Une ligne de recyclage de plastique au sein de l'industrie autrichienne est une installation de recyclage mécanique fondée sur quatre engagements techniques : un traitement des matériaux délicats afin d'éviter les chocs thermiques, des circuits d'eau qui sont fermés et non consommés, un traitement de la fusion permettant d'éliminer la contamination particulaire et volatile, et des performances de décontamination documentées pouvant résister à un audit réglementaire. Ces engagements ont émergé d'un groupement d'entreprises autrichiennes de construction de machines au cours des années 1980 et 1990 et sont depuis devenus l'architecture de référence pour le recyclage à haute valeur des déchets issus de la consommation dans le monde entier. Que le produit brut soit constitué de bouteilles de PET balayées, de film stretch agricole, de big bags en PP après utilisation industrielle ou de rigid HDPE mélangé provenant de la collecte sur les trottoirs, la séquence est globalement la même, et les différences concernent les détails du temps de séjour, de la température de lavage, de l'ouverture des tamis et de la profondeur du vide.

Ce guide détaille cette séquence étape par étape, en décrivant les paramètres de process qui sont réellement nécessaires à l'équipe d'ingénieurs lors de la dimensionnement d'une usine : couple du concasseur et taille des écrans, temps de séjour de la laveuse à bouilli, fenêtres de densité de flux flottant/de submergé, concentration de caustique de lavage à chaud, humidité résiduelle de la centrifugeuse, açambre filtrante, niveau de vide de dégazage et géométrie de coupe du pelletiseur. Il aborde également les deux questions qui déterminent si un investissement dans le recyclage réussit commercialement : le coût de fonctionnement de la ligne en énergie par tonne, et la possibilité de vendre la production en application de contact alimentaire, automobile ou fibres à un prix plus élevé. Polyretec, une usine Wanplas spécialisée dans l'équipement de recyclage des plastiques, fabrique des lignes selon le modèle autrichien et cet article s'appuie sur cette expérience de configuration.

La gestion durable des déchets en 2026 ne constitue plus une activité volontaire des entreprises. Les systèmes de responsabilité élargie du producteur instaurés dans l'Union européenne, au Royaume-Uni, au Canada et sur un nombre croissant de marchés asiatiques associent une conséquence financière directe aux emballages qui ne peuvent pas être recyclés, et les mandats de matières recyclées créent un axe de demande garanti pour le rPET et le rHDPE qui répondent aux spécifications. Une ligne de recyclage convient donc mieux à comprendre non pas comme un actif de traitement des déchets, mais comme un actif de production de polymères dont la matière première arrive contamine.

Qu'est-ce qui définit une ligne de recyclage de plastique autrichienne ?

L’approche autrichienne en matière de recyclage du plastique se distingue moins par un dispositif breveté individuel que par une philosophie d’intégration de processus. À chaque étape est pensée en fonction de ce dont la suivante aura besoin, et le Système est calibré comme un système unique plutôt qu’un ensemble de machines optimisées de façon indépendante. Quatre principes le distinguent des architectures de recyclage les plus anciennes.

Extrudeur, élément de tamis.

Les extrudeurs de recyclage conventionnels alimentent des flocons à faible densité en volume directement dans une vis et se font dépendre du frottement pour les compacter. Le modèle autrichien intercalie une unité de pré-conditionnement : un coupeur-compacteur chauffé et agité qui coupe, réchauffe, sèche et densifie simultanément les flocons avant leur entrée dans la vis. Le fonctionnement typique de l'unité de pré-conditionnement maintient la matière à une température de 60 à 90 degrés Celsius pendant 40 à 120 secondes, avec des vitesses de pointe du rotor de 30 à 45 mètres par seconde. La matière entre dans l'extrudeur à une densité en volume de 300 à 450 kilogrammes par mètre cube, plutôt que de 30 à 80, ce qui stabilise l'alimentation, réduit de 12 à 20% la consommation d'énergie spécifique et élimine l'humidité de surface avant même qu'elle ait le temps d'hydrolyser les chaînes de polyester.

Plastification lente à un seul écrou

Pour les copeaux post-consommation lavés, la préférence autrichienne est une extrudeuse à un seul fourreau, avec un rapport longueur/diamètre compris entre 30 : 1 et 36 : 1 et un ratio de compression modéré entre 2,5 : 1 et 3,2 : 1, plutôt que une extrudeuse à double-fourreau co-rotant. La raison en est que le matériau a déjà été mécaniquement homogenisé en amont, de sorte que le rôle de l'extrudeuse est la homogenisation thermique et la production de pression, et non un mélange dispersif à haute intensité. Un frottement inférieur signifie une température de fusion plus basse, moins de scission des chaînes et un indice de jaunissement mesurablement inférieur dans le granule fini. Lorsque l'élément est composé, que le matériau est chargé en fibres ou qu'une modification réactive est nécessaire, une extrudeuse à double-fourreau devient l'outil approprié - l'usine Wanplas de Kerke propose des extrudeuses série KTE à double-fourreau co-rotant qui peuvent être intégrées en aval des systèmes de lavage Polyretec pour ce type de cas.

Filtration par fusion continue

Les flux de papeterie usagée contiennent de la fibre de papier, de la feuille d'aluminium, du bois, du sable, du caoutchouc et des gels polymères croisés. Les lignes autrichiennes adoptent un système de filtration en continu et automatique, à la place des filtres manuels à tamis, car une continuité d'exploitation à une pression de fusion stable vaut plus que le coût marginal du filtre. La finesse de filtration varie de 80 à 150 micromètres pour le film et les papiers grammés usagés.

Boucles closes de l'eau et de l'air

Une ligne de lavage moderne recircule de 90 à 97 % de son eau de processus, dans un circuit de traitement composé de tambours à tamis, de flottation à air dissous, d'épurateurs à lamelles et, parfois, de polissage sur membrane. La consommation d'eau fraiche dans une installation bien conçue est comprise entre 0,6 et 2,5 mètres cubes par tonne d'entrée, contre 8 à 15 mètres cubes par tonne pour une ligne non optimisée. La même logique s'applique à l'air : l'air de soufflage du séchoir est récupéré pour le réchauffement, et les gaz de ventilo-convecteurs fortement odorants sont acheminés vers un oxidiseur thermique ou catalytique plutôt que vers l'atmosphère.

La chaîne complète du processus, du bal au silo à pellets

Une ligne complète de recyclage renverse onze opérations distinctes, chacune d'entre elles ayant ses propres spécifications d'entrée et objectifs de sortie. La compréhension de la chaîne dans son ensemble permet d'éviter les erreurs les plus courantes en matière de capitaux : l'achat d'un broyeur à granulés de haute spécification pour compenser une section de lavage dont la spécification est trop faible, ce qui n'a de sens que lorsque les impuretés qui survivent du lavage deviennent de simples impuretés dans la fonte.

