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La protection anticorrosion dans l’industrie vinicole
Pourquoi des cuves aciers, pourquoi des revêtements ?
Les aciers noirs ou inoxydables, s’ils présentent des avantages certains présentent toutefois l’inconvénient d’être attaqués par le vin ou par les produits de nettoyage.
Le cultivateur a trouvé dans le passé et trouve toute une gamme de produits qui pour offrir une garantie totale doivent présenter certaines caractéristiques qui sont résumées ci-après.
Innocuité totale au point de vue toxicologique et la législation devient de plus en plus contraignante à ce sujet.
Parfaite inertie chimique (aucune particule de fer, cuivre, plomb…) aucune réaction avec les produits de réactions de la vinification.
Aucune influence nocive dans la composition et le goût du vin
Bonne étanchéité
Parfaite adhérence à la paroi
Revêtement lisse ne permettant pas d’incrustation et donc de prolifération de bactéries et autres organismes néfastes au vin.
Le vin est une boisson biologique et chimiquement altérable, aussi une des exigences impérieuses est l’ hygiène des réservoirs et la possibilité de les nettoyer facilement et de les maintenir propres (couches internes très lisses).
Mais également
Résistance à la corrosion
Longue durée en bon état, même dans un climat de cave défavorable, des réparations simples qui soient possible sur place
Une sécurité d’exploitation (résistante aux chocs, à la pression et au vide dans certaines limites)
Influence positive sur les vins, aucune influence négative des substances étrangères
Nettoyage facile de la surface intérieure par la fabrication de revêtements lisses
Bonne mise en marche, mais aussi facilité d’ enlever le tartre
Résistance à la température entre –15°C et + 100°C éventuellement 115°C
Rendement économique par le prix favorable, une bonne utilisation de l’espace
Absence de défaut au point de vue physiologique, matériel n’ayant aucun effet toxique.
L’utilisation de cuve métallique s’intensifie de plus en plus car elle permet, grâce à une conception toute particulière de constituer de véritables caves coopératives.
Les avantages des cuves métalliques sont importants on peut citer :
Leur emploi à tous les stades de l’élaboration du vin (depuis la fermentation en particulier cuve à fermentation continue) jusqu’au transport par citerne.
Leur légèreté, (bien que les cuves en matériaux plastiques sont plus avantageuses)
Leur résistance à la pression
Le gain d’encombrement
Leur coefficient de conductivité thermique qui permet d’éliminer rapidement les augmentations de température durant la fermentation et de maîtriser la réaction chimique de vinification, surtout pour le vin rouge. Il faut pour cela un rayonnement de chaleur suffisamment grand de sorte que la température maximum dans la fermentation alcoolique reste aussi faible que possible. Le cas échéant, ces récipients doivent être pourvus d’installations refroidissantes. Après la fermentation ils peuvent être employés comme réservoirs de stockage.
Pour les vins mousseux aussi, nous trouvons des récipients de fermentation spéciaux sous forme de réservoirs à pression dont la température est modifiable.
Quels revêtements ?
Depuis de nombreuses années de nombreux produits ont été utilisés dans ce type d’activité avec plus ou moins de bonheur.
On peut citer pêle mêle :
Les produits bitumineux, les époxy mono-composant, les époxy bi-composant avec solvant ou sans solvant, les résines formo-phénoliques, les résines polyester ou vinyl-ester, les résines poly-éthyléniques, les émulsions de PVC, les résines polyuréthannes,
… Mais si cette liste malheureusement non exhaustive est déjà longue seul les produits époxy bi-composant sans solvant et les résines phénoliques cuites en four ont conservé un intérêt dans le milieu vinicole.
Les revêtements bitumineux
Les revêtements bitumineux datant de plus de 70 ans comme l’Oénoplastic (émulsion bitumineuse sans solvant de Bitumastic) bien qu’ayant évolué, ont disparu car leur durée de vie était trop faible, leur adhérence limitée et leur surface souvent trop molle et trop sensible (des points de ramollissement à 40-60°C sont classique),. Leur faible résistance à l’abrasion nécessiterait un entretien annuel.
