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ALLUMEURS PAR CONTACTo
La présente invention est relative à des allumeurs par contacta à leur procédé d'obtention et à leurs modes d'utilisation.
Plus spécialement, l'invention concerne un procédé de fabrication d'allumeurs par contact composés d'éléments chimiques qui, mis en contact, réagissent pour emettre une chaleur portant à incandescence une matière susceptible d'enflammer des corps à soumettre à la combustion.
L'invention concerne également des formes de réalisation et d' emploi d'allumeurs obtenus par le procédé susdit.
On sait que certains produits chimiques, mis ensemble en contact produisent une réaction exothermique suffisamment forte pour enflammer directement certaines matières comburantes. On connaît, par exemple, un allumeur par contact dans lequel du permanganate de potassium est mis en présence de glycérine pour enflammer, par exemple, des cigarettes, cigares ou articles analogues.
On a également proposé de doter des cigares et cigarettes d'une garniture ou petite coiffe contenant du permanganate de potassium qui serait mise en contact avec une sorte de petit coussin imbibé de glycérine additionnée éventuellement d'iodure de sodium. Un tel dispositif d'allumage ne peut en tout cas être appliqué à des articles contenant du tabac, car le fumeur serait obligé de transporter un coussin contenant de la glycérine et, par l'inflammation de celle-ci, respirerait des vapeurs d'aoroléine susceptibles d'altérer le goût du tabac.
On sait également que de l'hydrazine pure, en présence de permanganate de potassium ou d'iode, produit une réaction explosive.
Afin de réaliser un allumeur par contact d'utilisation réelle-
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ment pratique, de nombreuses tentatives ont été faites.
Celles-ci ont montré que de l'hydrazine pure ou des solutions aqueuses de celle-ci ne sont pas d'utilisation pratique. De multiples recherches pour- suiviess plus avant dans cette voie ont établi que des sels solides d'hydrazine ou des composés d'hydrazine produisent une réaction analogue.
On a constaté que du permanganate mis en contact avec des sels d'hydrazine produit une réaction réglable, dans laquelle le permanganate est dissocié en présence d'acide et le sel d'hydrazine est oxydé. La chaleur libérée par cette réaction est parfois insuffisante pour être utilisée directement à l'inflammation de corps combustibles. En conséquence, il est nécessaire de recourir à une autre matière, servant de support d'inflammation, qui s'enflamme par la chaleur émise par la réaction susdite et dont la température de combustion est suffisante pour enflammer ou porter à l' incandescence la matière à enflammer finalement.
Le fer semi-pyrophorique s'est montré particulièrement apte à servir de support d'inflammation.
Le fer pyrophorique ainsi que le fer semi-pyrophorique sont obtenus par réduction de l'oxyde de fer. On sait que le fer pyrophorique n'est pas stable et qu'il a tendance à s'enflammer spontanément au contact de l'air. En revanche, le fer semi-pyrophorique présente l'avantage d'être parfaitement stable et de ne s'enflammer spontanément en aucun cas.
Suivant l'invention, on obtient une masse d'allumage en mélangeant du permanganate, par exemple, de potassium ou d'argent, finement pulvérisé, à une poudre de fer semi-pyrophorique et en plaçant le mélange ainsi obtenu dans un support, de préférence, combustible et susceptible de revêtir des formes diverses, comme par exemple, d'être mis en boulettes.
Il a encore été constaté que des oxydants, au moins aussi actifs que les permanganates, comme par exemple, l'acide iodique, l'acide peroxy- dosulfurique, le bifluorure d'argent et le peroxyde d'argent, conviennent aussi bien que les permanganates, comme second moyen de contact.
Spécialement le peroxyde d'argent est un réactif supérieur aux permangana- tes. Il présente, de plus, l'avantage de ne pas être hygroscopique et de ne pas émettre en brûlant des gaz et fumées, ce qui le destine particulièrement à l'allumaged'articles composés de tabac.
On améliore plus encore l'inflammabilité et la rapidité de réaction en précipitant les oxydants ainsi que les produits intermédiaires d' inflammation sur des matières fibreuses, comme la cellulose, la cellulose nitrée, l'asbeste, le coton et analogues, qui sont ensuite mis sous forme de corps solides, de taille et de présentation appropriées.
