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Allume-feu.
La présente invention concerne de nouvelles compositions combustibles, des méthodes de fabrication de ces nouvelles compo- sitions et des méthodes d'utilisation de ces compositions. Cette invention est orientée plus particulièrement sur de nouvelles com- ' positions combustibles pour l'allumage de feux de camp, feux de signalisation, feux de cuisine et de chauffage dans des poêles et des foyers, à l'intérieur comme à l'extérieur, et aussi pour l'al- lumage de tas de déchets ou détritus et pour la protection de récol- tes en cours de végétation et autres plantes pendant les périodes, intermittentes ou prolongées, de temps froid.
Jusqu'à présent l'allumage des feux s'est effectué de différentes façons, par exemple en enflammant d'abord du petit bois
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d-'P,l 3-Vmage ou autre mt'.t1ère facilement oOlZlbu..", ll telle que du
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1 " tv.43, des chiffons ou des compositions hydJ' 1 . u îQnées à point e.t,ln'}Ht1on relativement bas ajoutées à la ,. as(.; préparée pour . le : et composée d'une matière plus difflJ1lement combustible, ! :,5r.:.d qui sera la source finale de chaleur ou de lumière, comme du ' ch!7;,;'''''n;, des bûches ou un mélange de ce! deux combustibles. De a u=:5 :1s ;,n6thodes ont des inconvénients rd leur sont inhérents et ,1,1,, '1,xs rendent peu recommandables pot,t> diverses raisons.
Par exem- )l).. 1=< nploi de papier, seul ou en combinaison avec du petit bois,
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présente l'inconvénient que le papier, après avoir été allumé, peut
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tre éteint assez facilement par des éléments tels que le vent, la pluh, ou leur association, avant que la matière plus difficilement CI):mt11.,; ible soit mise en ignition et brûle. De plus, à l'époque riC'JI.':' et en particulier dans les villes et banlieues l'accessi- b*4.1,itê à une source d'approv1s1011ment en petit bois d'allumage n'.:,', pas aussi aisée qu'elie l'ta1t autrefois. Enfirlle fait de COUtil"'!' la bois à la dimension convenable pour l'allumage est chose
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ennuyeuse et qui comporte une certaine proportion de risque .
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L'eHl1l101 de liquidas facilement combustibles, tels que le .r.aEsno ou les produits de distillation aromatiques parfois SU5 toerpo d'Aérosol, gel ou mousse, pour améliorer 1'inilanna- b111t du bois d'allumage est aussi pratique couramment. Quel que $()1t 1 OLî apporté à l'utilisation de ce genre d'allume-fou, il p"'<r'1n ") in risque certain. Enfin, la conservation de tels liquides, guu 1 1')\\ :r.OUS3as près de l'habitation comporte un risque réel.
Un autre dispositif allume-feu actuellement dans lo'com- merc <oqapose d'une enveloppe contenant un certain nombre de a,v;v.s da aire entourés latéralement d'une couverture de carton.
On illamr,, le carton et on met le cylindre dans une cuvette ronde p\u profond contenant une mèche ronde en amiante. La cire fond, coule daM & cuvette, est absorbée par la mèche et brûle sur oel- 101. Ça dispositif fonctionne de façon satisfaisante pourvu qu'il
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ne soit pas renversé au cours de l'opération, auquel cas la cire fondue peut se répandre. En outre cette opération dépend de la cuvet- te et de la mèche, qui doivent être retirées du feu, refroidies et conservées pour servir à nouveau. Si la cuvette ou la mèche sont mal placées ou perdues, les cylindrée de cire restante sont virtuellement Inutilisables.
De nombreuses méthodes ont été proposées pour fournir aux récoltes et autres plantes en cours de végétation une protection con- tre les atteintes du froid. Ces méthodes connues prévoient générale- ment que soit brûlé un combustible liquide, tel que l'huile Diesel ou l'huile lourde de chauffage, ou un combustible gazeux tel qu'un gaz naturel ou du gaz de pétrole liquéfié (LPG), dans le champ ou le verger pendant les périodes de temps froid, affectif ou prévu.
La répartition de la chalour produite par le combustible dans toute la surface de culture à traiter se fait souvent à l'aide de souffletai .ou ventilateurs actionnés par une machine, ou par un système de dis- tribution tubulaire, les tuyaux étant mis en contact avec la terre ou enfouis immédiatement en dessous de la surface du sol, et munis d'évents appropriés émergeant au-dessus du sol pour chauffer la zone environnante du champ ou verger.
De tels systèmes à combustible liquide sont à déconseil- ler en raison du risque d'incendie et de liquide répandu. Un autre inconvénient réside dans le fait que le combustible liquide répan- du est nuisible au système radiculaire do l'arbre. Les systèmes de distribution tubulaires souterrains ou on surface no sont pas satis- faisants parce que les machines agricoles no peuvent pas être dé- placées aisément à travers une surface on culture munie d'un système tubulaire. Enfin, de tels systèmes sont coûteux à installer et entretenir. Une autre méthode connue d'apport do chaleur à la zone de culture, utilisée en particulier dans les vergers comporte des brûleurs Individuels à combustible liquide du type à corps do che- minée.
Cette méthode élimine les inconvénients du système chauffant
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à roseau tabulaire, mais elle n'est pas non plus entièrement satis- faisante. De tels brûleurs ne fournissent pas une quantité de cha-
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lr,ai< tU11torae à la zone de culture, en partioulier au verger, où la r;ti6 basse de l'arbre est exposée à recevoir trop de chaleur, àlO.
'lm"! trop peu de chaleur est apportée à la partie supérieure 4e 1. a:>bic;+ Les pots fumigènes ont aussi été utilisés, mais ils ne
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connpnt pas satisfaction, en raison du grand nombre d'unités néces-" : sts pour une surface donnée, de leur grande consommation de eom- b.: ble et de l'augmentation de température relativement faible ainse obtenue. En outre, ces dispositifs ne sont pas efficaces, sauf à des hauteurs relativement faibles, ce qui limite leur emploi
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.:'.\:;., vergers.
On a constaté que les inconvénients et difficultés men-
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tiolm3 ci-dessus que présentent les méthodes aotuels d'allu- . macle de feux et de protection des plantes contre les atteintes du froid, pouvent être surmontés ou matériellement diminués par l'em- ploi des nouvelles compositions de chauffage selon la présente in- vention.
