[0001] La présente invention concerne une nouvelle composition de paraffine et son utilisation
comme constituant principal pour des bougies à durée de combustion améliorée, disposées
notamment dans une enceinte en verre ou autres contenants.
[0002] On sait que la durée de combustion d'une composition de paraffine, par exemple une
bougie, est un critère commercial important et qu'une demande est de plus en plus
souvent exprimée, aussi bien pour une utilisation dans des édifices à caractère religieux
que pour l'éclairage chez des particuliers, de disposer sur le marché de bougies présentant
à la fois une faible vitesse de combustion, une combustion complète, harmonieuse et
régulière, ainsi qu'une flamme éclairante et sans fumée.
[0003] On sait aussi que, pour augmenter la durée de combustion d'une bougie, plusieurs
solutions ont été envisagées, que ce soit par l'ajout d'accessoires, par exemple métalliques,
à incorporer à la bougie, ou par des formulations spécifiques de la masse combustible.
C'est à ce dernier aspect, qui tend à proposer une composition de paraffine particulière
visant à améliorer la durée ainsi que la qualité de combustion, que s'intéresse la
présente invention.
[0004] Pour que des bougies, ou tout autre article utilisant de la paraffine destinée à
une combustion, puissent brûler pendant une longue période, il est connu que la composition
de paraffine qui les constitue, éventuellement additionnée de différents additifs,
doit avoir une vitesse de combustion relativement lente, c'est-à-dire une consommation
ralentie en produits hydrocarbonés. De plus, cette combustion doit s'opérer d'une
façon parfaitement régulière et homogène, afin que la surface supérieure de la bougie
reste sensiblement plane et qu'elle évite de présenter, à sa partie haute, une surface
concave, avec parfois un creux accentué au niveau de la mèche de la bougie. Dans ce
dernier cas, en effet, la quantité d'air devenant insuffisante pour alimenter la flamme,
il en résulte une combustion incomplète de la masse combustible, pouvant aller jusqu'à
l'extinction de la flamme.
[0005] On sait également que, dans la profession, l'on appelle couramment verrine des enceintes
en verre, généralement transparent, ayant pour la plupart une forme cylindrique, mais
dont la section transversale peut prendre une forme quelconque. A l'intérieur de ces
verrines peuvent être disposées différentes matières et, notamment, une composition
de paraffine, seule ou en mélange, qui, associée à une ou plusieurs mèches, est utilisée
comme bougie éclairante. C'est à ce type d'application, qui n'a pas un caractère limitatif,
que l'on se référera et que l'on désignera globalement sous l'appellation « verrine
» dans la suite de la présente description.
[0006] Le choix d'une composition de paraffine appropriée à une utilisation comme bougie
éclairante dans une verrine est une opération complexe, car de nombreux paramètres
doivent être pris en considération, tels que la qualité et la vitesse de combustion,
cette dernière étant directement liée au point de fusion de la paraffine. Par exemple,
EP-A-0 860 472 décrit une composition de paraffine pour une bougie, la paraffine ayant
un point de fusion entre 45°C et 65°C. L'objectif recherché est, en effet, d'obtenir
une combustion complète, mais la plus lente possible de la masse combustible, y compris
le long de la paroi du verre, avec une flamme éclairante et sans fumée, et ceci malgré
la faible vitesse de combustion recherchée.
[0007] Pour obtenir une fusion uniforme de l'ensemble de la surface supérieure de la bougie,
et non seulement d'une portion de cette surface contiguë à la mèche, il est donc nécessaire
d'abaisser de façon significative le point de fusion de la paraffine utilisée pour
la fabrication de la bougie. Or, industriellement, on ne dispose généralement pas
de paraffine répondant de façon parfaitement satisfaisante à cette condition et, pour
abaisser encore davantage le point de fusion de la paraffine constituant essentiellement
la bougie, il a été envisagé d'incorporer à cette paraffine de qualité commerciale,
un composé combustible liquide. Ceci permet en effet de fondre la bougie suivant toute
sa surface supérieure, même au contact de la paroi de verre de la verrine, ce qui
n'est d'ailleurs possible que parce que la bougie est logée dans une enceinte en verre
ou dans tout autre type de récipient analogue. En effet, si cette composition était
utilisée isolément, par exemple sous forme d'un cierge, la composition liquide coulerait
sur les faces latérales du cierge.
