見的現象，使得魚隻因缺氧而浮頭並聚集在水車周邊，如果在兩小時內能大量提供溶氧，可大大降低死亡率。現有的急救方式是將雙氧水倒入水中，瞬間產生高量的溶氧而可減緩缺氧症候群。然而此方法卻存在有以下幾項缺點。

1.泛池一般發生在夜晚，雙氧水的單位是30公斤為單位，必須半夜摸黑搬到竹筏上，再利用竹筏的移動分散雙氧水溶液之濃度，以達到分散的目的。由於雙氧水之重量相當重，故此作法在人力老化的地區是一項潛在風險高的行為模式。

2.雙氧水的分散與反應非常快速，可短暫解決缺氧問題，一般為兩小時，如果發生在上半夜，此動作需要一小時做一次，非常耗費人力且危險。

查有中華民國89年9月1日所公告之發明第403720號「氧產生劑、二氧化碳氣體吸收劑、活魚介類之輸送系統以及活魚介類之輸送方法」專利案，其係揭露：氧產生劑係藉由一種cup法透濕度(40℃、90%RH)為20g/m2/24小時以上，且在常壓下不透水之透濕性材料，包裝固體過氧化物與過氧化物分解觸媒。又，二氧化碳吸收劑係藉由一種格利式透氣度(JIS P8117)為0.1~3000秒/空氣100ml，且在常壓下不透水之氣體透過性材料，包裝鹼土族金屬氫氧化物及/或氧化物而成。又，活魚介類之輸送系統係將氧產生劑及二氧化碳吸收劑封入輸送袋內者。

但由於該專利前案僅能供使用於小數量之魚隻攜帶使用，無法應用於開放式、大面積、多水量之養殖空間使用，也無法大量的分散產生氧分子，使用範圍受到限制。而且由於其增氧時的反應作用速度較快，反應後會額外產生活性氧自由基與鹵素，活性氧自由基與鹵素一旦過量會造成自由基連鎖反應，尤其與細胞內重要物質蛋白質、碳水化合物、脂質和核酸等進行氧化，造成正常細胞傷害並失去功用，也會導致DNA破壞，引起突變、癌症或慢性病，甚至老化。因此容易直接破壞魚隻的細胞膜，並傷害到魚鰓。而且產生氧的速度快，同樣耗費氧的速度也跟著變快，因此必須短時間內再接續投放氧產生劑，故同樣是耗費人力及時間。而且其僅能在水面上的範圍內進行反應作用，並無法深入到水中的底層進行增氧以及淨化底層之水質。

又有中華民國94年7月1日所公開之發明第200520683號「應用過碳酸鈉於水產養殖水質控制之方法」專利案，其係揭露：包括以下步驟：(a)採集測試池塭水質；對池塭之水質作進一步之測試分析，以了解池塭水質之狀態；(b)綜合(a)所得分析資料，再依池塭之容積及各項環境條件予以計算評估最佳之劑量；(c)將過碳酸鈉(Na₂ C₂ O₆ )或以過碳酸鈉為主要有效成分之製劑直接以固體狀態投入養殖用水中溶解，使其與水反應產衍生過氧化氫(H₂ O₂ )及碳酸鈉(N_a2 C_O3 )或先將過碳酸鈉固體或以過碳酸鈉為主要有效成分之製劑溶解於少量水中衍生過氧化氫及碳酸鈉後再將該溶液加入養殖用水中。以供對於氨、亞硝酸鹽及硫化氫等水產養殖用水中之有害物質具有分解之功效，且對於水產生物之傷害性極低又無藥物殘留之問題，而對池溫水質控制及泛塘之急救確實有所助益。

該專利前案所產生之過碳酸化合物與水或皮膚接觸後，同樣會造成一定的傷害，故對於魚隻的傷害性，並不亞於前述發明第403720號專利案所造成的傷害。故於使用上並不盡理想。

