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Combustible et procédé pour sa fabrication.
La. présente invention concerne un combustible tel que l'alcool "solidifié" et un procédé pour le fabriquer.
Elle concerne plus particulièrement la production d'un combustible solide qui est riche en calories, peut être aisé- ment allumé, produit une chaleur intense, laisse un minimum de résidu ou de cendre et peut être fabriqué en masse et être empaqueté dans des récipients pour la vente avec une dépense minimum.
Suivant un mode d'exécution de la présente invention, le combustible solide est formé par introduction, dans de l'al- cool éthylique anhydre, d'une nitro-cellulose ayant une teneur en azote qui la rend soluble dans l'alcool absolu, et par coagulation subséquente sous forme de gel du colloïde ainsi formé, par l'addition d'eau. Lorsqu'on forme un pareil produit
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il est important que la relation entre le dissolvant et le nitro-coton dissous soit telle que le colloïde ne soit pas trop visqueux avant la solidification finale. Entre autres choses, la présente invention enseigne le choix convenable et la proportion des ingrédients pour assurer la conservation de cette relation.
La présente invention vise en outre la production d'un combustible dans lequel du nitro-coton ayant une teneur convenable en azote pour être rendu soluble dans l'alcool abso- lu, peut être dissous dans un mélange comprenant cet alcool, et, si on le désire, des dissolvants supplémentaires, et dans le- quel des dénaturants appropriés et une masse supplémentaire d'alcool à brûler peut être introduite, les proportions et la nature des ingrédients étant telles que le pouvoir de dissolu- tion du ou des dissolvants dans le colloïde ainsi formé soit suffisant pour maintenir ce dernier dans un état liquide, le colloïde étant destiné à être solidifié jusqu'à la consistance d'un gel lors d'une addition finale d'eau.
Ainsi, bien que conformément aux principes de la pré- sente invention, un produit combustible donné à titre d'exem- ple puisse comprendre de l'alcool anhydre, du méthanol, de la pyridine, du nitro-coton, de l'alcool éthylique à 95%, des dénaturants supplémentaires, une matière colorante et de l'eau, un autre aspect de l'invention envisage l'emploi seulement d'alcool éthylique anhydre, de nitro-coton et d'eau.
Une forme préférée de l'invention comprend les ingré- dients suivants, qui peuvent être utilisés pour former un com- bustible solidifie conformément au procédé décrit ci-après.
2.725 litres d'alcool éthylique absolu
454 de méthanol
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12,7 kilog. de pyridine
195 " de nitro-coton mouillé au moyen d'alcool à 30%
4540 litres d'alcool éthylique à 95%
10,9 kilog. de kérosène
1750 cc de solution de fuchsine (18 gr de fuchsine par litre).
Pour préparer la solution de coton nitré, 2.725 li- tres d'alcool éthylique absolu ou anhydre, 454 litres de mé- thanol et 12.7 kg. de pyridine sont introduits dans une cuve de mélange ou à agitateur dans l'ordre indiqué.
L'agitateur de la cuve est alors mis en marche et 195 kg de nitro-cotôn sont ensuite introduits dans le mélange.
Ce nitro-coton doit être de nature telle qu'il est soluble dans l'alcool éthylique anhydre pour former'une solution qui donne un gel lors de l'addition d'une quantité requise d'eau.
On a trouvé que la nitro-cellulose ayant une teneur en azote d'environ 11,5 % à 11,8 % répond à ces exigences. Dans la for- mule en question, 195 kgs. de nitro-coton constituent la quantité minimum compatible avec les résultats désirés.-Cette quantité pourrait être augmentée jusqu'à sensiblement deux fois la quantité spécifiée sans changement notable des quantités des autres ingrédients utilisés. Comme le nitro-coton est un in- grédient relativement coûteux, il en résulte qu'il est préfé- rable de choisir la quantité minimum mentionnée spécialement.
L'agitation est continuée jusqu'à ce que le nitro-coton soit complètement dissous. Ceci exige habituellement d'environ 12 à 20 heures.
Lorsque la dissolution du coton nitré est complète, 4540 litres d'alcool éthylique à 95 % sont ensuite ajoutés au colloïde qui a été formé. L'introduction de cet alcool éthy- lique à 95% en ce point apporte une certaine quantité d'eau
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au colloïde et réduit le pouvoir de dissolution jusqu'à un point tout juste inférieur à celui qui aurait pour résultat une consistance de gel. Si on le désire, 4540 litres d'alcool absolu pourraient être utilisés à la place de l'alcool à 95%, auquel cas il faudrait compter sur l'addition finale d'eau pour l'effet de formation de gel tout entier. Il est préférable toutefois, au point de vue de l'économie, d'employer l'alcool à 95%.
Il est évident que ce dernier et les autres ingrédients doivent être proportionnés soigneusement pour conserver l'état liquide voulu du colloïde non précipité.
Pendant qu'on laisse s'écouler dans la masse cet alcool supplémentaire, on ajoute aussi 10.9 kg. de kérosène et la matière colorante désirée, telle qu'une solution de fuchsi- ne, L'agitation est continuée jusqu'à ce que tous les ingré- dients soient complètement mélangés.
La composition décrite ci-dessus forme un produit en masse qui est en état pour être précipité en un gel solide lors de l'addition d'eau. Cette dernière opération est de préférence' effectuée d'une manière qui sera décrite ci-après.