Il est aisé de réaliser le précipité de superoxyde d'argent et de fer semipyrophorique, en suspension dans l'eau, sur des matières fibreuses qui peuvent s'ajouter à la suspension sous forme de pulpe de cellulose ou d'asbeste. Par filtration on obtient une masse mi-fluide et mi-pâteuse susceptible d'acquérir une forme déterminée par pression, injection, calandrage ou opération analogue. Après séchage, on obtient une substance solide et de consistance suffisante en raison du feutrage des fibres.
Au lieu d'eau, on peut, en présence de substances qui y sont solubles, comme des permanganates, utiliser, comme moyen de suspension, un autre agent n'ayant pas un pouvoir dissolvant, tel notamment l'éther de pétrole, afin de réaliser une suspension de substance textile et de matière d'allumage.
Comme moyen de contact pour produire l'allumage, on peut utiliser des dérivés de l'hydrazine, liquides, semi-solides ou solides, notamment des sels d'hydrazine ou d'hydroxylamine, isolément ou sous forme de mélange de divers sels d'hydrazine, qui peuvent également imprégner ou charger des matières leur servant de support.
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On peut prendre comme matière servant de support aux moyens de contact, qui se présentent sous forme de surfaces de contact, des produits fibreux, par exemple, du papier, du carton ou analogue, et/ou des matiè- res synthétiques thermoplastiques analogues à de la résine tendre, comme, par exemple, des polyisobutyles ou des composés polymères de polyvinyle se présentant sous forme d'éthers de polyvinyle ou analogues, ou toute autre matière synthétique.
Si la masse d'allumage est frottée contre une surface de con- tact, par exemple, imprégnée ou chargée de sels d'hydrazine, celle-ci s'en- flamme. La réaction se déroule comme indiqué ci-après.
Au point de contact, les sels d'hydrazine sont oxydés, par exem- ple, par du permanganate. Cette oxydation se produit de façon telle que la chaleur résultant de la réaction entraîne 1'inflammation du fer semi-pyro- phorique.
L'oxydation de ce dernier s'effectue spontanément, car l'excédent de per- manganate fournit de l'oxygène. L'incandescence rapide et puissante du fer semi-pyrophorique met à feu les autres corps à enflammer.
Eu égard à la quantité de corps oxydants contenue dans la masse d'allumage, l'oxydation et, avec elle, la chaleur de combustion du fer semi-pyrophorique peuvent être réglées aisément.
Il va de soi que, dans certains cas déterminés, on peut s'abs- tenir d'utiliser du fer semi-pyrophorique comme intermédiaire d'allumage? il en est ainsi lorsque la chaleur dégagée par la réaction des deux corps entrant en contact est suffisante pour enflammer la matière considérée.
Les allumeurs obtenus par le procédé conforme à l'invention peuvent recevoir de très larges applications et être utilisés pour enflammer des matières les plus diverses.
L'invention ressortira de façon plus claire et détaillée de la description donnée ci-après de quelques exemples de réalisation ne comportant aucune limitation, notamment en ce qui concerne les quantités mises en jeu.
Il est bien certain que ne sortent pas du cadre de l'invention les modification qui seraient apportées aux exemples donnés- et qui seraient à la portée de tout technicien.
EXEMPLE I
Pour réaliser une masse d'allumage selon l'invention, on prend 3,6 parties de permanganate de potassium très finement pulvérisé et 1,5 partie de fer semi-pyrophorique. Ces deux substances sont mêlées intimement dans un tambour et malaxées avec addition d'une solution d'acétate de polyvinyle dans du benzol, par exemple, pour former une pâte légère jusqu'à ce que, par exemple, la teneur en matière d'adhésion s'élève à 3% de la masse.
Par additions variables de benzol, on peut faire varier à volonté la consistance de la masse.
Au lieu d'acétate de polyvinyle, on peut utiliser d'autres produits d'adhésion inactifs et analogues.
EXEMPLE II
On procède comme indiqué ci-après pour obtenir une masse d'allumage qui peut avoir la consistance d'une pulpe ou d'une pâte pour, après séchage, être amenée à constituer des corps solides.