Chronologie et fonction de la ligne

Étapes	Équipement	Fonction principale	Paramètre clé	Niveau d'énergie
1. Ouvrage de balle	Briseur de bales, débaleur	Dépoussiérer les bales compactées, retirer les fils de fer.	Densité des bales jusqu'à 450 kg/m3	Faible
2. Pré-traitement par déchiquetage	Un shredder à un seul arbre.	Réduire la fraction à 40 à 80 mm.	Rotor de 80 à 130 tours par minute, écran de 50 à 80 millimètres.	Moyen
3. Pré-lavage	Trommel, écran à vis de pré-lavage.	Retirer le tambour en treillis	Eau 2 à 4 m3 par tonne circulant	Faible
4. Granulation humide	Granulateur humide	Dimensionner de façon à obtenir des plaquettes de 12 à 18 mm	Écran 12 à 20 mm, rotor 400 à 600 tr/min	Élevé
5. Lavage par friction	Laveur à friction à haute vitesse.	Épandage mécanique, enlever l'étiquette	Rotor de 700 à 1000 tr/min, 8 à 20 secondes d'immobilisation	Moyen
6. Sortie par flottation sur gaine flottante	Cuve de trempe à flotteurs avec vis à palettes.	Séparer le polyoléfine du PET, du PVC et des métaux	Dwell 60 à 180 s, eau 1,00 g/cm3	Faible
7. Lavage à chaud	Réacteur en caustique chauffé.	Retirer la colle, l'huile, les étiquettes en PVC, les corps odorants.	De 80 à 95 degrés C, 10 à 20 min	Très élevé
8. Rincer et évacuer l'eau	Cuve de rinçage, centrifugeuse verticale.	Neutralisation, élimination d'eau libre	Centrifugeuse à 800 à 1 200 rpm	Moyen
9. Séchage thermique	Sécheur de tuyaux plus silo	Réduire l'humidité résiduelle à moins de 1 %.	Air de 110 à 150 degrés C	Élevé
10. Filtration par fusion	Extrudeur plus filtre laser.	Retirer les solides, couper et refroidir des granules, séchez et convoyez	Ouverture de 80 à 150 micromètres	Très élevé
11. Pelletisation	Cutter à ring d'eau ou sous l'eau	Forme uniforme de pellets de 2,5 à 4 mm	Coupeur 800 à 2 500 tr/min	Moyen

Notez les deux niveaux d’énergie élevé : le lavage à haute température et la filtration des matières fondues. Ensemble, ils représentent généralement 55 à 65 % de la demande totale en énergie de la ligne. Tout programme sérieux d’optimisation de l’énergie commence par là, et non par les convoyeurs et les pompes qui sont plus faciles à voir.

Broyatage, granulation et lavage par friction :

La réduction de taille détermine tout ce qui suit. Les particules trop grosses ne libèrent pas la contamination embedded dans la section de lavage. Les particules trop fines causent des pertes de fines, obturent les tamis de décélération et augmentent la charge du sécheur. Le ciblage pratique pour la plupart des flux post consommateurs s'étend de 12 à 18 millimètres pour les objets rigides et de 25 à 40 millimètres pour les films.

Extrudeur à un seul arbre de pré-Tritage

Le pré-braser est une machine à couple, et non pas une machine à vitesse. Des vitesses de rotation comprises entre 80 et 130 tours par minute avec un rampe hydraulique d'alimentation permettent à la géométrie de coupe de passer à travers le matériau emballé sans générer de chaleur. La consommation spécifique d'énergie pour le pré-brasage est de 18 à 45 kilowattheures par tonne, en fonction de la densité de la matière première et de la taille de l'écran. Pour les films agricoles contaminés, chargés de 20 à 40 % de terre, un pré-braser de grande taille avec une chambre de coupe résistante à l'usure, renommée chez Lindner et Herbold, et équipé de couteaux à rotor en acier allié 1,2379, est indispensable. Polyretec spécifie un ensemble de rasage équivalent en acier allié durci, avec des couteaux à rotor.

Granulation en humide

La granulation humide effectue deux tâches simultanément : elle réduit la taille des particules à la dimension des flocons finaux et permet le premier lavage sérieux, car l'eau injectée à un taux de 1,5 à 3 mètres cubes par tonne entraîne la saleté libérée en cours de production. Des vitesses de rotation de 400 à 600 tours par minute avec un écart entre les couteaux de 0,15 à 0,35 millimètres produisent des coupes nettes plutôt que des déchirures. Un écart entre les couteaux mal entretenu supérieur à 0,5 millimètre est la cause unique et la plus fréquente d'une proportion de fines excessive, et celles-ci, dépassant 2 % en masse, réduisent considérablement la productivité.

Lavage à friction à haute vitesse

La brosse à friction est le lieu où la plupart des impuretés de surface sont éliminées. Un arbre vertical ou horizontal équipé d'éléments à pales tourne à une vitesse de 700 à 1 000 tours par minute au sein d'un panier à grille perforée, forçant les copeaux à s'abriter l'un contre l'autre et contre la grille. Le temps de résidence est relativement court – de 8 à 20 secondes par croisement – mais l'intensité de l'appareil de cisaillement est élevée. Deux ou trois brosses à friction en série sont la norme pour les matériaux post-consommation. Les variables de conception clés sont l'angle de montée des pales, qui contrôle la vitesse de transport axial, et la perforation de la grille, généralement de 3 à 6 millimètres, qui contrôle la taille des débris qui s'échappent.

Dans le cas des copeaux de bouteilles en PET spécifiques, le lavage par friction à ce stade élimine la majeure partie du matériau de papier et d'étiquette OPP, les résidus de colle et le produit résiduels. Un circuit de lavage par friction bien ajusté réduit la teneur en étiquette des copeaux arrivant de 3 à 6 pour cent à moins de 0,3 pour cent avant même que le matériau n'ait atteint le lavage à haute température.

Séparation du solide flottant et tri par densité

La séparation par flottabilité exploite le fait que les polymères utilisés dans les emballages occupent des bandes de densité bien séparées et que l'eau se trouve dans une position pratique entre les polyoléfin et tout le reste. C'est la technologie de tri la moins chère et la plus robuste disponible, et elle reste centrale dans toutes les installations de type austro 0 adaptation, malgré la disponibilité des sélecteurs optiques proche-infrarouges.

