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Patent 3203575 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 3203575
(54) English Title: SMOKE-PRODUCING COMPOSITIONS
(54) French Title: COMPOSITIONS FUMIGENES
Status: Compliant
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • C06B 23/00 (2006.01)
  • C06D 3/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • GLENAT, CECILE (France)
  • POINTART, CELINE (France)
  • MEDUS, DOMINIQUE (France)
(73) Owners :
  • ETIENNE LACROIX TOUS ARTIFICES S.A. (France)
(71) Applicants :
  • ETIENNE LACROIX TOUS ARTIFICES S.A. (France)
(74) Agent: NORTON ROSE FULBRIGHT CANADA LLP/S.E.N.C.R.L., S.R.L.
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 2021-12-03
(87) Open to Public Inspection: 2022-06-09
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2021/052207
(87) International Publication Number: WO2022/117974
(85) National Entry: 2023-05-30

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
FR2012670 France 2020-12-04

Abstracts

English Abstract

The present disclosure relates to non-toxic smoke-producing compositions for producing colored smoke. In particular, the smoke-producing compositions are free from organic dyes from the family of anthraquinones (or derivatives). The smoke-producing compositions can be used to prepare pyrotechnic devices suitable for use in the military and civilian fields.


French Abstract

La présente divulgation concerne des compositions fumigènes non toxiques destinées à la production de fumées colorées. Les compositions fumigènes sont dépourvues de colorants organiques de la famille des (dérivés) anthraquinoniques. Les compositions fumigènes peuvent être utilisées pour préparer des dispositifs pyrotechniques utiles dans le domaine militaire et civil.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


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REVENDICATIONS
1. Composition fumigène comprenant, par rapport au poids total de la
composition :
- de 12 à 40% en poids de chlorate de potassium ;
- de 12 à 40% en poids de lactose ;
- de 30 à 60% en poids d'un colorant organique sublimable non salifié
sous forme de poudre ;
dans laquelle le colorant organique sublimable:
- présente une température de sublimation inférieure à 450 C, la
température
de sublimation étant inférieure à la température de décomposition du colorant
organique sublimable ;
- présente une température de décomposition supérieure à la température de
combustion de la composition fumigène ; et
- est sélectionné dans le groupe constitué par les colorants de la famille
des
thioxanthènes, des nitrobenzamines, des pérylènes, des benzimidozoles, des
naphtols, des téréphtalates, des phthalocyanine, des violanthrones, des
xanthènes, les colorants Solvent Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Red 1
et Solvent Yellow 56 de la famille des azobenzènes, les colorants Vat Blue 5,
Pigment Yellow 154 et Pigment Yellow 175 de la famille des pyrazolinones,
les colorants Pigment Blue 66, Solvent Blue 2et leurs mélanges.
2. La composition fumigène selon la revendication 1 dans laquelle le
colorant
organique sublimable est sélectionné dans le groupe constitué par Solvent
Green 4,
Pigment Yellow 65, Pigment Green 8, Solvent Green 5, Solvent Red 196, Pigment
Red
194, Solvent Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Red 1, Solvent Yellow 56,
Pigment
Red 170, Solvent Yellow 155, Pigment Yellow 175, Pigment Green 7, Solvent
Yellow 98,
Solvent Blue 70, Solvent Blue 67, Vat Blue 20, Vat Green 1, Vat Green 2, Vat
Blue 16,
Vat Blue 5, Pigment Yellow 154, Pigment Yellow 175, Pigment Blue 66, Solvent
Blue 2
et leurs mélanges.
3. La composition fumigène selon la revendication 1 dans laquelle le
colorant
organique sublimable est sélectionné dans le groupe constitué par Solvent
Green 5,
Pigment Red 194, Solvent Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Green 7, Solvent
Yellow
98, Vat Green 1, Vat Green 2, Pigment Blue 66 et leurs mélanges.

