Brevet FR3132712A1 — publié le 20230818

La présente invention concerne un procédé d’obtention d’une pâte d’allumage qui comprend le mélange des différents ingrédients constituant ladite pâte dans un mélangeur à résonance acoustique. L’invention concerne également un procédé d’obtention d’un chargement d’allumage, qui comprend le dépôt de la pâte d’allumage, obtenue selon le procédé ci-dessus, sur un support combustible, et le séchage du support combustible. Procédé d’obtention de pâtes d’allumage en mélangeur à résonance acoustique Domaine de l’invention. Le domaine de l’invention est celui des chargements d’allumage pour chargements propulsifs d’obus. Plus précisément, l’invention concerne un procédé pour l’obtention d’une pâte d’allumage à liant cellulosique. La pâte d’allumage est destinée à être déposée sur une structure combustible puis séchée pour former un chargement d’allumage aux performances équivalentes à ceux de l’art antérieur obtenus par des procédés conventionnelles. Etat de la technique La performance, la fiabilité et la reproductibilité des chargements d’allumage sont primordiales pour le fonctionnement des armes à tube. Cependant, leur énergie ne contribue pas significativement à la performance énergétique du chargement propulsif. L’homme du métier a donc privilégié l’optimisation des chargements propulsifs tout en évitant de modifier les composés d’allumage fonctionnels et standardisés. Les architectures de ces chargements d’allumage ont, par contre, été plus fréquemment étudiées pour assurer un allumage plus uniforme du chargement propulsif. Le domaine des composés d’allumage constituant les chargements d’allumage est donc conventionnel et peu enclin à la nouveauté. Il en va de même pour les procédés d’obtention de ces composés d’allumage. La composition de la poudre d’allumage traditionnellement utilisée est la poudre noire (PN) constituée d’un mélange de nitrate de potassium (salpêtre), de charbon de bois et de soufre. La poudre noire utilisée est préférentiellement de composition massique: -nitrate de potassium (P) : ~ 75% - charbon de bois (C) : ~ 15% - soufre (S): ~ 10%. Les 3 ingrédients de la poudre noire font l’objet de spécifications militaires MIL standardisées bien connues de l’homme du métier. La poudre noire est obtenue par mélange intime des 3 constituants, et se présente sous la forme de grains durs et brillants. Ces grains sont obtenus par des procédés mécaniques (triturage, galétage, granulation…). La poudre noire militaire est conforme à la norme militaire MIL-P-223C. Elle est classée en division de risque 1.1 explosible au sens de la classification SGH ONU (Système Général Harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques (ONU)), et nécessite donc des précautions contraignantes de manipulation. Il existe aussi d’autres compositions de poudre d’allumage, notamment de type : Bore/KNO 3 , dans un rapport généralement de 70/30 (% en masse), un métal (par exemple du fer, de l’aluminium, du zinc)/un oxydant de type perchlorate (par exemple du perchlorate de potassium) ou de type polymère fluoré (par exemple du PTFE (Téflon®) ou du Viton®) (voir le tableau 1 ci-après). Ces poudres d’allumage sont comme la poudre noire classées dans la division de risque 1.1. Poudre d’allumage : constituants Formules chimiques Bore/nitrate de potassium B/KNO 3 Aluminium/perchlorate de potassium Al/KClO 4 Magnésium/Téflon®-Viton® Mg/PTFE- TV Zirconium/chromate de baryum Zr/BaCrO 4 Aluminium/oxyde de cuivre Al/CuO Magnésium/nitrate de sodium/nitrate de potassium Mg/NaNO 3 /KNO 3 Zirconium/chromate de plomb Zr/PbCrO4 Zirconium-nickel/perchlorate de potassium-nitrate de baryum ZrNi/KClO 4 -Ba(NO 3 ) 2 Décahydroborate de césium/nitrate de potassium Cs 2 B 10 H 10 /KNO 3 Les chargements d’allumage (comprimés et/ou bloc(s)) décrits dans l’art antérieur sont constitués d’une poudre d’allumage, généralement de poudre noire, agglomérée, éventuellement avec un liant cellulosique. Dans ce dernier cas, le chargement d’allumage est obtenu par mélange des constituants de la poudre d’allumage avec un collodion (solvant(s) + liant), suivi de l’évaporation du(des) solvant(s) du collodion. Le chargement d’allumage usuellement appelé « Bénite » est de la poudre noire agglomérée avec un liant en nitrocellulose. Le brevet US 3182595 décrit l’obtention de brins de Bénite par mélange mécanique des ingrédients de la poudre noire avec le collodion suivi d’une étape d’extrusion et de séchage. Un autre procédé, consiste à mélanger