Brevet FR2256906A1 — publié le 19750801

la présente invention a pour objet la formulation et la fabri- cation d'articles pyrotechniques destinés aux illuminations, signalisations et divertissements. La'pyrotechnie 'utilise de nombreuses compositions destinées à bruler en formant une flamme de couleurs variéeg. Les formules varient suivant les usages; les pièces d'euibrase- ment au sol demandent une vitesse de combustion réduite; les étoiles, composantes de pièces aériennes, demandent une vitesse de combustion rapide et une forte densité d'éclairement. Dans ces compositions, le comburant était sonvent constitué par des chlorates ou des perchlorates dont l'avantage était de faciliter l'amorçage, mais l'inconvénient d'être délicat à manipuler, à mettre en forme. et fréquemment incompatibles aveo divers ingrédients, ce qui limitait les possibilités de forgulation. Le liant était souvent formé par des carbohydrates tels que des gommes, des dextrines ou des amidons modifiés; dans ce cas le solvant employé était de l'eau, ce qui avait l'inconvénient d'empécher d'incorporer dans les compositlons certains ingré dients comte le magnésium. Dans d'autres cas, le liant était constitué par des polymères tels que chlorure de polyvinyle#, ou des résines telles que polyester; ces compositions devaient être amorcées par un enro babe extériéur de pulvérin, une mèche ou tout accessoire neces saire à la fonction d'allumage. De plus, ces polymères et résines ont l'inconvénient de jaunir la couleur de la flamme. Dans d'autres cas, la composition pyrotechnique était constituée par un mélange de poudres; une telle préparation avait le triple inconvénient de necessiter un conditionnement aproprié, d'être dangereux à manipuler depuis le mélange jusqu'au condi tionnement, et de necessiter un amorçage. La présente invention revendique une composition pyrotechnique caractérisee par la combinaison des trois ingrédients suivants dans sa formulation : Un comburant stable tel qu'un nitrate de potassium, de baryum ou de strontium, permettant l'apport d'oxygène lors de la combus- tion de la pièce. Un carbohydrate nitré, tel que la dinitroceliulose destiné à la fois à favoriser l'allumage et la propagation de la combustion, l'agglomération des ingrédients, la conservation des pièces avant emploi. De la cyanamide ou de la dicyandiaiuide, carburant stable et stabilisateur de carbohydrate nitré, capable de dégager une grande quantité d'énergie par combustion. La formulation est complétée par divers additifs destinés à varier les effets de couleur, de brillance et de vitesse de combustion. Le liant constitué par un carbohydrate nitré est touillé à l'ai- de d'un solvant organique, et la masse obtenue par l'ensemble de tous les ingrédients, peut être manipulée avec beaucoup de sécurité durant les opérations de mélange, d'homogénéisation, de broyage et de mise en forme Dans une première forme de réalisation suivant l'invention, on mélange cinq parties de nitrate de sodium, quatre parties de dicyandiamide et une partie de dinitrocellulose dissoute sous forme de collodion. L'ensemble est malaxé et extrudé en batonnets de 8 mm de diamè- tre; ces batonnets, une fois séchés, s'allument aisément avec une allumette, et brayent en donnant un bel éclairement jaune, stable et dont la vitesse de combustion est de l'ordre de cinq centimètres par minute. Dans une seconde forme de réalisation suivant l'invention, on mélange quatre parties de nitrate de atrium, une partie de cellulose ou d'amidon nitrés et une partie de dicyandiamide en présence d'un solvant de la nitrocellulose. Après homogénéisation, la pâte obtenue est calandrée en feuilles découpée puis séchée. Les plaquettes obtenues s'allument aisément et brûlent avec une jolie flamme verte. La coloration de la flamme peut éventuellement être modifiée par addition de sels de cuivre et des dérivés du bore. Dans une troisième torve de réalisation suivant l'invention, on mélange deux parties de nitrocellulose en grains contenant 18 % de plastifiant, trois parties de dicyandiamide et 10 partiels de nitrate de métaux alcalins ou alcalinotéreux et deux parties d'aluminium. Ce mélange est mouillé à l'aide d'un solvant de nitrocellulose, puis moulé et séché. Les pièces obtenues s'rallument aisément et brûlent en formant un effet de cascade caractéristique, produit par l'incandescen- ce des fragments d'aluainiura