15
4. La composition fumigène selon l'une des revendications précédentes
comprenant en outre des additifs sélectionnés dans le groupe constitué par les
liants,
les flegmatisants, les régulateurs de combustion, les absorbeurs d'humidité,
les
inhibiteurs de flamme et leurs mélanges.
5. La composition fumigène selon la revendication 4 comprenant de 0,5 à 8%
en
poids, par rapport au poids total de la composition, d'un liant.
6. La composition fumigène selon la revendication 4 ou 5 comprenant de 0,5
à 10%
en poids, par rapport au poids total de la composition, d'un flegmatisant.
7. La composition fumigène selon l'une des revendications précédentes dans
laquelle le colorant organique sublimable est une poudre dont la taille des
particules
n'excède pas 200 pm.
8. La composition fumigène selon l'une des revendications précédentes dans
laquelle la température de décomposition du colorant est supérieure à 200 C.
9. La composition fumigène selon l'une des revendications précédentes
comprenant :
- de 15 à 30% en poids de chlorate de potassium ;
- de 20 à 32% en poids de lactose ;
- de 35 à 50% en poids du colorant organique sublimable.
10. Dispositif pyrotechnique comprenant une composition fumigène selon
l'une des
revendications précédentes.
11. Dispositif pyrotechnique selon la revendication 10 choisi parmi les
grenades
fumigènes, les fumigènes de signalisation ou les fumigènes d'entraînement.
12. Utilisation d'un dispositif pyrotechnique selon la revendication 10 ou
11 pour un
usage civil ou militaire.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


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DESCRIPTION
TITRE : COMPOSITIONS FUMIGENES
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne des compositions fumigènes non toxiques
destinées à
la production de fumées colorées. Les compositions fumigènes sont dépourvues
de
colorants organiques de la famille des (dérivés) anthraquinoniques. Les
compositions
fumigènes peuvent être utilisées pour préparer des dispositifs pyrotechniques
utiles
dans le domaine militaire et civil.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
Les compositions fumigènes destinées à la production de fumées colorées
comprennent
généralement un couple oxydant/réducteur et un colorant organique sous forme
de
poudre. La production de fumées colorées à partir de telles compositions
repose sur un
principe de sublimation. Lors de la combustion du couple oxydant/réducteur, la
chaleur
générée par la combustion provoque le passage du colorant organique de l'état
solide à
l'état gazeux. Des fumées colorées sont générées lors de la condensation du
colorant
organique dans l'atmosphère.
Un grand nombre des colorants organiques employés dans les compositions
fumigènes
sont des colorants de la famille des (dérivés) anthraquinoniques
(hydrocarbures
aromatiques polycycliques, HAP) qui permettent la génération de fumées jaunes,

rouges, bleues ou vertes. Certains de ces dérivés présentent ou peuvent
présenter un
risque pour l'environnement ou la santé humaine. Par ailleurs, lorsque les
compositions
comprennent des colorants organiques dont la température de décomposition est
inférieure à la température de combustion du couple oxydant/réducteur, le
colorant peut
être détruit et générer des entités de combustion plus ou moins toxiques. Dans
les
compositions renfermant du chlorate de potassium à titre de réducteur, ces
entités
peuvent s'associer aux atomes de chlore et éventuellement former des molécules
de
type dioxines. Les dioxines au même titre que les hydrocarbures aromatiques
polycycliques sont classées parmi les polluants organiques persistants (COP).
Dans un
souci de protection de la santé humaine et de l'environnement contre les COP,
les industriels
visent à réduire leur production non intentionnelle.
Cependant, la préparation de compositions fumigènes ne présentant pas de
risque pour
l'environnement ou la santé humaine demeure un challenge. Ainsi, la simple
substitution d'un