mécaniquement la poudre noire avec le collodion puis à l’empaqueter de façon étanche en cartouche de façon à disposer d’une pâte déposable en motifs sur un support combustible pour l’obtention d’un chargement d’allumage. C’est ce dernier procédé qui est aujourd’hui utilisé pour la fourniture de pâte d’allumage pour la réalisation de chargements d’allumage à motifs à base de poudre noire avec un liant nitrocellulosique. Les valeurs de référence indiquées dans le tableau 13 sont obtenues avec des pâtes d’allumage obtenues selon ce procédé. Bien que le collodion chargé en poudre d’allumage soit classé en division de risque 1.4 au sens de la classification SGH ONU (Système Général Harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques de l’ONU), les procédés de l’art antérieur présentent l’inconvénient majeur de manipuler simultanément les ingrédients de la poudre noire ou la poudre noire elle-même en division de risque 1.1 pour leur introduction dans le collodion. La fabrication par action mécanique de la pâte est susceptible de générer des points de frictions provoquant un allumage intempestif de la poudre d’allumage ou des ingrédients mis en présence. Ce d’autant que ces derniers dont la répartition dans le mélangeur mécanique n’est pas maîtrisée peuvent être en contact direct sans avoir été encore mouillés par le collodion. La fabrication des pâtes d’allumage selon les procédés conventionnels nécessite donc des installations adaptées et contraignantes sur le plan du risque pyrotechnique. L’homme du métier est donc à la recherche d’un procédé efficient pour l’obtention d’une pâte d’allumage à déposer, ne nécessitant pas la mise en présence ou la manipulation de produit explosif de division de risque 1.1, évitant les sollicitations à sec de la poudre ou de ses ingrédients mis en présence, et de performances approchant celles des pâtes conventionnelles. La fabrication de pâte d’allumage serait alors envisageable des installations de fabrication en division risque 1.3 uniquement relative au risque de combustion vive ou déflagrante. Sur un autre plan, on connaît d’après la demande de brevet WO 2009/091430 un procédé pour charger un conteneur avec un mélange énergétique qui comprend une étape de mélange des différents constituants du mélange, par exemple par résonance acoustique. La demande de brevet US 2017/0152196 décrit un procédé pour l’obtention de compositions d’allumage contenant un réducteur métallique, un oxydant et un liant. Le procédé comprend le mélange des différents constituants de la composition puis la granulation du mélange obtenu. Des mélangeurs de type Simpson Mix-Muller ou VibroAcoustic® Mixers sont mentionnés comme susceptibles d’être utilisés pour le mélange. Toutefois, les exemples de cette demande de brevet ne contiennent aucune indication sur le type de mélangeur utilisé. Dans la suite du document, on nomme « charge réductrice » le ou les ingrédients réducteurs d’une poudre d’allumage et on nomme « charge oxydante » le ou les ingrédients oxydants d’une poudre d’allumage. Lorsque plusieurs ingrédients sont en présence dans une charge réductrice ou oxydante, ils peuvent avoir été partiellement ou en totalité pré-mélangés . Selon un aspect, la présente invention concerne un procédé d’obtention d’une pâte d’allumage renfermant les ingrédients d’une poudre d’allumage, à savoir une charge réductrice, une charge oxydante, et un collodion cellulosique. Le procédé comprend le mélange, dans un mélangeur à résonance acoustique, des ingrédients susmentionnés. Dans un mode de réalisation, la charge réductrice et la charge oxydante sont sous la forme d’un pré-mélange lequel est ajouté au collodion dans le mélangeur. Dans un mode de réalisation, la charge réductrice et le collodion sont mélangés dans un premier temps (dans le mélangeur), puis la charge oxydante est ajoutée et le tout est mélangé (toujours dans le mélangeur). Dans un mode de réalisation, la charge oxydante et le collodion sont mélangés dans un premier temps (dans le mélangeur), puis la charge réductrice est ajoutée et le tout est mélangé (toujours dans le mélangeur). Dans un mode de réalisation, on prépare séparément, dans un mélangeur à résonance acoustique, un pré-mélange de charge réductrice et de collodion, et un pré-mélange de charge oxydante et de collodion, puis on mélange ces deux pré-mélanges dans un mélangeur à résonance acoustique. La pâte d’allumage obtenue est destinée à être déposée sur un support combustible et séchée par évaporation du(des) solvants