Brevet FR2131971A1 — publié le 19721117

On connaît de nombreuses compositions différentes pour l'allumage des feux. Quelques unes d'entres elles ont été formulées sous forme granulaire, mais elles sont loin de donner satisfaction, soit parce que le produit combustible doit être solide, 5 auquel cas l'allumage de la composition est difficile, soit parce que si la composition contient un produit combustible liquide, la composition est extrêmement désagréable à manipuler. Bien que diverses compositions d'allumage des feux en blocs solides évitent cet inconvénient et puissent être allumées assez facilement lors-IQ qu'on les utilise dans un espace clos, par exemple dans un foyer domestique, il n'est pas très facile de les allumer à l'extérieur par exemple lorsqu'on les utilise pour allumer des feux de barbecue. Les produits liquides d'allumage des feux peuvent être utilisés à l'extérieur, mais ils tendent à brûler trop rapidement, et ^5 sont souvent assez dangereux. Un type particulier de composition d'allumage des feux en blocs qui est largement utilisé à l'heure actuelle se compose d'une matrice de polymère dans laquelle se trouve dispersée un carburant contenant un carburant à base d'hydrocarbures, ou constitué 2 0 d'un tel carburant. Ces produits d'allumage des feux en blocs, sou vent désignés sous le nom de "produits d'allumage blancs" se préparent en dispersant une grande quantité du carburant dans une petite quantité d'une solution aqueuse d'une matière polymërisable, par exemple une résine urëe-formaldéhyde, puis en polymërisant la 25 résine. La quantité de carburant à base d'hydrocarbures est habituellement de 80 à 90% en poids par rapport au poids de carburant à base d'hydrocarbures et de matrice de polymère. La demanderesse a trouvé à présent qu'il est possible d'allumer des feux de façon très satisfaisante, même s'il s'agit 3 0 d'un barbecue ou d'autres feux d'extérieur, en utilisant comme produit d'allumage une composition d'allumage des feux en particules composée de particules de polymère constituées chacune d'une matrice de polymère dans laquelle est dispersé un carburant à base d'hydrocarbures, et si l'on veut un autre carburant, la plus grande 35 partie des particules de polymère ayant une taille de particules inférieure à 6 mm. On peut fabriquer la composition sous forme de particules en formant une dispersion du carburant dans une solution aqueuse d'une résine polymërisable, en initiant la polymérisation jusqu'à 40 ce que la masse soit semi-solide, puis en granulant la masse, par 72 06229 2. 2131971 exemple en la faisant passer à travers un tamis, en recueillant les particules sur un plateau, et en laissant la polymérisation se poursuivre jusqu'à ce que les particules aient durci. Cependant, la demanderesse a trouvé que les produits d'allumage sont plus 5 faciles à allumer si la matière en particules est préparée par subdivision de la matière solide en masse. Par exemple, on laisse po-lymériser la dispersion aqueuse de façon à ce qu'elle forme un bloc, une motte, ou une plaque, que l'on subdivise ensuite. On pense que la facilité plus grande d'allumage provient de la distribu-10 tion plus large des tailles de particules, et des surfaces rugueuses qui résultent de la subdivision, et du fait que la subdivision expose davantage de combustible liquide à la surface de la matière en particules. On fabrique d'ordinaire la composition en masse à gra-15 nuler par des procédés qui sont classiques pour la fabrication des produits d'allumage blancs, par exemple en formant une ému1sion du carburant à base d'hydrocarbure dans une solution aqueuse d'une résine polymërisable, telle qu'une résine urée-formaldéhyde ou une autre résine de formaldéhyde, en incorporant dans l'émulsion un ca- 2 0 talyseur, et en laissant le mélange polymériser et durcir dans la forme désirée. Evidemment, bien que l'on parle comirunément de la résine comme d'une solution aqueuse, il est peut être plus exact, en réalité, de la définir comme une dispersion colloïdale aqueuse. La densité