JPH01242076A

JPH01242076A - 酸素発生方法

Info

Publication number: JPH01242076A
Application number: JP6862688A
Authority: JP
Inventors: Masu Tsugeno; 告野　牟; Kozo Nagai; 永易　弘三; Kazuhiko Sugiyama; 和彦杉山
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-27
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0716525B2

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、網材で包装した炭酸ナトリウム・過酸化水素
付加物（過炭酸ソーダとも言う）を水中へ溶出させ、分
解酵素または分解触媒と接触させて酸素をほぼ一定速度
で発生させ、かつ酸素発生を適宜中断することができる
酸素発生方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、酸素発生方法としては、酸素ボンベそのものを組
み込んだものや、液体酸素を使う方法と過酸化水素や炭
酸ナトリウム・過酸化水素付加物を二酸・化マンガンな
どの無機触媒と混合させて分解反応により酸素を発生さ
せる方法などが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、酸素ボンベを組み込んだものは、使い捨
て方式であるためコストが高くつき、また過酸化水素や
炭酸ナトリヮム・過酸化水素付加物を無機触媒と混合し
て分解する構造のものは、−度反応が始まると、過酸化
水素のある間は反応が続き中断できないなどの不都合な
点がある。

また炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物として、粉粒状
のものが使用されるので、粉塵が発生し易く、取扱いに
難点がある。

本発明は上記の点を解決するためになされたもので、炭
酸ナトリウム・過酸化水素付加物を網材で予め包装して
炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を包装体ごと取り扱
うようにし、たとえば密閉容器を横倒しすることや、綱
材を引き上げたり、網材部周辺の液の抜出し等により、
液と綱材との接触を断つことで酸素発生を適宜中断し、
また液と綱材とを接触させることで酸素発生を再開する
ことができる、取扱いが容易で、しかも酸素発生速度を
ほぼ一定にすることができる酸素発生方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記の目的
を達成するために、本発明の酸素発生方法は、図面に示
すように、粉粒状の炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物
を網材７により包装し、この包装体８を密閉容器１内に
収納し、包装体８と密閉容器内の水１０とを接触させて
水中へ溶出した炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物と、
予め水中へ溶解または懸濁させた分解酵素または分解触
媒とを接触させて酸素を発生させ、包装体８と水１０と
が接触しないようにして、酸素発生を中断することを特
徴としている。また包装体と水との接触を断つ方法とし
ては、包装体を引き上げる方法、包装体周辺の水を抜き
出す方法など種々の方法を使用することができる。

なお分解酵素または分解触媒を予め水中へ溶解または懸
濁させておく代りに、分解酵素または分解触媒を紙、多
孔質材などに付着させたものを、密閉容器内の水と接触
可能な個所に収納する場合もあり、また分解酵素または
分解触媒を予め水中へ溶解または懸濁させておく代りに
、分解酵素または分解触媒を固定化したものを、密閉容
器内の水と接触可能な個所に収納する場合もある。

過酸化水素を分解するための酵素としては、食品工業分
野で酵素剤として販売されているカタラーゼを用いる。

カタラーゼは結晶化が容易で、肝臓、赤血球、細菌など
から結晶状に得られ、分子量約２２５．０００の物質で
ある。

カタラーゼの使用方法としては、ｉｌｌ密閉容器内の水
に予め溶解させてお（方法、（２）単純に紙、多孔質材
などへ付着させたものを筒状体内に収納する方法、（３
）各種の固定化法により固定した固定化酵素を筒状体内
に収納する方法などを挙げることができる。

上記のカタラーゼの固定化方法としては、＋１１共有結
合、イオン結合、物理的吸着、生化学的親和力などによ
り、不溶性の担体に固定化する担体結合法、（２）生体
触媒同士をグルタルアルデヒドのような多官能性試薬で
架橋する架橋法、（３）低分子化合物を重合あるいは会
合させるか、あるいは高分子化合物を可溶の状態から不
溶の状態に移すことによって生ずる高分子ゲル（格子型
）、マイクロカプセル、リポソームに包み込んだり、中
空繊維（ホローファイバ）、限外ｉＩｉ過膜に生体触媒
を閉じ込める包括法、（４）これら３方法を適宜組み合
わせた複合法、が用いられる。

