Brevet FR2695401A1 — publié le 19940311

DESCRIPTIF : Gel combustible brûlant avec des flammes colorées, combinant en solution un hydrocarbure, un solvant, des ions colorants et un cosolvant (simple ou composé). Une essence, une paraffine (liquéfiée), un pétrole, ou tout autre hydrocarbure, est mélangé avec un alcool, de préférence un méthanol pur, qui contient des ions métalliques ou bores, colorant les flammes, en solution. Ce mélange s'opère à l'aide d'un cosolvant, alcool supérieur, allant de l'alcool isopropyllque au dodécanol, dérivés de citronelle et voisins inclus, Les colorants en solution seront, de preerence, des dérivés alkylés ou alcanes (mono-, bi-, tri-allyles), des chlorures ou des ar.hydrides et, de manière générale, tous les alkyles et alcanes organo-métalliques et bores, entrant en solution dans le méthanol, l'éthanol et les autres alcools superieurs. En suspension, les autres colorants non solubles. L' ensemble produit est alors gélifié avec 1 à 1Câ d'un éther cellulosique, d'un HPMC ou de tout autre épaississant d'alcools, lipophile de préférence. De tous temps, les hommes ont utilise des lampes à pétrole ou des lampes à huile, pour s'éclairer bien avant le gaz, puis, plus tard, l'électricité. Les hydrocarbures produisent une flambe jaune, du fait des molécules de carbone monoxyde et dioxyde non brûlés qui forment ensuite des fumées noires. Mais de tous temps, également, les hommes ont copié la nature, en cher chant à reproduire partout, les couleurs de l'arc-en-cel. La présente invention apporte une innovatIon en permettant de joindre l'utile (la flamme jaune éclairante) à l'agréable (la coloration simultanée de ladite flamme). Les proportions entre le jaune et les autres couleurs, sont directement fonction du résultat souhaité. Le cosolvant, largement utilisé dans le domaine, par exemple, des moteurs à explosion, pour économIser, généralement, les hydrocarbures non renouvelables en leur adjoignant du méthanol ou de l'éthanol, permet de "marier" les émulsions non solubles ensembles, d'hydrocarbures et d'alcools simples Les colorants sont, également, connus de longue date, mises à part certaines couleurs découvertes plus récemment, comme le bleu reproduisible industriellement, grace à l'adJonction au cuivre ou au baryum, d'un ou plusieurs hydrocarbures halogénés, selon la densité du bleu souhaité. A ce sujet, une flamme composée BLEU + VERT, ne peut être obtenue qu'en mélangeant un gel de borate avec un gel de cuivre et d1hydrocarbures halogénés, car un vert de cuivre deviendrait bleu au contact du bleu. La présente invention innove, au plan technique, principalement par un fait qu'un mélange d'hydrocarbures et de solvant ; de préférence alcool(s), ce(s) dernier(s) contenant en solution ou suspension finement dispersée de manière homogne, le tout rendu homogène et non e...ulsif, par la présence d'un cosolvant / alcool supérieur est gélifié. La raison principale revendiquée dans le cadre de la présente invention, réside dans la difficulté de faire apparaître dans le spectre de facon stable, certaines couleurs, probablement en raison de leur alcalinité et de leur température de combustion, dans un gel d'alcool(s) contenant en solution des ions colorants. Exemples: a) Un méthanol, contenant en solution un chlorure ou nitrate de lithium en solution à, par exemple 1 à 10%, sera gélifié avec un gélifiant quelconque, mais de préférence avec une hydroxypropylcellulose, en principe sans sodium. Si l'on remplace le lithium par le strontium, le problème est identique: La couleur, à la température de combustion du solvant (gélifié ou non !) apparaît, dlsparait, réapparait, etc... sans contrôle possible, sauf à chauffer le combustible pendant sa combustion. D'autre part, si l'on ajoute à la solution une autre couleur qui, elle, apparaft aisément, comme le vert produit par un anhydride borique, ou un triéthyl-, triméthyl- ou trlbutyl-borates, le vert du borate va l'emporter, de façon quasi-permanente sur le rouge ou l'orange (du lithium ou strontium) qui n'apparaitront qu'ici ou là, d'une façon incontrôlable.. Si l'on ajoute au gel (ou qu'on gélifie ensemble, peu importe), de 5 à 60% de pétrole (ou tout combustible hydrocarbure voisin de type hexane et autres), avec un cosolvant alcool supérieur de C3 à C12, par exemple, c'est-à-dire alcool Isopropyllque à dodecanol, à raison de 5 à 30% du tout (et de préférence 20%), on obtent un gel composé, homogène, dans lequel l'orange et(ou) le rouge, apparaitront immédiatement ou presque, de manière stable et contrlee. Si l'on aJoute un bore, ou qu'on a utilisé comme colorant Ü lithlum-triéthyl- borhydride (en solution), un di-lithium-tétraborate (en suspension) ou tout autre colorant "mixte", le vert et le rouge ou (et) l'orange apparaîtront simultanément dans la flamme, en permanence, en proportion quasi-identique aux proportions introduites. b) Dans l'exemple cité ci-dessus, nous avons parlé du di-lithium-tétraborate: I1 s'agit d'une suspension en principe non soluble. Ce qui est le cas de biens des colorants, par exemple les oxydes de cuivre, d'antimoine, de lithium, de strontium, certains chlorures dont le cuivre I cuivreux et bien d'autres. Si on ne gélifie pas, toute suspension est impossible, les colorants se précipitant en fond de brûleur ou de récipient. L'alcool (C1 à C3) ne sert plus, ici, de solvant, mais de co-combustible volatil. Les gélifiants