apparente des compositions particulaires est de préfé-25 rence de 0,3 à 0,5. On peut effectuer la subdivision de toute manière adéquate. Par exemple, on peut réduire à l'état d'écaillés une fine pellicule de la masse polymérisëe en utilisant un broyeur à marteaux ou un système à chute libre, tandis qu'une masse plus volumi- 3 0 neuse peut être fragmentée dans un granulateur. Comme granulateur , on utilise de préférence un modèle qui coupe la matière plutôt qu'il ne l'écrase. Celui-ci peut être par exemple un système à couteau rotatif. Ces systèmes sont connus, par exemple, pour découper les racines alimentaires pour la nour-35 riture des animaux. Les systèmes préférés comportent un cylindre de coupe équipé d'une trémie d'alimentation et d'un conduit d'évacuation. Dans le cylindre, un tambour tourne à grande vitesse, par exemple 500-3000 tours-minute. La surface interne du cylindre et la surface externe du tambour portent de fines lames. La matière à 40 découper descend dans la trémie par son propre poids. Un système 72 06229 3. 2131971 de couteau adéquat est vendu par Messers. Mitchell Colman Ltd., Manchester, sous le nom de "Robust Cutter". Quel que soit le procédé adopté, on préfère que la pression appliquée â la masse au cours de la fragmentation reste très 5 faible, car si la masse est sous pression, le carburant à base liquide d'hydrocarbure tend à être expulsé des particules, et il est complètement perdu, ou les particules sont mouillées par celui-ci à un point tel qu'elles ne peuvent plus s'écouler. Par conséquent, bien que l'on puisse faire des compositions adéquates en 10 forçant simplement la masse à travers un tamis ayant la grosseur de maille désirée, surtout si l'on incorpore divers additifs dans la composition ae produit d'allumage, ces compositions ne sont pas aussi satisfaisantes, pour l'utilisation dans l'invention, que celles fabriquées par fragmentation en l'absence d'une pression nota-15 ble- Les compositions particulaires de l'invention contiennent de préférence au moins 80% en poids de carburant dispersé (ce carburant contenant un carburant à base d'hydrocarbure ou étant constitué d'un carburant à base d'hydrocarbure) par rapport au 20 poids de la matrice de polymère et du carburant dispersé, et en contiennent souvent au moins 85%. Il est à noter que le déchet pulvérulent obtenu comme sous-produit si l'on oblige une masse importante à passer a travers une grille de façon à former des blocs de la taille désirée peut ne contenir que, par exemple, 7 0% de carbu-25 rant à base d'hydrocarbure, même si la masse initiale contient 85 à 90% de carburant à base d'hydrocarbure. Habituellement, le carburant à base d'hydrocarbures consiste en un liquide bouillant au-dessus de la température ambiante, normalement à 15 0°C-25 0°C, ou contient un tel liquide. Le carburant 3 0 â base d'hydrocarbures préféré est le kérosène, souvent connu sous le nom de naphta ou de paraffine. Cependant, la demanderesse a trouvé qu'il est souhaitable dans certains cas de remplacer une partie de l'hydrocarbure liquide par une cire de paraffine habituellement une cire fondant en dessous de 70°C, ayant par exemple un domaine 35 de fusion compris entre 40 et 7 0°C. La proportion de cire de paraffine est habituellement de 3 à 20% en poids par rapport au poids -total du carburant à base d'hydrocarbures. A la place ou en plus de celle-ci, on peut remplacer une partie de l'hydrocarbure liquide par des granules de polyéthylène 40 ou de polypropylène, par exemple de 3 mm ou moins. La proportion de 72 06229 4. 