On va plus particulièrement s'intéresser dans le reste de la description aux fûts en bois, mais il faut bien comprendre que l'invention n'y est nullement limitée et qu'elle peut s'appliquer à tout type de récipient, quelle que soit sa matière.

Pendant la période d'élevage des vins en barrique, on admet généralement que le bois transfère vers le vin diverses substances, telles que des furanes, des lactones, des aldéhydes, des acides phénols, des phénols et des cétones. La barrique met le vin dans un équilibre oxydant et agit comme une sorte de micro-doseur d'oxygène, ce qui permet un premier vieillissement oxydoréductif du vin. On considère généralement qu'une barrique neuve transfere vers le vin des substances tannoïdes alors qu'une barrique vieille transfere des substances de décomposition du bois. Une barrique d'un an, c'est-à- dire une barrique ayant déjà servi pour l'élevage d'un vin pendant un an, donne généralement un goût de bois pur au vin, alors qu'une barrique de six ans donne généralement un goût de rancio.

Pour l'élevage de certains vins, on utilise également des barriques en bois dont l'intérieur a été brûlé en surface, pour transférer au vin d'autres substances, telles que des composés phénolés, des aldéhydes furaniques et de la couleur.

Le plus souvent, une barrique peut servir à élever jusqu'à quatre vins, pendant une durée de 4 à 6 ans. Après cette durée, la barrique ne peut plus servir comme outil d'élevage, car le vin a pénétré sur environ 5 à 10 mm dans l'épaisseur de la barrique qui a une épaisseur d'environ 22 à 27 mm, cette pénétration du vin provoquant un colmatage des pores du bois par les dépôts de tanin et par les transformations de composés du bois, tels que les composés

phénoliques, l'acide tartrique, etc, ce qui empche les transferts ultérieurs de substances entre le bois et le vin, lesquels transferts sont essentiels à l'élevage du vin. Ces barriques vieilles pourraient encore servir de récipients de stockage, mais cela n'est généralement pas le cas, car des accidents microbiens peuvent survenir au cours du stockage entre le vin et les dépôts recouvrant la surface interne de la barrique.

Pour les barriques d'élevage, la qualité du bois utilisé est très importante et dans les vignobles français, on utilise généralement du bois issu de chnes de 150 à 300 ans d'âge environ, qui ont donc un renouvellement très long face à une demande récente en très forte accélération.

Pour réduire le coût des barriques et économiser le patrimoine national limité en chnes, on a déjà proposé de procéder à une rénovation de la barrique.

Une solution consiste à effectuer un décapage mécanique, à l'aide d'un rabot ou d'une ponceuse, de l'intérieur de la barrique, puis à effectuer éventuellement un brûlage, pour retrouver les caractères organoleptiques caractéristiques de la barrique neuve. Toutefois, cette solution est longue et onéreuse à mettre en oeuvre et ne permet pas d'aseptiser la barrique contre les infections microbiennes. En outre, un tel décapage mécanique conduit à enlever une épaisseur notable de la barrique, plusieurs millimètres, ce qui limite le nombre de rénovations possible.

Une autre solution consiste à effectuer un entretien chimique de la barrique, mais cette solution est très lourde à mettre en oeuvre et onéreuse.

En outre, les procédés de rénovation actuels donnent des résultats assez décevants pour la qualité des vins, car un décapage trop intense conduit à un goût"de planche"par remise à neuf du bois brut, alors qu'un décapage trop léger est sans effet. En outre, lors de la rénovation de la barrique, il est difficile de reproduire le brûlage traditionnel initial, car lorsque la barrique est trop brûlée, elle développe des caractères étranges.

L'invention a pour but de proposer un procédé de décapage et d'aseptisation de la surface interne d'un récipient, qui soit à la fois

simple à mettre en oeuvre et qui permette un nombre de rénovations très élevé.

