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" Composition d'allumage de sûreté et son procède de fabrication " l'objet de la présente invention est une 'composi- tion d'allumage de sûreté de conception nouvelle, et son procédé de fabrication.
Le prineipe de ce dernier est de fabriquer un mélange d'allumage de sûreté dont la combustion s'ef- fectue sans dégagement de gaz vénéneux ou de mauvaise odeur et qui convient particulièrement pour les arti- cles à base de tabac.
Tous les mélanges d'allumage oonnus jusqu'à présnet qui sont employés pour déclencher les processus de
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combustion quels qu'ils soient se composent essentiel- lement des éléments suivants :
1 des matières qui se décomposent facilement en dégageant de l'oxygène, telles que chlorates, nitratas, chromâtes, peroxydes etc.,
2 des substances facilement inflammables, c'est-à-
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SUII1Sammenl, dire des substances qui ont un point d'inflammation/bas, telles que phosphore, soufre,etc. ou leurs combinaisons ,
3 des adjuvants constitués par des corps durs, chi- miquement indifférents, qui servent à augmenter le frottement tels que quartz, produits céramiques , pierre ponce,etc.:
4 des liants, tels que la colle , l'amidon, la dextrine, la gomme arabique, etc.;
5 des produits qui empêchent la combustion trop violente et qui servent de corps incandescents tels que par exemple les oxydes de zinc, de fer, etc.
Les matières de l'important groupe 2, qui provo- quent l'inflammation proprement dite,brûlent toutes avec production de flamme plus ou moins violente et dégagent des gaz u'odsur désagréable , de mauvaise saveur ou même vénéneux. C'est pourquoi, l'emploi des masses d'allumage de cette espèce doit être prohibé Chaque fois que les gaz de la combustion sont très désagréables et nuisibles.
La présente invention décrit url nouveau genre de mélanges d'allumage de sûreté qui peuvent s'enflammer facilement sur les surfaces rugueuses de frottement bien connues préparées à cette fin et qui ne possèdent pas les inconvénients ci-dessus signalés; en d'autres termes, ces produits se consument facilement et ne
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dégagent pas de gaz de mauvaise odeur ou vénéneux. En dépit de la facilité de l'inflammation, l'inflammation spontanée est impossible comme dans les compositions d'allumage de sûreté.
Ces nouveaux mélanges d'allumage seront donc employés - en dehors d'autres emplois secon- daires - en tout premier lieu comme têtes d'allumage des produits en tabac en étant placés à cette fin direc- tement sur les cigares, les cigarettes,etc., de façon que ceux-ci puissent être allumés facilement et sans dommage pour l'arôme du tabac. Avantageusement, l'embal- lage des produits peut être muni d'une surface de frot- tement,de même que c'est la coutume pour les boites d'al -lumettes bien connues. Evidemment, la composition d'al- lumage peut aussi être utilisée pour les allumettes et pour d'autres objectifs encore .
Conformément à l'esprit de l'invention, on peut employer au lieu des substances indiquées sous 2 qui s'enflamment facilement, et qui dégagent des gaz plus ou moins désagréables ou nuisibles à la santé , des métaux à température d'inflammation suffisamment basse, tels que par exemple magnésium, aluminium, fer, zinc, cobalt,etc. ou leurs combinaisons, métaux qui ne donnent pas de produits de combustion gazeux mais qui se trans- forment par la combustion en oxydes pulvérulents.
La caractéristique essentielle de ces nouveaux mélanges d'allumage est que l'inflammation des masses est réalisée par addition de métaux facilement inflammables ; ceci les différencie en principe de toutes les compositions d'allumage proposées ou employées jusqu'à présent qui contiennent bien également une certaine quantité de mé- taux, mais, ceci en vue d'objectifs tout différents.
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En effet, ces additions de métaux servaient jusqu'à pré- sent soit de masses incandescentes destinées à dégager la chaleur nécessaire pour enflammer la matière du support (par exemple mélanges analogues au thermite) ou pour empêcher une inflammation trop facile, trop tumul- tueuse ou susceptible de provoquer une explosion; mais tous ces corps exigent toujours un allumeur initial ;
ou enocre ils sont employés pour obtenir certains effets lumineux.
Certains métaux sont si facilement inflammables qu' ils peuvent être employés directement pour les objectifs précités. Par contre , d'autres sont trou difficilement inflammables,comme conest le cas par exemple pour le fer et le oabalt ordinaire ; c'est pourquoi l'on doit d'a- bord les transformer en leurs modifications facilement inflammables. D'autres métaux encore ou d'autres modi- fications s'enflamment à l'air lui-même et leur tempé- rature d'inflammation doit donc être alors augmentée.
La deuxième partie de la présente invention s'occupe de ces modifications facilement inflammables des métaux qui sent appelés ci-après semi-pyrophores et expose leur procédé de préparation.
La forme semi-pyrophore des métaux est caractérisée par und inflammation à l'air entre + 50 environ et 300 C environ. Cette modification des métaux représente un état intermédiaire entre l'état pyrophore et l'état normal, t'eu importe , pour la définition de cet état, si on a obtenu l'état semi-pyrophore en diminuant la température d'inflammation de métaux difficilement in- flammables, en traitant les combinaisons métalliques, en augmentant la température d'inflammation de métaux
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pyrophores ou par un empêchement quelconque d'autre nature de l'auto-inflammation de métaux pyrophores en maintenant la facilité d'inflammation.
on fera remarquer expressément que dans le sens strictement scientifique rien encore n'a été dit de la structure physico-chimique des métaux semi-pyrophores, ni de la nature de leur com- position. Il peut s'agir en ce qui concerne cet état semi-pyrophore aussi bien d'une modification spéciale du métal pur que d'une combinaison de plusieurs matières, par exemple de mélanges avec des oxydes, et d'occlusions de métal pyrcphore dans les corps qui ne s'enflamment pas spontanément. Ces combinaisons peuvent être aussi bien des solutions vraie s -que des solutions solides colloïdalement dispersées, des alliages ou des mélanges miorosoopiquement éthérogènes.