2131971 ces granules est habituellement de 2 à 30%, de préférence 5 à 15% par rapport à la quantité totale de carburant à base d'hydrocarbure et de résine constituant la matrice. Les compositions de l'invention contiennent également, 5 de préférence, un hydrate de carbone en particules, par exemple un lignosulfate ou une matière cellulosique. Ceci est souhaitable parce que de nombreux hydrates de carbone provoquent une prolongation de la durée de combustion et peuvent aussi donner des températures de combustion plus élevées. Bien que l'hydrate de carbone puisse 10 être incorporé dans la matrice de polymère, en l'incorporant dans la dispersion aqueuse avant la polymérisation, on préfère que l'hydrate de carbone en particules soit présent à l'état de particules séparées. Ceci offre également l'avantage, enparticulier avec des matières cellulosiques telles que déchets cellulosiques, copeaux 15 de bois et sciure de bois, que le carburant d'hydrocarbure extrudé à partir des particules résineuses est absorbé par la cellulose, et qu'ainsi la composition est maintenue sous une forme s'écoulant librement. Bien que la quantité d'hydrate de carbone puisse aller 30 de 5 à 50% en poids par rapport au poids total de résine et de carburant à base d'hydrocarbures lorsqu'on utilise l'hydrate de carbone préféré, à savoir de la sciure de bois de 0,4 à 2,0 mm, la quantité utilisée va de préférence de 5 à 15%, ou, au plus, de 5 à 20%. Une autre matière que l'on peut incorporer dans la com-25 position, en particulier lorsqu'on veut utiliser la composition pour allumer un barbecue, e-st un sucre, par exemple du saccharose granulé. Un tel hydrate de carbone brûle en donnant non seulement une odeur agréable, mais aussi un grésillement plaisant à l'oreille. La quantité de sucre est de préférence inférieure à 15% en poids. 3 0 Une caractéristique importante de l'invention est que les compositions utilisées s'écoulent librement ; il est donc nécessaire qu'elles ne soient pas humides au point de s'agglomérer, et que la distribution des tailles des particules ne soit pas telle qu'elles forment une masse cohérente. L'incorporation de copeaux 35 de bois ou de sciure de bois contribue évidemment à éviter la compacité. Il est également utile d'effectuer la subdivision de façon à produire un mélange de granules et de particules en forme d'écaillés. La majeure partie des particules de la matrice de poly-40 mère ont moins de 6 mm, c'est-à-dire qu'au moins 75%, et ordinaire 7? 06229 5. 2131971 ment au moins 90% des particules ont une taille maxima de moins de 6 mm. La taille maximale des particules est en général,, supérieure à 0/15 mm et de préférence la taille d'une partie au moins prépondérante des particules est de 0,25 à 1,7 mm. Il est préférable que 5 les dimensions de particules de chaque composition soient irrégu-liëres et couvrent un large intervalle, dans les gammes précisées. Ainsi, une proportion importante des particules présentent des tailles différentes dans la gamme indiquée. On obtient ainsi une gamme de points d'inflammation, la 10 combustion se répand rapidement, les pertes de chaleur sont moindres ; on réduit également au minimum le risque d'étouffement par suite de l'agglomération des particules, et on favorise la liberté d'écaulement. Les tailles des particules sont donc réparties de préférence dans la gamme de 0,25 à 1,7 mm. 15 Les tailles de particules de tous les autres ingrédients de la composition sont de préférence dans les mêmes gammes que la taille des particules de la matrice de polymère. En conséquence, une composition préférée suivant l'invention se compose principalement de particules ayant une taille de 0,25 à 1,7 mm, et renferme 20 un mélange de particules d'une matrice de polymère dans laquelle le carburant à base d'hydrocarbures est dispersé dans une proportion d'au moins 80% en poids par rapport au poids de la matrice de polymère et de carburant à base d'hydrocarbures, préparées par subdivision d'une masse plus importante de la matrice de polymère, avec 5 25 a 20% en poids, par rapport au poids de matrice de polymère et de carburant à base d'hydrocarbures, de particules de sciure de 2 à 0,4 mm. Dans les compositions de l'invention, en particulier lorsqu'elles sont destinées à des barbecues, on peut avantageuse-30 ment incorporer un produit odoriférant, c'est-à-dire une matière dont la combustion dégage une odeur agréable. On peut y introduire par exemple un parfum alimentaire, comme une essence de bacon fumé un parfum de fromage ou un extrait de boeuf, de telle sorte que la composition d'allumage dégage une odeur de cuisine. Comme autres 35 produits odoriférants que lTon peut utiliser, on citera des parfums de bois, dégageant par combustion une odeur de bois brûlé. La quantité de produit odoriférant va ordinairement de 0,2 à 1,5% en poids par rapport au poids total de la composition. On peut également y incorporer des colorants qui ont or-40 dinairement pour but de donner à toutes les particules de la compo 72 06229 6. 