[0008] On obtient cependant ainsi une composition de bougie, qui brûle d'une manière régulière
en produisant une flamme lumineuse, d'une hauteur satisfaisante, et sans fumées, qui
ne risque pas de s'éteindre à la suite d'une alimentation en air insuffisante.
[0009] Dans la pratique, on constate toutefois que la vitesse de combustion devient alors
trop élevée, ce qui réduit la durée de vie de la bougie, et il s'avère nécessaire
d'incorporer, dans la composition de paraffine, un additif apte à réduire sa vitesse
de combustion, sans altérer pour autant ni l'aptitude de la bougie à fondre à basse
température, ni la qualité de sa combustion, en particulier, l'absence de production
de fumées noires.
[0010] Un savant équilibre doit donc par conséquent être respecté entre la quantité du composé
liquide combustible introduit dans la composition de paraffine de base et la teneur
de cette composition en ralentisseur de combustion.
[0011] On ne sait pas aujourd'hui, dans la technique, fabriquer des verrines qui puissent
brûler sans interruption pendant plus de 10 jours, et de préférence plus de 12 jours.
Plus exactement, on ne dispose pas, sur le marché, de compositions de paraffine, seule
ou en mélange, éventuellement avec des additifs, qui permettent d'atteindre directement
les temps de combustion relativement longs réclamés par le consommateur. Des solutions
ont été proposées pour ralentir la combustion comme dans FR-A-2 798 723 ou dans WO9923416,
faisant appel à des artifices mécaniques logés, par exemple, au niveau de la mèche,
mais sans pouvoir atteindre les temps de combustion cités précédemment.
[0012] C'est ce problème que se propose de résoudre la présente invention et elle vise à
proposer dans ce but une composition de paraffine utilisable comme bougie dans des
verrines, ou tout autre type de contenant, à section relativement large, qui se prête
à une combustion très lente et parfaitement régulière, et dont la flamme provoque
la fusion suivant la totalité de sa surface supérieure, même lorsque l'enceinte de
verre a des dimensions transversales importantes, sans provoquer d'émission de fumées.
[0013] L'invention a également pour but de proposer une telle composition de paraffine,
qui, utilisée dans une verrine ou un récipient de grandes dimensions, a une durée
de combustion largement supérieure à celle des compositions de la technique antérieure.
[0014] L'invention a enfin pour but de proposer une composition de ce type, apte à brûler
sur de longues périodes sans risque d'extinction et sans production de fumées.
[0015] A cet effet, l'invention a pour objet une composition de paraffine utilisable comme
bougie à longue durée de combustion, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- environ 5 à 25% en poids d'ester méthylique d'au moins un acide gras, destiné à abaisser
le point de fusion de la paraffine ;
- un copolymère de type monooléfine-ester vinylique, destiné à limiter la vitesse de
fusion de la paraffine, dont la teneur en poids dans la composition de paraffine est
inférieure à 10% et, de préférence, inférieure à 7,5% ;
- un complément à 100% en poids de la composition constitué d'au moins une paraffine
ayant un point de fusion inférieur à 65°C, et de préférence inférieur à 58°C, et éventuellement,
des additifs usuels dans de telles compositions.
[0016] Comme ester méthylique d'au moins un acide gras, on peut avantageusement utiliser
un mélange d'esters méthyliques de colza.
[0017] Le copolymère utilisé du type monooléfine-ester vinylique est avantageusement un
copolymère d'éthylène vinylacétate ou en abrégé E.V.A..
[0018] Les additifs utilisés peuvent être présents en des quantités généralement inférieures
à 10% et de préférence inférieures à 5% en poids de la composition de paraffine et
comprendre un colorant, un parfum, un insecticide, un agent d'amélioration de l'état
de surface de la composition ou autres.
