Brevet FR2707661A3 — publié le 19950120

FR 2707661 A3 19950120 FR 8911839 A 19890911 La présente invention, rattachée au brevet 89-10249 du 28 juillet 1989 par les mêmes auteurs, concerne une extension des additifs dudit brevet, des précisions quant à la nature des additifs et le mode de mélange desdits, pour que ceux-ci, ajoutés à des carburants solides, liquides, pâteux ou gazeux/ liquéfiés, constituent un mélange ou une solution qui, en brûlant, produiront des flammes de couleurs choisies et variées. On insistera en particulier sur les couleurs bleu et blanc, réputées difficiles à obtenir d'une manière clairement visible et non mélangées à d'autres couleurs annexes. On chauffera combustible(s) et conteneur(s) pour une apparition spontanée de la coloration des flammes, impérativement, principalement pour les rouges et les bleus. D'une manière générale, l'addition de sels minéraux, métalliques, organo-métalliques ou bores à des carburants pour produire des flammes de couleurs choisies et variées, a fait objet de nombreuses publications, précédées de brevets. En particulier, l'introduction de sels sous forme de poudres dans le flux d'un gaz naturel, pour produire une flamme colorée dans un bec-brtleur, est une opération de routine. Cependant et à ce jour, toute solution dans un combustible de type hydro-carbure, de sels, brevetée comme produisant dans des briquets à essence (mèche) ou à gaz (détendeur avec chambre de combustion), ne produit rien qui soit industrialisable. Tous essais effectués. Tous industriels mondiaux consultés. L'objet de la présente invention, destinée à affiner le brevet précédent, est donc de décrire les composés chimiques permettant de produire des flammes de couleurs choisies et variées, selon les produits utilisés, soit dans les carburants solides (Héxaméthylène tétramine, métaldéides, et une longue liste du "handbook of chemistry" et autres publications), soit dans les carburants pâteux ou gélatineux (généralement des composés d'hydro-carbures, d'alcools, de cétones, etc... mélangés à des produits - connus semi-solidifiantsj, soit dans des carburants gazeux, généralement et de préférence sous leur forme liquéfiée par pression ou basse température. Ces produits peuvent être classés de la manière suivante: 1) les chlorures, de préférence anhydres. 2) les acides (laurique, par exemple). 3) les carbonates. 4) les nitrates. 5) les hydroxydes (sodium, par exemple). Pour la plupart des couleurs possibles du spectre, plusieurs sels sont possibles à utiliser (mélangés grosso-modo selon les colorations obtenues dans l'imprimerie couleur, ou séparément pour les couleurs pures). Certains se solutionnent mieux dans les alcools, certains dans les cétones, certains dans les hydro-carbures, mais tous sont utilisables réduits (ou produits) en poudres, mélangés dans des proportions dépendant à la fois de la nature de la flamme de couleur qu'on veut obtenir, comme de la chaleur nécessaire à l'apparition de la couleur (le lithium nécessite plus de chaleur que le cuivre, par exemple), comme de la concentration maximale à ne pas dépasser pour obtenir la flamme voulue. Dans le cas particulier des brûleurs de type briquets à gaz à détendeur possédant une chambre de combustion, la proportion de sels ajoutée soit en solution directe" dans le gaz, soit en passant par une solution dans l'alcool (par exemple) qui se mélangera au gaz dans un deuxième temps (ou une deuxième solution, si lton préfère), dépendra de la saturation, du dépôt éventuel ou, si la solution est incomplète (suspension ou semi-suspension), du bouchage du détendeur ou du dépôt progressif'/jusqu'à obturation ou encrassement, dans la chambre de détente/combustion. C'est la raison principale, on l'aura compris, pour procéder dans chaque cas de figure (type de carburant - type de brûleur - type de mélange combustible - etc. .. à un essai comparatif, objet de la présente invention, entre les résultats obtenus par incorporation, pour chaque élément minéral, organique, métallo-organique considéré, aux carburants quels qu'ils soient, des formes chimiques citées plus haut en 1), 2), 3), 4) et 5). Cas particulier concernant les couleurs bleu et blanc: Les seuls résultats valables 'au niveau de flammes de couleurs réellement visibles et satisfaisantes, ont été obtenues en mélangeant aux combustibles solides, liquides, pâteux ou gazeux/liquéfiés cités plus haut, une proportion de 0,01% à 20%, avec une préférence pour le pourcentage avoisinant 5% maximum, les produits suivants: 1) Bleus: - chlorure cuivrique anhydre. - oxyde cuivrique. - nitrate de plomb anhydre. - chlorure de potassium anhydre. - acide laurique. - chlorure de cobalt. - chlorure, nitrate ou carbonate d'indium, an hydres et purs à 99,999% (de préférence). - à haute température: chlorure d'Europium. 