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WO 2022/117974 2 PCT/FR2021/052207
colorant dont l'usage peut être controversé par un colorant ne présentant pas
les
inconvénients précités ne s'avère pas aisée compte-tenu du nombre d'exigences
auxquelles
doit répondre un colorant pour permettre la préparation et la mise sur le
marché de
compositions fumigènes performantes. Ainsi, les compositions fumigènes
destinées à la
production de fumées colorées doivent être stables dans le temps et résister
aux
variations climatiques, en particulier aux fortes amplitudes thermiques. Elles
doivent
présenter une durée de combustion et un rendement de fumée acceptables. Outre
une
non toxicité pour l'homme, elles doivent également répondre à un grand nombre
d'exigences environnementales (non toxicité, respect de la règlementation
REACH,
limitation des déchets inertes non biodégradables issus des tirs).
Ainsi, un besoin demeure pour la mise à disposition de compositions fumigènes
non-toxiques
performantes permettant de répondre aux exigences ci-dessus et qui ne
contiennent pas de
colorants organiques susceptibles de générer des COP, en particulier qui ne
contiennent
pas de colorants organiques de la famille des (dérivés) anthraquinoniques.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention porte sur une composition fumigène comprenant, par
rapport au
poids total de la composition :
- de 12 à 40% en poids de chlorate de potassium ;
- de 12 à 40% en poids de lactose ;
- de 30 à 60% en poids d'un colorant organique sublimable non salifié
sous forme de poudre ;
dans laquelle le colorant organique sublimable:
- présente une température de sublimation inférieure à 450 C, la
température
de sublimation étant inférieure à la température de décomposition du colorant
organique sublimable;
- présente une température de décomposition supérieure à la température de
combustion de la composition fumigène ; et
- est sélectionné dans le groupe constitué par les colorants de la famille
des
thioxanthènes, des nitrobenzamines, des pérylènes, des benzimidozoles, des
naphtols, des téréphtalates, des phthalocyanine, des violanthrones, des
xanthènes, les colorants Solvent Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Red 1
et Solvent Yellow 56 de la famille des azobenzènes, les colorants Vat Blue 5,
Pigment Yellow 154 et Pigment Yellow 175 de la famille des pyrazolinones,
les colorants Pigment Blue 66, Solvent Blue 2 et leurs mélanges.

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WO 2022/117974 3 PCT/FR2021/052207
La présente invention porte également sur un dispositif pyrotechnique
comprenant une
telle composition fumigène ainsi que sur son utilisation pour un usage civil
ou militaire.
D'autres aspects de l'invention sont tels que décrits ci-dessous et dans les
revendications.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les recherches menées par les inventeurs ont permis la mise au point de
compositions
fumigènes répondant au besoin exprimé.
Les compositions fumigènes de la présente invention comprennent
- de 12 à 40% en poids, par rapport au poids total de la composition, de
chlorate de potassium (K0103) à titre d'oxydant ;
- de 12 à 40% en poids, par rapport au poids total de la composition, de
lactose à titre de réducteur ;
- de 30 à 60% en poids, par rapport au poids total de la composition, d'un
colorant organique sublimable non salifié sous forme de poudre ;
dans laquelle :
- le colorant organique sublimable présente une température de sublimation
inférieure à 450 C, la température de sublimation étant inférieure à sa
température de décomposition ;
- le colorant organique sublimable présente une température de décomposition
supérieure à la température de combustion de la composition fumigène ; et
- le colorant organique sublimable est choisi dans le groupe constitué par
les
colorants de la famille des thioxanthènes, des nitrobenzamines, des
pérylènes, des benzimidozoles, des naphtols, des téréphtalates, des
phthalocyanine, des violanthrones, des xanthènes, les colorants Solvent
Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Red 1 et Solvent Yellow 56 de la famille
des azobenzènes, les colorants Vat Blue 5, Pigment Yellow 154 et Pigment
Yellow 175 de la famille des pyrazolinones, les colorants Pigment Blue 66,
Solvent Blue 2et leurs mélanges.
De telles compositions fumigènes, présentent de bonnes performances techniques
:
comme un bon rendement de combustion, une bonne densité de fumées et une
couleur
pure. Ainsi, les compositions fumigènes de la présente invention offrent un
très bon
rendement de combustion. Ainsi, les rendements de combustion supérieurs à 45%
sont
considérés bons et supérieurs à 60% sont considérés très bons. De tels
rendements