[0019] Le complément à 100% de la composition est réalisé avec une paraffine d'origine pétrolière
ou autre, à bas point de fusion inférieur à 65°C, et de préférence inférieur à 58°C,
mesuré selon la norme NFT 60-114.
[0020] La durée totale de combustion d'une telle composition à base de paraffine, équipée
d'une mèche appropriée, dans une verrine ou un autre récipient cylindrique de grand
diamètre et de grande hauteur peut atteindre, voire dépasser, 12 jours sans incident.
[0021] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une telle composition de paraffine
dans une verrine ou autre contenant.
[0022] Une forme préférée de mise en oeuvre de l'invention va être décrite dans l'Exemple
suivant, qui n'a pas de caractère limitatif.
Exemple
[0023] Dans cette forme de mise en oeuvre, la composition de paraffine conforme à l'invention
a la formulation suivante, en % en poids :
- paraffine à bas point de fusion : 75%,
- ester méthylique de colza (appellation commerciale, RADIA® 7961): 20%,
- un copolymère éthylène vinylacétate, en abrégé E.V.A., destiné à ralentir la vitesse
de combustion (appellation commerciale OKERIM® 5415 H ou équivalent): 5%.
[0024] Les caractéristiques de la paraffine à bas point de fusion utilisée sont rassemblées
dans le Tableau 1
Tableau 1 :
Caractéristiques de la paraffine à bas point de fusion. |
Caractéristiques |
Normes |
Valeurs |
Point de fusion |
NFT 60-114 |
50,1°C |
Pénétrabilité à l'aiguille à 25°C |
NFT 60-123 |
16 x 1/ 10 mm |
Point éclair luchaire |
NFT 60-103 |
204°C |
Teneur en huile |
NFT 60-120 |
≤ 0,5% en masse |
[0025] Le RADIA® 7961 utilisé est un mélange d'esters méthyliques de colza dont les caractéristiques
sont rassemblées dans le Tableau 2.
Tableau 2 :
Esters méthyliques de colza |
Caractéristiques |
Méthodes |
Valeurs |
Indice d'acide |
AOCS Cd 3a-63 |
≤ 1 mg KOH/g |
Indice d'iode |
|
105 à 120/g/I2/100g |
Teneur en eau |
AOCS Ca 2a-45 |
≤ 0,02% |
Teneur en glycérol libre |
AOCS Ca 14-65 |
≤ 0,03% |
Teneur totale en glycérol |
AOCS Ca 14-65 |
≤ 0,25% |
Apparence à 20°C |
|
Liquide huileux jaune pâle |
Point d'écoulement |
|
-10°C |
Point de trouble |
|
8°C |
Masse spécifique à 25°C |
|
875 kg/m3 |
Masse spécifique à 100°C |
|
825 kg/m3 |
Viscosité à 40°C |
|
4,2mm2/s |
Point éclair |
|
180°C |
[0026] L'OKERIM® 5415H est un mélange de copolymères d'E.V.A., utilisé habituellement comme
modificateur des propriétés cristallines des paraffines hydrocarbonées (voir Tableau
3)
Tableau 3 :
Mélange de copolymères d'E.V.A. |
Caractéristiques |
Normes |
Valeurs |
Point de congélation |
ASTM D938 |
59-65°C |
Pénétration à 25°C |
ASTM D1321 |
12-18 dmm |
Pénétration à 43,3°C |
ASTM D 1445 |
66-76 mm2/s |
Couleur Saybolt |
ASTM D 156 |
≥ 26 |
[0027] A partir de cette composition à base de paraffine, on a réalisé une bougie comprenant
une mèche armée d'étain numéro 3, dont la vitesse de combustion est de 3 g/h et qui
est logée dans un récipient cylindrique en verre de 30 cm de hauteur et de 8,5 cm
de diamètre.
[0028] La verrine ainsi réalisée présente une durée totale de combustion d'au moins 12 jours.
[0029] La combustion de la composition de paraffine est complète, y compris le long de la
paroi de verre, la chaleur de la flamme s'avérant suffisante pour fondre la composition
suivant toute sa surface supérieure.