2131971 sition une couleur uniforme. On peut aussi y introduire des désodorisants du kérosène et/ou des produits éliminant le formaldéhyde. On peut incorporer dans la composition divers additifs destinés à améliorer ou à prolonger la combustion. Par exemple, la 5 demanderesse a trouvé que l'incorporation d'un composé oxygéné non polaire donne une combustion plus propre et une température de flamme plus élevée. Les composés qui conviennent ont des points d'ébullition allant de 100°C à 200°C et sont de préférence des composés aliphatiques contenant de 3 à 8 atomes de carbone. Les compo-10 sés préférés sont des composés nitrés et des nitrates, mais on peut aussi en utiliser d'autres, comme des peracides, des phosphates et des peroxydes. Comme exemples de composés nitrés préférés, on citera le nitropropane, le nitrobutane, le nitropentane, le nitrohexane et le nitro-octane, le groupe nitro étant en général en position 1 15 ou 2. Sur la chaîne carbonée, et des nitrates d'alcoyle, par exemple le nitrate d'amyle ou le nitrate d'isoamyle. On peut utiliser des mélanges de nitrates et de nitrites organiques. La proportion de nitrate utilisée est ordinairement très faible, par exemple moins de 10% en volume par rapport au volume total de carburant à 2 0 base d'hydrocarbures, et mieux encore de 1 à 5% en volume, mais les proportions de composés nitrés peuvent être plus importantes, par exemple de 1 à 40% en volume, de préférence 10 à 30% en volume. Une composition particulièrement satisfaisante contient 2% de nitrate d'amyle ou d'isoamyle et 20 à 25% de nitropropane par rapport à la 25 quantité totale d'hydrocarbure. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à titre d'illustration de l'invention. EXEMPLE 1 ^ On mélange 4,8 volumes d'une dispersion colloïdale aqueuse de résine urée-formaldéhyde (vendue sous la marque Casco UL 30 et ayant une masse spécifique de 1,3 et un rapport molaire urée-formaldéhyde de 1 : 1,5) contenant 60 à 7 0% de résine solide avec 4,4 volumes d'eau et 0,4 volume d'une solution aqueuse à 30% d'un surfactif à base d'alcoylbenzène sulfonate de sodium (vendu 35 sous la marque Nausa SS 30). On amène ensuite le mélange à l'état d'ébullition avec 88 volumes de paraffine du commerce (domaine d'ébullition 180 à 220°C, masse spécifique 0,8) et on ajoute ensuite 2,4 volumes d'acide chlorhydrique dilué (1 à 2% en poids) en agitant énergiquement. On verse ensuite le mélange dans des moules 40 où il se solidifie. Puis on granule les blocs solides ainsi obte 72 06229 7. 2131971 nus en utilisant le "Robust Cutter" (décrit ci-dessus). Les particules ont une gamme de dimensions de 0/25 à 1,7 mm et contiennent 81% en poids de kérosène. On mélange 5 parties en poids de ces particules à 1 par-5 tie en poids de sciure et à une demi partie en poids de sucre granulé . Le mélange obtenu s'écoule librement et se révèle très satisfaisant comme produit d'allumage pour un feu de barbecue. EXEMPLE 2 10 On répète le mode opératoire de 11 exemple 1, excepté qu'on ajoute 1,5% d'un parfum alimentaire, le parfum imitation boeuf FB 2 01B de Norda Schimmel Ltd. Lorsque la composition brûle, elle dégage une odeur de viande qui cuit. 15 EXEMPLE 3 On répète le mode opératoire de l'exemple 1, excepté que l'on utilise 1,5% de parfum fumée d'hickoxy SN 6525 de Givaudan and Co. Lorsqu'elle est enflammée, la composition dégage une odeur de bois brûlé. 