Référence de la densité du polymère

Matériau	Densité (g/cm3).	Comportement dans l'eau	Note de séparation.
PP (Polypropylène)	0,90 à 0,91	Les matières flottantes et se dispersant.	Taux de croissance le plus rapide, plus facile à retirer
LDPE / LLDPE	0,915 à 0,935	Floats	Le film piège l'air, il nécessite des pales de désaération
HDPE	0,945 à 0,965	Floculation :	Il faut un temps de résidence dans le réservoir de 90 à 180 secondes.
PS	1,04 à 1,06	Matières flottantes.	Rapports avec PET, besoins en NIR ou en étape de mousse
PET.	1,33 à 1,40	Matières flottantes (rapides).	Frais cible dans le recyclage des bouteilles
PVC	1,35 à 1,45	Descend avec du PET	Contaminant critique, qui doit être trié par NIR
Aluminium	2.70	Matières flottantes (rapides).	Retiré par centrifuge avant les étapes humides
Sable et verre.	2,5 à 2,6	Matières flottantes (rapides).	Collecte au fond de la cuve avec un broyeur à marteaux

Pourquoi le PVC est le contaminant critique

Le PVC et le PET ont des densités qui se superposent, donc elles ne peuvent pas être séparées par le procédé du flottage. Ce fait est extrêmement important car le PVC commence à libérer du chlorure d'hydrogène à une température supérieure à 180 degrés Celsius, beaucoup plus bas que la température de traitement du PET, qui se situe entre 275 et 290 degrés Celsius. L'acide libéré catalyse la scission des chaînes hydrolytiques du PET, provoquant une coloration jaunâtre, des tâches noires et une baisse mesurable de l'IV. La tolérance est sévère : une teneur en PVC supérieure à environ 50 parties par million dans le flocon de PET est généralement considérée comme inacceptable pour le PET r réservé aux bouteilles et les spécifications pour le PET destiné aux aliments exigent souvent une teneur inférieure à 20 parties par million. Pour atteindre cette valeur, il est nécessaire de procéder au tri optique dans le spectral range proche infrarouge sur le flux de flocon, et non simplement sur le flux de bouteilles, ainsi que d'y associer un détecteur métallique.

Détails de conception de la cuve qui comptent

Un bac flottant efficace ne constitue pas simplement une vasque d'eau. Les courants contraires, les vis à pales réglées à 8 à 15 tours par minute, la zone de déaération par injection d'air pour éliminer l'air emprisonné dans le film et l'aideur à boue situé au fond du bac contribuent tous à son fonctionnement. La durée de séjour dans le bac doit être fixée en fonction de la fraction qui se pose le plus lentement ; pour des copeaux HDPE à 0,955 gramme par centimètre cube, cela signifie de 90 à 180 secondes. Les tanches sous dimensionnées constituent un problème fréquent dans le cadre de retours sur investissement : la production atteint la capacité prévue sur papier, mais la pureté de la fraction flottante se réduit lorsque l'opérateur tente d'atteindre la capacité nominale.

Chimie du lavage à haute température, rétablissement et séchage thermique

La lessive chaude est le cœur du système de désinfection et c'est la phase qui détermine directement si le produit final peut se prétendre conforme aux normes de qualité alimentaire. Elle combine la température, l'alcalinité, la chimie des agents tensioactifs, l'agitation mécanique et le temps – cinq paramètres qui doivent être harmonisés pour éviter le risque de dégradation des polymères.

Fenêtres de fonctionnement du lavage à haute température

Paramètre	Flocons de bouteilles PET	HDPE rigide	Films en PP / PE	Raison pour la limite
Température	De 80 à 90 degrés C	75 à 90 degrés C	De 80 à 95 degrés C	Le PET se ramollit autour de la Tg de 78 ° C, risque d'agglomération
Caustique (NaOH)	1,0 à 2,0 %	0,5 à 1,5 pour cent	1,0 à 2,5 pour cent	Une température caustique excessive sapo­nifie la surface du PET, entraînant une perte de IV.
Agent de surface	0,2 à 0,5%.	0,3 à 0,8 pour cent	0,4 à 1,0 pour cent	Concentration plus élevée, nécessité d'une émulsionnage plus important pour une charge d'huile sur la pellicule
Temps de séjour	10 à 15 min	12 à 20 min	15 à 25 min	Élimination limitée en raison de la diffusion des substances absorbées
Agitation	30 à 60 tours par minute (tpm)	30 à 60 tours par minute (tpm)	40 à 80 t/min pour la pale	Les films demandent plus d'énergie pour prévenir le bourrage
PH du dernier rinçage	6,5 à 8,0	6,5 à 8,0	6,5 à 8,0	La résidue d'alcali cause la corrosion de l'extrudeuse et l'apparition d'odeurs

L’argument de la diffusion

Les salissures de surface sont éliminées par action mécanique, mais les contaminants qui préoccupent les régulateurs, notamment les solvants, les pesticides, les composants des carburants et les produits chimiques utilisés dans les soins personnels, se sont diffusés dans le polymère pendant la durée de vie du conteneur. Leur élimination est un problème de diffusion qui est fonction de la température, du temps et du gradient de concentration à la surface. Doubler la température de lavage de 40 à 80 degrés Celsius augmente le coefficient de diffusion dans le PET d’un ordre de grandeur environ. C’est précisément la raison pour laquelle les lignes de lavage à froid ne peuvent pas assurer un niveau de décontamination conforme aux normes alimentaires, quel que soit le temps de leur fonctionnement, et pourquoi le réacteur de lavage à haute température est indispensable dans toute ligne destinée à des applications réglementées.

Déshydratation mécanique

Une centrifuge de décantation vertical fonctionnant à une vitesse de 800 à 1 200 tours par minute élimine toute l'eau de surface, réduisant la teneur en humidité résiduelle à 2 à 5 % pour la Communauté de copeaux rigides et à 6 à 12 % pour la couche. La largeur des fentes du tamis de la centrifuge est généralement comprise entre 0,4 et 0,8 millimètres ; des fentes plus étroites retiennent les fines, mais les éliminent plus rapidement. La récupération des fines du filtrat de la centrifuge mérite d'être bien étudiée, car 1 à 3 % du rendement est en général perdu vers l'usine de traitement des eaux.

Séchage et cristallisation du PET

Le séchoir à tubes, un long conduit dans lequel l'air chaud à une température comprise entre 110 et 150 degrés Celsius transporte les flocons, amène l'humidité résiduelle à 0,5 à 1,0 %. Un silo tampon avec une purge à air chaud ultérieure atteint 0,2 à 0,5 %. Pour le PET destiné au stade de fusion, cela ne suffit pas : le polyester se hydrolyse dans la fusion, et une humidité de 0,02 % à l'entrée de l'extrudeuse est le plafond pratique pour la préservation IV. Cela nécessite un stade de cristallisateur et de séchoir déshumidificateur dédié qui fonctionne à une température comprise entre 160 et 175 degrés Celsius, avec un point de rosée inférieur à moins 40 degrés Celsius pendant 4 à 6 heures. Les polyoléfines sont beaucoup plus indulgentes : le HDPE et le PP tolèrent une humidité de 0,1 %, à condition que l'extrudeur dispose d'évacuations atmosphériques et sous vide efficaces.

Filtration de la fusion, désaggage et récupération IV

Une fois la paille propre et sèche, la phase de fusion réalise les trois fonctions de purification finales : la suppression des particules solides trop petites ou trop bien insérées pour une séparation mécanique, le décapage des composés organiques volatiles et, dans le cas du polyester, le rétablissement du poids moléculaire perdu lors de la transformation.

Filtrer la finesse Sélection

L'ouverture du filtre est choisie en fonction de l'application finale, et non selon un idéal de qualité général. Plus fine n'est pas nécessairement meilleure, car une filtration plus fine augmente la pression de fusion, la température de cisaillement, réduit la durée de vie des écrans et augmente les pertes de fusion. La carte pratique est simple.