du collodion pour l’obtention d’une charge d’allumage sèche. Le support combustible revêtu de la charge d’allumage constitue un chargement d’allumage. Selon un aspect, l’invention concerne un procédé d’obtention d’un chargement d’allumage, qui comprend le dépôt de la pâte d’allumage obtenue comme indiqué ci-dessus sur un support combustible, et le séchage du support combustible. Brève description des figures montre une pâte d’allumage obtenue selon le procédé de l’invention. montre une pâte d’allumage obtenue selon le procédé de l’invention. montre une pâte d’allumage obtenue selon le procédé de l’invention. montre une image obtenue par microscopie par balayage électronique d’une pâte d’allumage obtenue selon le procédé de l’invention. Description de l’invention Selon un aspect, la présente invention concerne un procédé d’obtention d’une pâte d’allumage renfermant les ingrédients d’une poudre d’allumage, à savoir une charge réductrice, une charge oxydante, et un collodion cellulosique. Le procédé comprend le mélange, dans un mélangeur à résonance acoustique, des ingrédients susmentionnés. Dans un mode de réalisation, la charge réductrice et la charge oxydante ont été pré-mélangées avant d’être ajoutées au collodion. Avantageusement le pré-mélange de charge réductrice et de charge oxydante est sous la forme de grains. En plus d’un gain sur la durée de mise en œuvre, ce mode de réalisation évite les sollicitations mécaniques existantes avec un mélangeur à pâles ou bivis et réduit donc les risques pyrotechniques de prise en feu par frottement. Dans un mode de réalisation, on introduit séparément dans le mélangeur à résonance acoustique la charge réductrice, la charge oxydante et le collodion. Ce mode de réalisation évite la manipulation de la poudre d’allumage préconstituée et les contraintes de sécurité afférentes à la classe de division de risque 1.1. De façon avantageuse, l’ordre d’introduction des charges réductrice et oxydante et du collodion dans le mélangeur acoustique est optimisé pour permettre, dans un premier temps une flegmatisation par mouillage de chaque charge par le collodion, de préférence à faible intensité acoustique, ce qui limite les risques de prise en feu, puis le mélange intime de l’ensemble, de préférence à plus forte intensité acoustique. On introduit ainsi par exemple la charge réductrice puis le collodion puis la charge oxydante, de préférence en couches superposées dans le mélangeur. Comme indiqué ci-dessus, le mélange est avantageusement effectué par paliers d’accélération croissante. Selon un mode de réalisation, la charge oxydante de la pâte d’allumage ou la charge réductrice de la pâte d’allumage est préalablement mélangée avec le collodion, par exemple dans un mélangeur à résonance acoustique. La charge complémentaire (à celle mélangée avec le collodion, i.e. la charge réductrice ou la charge oxydante) de la pâte d’allumage est ensuite ajoutée dans le mélangeur à résonance acoustique pour l’obtention de la pâte d’allumage. De manière avantageuse, chacune des deux étapes ci-dessus est effectuée par paliers d’accélération croissante. Ce mode de réalisation assure un niveau optimum de sécurité puisque une charge des ingrédients de la poudre d’allumage est déjà flegmatisée par le collodion avant son introduction dans le mélangeur en présence de la charge réductrice ou oxydante complémentaire. Les deux charges ne sont donc pas susceptibles d’être en contact direct à sec. Ce mode de réalisation présente également l’avantage de ne jamais mettre en contact direct les charges oxydante et réductrice à sec. Selon un mode de réalisation, les charges réductrice et oxydante de la poudre d’allumage sont chacune mélangées séparément, avec du collodion dans un mélangeur à résonance acoustique. On obtient ainsi deux produits distincts qui sont ensuite mélangés dans un mélangeur acoustique pour l’obtention de la pâte d’allumage. De manière avantageuse, la quantité de collodion utilisée en mélange avec la charge réductrice est sensiblement égale à la quantité de collodion utilisée en mélange avec la charge oxydante. On entend par « sensiblement égale » une proportion (massique) de collodion pouvant aller d’environ 40/60 (càd 40% pour la charge réductrice et 60% pour la charge oxydante) à environ 60/40 (càd 40% pour la charge oxydante et 60% pour la charge réductrice). Dans tous les modes de réalisation, le mélange par résonance acoustique final peut être réalisé dans la cartouche (procédé dit « Mix in case») servant