Il doit être bien entendu que le produit en masse décrit spécialement ci-dessus constitue seulement une forme de réalisation donnée de l'invention, à titre d'exemple et que certains changements dans les proportions et la nature des ingrédients pourraient être apportés sans que l'on s'écarte de l'essence de l'invention. Par exemple, la quantité de 4540 li- tres d'alcool absolu pourrait être augmentée sans que cela affecte défavorablement le procédé ou le produit. Comme l'al- cool absolu est comparativement coûteux, il est préférable que-la quantité utilisée soit maintenue aussi petite qu'il est compatible avec les besoins de l'opération.
Une àutre modification possible serait l'élimination- des 454 litres de méthanol de la formule. Si on fait ceci,
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toutefois, 908 litres d'alcool éthylique absolu doivent être substitués aux 454 litres de méthanol et aux 454 litres d'al- cool éthylique à 95%, auquel cas, on n'introduirait dans la composition qu'environ 4100 litres de ce dernier ingrédient.
Si on le désire également, des essences méthylées anhydres d'alcool et une quantité supplémentaire suffisante d'alcool anhydre pour faire 454 litres peuvent être substitués à la quantité de 454 litres de méthanol.
La pyridine agit également comme un dissolvant. Cet ingrédient pourrait de même être supprimé pourvu qu'il soit compensé par une quantité suffisante d'alcool absolu.
Le kérosène est principalement un dénaturant et la solution de fuschsine est destinée à colorer le produit fini.
La présence ou l'absence de ces ingrédients n'affecte pas sen- siblement la composition dans son ensemble.
Il a été trouvé que le nitro-coton est plus soluble par temps froids que par temps chauds. Si le procédé doit être exécuté lorsque la température est excessivement élevée, comme par exemple pendant des mois d'été extrêmement chauds, le col- loide peut devenir légèrement plus visqueux qu'on ne le désire.' En pareils cas l'addition de 454 litres d'alcool éthylique anhydre sera très utile. Si une semblable addition est faite, 454 litres doivent être déduits de la quantité de 4540 litres dalcool à 95 %.
Il a déjà été indiqué que de l'alcool absolu pour- rait être utilisé à la place des 4540 litres d'alcool à 95%.
L'invention décrite jusqu'à présent sous un aspect, envisage un produit en masse fluide qui peut être composé seu- lement d'alcool éthylique anhydre et d'une nitro-cellulose so- luble dans celui-ci, mais elle envisage plus spécialement la détermination d'une composition par laquelle un combustible convenablement dénaturé, ayant les caractéristiques voulues,
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peut être obtenu d'une manière relativement peu coûteuse.
Un colloïde établi conformément à la description qui précède constitue un produit en masse liquide. L'addition d'eau à ce colloïde solidifie ce dernier jusqu'à une consistance de gel. Ce gel constitue un combustible solide qui est destiné à être vendu dans de petits récipients.
Le produit combustible peut, si on le désire, être facilement emballé dans ces récipients en laissant le colloïde fluide s'écouler dans une série de petits bidons au moyen d'une machine distributrice appropriée. De l'eau est d'abord versée directement dans ces récipients. L'introduction de cette eau a pour résultat la formation d'un combustible solidifié ou en forme de gel. En général la quantité d'eau qui produit la so- lidification désirée sans nuire sérieusement aux caractéris- tiques désirables du gel comme combustible est aux environs de 25% du volume du colloïde.
Cette teneur en eau comprend un petit pourcentage d'eau fourni au colloïde par les ingrédients de celui-ci et une quantité fournie par l'introduction d'eau en vue d'obtenir la .solidification. La quantité d'eau ajoutée peut varier d'environ 17% à 20% suivant la température, la nature des ingrédients et différentes autres conditions et d'autres facteurs de l'opération. La solidification complète n'a pas lieu immédiatement lors de l'introduction de l'eau, mais au fur et à mesure que la diffusion progresse dans tout le colloïde, la masse entière est progressivement transformée en gel.
Après que la matière a séjourné pendant 72 heures, tout le contenu des bidons est solidifié en un gel suffisam- ment solide pour se soutenir de lui-même et pour résister aux vibrations et au fendillement résultant de l'étiquetage, de l'emballage et du transport. Lorsqu'on forme directement ce gel dans le bidon, on évite le découpage et l'emballage subsé- fluent du produit.
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Il a été propose antérieurement de faire un combus- tible artificiel en dissolvant dans de l'alcool méthylique du pentanitrate de cellulose ou un autre nitrate de cellulose ayant une teneur en azote qui le rend soluble dans l'alcool méthylique, et en solidifiant ensuite la solution par addition d'alcool éthylique ou d'eau.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Un produit combustible solide comprenant de la nitrocellulose ayant une teneur en azote qui la rend soluble dans l'alcool absolu pour former une solution qui peut être solidifiée au moyen d'un agent tel que de l'eau, un dissolvant pour cette nitro-cellulose qui contient une quantité importan- te d'alcool absolu ou consiste entièrement en alcool absolu, et un agent tel que de l'eau qui est destiné à solidifier la solution formée par cette nitrocellulose et ce dissolvant.
2) Un produit combustible solide suivant la reven- dication 1, dans lequel la nitrocellulose a une teneur en azo- te de 11,5% à 11,8%.
3) Un produit combustible solide suivant la revendi- cation 1 ou 2, dans lequel le dissolvant comprend de l'alcool éthylique anhydre, de l'alcool absolu et du méthanol, ou de l'alcool absolu et des essences méthylées d'alcool.
4) Un produit combustible solide suivant la revendi- cation 3, dans lequel le dissolvant renferme également de la py'ridine.
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