La composition chauffante selon cotte invention est, en, gros, une composition de cire de toute taille et forme appropriées, comportant une faible quantité de matière particulaire flottante on contact avec elle, comme cela va être expliqué plus en détail dans ce qui suit. plus précisément, la présente invention a pour objet
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. ,.j; ,;. ':1:Qi11tlon chauffante composée d'un élément de cire et d'un fY"k: =1 do matière part10ulaire flottante, cette dernière étant :..:;
'3tc avdo la cire dans une proportion suffisante pour augmenter le taux de combustion de l'élément de cire*
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Tal qU'utilisé dans la description et le résumé, le terme 1!111t:H!ro particulaire flottante" s'applique à une substance parti- culaire contenant suffisamment d'air emprisonné dans sa masse pour
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lui permettre de flotter à la surface ou près de la surface de la cire fondue. C'est-à direque la matière doit avoir une densité (rapport poids/volume) inférieure à celle de l'élément de cire fon- due particulier utilisé dans la composition.
La composition chauffante selon la présente invention se compose d'un élément de cire en une proportion de 90% à 99,9%, et d'un élément de matière particulaire en une proportion d'envi- ron 0,1% à environ 10% du poids de la composition.
Dans la réalisation de la présente invention pour la protection de récoltes et plantes contre le froid, la composition de cire et de matière flottante est munie d'une couverture ou en- veloppe extérieure réfractaire ayant certaines caractéristiques décrites plus en détail ci-après.
,Il y a lieu de noter que les principaux points de supé- riorité des compositions selon l'invention sur la pratique courante sont: a) le peu d'encombrement et la commodités les compositions de cire et matière particulaire flottante fournissent. une grande quantité d'énergie thermique sous une forme facile à conserver, aisée à transporter; b) la sécurité: ces compositions ne sont ni explosives, ni volatiles, elles ne fuient pas et ne peuvent être enflammées accidentellement ; b) inaltérabilité à l'eau: ces compositions peuvent être plongées ou immergées dans l'eau et être encore prêtes à brûler après avoir etésecouées ou essuyées pour enlever le peu d'eau y restant adhérente;
d) ces compositions sont contenues dans leur propre réci- pient et ne nécessitent en supplément ni cuvette ni mâche; e) le mélange cire-matière flottante peut être facile- ment fondu et moulé en n'importe quelle forme ou dimension désirée)
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f) ces compositions sont exemptes du faractère nuisible i potentiel pour les racines des plantes que présessant les combusti- bles liquides.,
Une des caractéristiques nouvelles de la compositton selon l'invention est sa capacité d'étaler la flamme à partir du point d'ignition sur toute la surface exposée de la composition. Ctte caractéristique'nouvelle est attribuable à l'élément de matière particulaire flottante conjoihtement avec l'élément de cire.
Cette capacité nouvelle d'étalement produit une augmentation de lumière et de chaleur, en comparaison avec une cire de taille et forme similaires sans l'élément de matière particulaire flottante.
Lorsque la composition est utilisée comme allume-feu, la capacité d'étaler la flamme, à partir du point ou du lieu de l'al- lumage, sur toute la surface exposée de la composition amène les matières les plus difficilement combustibles disposées dans le foyer, suret autour de la composition selon l'invention, à s'enflam- mer plus rapidement et à brûler plus tôt. Par conséquent, les ma- tières moins facilement combustibles ainsi allumées ne risquent pas d'être aussi facilement éteintes par des forces extérieures telles que le vent ou la pluie. Par suite le foyer allumé a plus de chance de continuer à brûler.
Lorsqu'elle est utilisée pour protéger les récoltes et @ en cours de végétation contre les atteintes du froid, cette capacité d'étalement de la flamme constitue donc un agent de mise à feu de la surface supérieure de la cire dans le récipient et de dégagement de celle-ci d'une quantité de chaleur relativement gran- de en un temps court.
Quand elle est utilisée pour protéger les récoltes et plantes contre les dommages pouvant être causés par le froid, la composition chauffante est placée dans un récipient ou enveloppe extérieur ayant un indice de combustion relativement plus lent que celui de la composition:
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a) pour empêcher la cire liquéfiée pendant la période
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de \;úmDustioa de ruisseler sur les côtés de l'enveloppe moulée et s*échappai' de la composition, et b) pour permettre une arrivée d'air sans obstacle à la surface en combustion pendant toute la période de combustion, ce qui contribue à assurer à la composition un taux de combustion
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l'e1.ati'l6IT.ent uniforme.
Des récipients convenant pour la composition peuvent être confectionnes d'une manière bien connue dans l'art de la fabrication des contenants divers à partir de papier, carton, fibre et matières analogues. Parmi les récipients appropriés on peut calter les récipients en papier ondulé ou en carton sans joint, qui peuvent être recouverts extérieurement d'une mince pellicule
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mtt11qua (p. ex. d'aluminium), ou être revêtus extérieurement d'un t tduit !.'él':r,.eta1re tel quo la silicate de sodium, un phos- phate c ammoniaque dibasique ou une peinture résistant au feu.
Ces QMduits peuvent être ax.pl1qus sur le récipient par pulvérisa- tion, 1nlp)"snfft:1.0n, peinture ou une combinaison de ces méthodes.
En général, l'épaisseur de la pellicule nétallique au- tO\ÀX' f,t la. ,icrrà. extérieure du récipient peut varier de z o,b<>3 ,-e }iOUC(' environ. (5/1000e à 137/1000e de mm). Une pelli- cule ,(; rt{<l d'une épaisseur inf4rieuru à environ 5/10000 do mm ou sùpéribu;ù à environ 137/10000 do irm ne convient pas pour une l"JmpM.1ti."' dt.-uffante destinée à fournir une protection adequat-e mx t <1 1<:,, ;t t ph,.::1to contre les atteintes du froid* L'emploi dh.mo:
l'cd.:,1.-:clo plus mince aurait pour résultat probable l'efton- dI"'H'\(n1 ,,\:1 i1.l.,01.S latirales du récipient pendant la période de {'''mLH1t 'jn lJl'.' pell1culo plus épaisse retardorai t déravorablecent le s.g,=âx dt' ..);;.t,uji,.1on de la composition car les parois du réel- l'1cnt ne :'>0 l' d. cnt pas consumées pendant la combustion de façon assez rapide pour poraûttre la libre arrivée de l'air 11 la surface en combustion.