ｆｌ＋の担体結合法における共有結合用の担体としては
、セルロース、アガロース、デキストラン、キチン、コ
ラーゲン、アミノ酸ポリマー、ポリスチレン、エチレン
−マレイン酸コポリマー、ポリアクリルアミド、ポリビ
ニルアルコール、ナイロン、４，６−ジクロロ−３−）
リアジニルイオン交換体、イオン交換樹脂、ガラスピー
ズ、ニッケルシリカアルミナ、ジルコニア、セラミック
などが用いられ、物理的吸着用の担体としては、砂（ア
ルキルアミノ化）、カーボン、活性炭、シリカゲル、ア
ルミナ、モレキュラーシーブ、チタニア、ステンレスス
チール、リン酸カルシウムゲル、フェノキシアセチル化
物、キチン、アガロースゲル、セルロース、タンニン、
シリコンゴムなどが用いられ、イオン結合用担体として
は、アンバーライト（Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ）　、ダイア
イオン（Ｄｉａｉｏｎ）、セファデックス（Ｓｅｐｈａ
ｄｅｘ）、セルロースなどが用いられる。

（２）の架橋法における架橋剤としては、グルタルアル
デヒドのほか、マレインイミド誘導体、ハロゲン化アリ
ール、イソシアナート類、イミドエステル、クロロ−３
−トリアジン類、ヘキサメチレンジイソチオシアナート
、ビスジアゾベンジジンなどが用いられる。

（３）の包括法における格子型の包括用材＃１としては
、コラーゲン、フィブリン、アルブミン、カゼイン、セ
ルロースファイバ、セルローストリアセテート、寒天、
アルギン酸カルシウム、カラギーナン、アガロース、ポ
リアクリルアミド、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタク
リル酸、ポリビニルクロリド、γ−メチルポリグルタミ
ン酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリジメ
チルアクリルアミド、ポリウレタン、光架橋性樹脂など
が用いられ、マイクロカプセル用包括材料としては、コ
ロジオン、ナイロン、ポリスチレン、ポリウレア、エチ
ルセルロース、シリコン誘導体、フェニルシロキサン、
硝酸セルロースなどが用いられ、リポソーム用包括材料
としては、炭化水素、リン脂質などが用いられる。

また分解触媒としては、（１）二酸化マンガン、（２）
鉄、ｍ、銀、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、
鉛、バナジウム、タングステンなどの単独または化合物
が用いられる。

本発明の方法において用いられる綱材としては、メソシ
ュクロス、不織布またはこれらを２種以上組み合わせた
ものが用いられる。

メソシュクロスとしては、（１）６ナイロン、６．６ナ
イロン、１２ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン
、ＡＢＳ　、　ＰＯパ、ＰＢＴ　、、ＰＳなどの合成プ
ラスチック、（２）絹、羊毛、木綿、麻、セルロースな
どの天然繊維、（３）ステンレススチール、セラミック
スなどの無機繊維が用いられ、不織布としては、６ナイ
ロン、６．６ナイロン、１２ナイロン、ポリプロピレン
、ポリエチＬ／７、ＡＢＳ　、　ＰＯＭ　、ＰＢＴ　、
　ＰＳ。

セルロースなどの不織布が用いられ、２種以上の組合せ
としては、素材の組合せ、孔径の組合せが採用される。

つぎに本発明の作用について説明する。

密閉容器１を正位置にすると、包装体８内の炭酸ナトリ
ウム・過酸化水素付加物６が水１０と接触して水中に徐
々に溶解し、予め水中に溶解または懸濁している分解酵
素もしくは分解触媒、または水中に溶出または移行する
分解酵素もしくは分解触媒と接触して酸素を発生する。

この時の反応式はつぎの通りである。

Ｎａ１ＣＯｓ・３／２１＋Ｊｚ→Ｎａ１ＣＯｚ　”　３
／２ｏｔｏ　”　３／４０ｔ↑ｆｉ＋３／２ｎ、ｏア→
３／２Ｈ２０＋　３／４０ｔ↑　　　　　（３）以下、
本発明の構成を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明の方法を実施する装置の一
例を示している。１は密閉容器で、上端部に開口２を有
し、この開口に着脱可能な蓋部（枠部）３を有している
。蓋部３は、ねし込み、さし込み、はめ込みなどにより
、密閉できるものとする。