又上述該等專利前案亦未明確揭示有與本發明相同之技術特徵及功效。

爰此，有鑑於目前應用於水中快速產生氧氣之方式，係具有上述之缺點。故本發明提供一種水中快速增氧及改質之急救膠囊，包含：一水溶性膜層，其係形成有一容置空間，係能溶解於水中。一過氧化物，係被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內，該過氧化物係包含：過氧化鈉(Na₂ O₂ )、過氧化鉀(K₂ O₂ )、過氧化鈣(CaO₂ )、過氧化鎂(MgO₂ )、過氧化鋅(ZnO₂ )、過一硫酸氫鉀(2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)、過氧化鍶(SrO₂ )、過碳酸鈉、過硼酸鹽、次氯酸鈣Ca(ClO)₂ 、次氯酸乙酯(C₂ H₅ ClO)、次氯酸鋰(LiClO)、次氯酸鈉(NaClO)其中之一或其任意組合。一絡合劑，係與該過氧化物混合後，被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內，該絡合劑與該過氧化物之重量百分比(wt%)的添加比例係為：0.1比99.9至10比90，又該絡合劑係包含：磷酸鹽類之三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉；醇胺類之單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；氨基羧酸鹽之氨三乙酸鈉(NTA)、乙二胺四乙酸鹽(EDTA二鈉或四鈉)、二乙烯三胺五羧酸鹽(DTPA)；羥基羧酸鹽之酒石酸、庚糖酸鹽、葡萄糖酸鈉、海藻酸鈉；有機膦酸鹽之乙二胺四甲叉磷酸鈉(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸鹽；聚丙烯酸類之水解聚馬來酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羥基丙烯酸、馬來酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺；硫代硫酸鈉其中之一或其任意組合。

上述水溶性膜層係選自：聚丙烯酸類、纖維素衍生物、聚環氧乙烷、聚乙烯醇、明膠其中之一或其任意組合的材質所製成。

上述水溶性膜層係於溫度為5℃至40℃時，於遇水後1至5分鐘內破裂，並於30分鐘內緩慢溶解。

上述過氧化物係呈粉末狀或顆粒狀。

上述絡合劑係呈粉末狀或顆粒狀。

根據上述技術特徵係具有下列之優點：

1.係可於養殖池中產生缺氧時，可以緊急快速的製氧，以克服缺氧的危機。

2.係能利用水溶性膜層於水中能緩慢的沈降，以及緩慢的溶解，以延長過氧化物之製氧時間，可快速的散佈於水中各個角落，而確保水中的溶氧飽合度達到標準。

3.又利用絡合劑產生一保護的中和作用，以減緩過氧化物的化學反應作用，可降低過氧化與濃度過高，以及額外產生的活性氧自由基與鹵素，對於魚隻的細胞膜及魚鰓產生重大的傷害。

4.進一步可利用該過氧化物所產生的氧，以供給硝化菌所需的氧氣，使其產生硝化作用，而將氨轉化為亞硝酸鹽，再將該亞硝酸鹽轉化為無毒害之硝酸鹽，藉以能徹底改善水質，並確保魚隻之健康與安全。

請參閱第一圖所示，本發明實施例係包括有一水溶性膜層(1)、一過氧化物(2)及一絡合劑(3)，其中：

水溶性膜層(1)，其係形成有一容置空間(11)。該水溶性膜層(1)係選自：聚丙烯酸類、纖維素衍生物、聚環氧乙烷、聚乙烯醇、明膠其中之一或其任意組合的材質所製成，該水溶性膜層(1)係於溫度為5℃至40℃下可溶解於水中，且該水溶性膜層(1)於遇水後1至1.5分鐘內破裂，並於30分鐘內會緩慢溶解。

