Simulation expérimentale de « l'expérience tonneau ». Mesure des cinétiques d'imprégnation du liquide dans le bois et d'évaporation de surface

Abstract

Un modèle expérimental miniaturisé a été conçu dans le but de simuler "l'interface tonneau". Les cinétiques de l'imprégnation du liquide dans le bois et de l'évaporation de surface ont été mesurées en conditions de cave (15°C ; 90 p. cent HR) pendant 200 jours sur des petits disques à orientation tangentielle (Ø 63 mm; épaisseur 9 mm) à l'aide d'une méthodologie spécifique. Ces résultats expérimentaux ont été obtenus sur 4 espèces traditionnellement employées en tonnellerie (Quercus robur L., Q. petraea Liebl., Castanea sativa Mill., Robinia pseudacacia L.). L'analyse des cinétiques d'imprégnation et d'évaporation a permis de caractériser les régimes transitoire et permanent (état d'équilibre). Le régime transitoire est dominé par une forte imprégnation pendant les 40 premiers jours environ, qui décroît ensuite de façon asymptotique. Parallèlement, après un temps de latence appelé "retard à l'évaporation", le flux massique devient progressivement une fonction linéaire du temps. Le régime d'équilibre est atteint lorsque le niveau d'imprégnation de la pièce de bois est maximal et constant soit après 140 jours environ (profil d'humidité d'équilibre). Le fonctionnement en régime stationnaire se caractérise alors par un flux d'imprégnation à la face inteme équivalent au flux d'évaporation à la face exteme. Les variations quantitatives des phénomènes sont apparues liées aux conditions de transfert externe (HR de l'air ambiant) et aux conditions de transfert interne (propriétés de la pièce de bois). La comparaison d'échantillons toutes conditions égales par ailleurs a ainsi montré des différences significatives de comportements vraisemblablement liées à la variabilité anatomique du bois (interspécifique, interindividuelle et intraarbre). Cette variabilité pourrait avoir des conséquences sur les phénomènes oxydatifs et sur l'extraction des constituants du bois au cours de l'élevage des vins et des eaux-de-vie en fûts.