La meilleure ligne de pelletage de film LDPE pour les déchets de pellicules imprimées et collantes

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Pourquoi le film LDPE imprimé et collant a besoin d'une ligne complète et non d'une seule machine

La meilleure ligne de pelletage de films LDPE pour les déchets de films imprimés ou adhésifs ne s'assortit pas seulement à l'extrudeur, mais à la manière dont neuf étapes successives du processus se transmettent une à l'autre : pré-sélection, déchiquette, nettoyage préalable à la pressage à sec, granulation humide, séparation par flottation, lavage par friction, lavage à chaud, séchage mécanique et thermique, et enfin densification précédant l'extrusion à foisonnement avec filtration de la masse fondante. Les films imprimés et ceux chargés d'adhésifs sapent chaque pont faible de cette chaîne, et l'erreur apparaît toujours au même endroit, dans le granulé, sous forme de taches noires, de décoloration, de porosité ou d'odeur. Les acheteurs qui cherchent une machine de pelletage isolément découvrent presque toujours que la machine n'a jamais été le point critique.

Le film imprimé et collant est le stream de LDPE le plus difficile à recycler dans l'industrie, et ce pour trois raisons structurelles. Premièrement, l'encre n'est pas une saleté superficielle, mais une couche de coating collée qui représente entre 2 et 8 % du poids du film, et sa chimie lieurse décompose en particules carbonisées à des températures de fusion auxquelles une ligne mal configurée arrive régulièrement. Deuxièmement, la contamination est chimiquement variée : le film agricole arrive avec 20 à 60 % de terre et de sable par rapport au poids, les films d'emballage alimentaire transportent des gras et des résidus organiques, le film étirable transporte de la colle sensible à la pression, et les sacs robustes transportent de la poudre minérale ou chimique. Aucune seule opération unitaire ne retire tous ces éléments. Troisièmement, le film n'a presque aucune densité volumique. La poussière floculaire lavée se trouvant au sein d'un film pèse entre 0,03 et 0,08 tonnes par mètre cube, soit environ un vingtième de la densité volumique du recyclage rigide. Par conséquent, le transport, l'alimentation et le dosage nécessitent un ingénierie dédiée plutôt que des composants standard.

Polyretec, une usine de Wanplas, construit des équipements de recyclage des plastiques depuis 2010 et fonctionne en tant que marque indépendante depuis 2017, avec plus de 100 projets livrés, une couverture de services dans plus de 50 pays et une équipe technique de plus de 24 ingénieurs. Les films LDPE imprimés et contaminés par de l'adhésif sont devenus une spécialité récurrente plutôt qu'une commande occasionnelle : les projets livrés comprennent un système de pelletisation de sacs imprimés et de films en LDPE en Turquie, une ligne de lavage robuste pour des films LDPE avec des étiquettes autocollantes au Mexique et une usine de lavage entièrement automatisée de films en PE et PP à Taïwan construite autour de la configuration PTW1000. Cet article développe en détail la logique d'ingénierie de cette ligne, étape par étape, avec les paramètres qui déterminent en réalité si la pelleteuse finie est destinée à une application exigeante ou à une utilisation à faible valeur.

Une ligne de granulométrie cinématographique ne échoue pas à l'extrudeur. Elle échoue trois étapes en amont, et l'extrudeur est simplement le point où les preuves deviennent visibles.

Classification de la difficulté des flux de déchets de film en PE-LD

Chaque spécification de ligne commence par une note de difficulté honnête concernant le matériau entrant, car le même débit nominal nécessite des équipements très différents en fonction du flux. Le classement ci-dessous constitue le schéma de travail servant à dimensionner les cuves de lavage, l'acier pour les pelles, la charge de chauffe et la filtration dans les projets Polyretec. Il sépare quatre familles communes de film LDPE selon la charge d'encre, le type de contamination, le risque d'abrasion et les principales défis de traitement rencontrés dans chaque catégorie.

Fil stream Charge d'encre typique (en pourcentage du poids du film) Contamination dominante Risque d'abrasion Niveau de difficulté Étape de l'arborescence critique
Film d'emballage imprimé post-industriel (trim de convertisseur, erreurs d'impression) 3 à 8 Ingrédients de peinture, poussière minime Faible Moyen Lavage par produit chaud plus filtration par recristallisation fine
Films d'emballage imprimés post-consommation (sacs, sacs, hoches rétractables) 2 à 6 Encres, résidus alimentaires, graisses, marqueurs sur papier. Moyen Élevé Lavage à chaud avec dosage de caustique et de surfactants
Film agricole (film de paillage, film de serre, film de balaison) 0 à 2 Sol, sable, pierres, matières végétales, humidité, de 20 à 60 % en poids. Très élevé Très élevé Pré-cleaning en dry + suppression de la glace et lames résistantes à l'abrasion
Films étirables et films compressibles avec adhésif. 0 à 3 Adhésif sensible à la pression, résidus de bande, poussière du palet. Faible Élevé Transport et densification contrôlés en température.
Sacs industriels de haute résistance (ciment, résine, engrais, masterbatch). 2 à 6 Poudre minérale et chimique, liner imprimé, couche de papier courant. Élevé Élevé Ouverture de sacs, retrait de poussière et lavage à plusieurs étapes.
Films mixtes post-consommation, à partir de la collecte municipale 2 à 8 Tout ce qui précède, plus des polymères et des composés organiques étrangers Très élevé Très élevé La chaîne complète avec une capac­ité tamponnée à chaque étape

Deux règles pratiques découlent de cette classification. La première est que la difficulté est déterminée par la charge abrasive et chimique, et non pas par l'impression. Le film agricole quasi dépourvu d'encre est plus difficile à traiter que la cartouche de conversion fortement imprimée, car le sable détruit les couteaux, les pompes et les glissières des vis, alors que l'encre ne détruit que l'aspect. La deuxième règle est que, pour une ligne spécifiée pour un certain grade, il est rare qu'elle soit upgradée sans problème vers un grade plus dur. L'ajout d'équipements de décollement des grains, de la capacité de chauffage et d'un circuit de traitement plus important de l'eau après l'installation coûte bien plus cher que leur inclusion dans le plan d'origine, d'où la réponse honnête suivante.à quoi allez-vous alimenter la ligne dans trois ans ?c’est plus important que la fourniture de ballots pour le mois en cours.

Stratifiés d'encre : pourquoi la technique d'impression régit la couleur des granulés et le nombre de macules noires

L'encre est la seule caractéristique qui détermine si une paille LDPE recyclée est vendue en qualité générale à grisonnante ou en qualité de rembourrage foncé au charbon. L'encre représente généralement 2 à 8 % du poids de la matière imprimée et son comportement dans le processus dépend complètement de la chimie du liant et non de sa couleur.

Trois familles d'encres dominent les emballages flexibles. Les encres à base de nitrocellulose sont les plus courantes sur les sacs en polyéthylène imprimés en surface ; elles sont sensibles aux alcalins, ce qui les rend les plus faciles à éliminer lors d'un lavage caustique chaud, mais elles sont également thermiquement fragiles et commencent à se décomposer bien au-dessous des températures de traitement normales du polyéthylène. Les encres à base de polyuréthane, utilisées lorsque la résistance du matériau de couchage est importante, résistent mieux aux alcalins et nécessitent souvent un temps de séjour plus long, une concentration de caustique plus élevée et un package de surfactant plus fort. Les encres à base d'eau réagissent bien à la température et à la friction mécanique, mais peuvent se redéposer sur les surfaces de floculation si l'eau de lavage n'est pas constamment purifiée, générant une nuance grise que toute quantité d'essorage supplémentaire ne peut éliminer.

Le comportement thermique est tout aussi important que la chimie. Les liants d'encre qui résistent au lavage pénètrent dans l'extrudeur sous forme de couche organique sur la surface des flocons. À moins de 215 degrés Celsius, la température de fusion, ils s'évaporent en grande partie et se dispersent grâce aux sorties sous vide. Au-delà de 230 degrés Celsius, ils carbonisent en particules dures et foncées que le filtre à fusion doit retenir. C'est pourquoi le nombre de taches noires est avant tout un problème de température, avant d'être un problème de filtrage : une ligne à température de fusion supérieure de 20 degrés produira davantage de taches que n'en pourra éliminer le filtre, et l'opérateur en accusera la responsabilité.

Lamination inversée est le cas limite. Lorsque l'encre est protégée entre deux couches de film, la couche extérieure la protège mécaniquement, en empêchant la corrosion ainsi que le frottement ; par conséquent, l'efficacité du lavage chute jusqu'à ce qu'elle soit réduite à zéro. La stratégie commerciale la plus réaliste pour l'alimentation riche en lamellisation consiste à homogéniser délibérément les couleurs : accepter une boule grise ou gris anthracite stable, contrôler la valeur de différence de couleur de lot en lot par le mélange dans les silos et vendre pour des applications dans lesquelles la couleur n'est pas spécifiée. Promettre une boule de couleur naturelle à partir de lamellisation inversée est la surestimation technique la plus répandue sur ce marché.

Terre, fibre, copeaux de polymère grossiers.

L'apparence de l'encre détermine la nature du produit, mais les quatre familles de contaminantes ci-dessous déterminent l'usure de l'équipement, la consommation d'eau, la demande d'énergie et la stabilité du processus. Chaque famille nécessite une opération unitaire différente, et la raison pour laquelle une ligne de film imprimée et collante semble chère sur le papier est qu'elle doit gérer simultanément les quatre dispositifs de protection.

Sol minéral et sable.Les films agricoles peuvent revêtir une contamination de 20 à 60 pour cent en poids, consistant principalement en terre, sable et petites pierres, avec un fort taux d'humidité, ce qui augmente le poids des bale. Les particules minérales sont plus dures que les lames de l'écraser et elles usent les pales des pompes, les tiges des vis et les murs des réservoirs si elles sont laissées circuler. La solution d'ingénierie consiste à éliminer le plus de morceaux grossiers possible avant leur circulation dans l'eau, puis à concevoir chacun des étapes immergées avec une voie de sédimentation afin que la fraction qui entre dans le circuit aquatique se settle au fond plutôt que de se réintroduire dans l'appareil.

Graisses, huiles et résidus organiques.Le film d'emballage alimentaire contient des gras, des résidus de protéines et des sucres. Ceux-ci ne réagissent pas bien à l'eau froide, mais ils saponifient facilement dans un savon chaud. Si on les laisse sur place, ils causent trois problèmes en aval : des odeurs dans la granule finie, de la mousse dans la boucle de traitement de l'eau et une couche superficielle sur la paille qui réduit l'efficacité du sècheur pour toutes les autres matériels de la charge.

Adhésif sensible à la pression.La toile plastique, la bande adhésive et les étiquettes autocollantes provoquent une résidu d'adhésif qui se comporte comme un thermoplastique à un point de ramollissement extrêmement bas. Il reste facilement maniable sous environ 40 degrés Celsius et devient collant entre 40 et 60 degrés Celsius, ce qui est facilement atteint dans un embouturge ou un aggregeur fonctionnant sous pression réduite. L'adhésif ramolli attache les flocons en bouchons qui dépassent de l'ouvert horizontal de l'extrudeur et bloquent la production. Les contre-mesures sont mécaniques et thermiques plutôt que chimiques : des gants d'alimentation thermo-isolés tenus sous 45 degrés Celsius, un léger abaissement des ratios de compaction et des pales ou raclettes anti-bouchage dans les bacs.

Poudre minérale et chimique.Les sacs robustes retiennent le ciment, les engrais, la poussière de résine ou le pigment de masterbatch à l'intérieur des plis et des coutures. La poudre est moins abrasive que le sable, mais elle augmente la teneur en cendres et obstrue rapidement les écrans des filtres de fondue, car les particules sont fines et déformables. L'ouverture du sac, suivie d'un dépoussiérage mécanique avant tout contact avec l'eau, est beaucoup plus efficace que l'essai de nettoyer la poudre par la suite, car la poudre humide se transforme en une pâte qui recouvre tout ce qu'elle touche.

Densité, épaisseur et densité apparente : la physique de la conception des lignes

Trois propriétés de la pellicule LDPE imposent des limites à ce que la ligne puisse faire, et une bonne spécification doit les considérer comme des données de conception et non des notes de bas de page.

Densité.LDPE a une densité comprise entre 0,915 et 0,935 gramme par centimètre cube, bien au-dessous de la densité de l'eau. C'est la propriété la plus utile dans tout le processus, car elle permet la séparation par flottation : LDPE et autres polyoléfinas flottent, tandis que le PET, le PVC, les fragments de film en aluminium, le sable et les pierres coulent. L'écart est généreux par rapport au PET (près de 1,38) et au PVC (près de 1,40), d'où la quasi-élimination presque totale de ces contaminants sur une station de flottation correctement fonctionnelle. L'écart par rapport au PP, qui s'étend de 0,90 à 0,91, est pratiquement nul, ce qui signifie que le film PP ne peut être éliminé par densification.

Épaisseur.La film plastique recyclable varie en épaisseur de 8 à 150 micromètres, allant des sacs de marché fins et du film plastique pour entourer les colis à un film de protection de sacs de grande envergure et du film d'incubation des serres. La film épaisse résiste mieux à la coupe, et transporte plus de contaminants par pièce. Un tamis de l'appareil de broyat qui est dimensionné pour un extrême de la gamme mentionnée, continuera à laisser passer les morceaux intacts ou va produire des fines excessives à l'autre extrême, c'est pourquoi la configuration de la lame et la taille du tamis sont choisies contre la bande de très grande épaisseur, pas contre une moyenne.