et, de préférence, les éthers cellulosiques sans sodium (hydroxypropylcellulose lipophile, par exemple) sont des épaississants (thermo-plastiques) et agents de suspension solubles dans l'alcool. En principe, ils ont une propriete de barrière oléophobe, ,ais, s'il y a présence, avec l'alcool de préférence méthanol, A', cosolvant-alcool supérieur, cette barrière oléophobe n'agit pas contre la dispersion homogène des colorants dans le gel, ni contre la gélification: C'est le deuxième principe important de la présente invention.AJoutons que l'hydroxypropylcellulose est acido-résistant, donc autorise la coloration des flammes par certains colorants acides.. Des exemples pré-cités, on aura compris qu'il suffit d'extrapoler avec tous les hydrocarbures, tous les alcools ou solvants et tous les ions colorants d'origine .,.btallique ou borique. On ajoutera que les quels combustibles obtenus, mélangés à chaud avec une paraffine, donneront en refroidissant, une pâte produisant une flamme colorée dans les bouqies. Avec ou sans cosolvant additionnel de haute viscosité. On ajoutera au combustible obtenu une essence odorante ou anti-insectes, dans une proportion ne créant pas de flamme jaune trop présente, supplémentaire (1 à 6%, maximum recommandé). 1 à 10% de chlorure de fer ou de chrome fera scintiller les flammes obtenues. En ce qui concerne les combustibles, par exemple paraffine, huile, essence et pétrole ou voisins, il est bien entendu possible de mixer les colorants (ions colorants) et cosolvant(s) dans un récipient à part. Pour les mélanger ensuite dans un alcool solvant, avant de mélanger ltensemble obtenu dans l'hydrocarbure. Ou, bien sûr, l'inverse. Puis de gélifier en ajoutant l'agent gélifiant, qu'on ajoutera pour obtenir le gel voulu. REVENDICATIONS : 1) Gel combustible brûlant avec des flammes colorées, caractérisé en ce qu'il contient un hydrocarbure, une solution ou suspension d'ions colorants dans un alcool C1 ou C2, un cosolvant d'alcool supérieur de C3 à C12, l'ensemble étant gélifié par un agent gélifiant d'alcool. 2) Gel combustible selon la revendication n01, caractérisé en ce qu'il constitue une solution ou une suspension parfaitement homogène d'hydrocarbure et d'alcool, grace à la présence d'un cosolvant alcool supérieur, l'alcool C1 ou C2 (voire C3) servant de solvant et(ou) de combustible aux éléments taux ou bores qui colorient la flamme. 3) Gélification du combustible selon les revendications n01 & 2, caractbrisbe en ce que, si on utilise des colorants non solubles dans l'alcool (C1 à C3), la gélification est necessaire, pour empêcher les composants métaux ou bores colorants, de précipiter en fond de brûleur ou conteneur, c'est-à-dire en maintenant lesdits agents colorants en suspension. 4' Présence de l'hydrocarbure entrant en solution et non plus en mulsion dans l'alcool C1 à C3 grâce au(x) cosolvant(s) (on peut en mélanger plusieurs) selon la revendication n01, caractérisée en ce que certains colorants simples ou composés, selon leur alcalinité et leur température de combustIon, n'apparaissent que de manière incontrôlée et surtout invisible dans le spectre, sans la présence de l'hydrocarbure dans le gel combustible. Les proportions varIant entre 5 à 50t d'hydrocarbures, 95 à 40% d'alcool chargé en ions, moins 5 à 30% du tout, constitué par le(s) cosolvant(s). Le gélifiant intervenant pour 1 à 10 du tout. 5) GélIfiant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il sera sans sodium (sauf traces), épaississant, thermoplastique soluble dans les solvants, agent de suspension, mais S'il est oléophobe, cela importe peu dans les combustibles dont il est question dans la présente invention. On donnera une préférence aux éthers cellulosiques (sans sodium) et, en particulier, à l'hydroxypropylcellulose. 6) Dérives de citronnelle et produits résidus selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils sont cosolvants pour les combustibles gélifiés, objets de la présente invention. Citons en particulier: C10H18O, C10H13, C10H200 et leurs voisins. Caractérisés également en ce qu'ils sont anti-insectes. 7) Pâte de paraffine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une paraffine, mélangée à chaud, de préférence avec l'aide d'un cosolvant alcool supérieur de haute viscosité (C8 à C14), avec les gels contenant des hydrocarbures, comme exposés dans les revendications précédentes, donnera un combustible qui, refroidi, constituera ladite pate, produisant une flamme colorez dans les bougies et cierges ou torches a meche(s). 3) Additifs selon l'une quelconque des revendications prbecddentes, caractérisés en ce qu'on a le loisir de tocker dans des récipients séparés le(s) cosolvar.t(s) et le ou les colorant(s), pour les mélanger ensuite, soit à l'hydrocarbure, puis le tout à l'alcool-solvant, soit l'inverse. Puis de gélifier le tout, en saupoudrant le gélifiant dans un combustible, tout en agitant, jusqu'à "prise" du gel, surtout Si les colorants sont en suspension et non en solution. Un ajout de 1 à 10 de chlorure de fer ou de chrome, fera scintiller la flamme. 9) Flamme bleue et verte selon les revendications n 1, 2 & 3, caractérisée en ce que pour l'obtenir, il est nécessaire de mélanger un gel de bores (vert) et un gel de bleu (cuivre + hydrocarbure(s) halogéné (s)), car un vert de cuivre deviendrait bleu au contact du gel brÛlant en bleu, à base de cuivre et des hydrocarbures halogbenes.