au dépôt de la pâte sur la structure combustible, structure par exemple tubulaire du type de celle décrite dans la demande de brevet WO 2021/144539, évitant ainsi une étape de transfert de la pâte du récipient du mélangeur dans la cartouche de dépôt. Le collodion cellulosique utilisé dans le cadre de l’invention est à base d’ester cellulosique, typiquement du type ester cellulosique + solvant, ou à base d’éther cellulosique, typiquement du type éther cellulosique + solvant. Dans un mode de réalisation, la base cellulosique du collodion est constituée d’un ester cellulosique ou d’un éther cellulosique (pour environ 70% à environ 90% en masse) et contient généralement en sus, conventionnellement, au moins un plastifiant (environ 1% à environ 20% en masse, préférentiellement environ 10% en masse) et au moins un stabilisant de la base cellulosique (environ 0,5% à environ 5% en masse). Il contient aussi généralement au moins un additif (>0% à environ 1% en masse), par exemple choisi parmi les agents anti-adhésion, les agents anti-lueurs, les antioxydants. Il est susceptible de renfermer une quantité résiduelle de solvant(s), notamment de solvant(s) de flegmatisation ou (et) de solvant(s) de dissolution de la base cellulosique utilisé(s) lors de sa fabrication. De façon avantageuse, l’éther cellulosique utilisé comme composant majoritaire de la base cellulosique est de l’éthylcellulose, par exemple l’éthylcellulose décrite dans la demande de brevet FR 3 064 639. De façon avantageuse, l’ester cellulosique utilisé comme composant majoritaire de la base cellulosique est choisi parmi le nitrate de cellulose, l’acétate de cellulose ou la nitrocellulose, cette dernière étant préférée. La teneur massique en azote de la nitrocellulose est opportunément de 10,5% à 13,5% de grade E7 à E12 (degré de polymérisation de la nitrocellulose selon la norme ISO 14446 ) , préférentiellement de la nitrocellulose de grade E11 avec une teneur massique en azote de 11,8 % à 12,3 %, avantageusement égale à 12%. Le plastifiant utilisé pour préparer le collodion peut être notamment une cétone (comme le camphre), un éther vinylique (comme le LUTONAL™ A50 commercialisé par la société BASF), un polyuréthane (comme le NEP-PLAST 2001 commercialisé par la société Hagedorn-NC), un adipate (comme l’adipate de dioctyle) ou un citrate (comme le 2-acétyl citrate de triéthyle). Le stabilisant utilisé pour préparer le collodion peut être notamment un composé dont la formule chimique comporte des noyaux aromatiques (opportunément deux noyaux aromatiques), apte à fixer les oxydes d'azote de décomposition des esters nitriques (présentement la nitrocellulose). A titre d’exemple de stabilisant on peut citer la 2-nitrodiphénylamine (2NDPA), la 1,3-diéthyl-1,3-diphényl urée (centralite I), la 1,3-diméthyl-1,3-diphényl urée (centralite II), et la 1-méthyl-3-éthyl-1,3-diphényl urée (centralite III). L’additif optionnel utilisé pour préparer le collodion peut être notamment choisi parmi les agents antiadhésifs, tels que les agents antiadhésifs de type silicone, les agents anti-lueurs, les antioxydants, les colorants, les tensioactifs, les agents anti-agglomération et les agents hydrophobes. Le solvant peut être un double solvant du type acétone/acétate de butyle (AB) à 50% / 50% en masse ou un double solvant du type lactate d’éthyle pour 35% à 60% en masse et d’acétate de butyle pour 40% à 65% en masse pour un total à 100%. La viscosité du collodion, fixée par le ratio base nitrocellulosique/solvant(s), pour sa mise en œuvre par le procédé de l’invention est avantageusement comprise entre 2 et 4 Pa.s, mesurée à 20°C à l’aide d’un viscosimètre Brookfield. Dans cette gamme de viscosité, le procédé de l’invention peut être mis en œuvre à température ambiante, donc sans chauffage, de façon à conduire à un enrobage filmogène de la poudre préconstituée ou des charges réductrice et oxydante après mélange pour l’obtention de la pâte d’allumage. Le collodion est avantageusement formulé pour conduire à un extrait sec (après évaporation du solvant) de 10% à 40%, en masse. Le tableau 2 ci-dessous présente une formulation de collodion à 14% d’extrait sec en masse. Collodion Composition (% en masse) Base cellulosique* Nitrocellulose 84 14 Plastifiant 10 Stabilisant 3,5 Autres (additif(s), eau, solvant…) 2,5 Total 100 AB 43 Acétone 43 Total 100 *Base cellulosique du produit Nitrofilm ™ commercialisé par la société Eurenco La pâte d’allumage formée du collodion chargé avec la poudre d’allumage pré-mélangée