Brevet FR2267288A1 — publié le 19751107

La présente invention concerne un nouveau procédé de traitement des verres et matieres analogues notamment des bouteilles, flacons et autres récipients devant contenir des liquides formant des dépôts adhérents au verre. L'invention n'est cependant pas limitée à de tels traitements mais s'étend au contraire à ceux des verres plats ou non qui doivent être rendus non adhérents ou encore dont la coloration doit être modifiée. L'invention trouve une application particulièrement intéressante pour le traitement des bouteilles à vin car on sait que les vins embouteillés et maintenus au repos forment au bout de quelques temps des dépôts qui adhérent au verre, ce qui nuit considérablement à la-présentation, lesdits dépotBlorsqu'ils sont en suspension dans le vin en rendant aussi la consommation désagréable tant au point de vue aspect que gustatif. Pour remédier partiellement à cela, il est de pratique courante d'encoller les vins, ce qui permet d'éliminer la plus grande partie des produits décantables avant la mise en bouteille. Cependant, cette opération n'est pas suffisante et notamment en ce qui concerne les vins de champagne, qui doivent présenter une limpidité absolue, il est nécessaire, jusqu'd présent, de les soumettre à un traitement dit de remnage qui consiste à placer les bouteilles, remplies et préalablement fermées par des capsules ou bouchons provisoirs sur des pupitres de façon A ce que lesdites bouteilles, avec leur goulot dirigé vers le bas, soient disposées dans une position oblique afin de rassembler le dép8t sur ltépau- lement intérieur de la bouteille.Ensuite, pendant une durée de plusieurs semaines, il est nécessaire d'exercer une action manuelle en faisant tourner la bouteille d'un quart, d'un ssisième ou d'un huitième de tour tout en modifiant son inclinaison pour qu'elle soit petit à petit amenée presque verticalement. Ces opérations effectuées journellement ont pour but-d'empecher que les dép8ts puissent se former sur une partie déterminée de la bouteille comme cela serait le cas si la bouteille était maintenue couchée et immobile.Cela a pour effet aussi d'amener progressivement les dépits à l'extrémité du goulot pour permettre ensuite, par congélation partielle, de former un glaçon enrobant lesdits dépots, glaçon qui est extrait avant bouchage définitif de la bouteille Outre que les opérations ci-dessus sont longues et délicates, les pupitres qui sont nécessaires pour son exécution occupent une surface considérable qui est de l'ordre de 2m2 pour 120 bouteilles. L'invention dans son application au traitement des vins permet de supprimer l'opération de remuage et donc les pupitres utilisés jusqu'à présent. Conformément à l'invention, le procédé pour le traitement des verres et matières analogues est caractérisé en ce qu'on les soumet sur une partie au moins de leur surface à l'action d'un rayonnement laser dont la puissance est choisie, compte tenu de leur matière, pour qu'une ionisation au moins partielle soit produite au moins au niveau de l'une de leurs faces. Diverses autres caractéristiques de l'objet de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé les fig. 1 à 3 sont des schémas représentant des bouteilles dans des positions caractéristiques du procédé de l'invention. La fig. 4 est un schéma, à plus grande échelle, d'une partie d'une bouteille traitée selon l'invention. Dans ce qui suit : 1 désigne le goulot de la bouteille, 2 l'épaulement de celle-ci et 3 la piqûre c' est-à-dire aussi le font ou culot de la bouteille. le procédé de 1'invention consiste essentiellement, pour empêcher les dépôts des vins, ou autres produits analogues pouvant décanter, d'adhérer à la paroi interne de la bouteille, à soumettre celle-ci à un rayonnement laser ou analogue développant une énergie suffisante pour atteindre un seuil d'ionisation de la matière au moins dans les parties de la bouteille dans lesquelles les dép8ts peuvent décanter. le seuil d'ionisation peut être différent suivant la nature des verres traités et il apparaît raisonnable de constater qu'il est atteint lorsque la matière, en 11 occurrence du verre a ses caractéristiques diélectriques modifiées ou encore lorsqu'une fusion partielle est obtenue au niveau de la surface interne. Pour exécuter convenablement cette opération, différents moyens peuvent être mise en oeuvre. Suivant la fig. 1, on traite seulement la bouteille au niveau de l'épaulement 2, ce traitement étant effectué, de préférence, en exécutant plusieurs tirs successifs pouvant ttre de très faible durée, de l'ordre de quelques nanosecondes. Ces tirs successifs sont, de préférence, effectués en faisant tourner la bouteille autour de son axe entre chaque tir ou groupes de tirs il est apparu, en effet, et ainsi que cela est illustré à la fig. 4, qu'en appliquant sur la