Densité apparente.Les déchets de film sans teneur de liant se situent entre 0,03 et 0,08 tonnes par mètre cube. Après lavage et séchage, la couette se trouve toujours dans cette fourchette. Une gorge d'extrudeur, en revanche, a besoin d'un matériau s'approchant de 0,30 tonnes par mètre cube ou plus pour être transporté de manière fiable par gravité. L'écart de près d'une grandeur est la raison pour laquelle les lignes de film sont équipées d'un agglomérateur ou d'un chargeur à force d'aggloméré lourd, et c'est également la raison pour laquelle le transport du film utilise des convoyeurs à spirale, des souffleurs et des hoppers assistés mécaniquement plutôt que les simples arrangements de bandes qui fonctionnent avec le recyclage le plus rigide.

Un personnel d'entretien correctement formé offre un retour measurable en réduisant le temps d'arrêt des équipements. Des études ont montré que les équipements de recyclage de plastique bien entretenus fonctionnent avec une disponibilité de 95 pour cent ou plus, contre 80 à 85 pour cent pour les opérations où le personnel d'entretien n'est pas bien formé. À un taux de production typique pour les équipements de recyclage de plastique, cette amélioration de la disponibilité peut représenter des dizaines de milliers de dollars de production récupérés chaque année. Valeur typique pour les déchets de films en LDPE Conséquence du design
Densité du polymère 0,915 à 0,935 grammes par centième de cube La séparation par flottabilité et pétrinement élimine le PET, le PVC, la feuille, le sable et les roches
La densité de la pellicule PP (contaminants) 0,90 à 0,91 grammes par centimètre cube Ne peut pas être séparé par densité ; nécessite un tri à infrarouge proche ou un contrôle sur la source d'origine
Cinq plage d'épaisseur du film 8 à 150 micromètres Géométrie de la lame et ouverture de l'écran doivent viser la bande dominante
Densité volumique en vrac 0,03 à 0,08 tonnes par mètre cube Transport et alimentation mécaniquement assistés, dans toute la chaîne
Densité volumique agglomérée 0,30 à 0,50 % Alimentation par gravité stable dans la gorge de l'extrudeur
Point de fusion 105 à 115 degrés Celsius Le lavage à chaud doit se faire à une température inférieure à celle de l’amélioration de la mécanique. Le contrôle du mélangeur joue donc un rôle crucial.
Température de fusion 195 à 215 degrés Celsius La limite supérieure est déterminée par la carbonisation de l'encre, et non par la dégradation du polymère.

Contaminants polymériques : films en PP, étiquettes, métaux et structures à plusieurs niveaux

La séparation par densité solutionne la moitié la plus facile du problème de contamination. L'autre moitié est constituée de matériaux qui partagent la densité du LDPE ou sont liés à cet matériau, et chacun d'eux nécessite une mesure de contrecouverture spécifique.

Film de polypropylène.Le PP est le polymère contaminant le plus fréquent dans les balots en film polyoléfine et le plus difficile à éliminer, car avec une densité de 0,90 à 0,91 grammes par centimètre cube, il flotte aux côtés du LDPE. Une faible teneur en PP, d'environ moins de 5 %, est généralement acceptable dans le LDPE recyclé à usage général et s'exprime principalement par une légère augmentation de la rigidité et une légère diminution des performances d'impact. Une teneur en PP plus élevée donne des gels, un comportement de fusion inconstant et une production de film inconstante en aval. Les deux contrôles efficaces sont le tri par spectro-photométrie dans la bande à l'état sec avant le lavage et le contrôle de l'alimentation afin d'empêcher que des quantités non autorisées entrent dans le balot. Le tri par spectro-photométrie ajoute des coûts de capital et n'est rentable que si la spécification de la clientèle le nécessite réellement.

Etiquettes en papier et plis de papier.Le papier se désagrège lors des étapes humides et s'évapore largement avec l'eau, mais les fibres restantes augmentent le teneur en cendres et donnent des taches brunes visibles. Un rinçage en plusieurs étapes avec de l'eau fraiche à la dernière étape, accompagné d'un circuit d'épuration de l'eau bien conçu qui permet d'éliminer les fibres au lieu de les recirculer, est la solution la plus pratique.

Métaux.Les fragments ferreux proviennent d'épingles, de câbles, de pinces et de dommages générés par la manipulation. Les fragments non ferreux proviennent de la lamination de foils d'aluminium et de pièces de robinetterie. La séparation magnétique sur le convoyeur d'alimentation permet d'éliminer les matières ferrées à un coût raisonnable et devrait toujours être installée. La séparation à courants d'Eddy retire les fragments non ferrreux et vaut à chaque fois l'investissement lorsque la teneur en laminat est importante, car les fragments de flocon d'aluminium sont durs, abrasifs et très visibles dans le pellet fini.

Structures à plusieurs couches et à barrièresLes laminés contenant du polyamide, de l'éthylène-vinylalcool ou de la feuille d'aluminium ne peuvent pas être séparés en leurs différents composants par aucun processus de lavage mécanique. Ils se comportent comme des inclusions incombustibles ou partiellement incombustibles dans la masse fondue de LDPE et apparaissent sous forme de gels ou de taches. Leur impact est contrôlé à l'intérieur du filtre, et non dans le procédé de lavage : une filtration de la masse fondue plus fine permet de retenir plus de ces substances au prix d'une plus grande perte de masse fondue et de changements plus fréquents des écrans. Lorsque la teneur en laminé est élevée, la position d'ingénierie honnête consiste à céder sur une application moins performante en exploitant le pellet, plutôt que d'obséder pour atteindre une finition de filtration de plus en plus fine à laquelle la ligne d'extrusion ne peut pas satisfaire.

Point de contrôle des spécificationsAvant de dimensionner tout équipement, il est nécessaire de quantifier cinq nombres concernant le flux entrant : le pourcentage de film imprimé, le pourcentage de fibres lami- nées, le pourcentage de sol par poids, le pourcentage de polymère étranger et la bande de épaisseur de film dominan te. Ces cinq nombres déterminent la capacité de lavage à haute température, la finesse de filt ration, l'acier des lamelles, la taille du traitement de l'eau et le rendement réaliste. Toutes les autres décisions découlent de ces éléments.

Architecture de la ligne complète : circulation des matériaux de la balle au grand sac

Une usine complète de lavage et de pelottage de film LDPE est une séquence d'unités tamponnées, chacune avec sa propre courbe de rendement, et l'art de l'ingénierie de l'usine consiste à matcher ces courbes afin que aucune étape ne soit en rupture de stock ou surchargée. Le tableau ci-dessous recense les différentes étapes d'une ligne de film imprimé et collant, avec les paramètres d'équipement que devrait voir un acheteur sur une offre technique. Les chiffres de rendement s'appliquent à un volume nominal de 1000 kilogrammes par heure de pellet fini ; une ligne de 500 kilogrammes par heure scale l'architecture du même niveau, sans supprimer d'étapes.

Étapes Équipement Paramètres clés Fonction Enlever les résidus de plastique.
1. Alimentation Convoyeur à plateau en chaîne avec plateforme de tri. Largeur de bande de 1000 à 1500 millimètres, vitesse 3 à 12 mètres par minute, variateur de fréquence Alimentation des bales et retrait manuel d'objets étrangers de grande taille. Enlève le câble, le bois, les parties rigides, les textiles.
2. Élimination du fer Séparateur à aimants d'enfilage ou à tambour intensité du champ magnétique de 8000 à 12000 gauss à l'intervalle de travail Extraction continue du fer. Élimine 95 % ou plus des fragments ferrosoires lâches.
3. Élimination des métaux non ferreux Séparateur à courants alternatifs Vitesse du rotor : 1500 à 3000 tours par minute, largeur de la ceinture : 1000 à 1200 millimètres Éjection d'aluminium et de métaux non ferreux Protection des lames et réduction des taches métalliques visibles
4. Électroélecteur Un shredder à un ou deux arbre(s). Diamètre du rotor de 400 à 800 millimètres, aubes en acier SAO2 ou SKD-11, grille de 60 à 150 millimètres, moteur de 55 à 160 kilowatts Réduction de la taille des ballots et des feuilles volumineuses Produit des fragments transportables et mesurables.
5. Pré-nettoyage à sec Dispositif d'ouverture de sac de friction, ainsi qu'un tambour de levage des poussières et d'élimination du sable Vitesse du rotor comprise entre 300 et 600 tours par minute, écran perforé de 8 à 20 millimètres Libération mécanique du sol sec et de la poudre Retirer 40 à 60 % du sol sec avant tout contact avec l'eau
6. Granulation humide Broyeur à l'eau avec injection d'eau Espacement du couteau de 0,3 à 0,8 millimètres, tamis d'ouverture de 30 à 60 millimètres, rotor de 400 à 900 tours par minute, entraînement de 55 à 132 kilowatts Dimensionnement final sous jet d'eau Démonte le sol, empêche la formation de poussière et rafraîchit la coupe.
7. Séparation par flottation et immersion Deux ou trois bassins de lavage à flot en cascade avec un évaporateur à vis Citerne de longueur de 3 à 6 mètres, agitation par palettes, vis de descarrage inclinée à 25 à 35 degrés. Tri basé sur la densité Élimine le PET, le PVC, la film, le sable, la pierre ; un deuxième réservoir augmente la pureté.
8. Lavage à friction Laveur à frottement à haute vitesse, contre-courant Vitesse du rotor de 700 à 1200 tours par minute, tamis de 3 à 8 millimètres, entraînement de 30 à 55 kilowatts Épandage mécanique des surfaces en peaux Enlève plus de 90 % de la contamination superficielle non fixée.
9. Lavage en profondeur Réacteur de lavage chauffé avec agitateur. 75 à 95 degrés Celsius, soude caustique 0,5 à 2,0 pour cent plus surfactant, séjour de 10 à 20 minutes, chauffage à vapeur ou à l'huile thermique Attaques chimiques sur les liants d'encre, les graisses et les colles. Élimine 70 à 90 % de l'encre de surface et la plupart des résidus saponifiables.
10. Rincage Cuve de rinçage + deuxième joint de friction. Eau fraîche au contrecourant au dernier étage Élimination des déchets chimiques Neutralisez la surface des plaquettes, pour éviter leur rédeposition.
11. Elimination mécanique de l'eau Séchoir centrifuge horizontal Rotor de 700 à 1000 tours par minute, écran de 0,5 à 1,5 millimètre, entraînement de 22 à 45 kilowatts. Élimination de l'eau à grains Humidité de l'issues comprise entre 3 et 8 pour cent
12. Séchage thermique Sècheur à tuyaux à air chaud plus silo vertical de séchage La température de l'air va de 80 à 120 degrés Celsius ; le séjour dans le silo est de 15 à 40 minutes. Élimination et tamponnage de l'humidité résiduelle Humidité de l'issues inférieure à 1 pour cent
13. Agglomération Agglomérateur ou alimentateur à haute compactabilité Rotor de 700 à 1000 tours par minute, boîtier à refroidissement par eau, entraînement de 90 à 250 kilowatts. Densification de flocons de film séché La densité brut augmente à 0,30 à 0,45 tonnes par mètre cube
14. Extrusion Extrudeuse à un seul bout avec une évacuation à deux étapes, ou système d'extrusion à deux étages. L/D 30 à 36, vide de -0,08 à -0,095 mégapascal, zones du baril de 160 à 200 degrés Celsius Fusion, homogénéisation et devolatilisation Enlève la moisi résiduelle et les composés volatiles de l'encre.
15. Filtration du fond Changeur d'écran à double piston hydraulique, filtre à bande continue ou filtre à disques rotatifs laserébourrés entièrement automatique Fineté de la filtration de 80 à 150 micromètres. Surface du filtre adaptée au débit. Enlèvement de particules carbonisées et infusibles. Détermine le nombre de taches noires dans le pellet fini.
16. Pelletage Pelletiseur à anneau d'eau ou pelletiseur sous-marine Le diamètre du trou est de 2,8 à 4,0 millimètres, l'ensemble de lame étant adapté à la capacité de traitement Découpage et refroidissement de la fonte Produit des granulés homogènes (géométrie de 3 à 5 mm) de qualité constante.
17. Manipulation de granulés Sècheuse à pellets par centrifugation, classificateur vibratoire, silo de mélange, détecteur de métaux. Volume du silo pour une production de 4 à 12 heures Séchage, enlèvement des impuretés, homogénéisation par lots, contrôle final de sécurité. Élimination des variations de couleur des lots et des résidus métalliques.
18. Emballage Station d'emballage automatique Sacs de 25 kilogrammes ou sacs de gros formats de 500 à 1000 kilogrammes Emballage des produits finis Contrôle des lots traçables

Deux principes architecturaux traversent ce tableau. Les tampons sont tout aussi importants que les machines : un silo de séchage et un silo de mélange absorbent les variations naturelles à court terme d'un procédé humide et permettent au rotor d'opérer en état stable, ce qui vaut plus pour la qualité du pellet que n'importe quelle amélioration réalisée ailleurs. Et la contamination doit toujours être éliminée au premier stade où telle élimination est possible physiquement, car chaque kilogramme de sol qui traverse le circuit d'eau doit ensuite être retiré de l'eau à un coût beaucoup plus élevé, en termes d'énergie, de produits chimiques et de traitement des liquides contenus dans les boues.

Transport de l'alimentation, tri manuel et enlèvement des métaux.

La section d'entrée semble peu enlevée, mais détermine le niveau de fiabilité de l'ensemble de l'installation. Un convoyeur à plaques en chaîne avec une surface de roulement renforcée permet de traiter les films en ballots, les matériaux humides et occasionnellement des pierres, sans endommager la bande telle que cela se produit avec un convoyeur en caoutchouc. La largeur de la bande, comprise entre 1000 et 1500 millimètres, et un entraînement à variateur de fréquence permettant de rouler de 3 à 12 mètres par minute, offrent aux opérateurs suffisamment de temps pour travailler, et la vitesse d'entraînement devient le contrôle principal de la productivité de toute la ligne.