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Un récipient particulièrement ava-tageux est un récipient cylindrique ouvert au sommet, en papier krt.*'t sans joint convoluté avéc une épaisseur de paroi entre environ !74/1000e et 2,95 de tsn, ayant un revêtement d'aluminium sous forme L'une pellicule de 1/10e de mm appliquée sur l'extérieur, et un font métallique. Les parois latérales d'un tel récipient brûlent un vaux légèrement moindre que la composition et sont consumées pendant la combustion.
On a constaté que des récipients non traités (non chimi- quement réfractaires), et des récipients non revêtus de pellicule
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môt:J,11que, ainsi que des récipients métalliques (c'est-à-dire du type en fer-blanc) ne sont pas des récipients satisfaisantsnpour l'usage dans cette invention. Les récipients non résistants au feu ou non revêtus de pellicule métallique brùlent trop rapidement. Les posipients métalliques donnent des taux de combustion irréguliers dus à l'arrivée entravée de l'air pendant les dernières périodes
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<i9 1 conbustion.
La dimension et la forme particulières de la composition salon la présente invention dépend quelque peu de la destination
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finn.t.Q. et de la méthode de fabrication- Par exemple, si la oompost- t'''"-n oiiyuftnnbe est destinée à être utilisée comme allume-feu dans '? ,r,lle eu foyer employé à l'extérieur et contenant une matière 1r,,<.t,:3lblo toile que bois, charbon de bois, briquettes, charbon ou mß,a ;z inalouue, y compris un mélange de cee matière.. la oompo3w t.on 11:in:a;teu aura de préférence une forme prévue pour exposer une 12,;::t>" I' (if, .pface maximale à l'atmosphère, permettant ainsi une 1,:
:,t.:!;L {'...ses rapide de la composition une fois allumée., Les 0.'<?r..>1 rjfpés pour allume-èu sont une tablette carrée ou rectan- h,,1.,' ;) '{, "\ una boulette, car ces configurations exposent une plus .e:' 1:"I''O U!'fdCO à l'atmosphére. la composition chauffante peut aussi avoir la forme d'une gaufre ou d'une tablette relativement plate, ou être de forme allongée comme une chandelle lorsqu'elle est destinée à allumer un feu relativement petit.
La composition chauffante et son contenant, lorsqu'elle
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est destinée à la protection des plantes, peuvent aussi avoir une dimension et une forme appropriées. On a constaté qu'une forme essentiellement cylindrique ou rectangulaire est celle qui convient le mieux et donne satisfaction dans la plupart des cas. La dimen- sion est déterminée en grande partie par l'évolution de la chaleur et 1; tempe de combustion désirés, c'est-à-dire que plus le temps ' de combustion désiré est long, plus grande doit être la profondeur, et plus 1 évolution de la chaleur est grande, plus étendue doit être la surface.
En variante, on peut employer une ou plusieurs compositions de plus petite taille et les allumer à des intervalles de temps espacés, pour obtenir essentiellement les mêmes résultats qu'avec une composition plus volumineuse. On a constaté que les récipients de forme rectangulaire mesurant environ 219 x 219 x 219mm et remplis presque jusqu'au sommet de la composition selon l'invention comprenant une cire minérale ayant un point de fusion d'environ
150 F (66 C) brûlent pendant une moyenne de 8 à 10 heures.
L'élément de cire de la composition selon l'invention peut être une cire naturelle animale ou minérale, une cire de pétrole ou une cire synthétique, ainsi que des mélanges de ces tye- pes de cire.
Le terme "cire", dans la description et le résumé est employa dans un sens général pour désigner les cires naturelles, les cires synthétiques, ainsi que les substances chimiquement simi- laires à la cire, les succédanés de la cire et les substances équi- valentes. Parmi de telles substances se trouvent les cires hydro- carbonées comprenant notamment les cires tirées des charbons et lignites telles que la cérésine, l'ozocérite,la cire montan et les types microcristallins tels que les résidus de cire, la cire miné- rale, etc., les cires végétales telles que cire de carnauba et d'autres, et les cires animales telles que la stéarine, l'acide stéarique, la cire d'abeilles, le suif, le spermacéti, etc.
Ega- lement les cires synthétiques telles que celle obtenues par esté-
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ri ,;':toat1on ou hydrogénation a\'ï cires préc1téea et les alcools supérieurs.' Selon une forme préi rentielle l'élément do cire est un:. ;:;'X'Ç; de pétrole et peut êtj'ij une paraffine ou une cire micro- M'irtaUine, ou un mélange de l'une et de l'autre. De telles oirea sont normalement solides à la température ambiante et sont composées
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luc1palement d'hydrocarbures aliphatiques à longue chaîne.
La cire de paraffine peut être une cire brute de houille, tl1.;, ,;'t être partiellement raffinée, une cire d'incrustation (saale uax) une cire raffinée ou un mélange de ces cires. La cire micro- cristalline peut être une cire de fonds de réservoir, une cire mioro. cristalline résiduelle ou un mélange de ces cires.
Les propriétés physiques typiques pour une cire de paraffine convenable sont;
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uns température de point de fusion de l50"F (65a,6 C) et une teneur en huile d-lenviron 15%.
Il est souhaitable que la température de point de fusion de la cire utilisée dans la présente invention se trouve aux envi-
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rvn d<3 100 à 200 F (37qu8 à 93 ,3 C), de préférence vers 1200 à 1SOT (' I9 à 82 ,2 C) pour obtenir la fusion assez rapide de la bire et favoriser l'étalement de la flamme du point d'allumage aux surfaces voisines exposées. Si des cires à point de fusion infé- rieures à 37 ,8 C ou supérieur à 93 C peuvent être utilisées, de telles cires ne se comportent pas aussi bien que les cires à point de fusion entre 49 C et 82 C dans la composition selon la
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pr.sei-4tu invention.
