La Poudre Noire : Composition, Histoire et Utilisations

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La poudre noire, également connue sous le nom de poudre à canon ou poudre à fusil, est un explosif constitué de trois éléments principaux : le salpêtre (nitrate de potassium KNO3), le soufre et le charbon de bois. C'est le premier explosif découvert par les hommes et elle est restée le seul explosif connu jusqu'au XIXe siècle.

Origines et Histoire

L'origine de la poudre noire est assez méconnue. La plus ancienne recette détaillée de cette substance apparaît dans un manuel militaire chinois imprimé en 1044. On sait néanmoins qu'elle a été utilisée dès le Xe siècle par les Chinois pour des feux d'artifice et que les Arabes s'en servaient au XIVe siècle pour lancer des flèches à partir de sarbacanes ou de canons. Les Européens l'ont adoptée à peu près à la même époque, également à des fins militaires puis, à partir du XVIIe siècle, pour des buts « civils », notamment dans les mines et pour des travaux publics.

Depuis le XIVe siècle, la poudre noire - substance à base de salpêtre, de soufre et de charbon de bois - servait non seulement de force propulsive mais aussi d’explosif pour les mines et les bombes. L'invention de la fusée est intimement liée à celle de la poudre noire. La plupart des historiens des sciences attribuent aux Chinois la découverte de cette dernière.

Composition et Fabrication

Il existe plusieurs variétés de poudre noire, ayant des caractéristiques explosives un peu différentes. Les proportions des trois constituants varient dans les limites suivantes :

  • Le salpêtre : de 52 à 78 %
  • Le charbon de bois : de 10 à 30 %
  • Le soufre : de 12 à 18 %

Le salpêtre apporte l'oxygène nécessaire à la combustion, le soufre régularise la combustion et facilite l'allumage.

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Pour fabriquer la poudre noire, on prépare séparément deux mélanges binaires :

  1. Le charbon de bois et le soufre d'une part.
  2. Le charbon de bois et le salpêtre d'autre part.

Les deux composants de chaque mélange sont broyés pendant plusieurs heures. Les mélanges binaires sont ensuite triturés et humidifiés ensemble (8 % d'eau environ) et pressés en galettes. Celles-ci sont cassées en grains classés par grosseur, séchés et souvent polis et arrondis par frottement. Pour les travaux de mine, on utilise la poudre noire sous forme de cylindres comprimés de densité 1,55 et percés d'un trou pour le passage de la mèche.

Au cours du XIXe siècle, les chimistes de l'époque mirent au point un procédé permettant d'obtenir de la poudre noire en grains, dont la taille peut être modulée selon l'usage prévu : plus les grains sont petits, plus la poudre obtenue est dite « vive », c'est-à-dire qu'elle présente une vitesse de combustion élevée.

Au XIVe siècle et XVe siècle, la composition était (en masses) : 6 parties de salpêtre pour une partie de soufre et une partie de charbon de bois. On trouve différentes compositions selon l'usage :

  • 30 % de charbon, 30 % de soufre, 40 % de salpêtre pour la poudre de mine (lente).
  • 12 % de charbon, 10 % de soufre, 78 % de salpêtre pour la poudre de chasse.
  • 12,5 % de charbon, 12,5 % de soufre, 75 % de salpêtre pour la poudre dite de guerre.
  • Dans les pièces d'artifices, on trouve plutôt la composition (15 %, 10 %, 75 %).

Cette poudre est un mélange de deux éléments très combustibles (le soufre et le charbon), avec un corps très oxydant : le salpêtre. La qualité de la poudre est due en grande partie au charbon utilisé. Pour que la combustion se déroule efficacement, les trois composants doivent être moulus en poudres fines et mélangés de façon très homogène.

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Caractéristiques et Utilisation

La poudre noire donne une fumée abondante, chargée de particules solides et riche en oxyde de carbone ; un kilogramme de poudre libère environ 300 litres de produits gazeux. La température de l'explosion atteint 2 400 °C.

Aujourd'hui, la poudre noire a évidemment perdu tout intérêt militaire. Elle est encore utilisée pour l'abattage de matériaux tendres et comme poudre de chasse ; elle entre notamment dans la constitution de certains feux d'artifice.