L'invention repose sur le principe d'une rénovation par laser qui assure un décapage précis, sélectif et à température contrôlée, en effectuant une photoablation des souillures biologiques, par exemple des champignons, des moisissures, des composés polychloro-phénoles et chloro-anisoles, et/ou des souillures minérales qui se sont déposées sur la surface interne du récipient. Les souillures biologiques ayant des caractéristiques physiques différentes de celles du matériau constituant le récipient, l'élévation de chaleur pendant l'absorption de la lumière produite par le laser sera plus rapide sur le dépôt de matière organique et/ou minérale que sur le récipient, ce qui permet d'éliminer les souillures biologiques et/ou minérales sans provoquer un transfert d'énergie en profondeur du matériau constituant le fût.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de décapage et d'aseptisation de la surface interne d'un récipient en bois, en métal, en béton ou autre matériau, présentant une couche superficielle d'un dépôt de matière organique et/ou minérale, notamment un dépôt de tanin résultant de 1'élevage d'un vin en fût, caractérisé par le fait qu'il consiste a appliquer sur la surface à traiter un rayonnement pulsé produit par une source optique intense, chaque impulsion ayant une durée suffisamment courte et une densité d'énergie par unité de surface à traiter suffisamment élevée pour provoquer la sublimation de ladite couche superficielle, la surface du récipient ainsi mise à nue étant aseptisée par la chaleur dégagée par le rayonnement. Grâce à l'invention, la couche de matière organique et/ou minérale est sublimée, ce qui génère un plasma gazeux se présentant sur la forme de fumées, ce qui évite les inconvénients liés à l'utilisation d'une solution aqueuse.

Avantageusement, chaque impulsion a une durée comprise entre 10 et 200 ns et une densité d'énergie comprise entre environ 6,5 et 9 J/cm2. De préférence, chaque impulsion a une durée d'environ 100 ns et une densité d'énergie d'environ 8 J/cm'.

Une durée d'impulsions de longue durée, par exemple de l'ordre de la ms ou de la us, entraînerait un transfert d'énergie dans le matériau constituant le récipient et une faible vitesse d'éjection des

salissures sublimées, alors que l'on doit enlever les dépôts organiques et/ou minéraux sur une faible épaisseur, rapidement et sans consommer trop d'énergie. Avec une durée d'impulsions d'environ 100 ns, on obtient une très forte puissance de crte pour le faisceau, ce qui provoque une vitesse d'éjection élevée du matériau organique et/ou minéral sublimé et une faible diffusion de la chaleur dans le matériau constituant le récipient.

Selon une autre caractéristique, le procédé consiste à appliquer sur chaque unité de surface de 2 à 20 impulsions, de préférence entre 4 et 10 impulsions, selon le type de matériau du récipient à traiter, l'état de la surface à traiter et l'épaisseur du dépôt organique et/ou minéral.

Selon encore une autre caractéristique, le rayonnement est déterminé de façon à provoquer une sublimation quasi-adiabatique de la couche de matière organique et/ou minérale sur la surface à traiter. On peut prévoir, en particulier, que 80 % de la chaleur produite par le rayonnement est absorbée par la couche superficielle. lors de la sublimation, les 20 % restants étant dissipés dans 1'épaisseur du matériau constituant le récipient.

De préférence, chaque impulsion provoque la sublimation d'environ 20 ym d'épaisseur de matière sur la surface à traiter.

Avantageusement, le procédé consiste à évacuer le plasma gazeux produit pendant la sublimation, par aspiration ou soufflage d'un gaz inerte ou de l'air.

Selon une autre caractéristique, la source optique intense est une source laser, par exemple une source laser CO2 à pression atmosphérique et à excitation transversale.

Selon un autre aspect de l'invention, pour un récipient en bois, le procédé consiste, simultanément ou postérieurement à l'étape de décapage et d'aseptisation, à appliquer sur la surface à traiter un deuxième rayonnement optique intense, ledit deuxième rayonnement étant appliqué de manière continue ou quasi-continue pendant une durée suffisamment longue et avec une densité d'énergie par unité de surface a traiter suffisamment élevée pour provoquer un brûlage du bois en surface. Avantageusement, ce deuxième rayonnement est appliqué par une source laser à faisceau défocalisé ou par balayage de faisceau.