A une suspension de 3,0 g de peroxyde d'argent dans 100 cm d' eau, on ajoute 0,5 g de fer semi-pyrophorique.
On y mélange lentement et convenablement 0,7 g de fibres de cellulose dilatées ou de la cellulose nitrée, la quantité étant considérée comme matière sécher la masse homogène ainsi obtenue est libérée de son excédent d'eau par décantation ou filtration et, immédiatement après, peut être façonnée en petits'corps.' En modifiant le rapport des quantités; on peut obtenir des masses de différentes vitesses d'allumage et températures de combustion.
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EXEMPLE III
A un cordon d'allumage, une mèche ou analogue pour explosifs, feux d'artifice, torches et autres, on incorpore une masse d'allumage ob- tenue conformément à l'exemple I.
L'inflammation se produit par frottement contre une surface de contact formée, par exemple, d'une couche d'un ou de plusieurs sels d'hydrazine, appliquée sur un morceau de carton.
EXEMILE IV
L'extrémité d'une bande d'allumage d'une lampe à éclair, photo- graphique ou d'un élément thermique pour soudure est accolée à une petite bande de carton sur un côté de laquelle est appliquée une faible quantité de masse d'allumage selon l'invention et obtenue conformément à l'exemple I, sur l'autre côté de ladite bande de carton est collé un disque d'un sel d'hydrazine. Par pliage de la bande de carton, on applique le disque de sels d'hydrazine sur la masse d'allumage.ce qui produit la mise à feu de la bande d'allumage.
EXEMPLE V
Une quantité déterminée de masse d'allumage obtenue conformément à l'exemple II est appliquée à l'extrémité à enflammer d'une cigarette.
Après évaporation du solvant contenu dans la masse, on obtient une pointe d'allumage adhérant solidement à la cigarette.
Par frottement contre une surface de contact consistant, notam- ment, en un morceau de papier imprégné de sels d'hydrazine et fixé à l'ex- térieur du paquet de cigarettes, on produit la réaction nécessaire à un dégagement de chaleur suffisant pour allumer la cigarette.
Dans les dessins, les figures 1 à 3 représentent schématiquement des formes de réalisation exécutées conformément aux exemples III à V dé- crits ci-dessus.
La figure 1 est une vue en perspective montrant une cigarette com- portant une masse d'allumage A suivant l'invention , ainsi qu'un emballage pour cigarettes pourvu d'une surface de contact B nécessaire pour la mise à feu de la masse A.
La figure 2 est une vue en perspective d'une cartouche explosi- ve dont le cordon comporte, à son extrémité, une masse d'allumage A et un morceau, de carton repliable et recouvert d'une feuille métallique sur la- quelle est collée une surface de contact B.
La figure 3 est une vue en perspective d'un sachet pour produi- re un éclair photographique,, dont la bande d'allumage comporte des élé- ments A et B de contact d'un allumeur suivant l'invention.
Les formes de réalisation de l'invention sont pratiquement il- limitées et ne se bornent nullement à des articles pour fumeurs, mais con- viennent également pour la mise à feu d'explosifs et de toutes pièces géné- ralement utilisées en pyrotechnie; elles trouvent également leur applica- tion dans la technique de la soudure.
REVENDICATIONS. l.- Allumeur par contact, caractérisé en ce que, par réaction chimique de deux corps, de préférence, solides, un troisième corps in- termédiaire d'inflammation est porté à son point d'inflammation, et, par la réaction secondaire qui en résulte, dégage une quantité de chaleur suffisante pour enflammer une matière ou la porter à l'incandescence.
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CONTACT IGNITERS
The present invention relates to contact igniters, their method of obtaining and their modes of use.
More specifically, the invention relates to a method of manufacturing contact igniters composed of chemical elements which, when brought into contact, react to emit heat which incandescent a material capable of igniting bodies to be subjected to combustion.
The invention also relates to embodiments and use of igniters obtained by the above method.
It is known that certain chemicals, brought together in contact, produce an exothermic reaction strong enough to directly ignite certain oxidizing materials. A contact igniter is known, for example, in which potassium permanganate is placed in the presence of glycerin to ignite, for example, cigarettes, cigars or the like.