bouteille un faisceau de rayonnement laser compris entre 0,5 et 4 cm de diamètre on obtient une absorption par le verre avec une émission secondaire de lumière non cohérente et de longueur d'ondes également différente. De cette façon, pour une puissance fournie suffisante, la zone traitée est en réalité sensiblement plus étendue que la zone d'incidence proprement dite du rayonnement laser figurée en 4 à la fig. 4, la zone traitée à chaque tir correspondant appro xlwativement à celle hachurée et désignée par 5. Une autre façon de procéder est illustrée par la fig. 2 qui fait apparaître qu'on soumet la bouteille à l'action d'un faisceau balayant 6. Dans ce cas, la zone réellement traitée est également sensiblement plus large que le diamètre du rayonnement laser incident et il est apparu que dans la plupart des cas, il n'était pas nécessaire de faire tourner la bouteille sur ellemime, notamment lorsque celle-ci est de coloration foncée car la zone balayée ayant été traitée est en partie décolorée et constitue ainsi un repère rendant possible de disposer toujours la bouteille pour que les dépôts du vin qu'elle contient tendent à décanter le long de la zone traitée lorsque la bouteille est couchée le fig. 3 illustre encore une autre façon de procéder selon laquelle le faisceau de rayonnement laser est appliqué sur la piqûre 3 de la bouteille et sensiblement suivant son axe. il est avantageux dans ce cas que le faisceau incident présente-une largeur égale au diamètre interne de la bouteille4 ou d'effectuer plusieurs tirs ou groupes de tirs successifs en décalant légèrement l'axe du rayonnement laser par rapport à l'axe de la bouteille et en faisant tourner celle-ci entre chaque tir ou groupes de tirs. L'application du rayonnement laser comme décrit dans ce qui précède peut être effectué à la température ambiante, mais il a été constaté qu'il était souvent avantageux de l'effectuer sur des verres chauffés entre 2009G et une température de ramollissement. Il est tout particulièrement avantageux de procéder à l'application du rayonnement lorsque les bouteilles sont soumises à l'opération de recùit qu'elles subissent normalement en fin de fabri cation il a été constaté que des lasers travaillant à des fréquences d'émission très différentes pouvaient être utilisés pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention et divers essais furent effectués avec des lasers dont les fréquences d'ondes d'émission étaient comprises entre l'infrarouge et l'ultraviolet Bien que le procédé de l'invention puisse être mis en oeuvre sur des bouteilles déjà remplies, 41 est estimé préférable de traiter les bouteilles avant leur remplissage, notamment lorsqu'on utilise des lasers à rayonnement très-élevé dépassant 1015 Hz. En effet, dans le cas des vins, tout particulièrement des vins rouges, les rayonnements ultraviolets peuvent présenter des inconvénients, notamment en ce qui concerne un vieillissement précose ou une dénaturation légère du vin bien que lesdits traité tements soient toujours d'une durée très brève. Il est important par contre que la densité d'énergie appliquée soit élevée et notamment pour une bouteille dont l'épaisseur de paroi est de l'ordre de 0,4 mm, il a été constaté qu'il était avantageux que la densité d'énergie soit de l'ordre de 109Wcm2. s titre d'exemple, et pour illustrer l'invention, pour remplacer les opérations de remuage auxquelles sont soumis les vins de champagne après leurs mise en bouteille et avant leur bouchage définitif, on procéda comme suit Une bouteille vide fut disposée devant un laser à impulsion réglé à une fréquence de 3000 X. Chaque tir émettait une rafale de cinq impulsions, la première de 10 nanosecondes sous une puissance de 3MW environ et les quatre suivantes d'une puissance négligeable par rapport à la première. la bouteille fut disposée comme illustré par la fig. 4, le faisceau laser présentant un diamètre de 2cm. Dix tirs successifs furent effectués de sorte que l'épaulement de la bouteille fut traité sensiblement dans sa totalité. Après le remplissage en vin- de champagne, la bouteille fut fermée au moyen d'une capsule étanche et maintenue couchée pendant une durée de deux mois. Ensuite, la bouteille fut mise sur pointe pendant 48 heures, c'est-à-dire en position sensiblement verticale, la capsule se trouvant en bas. A l'issue de ce temps, on procéda à une congélation du col de la bouteille sur une hauteur de 30 mm, puis après redressement de la bouteille, elle fut décapsulée et le glaçon formé éjecté par la pression du vin, la bouteille fut ensuite normalement rebouchée. Il fut constaté que tout le dépit était entièrement contenu dans le glaçon et que le vin était parfaitement limpide, aucune trace de dép8t ne demeurant adhérente à l'intérieur de la bouteille.Une bouteille témoin ayant subi les mSmes opérations