Le tri manuel reste la méthode d'élimination la plus économique pour une catégorie de contaminants particuliers : les objets gros, rigides et non ciblés que aucun système automatisé ne distingue avec fiabilité. Cordage, boules de fils, bois, textiles, contenants rigides et, occasionnellement, des outils ou des pièces de machine appartiennent à cette catégorie, et l'un d'eux peut bloquer un shredder pendant une heure. Une plateforme de tri dotée de deux à quatre positions, d'une illumination appropriée et d'un conduit d'élimination directement à côté de chaque position est la norme sur les lignes de film imprimé et de réutilisation. Pour le citronnage propre issu de l'industrie, elle peut être réduite à une seule position d'inspection.

La séparation par magnétisme devrait être considérée comme obligatoire et non facultative. Un magnéto sur bande situé à une distance comprise entre 8000 et 12000 gauss sur le convoyeur d'alimentation permet d'éliminer la grande majorité des particules métalliques flottantes à un coût de mise en œuvre modique et à un coût de fonctionnement nul, et il protège aussi bien que possible chaque lame de l'autre côté. La séparation par courants de Foucault est une décision personnelle. Elle permet d'éliminer l'aluminium et les autres fragments non ferreux, ce qui est important lorsqu'il y a lamination de feuilles en alliage ou scierie. Sur les films agricoles et le rebord de conversion propre, elle n'est généralement pas nécessaire ; sur les résidus mixtes provenant de films post-consommation et de copeaux de laminage imprimés, elle s'avère rentable en termes de durée de vie des lames et de réduction des salissures visuelles.

Broyatage : sélection des aciers des lames, de la taille des tamis et de la productivité.

L'écrasement transforme les bales et les grandes feuilles en fragments qui peuvent être transportés, dosés et lavés. Pour les films, la taille des fragments visée est comprise entre 60 et 150 millimètres, ce qui est délibérément grossier. Un écrasement excessif à ce stade est une erreur fréquente et coûteuse : les fragments de film fins augmentent la surface, absorbent plus d'eau, transportent plus de terre dans le circuit d'eau et sont plus difficiles à déshydrater, sans aucun avantage comparé à ce que ne fait plus efficacement le concasseur humide plus tard.

Les broyeurs à un arbre équipés d'un rampon hydraulique y assurent la production la plus constante de particules sur les films, car il force les matières contre le rotor en permanence, et l'écran sous le rotor détermine la taille des particules. Les broyeurs à deux arbres traitent les déchets mixtes et hautement contaminés avec une plus grande tolérance aux corps étrangers, au prix d'une répartition plus grande des particules. Pour les films d'origine agricole ou les sacs de grande taille, un appareil à deux arbres préposé au broyeur humide est généralement le choix le plus robuste ; pour le film d'emballage balayé, un appareil à un arbre équipé d'un écran de 100 à 150 mm est typique.

Le choix de l'acier de l'ébarber est là où le classement d'abrasivité de plus tôt se révèle bénéfique. L'acier d'outillage D2 et SKD-11, durcis à 58 à 62 RcH, constituent la norme de référence pour le déchiquetage de film. Sur les films agricoles à forte teneur en sable, la durée de vie des lames diminue fortement et les mesures concrètes sont une rotation à vitesse légèrement inférieure, une conception du rotor permettant de tourner les lames jusqu'à un nouvel arc de coupe et l'acceptation d'intervalles de re-tournevis plus étendus. En somme, comptez 200 à 400 heures de fonctionnement entre deux changements de lames sur les films agricoles très sales et environ le double sur les films d'emballage propres.

Dimensionnement de l'entraînement selon la productivité et la difficulté des flux. Une ligne de film de 500 kg par heure utilise généralement de 55 à 90 kilowatts au shredder ; une ligne de 1000 kg par heure utilise de 110 à 160 kilowatts. Récupérer sur le dimensionnement du moteur du shredder se révèle être une mauvaise économie, car le shredder est l'étape la plus exposée aux inputs imprévisibles et celle dont les arrêts entraînent un effet domino sur l'ensemble de l'installation.

Séchage pré-nettoyage : suppression de la graisse avant qu'elle n'arrive dans le circuit d'eau.

Pré-lavage en dry est l'étape la plus souvent omise dans les offres de lignes économique et c'est l'étape qui transfore le plus fidèlement l'économie d'exploitation d'une usine de film agricole. Son principe est simple : le sol sec est beaucoup plus facile et moins cher à enlever que le sol mouillé, donc enlevez-le avant d'y ajouter de l'eau.

L'équipement est un tamis rotatif à friction ou une machine du type roulette équipée d'un tamis perforé de 8 à 20 millimètres, qui tourne à une vitesse comprise entre 300 et 600 tours par minute. Le film concassé entre, est battu et saisi contre le tamis, et la terre, le sable et la poudre passent à travers les perforations tandis que le film continue. Sur des films agricoles avec une charge de terre de 20 à 60 %, un étage de nettoyage préalable à base de terre bien conçu élimine 40 à 60 % de la charge totale de terre. Sur les sacs pour usage intensif, la même catégorie de machines sert également d'ouvreur de sac, qui secoue la poudre retenue dans les plis et les coutures.

Les avantages en aval sont considérables. En effet, un moins grand volume de terre dans le circuit d'eau entraîne des bassins de sédimentation moins grands, une consommation de floculants plus faible, moins de sludge à dégeler et à éliminer, un apport d'eau douce moindre et un roulement extrêmement réduit des lames des broyeurs, des pompes et des convoyeurs à vis humides. Cette étape réduit aussi la charge sur le réservoir de lavage à chaud, ce qui signifie moins d'énergie pour le chauffage par tonne. Pour tout flux présentant une teneur en terre supérieure à environ 15 %, le pré-nettoyage à sec n'est pas un accessoire, mais bien l'étape qui rend tout le reste économique.

Granulation en humide : écartement des couteaux, taille de l'écran et injection d'eau

Le broyeur humide effectue la dernière réduction de taille et le fait sous une pluie d'eau continue pour trois raisons : l'eau transporte immédiatement les sols libérés, elle réduit la poussière et refroidit la zone de coupe de manière à ce que la chaleur de freinage n'atteigne jamais la gamme de ramollissement de 105 à 115 degrés Celsius de l'LDPE.

L'écart lame est le paramètre qui distingue un broyeur à film bien entretenu d'un autre qui ne l'est pas. La plage de fonctionnement va de 0,3 à 0,8 millimètres entre les lames tournantes et fixes. En-dessous de 0,3 millimètre, les lames risquent de toucher et la machine produit trop de fines ; au-dessus de 0,8 millimètres, la fine pellicule se plisse au travers de l'écart au lieu d'être coupée proprement, ce qui produit des queues longues qui se tournent autour du rotor et bloquent le tamis. Sur les lignes de film traitant divers épaisseurs, une valeur par défaut de 0,4 à 0,6 millimètre est idéale et elle est vérifiée et ajustée à chaque changement de lame.

Une ouverture de 30 à 60 millimètres convient aux films. Les grilles plus fines prolongent le temps de séjour dans la chambre de coupe, cela génère de la chaleur et produit des fins qui sont difficiles à sécher et qui augmentent les pertes de matière sous la tamise. Les grilles plus grosses passent des morceaux que la brosse à friction ne peut pas nettoyer efficacement et provoquent ultérieurement des irrégularités dans le dosage. L'injection d'eau est généralement de 2 à 5 mètres cubes par heure dans la chancellerie pour une ligne de 1000 kilogrammes par heure. L'eau est récupérée et renvoyée dans le circuit de traitement plutôt que rejetée.

La vitesse du rotor, comprise entre 400 et 900 tours par minute, et la puissance de pédalage, comprise entre 55 et 132 kilowatts, couvrent l'ensemble des capacités normales. La conception du rotor compte plus pour le film que pour le matériau rigide : une géométrie à griffe ou à pince découpe progressivement le film sur la largeur plutôt que de l'impacter d'un coup, ce qui réduit la consommation d'énergie et la tendance du film fin à se coler.

Séparation par flotteurs - tuyauterie.

La séparation par flottation est l'étape de tri par densité qui permet d'éliminer tout élément plus lourd que l'eau de la fraction de polyoléfines. Les grumeaux humides entrent dans un réservoir d'eau où le LDPE, dont la densité varie entre 0,915 et 0,935 grammes par centimètre cube, flotte et est transporté par des pelles et un extracteur de surface vers une vis de décharge inclinée, tandis que le PET, le PVC, les fragments d'aluminium, le sable, les pierres et les matières organiques lourdes tombent au fond et sont évacuées par un convoyeur à spirale. Vu le fossé de densité important entre le LDPE et le PET ou le PVC, l'efficacité de la séparation pour ces contaminants est élevée avec une durée de séjour et un agissement corrects.

Pour une ligne de film imprimée et collante, les décisions relatives à la conception à ce stade sont simples : deux à trois réservoirs en série plutôt qu'un seul, car chaque passage supplémentaire augmente la pureté du matériau qui entre dans les réservoirs, où reste encore de la terre ; une longueur de réservoir suffisante, typiquement de 3 à 6 m par unité, pour que les flocons aient le temps d'atteindre leur flottabilité finale ; et un système d'élimination des sédiments au fond du réservoir adapté à la charge réelle en particules plutôt qu'à une vis de contrôle. L'ajustement précis du niveau d'eau et l'optimisation hydrodynamique à l'intérieur du réservoir constituent un domaine d'ingénierie distinct et sont traités ailleurs ; au niveau de la ligne, ce qui importe, c'est que l'étape soit dimensionnée pour la charge de terre présente et soit précédée d'un prélavage à sec afin qu'elle ne doive pas accomplir un travail qui peut être mieux fait en amont.

Lavage à friction à haute vitesse avec flux d'eau en contre-courant

Le lavage par friction est le principal élément de la section humide. Un rotor vertical ou horizontal équipé de pelles tourne à une vitesse de 700 à 1200 tours par minute à l'intérieur d'une grille perforée de 3 à 8 millimètres, exerçant une action de frottement entre les flocons les uns contre les autres et contre le paroi de la grille. L'action de lavage élimine plus de 90 % de la contamination superficielle tenace et le sol libéré s'échappe avec l'eau à travers les perforations, tandis que le flocon continue d'évoluer vers le haut ou l'avant.

Le flux d'eau contre-courant est ce qui transforme une membrane anti-usure d'un mélangeur en un tampon. L'eau pénètre à l'extrémité de sortie et circule dans le sens contraire à la direction de déplacement des matières, de sorte que la première plaque la plus propre se trouve en contact avec l'eau la plus pure, tandis que la plaque d'entrée la plus sale vient en contact avec de l'eau qui transporte déjà les saletés hors de la machine. Le gradient de concentration créé par ce phénomène explique pourquoi un tampon de lavage par friction contre-courant consomme beaucoup moins d'eau fraîche que les modèles coulant en sens de circulation pour un résultat équivalent de propreté. Sur une ligne de films imprimés, on utilise généralement deux tampons de lavage par friction : un directement après la séparation par flottation afin de éliminer les quantités massives de poussière, et un après le lavage à chaud et le rinçage pour enlever les résidus d'encre détachés et les contaminants chimiques.

Trois détails de conception distinguent une machine durable d'un problème d'entretien. Le matériau des pales et la hard-face déterminent la durée de vie de la machine en présence d'une pellicule agricole abrasive, et les pointes de pales remplaçables méritent d'être précisées. La surface libre du tamis détermine la rapidité avec laquelle le sol libère la machine ; si cette surface est trop faible, le sol se recircule simplement avec la granule. Enfin, le châssis doit être organisé de manière à ce que la machine puisse être ouverte pour une inspection sans devoir démonter le propulseur, car les tamis équipés de disques en thermoplastique nécessitent un nettoyage régulier sur toute rivière qui transporte des fibres ou des substances végétales.

Sur une ligne de lavage de 1000 kg/h, des disques de friction absorbent en moyenne 30 à 55 kW chacun. C'est une part importante de la consommation de puissance dans la section humide, ce qui constitue un autre argument en faveur de l'élimination des sols secs en amont : un disque de friction chargé de retirer 60 % de la charge en sols consomme bien plus d'énergie et se détériore beaucoup plus rapidement qu'un aimant à ploirmes qui a déjà été préalablement nettoyé.

Lavage à chaleur : chimie, température et temps de séjour pour l'encre et la graisse

Le lavage à haute température est l'étape qui rend le film imprimé et gras économiquement recyclable, et il est inérebtable pour toute chaîne transportant une impression de surface ou des résidus alimentaires. Le lavage à frottement à froid élimine les salissures ; seule la chimie caustique à haute température retire les liants d'encre et saponifie les graisses.

Le réacteur est une cuve chauffée et agitée, opérant à une température comprise entre 75 et 95 degrés Celsius, avec une concentration de soude caustique de 0,5 à 2,0 %, complétée par un ensemble de surfactants permettant de diminuer la tension de surface et de maintenir l'encre détachée dispersée dans l'eau au lieu de se déposer à nouveau en plaques. La durée de séjour est de 10 à 20 minutes. Le chauffage est réalisé par injection de vapeur directe ou par un anneau thermorésistant, le choix suivant généralement les installations techniques déjà en place : la vapeur est plus rapide à chauffer et plus facile à réguler, tandis que l'huile thermorésistante évite la dilution du liquide de lavage par la condensation.

Les trois variables de processus interagissent fortement, et comprendre les compromis est la différence entre une recette de lavage qui fonctionne et une qui consomme simplement des produits chimiques. La température conduit au taux de réaction, mais le plafond est défini par le ramollissement du LDPE autour de 105 à 115 degrés Celsius et, en pratique, par le moment où les flocons commencent à s'aglomerer dans le tank. La concentration de caustique influence l'attaque chimique sur les liants d'encre, mais une trop grande concentration de caustique augmente la demande de rinçage, la charge de neutralisation dans la station d'épuration et le risque d'alcalinité résiduelle dans la matière première. Le temps de séjour peut substituer partiellement aux deux, c'est pourquoi un volume plus élevé du réacteur surpasse souvent une recette chimique agressif sur une même ligne.

