Brevet FR2638973A1 — publié le 19900518

Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires On sait que l'on peut utiliser comme source d'oxygène pour des appareils à circulation d'oxygène des bouteilles de gaz comprimé remplies d'oxygène gazeux, des cartouches de chlorate, ou des pates chimiques à base de peroxydes ou dioxydes alcalins. Alors que les appareils munis de bouteilles de gaz comprimé ou de cartouches de chlorate ont besoin de dispositifs mécaniques pour démarrer ou respectivement pour contrôler le dégagement d'oxygène, les pâtes de peroxydes peuvent être activées par l'humidité et le dioxyde de carbone de l'air expiré par l'utilisateur de l'appareil. On peut donc construire des appareils à base de pâtes de peroxydes particulièrement légers et maniables, et ils présentent des avantages importants par rapport aux appareils munis de bouteilles de gaz comprimé ou de cartouches de chlorate. L'inconvénient est toutefois qu'au début de la respiration, le dégagement d'oxygène hors des pâtes de peroxydes, qui se base sur la dismutation de l'oxygène lié par rapport à l'oxygène élémentaire et à l'oxygène bivalent, ne se développe que lentement. C'est pourquoi on connaît des constructions auxiliaires qui combinent des pâtes de peroxydes avec des petites cartouches de chlorate. Les cartouches de chlorate servent de "démarreur", et elles fournissent très rapidement une petite quantité d'oxygène pour couvrir la demande initiale de l'utilisateur de l'appareil. Mais, comme on l'a déjà indiqué, ces cartouches nécessitent un dispositif mécanique supplémentaire, de sorte que l'avantage de la simplicité de construction et de manipulation des appareils à base de peroxydes est à nouveau partiellement perdu. Une autre possibilité, connue par la demande de brevet allemand DE-36 39 146, pour obtenir une délivrance d'oxygène renforcée au tout début de la respiration, consiste à entourer un corps moulé, constitué de superoxyde de potassium KO2, d'une couche mince constituée d'un mélange de KO2 et d'un matériau catalyseur. Le matériau catalyseur accélère au début de la respiration la délivrance d'oxygène. Après quelque temps, la pâte chimique s'est suffisamment réchauffée pour assurer une délivrance suffisante d'oxygène même sans matériau catalyseur. L'inconvénient de ce procédé est la fabrication coûteuse de corps moulés chimiques constitués de deux mélanges différents. La présente invention a pour but d'augmenter suffisamment la capacité de réaction des pâtes de peroxydes pour que suffisamment d'oxygène soit dégagé dès le début de la respiration, et ce sans devoir utiliser des constructions auxiliaires ou additifs catalyseurs, comme c'était le cas dans l'art antérieur décrit ci-dessus. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la pâte chimique cédante d'oxygène est constituée d'un mélange sec d'agents d'oxydation puissants avec des substances qui, soit contiennent des groupes peroxo, soit ont la propriété de former de tels groupes lors de l'hydrolyse provoquée par la teneur en humidité de l'air expiré. Les peroxydes alcalins, ainsi que tous les autres composés "per" (KO2,. ZnO2, peroxydes alcalino-terreux, sels peroxo et peroxohydrates), contiennent de l'oxygène qui agit vis-à-vis d'agents d'oxydation puissants comme agent réducteur, de sorte qu'il devient de l'oxygène élémentaire. La réaction des groupes peroxo avec l'agent d'oxygation est amorcée dès le début de la respiration dans l'appareil, par la teneur en humidité de l'air expiré. Cette réaction se déroule très rapidement, et comme elle produit deux fois plus d'oxygène élémentaire par molécule de péroxyde que dans le cas de la dismutation, on obtient avec l'invention un dégagement rapide d'oxygène dans des appareils à base de peroxydes, et ce avec des rendements nettement plus élevés en oxygène libéré que dans le cas de la pâte chimique connue, et sans utiliser de démarreur ni de catalyseur. L'invention présente en outre l'avantage que la pâte chimique peut être stockée, soit seule, soit incorporée dans un appareil respiratoire, car le mélange ne réagit pas à l'état sec. Ce n'est qu'en utilisation, c'est-à-dire sous l'influence de l'air expiré humide de l'utilisateur de l'appareil, que la réaction se déroule, avec dégagement d'oxygène. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on peut adjoindre au mélange de permanganate et de peroxyde une substance à réaction acide telle que du pentoxyde phosphorique ou un sel acide. Le permanganate est alors réduit en manganèse bivalent. A la place du permanganate, on peut aussi utiliser comme agent d'oxydation du periodate. En milieu alcalin, le periodate est alors réduit en iodate, et en milieu acide en iode élémentaire. L'utilisation de pentoxyde phosphorique comme substance à réaction acide apporte un avantage supplémentaire: le pentoxyde phosphorique est fortement hygroscopique, et il lie donc particulièrement bien l'humidité de l'air expiré au mélange chimique, de sorte que la production d'oxygène est encore plus efficace. Comme agent d'oxydation au sens de l'invention, on connaît encore les hypochlorites et le ferricyanure de potassium. Comme substances contenant des groupes peroxo, on peut utiliser, outre le peroxyde de sodium, du KNaO3, du K2NaO5, du Li2O2, du MgO2, du CaO2, du SrO2, du BaO2, du ZnO2, ainsi que des perborates, des percarbonates, des perphosphates, des persulfates et des peroxihydrates. Comme superoxydes (substances qui forment des groupes peroxo lors de l'hydrolyse), on peut utiliser, outre le dioxyde de potassium, les dioxydes des autres métaux alcalins ainsi que les tétroxydes des métaux alcalino-terreux, ces derniers toutefois uniquement en mélange avec les peroxydes correspondants. La combinaison de peroxyde de sodium et de permanganate de potassium s'est avéré constituer un mélange chimique particulièrement avantageux,-car ces substances, d'une part réagissent rapidement entre elles, et d'autre part sont économiques. On va maintenant décrire l'invention sur un exemple g de peroxyde de sodium et 300g de permanganate de potassium sont finement moulus, mélangés, et comprimés en tablettes de 9mm de diamètre. Les tablettes sont remplies dans la cartouche chimique d'un appareil respiratoire, et amenées en contact avec l'air expiré de l'utilisateur de l'appareil. Le permanganate est alors rédỉt en bioxyde de manganèse, l'oxygène du peroxyde est séparé sous sa forme élémentaire, et les alcalis se dissolvent dans les hydroxydes. REVENDICATIONS 1. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un mélange sec d'agents d'oxydation puissants avec des substances qui, soit contiennent des groupes peroxo, soit ont la propriété de former de tels groupes lors de l'hydrolyse provoquée par la teneur en humidité de l'air expiré. 2. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme substances contenant des groupes peroxo, des peroxydes alcalins et/ou alcalinoterreux. 3. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme substances ayant la propriété de former des groupes peroxo lors de l'hydrolyse, des superoxydes alcalins et/ou alcalino-terreux. 4. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme agents d'oxydation puissants, des permanganates alcalins et/ou alcalino-terreux. 5. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme agents d'oxydation puissants, des periodates alcalins et/ou alcalino-terreux. 6. Pâte chimique cédante d'oxygène pour appareils respiratoires selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la pâte chimique contient en outre une substance à réaction acide telle que du pentoxyde phosphorique.