2) Blancs: - chlorure de zinc (anhydre,'de préférence). - carbonate de zinc. - nitrate de zinc. - chlorure d'étain (anhydre, de préférence). - carbonate d'étain. - nitrate d'étain. - oxyde d'étain. Toutes les formules ou produits pré-cités, étant naturellement valables dans tous les combustibles connus ou à découvrir, dans les proportions ci-dessus énoncées - y compris dans les mélanges chloratesou perchlorates des "boutons" des allumettes. Il est cependant impératif de chauffer, à une température voisine de celle de l'ébullition, leCs) liquide(s), le combustible pâteux ou solide et leurs conteneurs, péincipalement en ce qui concerne les rouges et les bleus et leurs dérivés, pour obtenir une coloration immédiate, spontanée, de la ou des flamme(s) à l'instant même de l'allumage. Sinon un temps de retard sera constaté, rendant l'impact de la couleur moins significatif. Recharges et réalimentation seront également pré-chauffées. Si ce principe n'est pas observé, la flamme sera d'abord incolore ou bleutée, la coloration n'arrivant que progressivement par flammèches, au lieu de brûler immédiatement dans la ou les couleur(s) voulue(s), si combustible(s) et conteneur(s) sont pré-chauffés. REVEND I OAT I ONS 1) Dispositifs pour produire des flammes de couleurs choisies et variées à l'aide de combustibles en poudre, en pâte, semi-solides ou gazeux et liquéfiés, auxquels ont été mélangés tels quels ou en solution, des sels minéraux sous différentes formes chimiques (dispositif relatif à la revendication 1 du brevet 89-10249 par les mêmes auteurs, du 28 juillet 1989). 2) Dispositifs selon la revendication 1, caractérisés en ce que certains minéraux, produits métalliques ou organo-métalliques sous certaines formes - chlorures - oxydes - nitrates - acides - carbonates - etc,. se mélangent avec les combustibles cités plus ou moins effectivement, sont ou ne sont pas solubles selon le type ou la classe de combustibles et qu'ainsi chaque cas de figure nécessite l'emploi dans chaque minéral, organo-métallique ou métallique, de chacune des formes pré-citées en fonction des données chimiques ou mécaniques liées à ces cas de figure pris individuellement. 3) Dispositifs selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que chaque cas de figure.mécani- que, chimique ou mécanico-chimique, sera résolu par comparaison des flammes de couleurs obtenues en faisant brûler simultanément et séparément, les mélanges ou solutions de chlorures - oxydes - nitrates - acides - carbonates - etc... de chaque minéral, produit organique ou organo-métallique, dans les conditions chimiques, mécaniques ou chimico-mécaniques voulues, afin de définir par comparaison (peut être filmée pour mémoire), la forme chimique la mieux appropriée au résultat voulu. Donnons en exemples les briquets (essence ou gaz), les bougies (hydro-carbures solides), les bûches en bois compactées avec de la paraffine, les torches ou vasques (par exemple olympiques), les lampes à pétrole, à alccol, les briquets à alcool + sels dans les flammes d'hydro-carbures, etc.... Chaque cas de figure peut nécessiter l'ern'ploi, en solution ou tel quel, d'acides (laurique, par exemple), d'oxydes (cuivrique, cuivreux, par exemples), de nitrates (de plomb/anhydre, de zinc, par exemples), de chlorures (cuivrique/anhydre, de potassium/anhydre, d'étain par exemples), de carbonates (de lithium, de zinc, d'étain, par exemples), d'hydroxydes (de sodium, par exemple). Ceci afin d'obtenir ; par comparaison de qualité de couleur et de densité des flammes, soit encore par comparaison des résultats mécaniques (encrassement des détendeurs, chambre de combustion, mèches-coton ou fibres de verre-, etc...), soit encore par analyse des pollutions ou toxicités enre gistrées ; le meilleur résultat souhaité ou voulu. 4) Dispositifs particuliers, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que les flammes de couleurs bleu(s) et blanc(s) étant difficiles à obtenir et connues comme telles, selon le type de carburant utilisé et le type de mécanique utilisée comme brûleur (et-ou) détendeur (et-ou) chambre de combustion, de même qu'en fonction des impératifs de pollution ou de toxicités liés à l'emploi, il faudra procéder à une comparaison des résultats obtenus avec les acides, nitrates, chlorures, oxydes, hydroxydes, carbonates (quand ils sont possibles à obtenir chimiquement) correspondant aux minéraux, produits métalliques ou organométalliques, principalement de: Bleus: cuivre (cuivrique), plomb, potassium, laurique (acide), cobalt, indium, Europium (à température élevée). Blancs: zinc et étain. Ces produits étant cités principalement, mais non limitativement (relativement aux publications du type "hand book of chemistry" ou autres). En tout état de cause, une derniégre précaution est à prendre: le vieillissement des composés obtenus, s'il est à prendre en compte dans les résultats voulus. 5) Dispositifs selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que, grossomodo, le principe du mélange de couleurs pour en obtenir une de synthèse, utilisé dans l'imprimerie couleur, est valable, sauf réactions chimiques indésirables, pour l'obtention de couleurs non-primaires ou pures dans les flammes telles que décrites dans la présente invention. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est impératif de chauffer, à une température voisine de celle de l'ébullition, le(s) liquide(s), le combustible pâteux ou splide et leurs conteneurs, principa- lement en ce qui concerne les rouges et'les bleus et leurs dérivés, pour obtenir une coloration immédiate, spontanée, de la ou des flamme(s) à l'instant même de l'allumage. Sinon un temps de retard sera constaté, rendant l'impact de la couleur moins significatif. Recharges et ré- alimentation seront également pré-chauffées. Si ce principe n'est pas observé, la flamme sera d'abord incolore ou bleutée, la coloration n'arrivant que progressivement par flammèches, au lieu de brûler immédiatement dans la ou les couleur(s) voulue(s), si combustible(s) et conteneur(s) sont pré-chauffés. 7) Dispositifs selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que tout ce qui y est énoncé et revendiqué, s'applique également aux mélanges avec les chlorates et (ou) perchlorates utilisés pour fabriquer les "boutons" (allumeurs) des allumettes.