Cible de la contamination. Température (en degrés Celsius) Soda caustique (pourcentage) Dosage d'agent de surface Temps de séjour (minutes) Elimination attendue Notes
Encre de surface à base de nitrocellulose 80 à 90 0,8 à 1,5 Packaging non ionique standard 10 à 15 De 80 à 90 pour cent La famille d’encre la plus sensible aux alcalins ; la plus facile à éliminer
Encre à base de polyuréthane. 85 à 95 1.5 t/h Emballage renforcé avec dispersant. 15 à 20 60 à 80 pour cent Résistant à l'alcalin ; nécessite le réglage le plus élevé du degré de dureté
Encres à base d'eau 75 à 85 0,5 à 1,0 Emballage standard avec agent anti-redéposition 10 à 15 75 à 90 pour cent La rétro-déposition constitue le principal risque ; entretenez la solution de nettoyage pure.
Encre de laminage d'impression inversée 85 à 95 1.5 t/h Emballage renforcé. 15 à 20 Inférieures à 20 % L'encre est prot�g�e � la base machinale ; homogéniser la teinte ciblée
Graisses, huiles et résidus alimentaires 80 à 90 1,0 à 2,0 Agent tensioactif de dégraissage 10 à 15 85 à 95 % La saponification est rapide ; surveiller la mousse dans la boucle d'eau
Restes d'adhésif sensibles à la pression 80 à 90 1,0 à 1,5 Agent de surface à aide de solvant 15 à 20 50 à 75 pour cent Associer à un lavage à fort frottement directement après le réacteur
Fiber de l'étiquette en papier et adhésif ; 75 à 85 0,5 à 1,0 Emballage standard 10 à 15 80 à 95 pour cent Les fibres doivent être retirées de la boucle d'eau, et non pas recirculées

Deux disciplines d'exploitation déterminent si le lavage à chaud continue de fonctionner après le premier mois. Le liquide de lavage doit être déversé et renouvelé en permanence, car l'encre détachée et la graisse saponifiée se accumulent jusqu'à ce que le liquide lui-même devienne source de contamination. Et le rinçage immédiatement après le réacteur doit être vraiment contre-courant avec de l'eau fraîche au passage final, sinon le transport alcalin se fait avec les paillettes dans le séchoir, se concentre au fur et à mesure que l'eau évapore et se manifeste sous forme de résidus de surface et de cendres élevées dans la boulelette finie.

Règle de dimensionnement de lavage à chaudLe volume d'exploitation du réacteur doit donner le temps de résidence spécifié à la cadence nominale, avec une marge de 20 %, et non pas précisément le chiffre nominal. Un bassin de lavage chaud dimensionné sans réserve devient le point de pénurie de la centrale lorsque le contenu de carbone sur une balle est plus important que prévu, alors que la réaction de l'opérateur est presque toujours d'augmenter la concentration de caustique, ce qui déplacé le coût des installations vers ceux des produits chimiques, de façon permanente.

Rincage, égouttoirage centrifugal et séchage thermique

La cascade de séchage a une seule mission : livrer des copeaux à l'extrudeur ou à l'agglomérateur en dessous de 1 % d'humidité, en utilisant la séparation mécanique pour éliminer tant que possible l'eau, car le débit d'eau mécanique coûte une fraction du coût de l'évaporation thermique.

Le rinçage doit venir en premier lieu. Un réservoir de rinçage suivi d'un deuxième tambour de friction enlève les produits chimiques restants et toutes les traces d'encre qui se sont détachées mais non dissoutes dans le réacteur. L'eau fraîche entre à ce stade final et dévale en sens inverse par les réservoirs précédents, ce qui est l'arrangement standard en contre-courant pour toute la section humide et la principale raison pour laquelle une ligne bien conçue utilise si peu d'eau de réapprovisionnement.

Le délassage mécanique se fait dans un sècheur centrifuge horizontal, parfois appelé squeezer ou centrifuge, avec le rotor tournant à 700 à 1000 tours par minute dans un tamis de 0,5 à 1,5 millimètre. La teneur en humidité au départ est généralement comprise entre 3 et 8 %. Cela varie en fonction de la répartition de la taille des flocons et de la quantité de fines présentes. Ces dernières contiennent une quantité disproportionnée d'eau, ce qui renforce l'argument contre un broyage excessif en amont. La puissance d'alimentation est de 22 à 45 kilowatts sur une ligne de 1000 kilogrammes par heure.

Le séchage thermique finalise le processus. Un sécheur à tuyaux d'air à 80 à 120°C, qui transporte les paillettes pneumatiquement tout en évaporant l'eau de surface, et un silo de séchage vertical situé en aval permettent une durée de séjour de 15 à 40 minutes à une température modérée, pour équilibrer la teneur en eau dans les lots. Le silo n'est pas optionnel sur une ligne de haute capacité : il constitue le tampon permettant de découpler la section humide, qui est intrinsèquement variable, de l'extrudeuse et lui donnant la possibilité de fonctionner en permanence.

Le contrôle de la température de l'air est important car le film LDPE est mince et se réchauffe rapidement. Au-delà d'une température d'environ 120 degrés Celsius, le film mince commence à se ramollir, coller aux parois des conduits et former des grumeaux qui bloquent le système. En dessous de 80 degrés Celsius, l'évaporation est trop lente pour atteindre la cible de moiteur dans le temps de séjour disponible. La plage de fonctionnement est étroite, et une ligne bien réglée utilise un capteur de température avec commande en boucle fermée plutôt qu'un point de consigne fixe.

Agglomération : densifier le film avant l'extrudeuse

L'agglomération résout le problème de densité volumique qui caractérise le recyclage des films. La copeule de film séchée entre 0,03 et 0,08 tonnes par mètre cube ne parvient pas à alimenter en permanence une extrudeuse à âme tour à sec ; la vis fait face à une colonne de matière inconstante, les débits augmentent, la pression de fusion oscille et la géométrie des granulés varie. L'agglomerateur élève la densité volumique à 0,30 à 0,45 tonnes par mètre cube, valeur confortablement comprise dans la portée d'un extrudeur à âme tour unique sans difficulté.

La machine est un rotor à haute vitesse, typiquement de 700 à 1000 tours par minute, situé dans une chambre cylindrique. La friction entre les lames et le film fait monter la matière juste au-dessous de son point de fusion, au cours duquel le film ramolli se sinterrise en grains irréguliers. Ensuite, une refroidissement par eau dosé est injecté, qui ajuste la masse, la divise en agglomérat fluide et flash la vapeur d'eau restante de sa surface. La puissance motrice est importante, typiquement de 90 à 250 kilowatts, en fonction de la capacité, et c'est l'un des plus gros consommateurs d'énergie dans l usine.

Deux problèmes de commande dominent le fonctionnement de l'agglomérateur sur filtre imprimé et film adhésif. Le premier est la température : la fenêtre de fonctionnement entre la bonne résine et la masse fondue solide à l'intérieur de la chambre est étroite, et la stratégie de régulation correcte est l'ajustement de l'intervalle de refroidissement par eau en boucle, en fonction de la charge du moteur plutôt que d'un temporisateur fixe. Le second est l'adhésif. Les résidus de filtre stretch se mouillent entre 40 et 60°C, bien au-dessous le point de résine, ils deviennent gommants vers le début du cycle et peuvent s'accumuler sur la paroi de la chambre. Un boîtier à double paroi, des intervalles de nettoyage réguliers et une taille de lots légèrement réduite dans les flux contenant beaucoup d'adhésif constituent les mesures correctrices pratiques.

L'alternative à l'agglomération est un alimentateur à haut taux de compression intégré directement à l'extrudeur, qui densifie la pellicule de façon continue dans un guide de compression situé avant le tube. En dessous de 500 kg par heure, c'est souvent la meilleure solution : moins d'énergie, moins de pièces mobiles, pas de machine séparée. Au-delà de ce débit, et particulièrement pour les pellicules mixtes aux épaisseurs variées, un agglomérateur dédié produit généralement un flux d'extrusion plus stable et un granule plus uniforme, et il permet également à l'opérateur de disposer d'un tampon de matériau densifié pour alimenter l'extrudeur.

Extrusion : géométrie des vis, double étage de ventilation et dégazage

L'extrudeur transforme la couche densifiée en une fusion homogène tout en éliminant tout élément volatil qui a survécu à la section humide. Pour les films LDPE imprimés et collants, trois configurations dominent : la géométrie des vis, l'arrangement d'évacuation et le choix entre une extrusion à un seul étage ou à deux étages.

La géométrie des vis pour la filmé recyclé utilise un rapport L/D compris entre 30 et 36 à 1, nettement plus important que celui d'un extrudeur de film vierge, car la longueur supplémentaire permet un temps de résidence permettant la devolatilisation et l'homogénéisation d'un flux entrant dont l'indice de fusion varie d'une granulométrie à l'autre. Une vis à barrière dotée d'une section de mélange dans la zone de dosage offre une meilleure homogénéité de la fusion, ce qui est important pour la cohérence de la couleur sur le produit imprimé. Le rapport de compression est modéré, typiquement de 3 à 1 à 3,5 à 1, puisqu'une compression agressive sur un flux de densité variable génère une chaleur par friction poussant la fusion vers la bande de carbonisation de l'encre.

Laventilation est le point où une extrudeuse de recyclage de pellicules se distingue le plus d'une machine normale. Un dispositif à double étage de drainage sous vide opérant à une pression comprise entre -0,08 et -0,095 mégapascal retire l'humidité résiduelle, les composants volatiles de l'encre et les produits de dégradation de faible masse moléculaire. Le premier dispositif de drainage évacue la majeure partie de l'humidité immédiatement après la zone de fusion ; le second, situé plus loin dans le flux, extrait les autres volatiles d'un matériau entièrement fondu et mélangé. Les machines à simple évacuation peuvent produire des granulés purs à partir de pellicules industrielles, mais elles produisent des granulés poreux, des bulles visibles à la surface et une odeur persistante à partir de matière imprimée post-consommation.

Le contrôle de la température est la discipline qui empêche l'encre de carboniser. Le profil du cylindre ci-dessous constitue une base de travail pour le film LDPE imprimé ; notez qu'il est délibérément conservateur à l'avant et ne grimpe pas agressivement vers la moraine. La température de fusion doit être mesurée, et non supposée, et la ciblage varie de 195 à 215 degrés Celsius.

Configuration Profil de zone du barillet (en degrés Celsius) Vitesse des vis (nombre de tours par minute) Température de fusion visée (degrés Celsius) Vacuum (megaPascal) Granulométrie de filtration recommandée.
Film LDPE propre post-industriel, non imprimé 170 / 185 / 195 / 205 / 210 / 205 De 80 à 140 De 205 à 215 Évacuation unique, – 0,06 à – 0,08 120 à 150 micromètres, en une seule étape
Films postindustriels imprimés 165 / 180 / 190 / 200 / 205 / 200 70 à 130 200 à 210 Double ventilation, de -0,08 à -0,09 De 100 à 120 micromètres
Films d'emballage imprimés post-consommation 160 / 175 / 185 / 195 / 200 / 195 60 à 120 195 à 208 Double ventilation, de -0,085 à -0,095 150 micromètres grossiers plus 100 micromètres fins, deux étapes
Film agricole avec des débris résiduels de sable. 160 / 175 / 185 / 195 / 200 / 195 60 à 110 195 à 205 Double ventilation, de -0,085 à -0,095 150 à 200 micromètres lors du premier passage ; un filtre continu est très recommandé
Films étirables avec résidus d'adhésif. 160 / 175 / 185 / 195 / 200 / 195 60 à 120 195 à 208 Double ventilation, de -0,085 à -0,095 De 100 à 120 micromètres
Films mixtes post-consommation, à haute teneur en laminat 160 / 175 / 185 / 195 / 200 / 195 60 à 110 195 à 205 Extrusion à deux étages, avec une valeur comprise entre 0,09 et 0,095 au deuxième étage 150 micromètres plus 80 à 100 micromètres, deux étapes

Le diamètre de vis est fonction de la capacité requise, et le tableau ci-dessous indique les dimensions standards utilisées dans les configurations de pelletage de film Polyretec. Une vis tournant près du bout de sa bande de capacité génère plus de chaleur de cisaillement et une masse fondante moins homogène. Par conséquent, lorsque l'on prévoit une augmentation de la production, il est généralement préférable de choisir une taille supérieure.

Diamètre des vis : Production typique sur film LDPE (kilogrammes par heure) Puissance du moteur principal (kilowatt) par diamètre de la vis Application recommandée
100 millimètres 3. 250 à 75 à 110 Petit convertisseur, récupération dans les locaux des déchets de coupé, production expérimentale
120 millimètres 400 à 550 110 à 160 Recyclage de petite taille, production de granulés en une seule session
160 millimètres 700 à 1000 De 200 à 280 Recyclage commercial continu d'un film issu du secteur de la consommation
180 millimètres 1000 à 1500 280 à 400 Usine de grande Envergure, plusieurs quarts de travail, intégrée à une ligne de lavage complète

L'extrusion en deux étapes mérite une mention à part. Dans un système en deux étapes, la première extrudeuse fond et homogénéise, tandis que la deuxième extrudeuse, alimentée par la première, construit la pression nécessaire pour forcer la fusion à travers une filtration fine. L'avantage est la séparation : la pression de remontée de la filtration n'oblige plus la vis de plasticisation à un point d'opération à fort shear, ce qui permet de maintenir une température plus basse et une filtration plus fine. L'inconvénient est le coût de capital plus élevé, la superficie de plus en plus limitée et un entraînement supplémentaire à entretenir. En règle générale, spécifiez l'extrusion en deux étapes lorsque la contamination d'entrée dépasse environ 3 pour cent en poids, lorsque le contenu du laminat est important ou si les spécifications du client exigent une filtration plus fine que 100 micromètres sur un courant souillé.