Parmi les matières particulaires flottantes qui se com-
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po :'eZ1t de façon satisfaisante dans la composition chauffante de cette invention on peut citer la vermiculite expansée, le,liège déchiqueté, la perlite, la pierre ponce et des mélanges de perlite
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et. de verrn1culite ou de liège et de pierre ponce* Une autre matiè- re particulaire flottante satisfaisante est constituée par une quantité de sphères creuses en verre d'un diamètre moyen d'environ
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100 microns, vendue dans le commerce sous le nom de "Microballoons" par la firme américaine: "Sohio Chemical Company", Une matière flottante particulièrement préférée est la perlite (verre volcani- que), spécialement la forme expansée.
La perlite est décrite en détail dans l'"Encyclopédie de la science et de la techn que", (Me Graw Hill éditeur tome 10, 1960, page 21). Les particules de liège broyé sont adaptables aux composions selon l'invention par- ce que la composition en combustion peut être aisément éteinte en poussant les particules de liège en dessous de la surface de la cire liquide. Abandonnées à elles-mêmes, les particules flottantes reviennent à la surface de la cire liquide et sont aisément réuti- lisables quand la composition est allumée à nouveau.
Le riz gonflé, le mais, le blé, l'orge et autres céréales ne sont pas des matières particulaires flottantes convenant pour l'emploi,dans la composition selon l'invention, de même que d'autres matières flottantes telles que les cosses de sarrasin, le charbon de bois de pin et le bois de balsa granulé.
En gros, la composition se compose d'environ 90 à 99,9 % en poids de cire, et 0,1 à 10% en poids de matière particulaire flottante. La proportion préférentielle est de 97 à 99% de cire et 1 à 3% de matière particulaire quand celle-ci est du liège, de la vermiculite ou de la pierre ponce, parce que cetto zone de pourcentage présente le taux de combustion uniforme le plus satis- faisant pour ces matières.
Une proportion préférée pour la perlite et les microbal- loons, ainsi que pour les mélanges de perlite et d'autres matières satisfaisantes est d'environ 0,1 à 5% en poids, le reste étant de la cire.
La dimension de particule de la matière particulaire flottante doit être dans la région de 137/1000 à 27,4 de mm avec une sono préférée s'étendant de 274/1000 à 8,22 de mm. La zone
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particulièrement pré '4rée de dimt:a1on de particule pour la perlite va de 274/1000 à 2e74 de mm. La I.-oportion préférée permet l'étale... munt uniforme de la flamme du pa', it d'inflammation aux surfaces exposées restantes, tout en pré;entant des particules suffisamment pc>/;,j.#s pour la commodité de Itération de-composition.
La composition chauf 'ante de l'invention dans le récipient
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peut 8cre préparée pour l'e0101 de Perses façons. Par exemple, le '"épient peut être à riu près rempli avec la cire chaude, et la Matière particulaire flottante être ajoutée à la cire pendant
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1 refroidissement, de i'açon k concentrer la matière flottante dans la partie exposée de la cire ou près de cette partie. Mais on pla- oa3:a de préférence a ma,t3èra particulaire flottante dans le réol- plant vide, puis on ajoutera la cire et on laissera refroidir,
La composition selon l'invention peut être allumée d'une façon connue, comme par exemple à l'aide d'une allumette , d'un chalumeau, etc.
On a constaté que la composition en question peut âtre facilement allumée en versant dans le récipient une pe-
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tite quantité d'une matière volatile 1nfla!able telle qu'un mélan- ge par moitié d'isooctana et de kérosène et en approchant la flamme d'une allumette ou d'une bougie.
Ce qui suit est une description à l'aide d'exemples des Méthodes d'application pratique de la présente invention.
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'F"TPLr^..
Un bidon d'huile pour moteur d'un gallon "RC Foil Kan" (4,5 litres) mesurant 178 mm de diamètre et 212 mm de hauteur,
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:s:reat extérieurement d'une pellicule d'aluminium d'une épais- sour de 1/10e de mm est utilisé.. On y a mis 40 parties de vermi- culite expansée. Celle-ci était composée de particules aux tailles suivantes: 43% des particules étaient plus petites que 7,26 de mm mais plus grandes que 2,164 de mm ; 54% étaient d'une taille inférieure à 2,164 mais supérieure à 44/100 de mm;
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3% étaient d'une dimension inférieure à 44/100 de mm.
On a ensuite ajouté dans le récipient 2940 parties en poids de cire de pétrole C point de fusion moyen: environ 150 F (65,6 C); cette .cire avait préalablement chauffé à 1700F (76,7 C). Lorsque la cire chaude a 'été versée dans le récipient, la vermiculite est'venue flotter à la surface de la cire, et quand celle-ci a été refroidie la ver- miculite formait une couche superficielle ou croûte à peu près continue sur la cire. Le récipient a été alors placé à l'extérieur et on y a versé 20 ml d'un mélange par moitié d'isooctane etde kérosène qui s'est étalé à la surface de la vermiculite, on y a alors mis le feu avec un chalumeau. Le contenu du récipient a brûlé à une allure satisfaisante pendant environ 7 heures.
Pendant la période de combustion, la vermiculite est restée flottante dans la cire liquide. impies
On a utilisé un récipient "RC Foil Kan" semblable à celui de l'exemple 1, sauf qu'il n'avait que 109,6 mm de hauteur, et on y a mis 20 parties de liège broyé. Les particules de liège étaient d'une taille inférieure à 1,91 mm et supérieure à 438/1000 de mm.
On y a ajouté environ 1500 parties en poids de cire de pétrole C chaude. Les particules de liège sont venues flottera la surface de la cire liquide qui venait d'être versée dans le récipient, et quand elle a été refroidie à la température ambiante les particules de liège Jirmaient à sa surface une couche ou croûte* On mit alors le récipient à l'extérieur et on l'alluma de la façon décrite à l'exemple 1 en utilisant un mélange isooctane-kéroséne et un chalumeau. La flamme s'étala rapidement sur toute la surface expo- sée, et le consenu du récipient brûla à une allure satisfaisante.