Terminer l'application	Fineur de filtration	Type de filtre.	Perte typique de la fusion	Niveau de coût
Sacs de déchets, tube de drainage, palettes.	300 à 500 micromètres	Changer de tamis manuel ou hydraulique	Inférieur à 0,5 pour cent	Faible
Caisses et palettes moulées par injection	150 à 250 micromètres	Le changeur de piston à pression hydraulique.	0,5 à 1,5 pour cent	Moyen
Bouteilles moulées par soufflement, emballages rigides	De 100 à 150 micromètres	Filtrage laser, disque rotatif	1 à 3 %	Élevé
Lame pointue ; ouverture de l'écran trop fine ; injection d'eau insuffisante.	80 à 120 micromètres	Filtre laser avec écran de polissage	de 2 à 4 pour cent	Élevé
Filature de fibres, plaque de qualité alimentaire	3. de 25 à 60 micromètres.	Filtre à bouchon ou à disque, média sinterisé	Moins de 1 %, à haute pression.	Premium

Désaération : Le problème des composés volatils

Le dégazage élimine les vapeurs d'eau, les résidus de monomères, d'oligomères, de solvant, les produits de dégradation des adhésifs et des encres, ainsi que les aldehydes et cétones responsables des odeurs. Un simple débouché atmosphérique gère l'humidité et les gaz légers ; une vraie décontamination nécessite le procédé du vide. La relation entre la profondeur du vide et l'efficacité du dégazage n'est pas linéaire : le dernier ordre de grandeur représente bien la majeure partie du travail utile.

• Aérage atmosphérique uniquement :élimine l'humidité libre et l'air. Convient pour les déchets industriels nettoyés.
• Vacuum 100 à 300 mbar :élimine l'humidité en vrac et les substances volatiles légères. Adequat pour les matériaux non alimentaires.
• Vacuum 20 à 50 mbar :réduction du mauvais odorat efficace, norme de qualité pour le HDPE et le PP.
• Vacuum 1 à 5 mbar :une profonde décontamination, nécessaire pour les grades alimentaires et de qualité sensorielle supérieure.
• Système à aspiration, réajustement de la surface fondante :rendement supérieur, utilisé lorsqu'il faut démontrer des performances en conditions de test difficiles.

L'efficacité du déphosphoration dépend autant de la renouvellement de la surface de la masse fondu que de la pression absolue. Un purgeur sous vide sur un canal à vis partiellement rempli avec un élément de convoyage à vis de faible compression expose une surface bien plus grande que le même vide appliqué sur un canal plein. C'est pourquoi la géométrie du vis déphosphorant – longueur de la zone de décompression, rapport entre la profondeur du canal et la masse fondu, présence d'un élément de mélange en amont du purgeur – est un critère de spécification à part entière.

IV Récuperation pour le PET

La viscosité intrinsèque est le paramètre pratique utilisé pour déterminer le poids moléculaire du PET et elle détermine si la résine recyclée peut être injectée dans une bouteille, filée pour former une fibre ou utilisée seulement pour former un stratifié à faible demande. Le PET d'origine pour bouteilles présente une valeur de 0,76 à 0,84 decilitres par gramme. Les tôpres lavées issues des déchets post-consommation présentent généralement une valeur comprise entre 0,70 et 0,76, et une augmentation de 0,03 à 0,08 décilitres pour chaque cuisson est à déplorer, à moins d'utiliser des contre-mesures actives.

Étapes	IV typique (dL/g)	Changement.	facteur de contrôle
Résine de bouteilles vierges	0,78 à 0,84	Base de données	Spécification du fabricant de résine.
Bouteille après soufflage et utilisation	0,74 à 0,80	Moins 0,02 à 0,04.	Historique de l'injection thermique de la préforme
Flocons lavés après lavage à haute température.	0,70 à 0,76	Moins 0,02 à 0,05.	Saponification à la surface de la soude caustique, hydrolyse
Après extrusion sans séchage	0,58 à 0,66	Moins 0,08 à 0,14.	Hydrolyse de la fusion, humidité supérieur à 0,05 pour cent.
Après extrusion avec un séchage approprié	0,66 à 0,72	Moins 0,03 à 0,05.	Temps de résidence, température de fusion, aspiration
Après le réacteur SSP.	0,76 à 0,86	Plus 0,08 à 0,16.	Température du réacteur : 200 à 215 degrés C, 6 à 12 heures.

La polycondensation à l'état solide est un procédé classique : des granulés ou des poudres cristallisés sont maintenus à une température de 200 à 215 degrés Celsius sous atmosphère d'azote purifié ou sous vide pendant 6 à 12 heures, ce qui permet la condensation des groupes terminaux tandis que le matériau reste solide, ce qui évite la dégradation thermique d'une réaction effectuée en phase fondante. La voie à l'état liquide alternative permet d'effectuer la polycondensation directement dans un réacteur à fusion à haute pression de type vide, dans les minutes plutôt que dans les heures ; elle couvre moins de place et présente une inertie thermique plus faible, mais oblige à un contrôle très strict de l'humidité et de la contamination avant la réaction. Les agents d'allongement de chaîne basés sur des époxydes multifonctionnels offrent une troisième voie - un accélérateur IV rapide, à faible coût, de 0,05 à 0,10 - mais ils modifient la structure branchée et ne sont pas universellement acceptés pour le contact avec les aliments.

Granulisage : procédé à anneau d'eau versus coupe sous-marine

Le granulateur détermine la géométrie des granulés, la densité apparente, la teneur en fines et l'humidité résiduelle - toutes des propriétés que le convertisseur en aval utilisera pour évaluer le matériau bien avant d'analyser sa composition chimique. Trois principes de coupe prédéterminent les applications de recyclage.

Pelletisation de cordons

Les brins de fonte de fusion sont extirés par une matrice à plusieurs trous, refroidis dans un bain d'eau entre 1,5 et 3 mètres, séchés par un couteau d'air et hachés par un couteau tournant contre un couteau fixe. Il s'agit d'un procédé très simple et qui donne des granulés cylindriques de haute qualité, mais la rupture des brins limite en pratique l'utilisation à des matières nouvelles propres à haute résistance en fusion, et à des débits atteignant environ 1 000 kg par heure. La fonte de fusion contaminée, avec sa viscosité variable, tend à blesser les brins et à interrompre la production.

coupe de la face de la matrice par un couteau à anneau d'eau

Les lames rotatives coupent la matière fondu directement à la face de la moule, tandis qu'un anneau tangentiel d'eau à l'intérieur de la chambre de coupe atténue et transporte les granulés. Les vitesses de coupe de 1 200 à 2 500 tours par minute produisent des pelotes de forme lentigo de 2,5 à 4 millimètres. C'est le cheval de bataille du recyclage des polyoléfines : tolérant des variations de viscosité, des contaminants occasionnels qui passent par les trous, et en mesure de se rétablir après une brève période de blocage à la face de la moule. La densité volumique du granule de rHDPE obtenu varie habituellement entre 500 et 570 kg/m3.