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WO 2022/117974 4 PCT/FR2021/052207
permettent aux fumées colorées d'être visibles à plus de 5 km par temps calme.
La
densité des fumées est supérieure à 5g/cm3. Ainsi, les compositions de la
présente
invention permettent d'obtenir d'excellentes densités de fumée (supérieures à
5g/cm3).
La couleur des fumées est caractérisée par mesure de la colorimétrie
(coordonnés
Cylab) juste à titre indicatif.
Par ailleurs, les compositions fumigènes de la présente invention sont
avantageusement
dépourvues de composants inscrits à ce jour aux annexes XIV et XVII de la
réglementation REACH et n'appartiennent pas aux matières premières classées
comme
toxiques (portant les mentions H314, H318, H300, H310, H311, H330, H331, H370,
H372, H334, H350, H340, H360, H410 et H420). L'absence de tels composants, en
particulier de colorants toxiques, limite les risques pour les utilisateurs
exposés à plus
ou moins long terme aux fumées générées. Ainsi, l'usage des compositions de la

présente invention ne présente pas de risques connus pour la santé humaine et
l'environnement.
L'absence de colorants de la famille des (dérivés) anthraquinoniques dans la
formulation
des compositions fumigènes de la présente invention permet de limiter la
production
d'entités nocives lors de leur combustion et la production de déchets inertes
non
biodégradables.
Dans la présente description, sauf mention explicite contraire, le terme un
désigne
un ou plusieurs.
Les compositions fumigènes de la présente invention comprennent de 12 à 40% en

poids, par rapport au poids total de la composition, de chlorate de potassium
(K0103) à
titre d'oxydant. Dans certains modes de réalisation, les compositions
fumigènes
comprennent de 15 à 30 % en poids de chlorate de potassium.
Les compositions fumigènes de la présente invention comprennent de 12 à 40% en

poids, par rapport au poids total de la composition, de lactose à titre de
réducteur. Dans
certains modes de réalisation, les compositions fumigènes comprennent de 20 à
32 %
en poids de lactose.
Les compositions fumigènes de la présente invention comprennent de 30 à 60% en

poids, par rapport au poids total de la composition, d'un colorant organique
sublimable
non salifié sous forme de poudre. Dans certains modes de réalisation, les
compositions

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WO 2022/117974 5 PCT/FR2021/052207
fumigènes comprennent de 35% à 50% en poids d'un colorant organique sublimable
non
salifié sous forme de poudre.
L'expression colorant organique sublimable désigne la capacité d'un
colorant de
passer directement de l'état solide à l'état gazeux.
L'expression non salifié indique que le colorant organique ne se présente
pas sous
la forme d'un sel, tel qu'un colorant sous forme monosodique ou disodique.
Les colorants organiques sublimables utiles dans le cadre de la présente
invention
doivent présenter une température de décomposition supérieure à la température
de
combustion de la composition fumigène. Leur température de décomposition doit
également être supérieure à leur température de sublimation. Les compositions
fumigènes comprenant le couple oxydant/réducteur K0I03/lactose ayant une
température de combustion aux alentours de 200 C, les colorants organiques ont
donc
une température de décomposition supérieure à 200 C.
Le colorant organique sublimable se présente sous forme d'une poudre. De
préférence,
les particules composant la poudre ne sont pas des nanoparticules, elles ne
présentent
pas une taille nanométrique (1 à 100 nm). L'absence de colorants organiques
nanoparticulaires limite les risques pour la santé des utilisateurs exposés
aux fumées
générées. De manière préférée, la taille des particules n'excède pas 200 pm.
De telles
particules offrent une meilleure dispersion dans le nuage de fumées.
Ainsi, de manière préférée, le colorant organique sublimable se présente sous
forme
d'une poudre dont les particules présentent une taille supérieure à 1 pm,
généralement
une taille variant de 6 à 200 pm telle que mesurée par comptage au microscope
(zoom
X84). Il est entendu que, selon le colorant organique choisi, au sein de cette
gamme de
taille, la taille moyenne des particules peut varier.
Les exemples de colorants spécifiques utiles dans la présente invention sont
désignés
par leur nom générique tel que référencé dans la base de données Color Index

International (2020).
Un exemple de colorants de la famille des thioxanthènes, utile dans le cadre
de la
présente invention, inclut le colorant Solvent Yellow 98.
Des exemples de colorants de la famille des nitrobenzamines, utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent les colorants Pigment Yellow 65 et Pigment Green
8.
Un exemple de colorants de la famille des pérylènes, utile dans le cadre de la
présente
invention inclut le colorant Solvent Green 5.