密閉容器１内の開口２の下側に、周辺部および底部に気
体および液体が自由に通過できるような孔のあいた網材
などの多孔体４を設けた内筒体５を収納し、この内筒体
内に炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物６を網材７によ
り包装した包装体８を収納する。したがって、内筒体５
を第１図に示すように、縦方向の正位置に位置させて密
閉容器１内に所定量の水１０を入れた場合に、少なくと
も包装体８の一部が水１０と接触し、密閉容器１を第２
図に示すように横倒しにすると、包装体８が水１０と接
触しないようになっている。

水１０中には、予め分解酵素を溶解させるか、または分
解触媒を懸濁もしくは溶解させているので、水中へ溶出
した炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物は、分解酵素ま
たは分解触媒と接触して、酸素を発生する。

発生した酸素は導入管１１へ流入し、導入管の末端に設
けられた散気管１２から流出して、洗気筒１３内の洗気
用水１４により洗浄された後、フィルタ１５、ホース１
６を通って酸素吸入具１７へ送られる。１８は洗気筒蓋
、２０は安全弁、２１はスペーサ、２２は容器側面、２
３は容器底面、２４は酸素ガスである。

つぎに第１図および第２図に示す酸素発生器を用いて酸
素を発生させる操作の一例を説明する。

まず洗気筒１１８を開け、洗気用水を所定量大れて！＋
８をする。ついで密閉容器の蓋部３を開け、内部に所定
量の酵素または触媒と水とを入れ、内筒体５の内部に網
材で包装した炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を投入
する。蓋部３を閉め、酸素吸入具１７のホース１６をフ
ィルタ１５の出口に接続し、酸素吸入具１７から、洗気
・ろ過された発生酸素ガスを吸入する。

酸素発生を中断したいときは、第２図に示すように、包
装体８からより離れた側の容器側面２２が底になるよう
に横倒しにする。酸素発生を再開したいときは、再度、
第１図に示すように、容２＝底面２３を底にする０反応
が終了すると、内部の反応終了液、包装体および洗気用
水を廃棄する。

本発明の方法における網材としては、炭酸ナトリウム・
過酸化水素付加物が乾燥している時は、細粉のみが落下
し、湿って固まった状態のものは落下しないで、水中で
は水の出入りが自由な孔径を有するものが使用される。

また網材の包装体としては、第３図に示すように、炭酸
ナトリウム・過酸化水素付加物ムを単一の網材７で包装
した包装体８ａ、第４図に示すように、炭酸ナトリウム
・過酸化水素付加物６を２種類の網材７ａ、７ｂで包装
した包装体８ｂ、第５図に示すように、炭酸ナトリウム
・過酸化水素付加物６を網材７で包装した包装体をアル
ミニウムラミネート材２５などの流体不透過性材料で包
装して保存に適するようにした包装体８Ｃなどが用いら
れる。この包装体８Ｃを使用する場合は、アルミニウム
ラミネート材２５を破った後、内筒体５内に投入する。

なお第４図に示す包装体８ｂとして、３種類以上の網打
を使用する場合もある。

上記の実施例は、密閉容器１内の水中に予め分解酵素ま
たは触媒を溶解または懸濁させる場合であるが、予め紙
、多孔質材などへ付着させた付着酵素、各種の固定化法
により固定化した固定化酵素、触媒を網材なとで包装し
たものなどの分解酵素体または触媒体２６を、第６図に
示すように内筒体５内に収納したり、または第７図に示
すように内筒体５と容器側壁２７との間に収納したりす
る場合もある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例、比較例について説明する。

比較例第１図に示す密閉容器１内に、水温１３℃の水１１にカ
タラーゼ原液２．５−を溶解させた水溶液を入れ、一方
、粉粒状の炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物１００ｇ
を、１２Ｘ１０メツシユのポリエチレン製の網材を月同
部に張っている内筒体５内に網材で包装することなくそ
のまま投入した。発生酸素流量の経時変化は第８図に示
す如くであった。