La pelliculage sous-marine

La plaque de matrices est entièrement immergée dans une chambre d'eau à température contrôlée et le coupeur fonctionne à l'intérieur. Les granulés sont parfaitement sphériques, le taux de matières fines est le plus faible des trois méthodes, et le procédé permet de mélanger des matières à faible viscosité qui risqueraient d'abîmer les filaments ou de salir la matrice à anneau d'eau. Il est la référence pour le rPET, pour les matériaux sensibles à la chaleur et pour tout produit pour lequel l'uniformité des granulés est spécifiée dans le contrat. Le temps d'adaptation des paramètres, la chaleur de la plaque de matrices, le contrôle de la température de l'eau à 60 à 85 degrés Celsius, la conception du sècheur centripète et l'ordre d'activation des processus exigent plus de compétence de la part de l'opérateur.

Critère	Strand (annuel)	anneau d'eau	Sous l’eau
Cédez de puissance pratique	Jusqu'à 1 000 kg/h	Jusqu'à 3 000 kg/h.	Au-dessus de 5 000 kg/h.
Forme des granulés	Cylindrique	Lentille en forme de lentille.	Sphérique
Génération de fines	Moyen	Faible à moyenne	Très bas.
Tolérance aux fluctuations de viscosité	Mauvais	Bon	Excellente
Le meilleur usage adéquat	Post-industrie propre	rHDPE/rPP (rigide)	rPET, composants de qualité alimentaire
Compétence de l'opérateur requise	Faible	Moyen	Élevé
Niveau d'investissement	Faible	Moyen	Élevé

Élimination des odeurs et contrôle de la qualité sensorielle.

L'odeur est la raison la plus fréquente pour laquelle un polyoléfine recyclé est rejeté par un propriétaire de marque, et c'est la qualité la moins adaptée à une correction effectuée par une machine unique. Les espèces odorantes sont un mélange d'aldéhydes, de cétones, d'acides carboxyliques, de terpènes et de composés sulfurés issus des résidus alimentaires, des produits de soins personnels, de la dégradation du polymère lui-même et, surtout, des encres d'impression et des adhésifs sur les étiquettes.

L'approche à trois barrières

Aucune seule étape ne supprime l'odeur. Les lignes efficaces cumulent trois barrières, chacune visant une fraction différente de la charge d'odeur.

5. Barrière.	Mécanisme 5 : lames indexables à plusieurs bords.	Condition d'utilisation	Élimination de la charge odorante.
Nettoyage à chaud au caustique	Saponification des graisses, dissolution des acides	De 80 à 95 degrés C, 1 à 2 pour cent de NaOH	40 à 55 pour cent
Silo d'élimination par air chaud	Diffusion de l'état solide dans l'air de purge	110 à 140 °C, 2 à 8 h de rétention	20 à 35 pour cent
Dégazage fondant profond	Séparateur à sous-vide depuis la surface de la fonte renouvelée	1 à 5 mbar, purge à étages multiples	15 à 30 pour cent.
Additif adsorbant d'odeurs	Elimination des déchets par zéolite ou cyclodextrine	0,3 à 1,0 % de masterbatch	Perception résiduelle seulement

La performance sensorielle est évaluée par des groupes de personnes formées sur une échelle de six points, généralement en suivant l'approche de la norme VDA 270 dans les chaînes d'approvisionnement automobiles : la note 1 signifie imperceptible, la note 6 signifie intolérable. Le HDPE R post-consommation non traité, collecté de manière approchée, obtient généralement des notes de 4 à

Soutien quantitatif

Les panneaux sont sujets à interprétation, c'est pourquoi les installations de production les complètent par une chromatographie gazeuse en phase gazeuse et une spectrométrie de masse, permettant de quantifier les composés organiques volatils totaux en microgrammes par gramme de polymère. Un ensemble de repères internes utile est le suivant : inférieure à 50 microgrammes par gramme pour une qualité sensorielle de haute qualité, de 50 à 150 pour une qualité de conditionnement rigide standard et supérieure à 300 indiquant que le secteur de dégageage ou de lavage ne satisfait pas à ses performances et devrait être examiné avant l'expédition.

Critères de consommation d'énergie et conception des installations utilitaires

L'énergie est la plus grande contribution de fonctionnement contrôlable dans le recyclage mécanique, et c'est dans ce domaine que les lignes conçues selon le modèle autrichien acquièrent leur réputation. Les deux leviers sont la consommation d'énergie spécifique à la phase de fusion et la récupération de l'énergie thermique à la phase de lavage et séchage.

Schéma par étape de la demande électrique.

Etape du processus	Lignée de recyclage de bouteilles PET (kWh/t)	Ligne de recyclage de film PE (kWh/t)	Optimisation de la levée
Broyage et granulation	35 à 60	45 à 85	Contrôle de l'espacement du couteau, taille correcte du tamis
Lavage et séparation	30 à 50	40 à 70	Des accéléromoteurs à variation de fréquence sont installés sur tous les pompes.
Charge thermique de lavage à chaud	De 55 à	70 à 120	Reprise de l'échangeur de chaleur à plaques, vérification de la trappe à vapeur.
Dépressurisation et séchage	25 à 45	45 à 90	maximiser le décalage mécanique avant la chaleur
Crystallisation et séchage (PET)	60 à 110	Pas applicable.	Circonstance à économiseur de chaleur pour un circuit clos
Extrusion et filtration	150 à 230	180 à 280	Pré-conditionneur, isolation du baril, conception de la vis
Granulation et refroidissement	30 à 55	30 à 60	Optimiser le dimensionnement du circuit d'eau de la pelletisation.
Transporteurs et accessoires connexes.	20 à 40	25 à 50	Évitez les lignes pneumatiques trop longues

Où se place le filtre à laser dans la chaîne de traitement par lavage et granulométrie

Trois interventions offrent constamment les meilleurs rendements et toutes les trois sont des décisions de conception plutôt que des ajustements opérationnels.

Housse d'isolation du fût.Un tube d'extrudeur non isolé rayonne de 25 à 40 % de l'énergie du réchauffeur vers l'atelier. Des jaquettes d'isolation en céramique ou en aramide permettent de réduire de 20 à 35 % l'énergie dans la zone de chauffage, tout en améliorant la stabilité de la température, ce qui réduit la variation de la température de fusion et par conséquent la variation de la couleur des granulés.

Recuperation de chaleur du lavage à la chaleur.Le réchauffeur élimine l'eau qui s'écoule à 75 à 90 degrés Celsius, et l'eau fraîche et recyclée arrive à température ambiante. Un échangeur de chaleur de plaques entre les deux Strames récupère de 45 à 65 pour cent de la puissance thermique. Sur une ligne de 2 000 kg par heure, c'est l'une des modifications les plus rentables à installer.

Déssablement mécanique avant le séchage thermique.Évaporer un seul point de pourcentage d'humidité dans une centrifugeuse coûte une fraction du coût de la dessiccation à l'air chaud car l'évaporation de l'eau nécessite environ 2 260 kilojoules par kilogram d'énergie latente. La mise en œuvre d'une centrifugeuse surdimensionnée et la mise en service de deux centrifugeuses en série sont presque toujours économiquement plus avantageuses pendant la durée de vie de l'installation que la mise en service d'un sèche-déshumidificateur surdimensionné.