過氧化物(2)，其係呈粉末狀或顆粒狀，而被包覆於該水溶性膜層(1)之該容置空間(11)內。該過氧化物(2)係指一類含有過氧基－O－O－的化合物，具有強氧化性，又可分為有機過氧化物與無機過氧化物。該過氧化物(2)係包含：過氧化鈉(Na₂ O₂ )、過氧化鉀(K₂ O₂ )、過氧化鈣(CaO₂ )、過氧化鎂(MgO₂ )、過氧化鋅(ZnO₂ )、過一硫酸氫鉀(2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)、過氧化鍶(SrO₂ )、過碳酸鈉、過硼酸鹽、次氯酸鈣Ca(ClO)₂ 、次氯酸乙酯(C₂ H₅ ClO)、次氯酸鋰(LiClO)、次氯酸鈉(NaClO)其中之一或其任意組合。

絡合劑(3)，其係呈粉末狀或顆粒狀，而與該過氧化物(2)充分混合後，被包覆於該水溶性膜層(1)之該容置空間(11)內，該絡合劑(3)與該過氧化物(2)之重量百分比(wt%)的添加比例係為：0.1比99.9至10比90。又該絡合劑(3)係包含：磷酸鹽類之三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉；醇胺類之單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；氨基羧酸鹽之氨三乙酸鈉(NTA)、乙二胺四乙酸鹽(EDTA二鈉或四鈉)、二乙烯三胺五羧酸鹽(DTPA)；羥基羧酸鹽之酒石酸、庚糖酸鹽、葡萄糖酸鈉、海藻酸鈉；有機膦酸鹽之乙二胺四甲叉磷酸鈉(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸鹽；聚丙烯酸類之水解聚馬來酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羥基丙烯酸、馬來酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺；硫代硫酸鈉其中之一或其任意組合。

使用時，如第二圖及第三圖所示，當於一養殖池(A)中察覺有魚隻抬頭呼吸而呈現缺氧之狀態時，通常該養殖池(A)中之水中溶氧飽合度係已低於3ppm。即可立即於該養殖池(A)中投入該急救膠囊，而投放的數量係可根據該養殖池中(A)的水量多寡而決定，以使該養殖池(A)之水中溶氧飽合度係介於5ppm至8ppm之間為佳。

當投放於水中後，該水溶性膜層(1)係會於水中緩慢的沈降，同時會緩慢的溶解。當其溶解破裂後，即會從該水溶性膜層(1)之該容置空間(11)內釋放出該過氧化物(2)與該絡合劑(3)，當該氧化物(2)一旦遇到水時，即產生化學反應而會產生氧。本實施例以次氯酸鈣為例，當其於水中釋放出來時，即會與水中的二氧化碳(CO2)產生化學反應而產生氧氣，其化學式為：2Ca(ClO)₂ +2CO₂ →2CaCO₃ +2Cl₂ +O₂ 。而該絡合劑(3)則會產生一保護的中和作用，以減緩該過氧化物(2)的化學反應作用，而可降低所產生之氯(Cl2)的毒性，藉以避免因該過氧化物(2)的濃度過高，以及額外所產生的活性氧自由基與鹵素，而對於魚隻的細胞膜及魚鰓產生重大的傷害。

由於一般養殖池(A)之底層(A1)會沈積魚隻的***物，經日積月累後，則會形成一具有厭氧細菌之厭氧區，部分厭氧細菌可以在氧含量達8%的環境下存活，但有些厭氧細菌則僅能在氧含量低於0.5%的環境下存活。由於水中缺氧時，會造成底層(A1)內厭氧細菌的活躍，使得其產生反硝化作用，而將硝酸鹽又還原成為氨，而會進一步對於水中的魚隻產生毒害。又已沈降到該養殖池(A)底層(A1)之急救膠囊，因不同成分之過氧化物(2)，係會產生不同快慢的反應速度。因此可以利用該過氧化物(2)所產生的氧，以供給硝化菌活動時所需的氧氣，使其產生硝化作用，而將氨轉化為亞硝酸鹽，再將該亞硝酸鹽轉化為無毒害之硝酸鹽，藉以能徹底改善水質，並確保魚隻之健康與安全。