On sait que l'on peut obtenir certains métaux, tels que par exemple le fer ou le cobalt à l'état pyro- phore en réduisant les combinaisons métalliques appro- priés dans un courant d'hydrogène à une température re- lativement basse . Ces métaux s'enflarnment et brûlent cependant au contact de l'oxygène de l'air, à la tem- pérature de la chambre . L'état pyrophore ne convient donc pas directement pour les buts de notre invention. , Les procédés de préparation de métaux semi-pyrophores consistent dans la réduction de combinaisons métalliques dans des conditions modifiées , de telle manière que l'on n'obtient ni l'état pyrophore ni l'état normal ou bien encore dans un traitement tel de métaux pyro- phores que leur inflammation spontanée est rendue plus . difficile, bien que l'on maintienne leur facilité d'al- lumage.
La réduction des combinaisons métalliques peut
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se faire par décomposition thermique dans des gaz inertes ou par réduction chimique par exemple par l'hydrogène à des températures élevées.
La température et la durée de la réaction doivent être maintenues dans des limites au-delà desquelles on forme des métaux pyrophores ou difficilement inflammables quand on applique ces mêmes mesures. Comme matière pre- mière on se survira aussi bien des combinaisons inorga- niques que des combinaisons organiques de métaux que ce soit en l'occurrence des oxydes, des nitrates, des carbonates, des sulfates, des oxalates, des tartrates, etc.
Les métaux pyrophores sont transformés en métaux semi-pyrophores par un traitement de plus ou moins longue durée à température élevée dans des gaz inertes par exem -ple, azote , hydrogène etc. ou bien par mélange ou alliage ou recouvrment avec des substances qui ne s'en- flamment pas spontanément à l'air, telles que par exem- ple des oxydes.
Comme dans ces procédés de préparation la durée de la réaction est, dans certaines limites, une fonction de la température à laquelle la réaction s'accomplit et comme en outra la température et la durée de la réaction varient très fortement suivant les métaux et suivant les gaz et les pressions qui interviennent, il n'est pas possible de donner des renseignements applicables à toutes les conditions de réaction; seul l'exemple de réa- lisation ci-après représente l'une des nombreuses vari- antes possibles du mode de travail expérimental.
On peut préparer du fer semi-pyrophore comme suit : On chauffe 10 grs. d'oxalate d'oxydule de fer à une tem- pérature de 400 environ dans un 'courant d'hydrogène.
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On sèche tout d'abord l'hydrogène par l'acide sulfurique concentre et on le fait passer à une vitesse moyenne à travers le milieu de la réaction. Lorsque la réaction est terminée on peut exposer à l'air la poudre noire ainsi obtenue sans que celle-ci se consume bien qu'elle possède une inflammabilité extrêmement facile (tempé- rature d'inflammation 180 C environ).
En résumé les nouveaux mélanges d'allumage ont en principe la composition suivante .
1 Substances génératrices d'oxygène telles que chlo- rates, peroxydes ou combinaisons de ceux-ci qui en se décomposant ne donnent pas naissance à des gaz vénéneux, de mauvaise odeur ou à savaur désagréable ;
2 Métaux qui s'enflamment facilement, tels que par exemple le zinq l'aluminium, le fer, le nickel, le cobalt etc- de préférence à l'état semi-prophore ou des combi- naisons de ceux-ci ;
3 Corps de frottement, tels que quartz, pierre ponce,
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alluminesetc' ;
4 Liants tels que oolle , amidon, gomme arabique , collodion
5 Corps à incandescence comme oxyde de zinc, oxyde de fer,etc..
Il existe un grand nombre de variantes et de com- binaisons en ce qui concerne la composition du mélange (dans lequel das substances des groupes, 1, 3, 4 et 5 peuvent parfois faire entièrement défaut); l'exemple ci- après ne constitue qu'une modalité de réalisation possi- ble de ce mélange .
On mélange 28 parties de fer semi-pyrophore pré- paré conformément à l'exemple précédent à 25 parties de chlorate de potasse, une partie de bioxyde de manganèse
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et 18 parties de déchets de céramique pulvérisés et enfin une partie de domme arabique. On ajoute à ce mélange une petite quantité d'eau pour que l'on puisse le transformer par agitation en une bouillie épaisse dont on en dépose une partie sur les matières à enflam- mer,de manière qu'elles forment après séchage une tête d'allumage adhérente .
La composition fulminante ci-dessus décrite peut évidemment contenir encore d'autres substances, telles que des charges et analogues; ou bien encore/elle peut être combinée à d'autres mélanges pyrotechniques. On peut la déposer sur toutes couches de supports sensi- bles au feu et elle peut ainsi servir à allumer toutes espèces de matières combustibles.
La gomme arabique de l'exemple ci-dessuspeut n a- turellement aussi être remplacée par des solutions d'autres liants, telles que collodion, cellulose acé- tylique , colle , amidon;etc.,l'eau pouvant être rem- placée en partie par des solvants organiques.
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1. Composition d'allumage de sûreté qui s'enflamme par frottement sur des surfaces de frottement préparées à cet effet, qui renferme les agents de frottement et liants habituels spécialement pour produits à base de tabac, caractérisée par le fait que les substances qui provoquent l'inflammation sont des métaux facilement inflammables telles que par exemple fer, chrome, cobalt nickel, aluminium, zinc, magnésium et métaux semi - pyrophores.