Approbation de type alimentaire : voies de l'EFSA et de la FDA

La distinction réglementaire qui est importante est la suivante : dans l'Union européenne, le processus de recyclage est autorisé, et non le matériau. Un opérateur ne peut pas acheter une ligne de recyclage pour denrées alimentaires sur le marché et commencer à vendre du rPET de qualité alimentaire. La combinaison spécifique de l'équipement, des paramètres et de la spécification d'entrée doit être évaluée et autorisée.

La Route européenne

Le règlement (UE) 2022/1616 relatif aux matériaux et aux articles plastiques recyclés destinés à entrer en contact avec les aliments a remplacé le précédent cadre 282/2008 et définit la démarche actuelle. Le particulier peut :

1. Définir avec précision les spécifications d'entrée, par exemple, au moins 95 % de contenants de PET alimentaires issus de la collecte post-consommation en masse, avec des limites définies pour les polymères non alimentaires et non PET.
2. Réaliser un test de contrôle dans lequel le granulé est délibérément contaminé par des substances de sous-station choisies pour représenter des classes de volatilité, de polarité et de poids moléculaire, puis traité(e) au sein de la ligne physique.
3. Mesurer la concentration résiduelle du substitut dans la sortie et calculer l'efficacité de la déshydratation pour chaque substitut. Des efficacités supérieures à 95 à 99 % sont généralement requises, dépendant du substitut.
4. Modéliser la migration résultante dans les simulateurs alimentaires et démontrer que l'exposition alimentaire estimée reste inférieure au seuil de préoccupation toxicologique habituellement appliqué.
5. Soumettre le dossier à l'EFSA pour obtenir un avis scientifique, puis obtenir l'autorisation.
6. Maintenir le protocole de traitement dans la plage autorisée et appliquer un système de gestion de la qualité documenté.

L'article fini doit en outre respecter les limites globales et spécifiques d'émissions de l'UE 10/2011, et l'usine sera normalement certifiée ISO 9001 et, de plus en plus, ISO 14001, ainsi que dans le cadre d'un schéma de traçabilité de la teneur en matériaux recyclés tel que EuCertPlast ou GRS.

La route de l'itinéraire des États-Unis

La FDA applique un système de « lettre de non-obsidence » (letter of no objection) qui est volontaire, mais nécessairement commercial. L'auteur de la demande soumet une description du processus de recyclage, la source et le contrôle de la matière première, ainsi que les données d'essais de contrôle à l'aide d'un ensemble de produits de substitution défini. La FDA délivre ensuite une lettre d'objection pour une utilisation finale spécifiée et une teneur maximale en matière recyclée. Le processus technique suit la approche européenne ; le processus administratif est généralement plus rapide et la lettre d'objection est délivrée à l'opérateur du processus.

Condition requise	Union européenne	États-Unis	Approche d'ingénierie
Qu'est-ce qui est approuvé	Le processus de recyclage	Le processus de recyclage	Les paramètres doivent être verrouillés et enregistrés.
Instrument de régulation.	UE 2022/1616, plus UE 10/2011	Lettre de non-objection de la FDA	Soumission double en cas d'exportation dans les deux sens.
Défi :	Oui, sur la ligne de la boucle d'eau	Oui, sur la ligne de la boucle d'eau	La ligne doit exécuter un échantillon enrichi de bout en bout
Tracabilité des données d'entrée	Obligatoire, documenté	Obligatoire, documenté	Registres par balle et audits des fournisseurs :
Barrière principale au processus	Lavage à haute température plus SSP ou vide haute pression	Lavage à haute température plus SSP ou vide haute pression	Le temps de séjour de l'SSP est un paramètre d'autorisation
Engagement en cours	Le système de qualité comprend des vérifications périodiques.	Cohérence du procédé	La rétention des données SCADA devient une preuve de conformité

Conséquences du design

Deux conséquences pratiques s'imposent pour quiconque spécifie une ligne répondant à des normes de qualité alimentaire. Premièrement, le système d'automatisation doit enregistrer continuellement tous les paramètres critiques - température du lavage à chaud, concentration du caustique, température du séchoir, température du réacteur SSP et temps de séjour, température du matériau en fusion de l'extrudeuse et niveau de vide - avec une retention à empreinte digitale. Reterouteriser cela dans une installation non adaptée est coûteux et perturbateur. Deuxièmement, le processus doit être conçu avec un certain marge. Si l'autorisation est accordée pour un processeur SSP à 200 degrés Celsius pendant 8 heures, le fonctionnement à 195 degrés pendant 7 heures pour améliorer le rendement est hors de la zone d'autorisation. Travaillez dès le début sur la capacité de fonctionner sous les conditions autorisées à pleine vitesse commerciale.

Propulsions de l'économie circulaire : règles EPR et de contenu recyclé

Les aspects économiques d’une ligne de recyclage ne sont déterminés moins par la valeur intrinsèque du polymère recyclé que par les règlementations qui créent une demande obligatoire et qui punissent les emballages non recyclables. Comprendre ces facteurs est essentiel pour dimensionner correctement l’usine.

La responsabilité élargie du producteur

Les systèmes EPR font en sorte que le propriétaire de la marque assume la responsabilité financière de la gestion de fin de vie de ses emballages, avec des frais modulés en fonction de la récyclabilité. Des frais modulés entraînent un prix nettement plus bas pour une pochette en PE monomatière que pour un laminat multi-couches PET-aluminium-PE, ce qui modifie les décisions de conception d'emballage au préalable et, par conséquent, la composition du flux de déchets que recevra le recycleur. Les recycleurs devraient s'attendre à ce que le flux de film polyoléfine devienne progressivement plus monomatière et le flux rigide plus coulé par couleur au cours des années à venir – deux tendances favorables pour la qualité du produit obtenu.

Mandats en matière de contenu recyclé

La directive européenne relative aux plastiques à usage unique impose une teneur minimum en matières recyclées de 25 % pour les bouteilles en PET à usage unique à partir de 2025 et de 30 % pour toutes les bouteilles à usage unique à partir de 2030. Le règlement concernant les emballages et les déchets d'emballages étend les objectifs juridiquement contraignants en matière de contenu recyclé à l'ensemble des emballages en plastique sensibles au contact et non sensibles au contact. Plusieurs États américains ont adopté des lois applicables au niveau de l'État imposant des taux minimum de contenu similaire. L'effet concret de cette disposition est un niveau minimum d'exigence en matière de rPET de qualité alimentaire, fixé par la loi et non par le prix, ce qui signifie que l'investissement dans une ligne de production de rPET de qualité alimentaire est beaucoup moins risqué que dans un cas général.