Intimement associés au soufre et au charbon, les nitrates alcalins constituent la poudre noire qui fut longtemps le seul explosif connu. La vivacité, la force et le potentiel des poudres noires varient beaucoup avec leur composition.

Parmi les avantages de la poudre noire, notons qu'elle est peu onéreuse, stable et qu'une faible quantité d'énergie en provoque la combustion. Ainsi, peut-on l'enflammer à l'aide d'une flamme, d'un impact, d'une friction, d'une étincelle, ou même d'un laser. Il en résulte que sa manipulation est dangereuse.

La poudre noire, contenant du salpêtre, a un goût salé en raison de ce constituant. La poudre noire est un explosif, ce qui signifie qu'elle contient à la fois un combustible et un comburant. Du fait de sa vitesse de combustion à l'air libre, on dit que la poudre noire « déflagre », ce qui signifie que l'onde de combustion (front de flamme) se déplace moins vite que les gaz générés, ne produisant donc pas d'onde de choc. La température de la réaction est assez élevée (plus de 2000 K) mais reste nettement inférieure à celle obtenue avec des explosifs modernes (TNT, dynamite, poudres pyroxylées), limitant les risques de brûlures.

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L'ajout de certains composés chimiques ou de corps simples (particules métalliques, oxydes, etc.) permet de modifier la couleur de la flamme obtenue pour les feux d'artifice par exemple.

Les Armes à Poudre Noire

Une arme à poudre noire est une reproduction fidèle d’un modèle ancien, utilisé entre les XVIe et XIXe siècles. Chaque modèle évoque une époque différente. Elles attirent :

  • Les collectionneurs qui souhaitent posséder un objet historique et fonctionnel.
  • Les tireurs sportifs qui recherchent un défi technique.

La poudre noire est un mélange explosif utilisé comme propulseur dans les armes à feu anciennes. Lorsqu’elle est enflammée par une amorce, elle produit une détonation qui propulse la balle hors du canon.

Législation en France

En France, les armes à poudre noire sont généralement classées en catégorie D, ce qui les rend accessibles sous certaines conditions. La vente est autorisée aux personnes majeures, sans besoin de permis de port d’arme. Cela s’applique uniquement aux répliques d’armes conçues avant 1900 (sauf si elles sont modifiées ou modernisées). Dans certains pays européens, la législation est plus stricte.

Même si une arme à poudre noire est en vente libre, sa possession implique des responsabilités, surtout en matière de stockage à domicile. La poudre noire est inflammable, elle doit être stockée dans un récipient sécurisé et à l’abri de l’humidité et de la chaleur.

Collectionner une arme à poudre noire, c’est posséder une pièce d’histoire. Ces répliques sont souvent fabriquées en Italie avec un haut niveau de finition. En France, la collection d’armes à poudre noire est autorisée sans déclaration pour les modèles en catégorie D.

Armes à plomb et armes à poudre noire

On confond souvent les armes à plomb et les armes à poudre noire. L’arme à poudre noire est plus réaliste et puissante, mais aussi plus contraignante.

Questions Fréquentes

  • Faut-il un permis pour acheter une arme à poudre noire ? Non.
  • Peut-on transporter une arme à poudre noire dans son véhicule ? Oui, mais uniquement pour un usage légitime : trajet vers un stand de tir, événement de reconstitution, etc.
  • Peut-on tirer dans son jardin avec une arme à poudre noire ? Non recommandé. Le tir à domicile est soumis à des règles strictes.
  • Peut-on chasser avec une arme à poudre noire ? Uniquement avec un permis de chasse valable et selon les espèces autorisées.
  • Peut-on fabriquer ses propres munitions ? Oui. Il faut acheter séparément poudre noire, balles et amorces, puis les assembler avec soin.
  • Est-ce légal d’acheter une arme à poudre noire en ligne ? Oui, tant que le site respecte la législation.
  • Quelle est la différence entre une réplique et une arme d’époque ? Une réplique est une reproduction moderne, fiable et souvent plus sécurisée.
  • Comment bien entretenir une arme à poudre noire ? Elle doit être nettoyée après chaque tir pour éviter l’oxydation.

Choisir une arme à poudre noire, c’est faire un pas vers l’histoire, l’artisanat et une pratique du tir pleine de sens.