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WO 2022/117974 6 PCT/FR2021/052207
Des exemples de colorants de la famille des benzimidazoles utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent les colorants Solvent Red 196 et Pigment Red 194.
Des exemples de colorants de la famille des azobenzènes, utiles dans le cadre
de la
présente invention incluent les colorants Solvent Yellow 14, Solvent Red 25,
Pigment
Red 1, Solvent Yellow 56 et Pigment Red 170, en particulier les colorants de
la sous-
famille des naphtols incluant Solvent Yellow 14, Solvent Red 25, Pigment Red 1
et
Pigment Red 170. Dans certains modes de réalisation, le colorant de la famille
des
azobenzènes est choisi parmi Solvent Yellow 14 et Solvent Yellow 56.
Des exemples de colorants de la famille des téréphtalates, utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent les colorants Solvent Yellow 155 et Pigment
Yellow175.
Des exemples de colorants de la famille des phthalocyanine, utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent les colorants Pigment Green 7, Solvent Blue 70 et
Solvent
Blue 67.
Des exemples de colorants de la famille des violanthrones, utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent les colorants Vat blue 20, Vat green 1, Vat blue
16 et Vat
green 2 (aussi appelé Pigment Green 54).
Un exemple de colorant de la famille des xanthènes, utile dans le cadre de la
présente
invention, inclut le colorant Solvent Green 4.
Des exemples de colorants de la famille des pyrazolinones, utiles dans le
cadre de la
présente invention incluent Vat Blue 5, Pigment Yellow 154 et Pigment Yellow
175.
Ainsi, dans certains modes de réalisation, le colorant organique sublimable
non salifié
est choisi dans le groupe constitué par Solvent Green 4, Pigment Yellow 65,
Pigment
Green 8, Solvent Green 5, Solvent Red 196, Pigment Red 194, Solvent Yellow 14,

Solvent Red 25, Pigment Red 1, Solvent Yellow 56, Pigment Red 170, Solvent
Yellow
155, Pigment Yellow 175, Pigment Green 7, Solvent Yellow 98, Solvent Blue 70,
Solvent
Blue 67, Vat Blue 20, Vat Green 1, Vat Green 2, Vat Blue 16, Vat Blue 5,
Pigment Yellow
154, Pigment Yellow 175, Pigment Blue 66, Solvent Blue 2 et leurs mélanges.
De tels colorants organiques présentent une température de décomposition
supérieure
à la température de combustion de la composition fumigène et supérieure à leur
température de sublimation. De tels colorants organiques ne présentent pas de
toxicité.
Ainsi, les compositions fumigènes comprenant de tels colorants ne représentent
pas un
danger pour l'homme exposé à plus ou moins long terme aux fumées générées.
Dans certains modes de réalisation, le colorant organique est choisi dans le
groupe
constitué par Solvent Green 5, Pigment Red 194, Solvent Yellow 14, Solvent Red
25,