Conception pour le recyclage

Les recycleurs sont de plus en plus consultés au stade de la conception des emballages, et les conseils qui améliorent le plus le rendement des lignes sont constants dans toute l'industrie : utiliser des structures monomatériau, éviter tout PVC et tout PVDC, éviter les pigments au noir de carbone qui font échouer le tri à l'infrarouge proche, utiliser des étiquettes en polyoléfine flottantes sur les bouteilles en PET au lieu d'étiquettes en PET ou en PVC qui coulent, utiliser des adhésifs qui se dissolvent à 80 degrés Celsius dans l'acide caustique, et éviter l'impression directe sur le corps du contenant. Chacun de ces changements entraîne une progression du rendement de un à plusieurs points de pourcentage, et le rendement est le facteur dominant de la rentabilité d'une installation de recyclage.

Accountabilité du carbone

Le recyclage mécanique des polyoléfines présente en général un potentiel de réchauffement global compris entre 0,4 et 1,1 kilogramme d'équivalent carbone par kilogram de granulés, contre 1,8 à 2,5 pour le polyéthylène vierge produit à partir de naphta. La comparaison est sensible à l'intensité en carbone du réseau électrique, à la distance de transport et au rendement, mais la tendance est nette et c'est pourquoi les producteurs sont de plus en plus nombreux à inclure la teneur en matières recyclées dans les tableaux de suivi des fournisseurs, indépendamment de toute exigence réglementaire. Une configuration de la ligne respectueuse de l'énergie offre donc un double avantage : des coûts d'exploitation plus faibles et des arguments plus solides en matière d'environnement.

Spécifier une ligne avec Polyretec

Polyretec, une usine Wanplas, conçoit des lignes de recyclage de plastiques sur le modèle autrichien, tandis que la fabrication est effectuée en Chine. Cet aménagement permet d'avoir accès à une architecture de process qui garantit un recyclage de haute qualité à un coût accessible sur des marchés où les équipement d'origine européenne sont hors de portée.

Comparaison des configurations à 1500 kg/h

Charge d'alimentation.	Modules essentiels	Rendement typique	Application de la sortie.	Niveau d'investissement
Bouteilles de PET post-consommation	Nettoyage complet, sélecteur de Granulométrie NIR, lavage à haute température, SSP	72 à 82 %	Flacon de qualité alimentaire, feuille, fibre	Premium
Bouteilles PEHD après consommation	Nettoyage complet, lavage à haute température, silo d'absorption des odeurs, filtre laser	78 à 88 %	Bouteilles de détergent, tuyaux, caisses	Élevé
Film PE agricole	Bolus lourds, friction multi-étage, séchoir	De 55 à 72 pour cent	Sacs de déchets, géomembrane, tube.	Élevé
Ruban plastique étirable LDPE à usage commercial.	Lave-linge, séchoir, extrudeur de dégazage	85 à 93 %	Films étirables, chemisiers.	Moyen
Sachets en PP et tissés.	Concasseur, laveuse, matière flottante, granulométreur	De 80 à 90 pour cent	Sacs tissés, pièces par injection	Moyen
Regrind après l’industrialisation	Climatisation du tonneau, conception de l'agrafe, extrusion.	94-98 %	Retour direct au processus d'origine.	Faible

Qu'est-ce qu'il faut vérifier ?

La qualité d'une proposition de ligne est limité par la qualité des données d'entrée. Un pack d'enquêtes utile comprend le type de polymère et la variabilité attendue, le profil de contamination en masse (sol, humidité, papier, métaux, polymère étranger), la densité en ballots ou en masse, le débit cible en kilogrammes par heure de produit fini, l'application finale souhaitée et tout objectif de certification, les installations utiles disponibles (électricité, vapeur ou eau chaude) et la capacité de traitement de l'eau, ainsi que la surface de la construction et la hauteur du plafond. L'envoi d'un échantillon représentatif de 20 à 50 kilogrammes permet de réaliser un traitement d'essai, ce qui résout plus de questions de spécification que toute quantité de correspondance.

Entretien et assistance

Polyretec construit des lignes selon un système de qualité documenté et fournit des machines conformes à la norme CE si le marché de destination l'exige. Comme pour toutes les usines Wanplas, le mode de livraison comprend des tests d'acceptation en usine avant l'expédition, la surveillance de l'installation sur site, la formation des opérateurs portant sur la conception des processus de routine et la logique de dépannage derrière chaque sous-système, ainsi que l'engagement de Wanplas en matière de pièces de rechange de niveau de marque. La mission de Wanplas, qui est de fournir aux clients du monde entier des machines en plastique fabriquées en Chine, se traduit concrètement par la disponibilité à long terme de pièces de rechange et un support diagnostique à distance, plutôt qu'une vente d'équipement transactionnel. Lorsqu'un projet requiert une capacité de compoundage allant au-delà de la simple réutilisation par repelletisation, l'usine Wanplas de Kerke fournit la technologie d'extrusion à double hélice, et lorsqu'un système utilise des granulés recyclés directement pour la fabrication de contenants, les usines Apollo et YuDa apportent des équipements de mouleuse.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre une ligne de lavage et une ligne complète de recyclage ?

Une ligne de lavage transforme les déchets encollés en copeaux propres et secs, sans aller plus loin. Une ligne complète de recyclage ajoute la phase de fusion : extrusion, filtration, dégazage et granulation, pour convertir ces copeaux en granulés. De nombreux opérateurs commencent par une ligne de lavage parce qu'un copeau a une demande sur le marché et que les besoins en capital sont moins élevés, puis ajoutent la granulation lorsque les sources d’aliments et la commercialisation sont garanties. Les deux phases peuvent être obtenues séparément, à condition que les spécifications du copeau produites par la ligne de lavage correspondent à ce qu'exige l'extrudeur à venir.

À quelle mesure le matériau de départ doit-il être propre avant entrée dans la ligne ?

Il n'y a pas de limite absolu, seulement une limite économique. Une ligne peut être conçue pour une contamination de 40 %, si les sections de prélavage et de séparation sont dimensionnées en conséquence, mais la rendement et la consommation d'énergie spécifique tombent de manière rapide. Pour les bales post-consommation, l'objectif pratique est de maintenir la contamination sous 8 % pour les matières solides et sous 15 % pour les films. Au-delà de 25 % de contamination, un étage additionnel de tri par séchage avant la ligne de prélavage paie généralement en réduisant le fardeau du traitement de l'eau et en améliorant la pureté finale.

Pourquoi le PET recyclé devient jaune et comment cela est-il évité ?

Le jaunissement du rPET est causé par trois raisons principales : la contamination du PVC émettant du chlorure d'hydrogène, un historique thermique excessif résultant d'un temps de séjour trop long ou d'une température de la matière fécale trop élevée, ainsi que des produits de dégradation des résidus de colles ou d'encres. La prévention consiste à effetuer un tri en copeaux par infrarouge proche pour éliminer le PVC en dessous de 20 à 50 parties par million, à maintenir la température de la matière fécale à 285 degrés Celsius ou moins, à minimiser le temps de séjour grâce à une bonne taille des vis et des dies, et à s'assurer que le lavage à chaud élimine efficacement la colle. La couleur est mesurée en valeur b sur l'échelle CIELAB, les valeurs inférieures à 3 étant généralement acceptables pour les applications de bouteilles transparentes.

Une ligne peut-elle fabriquer à la fois du PET et des polyoléfines ?