De préférence, le deuxième rayonnement a une densité de puissance comprise entre 100 et 200 W/cm' pour une durée d'application de l'ordre de 0,05 à 0,2 seconde. Dans ce cas, le deuxième rayonnement a, de préférence, une densité d'énergie par unité de surface à traiter de l'ordre de 20 J/cm2.

Bien que la densité d'énergie reçue par le bois, dans le cas du brûlage ou brunissage, soit supérieure à celle pour le décapage, l'énergie totale est transférée lors du brûlage sur une longue durée, ce qui permet à la chaleur de diffuser dans le bois et de le carboniser en surface, alors que, dans le cas du décapage, l'énergie est appliquée sur une très courte durée, provoquant une sublimation instantanée de la couche organique.

Dans une autre variante, le deuxième rayonnement est appliqué par une lampe à infrarouge, ou ultraviolet, par exemple une lampe ayant une puissance de 70 W pour une durée d'application de plusieurs minutes, à une distance de quelques centimètres entre la source de rayonnement et la surface à traiter.

L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé par le fait qu'il comporte une source optique intense apte à produire un rayonnement pulsé pour le décapage et l'aseptisation de la surface interne du récipient, un guide d'ondes connecté à la sortie optique de la source, une tte optique de focalisation connectée à la sortie du guide d'ondes, pour définir la section d'interaction avec la surface à traiter et ainsi la densité d'énergie à déposer par unité de surface, un robot pour le déplacement relatif entre la tte optique et la surface interne du récipient à traiter, et une unité centrale de commande pour commander et synchroniser, d'une part, les paramètres de la source, tels que le nombre d'impulsions à appliquer par unité de surface, la fréquence d'impulsions et la puissance de rayonnement de la source, et d'autre part, les déplacements à effectuer par le robot pour traiter toute la surface interne du récipient.

Avantageusement, le robot est apte à faire pivoter ladite tte optique sur un angle d'environ 120° par rapport à l'axe du récipient.

Selon une autre caractéristique, le robot est apte à entraîner en rotation relative autour de l'axe du récipient la tte optique par rapport au récipient.

Selon encore une autre caractéristique, le robot est apte à entraîner en translation axiale, soit le récipient, soit la tte optique, qui peut tre, dans ce cas, connectée à un guide d'ondes télescopique ou extensible.

De préférence, la tte optique est située à une distance de la surface à traiter de l'ordre de quelques dizaines de centimètres.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif comporte une caméra pour visualiser le traitement de la surface, ladite caméra étant reliée à un écran d'affichage et à l'unité centrale de commande pour contrôler visuellement et en temps réel le traitement de la surface.

Selon une autre caractéristique, la tte optique est agencée pour pénétrer à l'intérieur du récipient, par exemple par la bonde d'un fût en bois, ou par un trou spécialement aménagé dans l'un des flasques de fond du fût, ou encore par l'un des fonds du fût dont le flasque a été retiré.

Avantageusement, le dispositif comporte une conduite d'aspiration ou de soufflage des fumées engendrées par le décapage.

L'évacuation du plasma gazeux a pour but d'éviter, d'une part, toute recontamination de la surface traitée et environnante, d'autre part, toute interférence avec le faisceau optique et avec l'éventuelle caméra de visualisation.

Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte une deuxième source optique intense pour produire le deuxième rayonnement pour le brûlage d'un récipient en bois.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titres d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés sur le dessin annexe.

Sur ce dessin : -la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel du dispositif de l'invention adapté pour un essai sur un échantillon ; -la figure 2 est un schéma simplifié partiel du dispositif de l'invention pour le décapage d'un fût ; et

-la figure 3 est une vue agrandie d'un détail de la figure 1, montrant une zone de décapage.