ou avec les charges réductrice et oxydante de la poudre d’allumage comprend environ 50% à environ 70% en masse de charges réductrice et oxydante, et le complément à 100% (c’est-à-dire environ 30% à environ 50% en masse) de collodion. Les charges oxydantes et réductrices sont constituées d’ingrédients classiquement utilisés pour préparer une poudre d’allumage, par exemple la poudre noire ou les autres poudres d’allumage listées dans le tableau 1. En règle générale, les ratios massiques des ingrédients oxydants et réducteurs rentrant dans les charges réductrice et oxydante sont équivalents à ceux d’une poudre d’allumage. Ces ratios massiques peuvent être néanmoins modifiés si nécessaire pour ajuster les performances de la pâte d’allumage obtenue selon l’invention. Le tableau 3 ci-après donne un exemple de pâte d’allumage en composition de collodion du tableau 2, chargé avec une poudre d’allumage, préconstituée ou non. Matières premières Composition (% en masse) Poudre d’allumage (pré-mélangée ou non) 56 Collodion 44 Total 100 Après dépôt et séchage (évaporation du solvant) de la pâte d’allumage, le chargement d’allumage (sec) adhère à la surface de la structure combustible et comprend environ 88% à environ 92% en masse de poudre d’allumage, environ 7% à environ 10% en masse d’ester cellulosique, le complément à 100% étant apporté par au moins un composé choisi parmi un plastifiant, un additif et un solvant résiduel. Les pâtes d’allumage selon l’invention sont classées en division de risque 1.3 au sens de la classification SGH ONU (Système Général Harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques de l’ONU). Les zones de danger à prendre en compte pour la manipulation du collodion chargé sont donc réduites, ce qui facilite les opérations de dépôt du collodion sur la structure combustible. De plus, les pâtes selon l’invention présentent une température d'auto inflammation par chauffage progressif (TACP) supérieure à 400°C, TACP qui n’est donc pas pilotée par celle (~180°C) de la nitrocellulose contenue dans la charge. Des pâtes d’allumage obtenues selon l’invention ont été réalisées en mélangeur à résonance acoustique par lot de 400 g. Ces pâtes ont la viscosité adaptée pour un dépôt direct sous la forme de motifs par extrusion utilisant un piston seringue ou une monovis. Des pâtes d’allumage obtenues selon l’invention ont été déposées selon un motif hélicoïdal à l’intérieur d’un tube feutre cellulosique (du type de ceux décrits dans la demande de brevet WO 2021/144539) ayant une masse d’environ 20 g. Après évaporation du solvant du collodion chargé, chaque tube de feutre contient un chargement d’allumage ayant une masse d’environ 11,5 g. Sur le plan visuel (aspect des résidus de combustion), les résultats de dépôt sont équivalents à ceux obtenus avec une pâte d’allumage conventionnel. Les essais de combustion réalisés en enceinte manométrique de ces tubes chargés avec les pâtes d’allumage de l’invention conduisent des valeurs caractéristiques en combustion reproductibles entre les échantillons et conformes aux valeurs de référence obtenues selon l’art antérieur avec de la poudre noire en grains mélangée mécaniquement avec le collodion avec les pourcentages massiques du tableau 3 (voir le tableau 13 à la fin de la description). Le procédé de l’invention est plus efficient en termes de rapidité, de qualité et de sécurité de mélange que ceux de l’art antérieur pour l’obtention de pâtes d’allumage à liant cellulosique. Certains modes de réalisation apportent, de plus, des gains en termes de sécurité en évitant la manipulation de poudre préconstituée de division de risque 1.1. Le procédé de l’invention permet aussi d’éviter la mise en contact directe à sec des charges oxydantes et réductrices de la poudre d’allumage. Il permet aussi éventuellement le mélange des ingrédients directement dans une cartouche qui après fermeture est prête à l’emploi pour le dépôt de motifs d’allumage. Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé d’obtention d’un chargement d’allumage, qui comprend la préparation d’une pâte d’allumage selon le procédé défini précédemment, le dépôt de la pâte d’allumage ainsi préparée sur un support combustible, et le séchage du support combustible. L’invention est illustrée par les exemples ci-après, donnés à titre indicatif. Dans ces exemples, le mélangeur à résonance acoustique utilisé est un mélangeur Resodyn LabRam d’accélération maximum de 100 g à 60 Hz. Exemple 1 On a préparé un mélange du type Bénite B (tel que présenté dans la demande brevet WO 2021/144538) avec les ingrédients donnés dans le tableau 4. Matières premières Masse (g) Composition (% en masse) Poudre noire PN 7* 236 59 Collodion** 164 41 Total 400 100 * poudre noire selon les spécifications Mil-P 223. ** équivalent à celui du tableau 2. Le pot d’un mélangeur à résonance acoustique a été rempli en trois couches : 50% de la masse totale du collodion (82 g) / 100% de la masse de PN7 (236 g) / 50% de la masse totale de collodion (82 g). Un cycle de mélange acoustique avec une consigne d’accélération à 35 g pendant 60 s a été appliqué au contenu du mélangeur pour l’obtention d’un mélange homogène. Une pâte d’allumage homogène et d’aspect conforme a été obtenue ( ). Sa viscosité de 85 000 mPa.s (Brookfield RV5 à 5 T/min – température de mesure 21°C) assure sa coulabilité pour un dépôt sur une structure combustible. Les résultats de combustion de cette pâte d’allumage déposée et séchée sur un feutre combustible sont reportés dans le tableau 13 à la fin de la description. Exemple 2 On a préparé une pâte d’allumage s’approchant du type Bénite à base de poudre noire. Les ingrédients de base de la pâte d’allumage sont ceux contenus dans de la poudre noire standard: le nitrate de potassium (P), le soufre (S), le charbon de bois (C) et, le collodion est celui du tableau 2. Les ingrédients P, S et C sont choisis selon les standards militaires MIL bien connus de l’homme du métier. Les divisions de risque au sens de la classification SGH ONU (Système Général Harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques de l’ONU) de ces ingrédients donnés dans le tableau 5 sont hors de la classe 1 et ne génèrent donc pas de risque pyrotechnique. Ingrédients Division de risque (selon la standard ONU) Collodion 3 (liquide inflammable) P 5.1 (comburant solide) C Sans S 4.1 (solide inflammable). Les pourcentages massiques des ingrédients rentrant dans la pâte d’allumage sont présentés dans le tableau 6. Ingrédients Pourcentages massiques Charges Nitrate de potassium 44,4% Soufre 6,2% Charbon de bois 9,4% Total charge 60% Collodion Base cellulosique sèche* 6,4% Solvant AB 16,8% Solvant Acétone 16,8% Total collodion 40% * équivalent au tableau 2. Le mélange des ingrédients selon les pourcentages massiques donnés dans le tableau 6 conduit après dépôt et évaporation du solvant à une charge sèche d’allumage dont la composition est donnée dans le tableau 7. Constituants Pourcentage massique dans la charge d’allumage sèche P 66,9% S 9,4% C 14,1 % Liant cellulosique 9,6% Total 100% Le présent exemple met en œuvre les ingrédients et les proportions du tableau 6 pour obtenir une masse finale de pâte d’allumage de 400 g. Un pré-mélange de la charge réductrice C+S a tout d’abord été réalisé. Le soufre ayant tendance à se présenter sous la forme de d’agglomérats, le mélange a été réalisé dans un mélangeur à résonance acoustique, par paliers d’accélérations croissantes jusqu’à 70 g pendant une durée de 4 minutes afin de casser ces agglomérats. On a obtenu après mélange une poudre grise homogène. On a ensuite disposé, dans un pot pour mélange par résonance acoustique, dans cet ordre et en couches superposées : la poudre homogène, le collodion puis le KNO 3 , préalablement grossièrement démotté de façon manuelle. Une rampe progressive d’intensité de mélange acoustique conduisant à des paliers d’accélérations croissantes de 11 à 80 g a été appliquée pour obtenir la pâte d’allumage sur une durée de 6 minutes. Le tableau donne les paliers du cycle de mélange. On a observé pendant le cycle de mélange une élévation de température d’environ 14°C. La faible accélération en début de mélange assure un mouillage filmogène (enrobage) par le collodion des charges réductrice et oxydante avant un mélange d’ensemble progressivement plus vigoureux. On évite ainsi au mieux la mise en présence à sec de la charge réductrice et de la charge oxydante pouvant conduire à un événement pyrotechnique. Cycle de mélange Durée (s) Intensité (%) Accélération ( g ) 30 30 11 30 50 27 60 70 40 60 80 64 60 90 73 120 100 80 Après mélange, une pâte d’allumage homogène et d’aspect conforme a été obtenue. Sa viscosité de 100 000 mPa.s (Brookfield RV5 à 5 T/min – température de mesure 21°C) assure sa coulabilité pour un dépôt sur une structure combustible. Les résultats de combustion de cette pâte d’allumage déposée et séchée sur un feutre combustible sont reportés dans le tableau 13 à la fin de la description. Exemple 3 Comme à l’exemple 