embrasés et maintenant leur incandescence pendant leur chute. Dans une quatrième forme de réalisation suivant l'invention, on mélange 10 % de carbohydrate nitré contenant 18 % de plastifiant constitué par du polyéthylèneglycol, 2,5 % de magnésium, 9 % de diciandiamide, 4 % de chlorure de polyvinyle, 24 % d'acide cyanurique, et 50,5 s de nitrate de strontium, et mélangé en présence d'un solvant de dinitrocellulose, La pâte obtenue est mise en forme par cornpression puis sêchée. Les pièces obtenues brûlent lentement en une flamme rouge utile pour dessignalisations; du fait de sa lenteur de combustion, elle est avantagensement équipée d'un dispositif d'amorçage; dans ce cas, l'effet de l'invention est de permettre une propagation lente remarquable. Ces pièces peuvent également être enrobées, par trempage ou par arrosage, d'un enduit destiné a améliorer la stabilité au stockage ou à faciliter l'amorçage. Dans une cinquième forme de réalisation suivant l'invention, un mélange d'une partie de dinitrocellulose, de deux parties de magnésium, de quatre parties de diciandiamide et de onze parties de nitrate de strontium est mélangé en présence de deux parties d'un solvant de nitrocellulose; la ruasse obtenue est comprimée sous pression en cubes, cylindres ou en couronnes dentelées intérieurement, puis séchée. Ces pièces sont utilisées avantagensement pour le chargement de bombes pyrotechniques. Ces pièces peuvent également être enrobées par trempage ou par arrosage, d'un enduit destiné à améliorer la stabilité au stockage ou à faciliter l'amorçage. Un mélange constitué sur la base de la présente invention possède l'avantage d'être d'une grande stabilité aux épreuves mécaniques; il peut être mis en forme par extrusion, calandrage, soulage, compression en présente d'un solvant du carbohydrate nitré. Le aialaxae, I'homognéisation et la mise en forme qui requiert des efforts mécaniques notables peuvent être aisément réalisés en présence d'un solvant. Un avantage supplémentaire de l'invention est de permettre un allumage facile avec amorçage minimum ou innexistant. Un autre avantage de l'invention est de permettre une régularité de combustion pou@s les compositions peu-énergétiques. Ce mélange est d'une telle stabilité qu'il est possible de lui adjoindre de nombreux ingrédients spéaiaux et d'usage délicat, dont la poudre de magnésium est un cas partieulier. De plus, les sasses obtenues sont protégées par le liant constitué par le carbohydrate nitré, ce qui améliore la stabilité dans le temps. Un autre avantage de la présente invention est que certaines des compositions ainsi obtenues, ont un débit de gaz enflammé et coloré tel que cette émission à une force propulsive utilisable pour le mouvement de pièces pyrotechniques. R E V E N D I C A T I O N S 1 : Articles pyrotechniques constitués par une composition comportant au moins la combinaison d'un comburant stable, d'un carbohydrate nitré, et de cyanamide ou de son polymère. : : Articles pyrotechniques confortes à la première revendi- cation, pour lquelale comburant stable est constitué par un nitrate. 30 : Articles pyrotechniques conforaes à la première revendica tion, pour lesquels le carbohydrate nitré est constitué par de la dinitrocellulose. 4 : Articles pyrotechniques conformes à la première et à la troisième revendication, pour lesquels la dinitocellulose est employée sous forme de grains plastifiés. 5 : Articles pyrotechniques conformes à la première, troisiè me et quatrième revendication, pour lesquels le plastifiant employé est constitué par du polyéthylèneglyeol. 60 > Articles pyrotechniques conformes à la première revendica tion, pour lesquels la coaposition comprend également de l'acide cyanurique. 7 : Articles pyrotechniques conformes à la première revendica tion, pour le@quels les ingrédients sont mélangés et malaxés en présence d'un solvant du carbohydrate nitré. 80 : Articles pyrotechniques conformes à la première revendica tion,pour lesquels le mélange obtenu est mis en forme en présence du carbohydrate nitré. 90 : Articles pyrotechniques conformes à la première revendication, pour lesquels le lange obtenu contient en plus un métal en poudre, en paillette ou en grenaille. 100 : Articles pyrotechniques conformes à la première revendica tion, pour lesquels la pièce pyrotechnique est recouverte par un enduit facilitant l'amorçage ou la stabilité de stockage.