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WO 2022/117974 7 PCT/FR2021/052207
Pigment Green 7, Solvent Yellow 98, Vat Green 1, Vat Green 2, Pigment Blue
66et leurs
mélanges.
Les compositions fumigènes de la présente invention peuvent en outre
comprendre des
additifs communément employés dans le domaine technique, tels que des liants,
des
flegmatisants, des régulateurs de combustion, des absorbeurs d'humidité, des
inhibiteurs de flamme et leurs mélanges.
Dans certains modes de réalisation, les compositions fumigènes comprennent de
0,5 à
10%, de préférence de 5 à 10%, en poids par rapport au poids total de la
composition,
d'un flegmatisant et/ou de 0,5 à 8%, de préférence de 1 à 3%, par rapport au
poids total
de la composition, d'un liant.
Les compositions fumigènes de la présente invention peuvent comprendre de 1 à
18%
en poids d'additifs optionnels par rapport au poids total de la composition.
La somme
des pourcentages en poids d'oxydant, réducteur, colorant organique et additifs
optionnels est alors égale à 100%.
Des exemples de liants utiles dans le cadre de la présente invention incluent
la gomme
arabique, la résine époxy, la gomme laque et la cire de polyéthylène.
Des exemples de flegmatisants utiles dans le cadre de la présente invention
incluent le
talc, le kaolin (argile blanche constituée de silicate d'aluminium), le
kieselguhr, la silice
micronisée et le réalgar.
Des exemples de régulateurs de combustion utiles dans le cadre de la présente
invention incluent l'alumine hydratée, la paranitraniline, le graphite et
l'auramine N65.
Des exemples d'inhibiteur de flamme utiles dans le cadre de la présente
invention
incluent l'hydrogénocarbonate de sodium et le carbonate de calcium.
L'homme du métier sur la base de ses connaissances techniques sera en mesure
de
sélectionner les composants et proportions des composants de la composition
afin de
concilier par exemple compatibilité chimique, ratio volumique entre colorant /

composition pyrotechnique (oxydant, réducteur et additifs) et/ou vitesse de
combustion.
Dans certains modes de réalisation, les compositions fumigènes de la présente
invention
comprennent :
- de 12 à 40%, de préférence de 15 à 30% en poids, par rapport au poids
total de la composition, d'oxydant (chlorate de potassium) ;

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- de 12 à 40%, de préférence de 20 à 32% en poids, par rapport au poids
total de la composition, d'un réducteur (lactose) ;
- de 30 à 60%, de préférence de 35 à 50% en poids, par rapport au poids
total de la composition, d'un colorant organique sublimable non salifié sous
forme de
poudre ;
- optionnellement de 1 à 18% en poids, par rapport au poids total de la
composition, d'additifs, typiquement choisis dans le groupe constitué par les
liants, les
flegmatisants, les inhibiteurs de flamme, les absorbeurs d'humidité, les
régulateurs de
combustion et leurs mélanges. Les proportions d'oxydant, réducteur, colorant
organique
et additifs sont choisies pour que la somme des pourcentages soit égale à
100%.
Dans certains modes de réalisation, les compositions fumigènes de la présente
invention
comprennent :
- de 12 à 40%, de préférence de 15 à 30% en poids, par rapport au poids
total de la composition, de chlorate de potassium (K0103) ;
- de 12 à 40%, de préférence de 20 à 32% en poids, par rapport au poids
total de la composition, de lactose ;
- de 30 à 60%, de préférence de 35 à 50% en poids, par rapport au poids
total de la composition, d'un colorant organique sublimable non salifié sous
forme de
poudre ;
- de 0,5 à 10%, de préférence de 5 à 10%, en poids par rapport au poids
total de la composition, d'un flegmatisant ;
- de 0,5 à 8%, de préférence de 1 à 3%, par rapport au poids total de la
composition, d'un liant ;
La somme des pourcentages en poids d'oxydant, réducteur, colorant organique,
flegmatisant et liant étant égale à 100%.
Dans ces modes de réalisation, le colorant organique sublimable peut être tel
que décrit
ci-dessus.
Les compositions fumigènes de la présente invention peuvent être préparées
selon des
méthodes bien connues de l'homme du métier. Ainsi, la méthode décrite dans la
section
Exemples pourra aisément être transposée à grande échelle.