Choix de l’ouverture de filtration et du changement de tamis :

La filtration en fusion détermine le nombre de taches noires dans le pellet fini et, sur un film imprimé, c'est l'équipement qui a le plus d'incidence sur la qualité, après l'extrudeur lui-même. Le filtre doit capturer les particules d'encre carbonisées, les fragments de laminat infusibles, les résidus de matière minérale et les fibres de papier, tout en assurant une opération continue sur une charge de contamination qui aveuglerait un écran conventionnel en quelques heures.

Trois technologies sont sur le marché. Un changeur de tamis à double piston hydraulique est une solution économique : deux positions de filtration, déplacement hydraulique et un changement de tamis sans arrêts de ligne, mais avec une légère distorsion du flux et de la pression. Il convient parfaitement pour les films propres et légèrement numérisés. Un tamis continue à bande transporte automatiquement la bande de tamis lorsque la pression différentielle augmente, ce qui assure un fonctionnement sans interruptions et demande un minimum d'attention de la part de l'opérateur. Il est adapté aux films post-consommation légèrement contaminants et est le choix le plus courant sur les lignes de recyclage de films commerciaux. Un tamis rotatif de disque perforé et laser entièrement automatique utilise un disque en acier perforé au lieu d'une maille tissée ; un plaque d'épuration retire en permanence la contamination maintenue et la conduit, de sorte que l'élément de filtration est en permanence propre et durable. Ses avantages sur les films fortement contaminants, imprimés et agricoles, sont de très longs intervalles d'utilisation, de pertes de matière fondante minimales comparées aux bandes de tamis continues et d'une pression d'éjection stable, qui stabilise son tour de main la température de la matière fondante.

Technologie de filtration Finition pratique Compte tenu de la contamination. Cibles de perte de la fusion et facteurs les provoquant Attention de l'opérateur Investissement relatif La meilleure coupe
Changeur d'écran à double piston hydraulique 4. De 100 à 200 micromètres. Faible à moyenne Matière, purge à chaque changement Particules hautes, remplacement manuel des stocks Faible Nettoyage de film postindustriel, récupération des bordures sur place.
Filtre à bande de tamis continu. De 80 à 150 micromètres Moyen à élevé Moyen, consommation de bande continuelle Faible Moyen Films d'emballage imprimés post-consommation
Filtre à disque rotatif percé au laser entièrement automatique. De 80 à 150 micromètres Exceptionnel Bas, seulement avec une décharge dite contrôlée, Très bas. Élevé Films fortement imprégnés, films agricoles, matériaux mixtes d'origine postconsumation
Arrangement en deux étapes, grossier et fin 150 micromètres puis 100 micromètres Très élevé. Faible à moyenne Faible Élevé Spécifications de granulés exigeantes pour les matières premières difficiles

La décision de finesse doit être prise en fonction de la spécification du client, et non en fonction d'un objectif de qualité abstrait. Sur les films imprimés après la consommation, l'arrangement recommandé est une filtration à deux étapes de 150 micromètres suivie de 100 micromètres, ce qui capture la grande majorité des particules carbonisées sans l'augmentation de la proportion d'imperfections que provoque un seul écran fini. Les films agricoles doivent commencer plus grossiers, à 150 à 200 micromètres, car la saleté résultant du lavage empêche les écrans fins de clignoter dans les minutes. Chasser sous 60 micromètres dans un flux souillé est une erreur de spécification qui se manifestera par des changements constants d'écran, une hausse des pertes de fusión et une production nette décevante.

La tête de granulage, le refroidissement et la classification des granulés

La pelletisation à barillet à face coulé est le choix standard pour les films en polyéthylène low-density. La matière fondante est extrudée à travers une plaque de matrice et coupée immédiatement sur la face de la matrice par des lames rotatives, tandis qu'un anneau circulant d'eau à l'intérieur de la chambre de coupe refroidit et transporte les granulés. Le fait que cela convienne au film s'explique par sa grande tolérance : la matière fondante recyclée contient des variations de viscosité et parfois des inclusions, et une tête à barillet à face circulant avec un anneau d'eau gère ces variations avec moins d'arrêts que si un système exige des conditions de matière fondante stables et très précises. Les diamètres des trous de matrice compris entre 2,8 et 4,0 millimètres produisent la gamme de tailles de granulés que les convertisseurs ultérieurs attendaient.

La granuleuse sous-marin, dans laquelle la face de la matrice est entièrement immergée, produit une granule plus uniforme et plus sphérique, avec une production de granulés plus faibles, et elle est le choix préférentiel lorsque la géométrie de la balle est une spécification de la vente. Elle nécessite une masse fondante plus stable et un circuit de contrôle de l'eau et de la température plus sophistiqué, et elle est moins généreuse face aux variations de viscosité associées au film mixte issu des déchets post-consommation. Les deux approches sont valables ; le choix dépend de la spécification de la balle et de la cohérence du flux d'entrée.

En aval de la tête de coupe, les granules passent par un sécheur centrifuge et ensuite au-dessus d'un classificateur vibrant qui élimine les agglomérés de trop grandes dimensions, les résidus et les fines. Le classificateur est un équipement de petite taille, mais dont l'efficacité est grande en termes de satisfaction client. En effet, les fines et les résidus sont les défauts que les transformateurs remarquent en premier lorsqu'ils chargent un bac. La pièce à surveiller en matière d'entretien est l'usure des lames au niveau de la face de la paroi de meulage : une lame usée laisse des résidus, qui sont la cause principale des réclamations sur la prolifération des résidus lors de la déchargement des pellets de recyclage.

Homogénisation, détection de métaux et conditionnement.

Le dernier bloc transforme un flux de production variable en un produit commercial cohérent. Sa valeur est disproportionnée au coût qu'il représente et il est souvent coupé de laListe de prix pour réduire les coûts.

Un silo ou mélangeur capable de contenir de quatre à douze heures de production est l'outil principal pour assurer la cohérence de la couleur. L'entrée de film imprimé varie d'une pale à l'autre, et la couleur des granulés nuancées en conséquence ; un silo de mélange à flux massique moyenne ces variations, de sorte qu'un client recevant un lot de vingt tonnes observe une seule couleur et non une suite de teintes. Sur film imprimé, où la différence de couleur revêt un réel importance commerciale, le mélange dans un silo peut faire la différence entre un granulé conformément aux spécifications du convertisseur et un autre non.

Un détecteur de métal sur la ligne d'emballage constitue le dernier contrôle de sécurité. Malgré la séparation magnétique et par courants d'écoulement en amont, de temps en temps des particules métalliques parviennent à passer et un convertisseur qui trouve du métal dans un lot de granulés recyclés ne commande généralement pas à nouveau. Les détecteurs modernes rejettent un déchet de granulés court au niveau de l'événement de détection plutôt que d'arrêter la ligne.

L'emballage est soit sous forme de sacs de 25 kg pour les clients de petite taille ou la consolidation des exportations, ou de sacs de 500 à 1000 kg pour les livraisons en vrac. Un pesage automatique avec l'impression du numéro de lot permet de réaliser une traçabilité, qui est de plus en plus une obligation plutôt que une courtoisie : les systèmes de certification relatifs aux matières recyclées exigent une documentation sur l'équilibre de masse depuis les fournitures jusqu'aux produits finis, et une station d'emballage qui enregistre les données de lot de façon automatique simplifie cette documentation au lieu de lui imposer un travail manuel intensif.

La ligne de broyage et de lavage Polyretec pour les flux films.

La partie frontale humide d'une installation de films imprimés et collants est construite sur la Ligne de broyage et de lavage Polyretec Soft PP/PE, une configuration spécialement conçue pour les films, les sacs tissés et les films agricoles et non pas adaptée d'une ligne de plastiques rigide. Elle couvre la gamme de capacités allant de 500 à 1500 kg/h et peut être fournie soit comme une installation de lavage produisant des poudres, soit avec la pelletisation à un seul repas intégrée directement en aval, de sorte que les poudres lavées passent directement dans l'extrudeur, sans étape de stockage et de re-manutention intermédiaire.

Les caractéristiques de conception distinctes de cette ligne répondent à tous les problèmes spécifiques aux films mentionnés plus haut dans cet article. Le pré-nettoyage à sec est disponible en tant que phase intégrée, plutôt que comme option, ce qui rend les films agricoles très chargés en sol économiquement traitables. L'acier des lames et la configuration des écrans des sections de déchiquetage et de broyage humide sont sélectionnés en fonction du degré d'abrasion du flux prévu. La section de lavage utilise un flux d'eau à contre-courant tout au long du processus, l'eau fraîche entrant au dernier rinçage et s'écoulant vers l'arrière, ce qui permet de maintenir la consommation d'eau fraîche entre 0,5 et 1,5 m3 par tonne lorsque un système de traitement en boucle fermée est installé. Pour les flux imprimés et gras, le réacteur de lavage chauffé avec dosage de caustique et de surfactant est intégré au flux plutôt que monté sur la ligne, afin que le temps de séjour soit planifié et non improvisé.

L'usine de lavage de films PP et PE entièrement automatisée livrée à Taïwan autour de la configuration PTW1000 est l'installation de référence dans la catégorie de 1000 kilogrammes par heure : fonctionnement continu avec une commande centralisée, dosage automatique et traitement de l'eau intégré. Les projets livrés au Mexique pour les films LDPE portant des étiquettes collantes, construits autour d'une disposition de shredder et de machine à battre, et en Turquie pour les sacs imprimés et les films, couvrent les extrémités collantes et particulièrement imprimées de la mêmefamille d'équipements.

Paramètre Class de 500 kilogrammes par heure classe de 800 kilogrammes par heure Classe de 1000 kilogrammes par heure (référence PTW1000) 1500 kilogrammes par heure - classe
Taux de production (bourgeons lavés) 500 kilogrammes par heure 800 kilogrammes par heure 1000 kilogrammes par heure 1500 kilogrammes par heure
Matériaux ciblés Films LDPE et LLDPE, sacs tissés en PP. Film d'emballage imprimé, film étirable, sacs tissés Films imprimés post-consommation, films agricoles, sacs resistants Films mixtes post-consommation, film agricole à grande échelle
Débordement. Convoyeur à plateau en chaîne avec plateforme de tri et magnetoscope. Convoyeur à plateau en chaîne, plateforme de tri, magnétique, magnétique inductif en option. Convoyeur à plateau en chaîne, tri multiple, magnétique, magnétique inductif en option. Convoyeur à plateau en chaîne, tri multiple, magnétique, magnétique inductif en option.
Écartage Un seul arbre, avec un tamis de 100 à 150 millimètres. Un shredder à un seul arbre ou à deux arbre(s), criblet de 80 à 150 millimètres. Broyeur robust, écran de 60 à 150 millimètres Concasseur robuste, grille de 60 à 120 millimètres
Pré-cleaning en dry Optionnel Recommandation. Bâtisseur et tambour de désaffaissement intégrés Bâtisseur et tambour de désaffaissement, prolongé
Broyeur humide Espacement du couteau de 0,3 à 0,8 millimètres, tamis d'ouverture de 40 à 60 millimètres Espacement du couteau de 0,3 à 0,8 millimètres, tamis d'aperte de 30 à 60 millimètres Espacement du couteau de 0,3 à 0,8 millimètres, tamis d'aperte de 30 à 60 millimètres Espacement du couteau de 0,3 à 0,8 millimètres, tamis de 30 à 50 millimètres
Les réservoirs à flotteurs Deux en série Deux en série Deux à trois en série Trois unités connectées en série
Roulements anti-usure Un, de 700 à 1000 tours par minute. Deux, de 700 à 1200 tours par minute. Deux, de 700 à 1200 tours par minute, contre-courant. Deux à trois avec 700 à 1200 révolutions par minute, contre-courant
Réacteur de lavage à haute température Possibilité d'ajuster la température de l'eau de lavage à 75 à 90 degrés Celsius Norme pour le film imprimé, de 75 à 95 °C. Standard, de 75 à 95 °C, caustique de 0,5 à 2,0 % Standard, de 75 à 95 °C, volume d'amorce prolongé
Elimination de l'eau Séchage centrifuge, sortie entre 3 % et 8 % d'humidité Séchage centrifuge, sortie entre 3 % et 8 % d'humidité Sécheur centrifuge et sécheur à tuyaux, débouché à moins de 1 %. Sécheur centrifuge et sécheur à tuyaux, débouché à moins de 1 %
Traîtement de l'eau Sédimentation et filtration Sédimentation, flottation à l'air dissous, filtration Cycle fermé avec dosage, 85 à 95 % de recirculation Boucle fermée avec dosage et déferrisage
Contrôle Panneau centralisé avec contrôleur à logique programmable. Panneau centralisé, interface homme-machine tactile. Entièrement automatisé, gestion des recettes, surveillance à distance prête. Entièrement automatisé, gestion des recettes, surveillance à distance prête.
Option de granulométrie en une étape Disponible Disponible Disponible Disponible

Ligne de granulage de nouvelle génération Polyretec pour films LDPE

En aval de l'usine de lavage, la ligne de pelletisation Polyretec New Generation est une configuration conçue pour le film LDPE d'épaisseur fine et pour la regrind PE et PP d'épaisseur moyenne. C'est une ligne de construction robuste, destinée aux déchets post-consommation et non aux rebuts réversibles, ce qui se reflète dans les détails qui comptent sur le matériel imprimé : un plastiqueur long avec un rapport L/D, un évacuation sous vide à deux phases, une surface de filtra­tion généreuse et une philosophie de contrôle qui maintient la température de fusion au lieu d'augmenter la puissance de traitement.