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EXEMPLE 3
De la vermiculite expansée, dans une proporiton de 90 parties en poids, a été mise dans une boite de papier ondulé me- surant 185 mm x 219 mm et 185 mm de hauteur, et qui grait été re- couverte extérieurement d'une pellicule d'aluminium ce 1,9/1000 de mm d'épaisseur. Les dimensions des particules de vermlculite étaient réparties de la même façon qu'à l'exemple 1. De la cire de pétrole C chauffée de 170 F, (76,7 C) dans une proportion de 4260 parties en poids, a été versée dans le récipient, obligeant la vermiculite à monter à la surface de la cire. Une fois la cire solidifiée, on a versé dans le récipient 20 ml d'un mélange par moitié d'isooctane et kérosène, qu'on a allumé.
Le contenu du récipient a brûlé de fa- çon satisfaisante pendant 6 heures, jusqu'à ce qu'on eut décidé de l'éteindre.
EXEMPLE 4
On amis dans un récipient cylindrique en papier mesurant 219 mm de diamètre et 178 mm de hauteur et recouvert extérieurement. d'une pellicule d'aluminium de 0,96/1000 mm d'épaisseur, 100 parti.., de vermiculite expansée. Les particules avaient les dimensions sui- ventes ! : 33 % avaient une taille supérieure à 7,26 mm, et 67 % une taille inférieure à 7,26 mm mais supérieure à 4,93 mm. On a ensui* te versé dans le récipient un mélange par moitié de cire de pétrole cuaude C et B, cstté dernière ayant un point de fusion moyen d'envi- ron 132 F. (55,6 C).
Quand la cire a été ajoutée, la vermiculte est venue flotter à la surface de la cire. Apres refroidissement de la cire à la température ambiante, on a versé dans le récipient 20 ml du mélange isooctane-kérosène, qu'on a allumé. Le contenu du réci- pient a brûlé a une allure satisfaisante pendant 7 heures.
EXEMPLE 5
Dans un récipient de six onces (170 g) on amis 2 parties en poids de sphères de verre creuses ayant un diamètre moyen d'en-
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viron 100 microns, vendues dans le commerce sous la marque "Micro- balloons", et on 1 a ajouté 100 parties d'un mélange par moitié de cire de pétrole C et B qui avait été préalablement chauffé à 180 F (82 C). L'addition de la cire chaude dans le récipient a oblige les petits ballons de verre de venir flotter à la surface de la cire liquide. La cire s'étant refroidie, une couche de ces petits ballons s'est formée à la surface.
Environ 3 ml d'un mélange par moitié d'essence minérale et d'huile de chauffage ont été ver- sés dans le récipient, puis ce liquide d'amorçage a été enflammé avec une allumette. La composition a brûlé à une allure satisfai- sante. Pendant la combustion, les microballoons ont continué de flotter dans la cire liquide.
EXEMPLE 8 Un récipient cylindrique sans joint en carton convoluté de 219 mm de diamètre sur 270,57 mm de hauteur, ayant un fond mé- tallique, a été plongé dans une solution aqueuse de silicate de sodium pour en revêtir les parties extérieures) on l'a ensuite re- tiré 4e la solution et laissé sécher. Dans le récipient ayant été ainsi traité;, on a mis 77,11 gr de perlite séchée type IN-8 41,6 % étant retenus dnns un tamis à mailles de 320/1000. mm, 30,8 % dans un tamis à mailles de 320/1000 mm, 19,6 % dans un tamil 1 mailles de 161/1000 mm.
On a ensuite ajouté 5,996 kg d'un mélange chaud de cire composé par moitié de cire de pétrole C et de cire 8 ayant été préalablement chauffé à environ 170 F, (76,6 C) en remuant le mélange an a continué à remuer jusqu'à ce que toute la cire ait été versée dans le récipient. Pendant l'addition de la cire, les particules de perlite sont venues flotter à la surface de la cire chaude. Après remplissage, on a laissé le tout refroidir jusque la température ambiante, et la cire s'est solidifiée. Une quantité de 15 ml d'un liquide d'amorçage composé d'un mélange par moitié d'agsence minérale et d'huile Diesel a été versé sur la perlite et allumé.
Le contenu du récipient a brûlé à une allure satisfaisante pendit environ quatre heures jusqu'au moment où on l'a. éteint vo- lontairement.
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Fire starter.
The present invention relates to novel fuel compositions, methods of making such novel compositions, and methods of using such compositions. This invention is directed more particularly to novel combustible compositions for lighting campfires, signal fires, cooking fires and heating in stoves and fireplaces, indoors and outdoors, and also for igniting heaps of refuse or rubbish and for the protection of growing crops and other plants during periods, intermittent or prolonged, of cold weather.
Up to now the lighting of fires has been done in different ways, for example by first igniting kindling
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d-'P, l 3-Vmage or other easily oOlZlbu .. ", ll such as
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1 "tv.43, rags or hydJ '1. UîQnées relatively low and relatively low added to the,. As (.; prepared for. The: and composed of a more difflJ1lement combustible material ,!:, 5r.:. D which will be the final source of heat or light, such as' ch! 7;,; '' '' n ;, logs or a mixture of this! Two fuels. =: 5: 1s;, methods have inherent drawbacks and, 1,1 ,, '1, xs make pot unsuitable, t> for various reasons.
For example-) l) .. 1 = <use of paper, alone or in combination with kindling,
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has the disadvantage that the paper, after being lit, can
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to be extinguished quite easily by elements such as the wind, the rain, or their association, before the matter more difficult CI): mt11.,; ible is ignited and burns. In addition, at the time riC'JI. ':' And in particular in towns and suburbs accessi- b * 4.1, itê to a source of kindling supply n '.:,', not as easy as Elie used to be. Enfirlle made of COUtil "'!' wood to the size suitable for ignition is something
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boring and carries a certain amount of risk.
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The eHl1l101 from readily combustible liquids, such as .r.aEsno or the aromatic distillates sometimes SU5 toerpo of Aerosol, gel or foam, to improve the inilannab111t of kindling is also commonly practical. Whatever $ () 1t 1 OLî brought to the use of this kind of fire-lighter, there is a certain risk. Lastly, there is a real risk in keeping such liquids near the home if 1 1 ') \\: r.OUS3as.
Another fire starter device currently in the market consists of an envelope containing a number of a, v; v.s da areas surrounded laterally by a cardboard cover.