Sur la figure 1, on a représenté une source laser 1 qui est destinée à produire un faisceau laser 2 en direction d'une lentille convergente 3 qui fait converger un faisceau 4 vers une douelle 5 d'un fût en bois. La douelle 5 est portée par un robot 6. Une unité centrale de commande 7 est connectée par une interface de commande de robot 8 au robot 6, et par une interface de synchronisation 9 avec la source laser 1. L'unité centrale de commande 7 est associée à un périphérique 10 constitué d'un écran 11 et d'un clavier 12. Une caméra 13 peut également tre connectée à l'unité centrale de commande 7, comme indiqué en traits interrompus, pour visualiser le traitement de la surface de la douelle 5. Bien que l'installation illustrée sur la figure 1 soit adaptée pour faire des essais sur un échantillon 5, le principe général de l'invention reste sensiblement le mme.

Sur la figure 2, on voit un tonneau en bois 14, renflé au milieu, et constitué, de manière connue, de douelles assemblées et cerclées, dont l'un des fonds est fermé par un flasque circulaire 16 et dont l'autre fond est ouvert en direction de la source laser 1. Le tonneau 14 repose par la surface externe convexe de sa paroi latérale 17 sur des galets rotatifs 18 qui sont destinés à tre entraînés en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe 15 du tonneau 14, par le robot 6 précité.

La lentille convergente 3 précitée est intégrée dans une tte optique de focalisation 19 qui est reliée à la source laser 1 par un guide d'ondes 20 qui est prévu ici télescopique dans la direction axiale matérialisée par la double flèche L, mais pourrait tre en variante extensible. Le guide d'ondes 20 est sensiblement aligné avec l'axe 15 du tonneau 14. La tte optique 19 est articulée par rapport au guide d'ondes 20 sur un axe horizontal 21 perpendiculaire à l'axe 15 du tonneau. La tte optique 19 est prévue pour pivoter autour de cet axe 21 sur un angle 0 d'environ 120°, de façon que le faisceau convergent 4 sortant de la tte optique 19 puisse pivoter entre une position (non représentée) où ledit faisceau 4 est aligné avec l'axe 15 du tonneau, en direction du flasque de fond 16, et une position inclinée de 30° par rapport à la verticale, en direction du fond ouvert du tonneau. Ainsi, la tte optique 19 peut balayer toute la surface interne du tonneau, à

savoir la surface interne du flasque de fond 16 et la surface interne concave des parois latérales 17 du tonneau.

Les galets rotatifs 18 permettent de faire tourner le tonneau 14 autour de son axe 15, comme indiqué par la flèche 22. Bien entendu, on pourrait prévoir en variante le guide d'ondes 20 axialement rotatif, au lieu d'entraîner en rotation le tonneau 14.

On voit sur la figure 3 que le faisceau 2 issu de la source optique 1 est transformé en faisceau convergent 4 par la lentille 3, pour faire converger ce faisceau sur une zone de surface limitée prédéterminée de la paroi interne de la douelle 5, pour sublimer une couche de dépôt de matière organique 23. Les fumées produites par la sublimation de la couche de matière organique 23 peuvent tre aspirées ou soufflées par l'intermédiaire d'une conduite 24 insérée dans le tonneau 14, de préférence à proximité de la zone de traitement sur une douelle 5.

La conduite d'aspiration ou de soufflage des fumées 24 peut tre associée à la caméra 13. La caméra 13 est, de préférence, munie d'un objectif autofocus, permettant de visualiser la surface à traiter sur l'écran de contrôle 11, et donc à l'opérateur de contrôler, sans risque, la qualité du décapage et du brûlage.

Grâce aux déplacements combinés du guide d'ondes 20 dans la direction axiale du tonneau, de la rotation axiale du tonneau 14 et du pivotement angulaire limité de la tte optique 19, on peut traiter toute la surface interne du tonneau.