La ligne est configurée autour du diamètre de vis qui correspond à la production requise, et chaque catégorie présente la même architecture. La densification est réalisée soit à l'aide d'un agglomulateur, soit d'un doseur à haute force de compression, en fonction du débit et du type de flux. La filtration est spécifiée en fonction du degré de contamination de l'entrée, et non vendue comme un élément fixe. Des changeurs d'écrans hydrauliques sont utilisés pour les flux limpides, tandis que des filtres à disques rotatifs, entièrement automatiques et percés au laser, sont utilisés pour les flux très imprégnés et sales. La pelottage est réalisé par une tête en anneau d'eau à face délimitée, de série pour le film, et par un pelottage sous l'eau, disponible lorsque la géométrie des granulés est spécifiée dans la spécification.

Paramètre Vis de 100 millimètres Vis de 120 millimètres Vis de 160 millimètres Vis de 180 millimètres
Taille des particules 250 à 350 kilogrammes par heure. 400 à 550 kilogrammes par heure 700 à 1000 kilogrammes par heure 1000 à 1500 kilogrammes par heure
Ratio R/T 30 à 36 à 1 30 à 36 à 1 30 à 36 à 1 30 à 36 à 1
La puissance du moteur principal 75 à 110 kilowatts 110 à 160 kilowatts De 200 à 280 kilowatts 280 à 400 kilowatts
Vitesse d'enroulement 60 à 140 tours par minute 60 à 140 tours par minute 60 à 130 tours par minute 60 à 120 tours par minute
Densification Distributeur à force standard, aggrégateur optionnel Alimentateur à force ou agglomérateur Agglomérateur standard Agglomérateur standard, chambre élargie
Évacuation Vacuum à deux étages, de −0,08 à −0,095 mégapascal Vacuum à deux étages, de −0,08 à −0,095 mégapascal Vacuum à deux étages, de −0,085 à −0,095 mégapascal Vacuum à deux étages, de −0,085 à −0,095 mégapascal
Option d'extrusion à deux étages Disponible Disponible Valeur recommandée au-dessus de 3 % de contamination Valeur recommandée au-dessus de 3 % de contamination
Filtration de la fonte Changeur de tamis hydraulique, 120 à 150 micromètres. Filtre à bande continue, de 100 à 150 micromètres Disc rotatif continu ou perforé par laser, de 80 à 150 micromètres. Disque rotatif gravé au laser, de 80 à 150 micromètres, en deux étapes disponible
Tête de granulage Tranchage avec matriaux à des faces de tranç couronnées d'un anneau d'eau : trous de 2,8 à 4,0 millimètres. Fond rond d'extraction à eau, trous de moule de 2,8 à 4,0 millimètres Tranchage à l'aide de matriaux à des faces de tranç couronnées d'un anneau d'eau ou sous l'eau. Tranchage à l'aide de matriaux à des faces de tranç couronnées d'un anneau d'eau ou sous l'eau.
Manipulation des granulés Sécheur centrifuge et classificateur vibratoire. Séchage centrifuge, classifieur, silo Séchage centrifuge, classifieur, silo de mélange, détecteur de métaux Séchage centrifuge, classifieur, silo de mélange, détecteur de métaux
Contrôle Contrôleur de logique programmable avec écran tactile Contrôleur de logique programmable avec mémorisation des recettes Automatisation complète, enregistrement des données, support à distance prêt. Automatisation complète, enregistrement des données, support à distance prêt.

Pour les projets qui nécessitent une homogénéisation de catégorie de compoundage de la fonte recyclée, par exemple lorsque du pigment, du masterbatch de couleur ou un compatibilisateur est dosé dans le recyclat, Wanplas fournit des systèmes de granulation à double hélice qui s'intègrent directement aux lignes de lavage Polyretec, afin que les flocons lavés puissent être dirigés à la fois vers une ligne de granulation à une hélice ou vers une étape de compoundage à double hélice, dans la même configuration d'usine.

Tableau des paramètres du processus de base pour le LDPE imprimé et collant

Le tableau ci-dessous regroupe les points de réglage de l'appareil actuels pour une ligne de produits à base de LDPE colante et imprimée à 1000 kg par heure dans une seule feuille de référence. Ce sont des points de départ pour la mise en service, qui seront raffinés lors des essais en usine contre la matière réelle demandée par le client.

Variable de processus Point de consigne ou plage Point de mesure Effet si la valeur est trop faible Effet si la valeur est trop élevée
Diamètre des porosités de l'écran du shredder 60 à 150 millimètres Grille du rotor Une quantité excessive de fines particules et un taux d'évaporation d'eau plus élevé Pièces vides trop grandes surchargent le broyeur humide.
Espace de l’ordure du couteau du concasseur humide. 0,4 à 0,6 millimètres, typique Ensemble de lames, vérifié à chaque entretien Risque de contact entre les lames, frais excessifs Le film se plie au lieu de se découper, et le rotor s'enroule
Vitesse du tamis de friction 700 à 1200 tours par minute Fréquence de la commande Nettoyage incomplet de la surface. Production de fines, consommation d’énergie élevée et usure
Température de lavage à chaud 75 à 95 degrés Celsius Liquide du réacteur. Absence de diffusion d'encre et de gras. Le ramollissement et l'agglomération des flocons dans le pool.
La concentration du soude caustique 0,5 à 2,0 pour cent titrage du liquide, par poste. Élimination insuffisante de l'encre, brouille gris. La charge de la rinlage, l'excédent alcalin, l'augmentation du cendre
Durée de séjour dans le réacteur de lavage à haute température 10 à 20 minutes Volume du réacteur contre le débit. La chimie n'a pas le temps d'agir. Réduction du débit de la usine.
Humidité à la sortie de la centrifuge 3 à 8 % Échantillonnage à la sortie de l'agglomérateur. Ce n'est pas possible sans une consommation excessive d'énergie. Surcharge du séchoir thermique, stress thermique
Température de l'air de séchage 80 à 120 degrés Celsius Capteur de duct, circuit fermé. Cible d'humidité non atteinte Soufflante de films, obstructions, grumeaux
Humidité des plaques à l'extrudeur Inférieur à 1 pour cent Échantillonnage à la sortie. Pas applicable. Pellets poreux, turbulences, vase d'air débordé.
Densité en bruts des agrégats 0,30 à 0,50 % Approche pour le prélèvement. Instabilité de l'alimentation et éclaboussures de la sortie. Sur-calcination, boules, gaspillage d'énergie.
Température de la fonte de fusion. 195 à 215 degrés Celsius Sonde de fonte avant le filtre Inclusions non fondues, pression du filtre élevée Carbonisation de l'encre, petites taches noires, odeur.
Niveau de vide. Moins 0,08 à moins 0,095 mégapascal. Précision de mesure de la ligne d'aération Moisissure résiduelle et gazes dans la paille Fondu aspiré par le collecteur de gaz
Fineté de la filtration. De 80 à 150 micromètres Spécification du filtre Chiffre de saleté noire élevé Obstruction, perte de fonte, pic de surpression.
Différentiel de pression du filtre. Changer ou monter à 6 à 10 mégapascal. Transducteurs à pression avant et après le filtre Changement prématuré, perte d'écran L'élévation de température du fusion due à la contre-pression

Qualités de granulés de LDPE recyclé et méthodes de test

Un granulé recyclé est un produit commercial doté d'une spécification, et l'installation doit être en mesure de démontrer cette spécification de manière constante. Le tableau ci-dessous présente les cibles de caractéristiques que les transformateurs demandent généralement pour le polyéthylène de faible densité recyclé à partir de film imprimé, ainsi que la méthode de test et le levier de processus qui contrôlent chaque caractéristique.

Un personnel d'entretien correctement formé offre un retour measurable en réduisant le temps d'arrêt des équipements. Des études ont montré que les équipements de recyclage de plastique bien entretenus fonctionnent avec une disponibilité de 95 pour cent ou plus, contre 80 à 85 pour cent pour les opérations où le personnel d'entretien n'est pas bien formé. À un taux de production typique pour les équipements de recyclage de plastique, cette amélioration de la disponibilité peut représenter des dizaines de milliers de dollars de production récupérés chaque année. Objectif type Principes de la méthode de test Conduit par
Taux de flux de fusion à 190 degrés Celsius et 2,16 kilogrammes. 0,3 à 2,0 grammes par 10 minutes Test du débit de fusion selon la norme ISO 1133 Cohérence de l'entrée, température de fusion, temps de séjour
Densité. 0,918 à 0,930 grammes par centième de cube Colonne d'immersion ou de gradient conformément à la norme ISO 1183 Pureté du polymère : teneur en polyoléfine étrangère.
Teneur en humidité Moins de 0,1 pour cent Perdre en séchage ou titration de Karl Fischer Cascade de séchage et évacuation sous vide
Teneur en cendres (%.) Inférieures à 1,5 pour cent. Four de tuyauterie pour incinération selon la norme ISO 3451 Efficacité du lavage, pré-nettoyage à sec, filtration.
Compteurs de taches noires Calculé par 100 grammes par rapport à une référence convenue Compte visuel sur plaque coulée ou film pressage. Contrôle de la température de fusion et fineté de filtration.
Drift de couleur lot par lot. Bande de tolérance convenue par rapport à une pelletière de référence Mesure de la couleur par spectrométrie Efficacité du lavage à la chaleur et mélange dans le silo.
Conservation de la résistance à la traction. 75 à 90 pour cent de référence vierge Essai de teneur de traction selon ISO 527 Historique thermique, contrôle de la dégradation, contamination
Élongation au bris Le minimum convenu par rapport à la demande. Essai de teneur de traction selon ISO 527 Contrôle de la dégradation et de la teneur en autre polymère.
Odeur Évalué à l'aide d'une échelle sensorielle convenue Évaluation du panneau interne sur échantillon chauffé Démoulage du lavage à la chaleur et devolatilisation sous vide.
Géométrie du granulé et fines Granulés recyclés polyéthylène/polypropylène uniformes, minimales en résidus et fines Analyse au tamis et inspection visuelle. État et classification de la lame de coupeur

Deux d’entre eux méritent une attention particulière sur pellicule imprimée. La teneur en cendre est le nombre qui révèle si la section humide fonctionne réellement, car c’est le moment où s’accumulent sol minéral, fibres de papier, pigments et remplisseurs qui ont survécu à l’ensemble du processus. Et le nombre de tâches noires est la propriété qui donne le plus souvent lieu à une réclamation de la part du client, c’est pourquoi la régularité de la température de fusion et le choix de la filtration sont traités comme des contrôles de qualité plutôt que comme des paramètres de fabrication.

Traitement de l'eau, gestion des lisiers et contrôle des émissions atmosphériques

Une installation de lavage de film est une installation d'eau avec un produit polymère, et le circuit de traitement de l'eau mérite la même attention d'ingénierie que l'extrudeuse. Un circuit fermé bien conçu recircule de 85 à 95 % de l'eau de processus, ce qui permet de maintenir la consommation d'eau douce à 0,5 à 1,5 mètres cubes par tonne, même sur des films agricoles salis.

Le train de traitement suit une séquence standard. Les solides grossiers se déposent dans un bassin de sédimentation adapté à la charge réelle de solide en grains, et non à une charge nominale. La flottation à l'air dissous permet ensuite d'éliminer les fines suspendues, la graisse émulsionnée et les particules d'encre disséminées en les fixant sur des micros-bulles, et en colmatant le niveau des flottants. Le dosage de produits chimiques, tels que le chlorure de polyaluminium, suivi d'un floculant à base de polyacrylamide, aggregate les fines solides restantes en flocs qui peuvent se déposer. La filtration révise l'eau avant son retour au cycle, et un flux d'épuisement est évacué ou envoyé pour un traitement extérieur afin d'éviter l'accumulation des solides dissous et des substances organiques.

Le maniement des boues est la partie qui est de loin la moins bien estimée. Dans le cas des films agricoles, le volume de boues est considérable parce que la majeure partie de la masse des bales entrantes dans l'usine sort sous forme de boues, et les boues humides sont coûteuses à transporter. Un appresseur à filtres ou à vis renfermant le solids à sec réduit considérablement les coûts de mise au rebut et est un élément normalement présent dans une installation convenablement spécifiée. Lorsque le pré-nettoyage à sec a éliminé de 40 à 60 % du sol avant qu'il n'aille dans l'eau, le fardeau des boues chute en conséquence, ce qui est un argument supplémentaire pour justifier le coût de cette étape.

Les émissions atmosphériques proviennent de deux sources. À la zone de lavage à haute température, la vapeur libère des composés organiques volatiles traces, et les vanneaux d'aspiration de l'extrudeur laissent échapper de l'humidité ainsi que des volatiles d'encre et des produits de dégradation à faible poids moléculaire. Il est conseillé de les capturer et de les traiter plutôt que de les évacuer dans l'atelier. Un condenseur sur la conduite d'aspiration récupère la plupart de l'humidité et des composés volatils condensables, une adsorption à l'aide de charbon activé ou une étape de traitement comparable s'occupant du reste. Au-delà de la conformité aux réglementations, cela est important pour l'environnement de travail, car les volatils d'encre dans un atelier constituent les principales plaintes en matière de santé et de confort sur les installations de recyclage de films imprimés.

Consommation des services publics par configuration

La consommation d'énergie par tonne de granule fini est la façon la plus honnête de comparer les conceptions de lignes, car elle est indépendante de l'échelle, de la monnaie et des tarifs locaux. Le tableau ci-dessous donne des repères de travail pour les lignes de film en LDPE avec un module d'eau à circuit fermé.