The cardboard is illustrated and the cylinder is placed in a shallow round bowl containing a round asbestos wick. The wax melts, flows into the bowl, is absorbed by the wick and burns on oel- 101. This device works satisfactorily provided it
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should not be spilled during the operation, in which case the molten wax may spill. Furthermore, this operation depends on the bowl and the wick, which must be removed from the heat, cooled and stored for use again. If the cuvette or wick is misplaced or lost, the remaining wax displacement is virtually unusable.
Many methods have been proposed to provide crops and other growing plants with protection against cold damage. These known methods generally provide for a liquid fuel, such as diesel oil or heavy heating oil, or a gaseous fuel such as natural gas or liquefied petroleum gas (LPG), to be burnt in the gas. field or orchard during periods of cold, emotional or forecast weather.
The heat produced by the fuel is distributed throughout the crop surface to be treated is often done by means of bellows or fans actuated by a machine, or by a tubular distribution system, the pipes being put in contact. with earth or buried immediately below the surface of the soil, and provided with suitable vents emerging above the soil to heat the surrounding area of the field or orchard.
Such liquid fuel systems are not recommended due to the risk of fire and spillage. Another disadvantage is that the spilled liquid fuel is detrimental to the root system of the tree. Underground or surface tubular distribution systems are not satisfactory because agricultural machinery cannot be easily moved through a cultivated surface provided with a tubular system. Finally, such systems are expensive to install and maintain. Another known method of supplying heat to the cultivation area, used in particular in orchards, involves individual liquid fuel burners of the chimney body type.
This method eliminates the inconvenience of the heating system
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with tabular reed, but it is not entirely satisfactory either. Such burners do not provide an amount of heat.
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lr, ai <tU11torae to the cultivation area, in particular to the orchard, where the low r; ti6 of the tree is exposed to receiving too much heat, at 10.
'lm "! too little heat is brought to the upper part 4th 1.a:> bic; + The smoke pots were also used, but they do not
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This is not satisfactory, owing to the large number of units required for a given surface, their large consumption of floor space and the relatively small increase in temperature thus obtained. In addition, these devices are not effective, except at relatively low heights, which limits their use
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.: '. \:;., orchards.
It has been observed that the drawbacks and difficulties
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tiolm3 above that present the aotuels methods of allu-. Fire and plant protection twinning against cold damage, can be overcome or materially reduced by the use of the new heating compositions according to the present invention.
The heating composition according to the invention is, roughly, a wax composition of any suitable size and shape, comprising a small amount of floating particulate matter in contact with it, as will be explained in more detail in the following. more precisely, the present invention relates to
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. , .j; ,;. ': 1: Heating element composed of an element of wax and a fY "k: = 1 of floating part10ular material, the latter being: ..:;
'3tc avdo the wax in a sufficient proportion to increase the burn rate of the wax element *
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Tal that used in the description and the summary, the term 1111t: H! Ro floating particulate "applies to a particulate substance containing sufficient air trapped in its mass to
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allow it to float on or near the surface of the molten wax. That is, the material should have a density (weight / volume ratio) lower than that of the particular melted wax element used in the composition.
The heating composition according to the present invention consists of a wax element in an amount of 90% to 99.9%, and a particulate matter element in an amount of from about 0.1% to about 10%. % of the weight of the composition.
In carrying out the present invention for the protection of crops and plants from the cold, the wax and float composition is provided with a refractory outer covering or casing having certain characteristics described in more detail below.
It should be noted that the main points of advantage of the compositions according to the invention over current practice are: a) the small size and convenience the wax and floating particulate compositions provide. a large amount of thermal energy in an easy to store, easy to transport form; b) safety: these compositions are neither explosive nor volatile, they do not leak and cannot be accidentally ignited; b) water-resistant: these compositions can be immersed or immersed in water and still be ready to burn after having been shaken or wiped to remove the little water remaining adherent thereto;
d) these compositions are contained in their own container and do not additionally require a bowl or mash; e) the wax-floating material mixture can be easily melted and molded into any shape or size desired)
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(f) these compositions are free from the potential harmful to plant roots of liquid fuels.
One of the novel characteristics of the compositton according to the invention is its ability to spread the flame from the point of ignition over the entire exposed surface of the composition. This new characteristic is attributable to the floating particulate matter element together with the wax element.
This novel spreading ability produces an increase in light and heat, compared to a wax of similar size and shape without the floating particulate element.
When the composition is used as a firelighter, the ability to spread the flame, from the point or location of ignition, over the entire exposed surface of the composition causes the most difficult to combust materials to be placed in the chamber. focus, safe around the composition according to the invention, to ignite more rapidly and to burn earlier. Consequently, less easily combustible materials thus ignited are not likely to be extinguished so easily by external forces such as wind or rain. As a result, the lit fireplace has a better chance of continuing to burn.
When used to protect crops and vegetation from cold damage, this flame spreading ability is therefore an agent for igniting the upper surface of the wax in the container and releasing of it with a relatively large amount of heat in a short time.
When used to protect crops and plants from damage which may be caused by cold, the heating composition is placed in an outer container or envelope having a relatively slower burn rate than that of the composition:
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a) to prevent the wax liquefied during the period
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of \; úmDustioa to trickle down the sides of the molded casing and escape from the composition, and b) to allow an unobstructed entry of air to the burning surface during the entire combustion period, which contributes to ensure the composition has a combustion rate
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uniform e1.ati'l6IT.ent.
Containers suitable for the composition can be made in a manner well known in the art of making various containers from paper, cardboard, fiber and the like. Suitable containers include corrugated paper or seamless cardboard containers, which can be covered on the outside with a thin film.
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mtt11qua (eg aluminum), or be coated on the outside with a teduct!. 'el': r, .eta1re such as sodium silicate, dibasic ammonia phosphate or fire resistant paint .
These QMducts can be focused on the container by spraying, 1nlp) "snfft: 1.0n, painting or a combination of these methods.