因此本發明係藉由水溶性膜層(1)之緩慢溶解作用，以及該絡合劑(3)的中和及減緩化學反應之作用，使該過氧化物(2)可以緩慢的製造氧氣，減少鹵素的生成，藉以可供大批量的散佈使用於大面積的養殖池(A)中使用，尤其可搭配該養殖池(A)中的水車(B)同時轉動，更可以快速的將氧氣分佈到該養殖池(A)中的各個角落，並且可進一步改善水質，以防止產生缺氧之危機。

惟，以上所述僅為本發明其中之一實施例，當不能以此限定本發明之申請專利保護範圍，舉凡依本發明之申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與替換，皆應仍屬於本發明申請專利範圍所涵蓋保護之範圍內。

(1)‧‧‧水溶性膜層
(11)‧‧‧容置空間
(2)‧‧‧過氧化物
(3)‧‧‧絡合劑
(A)‧‧‧養殖池
(A1)‧‧‧底層
(B)‧‧‧水車

[第一圖]係為本發明急救膠囊之組合剖視圖。

[第二圖]係為本發明急救膠囊之投放於水中之使用示意圖。

[第三圖]係為本發明水溶性膜層於溶解後產生氧氣之示意圖。

(1)‧‧‧水溶性膜層

(11)‧‧‧容置空間

(2)‧‧‧過氧化物

(3)‧‧‧絡合劑

Claims (5)

1. 一種水中快速增氧及改質之急救膠囊，包含有： 一水溶性膜層，其係形成有一容置空間，係能溶解於水中； 一過氧化物，係被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內，該過氧化物係包含下列其中之一或其任意組合：過氧化鈉(Na₂ O₂ )、過氧化鉀(K₂ O₂ )、過氧化鈣(CaO₂ )、過氧化鎂(MgO₂ )、過氧化鋅(ZnO₂ )、過一硫酸氫鉀(2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)、過氧化鍶(SrO₂ )、過碳酸鈉、過硼酸鹽、次氯酸鈣Ca(ClO)₂ 、次氯酸乙酯(C₂ H₅ ClO)、次氯酸鋰(LiClO)、次氯酸鈉(NaClO)； 一絡合劑，係與該過氧化物混合後，被包覆於該水溶性膜層之該容置空間內，該絡合劑與該過氧化物之重量百分比(wt%)的添加比例係為：0.1比99.9至10比90，又該絡合劑係包含下列其中之一或其任意組合：磷酸鹽類之三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉；醇胺類之單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；氨基羧酸鹽之氨三乙酸鈉(NTA)、乙二胺四乙酸鹽(EDTA二鈉或四鈉)、二乙烯三胺五羧酸鹽(DTPA)；羥基羧酸鹽之酒石酸、庚糖酸鹽、葡萄糖酸鈉、海藻酸鈉；有機膦酸鹽之乙二胺四甲叉磷酸鈉(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸鹽；聚丙烯酸類之水解聚馬來酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羥基丙烯酸、馬來酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺；硫代硫酸鈉。
2. 如申請專利範圍第1項所述水中快速增氧及改質之急救膠囊，其中，該水溶性膜層係選自：聚丙烯酸類、纖維素衍生物、聚環氧乙烷、聚乙烯醇、明膠其中之一或其任意組合的材質所製成。
3. 如申請專利範圍第1項所述水中快速增氧及改質之急救膠囊，其中，該水溶性膜層係於溫度為5℃至40℃時，於遇水後1至5分鐘內破裂，並於30分鐘內緩慢溶解。
4. 如申請專利範圍第1項所述水中快速增氧及改質之急救膠囊，其中，該過氧化物係呈粉末狀或顆粒狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述水中快速增氧及改質之急救膠囊，其中，該絡合劑係呈粉末狀或顆粒狀。