実施例１第１図に示す密閉容２ｓ　Ｉ内に、水７ＦＡ　Ｉ　５℃
の水１７１にカタラーゼ原液３．５−を溶解させた水ｌ
容器を入れ、一方、粉粒状の炭酸ナトリウム・過酸化水
素付加物２００ｇを、開口径１８５μ×１７０μ、開口
率６７％のナイロン製の網材で包装したものを密閉容器
１の内筒体５内に投入した。なお内筒体５はスリット幅
１ｃｎの網材を張っていないものであった０発生酸素／
Ｊｔ！ｔの経時変化は第８図に示す如くであった。

実施例２第１図に示す密閉容器１内に、水’ｒｌ！Ｓ１５℃の水
１．７１にカタラーゼ原液３．７−を溶解させた水溶液
を入れ、一方、粉粒状の炭酸すＩ−ＩＪウム・過酸化水
素付加物２００ｇを、第９図に示すような実施例１に使
用したナイロン製の網材２８と２０Ｘ１８メツシユのポ
リエチレン製の網材３０とからなる網材で包装したもの
を密閉容器１の内筒体５内に投入した。なお内筒体５は
実施例１と同しものであった。発生酸素流量の経時変化
は第８図に示す如くであった。

（発明の効果）本発明は一ヒ記のように構成されでいるので、つぎのよ
うな効果を有している。

（１）　　密閉容器を横倒ししたり、引きトげたり、周
辺の液の抜出し等により、炭酸ナトリウム・過酸化水素
付加物を含んだ袋を水中から分離することによって、酸
素発生を適宜中断することができ、炭酸ナトＩＪウム・
過酸化水素付加物を含んだ袋を正位置に戻すことで、酸
素発生を適宜再開することができる。

（２）正位置では、接液部に全く開閉部がない構造にす
ることができ、液もれのおそれがきわめて少なくなる。

（３）粉粒状の炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を袋
ごと取り扱うので、粉塵の発生がきわめて少なくなる。

（４）実施例から明らかなように、ｆ１１素発生速度を
ほぼ一定にすることができ、長時間発生させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の酸素発生方法を実施する酸素発生器の
一例で、酸素発生時を示す断面説明図、第２図は酸素発
生（反応）中断時を示す断面説明図、第３図〜第５図は
炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物の網材包装例を示す
説明図、第６図および第７図は本発明の方法を実施する
酸素発生器の他の例を示す断面説明図、第８図は比較例
、実施例１．２における酸素発生流量の経時変化を示す
グラフ、第９図は実施例２で用いた包装体の正面図であ
る。　　・１・・・密閉容器、２・・・開口、３・・・蓋部、４・
・・多孔体、５・・・内筒体、６・・・炭酸す）　ＩＪ
ウム・過酸化水素付加物、７．７ａ、７ｂ・・・網材、
８．８ａ、８ｂ、８Ｃ・・・包装体、１０・・・水、１
１・・・導入管、１２・・・散気管、１３・・・洗気筒
、１４・・・洗気用水、１５・・・フィルタ、１６・・
・ホース、１７・・・酸素吸入具、１８・・・洗気筒蓋
、２０・・・安全弁、２ト・・スペーサ、２２・・・容
器側面、２３・・・容器底面、２４・・・酸素ガス、２
５・・・アルミニウムラミネート材、２６・・・分解酵
素体または触媒体、２７・・・容器側壁、２８・・・ナ
イロン製の網材、３０・・・ポリエチレン類の網材第２
図 ′。宋封−、ｌｔ触＃ｌφ

Claims

【特許請求の範囲】１　粉粒状の炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を網材
により包装し、この包装体を密閉容器内に収納し、包装
体と密閉容器内の水とを接触させて水中へ溶出した炭酸
ナトリウム・過酸化水素付加物と、予め水中へ溶解また
は懸濁させた分解酵素または分解触媒とを接触させて酸
素を発生させ、包装体と水とが接触しないようにして、
酸素発生を中断することを特徴とする酸素発生方法。２　分解酵素または分解触媒を予め水中へ溶解または懸
濁させておく代りに、分解酵素または分解触媒を紙、多
孔質材などに付着させたものを、密閉容器内の水と接触
可能な個所に収納する請求項１記載の酸素発生方法。３　分解酵素または分解触媒を予め水中へ溶解または懸
濁させておく代りに、分解酵素または分解触媒を固定化
したものを、密閉容器内の水と接触可能な個所に収納す
る請求項１記載の酸素発生方法。