[0030] La flamme résultante est lumineuse et sans fumée et elle éclaire de façon satisfaisante,
malgré la faible vitesse de combustion de la composition.
1. Composition de paraffine utilisable comme bougie à longue durée de combustion,
caractérisée en ce qu'elle comprend :
- environ 5 à 25% en poids d'ester méthylique d'au moins un acide gras,
- un copolymère de type monooléfine-ester vinylique, dont la teneur en poids dans
la composition de paraffine est inférieure à 10% et, de préférence, inférieure à 7,5%
;
- un complément à 100% en poids de la composition, constitué d'au moins une paraffine
ayant un point de fusion inférieur à 65°C et, de préférence, inférieur à 58°C et,
éventuellement, des additifs usuellement utilisés dans de telles compositions.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ester méthylique d'au moins un acide gras est un mélange d'esters méthyliques de
colza.
3. Composition selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que le copolymère de type monooléfine-ester vinylique est un copolymère d'éthylène vinylacétate,
ou en abrégé E.V.A.
4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les quantités d'additifs présents dans la composition sont inférieures à 10% et,
de préférence, à 5% en poids.
5. Utilisation de la composition de paraffine selon l'une des revendications 1 à 4 dans
une verrine ou autre type de contenant.
6. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la verrine ou autre contenant a une forme cylindrique, avec une hauteur d'au moins
30 cm et un diamètre d'au moins 8,5 cm.
1. Paraffinzusammensetzung, verwendbar für Lichter mit langer Brenndauer,
dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält:
- etwa 5 bis 25 Gew.-% eines Methylesters mindestens einer Fettsäure,
- ein Copolymer des Typs Monoolefin-Vinylester, dessen Gehalt in der Paraffin-Zusammensetzung
weniger als 10% Gew.-, vorzugsweise weniger als 7,5 Gew.-%, beträgt;
- eine Ergänzung auf 100 Gew.-% der Zusammensetzung, bestehend aus mindestens einem
Paraffin mit einem Schmelzpunkt von weniger als 65°C, vorzugsweise von weniger als
58°C, und gegebenenfalls Zusätze, die gewöhnlich in diesen Zusammensetzungen verwendet
werden.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Methylester mindestens einer Fettsäure ein Gemisch von Raps-Methylestern darstellt.
3. Zusammensetzung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer des Typs Monoolefin-Vinylester ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, abgekürzt
E.V.A., darstellt.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der in der Zusammensetzung enthaltenen Zusätze weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise
weniger als 5 Gew.-%, beträgt.
5. Verwendung der Paraffin-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem
Glasgefäß oder in einer anderen Art von Behältnis.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgefäß oder das andere Behältnis eine Zylinderform mit einer Höhe von mindestens
30 cm und einem Durchmesser von mindestens 8,5 cm hat.
1. A paraffin composition suitable for use as a long-burning candle,
characterised in that it comprises:
- approximately 5 to 25% by weight of methyl ester of at least one fatty acid,
- a copolymer of the'monoolefin-vinyl ester type, whose content by weight in the paraffin
composition is less than 10% and, preferably, less than 7.5%;
- the remainder up to 100% by weight of the composition consisting of at least one
paraffin having a melting point lower than 65°C and, preferably, lower than 58°C and,
optionally, additives conventionally used in such compositions.
2. A composition according to claim 1, characterised in that the methyl ester of at least one fatty acid is a mixture of rape methyl esters.
3. A composition according to the preceding claims, characterised in that the copolymer of the monoolefin-vinyl ester type is an ethylene-vinyl acetate, or
EVA, copolymer.
4. A composition according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the quantities of additives present in the composition are less than 10% and, preferably,
than 5% by weight.
5. Use of the paraffin composition according to any one of claims 1 to 4 in a glass jar
or other type of container.
6. Use according to claim 5, characterised in that the glass jar or other container is cylindrical in shape, with a height of at least
30 cm and a diameter of at least 8.5 cm.