In general, the thickness of the net-metal film α β β β, α. , icrrà. exterior of the container may vary from zo, b <> 3, -e} iOUC ('approx. (5 / 1000th to 137 / 1000th of a mm). A film, (; rt {<l of a thickness less than about 5/10000 do mm or sùperibu; ù at around 137/10000 do irm is not suitable for a l "JmpM.1ti." 'dt.-uffante intended to provide adequate protection mx t <1 1 <:, ,; tt ph,. :: 1to against cold attacks * The use of dh.mo:
the cd. :, 1 .-: thinner clo would likely result in the efton- dI "'H' \ (n1 ,, \: 1 i1.l., 01.S latirales of the vessel during the period of { '' 'mLH1t' jn lJl '.' thicker pell1culo retardorai t désravorablecent the sg, = âx dt '..) ;;. t, uji, .1on of the composition because the walls of the real- the 1cnt do:' > 0 d.cnt consumed during combustion fast enough to allow free air to flow to the burning surface.
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A particularly advantageous container is an open-top cylindrical container made of seamless convoluted krt. Paper with a wall thickness of between about! 74 / 1000th and 2.95 tsn, having an aluminum coating in the form of One film of 1 / 10th of a mm applied on the outside, and a metallic font. The side walls of such a container burn slightly less than the composition and are consumed during combustion.
It has been found that untreated (not chemically refractory) containers, and untreated containers
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As well as metallic containers (i.e., tinplate type) are not satisfactory containers for use in this invention. Non-fire-resistant or non-foil-coated containers burn too quickly. Metal containers give uneven burn rates due to the impeded inflow of air during the last periods
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<i9 1 conbustion.
The particular size and shape of the composition of the present invention depends somewhat on the intended purpose.
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finn.t.Q. and the method of manufacture - For example, if the oompost- t '' '"- n oiiyuftnnbe is intended for use as a fire starter in'?, r, it has a fireplace used outdoors and containing a material 1r ,, <. t,: 3lblo canvas that wood, charcoal, briquettes, charcoal or mß, a; z inalouue, including a mixture of this material .. the oompo3w t.on 11: in: a; teu will have de preferably a form designed to expose a 12,; :: t> "I '(if, .pface to the atmosphere, thus allowing a 1 ,:
:, t.:!; L {'... ses of the composition once lit., The 0.' <? r ..> 1 rjfpés for lighter are a square or rectan- h, 1 ., ';)' {, "\ una dumpling, because these configurations expose a more .e: '1:" I''OU!' fdCO to the atmosphere. the heating composition may also be in the shape of a relatively flat waffle or tablet, or be elongated in shape like a candle when intended to light a relatively small fire.
The heating composition and its container, when
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is intended for plant protection, may also be of an appropriate size and shape. It has been found that an essentially cylindrical or rectangular shape is the most suitable and is satisfactory in most cases. The size is largely determined by the evolution of heat and 1; desired combustion time, that is, the longer the desired combustion time, the greater the depth, and the greater the heat development, the greater the area must be.
Alternatively, one or more smaller compositions can be used and ignited at spaced time intervals, to achieve essentially the same results as with a larger composition. It has been found that the rectangular shaped containers measuring approximately 219 x 219 x 219mm and filled almost to the top with the composition according to the invention comprising a mineral wax having a melting point of approximately
150 F (66 C) burns for an average of 8 to 10 hours.
The wax element of the composition according to the invention can be a natural animal or mineral wax, a petroleum wax or a synthetic wax, as well as mixtures of these types of wax.
The term "wax" in the specification and summary is used in a general sense to denote natural waxes, synthetic waxes, as well as substances chemically similar to wax, wax substitutes and the like. valentes. Among such substances are hydrocarbon waxes including in particular waxes obtained from charcoals and lignites such as ceresin, ozocerite, montan wax and microcrystalline types such as wax residues, mineral wax, etc. ., vegetable waxes such as carnauba wax and others, and animal waxes such as stearin, stearic acid, beeswax, tallow, spermaceti, etc.
Also synthetic waxes such as that obtained by ester-
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ri,; ': toat1on or hydrogenation of the above waxes and higher alcohols.' According to a preferred form, the wax element is a :. ;:; 'X'Ç; petroleum and may be paraffin or micro-wax, or a mixture of both. Such oirea are normally solid at room temperature and are composed
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luc1palement of long chain aliphatic hydrocarbons.
The paraffin wax may be a crude coal wax, tl1.;,,; T be partially refined, an encrustation wax (saale uax), a refined wax or a mixture of these waxes. The microcrystalline wax can be a tank bottom wax, a mioro wax. residual crystalline or a mixture of these waxes.
Typical physical properties for a suitable paraffin wax are;
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A melting point temperature of 150 "F (65a, 6 C) and an oil content of about 15%.
It is desirable that the melting point temperature of the wax used in the present invention be in the range of approx.
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rvn d <3 100 to 200 F (37qu8 to 93.3 C), preferably around 1200 to 1SOT ('I9 to 82.2 C) to obtain the fairly rapid melting of the beer and promote the spreading of the flame of the ignition point at adjacent exposed surfaces. While waxes with a melting point below 37.8 C or above 93 C can be used, such waxes do not perform as well as waxes with a melting point between 49 C and 82 C in the composition according to the
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pr.sei-4tu invention.
Among the floating particulate matter which is com-
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The heating composition of this invention satisfactorily includes expanded vermiculite, shredded cork, perlite, pumice and mixtures of perlite.
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and. glass or cork and pumice stone * Another satisfactory floating particulate matter is a quantity of hollow glass spheres with an average diameter of about
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100 microns, sold commercially as "Microballoons" by the American firm: "Sohio Chemical Company". A particularly preferred floating material is perlite (volcanic glass), especially the expanded form.
Perlite is described in detail in the "Encyclopedia of Science and Technology", (Me Graw Hill editor volume 10, 1960, page 21). The ground cork particles are adaptable to the compositions according to the invention because the burning composition can be easily quenched by pushing the cork particles below the surface of the liquid wax. Left on their own, the floating particles return to the surface of the liquid wax and are easily reusable when the composition is re-ignited.
Swollen rice, corn, wheat, barley and other cereals are not suitable floating particulates for use in the composition according to the invention, as are other floating materials such as husks. buckwheat, pine charcoal and granulated balsa wood.
Roughly, the composition consists of about 90-99.9% by weight wax, and 0.1-10% by weight floating particulate matter. The preferential proportion is 97 to 99% wax and 1 to 3% particulate matter when this is cork, vermiculite or pumice stone, because this percentage area has the most uniform burn rate. satisfactory for these subjects.