mais n'ayant pas été au préalable traité présentait un dép8t adhérent, au niveau de l'épaulement, s'étendant sur une longueur d'environ 6 cm et une largeur maximale de 2 cm. Dans une seconde expérience, la bouteille traitée comme précédemment Jusqu'à l'opération de mise sur pointe fut soumise immédiatement après la période de repos de 2 mois à un second rayonnement laser mais de faible énergie, ce second rayonnement laser étant effectué au moyen d'un appareil réglé sur 5 500' et fournissant une puissance de 10 mW. Ce réglage et cette faible puissance furent choisis pour que le rayonnement n'ait pas d'influence sur la qualité du vin.Le rayonnement fut appliqué sur la piqûre de la bouteille, puis ismediatement après, le goulot fut soumis à l'opération de congélation pour former un glaçon de 30 mm de haut qui fut extrait comme précédemment. il faut constaté dans ce cas, que tout le dépôt était contenu dans le glaçon. il est ainsi apparu à la lumière de cette seconde expérience que le dép8t formé sur la partie de l'épaulement traité initialement n'avait pas adhéré et s'était remis en suspension dans le vin de champagne lorsque la bouteille fut mise sur pointe puisque l'action du second traitement en lumière cohérente avait eu pour effet d'accélérer la précipitation du dépôt vers la capsule de bouchage. Le procédé décrit dans ce qui précède peut trouver-des applications très différentes de celles concernant le traitement des bouteilles ou flacons. En particulier par sa mise en oeuvre il permet de coloré ou décolorer des verres plats ou non, nus tout en partie de leur surface, de sorte que ledit procédé peut être mis en oeuvre dans des techniques de dérivation ou d'impression puisque dirigeant convenablement le rayonnement il devient possible de faire apparaître des signes graphiques quelconques. il est évident que la nature chimique du verre est déterminante en ce qui concerne les résultats à obtenir et dans certains cas les verres peuvent être changés d'oxydes métalliques ou autres produits sensibles au rayonnement. On peut aussi obtenir des verres à coloration dégradée. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre REVESDICAEIONS 1 - Procédé pour le traitement des verres et matières analogues caractérisé en ce qunnissamet sur une partie au moins de leur surface à l'action d'un rayonnement laser dont la puissance est choisie, compte tenu de leur matière, pour qu'une ionisation au moins partielle- soit produite au moins au niveau de l'une leurs faces. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour le traitement de bouteilles au moins les parties des parois internes des bouteilles sur lesquelles décantent ordinaire- ment des dépôts sont soumises à l'action du rayonnement laser dont la puissance est choisie, compte tenu de la nature du verre de la bouteille, pour qu'une ionisation au moins partielle soit produite. 3 - Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement est effectué préférentiellement avant le remplissage. 4 - Procédé suivant llune des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le-traitement est effectué indifféremment dans une-gamme d'ondes comprise entre un rayonnement infra-rouge et un rayonnement ultra-violet. 5 - procédé suivant ltune des revendications 1 à 4, caracégrisé en ce que le traitement est effectué au niveau de l'épaulement des bouteilles 6 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement est effectué par un balayage du rayonnement laser. 7 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement est effectué suivant l'axe de la bouteille à partir de la piqûre de celle-ci. 8 - Procédé suivant l'une des revendications1 à 7, caractérisé en ce que le traitement est effectué par des tirs successifs interéssants des zones différentes de la bouteille. 9 - Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le traitement est effectué sur des verres dont la température est comprise entre 2000C et une température de ramolliserment 10 - Procédé suivant les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le traitement est effectué sur des verres pendant l'opération de recuit à laquelle ils sont soumis. 11 - L'application du procédé de l'une des revendications 1 à 10 au traitement de vins dans laquelle on laisse reposer-le vin pour que les dépôts qu'ils contiennent décantent sur une partie traitée au rayonnement laser, on fait ensuite déplacer le dépit vers l'organe de bouchage de la bouteille, on retire l'organe de bouchage et on extrait le dépôt collecté dans le goulot. 12 - L'application du procédé suivant la revendication 11, caractérisée en ce qu'on soumet la bouteille contenant le vin et ayant subi le repos à l'action d'un second rayonnement laser,- alors que la bouteille est placée avec le goulot en bas pour accélérer la vitesse de déplacement du dépôt vers l'organe de bouchage.