Vocabulaire des Armes à Feu

  • Pour tirer avec une arme à feu, il faut un canon, de la poudre, un projectile et une étincelle.
  • Dans les premiers temps des armes à feu, il fallait d’abord mettre la poudre dans le canon, puis le projectile.
  • Avec les armes à feu modernes, les projectiles contiennent leur propre mélange déflagrant, enfermé dans le fond d’un étui ou d’une douille.
  • Le tromblon: est une arme à feu que l’on charge par la bouche (par le bout du canon) et dont le canon est évasé (en forme de trompette).
  • Le mousquet: C’est l’ancêtre de notre fusil actuel.
  • La carabine: est une arme à feu d’épaule avec crosse et dont le canon long a le plus souvent une âme rayée en forme de spirale.
  • La couleuvrine: désigne à l’origine un canon à main ancêtre du mousquet.
  • La poivrière: est un type d’arme à feu à canons tournants, sorte de revolver avec un barillet très allongé dont chacune des quatre à six chambres (parfois huit, voire plus) fait directement office de canon.

Résidus de Tirs : Composition et Détection

Les résidus de tirs sont un mélange complexe comprenant :

  • Résidus d’amorce.
  • Résidus de poudre.
  • Résidus de fumée.
  • Particules de graisse ou de lubrifiant.
  • Résidus métalliques provenant du projectile, de la douille et/ou de l’arme.

Ils sont produits dès le départ du coup de feu, lorsque le percuteur va percuter la capsule d’amorçage.

Composition des Résidus

  • Résidus d’amorce : constitués essentiellement de métaux lourds (Baryum, Antimoine, Plomb).
  • Résidus de poudre : résidus organiques, majoritairement des composés nitrés (nitrates, nitrites etc.).
  • Résidus de fumées : composés principalement de carbone, mais peuvent contenir des métaux vaporisés.

Répartition des Résidus

Lors du départ d’un coup de feu, les gaz de combustion se détendent principalement par la bouche du canon, ainsi que par tous les espaces non hermétiquement fermés de l’arme.

  • Pour les revolvers : les résidus de tirs s’échappent par deux zones principales : au niveau de la bouche du canon et entre le barillet et le canon.
  • Pour les pistolets : les gaz d’expansion sortent au niveau de la bouche du canon mais aussi par la fenêtre d’éjection de la douille au niveau de la main du tireur.
  • Pour les armes longues : la répartition des résidus de tirs s’opère principalement au niveau de la bouche du canon.

Il n’est pas rare de retrouver des résidus de tirs au niveau du visage, des cheveux et des vêtements du tireur. La persistance des résidus de tirs est d’ailleurs, plus importante dans les cheveux que sur les mains du tireur.

Facteurs Influant sur la Distribution des Résidus

  • La distance de tir.
  • Le type et la quantité de charge propulsive.
  • L’angle d’incidence entre la bouche du canon et la cible.
  • La longueur du canon.
  • Le type d’arme.
  • Les conditions environnementales (pluie, vent, courant d’air).
  • Le type de poudre (noire, sans fumée, simple base, double base …)

Méthodes de Détection des Résidus de Tirs

Pour estimer une distance de tir et déterminer si une personne a tiré ou non avec une arme, la Police Technique et Scientifique utilise des méthodes optiques, chimiques et instrumentales.

  • Méthodes Optiques : La méthode la plus simple consiste à visualiser les résidus de tirs à l’œil nu ou à l’aide d’un macroscope, sous différents éclairages et agrandissements.
  • Méthodes Chromophoriques : Ces procédés se basent sur des réactions chimiques engendrant la coloration des particules de résidus de tirs. La plupart de ces tests ne sont pas spécifiques aux résidus de tirs, et sont donc des tests d’orientation. Un exemple est le Test de Griess modifié : révèle les nitrites (particules de poudre brûlées) présents sur la cible.

Poudres à Simple et Double Base

Si la gélatinisation a été obtenue au moyen de solvants volatils, donc éliminés plus ou moins complètement en cours de fabrication, c'est une poudre à simple base, ou à la nitrocellulose pure; la première en date a été la célèbre poudre B. Toutes les poudres françaises commercialisées (excepté les sphériques), ainsi que les poudres américaines de Du Pont, appartiennent à cette catégorie.

