Brevet FR2473167A1 — publié le 19810710

LA préaente invention concerne un procédé de réa- lisation de cibles jetables, par exemple ce que l'on appelle des soucoupes, qu'on utilise dans des sports de tir et d'au- tres applications analogues. Les soucoupes sont des objets en forme de disques ou de plateaux fabriqués en des matériaux facilement cassa- bles. on les projette dans l'air à l'aide d'une catapulte et elles constituent des cibles mobiles pour les tireurs sportifs et pour les chasseurs, Leurs mesures principales et leurs poids sont normalisés sur le plan international, En ce qui concerne les qualités du matériau servant pour les soucoupes, les exigences sont assez strictes étant donné que les soucoupes ne doivent pas se briser pendant le trans- port ou dans la catapulte mais doivent se désintégrer en fragments minuscules aussitôt après avoir été touchées par un tir. En utilisant le procédé qui fait l'objet de l'in- vention, on peut aussi réaliser efficacement des cibles je- tables pour le "biathlon". Dans le brevet finlandais no 46 208, on a décrit un procédé de réalisation de soucoupes, procédé qui utilise un mélange d'un brai et d'une charge. On fait fondre ce mé- lange en amenant de la chaleur, après quoi on le-presse dans des moules refrotdîssables. Le mélange comprend principale- ment des parties égales de brai de goudron de houille, dont le point de ramollissement est de 85 à 900C et de carbonate de calcium. A l'heure actuelle, ce procédé est le plus cou- rant pour la production des soucoupes. Cependant, l'utilisation du brai de goudron de houille est à l'origine d'un inconvénient important, On a pu constater que la poussière produite lorsque les soucoupes sont brisées par des balles provoque une détérioration de l'environnement. Les animaux qui broutent l'herbe et aussi les animaux sauvages dans la région peuvent consommer ces débris avec leur nourriture, ce qui peut provoquer des épidé- mies. Il en est ainsi du fait que le brai de houille contient des proportions importantes d'hydrocarbures aromatiques poly- condensés en particulier le 3,4e-benzopyrène, qui est un pro- duit cancérigène connu. Le brevet suédois n 760 4126r8 concerne un procédé qui, pour réduire au minimum les inconvénients mentionnés, utilise des liants tels que des résines paraffIniques aroma- tiques dans lesquelles le rapport atomique entre le carbone et l'hydrogène est de 0,8 ou plus élevé et le poids molé- culaire moyen est supérieur à 1500 alors que le point d'é- bullition est d'au moins 300 C sous pression atmosphérique. Le brevet RFA n 2 627 695 décrit un procédé de réalisation de soucoupes en résines synthétiques thermoplas- tiques, résines de paraffine, résines de terpène, résines de polyterpène, résines de xylol ou polystyrol, ainsi que des matières obtenues avec les composés indiqués, ensemble avec une charge en poudre. La poussière produite pendant la rupture des sou- coupes en résine du type indiqué est nuisible à la santé. Si l'on considère que pendant un seul concours de tir, des mil- liers de soucoupes sont brisées-en fragments, il est parfai- tement normal que l'aspect sanitaire du problème soit égale- ment pris en considération. On a par exemple démontré que l'inhalation de la poussière de bakélite provoque des lé- sions pulmonaires, De même, les hydrocarbures polycycliques, l'asphalte, les huiles à base de bitume et les huiles miné- rales peuvent provoquer le cancer de la peau, Un autre inconvénient concernant la production des soucoupes selon les deux brevets mentionnés en dernier lieu est que les matières premières sont à base d'huiles et, de ce fait, elles sont des produits assez fortement raffinés. Etant donné que les réserves d'huiles dans le monde sont li- mitées, il n'est pas particulièrement avantageux de les em- ployer pour des usages dans lesquels on pourrait les rempla- cer par d'autres matières appropriées et beaucoup moins oné- reuses. Les matières précitées à base d'huiles sont des subs- tances organiques et, de ce fait, elles peuvent provoquer des ennuis de santé du même type que les matières renfermant du brai de houille. Selon le brevet suisse n9 541 796, on mentionne que dans la technique antérieure on savait fabriquer des ct- N - bles creuses à paroi minces sur place en congèlant de l'eau. Les avantages des cibles ainsi fabriquées sont leur faible prix et l'absence de pollution par les matières premières, c'est-à-dire par l'eau, Cependant, le procédé de fabrica- tion nécessite beaucoup d'énergie et un appareillage comple- xe, du fait que dans les compétitions de tir à la soucoupe, chaque stand de tir nécessite de 1 à 2 cibles par 10 se- condes et il est-possible que plusieurs stands fonctionnent simultanément. En outre, il est impossible de fabriquer des sou- Coupes en glace qui répondent aux normes de la UIT (Union Internationale de.Tir) car, outre les mesures et les poids des soucoupes, les normes comportent également des défini- tions précises concernant la couleur, etc. On peut surmonter les divers inconvénients préci- tés si l'on utilise le procédé de fabrication des soucoupes selon la présente invention. Les particularités du procédé consistent en ce qu'on mélange un composé formé de gypse con- tenant de l'eau cristalline (CaSO4.2H20), de l'eau et éven- tuellement d'autres ingrédients qui sont des impuretés en des proportions plus faibles, avec un autre composé renfermant une substance capable de lier fortement l'eau, par exemple de