A preferred amount for perlite and microballoons, as well as mixtures of perlite and other satisfactory materials is about 0.1 to 5% by weight, the remainder being wax.
The particle size of the floating particulate material should be in the region of 137/1000 to 27.4 mm with a preferred sound ranging from 274/1000 to 8.22 mm. The area
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Particularly pre-particle dimt: alon for perlite ranges from 274/1000 to 2e74 mm. The preferred I. -oportion allows for the uniform spread of the flame of the igniting pa ', it to the remaining exposed surfaces, while presenting particles sufficiently pc> / ;, j. # S for the Convenience of de-dialing iteration.
The heating composition of the invention in the container
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can 8cre prepared for e0101 of Persians ways. For example, the spike can be filled with hot wax to the nearest extent, and the floating particulate matter added to the wax for a while.
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1 cooling, so as to concentrate the floating material in or near the exposed part of the wax. But we place a3: a preferably a ma, t3era floating particulate in the empty replant, then we will add the wax and let it cool,
The composition according to the invention can be ignited in a known manner, such as, for example, using a match, a torch, etc.
It has been found that the composition in question can be easily ignited by pouring a small amount into the container.
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such an amount of an inflatable volatile material such as a half mixture of isooctana and kerosene and approaching the flame of a match or candle.
The following is a description with the aid of examples of the Methods of practical application of the present invention.
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One gallon RC Foil Kan (4.5 liter) can of motor oil measuring 178mm in diameter and 212mm in height,
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: s: reat on the outside of aluminum foil with a thickness of 1 / 10th of a mm is used. 40 parts of expanded vermiculite were put there. This was composed of particles of the following sizes: 43% of the particles were smaller than 7.26 mm but larger than 2.164 mm; 54% were smaller than 2.164 but larger than 44/100 mm;
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3% were less than 44/100 mm in size.
Then 2940 parts by weight of petroleum wax C average melting point: about 150 F (65.6 C) were added to the vessel. this wax had previously heated to 1700F (76.7 C). When the hot wax was poured into the container, the vermiculite came to float on the surface of the wax, and when this was cooled the ver- miculite formed a roughly continuous surface layer or crust on the wax. . The container was then placed outside and there was poured 20 ml of a mixture by half of isooctane and kerosene which spread on the surface of the vermiculite, it was then set on fire with a torch. . The contents of the container burned at a satisfactory rate for about 7 hours.
During the burning period, the vermiculite remained floating in the liquid wax. ungodly
A "RC Foil Kan" container similar to that of Example 1, except that it was only 109.6 mm high, was used, and 20 parts of crushed cork were placed therein. The cork particles were smaller than 1.91 mm and larger than 438/1000 mm.
About 1500 parts by weight of hot petroleum wax C was added thereto. The cork particles came to float the surface of the liquid wax that had just been poured into the container, and when it was cooled to room temperature the cork particles gave a layer or crust on its surface * We then put the container outside and ignited as described in Example 1 using an isooctane-kerosene mixture and a torch. The flame spread rapidly over the entire exposed surface, and the contents of the vessel burned at a satisfactory rate.
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EXAMPLE 3
Expanded vermiculite, in a proportion of 90 parts by weight, was placed in a box of corrugated paper measuring 185 mm x 219 mm and 185 mm in height, and which had been covered on the outside with a film of foil. 'aluminum this 1.9 / 1000 mm thick. The dimensions of the vermlculite particles were distributed in the same way as in Example 1. Heated petroleum wax C 170 F, (76.7 C) in a proportion of 4260 parts by weight was poured into the container, causing the vermiculite to rise to the surface of the wax. Once the wax had solidified, 20 ml of a half-mixture of isooctane and kerosene were poured into the container, which was ignited.
The contents of the container burned satisfactorily for 6 hours, until it was decided to extinguish it.
EXAMPLE 4
It was placed in a cylindrical paper container measuring 219 mm in diameter and 178 mm in height and covered on the outside. of an aluminum film 0.96 / 1000 mm thick, 100 parts .., of expanded vermiculite. The particles had the following dimensions! : 33% had a size greater than 7.26 mm, and 67% a size less than 7.26 mm but greater than 4.93 mm. A half mixture of C and B petroleum wax, the latter having an average melting point of about 132 ° C. (55.6 ° C.), was then poured into the vessel.
When the wax was added, the vermicult came to float on the surface of the wax. After cooling the wax to room temperature, 20 ml of the isooctane-kerosene mixture was poured into the container, which was ignited. The contents of the container burned at a satisfactory rate for 7 hours.
EXAMPLE 5
In a six-ounce (170 g) container are placed 2 parts by weight of hollow glass spheres having an average diameter of in-
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about 100 microns, sold commercially under the trademark "Microballoons", and 100 parts of a mixture per half of petroleum wax C and B which had been previously heated to 180 F (82 C) were added. The addition of the hot wax to the container causes the small glass balloons to float on the surface of the liquid wax. As the wax cooled, a layer of these little balloons formed on the surface.
About 3 ml of a half mixture of mineral spirits and heating oil was poured into the container, then this priming liquid was ignited with a match. The composition burned at a satisfactory rate. During combustion, the microballoons continued to float in the liquid wax.
EXAMPLE 8 A seamless cylindrical container of convoluted cardboard 219 mm in diameter by 270.57 mm in height, having a metallic bottom, was immersed in an aqueous solution of sodium silicate to coat the outer parts thereof. The solution was then removed and allowed to dry. 77.11 g of IN-8 type dried perlite 41.6% were placed in the receptacle having been thus treated, being retained in a sieve with a 320/1000 mesh. mm, 30.8% in a sieve with a mesh of 320/1000 mm, 19.6% in a sieve 1 mesh of 161/1000 mm.
Then added 5.996 kg of a hot wax mixture half composed of petroleum wax C and wax 8 which had previously been heated to about 170 F, (76.6 C) while stirring the mixture and continued to stir until 'until all the wax has been poured into the container. During the addition of the wax, the perlite particles came to float on the surface of the hot wax. After filling, the whole was allowed to cool to room temperature, and the wax solidified. A quantity of 15 ml of a priming liquid composed of a half mixture of mineral oil and diesel oil was poured over the perlite and ignited.
The contents of the container burned to a satisfactory rate for about four hours until they were found. voluntarily extinguished.