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WO 2022/117974 9 PCT/FR2021/052207
Les compositions fumigènes de la présente invention peuvent être utilisées
pour
préparer des dispositifs pyrotechniques générant des fumées colorées, tels que
des
grenades fumigènes colorées, des fumigènes de signalisation (par ex. signaux
SNCF),
des fumigènes d'entraînement, etc.
Ainsi, la présente invention porte également sur des dispositifs
pyrotechniques
comprenant une composition fumigène selon la présente invention.
Les fumées générées peuvent être jaunes, rouges, bleues ou vertes selon
l'usage et les
besoins.
Les dispositifs pyrotechniques peuvent être utilisés dans le domaine civil
(par exemple
paintball, manifestation, match de foot,...) ou militaire.
Ils peuvent permettre de faire du marquage de position, d'alerter ou
d'informer en
fonction de la couleur de la fumée.
Les exemples qui suivent sont donnés à titre illustratif, mais ne doivent en
aucun cas
être considérés comme limitatifs de la présente invention.
EXEMPLES
Méthodes
Les performances techniques des compositions fumigènes, telles que la densité
des
fumées, la durée de combustion, le rendement de combustion et l'intensité de
la couleur
des fumées sont évaluées à température ambiante (20-25 C) dans un dispositif
expérimental comprenant :
- un caisson de 0,635 rri3 équipé d'un filtre disposé en sortie des fumées
;
- une caméra visible permettant de mesurer la durée de combustion ;
- un thermocouple permettant de mesurer la température de combustion.
Les maquettes préparées sont pesées avant et après combustion permettant ainsi
de
déterminer la masse de la composition avant combustion (massecomposition avant
combustion)
et la masse de la composition après combustion (masserésidus de combustion).

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Densité des fumées
La densité des fumées (d), exprimée en gramme par centimètre cube, est
déterminée
par la relation suivante :
d - masse composition avant combusCion¨MaSSerésidus de combustion
V oluMecaisson (0.635m3)
Durée de combustion
La durée de combustion est mesurée au moyen de la caméra.
Rendement de combustion
Le rendement de combustion, exprimé en pourcentage, est déterminé par la
relation
suivante :
massecomposition avant combustion MaSSerésidus de combustion
r = ___________________________________________________________
massecomposition avant combustion
Colorimétrie
La colorimétrie permet de caractériser une couleur par des valeurs numériques
L*a*b*
(CIELAB). L'espace couleur L*a*b* (CIELAB) est un système adopté par la
commission
internationale d'éclairage en 1976.
On mesure dans l'espace L * a * b *
L*: saturation
a*: composante rouge/vert
b*: composante bleu/jaune
L'évolution ou écart de couleur (DE) peut être suivi par la relation :
DE = [(DL*) 2+ (Dal 2 (Db*) 211/2
dans laquelle DL*, Da*, Db* sont les valeurs d'écart de couleur entre
l'échantillon et la
référence.
L'intensité de la coloration est mesurée par un colorimètre disposé
directement sur le
filtre de récupération des fumées (dépôt de colorant sublimé sur le filtre).
Exemples de préparation des compositions fumigènes
Les compostions fumigènes ont été préparées à partir des matières premières
suivantes :

CA 03203575 2023-05-30
WO 2022/117974 11 PCT/FR2021/052207
- Chlorate de potassium, N CAS: 3811-04-9;
- Lactose, N CAS : 63-42-3;
- Talc (Mg3Si4010(OH)2), N Cas: 14807-96-6;
- Gomme arabique, N CAS : 9000-01-5;
- Colorants organiques sublimables :
- Pigment Red 194 (PR194), N CAS : 4216-02-8;
- Pigment green 7 (PG7), N CAS: 1328-53-6;
- Pigment Blue 66 (PB66), N CAS: 482-89-3;
- Solvent yellow 14 (5Y14), N CAS: 842-07-9;
- Solvent yellow 98 (5Y98), N CAS: 27870-92-4
Les formulations des compositions fumigènes préparées sont telles que
présentées
dans le tableau 1. Les pourcentages indiqués sont des pourcentages en poids
exprimés
par rapport au poids total de la composition fumigène.
CF1 CF2 CF3 CF4 CF5
Chlorate de
25,5% 20,4% 20,4% 20,6% 20,6%
potassium
Lactose 23,7% 27,7% 27,7% 27,6% 27,6%
Talc 7,5% 7,5% 7,5% 7.5% 7.5%
Gomme 1,3% 1,4% 1,4% 1.4% 1.4%
PR194 PG7 PB66 5Y14 5Y98
Colorant(s)
42% 43% 43% 42,9% 42,9%
Tableau 1 : Formulations des compositions fumigènes
Les compositions fumigènes ont été préparées selon le protocole détaillé
présenté ci-
dessous.
Préparation des matières premières
-Une solution d'eau gommée a été préparée à 7,5% dans l'eau déminéralisée.
-L'oxydant et le réducteur ont été étuvés à 50 C ¨ 48h avant mélange.
-L'oxydant et le réducteur ont été stockés dans des bocaux étanches, à 30 C+/-
5 C.
-L'oxydant et le réducteur ont été émottés à 500pm,