Si le gélatinisant possède lui même des propriétés explosives, comme par exemple la nitroglycérine, et reste incorporé à la poudre sous un certain pourcentage, c'est une poudre à double base. Les types les plus connus sont les balistites et les cordites. Pour éviter la lente décomposition de la poudre en produits nitreux, on incorpore au moment de la fabrication un stabilisant qui est en fait une substance basique. En plus des stabilisants, on utilise également, dans certains cas, des adjuvants balistiques ou des plastifiants qui, en modifiant l'allure de combustion dans sa phase initiale, donnent un moyen supplémentaire d'agir sur la progressivité.

Types de Poudres et Leurs Usages

L'emplacement de chaque type permet de définir approximativement les possibilités d'emploi, en fonction du calibre et de la capacité de la douille. Voici quelques exemples de poudres et leurs utilisations :

  • Ba 10: Son utilisation se limite exclusivement au rechargement de cartouches pour armes de poing, à performances modérées.
  • Poudre destinée à l'origine au chargement des munitions pour armes lisses de petit calibre, 12 et 14 mm, a été une révélation pour le rechargement des cartouches d'armes de poing.
  • Poudre directement dérivée de la célèbre T de chasse, a été pendant de longues années la poudre" nationale" pour cartouches d'armes de poing, de la 6,35 à la 8-92.
  • Poudre d'une vivacité moyenne, convient admirablement bien au 9 mm Parabellum, dont le verrouillage en trois points alignés fonctionne par inertie.
  • La plus vive des sphériques françaises commercialisées.
  • La plus vive de la série des Tubal ". Cette poudre a été spécialement établie pour les cartouches magnum d'armes de poing : 357, 41 et 44, mais elle peut être utilisée également dans des cartouches à douille droite ou très faiblement rétreinte : 32-20, 32-40, 30 MI, 351 Winchester, 25-20, 38-40, 44-40, etc.
  • La TubaI 4, quelquefois appelée Tubai N.A.T.O., est parfaitement adaptée à la 308 Winchester, avec balle standard de 9,75 g, type "O ".

Munitions : Composition et Types

Sa fonction primaire est de solidariser l’ensemble des éléments entre eux. Elle constitue le récipient pour la poudre et le dispositif d’allumage (amorce et capsule d’amorçage). Elle est souvent en laiton, car cet alliage a la capacité de se déformer plastiquement sans se rompre et facilite la mise en forme lors du rechargement. Elle peut également être en aluminium (ex. A son extrémité (appelé collet de la douille), se trouve le projectile serti entre les lèvres de la douille. Ces deux types de douilles sont généralement utilisés pour des revolvers. Le bourrelet de la douille va taper contre le barillet de l’arme, l’empêchant ainsi de se déplacer vers l’avant lors de la percussion.

Lorsque l’on parle d’amorce, on fait référence d’une part à l’explosif primaire qui va servir à enflammer la poudre à l’intérieur de la douille, mais aussi à la capsule contenant cet explosif. La principale caractéristique de l’explosif primaire est sa forte sensibilité aux chocs et aux frictions. Dans ce genre de cartouche, il n’y a pas de capsule d’amorçage. L’explosif primaire est réparti dans le bourrelet de la douille et va s’enflammer dès que le percuteur annulaire va venir taper le culot de la douille. Aujourd’hui, très peu de munition possède ce genre de percussion (ex.

La capsule d’amorçage contient l’explosif primaire qui va s’enflammer dès sa compression entre le percuteur et l’enclume (sorte de protubérance située au fond du logement de l’amorce, sur laquelle l’amorce va s’écraser lors de la percussion). Pour information, les cartouches de type Boxer sont beaucoup plus simples à recharger que les étuis Berdan. Au sein de la capsule d’amorçage on observe une sorte de canaux reliant l’amorce à l’intérieur de la douille, il s’agit des évents (au nombre de deux ou trois pour les systèmes Berdan et d’un pour les systèmes Boxer). La vitesse de combustion de l’explosif primaire est d’environ 1000m/s. La découverte de l’explosif primaire remonte à 1805, avec l’utilisation du fulminate de mercure (Alexander Forsyth). Cependant depuis 1926, les amorces Sinoxid® ont vu le jour avec le remplacement du mercure (responsable de l’altération des canons) par le styphnate de plomb. En 1982, un munition appelé Sintox® a été mis sur le marché dans le but de remplacer les métaux lourds par des composés organiques comme le diazole (ou diazodinitrophénol). La tendance actuelle est la suppression des métaux lourds de toutes les amorces.