It has also been proposed to provide cigars and cigarettes with a garnish or small cap containing potassium permanganate which would be placed in contact with a kind of small cushion soaked in glycerin optionally added with sodium iodide. Such an ignition device cannot in any case be applied to articles containing tobacco, because the smoker would be obliged to carry a cushion containing glycerin and, by the ignition of this, would inhale aorolein vapors. likely to affect the taste of tobacco.
It is also known that pure hydrazine, in the presence of potassium permanganate or iodine, produces an explosive reaction.
In order to make a contact igniter for real use -
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In practice, many attempts have been made.
These have shown that pure hydrazine or aqueous solutions thereof are not of practical use. Multiple investigations further in this direction have established that solid hydrazine salts or hydrazine compounds produce a similar reaction.
It has been found that permanganate contacted with hydrazine salts produces a controllable reaction, in which the permanganate is dissociated in the presence of acid and the hydrazine salt is oxidized. The heat released by this reaction is sometimes insufficient to be used directly for the ignition of combustible bodies. Consequently, it is necessary to have recourse to another material, serving as an ignition medium, which ignites by the heat emitted by the aforesaid reaction and whose combustion temperature is sufficient to ignite or incandescent the material. to finally ignite.
Semi-pyrophoric iron has been shown to be particularly suitable for serving as an inflammation support.
Pyrophoric iron as well as semi-pyrophoric iron are obtained by reduction of iron oxide. We know that pyrophoric iron is not stable and that it tends to ignite spontaneously on contact with air. On the other hand, semi-pyrophoric iron has the advantage of being perfectly stable and of not igniting spontaneously in any case.
According to the invention, an ignition mass is obtained by mixing finely pulverized permanganate, for example of potassium or silver, with a semi-pyrophoric iron powder and by placing the mixture thus obtained in a support, preferably, combustible and capable of taking various forms, such as, for example, being pelletized.
It has also been found that oxidants, at least as active as permanganates, such as, for example, iodic acid, peroxydosulfuric acid, silver bifluoride and silver peroxide, are suitable as well as permanganates, as a second means of contact.
Especially silver peroxide is a superior reagent to permanganates. It also has the advantage of not being hygroscopic and of not emitting gas and smoke when burning, which makes it particularly suitable for igniting articles made of tobacco.
Flammability and rapidity of reaction are further improved by precipitating oxidants as well as ignition intermediates on fibrous materials, such as cellulose, nitrated cellulose, asbestos, cotton and the like, which are then placed. in the form of solid bodies, of appropriate size and presentation.
It is easy to produce the precipitate of silver superoxide and semipyrophoric iron, suspended in water, on fibrous materials which can be added to the suspension in the form of cellulose pulp or asbestos. By filtration, a semi-fluid and semi-pasty mass is obtained capable of acquiring a shape determined by pressure, injection, calendering or the like. After drying, a solid substance of sufficient consistency is obtained due to the felting of the fibers.
Instead of water, it is possible, in the presence of substances which are soluble therein, such as permanganates, to use, as suspension means, another agent not having a dissolving power, such as in particular petroleum ether, in order to making a suspension of textile substance and ignition material.
As a contact means for producing ignition, hydrazine derivatives, liquid, semi-solid or solid, in particular hydrazine or hydroxylamine salts, alone or in the form of a mixture of various salts of hydrazine, which can also impregnate or charge materials that support them.
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Fibrous products, for example paper, cardboard or the like, and / or synthetic thermoplastic like materials, which are in the form of contact surfaces, can be taken as supporting material. the soft resin, such as, for example, polyisobutyls or polyvinyl polymer compounds in the form of polyvinyl ethers or the like, or any other synthetic material.
If the ignition mass is rubbed against a contact surface, for example, impregnated or charged with hydrazine salts, it ignites. The reaction proceeds as indicated below.
At the point of contact, hydrazine salts are oxidized, for example, by permanganate. This oxidation occurs in such a way that the heat resulting from the reaction causes ignition of the semi-pyrophore iron.
Oxidation of the latter takes place spontaneously, since the excess permanganate supplies oxygen. The rapid and powerful incandescence of the semi-pyrophoric iron ignites the other bodies to be ignited.