l'oxyde de calcium (CaO), ainsi qu'éventuellement d'au- tres substances à titre d'impuretés en des proportions plus faibles, après quoi on met le mélange résultant sous une 2-. pression élevée, par exemple lOkN/cm2, à la suite de quoi le mélange est instantanément solidifié et durci. En utilisant la présente invention, on aboutit à plusieurs avantages par comparaison avec les-procédés usuels. Quand on utilise un procédé connu pour fabriquer les soucou- pes, ces dernières se rétrécissent pendant-le refroidisse- ment dans le moule et des tensions sont donc créées dans les produits. Une soucoupe selon-l'invention est plus durable que les soucoupes formées par d'autres procédés, aussi bien pendant le lancement que pendant le transport étant donné que les soucoupes selon l'invention ne présentent pas de tension de nature à contribuer à la rupture, Cependant, lorsqu'une soucoupe est touchée par une balle, elle se brise en fragments minuscules. On a démontré expérimentalement que la durabilité d'une soucoupe est réglable en modifiant la force de pression et les proportions des ingrédients dans le mélange, Quant on utilise les soucoupes selon l'invention, les fragments des soucoupes brisées ne provoquent aucun risque à l'environnement et on-peut les utiliser, par exemple, comme produits de conditionnement du sol, car elles ne contiennent aucune substance organique-et aucun métal lourd, Elles pro- duisent une réaction alcaline dans le sol pour ainsi réduire l'acidité du sol. Si l'on forme une suspension dans l'eau avec la matière servant à la fabrication des soucoupes, selon les proportions de 1 partie de matièressolides pour 9 parties d'eau, le pH de la suspension résultante est supérieur à 12. Par ailleurs, un avantage économique important est que les soucoupes selon l'invention peuvent être fabriquées en déchets de gypse provenant des usines de fabrication de l'aci- de phosphorique, ainsi qu'avec des cendres produites par la combustion de la lessive au sulfite perdue provenant d'une usine de pâte à papier. - L'invention va maintenant être décrite en détail en donnant un exemple concret.Pour préparer des soucoupes, on com- mence par former un mélange qui contient 70 % de gypse (pro- duit secondaire) et 30 % de cendres provenant de la combustion de la lessive perdue au sulfite et de l'écorce d'arbre Exemple d'analyse des matières premières Gypse (produit secondaire) -H20 environ 40 % H2S04 2r1 % P04 2,1 % Ca 15,6 % S 12,6 % Autres ingrédients 27,6 % Cendres de sulfite CaO 64,5 % S 10,5 % CO2 19,5 % MgO 1,55 % -. - K202,1 % -Autres ingrédients 1,85 % Z4u, to, Les ingrédients essentiels sur le plan de l'inven- tion sont CaSO4.2H20 dans le gypse (produit secondaire), l'eau "en excès" du gypse et le CaO des cendres de sulfite., La proportion de l'eau cristalline est d'environ 20 % de sorte qu'approximativement 20 % de l'eau restent non liés avec le mélange. Les autres ingrédients n'ont pas d'influen- ce directe sur la durabilité du produit. Toutefois, on peut spécifier que les autres ingrédients alcalins des cendres de sulfite neutralisent les éléments acides du gypse de sorte que la matière résultante peut servir par exemple pour le conditionnement du sol. Selon l'invention, les deux composés, c'est-à-dire le gypse et les cendres de sulfite, sont mélangés sous forme pulvérulente. On comprime le mélange dans le moule. Par suite de la pression et surtout des réactions qui ont lieu pendant la cocpression, le mélange est solidifié et durci. Ce durcisse- ment intervient presqu'instantanément mais exige une puis- sance adéquate de compression. Par exemple, une presse excentrée est recommandée pour cet usage. Une application efficace du procédé implique la possibilité d'établir une pression suffisamment élevée. Dans des conditions de labora- toire, on a fabriqué des soucoupes échantillons dont le dia- mètre est de 40 cm, en développant une pression de 40 ton- nes, La principale réaction pendant la compression est la suivante: l'excès d'eau dans le gypse réagit avec l'oxyde de calcium contenu dans les cendres et on obtient ainsi un objet solide. La soucoupe qui est coulée et comprimée dans le mou- le est maintenant prête à être peinte, Selon le procédé connu, on sèche les soucoupes après la compression, Dans la présen- te invention, le stade de séchage est inutile et on peut pein- dre immédiatement les soucoupes. PE VEND ICAT IONS 1, Procédé de réalisation de cibles jetables, par exemple des soucoupes, qu'on utilise dans le tir de compé- tition et d'autres applications analogues, caractérisé en ce qu'on mélange un composé formé de gypse contenant de l'eau cristalline (CaSO4 2H20), de l'eau et éventuellement d'autres ingrédients qui sont des impuretés en des propor- tions plus faibles, avec un autre composé renfermant une substance capable de lier fortement l'eau, par exemple de l'oxyde de calcium (CaO), ainsi qu'éventuellement d'autres substances à titre d'impuretés en des proportions plus fai- bles, après quoi on met le mélange résultant sous une pres- sion élevée, par exemple lOkN/cm2, à la suite de quoi le mélange est instantanément solidifié et durci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant de mélanger les ingrédients, on broie le gypse contenant l'eau cristalline et le composé contenant l'oxyde. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'on comprime le mélange, de préférence à l'aide d'une presse excentrée, dans un moule ayant la forme du produit final.