Découverte en Europe au XIIIe siècle, la charge propulsive utilisée pour les armes à feu était la poudre noire (composée généralement de 75% de nitrate de potassium (salpêtre), 15% de charbon de bois et de 10% de soufre). Les munitions composées de poudre noire produisait 44% de son poids en gaz et 56% de résidus solides. Sa combustion produisait un fort dégagement de fumée noire et une faible pression. La nitrocellulose est un polymère formé de monomères de glucose plus ou moins nitrés. Elément de base dans la fabrication de la dynamite, la nitroglycérine a été introduite par Alfred Nobel en 1860. Ainsi selon leur composition, les poudres peuvent être simple base (uniquement à base de nitrocellulose) ou double base (à base de nitroglycérine et de nitrocellulose). La poudre double base proposant d’avantage de groupe oxygène a une vitesse de combustion beaucoup plus importante que la poudre simple base. Il est important de faire la distinction entre combustion et détonation. La vitesse de combustion de la poudre dépend de la pression à l’intérieur de la cartouche et de la forme des grains de poudre. Ainsi la quantité de gaz produit par la combustion de la poudre dépend de la pression et de la géométrie des grains de poudre.

  • La quantité de chaleur produite par la combustion d’une masse d’un kilo de poudre.
  • Le volume spécifique de gaz produit par la combustion d’une masse d’un kilo de poudre.
  • La température d’explosion correspondant à la température du volume de gaz chaud lors de sa combustion.

Une poudre à grande vivacité implique une grande surface des grains de poudre par rapport à leur volume. Elle va par conséquent produire un grand volume de gaz et brûler rapidement. De l’autre côté, une poudre lente aura des grains de poudre plus petits par rapport à leur volume. Dans le cas de projectiles lourds, il est nécessaire d’utiliser des munitions comportant une poudre lente car le volume pour la combustion augmente relativement lentement. L’utilisation d’une poudre vive avec un projectile lourd, pourrait provoquer le gonflement du canon. La longueur de celui-ci est donc un paramètre important à prendre en considération dans le choix de la poudre, car la combustion doit être complètement terminée une fois le projectile en dehors du canon. A l’inverse, pour les armes de poing, il est nécessaire d’utiliser des munitions comportant une poudre ayant une grande vivacité afin que toute la combustion soit achevée avant que le projectile ne quitte le canon. Il arrive parfois pour les armes ayant un canon très court d’observer une petite flamme au niveau de la bouche du canon.

Les premiers munitions étaient pourvues de projectiles sous forme de simples sphères de plomb mou de 31 à 37 grammes environ et d’un diamètre moyen de 18mm. On chargeait ces projectiles par la bouche du canon. De nos jours, il existe un très grand nombre de formes de projectiles et de type / composition de chemisage.

  • Les projectiles homogènes (une seule matière ex.
  • Les projectiles chemisés (ex.