Canal Consommation d'énergie électrique (kilowattheures par ton de granulés). Eau douce (mètres cubes par tonne) Soda caustique (kilogrammes par tonne) Rendement, balle à granule Boues générées
Nettoyage de film postindustriel, non imprime. 280 à 360 0,3 à 0,8 Non requis 88 à 95 % Très bas.
Films postindustriels imprimés 340 à 430 0,5 à 1,0 3 à 6 85 à 92 % Faible
Films d'emballage imprimés post-consommation 400 à 500 0,8 à 1,3 5 à 10 ppm 60 à 75 pour cent Moyen
Films étirables avec adhésif. 380 à 470 0,6 à 1,1 4 à 8 70 à 85 pour cent Faible à moyenne
Sacs industriels de haute résistance. 400 à 500 0,8 à 1,3 4 à 8 70 à 85 pour cent Moyen
Film agricole, charge de sol élevée 450 à 550 1,0 à 1,5 3 à 7 45 à 65 pour cent Exceptionnel

Trois observations découlent de ces données. La consommation d'énergie est dominée par trois consommateurs : l'agglutérateur, le moteur principal de l'extrudeuse et la charge de chauffage du lavage à chaud, qui représentent tous ensemble habituellement entre 65 et 75 pour cent de la demande de l'installation. La consommation d'eau est presque entièrement déterminée par ce qui sort du système sous forme de humidité de boue et de quantité de copeaux non récupérés, et non par le volume des cuves, de sorte qu'un meilleur presse-boues réduit la consommation d'eau plus efficacement qu'une pompe de recirculation plus puissante. Et le rendement, et non les coûts d'exploitation, est la variable qui domine l'économie de l'installation pour les cours d'eau chargés de souillure ; une amélioration du rendement de cinq points liée à un meilleur nettoyage à sec vaut plus que toute économie d'énergie plausible ailleurs.

Niveau d'investissement, fenêtre de récupération des investissements et exploitation économique

Étant donné que les prix des équipements varient en fonction de la configuration, de la portée et de la destination, il est utile de discuter des investissements au moyen d'un indice plutôt que d'un chiffre. En fixant une ligne de lavage et de pelétisation de pellicules LDPE à 500 kg/h en tant que repère de 100 points d'un indice d'investissement, les positions relatives indiquées ci-dessous sont valables pour la plupart des configurations de projets.

Configuration Indice d'investissement (ligne de film LDPE de 500 kg/h = 100 points de base) Niveau de puissance installée Niveau des coûts d'exploitation Grade des granulés produits Période de remboursement indicative
500 kilogrammes par heure, lavage uniquement, production de copeaux 62 à 72 points Faible Faible Flocons lavés mis en vente 18 à 30 mois
500 kilogrammes par heure, lavage plus broyage, valeur de base 100 points Moyen Moyen Pellets de LDPE recyclés, à usage général. 16 à 28 mois
1000 kilogrammes par heure, lavage avec pelottage 155 à 180 points Élevé Moyen Pellets de bonne qualité. 14 à 24 mois
1000 kilogrammes par heure avec lavage à chaud et filtration en deux étapes 185 à 215 points Élevé Moyen à élevé Bas en matière de tache noire, granules de couleur contrôlée. 14 à 26 mois
Configuration de film agricole à 1000 kg/h avec nettoyage préalable prolongé 200 à 235 points Très élevé Élevé Granulats de remplissage et de fabrication 16 à 30 mois
1500 kilogrammes par heure - configuration complète avec extrusion à deux phases 245 à 290 points. Très élevé Moyen par tonne, élevé en absolu Pellets à base de LDPE recyclés de haute qualité 13 à 22 mois

Les fenêtres de retour sur investissement ci-dessus supposent une exploitation continue en plusieurs postes de travail, un approvisionnement constant en matières premières et une demande stable en pellets finis. Les trois hypothèses méritent d'être examinées avant de prendre une décision sur l'équipement, car la cause la plus fréquente d'un projet peu rentable n'est pas les performances de l'équipement, mais la disponibilité des matières premières : une installation conçue pour 1500 kilos par heure qui fonctionne à 600 kilos par heure parce que les pliages ne sont pas là implique le capital et le travail d'une installation plus grande avec les résultats d'une installation plus petite.

Un dernier aspect économique concerne spécifiquement le film imprimé. L'ajout d'une section de lavage à chaud correctement dimensionnée et d'une deuxième étape de filtration augmente les coûts de capital d'un montant modique sur l'ensemble de la ligne, mais cela fait passer le granule d'une catégorie de remplissage variable et foncée à une catégorie polyvalente de gris clair sous contrôle. Ce changement de catégorie de produit a un effet beaucoup plus important sur le rendement du projet que toute économie équivalente obtenue dans les sections mécaniques. C'est pourquoi le lavage à chaud est l'endroit où il faut dépenser le moins d'argent sur une ligne de film imprimé.

Exigence relative à la sélection de la configuration de ligne

Le tableau ci-dessous associe les exigences courantes des projets à une configuration de ligne Polyretec recommandée. Il a été rédigé de la façon dont doit être préparée une offre technique : flux d'entrée en premier, puis débit, puis la qualité de granulés dont le client a besoin, et enfin l'équipement.

Source d'entrée Production requise gré du pellet visé Configuration Polyretec recommandée Options critiques à inclure
L’ellement de pellicule imprimé est recyclé et utilisé en interne dans les ateliers des fabricants de pellicules. 250 à 350 kilogrammes par heure. Mélange réutilisable en interne à 20 à 40%. Ligne de valorisation de nouvelle génération, vis à hélice de 100 millimètres, avec alimentateur à force Double-stage avec ventillateur, interchangeur de tamis hydraulique à 120 à 150 micromètres
Films d'emballage postindustriels imprimés, faible infiltration dans le sol 400 à 550 kilogrammes par heure Pelletes de couleur grise générale Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 500 kilogrammes par heure, avec lavage à chaud, plus ligne de granulage de 120 millimètres. Réacteur de lavage à haute température, filtre à bande continue à 100 à 120 micromètres
Films d'emballage imprimés post-consommation 700 à 1000 kilogrammes par heure Couleur contrôlée, granule de taches noires Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 1000 kilogrammes par heure, plus ligne de granulage de 160 millimètres. Deux à trois bassins à flottant, lavage chaud avec dosage, filtration à deux étapes, silo de mélange
Film agricole, 20 à 60 % de terre. 700 à 1000 kilogrammes par heure Pelotes de qualité pour la construction et le remblayage Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 1000 kilogrammes par heure, avec nettoyage en phase sèche prolongé, plus ligne de granulage de 160 millimètres. Malaxeur et presse à glaise, enlèvement de la terre, lamelles résistantes à l'abrasion, filtre à disques rotatifs percé au laser, presse à glaise
Films étirables et films compressibles avec adhésif. 400 à 700 kilogrammes par heure Pellets polyoléfine de base ayant un débit de fusion stable. Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 800 à 1000 kilogrammes par heure, plus ligne de granulage de 120 à 160 millimètres. Un boîtier de densification thermostatique, des pales anti-brillages, un lavage à chaud avec un tensioactif assisté par un solvant.
Sacs industriels de haute résistance avec résidus en poudre. 500 à 1000 kilogrammes par heure Pellets polyoléfine de base, combustion contrôlée. Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 800 à 1000 kilogrammes par heure, plus ligne de granulage de 160 millimètres. Ouverture de sacs avec retrait de poussière, lavage à plusieurs étapes et flottation par air dissous dans le circuit d'eau.
Films mixtes post-consommation, à partir de la collecte municipale 1000 à 1500 kilogrammes par heure Un pellet stable en charbon ou en gris Ligne de broyage et de lavage de PP/PE mou, classe de 1500 kilogrammes par heure, plus ligne de granulage de 180 millimètres avec extrusion à deux étapes. Séparation par courants de Foucault, trois cuves à flottabilité, lavage à chaud prolongé, filtration en deux étapes, silo de mélangeage de grande taille
Film plus nécessité de dosage d'une charge ou d'une masterbatch 500 à 1000 kilogrammes par heure Catégorie recyclée composite. Ligne de lavage Polyretec alimentant un système de granulation à double vis compatible fourni par Wanplas Alimentation latérale gravimétrique, filtration de la vitrification, pelottage sous l'eau.

Un guide sous-tend chaque rang : spécifiez la section humide pour le matériau le plus sale que l'usine sera vraisemblablement amenée à acheter, et spécifiez la section d'extrusion pour la catégorie de granule que l'usine projette de vendre. Ce sont deux questions différentes, et répondre à une seule d'entre elles est la manière dont les projets se retrouvent avec un extrudeur de bonne qualité devant une ligne de lavage inadéquate, ou inversement.

Dépannage : points noirs, odeur, dérive de la couleur et perte de produit

Les défauts ci-dessous sont ceux qui apparaissent réellement sur les lignes imprimées et adhésives, répertoriés selon la séquence de diagnostic qui permet de les résoudre le plus rapidement. Le principe général est de vérifier l'état du processus avant de modifier l'équipement, car dans la grande majorité des cas, la cause première est une valeur de réglage ou un intervalle de maintenance, et non une faille de conception.

Symptôme. La cause la plus probable Causes secondaires Vérification du diagnostic Coûts du nettoyage
Taches noires dans le granulé Température de la fonte de fusion au-dessus de la bande de carbonisation de l'encre. La filtration est trop grossière, l'écran est à remplacer, des zones mortes se forment dans le baquet ou la matricière. Mesurer la température réelle du mélange à la sonde, pas la consigne de la cuve ; vérifier la tendance de la pression différencielle du filtre. Réduire le profil du baril et la vitesse de la vis ; avancer ou modifier le filtre ; passer à une filtration à deux phases ; inspecter les zones de stagnation.
Brouillard gris sur des flocons nominalement lavés Redeposition de l'encre à partir du liquide de lavage contaminé Évacuation insuffisante des批水 ; agent antiredeposition manquant Prélever et contrôler la clarté de la liqueur ; vérifier les débits d'écoulement et de recirculation. Augmenter le réliquat de liquide, ajouter ou modifier le package de substances surfactantes, améliorer les performances de flottation par air dissous
Variation de la couleur des lots Pas de homogénéisation réelle après la granulation Variation des entrées de balle en balle ; performance inégale du lavage à chaud : Comparer les mesures de couleurs entre les lots successifs : Installer ou agrandir le silo de mélange ; stabiliser les paramètres de lavage à chaud ; pré-mélanger les ballots d'entrée
L'odeur dans les granulés Nettoyage à chaud insuffisant (généralement il peut être résolu par l'ajout d'additifs) Vacuum faible sur les orifices ; température de fusion trop élevée entraînant la formation de produits dégradés. Régime de contrôle sensoriel de l'échantillon chauffé ; vérification de la valeur du manomètre en charge. Augmenter la concentration en caustique et la durée de séjour ; entretenir le système à vide ; abaisser la température de fusion.
Pellets poreux ou vapeur dans la matrice. Trop d'humidité entrant dans l'extrudeur. La bouche d'évacuation est partiellement bouchée, la température de l'air dans le séchoir est trop basse, le taux de fines excédentaires est trop important. Prélever l'humidité des paillettes à la sortie du silo ; inspecter les orifices de ventilation. Restaurer les performances de la cascade de séchage ; nettoyer les ventilations ; réduire la production de fines au-dessus
Des variations de débit rapides et une pression de coulée instable Instabilité de l'alimentation provenant de matériaux à densité volumique faible. Formation de pont dans l'alimentateur ; agglomérateur produisant un grain de taille inconstante Observer la gorge sous charge ; vérifier la densité apparente des grumeaux en effectuer des prélèvements Réglage du timing de l'aquagelage de l'agglomérateur ; ajustement des palettes anti-embolage ; vérification du refroidissement de la trémie.
Embaumage de l'alimentation ou du hopper sur film étirant Soufflage de l adhesive à une température supérieure à 40 à 60 degrés Celsius. Ratio de compactage trop agressif ; refroidissement du distributeur insuffisant. Mesurer la température de l'enveloppe du tamis pendant la production. Maintenir le boîtier à une température inférieure à 45 degrés Celsius avec un refroidissement par gilet d'eau ; réduire la compaction ; ajouter une racleuse.
Obstruction du filtre de fusion par des bacs Filtration spécifiée plus fine que le flux qu'elle doit traiter Résidus de graisse suite à un nettoyage inapproprié ; recirculation de fibres de papier Inspectez la contamination retenue sur un écran retiré. Rétablissez le niveau de fineté, ajoutez ou rétablissez le prétraitement à sec, améliorez le rinçage et l'élimination des fibres dans le cycle d'eau.
Teneur élevée en cendre dans la boule de vrac Élimination incomplète du sol et de la poudre Résidence courte de lavage à haute température ; bassin à flotteurs surchargé ; sédiments en recirculation Essai des cendres sur le flocon avant l'extrusion pour localiser le stade. Restaurer le pré-nettoyage à sec ; nettoyer le système de sédimentation du tank ; prolonger le temps de séjour
Entourage et blocage du broyeur humide. L'écart lame est trop grand pour une mince pellicule. Ciseaux à pelletisation pointus ; température d'eau incorrecte ; vitesse de convoyage excessive ; matériau trop dégradé et cassant. Mesurer l'écart à plusieurs points à travers le rotor. Réaffectation de l'écart à 0,4 à 0,6 millimètre ; affûtage ou rotation des lames ; vérification des buses de projection
Résidus et fines de granulés Lames de coupe usées de la pièce de moulage. Une pression des mâchoires incorrecte ; les trous du donneur partiellement bloqués Inspectez l'ensemble de scalpels et la lame de glandement pendant une interruption programmée. Remplacer les lames, régler la pression, nettoyer la plaque du moule, vérifier le fonctionnement du classificateur.
Chute de rendement à paramètres constants Chargement progressif du filtre Usure des vis et des barils ; perte de refroidissement du alimentateur ; variation de la classification de la contamination dans les balles entrées Filtre à pression tendancielle et énergie spécifique par kilogramme au cours d'une semaine. Restaurer le cycle de filtration ; mesurer l'ébavurage de la vis et du baril lors du prochain entretien ; ré-examiner la contamination de l'entrée

Industries d'application et granulés de LDPE recyclés

Le LDPE recyclé issu de film imprimé et adhésif sert quant à lui un large éventail de marchés, et la qualité du granulé produit détermine le type de marché accessible. Connaître à l'avance la destination est ce qui rend les décisions de spécifications avancées dans cet article rationnelles sur le plan commercial.