De plus les exigences de la législation européenne et surtout Française dans le concept des matériaux en contact alimentaire les ont complètement supprimés des revêtements de chais. L’arrêté du 29 mai 1997 ne permet plus d’utiliser ce type de produits car les produits bitumineux ne rentrent plus dans la catégorie de produits pouvant être en contact avec les produits alimentaires.
Aujourd’hui deux produits sont en compétition selon les régions les types de support (les résines époxydes sont plus utilisées dans les cuves en béton)
Les résines époxydes Les résines époxydes furent découvertes presque simultanément par le Suisse Castan en 1936 et l’Américain Gereenlee en 1939. Les premières résines apparues sur le marché étaient à base de bisphénol A (A pour acétone) et d’épichlorhydrine. C’est de loin les plus répandues puisqu’elles constituent à elles seules 95% du tonnage mondiale. Il apparaît depuis quelques années d’autres résines comme les résines de bisphénol F( classifiée dans la liste FDA mais non utilisable en France) Les résines bisphénol F sont plus fluide que les résines à base de bisphénol A du fait de la longueur de molécule plus simple (remplacement des groupements CH3 par des ions Hydrogène). La plupart du temps ces résines sont réticulées avec un durcisseur « amine » (entre 10 à 35 parties pondérales pour 100 de résine) selon les cas. Ces deux produits sont généralement complétés par des adjuvants divers que sont Les charges (silice, carbonate double de chaux, de magnésie, ou d’alumine..) Les plastifiants (phtalate de di-octyle, phtalate de di-butyle…qui peuvent être retrouvés dans le vin si l’application n’est pas conforme aux prescriptions) Les diluants réactifs (l’alcool benzylique qui donne un goût amer au vin) Les colorants intérieur de cuve en époxy de Max Perlès [1]
ces adjuvants sont autant de risque dans l’approche de la conception du revêtement alimentaire.
Même si on ne considère que les résine à base de bisphénol A on s’aperçoit rapidement que les formulations peuvent être très différentes d’un fabricant à l’autre. Depuis les années 60 (1963 pour ceri revêtements techniques (LACOLLONGE et ISOLEMAIL) 1965 pour Max Perlès et bien d’autres fabricants) ces résines sont utilisées dans l’industrie alimentaire et l’industrie vinicole particulièrement. Les laques à deux composants polymérisant à froid comme les résines époxydes (Epikote SHELL ou Araldite CIBA) qui sont offertes par de nombreux fabricants (CERI REVÊTEMENTS TECHNIQUES, BITUMASTIC, BITULAC, BRAUTHITE, MAX PERLES, ….) peuvent au bout de quelques années, selon le degré du durcissement, de leur nature, du rapport du durcisseur ou du solvant réactif, de l’application, influencer défavorablement le goût du vin mais le plus souvent de façon passagère, et dans ce cas cela tient largement à la qualité d’application, au temps d’attente entre couches, aux solvants introduits par l’applicateur qui n’a pas suivi les consignes du fabricant. Le produit est appliqué par pistoletage, deux techniques sont possibles : 1°) utilisation de matériel Airless, l’applicateur maintient les deux composants à une température de 30 à 50°C dans une étuve. Il mélange les deux composants, juste au moment de la pulvérisation (bien malaxer le mélange) et applique le produit, l’inconvénient est un risque de réaction rapide, surtout lors d’un mauvais malaxage. 2°) utilisation d’une machine spéciale à chaux équipée de 2 cuves séparées pouvant être maintenues en température de deux pompes doseuses permettant de réaliser de façon précise le dosage des deux composants, d’un pistolet avec une tête de mélange ou d’un mélangeur mécanique juste avant un pistolet traditionnel. Le mélange étant à des températures comprises entre 60 et 80°C est beaucoup plus fluide et s’étale mieux sur le support (meilleur éclatement), il polymérise très rapidement et en cas d’une deuxième couche (toujours préconisée pour s’assurer que le revêtement est totalement étanche) l’application peut se faire plus rapidement. Il est important de noter ici l’influence de la température, à une température de 5°C (possible dans une cave) il faut près de 8 semaines pour obtenir une réticulation complète. Tout contact prématuré avec le vin risque d’engendrer des modifications sensibles de la composition du vin par échange avec le revêtement.