Le chemisage TMJ (Totally Metal Jacketed) concerne les projectiles dont la totalité de celui-ci est chemisée (base comprise). Ce type de chemisage est souvent utilisé pour les munitions sans plomb ou métaux lourds dans l’amorce, car il permet d’éviter que le noyau en plomb du projectile ne s’évapore lors de la mise à feu. Il arrive que la surface de certains projectiles homogènes ou chemisés soit recouverte d’une couche métallique infime (galvanisage). Cette technique réalisée par électrodéposition de cuivre, nickel ou de zinc, permet d’éviter la déposition de plomb à l’intérieur du canon (le projectile étant de diamètre plus important que celui du canon). Cette couverture de protection peut présenter des alliages spéciaux. Certaines munitions militaires sont pourvus de projectile en noyau en plomb nu ou d’un mélange plomb acier avec un chemisage complet TMJ en acier ou tombac (Cuivre + 5 à 20% de Zinc). En revanche, les projectiles utilisés pour la chasse sont pour la plupart à tête creuse (Hollow Point en anglais, HP) ou à pointe mousse (Jacket Soft Point, JSP). Dans un contexte de chasse, ces projectiles sont conçus pour faire le plus de dégât possible dans le corps de la cible, mais surtout d’éviter tout dommage collatéral (le projectile ne doit pas ressortir de sa cible). Utilisée par les Anglais en Inde, les munitions Dum-Dum produites par un arsenal de Dum-Dum à Calcutta étaient les premières à utiliser cette technique pour obtenir cet effet. Interdite par la convention de La Haye en 1899, ce projectile Dum-Dum possédait un noyau en plomb recouvert d’une couche fine en nickel striée. Lors du choc, le chemisage éclate et la balle se déforme suivant les stries et peut même éclater. Certains projectiles, appelés projectiles traçants ou lumineux, possèdent à l’intérieur de celui-ci une charge pyrotechnique généralement à base de phosphore ou de magnésium qui produit une vive lumière lors de son inflammation. Les cartouches à blanc (appelées aussi cartouches de marquage) ne contiennent pas de poudre. Les cartouches incendiaires ont été utilisées pour la première fois lors de la première guerre mondiale et sont composées majoritairement de phosphore. La plupart des projectiles incendiaires modernes sont composés de substances explosives et incendiaires. Parmi ces munitions, on compte la munition HEI (High-explosive-incendiary) de calibre 20, 25 ou 30mm utilisées principalement dans l’armée contre des tanks, véhicules blindés, bunker, navires de guerre etc. Ces cartouches fonctionnent à la manière des bombes incendiaires ou fougasses incendiaires utilisées lors de la Seconde Guerre Mondiale. Une charge explosive initiait le matériau inflammable contenu dans la cartouche. Les cartouches explosives contiennent environ 1 gramme de nitrocellulose ou de tétryl contenu dans une amorce placée dans la tête du projectile ou au milieu de celui-ci. On parle de calibre réel lorsqu’il s’agit du diamètre d’un projectile et de calibre nominal quand il s’agit de l’appellation de la munition. Le calibre nominal d’une munition d’arme de poing peut être exprimé en millimètres (exemple du 9mm Parabellum ou du 7,65mm Browning), en centième de pouce (par exemple le .45ACP avec 1 pouce = 25,4mm) ou même en millième de pouce (par exemple le .357 Magnum). Ces deux munitions possèdent exactement le même calibre réel. Commercialisé à partir de 1902, la munition .38 Special était désignée en centième de pouce (.358). La dénomination de certains calibres peut être très variable. 30-30 Winchester (ou 30-30WIN) est une cartouche qui équipe un fusil de chasse à percussion centrale. D’autre part pour un même calibre réel, la munition peut avoir une appellation différente en fonction de la quantité de poudre présente. La plupart des cartouches de chasses sont constitués d’un culot court ou long (en laiton ou en fer). La fermeture de la cartouche à son extrémité est assurée soit par un sertissage des bords (en étoile) soit par une rondelle. Ayant pour action de caler et assurer une poussée uniforme du projectile, la bourre est un tampon qui s’intercale entre la poudre et le projectile. Sa composition est généralement un mélange de carton, de liège et de feutre pouvant être lubrifié (appelée alors bourre grasse). La « bourre à jupe » est un cas particulier qui consiste à contenir la grenaille dans un récipient (le gobelet). La majorité des cartouches de chasse sont désignées par un calibre ayant un chiffre entre 4 et 36. Ce chiffre ne correspond pas au calibre réel (comme pour les munitions d’arme à canon rayé) mais il indique le nombre de sphère de même diamètre que l’intérieur du canon que l’on peut faire avec une livre anglaise de plomb (453,6g). Pour un calibre 12, cela reviendrait a fabriquer 12 billes en plomb ayant un poids total d’une livre anglaise. Ainsi, plus le calibre est petit, plus le diamètre intérieur du canon est grand (cf. Lorsque l’on parle de munitions de chasse à billes en plomb, on peut être dans le cas de chevrotine (diamètre des billes supérieures ou égales à 5mm) ou de grenaille (diamètre des billes inférieur à 5mm). Suivant leur diamètre, les sphérules en plomb sont désignées par un chiffre et/ou par une ou plusieurs lettres suivant les différents pays producteurs.

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