In view of the amount of oxidizing substances contained in the ignition mass, the oxidation and, with it, the heat of combustion of the semi-pyrophoric iron can be easily controlled.
It goes without saying that, in certain specific cases, one can refrain from using semi-pyrophoric iron as an ignition intermediate? this is the case when the heat given off by the reaction of the two bodies coming into contact is sufficient to ignite the material considered.
The igniters obtained by the process in accordance with the invention can have very wide applications and be used to ignite a wide variety of materials.
The invention will emerge in a more clear and detailed manner from the description given below of some exemplary embodiments which do not include any limitation, in particular as regards the quantities involved.
It is quite certain that the modifications which would be made to the examples given and which would be within the reach of any technician do not fall outside the scope of the invention.
EXAMPLE I
To produce an ignition mass according to the invention, 3.6 parts of very finely pulverized potassium permanganate and 1.5 parts of semi-pyrophoric iron are taken. These two substances are intimately mixed in a drum and kneaded with the addition of a solution of polyvinyl acetate in benzol, for example, to form a light paste until, for example, the content of adhesion material amounts to 3% of the mass.
By variable additions of benzol, the consistency of the mass can be varied at will.
Instead of polyvinyl acetate, other inactive adhesives and the like can be used.
EXAMPLE II
The procedure is as indicated below to obtain an ignition mass which may have the consistency of a pulp or a paste so as, after drying, to be made to form solid bodies.
To a suspension of 3.0 g of silver peroxide in 100 cm 3 of water, 0.5 g of semi-pyrophoric iron is added.
0.7 g of dilated cellulose fibers or nitrated cellulose is slowly and suitably mixed therein, the amount being considered as material to dry the homogeneous mass thus obtained is freed from its excess water by decantation or filtration and, immediately after, can be shaped into small 'bodies.' By modifying the ratio of quantities; we can obtain masses of different ignition speeds and combustion temperatures.
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EXAMPLE III
An ignition cord, a wick or the like for explosives, fireworks, torches and the like is incorporated an ignition mass obtained in accordance with Example I.
Inflammation occurs by friction against a contact surface formed, for example, by a layer of one or more hydrazine salts, applied to a piece of cardboard.
EXEMILE IV
The end of an ignition strip of a flash lamp, photo- graphic or thermal element for welding is joined to a small strip of cardboard on one side of which is applied a small amount of mass of ignition according to the invention and obtained in accordance with Example I, on the other side of said strip of cardboard is glued a disc of a hydrazine salt. By folding the cardboard strip, the disk of hydrazine salts is applied to the ignition mass, which causes the ignition strip to ignite.
EXAMPLE V
A determined quantity of ignition mass obtained in accordance with Example II is applied to the end to be ignited of a cigarette.
After evaporation of the solvent contained in the mass, an ignition point is obtained which adheres firmly to the cigarette.
By rubbing against a contact surface consisting, in particular, of a piece of paper impregnated with hydrazine salts and fixed to the outside of the pack of cigarettes, the reaction necessary for a release of heat sufficient to ignite is produced. cigarette.
In the drawings, Figures 1 to 3 schematically show embodiments carried out in accordance with Examples III to V described above.
FIG. 1 is a perspective view showing a cigarette comprising an ignition mass A according to the invention, as well as a packaging for cigarettes provided with a contact surface B necessary for the ignition of the mass A .
FIG. 2 is a perspective view of an explosive cartridge, the cord of which comprises, at its end, an ignition mass A and a piece of foldable cardboard and covered with a metal foil to which is glued. a contact surface B.
FIG. 3 is a perspective view of a bag for producing a photographic flash, the ignition strip of which comprises contact elements A and B of an igniter according to the invention.
The embodiments of the invention are practically unlimited and by no means limited to articles for smokers, but also suitable for igniting explosives and all parts generally used in pyrotechnics; they also find their application in the technique of welding.
CLAIMS. 1. Igniter by contact, characterized in that, by chemical reaction of two bodies, preferably solid, a third intermediate body of ignition is brought to its point of ignition, and, by the secondary reaction which therefrom. results, gives off a sufficient quantity of heat to ignite a material or to cause it to incandescence.