Etape de décapage Au cours des essais de décapage qui ont été effectués, on a trouvé qu'avec un faisceau laser pulsé ayant une densité d'énergie de 2 J sur une surface à traiter de 24 mm2, à savoir une densité d'énergie de 8 J/cm2 qui correspond à une densité de puissance de 80 MW/cm2, pour une durée d'impulsions de 100 ns, chaque impulsion provoque l'enlèvement de 20 ym d'épaisseur de bois, ce qui est négligeable par rapport à l'épaisseur d'une douelle qui est généralement comprise entre 22 et 27 mm. En effet, le dépôt de matière organique est généralement intimement lié à une couche superficielle de la surface interne du bois, ce qui provoque, lors du décapage, l'enlèvement de la matière organique et d'une couche de bois d'épaisseur correspondante qui est imprégnée de ladite couche de matière organique.

La source laser est de préférence un laser au CO-)'a pression atmosphérique et à excitation transversale (TEA), ayant une longueur d'ondes de 10,6 ym, avec une section de sortie de faisceau de 16 x 32 mm.

La tte de focalisation aura de préférence une grande focale par rapport à la distance entre ladite tte et la surface à traiter, afin de réduire la précision du positionnement de la tte par rapport à la section d'interaction du faisceau avec la surface à traiter. La distance entre la tte optique 19 et la surface à traiter peut varier entre 30 et 50 cm.

Pour industrialiser le processus, on pourrait coupler en parallèle plusieurs sources laser, par exemple trois sources, ayant chacune une fréquence d'impulsions de 200 Hz, pour délivrer alternativement l'énergie sur un mme chemin optique, ce qui permet d'obtenir une fréquence d'impulsions globale de 600 Hz, chaque impulsion ayant par exemple une densité d'énergie comprise entre 150 et 200 mJ/cm2, la vitesse de déplacement du faisceau laser par rapport à la surface à traiter étant déterminée par l'unité centrale de commande qui comporte un calculateur, de manière à obtenir une densité d'énergie de 8 J/cm2 sur la surface à traiter.

Etape de brûlage Pour le brûlage du bois, trois solutions différentes ont été éprouvées :

-avec une source laser à CO2 ayant une puissance de 3 kW et générant un faisceau défocalisé ayant une densité de puissance de 180 W/cm2, la durée d'exposition nécessaire est supérieure à 50 ms ; -avec une source laser à CO2 ayant une puissance de 10 W et générant un faisceau à balayage ayant une densité de puissance de l'ordre de 10 W/cm2, la distance entre la tte de focalisation et la surface à traiter étant de l'ordre de 60 cm, la durée d'exposition nécessaire est nettement plus longue, de l'ordre de 5 mn, pour obtenir le brûlage souhaité, mais dans ce cas, le brûlage affecte une profondeur de l'ordre du mm et la quantité d'énergie déposée est bien plus importante ; -avec une lampe à infrarouge de I, um de longueur d'ondes, ayant une puissance de 80 W et un angle d'ouverture du faisceau de 28°, à une distance d'environ 3 cm de la surface à traiter, la durée d'exposition nécessaire est nettement plus longue de l'ordre de 9 mn.

Ces trois solutions de brûlage ne sont pas illustrées sur le dessin, mais elles pourraient tre montées sur le robot de manière à coupler la source optique intense pour le brûlage et la source laser pour le décapage. On pourrait également prévoir une seule source optique bi- faisceau produisant simultanément ou successivement le rayonnement pulsé de décapage et le rayonnement continu de brûlage. Ces deux rayonnements peuvent tre produits simultanément car leurs caractéristiques d'interaction avec la surface à traiter sont nettement différentes, ce qui évite toute interférence.

Pour le décapage, le nombre d'impulsions par unité de surface, la durée de chaque impulsion et la densité d'énergie par unité de surface, pourront tre déterminés en fonction de l'état de la surface, de la qualité du bois et de l'épaisseur de la couche à enlever.

Pour le brûlage, la durée d'exposition et la densité de puissance de la source optique intense seront déterminées en fonction du degré de brûlage souhaité par l'utilisateur.

Bien que 1'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.