2, on a préparé une pâte d’allumage s’approchant du type bénite à base de poudre noire, en mettant en œuvre les ingrédients et les proportions du tableau 6 pour obtenir une masse finale de pâte d’allumage de 400 g. Un mélange C+S et un mélange P+collodion ont été préalablement réalisés avant de les réunir pour un mélange d’obtention de la pâte d’allumage. Ainsi, le charbon de bois (C) et le soufre (S) ont été mélangés dans le pot d’un mélangeur à résonance acoustique dans les mêmes conditions que celles décrites dans l’exemple 2, pour donner une poudre grise homogène. Séparément, le nitrate de potassium (P), préalablement grossièrement démotté de façon manuelle et le collodion ont été mélangés dans le pot d’un autre mélangeur à résonance acoustique. Le mélange a été réalisé avec rampe progressive d’intensité conduisant à des accélérations croissantes jusqu’à 70 g pendant une durée de 3 minutes comme indiqué dans le tableau 9. Une faible élévation de température d’environ 4°C a été observée en fin de cycle de mélange. Une pâte blanche a été obtenue, constituée de grains de nitrate de potassium enrobés de collodion qui a la propriété filmogène. Ceci permet de flegmatiser le mélange qui sera réalisé lorsque cette pâte blanche est mise en présence de la charge réductrice (C+S). Cycle de mélange Durée (s) Intensité (%) Accélération ( g ) 60 50 48 30 60 57 30 70 63 30 80 69 90 90 74 Enfin, on a mis en présence dans le pot d’un mélangeur à résonance acoustique la poudre grise homogène C+S et la pâte blanche (P+collodion). Le mélange acoustique a été réalisé avec 3 paliers d’intensité conduisant à des accélérations successives de ~23 g , ~41 g et ~ 57 g pendant une durée de 3 minutes comme indiqué dans le tableau 10. Une faible élévation de température d’environ 8°C a été observée en fin de cycle de mélange. Cycle de mélange Durée (s) Intensité (%) Accélération ( g ) 60 30 23 60 50 41 60 70 57 Après le mélange, une pâte d’allumage homogène et d’aspect conforme a été obtenue. Sa viscosité de 70 000 mPa.s (Brookfield RV5 à 5 T/min – température de mesure 21°C) assure sa coulabilité pour un dépôt sur une structure combustible ( ). Les résultats de combustion de cette pâte d’allumage déposée et séchée sur un feutre combustible sont reportés dans le tableau 13 à la fin de la description. Exemple 4 On a préparé une pâte d’allumage contenant du bore (B), du nitrate de potassium (P) et le collodion du tableau 2. Cette pâte d’allumage une fois séchée s’approche de la poudre d’allumage BKNO 3 à liant polyester conforme à la norme MIL-P-46994B renfermant 70,7% ± 2,0% de P, 23,7% ± 2,0% de B et 5,6% ± 2,0% de liant polyester. Le B et le P sont choisis selon cette norme MIL à l’exception de la granulométrie du P qui peut être inférieure à 100 µm au lieu des 15 µm maximum indiqués dans la norme MIL-P-46994B ; cette granulométrie du P permet d’obtenir une pâte ayant une meilleure homogénéité et coulabilité. Le collodion utilisé est celui du tableau 2. Les pourcentages massiques des ingrédients rentrant dans la pâte d’allumage sont présentés dans le tableau 11. Ingrédients Pourcentages massiques Charges Nitrate de potassium 52,5% Bore 17,5% Total charge 70 % Collodion Base cellulosique sèche* 4,8% Solvant AB 12,6% Solvant Acétone 12,6% Total collodion 30 % * équivalent au tableau 2. Le mélange des ingrédients selon les pourcentages massiques donnés dans le tableau 11 conduit après dépôt et évaporation du solvant à une charge sèche d’allumage dont la composition est donnée dans le tableau 12. Constituants Pourcentage massique dans la charge d’allumage sèche. Nitrate de potassium 70,7% Bore 23,7% Liant cellulosique 5,7% Total 100% Le présent exemple met en œuvre les ingrédients et les proportions du tableau 11 pour obtenir une masse finale de pâte d’allumage de 400g. Le Bore, le collodion puis le KNO 3 , préalablement grossièrement démotté de façon manuelle, ont été disposés dans cet ordre en couches superposées dans un pot pour mélange par résonance acoustique. Une rampe progressive d’intensité de mélange acoustique conduisant à des paliers d’accélérations croissantes de 6 à environ 61 g a été appliquée pour obtenir la pâte d’allumage sur une durée de 15 minutes. On a observé pendant le cycle de mélange une élévation de température d’environ 14°C. La faible accélération en début de mélange assure un mouillage filmogène (enrobage) par le collodion des charges réductrices et oxydantes avant un mélange d’ensemble progressivement plus vigoureux. On a évité ainsi