Les résines formo-phénoliques Les résines sont généralement fabriquées en discontinu en milieu solvanté et sous un vide léger. Le formol peut être chargé en une seule fois comme le phénol ou introduit en continu pendant la polycondensation. La réaction est stoppée avant la complète réticulation, l’eau formée par la réaction est éliminée sous vide. La réaction est terminée après l’application par un passage au four avec divers passages à 120-130°C puis une réticulation complète à 180°C, éliminant toutes les molécules non liées. Ces résines sont utilisées depuis 1921 (ISOLEMAIL, BRAUTHITE ) deux sociétés qui ont su donner un nom à leur technique (les viticulteurs demande des cuves « Isolémaillée » ou des cuves « brauthitée »). Le revêtement est appliqué par projection avec un pistolet sous pression classique en 3 à 5 couches avec passage au four toutes les 2 couches environ à 130°C. Au préalable, les soudures ou parties angulaires auront été imprégnées au pinceau. Un dernier passage au four à 180°C permet la réticulation finale du revêtement (le revêtement ainsi réalisé a une épaisseur d’environ 200 microns). Avec ce type de revêtement nous pouvons citer des réalisations telles que de la Pernoderie de Creitel (Brauthite), les stockages de vin (Isolémail Bordelais, beaujolais, Chablis, bourgogne, Champagne, Cidre, , Brauthite Bordelais, Côtes du Rhône, Provence Sakaphen)
couvercle de cuve en ISOLEMAIL alimentaire
COMMENT APPLIQUER UN REVETEMENT DURABLE ? Il nous faut noter un point important : les produits de revêtement ne doivent être appliqués que sur des supports propres, lisses, et spécialement préparé. Une préparation de surface soignée est indispensable à l’obtention de bons résultats. Il y aura lieu d’éliminer la rouille non adhérente, la calamine, le tartre, les anciennes peintures, les saletés, les moisissures, avant toute application des revêtements.
La réalisation du matériel devra être effectuée en tenant compte des impératifs de mise en œuvre du revêtement c’est à dire les normes DIN 28051 et DIN 28053 (surtout pour les résines phénoliques) Les soudures peuvent être effectuées indifféremment en manuel, en semi-automatique, ou en automatique. Elles devront nécessairement être reprises intérieurement, présenter un congé, être douce au toucher et débarrassées de toute perle de soudure ou reprise importante ; cette préparation est obtenue à l’aide d’une meule douce. Tout défaut tel que crique, porosité, devra être rebouché et meulé. La préparation de surface est réalisée par grenaillage ou sablage, afin d’obtenir une rugosité suffisante pour l’accrochage du revêtement. Les parois doivent être dégraissées et dé-oxydées par un traitement, le plus souvent par projection de grenailles ou de laitiers d’acier. Les angles vifs doivent être meulés. Il appartient donc au viticulteur ou au caviste de prendre conscience que le vin doit être considéré comme une boisson alimentaire, par conséquent il est un devoir de lui éviter toute altération possible.
Bibliographie : L’équipement des caves d’août 1966 « Produits de revêtement des caves » par Gérard VIDAL page 9 A propos de l’entretien de la vaisselle vinaire » par Marcel MARTY page 9. Travaux œnologiques de l’OIV (la journée vinicole d’octobre 1968) Article de A.VIVIEN directeur de l’institut coopératif du vin « La protection anticorrosion dans l’industrie vinicole ». Technique de l’ingénieur (A 3465 et A 3435) Remerciement à CERI REVETEMENTS TECHNIQUES, MAX PERLES, BITUMASTIC pour les documents et informations fournies)
[1] Explication