La section de lave peut être conçue pour permettre le changement entre le PET et l'HDPE avec des modifications de la chimie de lavage à chaud, de l'exploitation du réservoir flottant et des réglages du sécheur, bien que le nettoyage de transition prenne plusieurs heures et que la contamination croisée doit être gérée avec précaution. La section de fondant est bien plus difficile à partager, car le PET nécessite une phase de cristallisation, un séchage poussé et une température de traitement de l'ordre de 280 degrés Celsius, alors que les polyoléfines sont traitées à une température comprise entre 190 et 230 degrés Celsius, avec des géométries des écrous complètement différentes. En pratique, les usines traitant les deux polymères utilisent une ligne de lave partagée ou convertible et des lignes d'extrusion dédiées et distinctes.

Quels sont les facteurs qui causent des taches noires dans les granulés recyclés ?

Les points noirs proviennent de quatre sources environ dans cet ordre de fréquence : le polymère dégradé s'accumule dans les zones mortes au sein de l'extrudeuse ou de la matrice, la contamination carbonisée telle le caoutchouc ou le bois ayant survécu à la filtration, lesbris d'usure métalliques provenant des vis ou des couteaux usés, et le noir de carbone issu d'un mauvais tri du packaginge noir. La séquence de diagnostic consiste à vérifier l'étroitesse de la filtration par rapport à la taille des points noirs, à inspecter la matrice et l'adaptateur pour détecter les zones mortes, à examiner l'intervale entre la vis et le tube, et enfin à examiner le tri. Un filtre au laser à 100 micromètres élimine la plupart des particules formant des points noirs dans les flux de polyoléfines.

Combien de temps faut-il pour que la ligne de recyclage atteigne une qualité de production stable ?

La mise en service mécanique et les tests en régime vide occupent généralement une à deux semaines sur site. La réalisation d'une production stable conforme aux spécifications demande généralement quatre à douze semaines supplémentaires, parce que la fenêtre de fonctionnement doit être ajustée selon l'alimentation réelle plutôt que sur les hypothèses de conception. Les usines traitant un matériau post-consommation très variable doivent prévoir une période d'accrochage plus longue et établir une capacité d'analyse en laboratoire – débit de fusion, taux d'humidité, teneur en cendres, couleur et, pour le polyester, viscosité intrinsèque – dès le premier jour de production, plutôt que de le ajouter ultérieurement.

Le purgage par azote est-il nécessaire dans le réacteur SSP ?

Il est nécessaire d'utiliser soit un purgeage à l'azote, soit la mise sous vide, car la polycondensation de solides nécessite que les produits de réaction, principalement l'éthylène glycol et l'eau, soient en permanence éliminés de la surface du granulé afin que l'équilibre s'incline vers l'extension de la chaîne. Les systèmes de purge à l'azote avec un circuit de purification du gaz régénératif sont le choix industriel plus courant à l'échelle industrielle ; la SSP sous vide est utilisée dans des réacteurs de plus petite taille. Sans l'un ni l'autre, l'IV ne se formera pas, indépendamment de la température et du temps.

Quelle maintenance domine la routine d'exploitation ?

Trois éléments représentent la majeure partie des heures de maintenance planifiée : les outils de coupe, les tamis et le traitement de l'eau. Les lames du granulateur et du shredder nécessitent une inspection toutes les 200 à 400 heures de fonctionnement et une rotation ou un regrindage au cours d'un cycle déterminé. Les tamis répondant au filtrat de fusion doivent être surveillés pour la différence de pression et leur remplacement doit être programmé en fonction de ce signal plutôt que selon un calendrier. Le traitement de l'eau - élimination de la boue, chimie de flottation à l'air dissout, nettoyage du tamis - est une tâche quotidienne et c'est généralement la plus sous-estimée quand une usine est dotée de son premier personnel. L'usure des vis et du tambour doit être mesurée annuellement, les matériaux remplis d'abrasifs accéléant l'intervalle.

Comment la capacité de la ligne s’axe sur le modèle de shift ?

Les lignes de recyclage sont conçues pour fonctionner en continu, et leur rentabilité suppose cela. Une ligne qui fonctionne en deux shifts perd plus d'un tiers de sa production annuelle nominale non seulement en raison des heures manquées, mais aussi en raison du cycle thermique du lavage en chaleur et de l'extrudeur, qui consomme de l'énergie à chaque démarrage et réduit la durée de vie des composants. Lorsque la demande du marché ne permet pas une exploitation continue, il est généralement préférable d'installer une ligne plus petite fonctionnant sans interruption que une ligne plus grande fonctionnant de manière intermittente.

Conclusion

Une ligne de recyclage de plastique en Autriche n'est pas définie par une seule machine, mais par une discipline du processus : préconditionner avant de plastifier, filtrer en continu plutôt qu'intermittemment, éliminer les substances volatiles sous vide réel, assurer la fermeture des boucles d'eau et d'air et équiper tout le système de dispositifs d'instrumentation afin que le processus puisse être autant mis en œuvre que vérifié. Appliquée de manière cohérente, cette discipline permet de produire du rPET à la viscosité intrinsèque correspondant au niveau des bouteilles, du rHDPE et du rPP avec des notes sensorielles acceptables pour les propriétaires de marques exigeants, ainsi que des résultats de décontamination documentés qui survivent à l'examen de l'AFSSA ou de la FDA.

Les décisions d'ingénierie qui déterminent le plus le résultat sont également celles qui sont prises le plus tôt : dimensionnement du circuit de lavage à haute température, temps de séjour dans le réservoir de flottation, capacité de séchage, finesse de la filtration et profondeur de dégazage. Les erreurs dans ces domaines ne peuvent pas être corrigées par quoi que ce soit en aval, alors que la plupart des insuffisances en aval peuvent être corrigées si les interventions en amont sont bien faites. De la même manière, le profil énergétique d'une ligne est fixé en grande partie à l'étape de la conception par l'isolation des barils, la récupération de chaleur et l'équilibre entre le dégelage mécanique et thermique, les trois interventions qui représentent la différence entre une ligne au sommet et au bas de l'intervale de référence de l’énergie spécifique.

La gestion durable des déchets est passée de l'obligation de conformité à une stratégie en matière d'approvisionnement en polymères, guidée par des droits d'observation des producteurs, des cibles contraignantes quant à la teneur en matières recyclées et la comptabilisation carbone des entreprises. Ce changement récompense les recycleurs capables de produire un matériau certifié, de faible odeur et stable, plutôt que de simplement détourner des tonnes du site de stockage. Polyretec, une usine de Wanplas, configure les lignes selon ces normes, des stations de lavage de 300 kg par heure jusqu'à des installations clés en main entièrement intégrées, avec l'architecture, l'instrumentation et le modèle de support nécessaires pour leur permettre de produire selon les spécifications d'années en années. Les exploitants qui planifient une installation nouvelle ou un changement de configuration sont encouragés à partager le profil de leurs matières d'alimentation et l'application cible afin que la ligne puisse être conçue en fonction des matériaux qui arriveront vraiment, et non pas par une hypothèse générale.