20 EXEMPLE 4 On répète le mode opératoire de l'exemple 1, excepté qu'à la place de fcs8 volumes de paraffine du commerce, on utilise 74 volumes de paraffine fondant entre 40 et 7 0°C. La température de 25 flamme de la composition obtenue est de 730°C, alors que la température de flamme, pour la composition de l'exemple 1, est de 7 00°C. La quantité de carburant à base d'hydrocarbures dans la composition de cet exemple est la même que dans la composition de l'exemple 1. 30 EXEMPLE 5 On mélange 23 0 volumes d'une dispersion colloïdale aqueuse de résine urée-formaldéhyde (vendue sous la marque Casco UL 51 et ayant une masse spécifique de 1,215 et un rapport urée : formal-dëhyde de 1 : 1,55) contenant 4 J-55% de résine solide à 80 volumes 35 d'eau et 14 volumes d'une solution aqueuse à 30% d'un surfactif à base d'alcoyl benzène sulfonate de sodium (vendu sous la marque Arylan SBC 25). On amène ensuite ce mélange à l'état d'émulsion avec 40 3500 volumes de paraffine du commerce comme il est décrit dans 72 06229 8. 2131971 l'exemple 1. On mélange ensuite l'émulsion avec 80 volumes d'acide chlorhydrique dilué (1-2% en poids) en agitant énergiquement. On verse ensuite le mélange dans des moules où il se solidifie. Puis on granule les blocs solides ainsi obtenus en utilisant un appareil à couteau rotatif analogue au "Robust Cutter". Les particules obtenues ont des dimensions dans la gamme de 0,25 à 1,7 mm et contiennent 85% en poids de kérosène. 72 06229 9. 2131971 REVENDICATIONS 1. Composition d'allumage en particules s'écoulant librement, caractérisée en ce qu'elle contient des particules de po- 5 lymère renfermant chacune une matrice de polymère dans laquelle est dispersé un carburant à base d'hydrocarbures, la majeure partie de ces particules ayant une dimension maxima de moins de 6 mm. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité de carburant dispersée dans les particules 10 de polymère est d'au moins 80% en poids par rapport au poids de la matrice de polymère et du carburant dispersé. 3. Composition selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle contient égalaient un hydrate cfc carbone sous forme particulaire. 15 4. Composition suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle contient un mélange de particules de la matrice de polymère et de particules de l'hydrate de carbone. 5. Composition suivant la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que l'hydrate de carbone est une ma- 2 0 tière cellulosique. 6. Composition suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient de 5 à 20%, par rapport au poids de matrice de polymère et de carburant à base d'hydrocarbures, de sciure de bois de 2,0 à 0,4 mm. 25 7. Composition suivant l'une quelconque des revendica tions 3 à 6, caractérisée en ce qu'elle contient jusqu'à 15% en poids de sucre. ri. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le carburant à base d'hydro- 3 0 carbures renferme du kérosène. 9. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le carburant à base d'hydrocarbures se compose d'un mélange d'hydrocarbure liquide et de 3 à 20% en poids, par rapport au poids total du carburant à base d'hydro- 35 carbure , d'une cire de paraffine fondant en dessous de 70°C. 10. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que le carburant à base d'hydrocarbures se compose d'un mélange d'un hydrocarbure liquide et de 2 à. 3 0% en poids, par rapport au poids total de carburant à base d'hy- 40 drocarbure, de granules de polyéthylène ou de polypropylène. 72 06229 10. 2131971 11. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 a IQ, caractérisée en ce qu'elle renferme un produit odoriférant. 12. Composition suivant l'une quelconque des revendica-rions 2 à 11, caractérisée en ce que la majeure partie des particules de polymère ont une dimension maxima dans la gamme de 0,25 à 1,7 mm. 13. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisée en ce que les particules de polymère ont été préparées par subdivision d'une masse de matrice de polymère. 14. Composition suivant l'une quelconque des revendications 2 à 13,, caractérisée en ce que pratiquement toutes les particules qui la composent ont une dimension supérieure à 0,15 mm.