au mieux la mise en présence à sec de la charge réductrice et de la charge oxydante pouvant conduire à un événement pyrotechnique. La pâte obtenue a une vitesse de combustion en gouttière de 91 mm/s et une TACP supérieure à 400°C. La sensibilité au frottement est négligeable et la sensibilité à l’impact reste dans les valeurs admises pour des matériaux explosifs granulaires. Ces résultats préliminaires de sécurité sont donc favorables et conduiront assurément à une mise en œuvre (manipulation, transport) de la pâte en division de risque 1.3. Le même type d’essai a été réalisé avec une pâte renfermant 60% de charges (45% de KNO 3 , 15% de Bore) et 40 % de collodion pour évaluer l’influence du taux massique de la nitrocellulose dans la pâte sur la TACP. Même à ce taux plus élevé de nitrocellulose, la TACP de la pâte reste supérieure à 400°C. Après mélange selon un cycle identique au précédent, une pâte d’allumage homogène et d’aspect conforme a été obtenue. Sa viscosité d’environ 100 000 mPa.s (Brookfield RV5 à 5 T/min – température de mesure 21°C) assure sa coulabilité pour un dépôt sur une structure combustible ( ). La montre une image obtenue par microscopie par balayage électronique de la charge d’allumage après séchage de cette pâte. On observe une très bonne homogénéité de la répartition des charges de bore (grains noirs) et de KNO 3 (grains blanchâtres) en cohésion avec le liant nitrocellulosique (non visible sur l’image). * obtenues selon l’art antérieur avec de la poudre noire en grains mélangée mécaniquement avec le collodion avec les pourcentages massiques du tableau 3. Procédé d’obtention d’une pâte d’allumage renfermant comme ingrédients une charge réductrice, une charge oxydante et un collodion à base d’éther cellulosique ou d’ester cellulosique, ledit procédé comprenant le mélange desdits ingrédients dans un mélangeur à résonance acoustique. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la charge réductrice et la charge oxydante sont sous la forme d’un pré-mélange. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit pré-mélange est sous la forme de grains. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la charge réductrice, le collodion et la charge oxydante sont introduits séparément dans le mélangeur à résonance acoustique, de préférence en couches superposées. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le mélange est effectué par paliers d’accélération croissante. Procédé selon la revendication 1, qui comprend : a) le mélange, par résonance acoustique, de l’une des charges réductrice et oxydante avec du collodion ; b) le mélange, par résonance acoustique, du produit obtenu à l’étape a) avec l’autre des charges réductrice et oxydante. Procédé selon la revendication 6, dans lequel chacune des étapes a) et b) est effectuée par paliers d’accélération croissante. Procédé selon la revendication 1, qui comprend : a) le mélange, par résonance acoustique, de la charge réductrice avec du collodion ; b) le mélange, par résonance acoustique, de la charge oxydante avec du collodion ; c) le mélange, par résonance acoustique, du produit obtenu à l’étape a) avec le produit obtenu à l’étape b). Procédé selon la revendication 8, dans lequel on utilise des quantités sensiblement égales de collodion à l’étape a) et à l’étape b). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pâte d’allumage comprend, en masse, 50% à 70% de charges réductrice et oxydant, et 30% à 50% de collodion. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le collodion est à base d’ester cellulosique. 2 Procédé selon la revendication 11, dans lequel le collodion comprend, en masse : 70% à 90% d’un ester cellulosique, de préférence la nitrocellulose ; 1% à 20% d’au moins un plastifiant ; 0,5% à 5% d’au moins un stabilisant de l’ester cellulosique ; >0% à 1% d’au moins un additif. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le collodion est à base d’éther cellulosique. 4 Procédé selon la revendication 13, dans lequel le collodion comprend, en masse : 70% à 90% d’un éther cellulosique, de préférence l’éthylcellulose ; 1% à 20% d’au moins un plastifiant ; 0,5% à 5% d’au moins un stabilisant de l’éther cellulosique ; >0% à 1% d’au moins un additif. 5 Procédé d’obtention d’un chargement d’allumage, qui comprend la préparation d’une pâte d’allumage selon le procédé défini dans l’une quelconques des revendications 1 à 14, le dépôt de la pâte d’allumage ainsi préparée sur un support combustible, et le séchage du support combustible.