CA 03203575 2023-05-30
WO 2022/117974 12 PCT/FR2021/052207
Préparation des compositions fumigènes
-Le colorant, le réducteur et le flegmatisant ont été pesés dans le récipient
de mélange.
-Ils ont été mélangés jusqu'à obtention d'une poudre homogène en couleur.
-Le liant a été introduit à la préparation, puis mélangé jusqu'à obtention
d'une poudre
homogène en couleur.
-L'oxydant a été introduit au mélange à son tour et il a été mélangé jusqu'à
obtention
d'une poudre homogène en couleur.
Fractionnement / granulation :
-Le mélange a été versé dans un grand tamis de 630pm, puis la composition a
été
granulée manuellement sur le tamis de 630pm. La composition sous le tamis a
été
conservée.
Séchage :
-La composition a été mise en étuve ventilée à 40 C pendant 2 jours minimum.
Broyage / stockage :
-La composition a été tamisée sur un tamis 200pm, puis elle a été stockée par
poche
de 200g étanche et bien identifiée.
Préparation des maquettes
-Dans une frette en bakélite, a été introduit 5g de PTFE (pour servir de
fond).
-La hauteur H1 a été mesurée. Elle correspond à la hauteur disponible dans la
frette.
-5g de la composition fumigène ont été introduit dans la frette ainsi que 0,5g
de BNP
(composition d'allumage).
-Le tout a été comprimé à une pression de 500Kg.
-La hauteur H2 a été mesurée. Elle correspond à la hauteur disponible dans la
frette.
-La hauteur de composition H3 a été calculée selon la formule suivante : H3 =
H1-H2.
-La frette a ensuite été disposée dans un étui en métal permettant la mise en
pression.
Evaluation des performances des compositions fumigènes
Les performances des compositions fumigènes ont été évaluées selon les
méthodes
décrites ci-dessus. Les résultats obtenus avec certaines compositions
fumigènes sont
présentés au tableau 2.
Rendement de Densité des Vitesse de Coordonnées Cilab
combustion fumées combustion (L, a, b)-
colorimétrie

CA 03203575 2023-05-30
WO 2022/117974 13
PCT/FR2021/052207
(%) (g/cm3) (mm/s)
CF1 68,5 6,2 0,4 36,2 ; 20,1 ; 6,2
CF2 Non mesuré 20,69
; -7,4 ; -4,25
CF3 60 5,43 0,39 33,3 ; 2
; -3
Vitesse de combustion est obtenu Vc = (Hauteur de chargement dans la
frette)/(Durée
de combustion(s))
Tableau 2 : Performances des compositions fumigènes
Les compositions fumigènes de la présente invention sont non-toxiques et
performantes.

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(86) PCT Filing Date 2021-12-03
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Abstract 2023-05-30 1 59
Claims 2023-05-30 2 76
Description 2023-05-30 13 536
International Search Report 2023-05-30 5 153
Declaration 2023-05-30 1 68
National Entry Request 2023-05-30 8 318
Cover Page 2023-09-20 1 28