Sacs de déchets, film de construction, mélanges de film d'emballage secondaire de 20 à 40 % .Le plus grand marché pour le LDPE recyclé issu de films post-consommation. Les proportions de mélanges de 30 à 100 % de contenu recyclé sont courantes, la tolérance des couleurs est large et les exigences mécaniques sont modérées. Le nombre de tatouilles noires est moins important ici que la cohérence du débit de fusion, car une fluidité instable de la fusion provoque une instabilité des bulles dans le soufflage des films.

Films de construction et agricolesLes membranes étanches, le film de mise enrobage du béton, le film de protection temporaire et le film de conservation des épatements acceptent un contenu recyclé de 20 à 80 %. La couleur grise ou charbonnée que produit naturellement le film imprimé n'est pas un obstacle dans ces applications, et dans certaines d'entre elles, elle est même préférée.

Tubes d'irrigation par gouttelettes et tuyaux agricoles.Les mélanges de LDPE et de LLDPE recyclés sont largement utilisés dans les tuyaux d’irrigation, généralement à une teneur de 20 à 60 % d’inclusion. Dans ce cas, la cohérence du débit de fusion et l'absence d'inclusions dures sont importantes, car les inclusions causent des défauts de paroi et des blocages des émetteurs.

Crates, palettes et pièces générales d'injectionLes moules d'injection à section épaisse supportent une contamination plus élevée et une qualité optique plus faible que les applications de film, ce qui en fait le lieu idéal pour les granulés provenant de matériaux difficiles. La performance à l'impact est la caractéristique à suivre et est principalement contrôlée par la teneur en polymères étrangers et l'histoire thermique.

Couleurs des tubes externes et des canaux de câble.Les structures de tuyaux à plusieurs couches utilisent du polyoléfine recyclé dans la couche extérieure non critique, avec une couche intérieure obtenue à partir de matière première qui répond aux spécifications de performance. C'est une option en expansion alors que les objectifs en termes de contenu recyclé deviennent plus stricts dans l'ensemble des chaînes d'approvisionnement dans le domaine de la construction.

Catégories composées et remplies.Lorsque un granulé recyclé a besoin de rajout d'un additif minéral, d'un agent de réglage de la couleur ou d'un compatibilisateur pour une utilisation dans une pièce moulée spécifique, le granulat recyclé devient une matière première de composition. Pour ces projets, Wanplas fournit des systèmes de granulation à vis co-rotatives qui s'intègrent directement à des lignes de lavage Polyretec, de sorte qu'une usine puisse desservir le marché des granulés de film et le marché des granulés à composition à partir d'un flux unique de flocons lavés.

Normes, certification et documentation

Les matières recyclées vendues dans des chaînes d'approvisionnement réglementées ou par des propriétaires de marques doivent être accompagnées non seulement d'une documentation concernant leur qualité, mais aussi d'un contrôle environnemental et social. Le cadre décrit ci-dessous est ce que devrait être capable de démontrer une usine de recyclage sérieuse.

Gestion de la qualité.ISO 9001 fournit un cadre de contrôle des processus, de traçabilité et d'action corrective que les convertisseurs vérifient de plus en plus avant de passer des commandes de grande ampleur. Pour une usine de recyclage, la valeur en pratique est la traçabilité des lots, de la balle au sac.

Gestion de l'environnement.L'ISO 14001 traite de la gestion des rejets d'eau, de la mise au rebut des boues et des émissions atmosphériques. Dans une usine de lavage de pellicule, où l'eau et les boues représentent les interfaces environnementales dominantes, il s'agit d'une norme substantielle et non d'une démarche théorique.

Vérification de la teneur en contenu recyclé.Les systèmes de certification de contenus recyclés par des tiers vérifient le bilan massique entre les déchets d'entrée et les matières recyclées d'émission, et le Global Recycled Standard est le cadre le plus reconnu pour suivre le contenu recyclé au travers de la chaîne d'approvisionnement. Tous deux dépendent de la documentation sur les poids d'entrée, les poids de sortie et la comptabilité des pertes, c'est pourquoi il vaut la peine de spécifier des systèmes de pesage automatique et d'enregistrement de lots à la station de conditionnement dès le début.

Sécurité des machines.L'équipement livré sur le marché européen doit satisfaire aux exigences de la directive relative aux machines et comporter le marquage CE, qui couvre la protection, l'architecture d'arrêt d'urgence, la sécurité électrique et le niveau sonore. Pour une installation dotée de rotors à grande vitesse, de liquide caustique chaud et de polymère fondu, ce sont ces règles qui protègent les opérateurs dans leur pratique quotidienne.

Polyretec fournit un ensemble de documentation technique complète pour chaque ligne, comprenant des schémas de fonctionnement, des schémas électriques, des manuels d'équipement, des listes de pièces de rechange et des rapports de mise en service, de sorte que les audits de certification et la planification de la maintenance interne ont toutes une base documentée.

Essais, installation, formation et soutien tout au long de la durée de vie.

Aucun flux de déchets de film n'est identique. C'est pourquoi l'étape la plus utile avant un achat de ligne est une phase d'essai sur le propre matériel du client. POLYRETEC accepte des échantillons de matériel du client pour des essais en laboratoire et à l'échelle pilote, et la phase d'essai produit les données sur lesquelles une spécification doit être fondée : nettoyage de l'encre atténué, rendement réaliste de la balle à la pelote, teneur en cendres, comportement de l'humidité, taux de charge de filtration et fenêtre de température de fusion permettant de maîtriser les traces de noir. Une spécification rédigée à partir d'un essai sur un matériau réel est un document différent d'une spécification rédigée à partir d'une description de balle.

Solution clé en main.Les lignes sont fournies sous forme de projets complets clés en main comprenant le design de l'empreinte, la fabrication d'équipements, l'intégration du traitement de l'eau, l'intégration électrique et de commande, ainsi que la définition de l'interface avec les infrastructures. Une usine de recyclage de films a plus d'interfaces entre les différents étapes que la plupart des installations de machines à plastique, et la responsabilité de ces interfaces garantie par un seul fournisseur élimine le lapsus dans la coordination découlant généralement des projets.

Test avant expédition.L’équipement est testé avant l’expédition, et dans le cas où le client fournit des matériaux, la ligne peut être alimentée avec la matière première réelle, de sorte que les deux parties voient le résultat avant que le matériel quitte l’usine plutôt que lorsqu’il arrive.

Installation et mise en service.Les ingénieurs de Polyretec se rendent sur site afin de superviser l'installation et la mise en œuvre, de la fin des travaux mécaniques à la vidange du circuit d'eau, en passant par la calibration du dosage des produits chimiques, le démarrage de l'extrudeur et la production des premières pâtes. Avec une équipe de plus de 24 ingénieurs et une expérience des projets dans plus de 50 pays, la mise en œuvre est une opération routinière, loin d'être un exercice expérimental.

Formation des opérateurs.La formation couvre la logique de réglage à chaque étape, et non uniquement les séquences de boutons, car l'opérateur qui comprend pourquoi l'écart entre les lames est de 0,5 millimètre et pourquoi la température maximale du fond de la cuve à mélanger est de 215 degrés Celsius est celui qui assure la conformité de la granule un an plus tard. La formation inclut la maintenance des lames, le changement de l'écran, le contrôle de la dose, l'entretien du circuit d'eau et la résolution des problèmes du tableau des défectuosités ci-dessus.

Pièces de rechange et support après-vente.En tant qu'usine Wanplas, Polyretec applique l'engagement du groupe concernant les pièces gratuites d'une valeur de 500 USD par an, avec un remplacement gratuit des pièces endommagées au cours de la période de garantie. Les pièces d'usure d'une chaîne de film, les lames, les écrans, les pelles et les éléments filtres sont en stock en tant qu'articles standard plutôt que sur commande. Une assistance technique est disponible à distance via le système de contrôle de la chaîne lorsque le réseau du client le permet, ce qui permet de répondre à la plupart des questions de processus sans visite sur site.

Ouvrir la politique d'usine.Wanplas respecte une politique d'usine ouverte dans toutes ses installations, et les acheteurs sont les bienvenus pour visiter Polyretec, inspecter les équipements en cours de construction, regarder une ligne fonctionner avec du matériau réel et s'entretenir directement avec les ingénieurs qui seront en charge du projet. Pour un investissement de cette envergure, une visite d'usine répond à des questions auxquelles aucun document de spécification ne peut répondre.

Questions fréquemment posées

Quel est le taux réel d'élimination de l'encre sur le film LDPE imprimé, et le lavage rend-il le granulat naturel ?

Un stage de lavage à chaud correctement configuré, travaillant à des températures comprise entre 80 et 95 degrés Celsius, avec 0,5 à 2,0 pour cent de soude caustique, un ensemble de surfactants adapté et un temps de résidence de 10 à 20 minutes, élimine environ 70 à 90 pour cent de l'encre imprimée à la surface. Cela suffit pour transformer le véhicule de couleur fourmillant en un veilleur gris clair uniforme, mais il ne produira pas un véhicule transparent naturel. L'encre imprimée de l'autre côté est enfermée dans un laminé, où elle est mécaniquement protégée et ne peut être éliminée à aucune température. Pour les flux concernés, l'objectif commercial optimal consiste plutôt à obtenir un véhicule stable, reproduicible, de couleur gris ou charbon, avec une valeur de différence de couleur maîtrisée, à l'instar de l'élimination de la couleur.

Ai-je vraiment besoin à la fois d'une ligne de lavage et d'un agrégateur avant l'extrudeur ?

Cela dépend de la densité apparente du flocon lavé et séché, et non de la préférence. Le flocon de film LDPE lavé et séché a une densité apparente généralement comprise entre 0,03 et 0,08 tonnes par mètre cube, laquelle est trop faible pour une race d'extrudeur alimentée par gravité, donc une forme de densification est obligatoire. Un agglomérateur élève la densité apparente à 0,30 à 0,45 tonnes par mètre cube et élimine en même temps l'humidité résiduelle à la surface, ce qui stabilise la production sur les lignes à haut débit. Un alimentateur à vitesses variables de compaction intégré à l'extrudeur constitue l'alternative et est souvent suffisant à des débits inférieurs à 500 kg/h, mais au-dessus de ce débit le processus d'agglomération donne généralement une pression de la masa plus stable et un granulat de meilleure qualité.

Quelle finesse de filtration en fusion dois-je spécifier pour le film imprimé et collant ?

Pour le film post-utilisateur imprimé, la fourchette empirique varie de 80 à 150 micromètres. Un dispositif à deux étapes avec un écran grossier d'environ 150 micromètres, suivi d'un écran fin de près de 100 micromètres, offre l'équilibre optimal entre le comptage des taches noires et les pertes de fusion. Aller plus fin de 80 micromètres dans un flux souillé entraîne rapidement une obstruction de l'écran, des changements fréquents et des pertes importantes de purge. Le film agricole contenant des particules abrasives doit commencer plus grossier, typiquement de 150 à 200 micromètres lors du premier passage, car les particules minérales abrasives obstruent les écrans fins en quelques minutes.

À quelle température puis-je faire fonctionner l'extrudeuse sur un film imprimé avant que l'encre ne commence à carboniser ?

Maintenez la température de fusion à environ 215 degrés Celsius, avec une plage de travail de 195 à 210 degrés Celsius pour le LDPE imprimé. Au-delà d'environ 230 degrés Celsius, les liants d'encre à base de nitrocellulose et de polyuréthane se décomposent rapidement et le nombre de taches noires par 100 grammes augmente considérablement au cours d'une seule journée de production. En modifiant la crépine en appliquant un profil de conduite abaissé avec une vitesse d'entrée un peu plus élevée et une zone de dosage plus longue, on obtient le même rendement sans pousser la fusion dans la bande de carbonisation.

Quelle consommation d'eau et d'énergie dois-je estimer pour chaque tonne de granulés finis ?

Avec un ensemble de traitement des eaux en circuit fermé, une usine complète de lavage et de pelletisation de films PEHD consomme environ 0,5 à 1,5 mètre cube d'eau d'alimentation fraîche par tonne de pellet fini, puisque 85 à 95 % de l'eau de processe est recirculée. La consommation d'électricité spécifique de la chaîne entière, y compris la charge de chauffage de lavage à chaud, se situe généralement entre 380 et 550 kilowatt-heures par tonne. En cas de films agricoles très souillés, cette gamme atteint le sommet ; en cas de films postindustriels imprimés à faible degré d contamination, elle approche du bas.

Une ligne peut-elle traiter des films agricoles, des films d'emballage imprimés et des films stretch ?

Oui, à condition que la ligne soit spécifiée d'emblée pour le type le plus dur des trois. Le film agricole nécessite un volume de pré-nettoyage supplémentaire, l'élimination de la graisse et un acier de lame résistant à l'abrasion ; le film d'emballage imprimé nécessite un séjour plus long dans le lavage à haute température et un ensemble de dosage chimique plus puissant ; le film extensible avec des résidus d'adhésif nécessite un transport à température contrôlée et une densification pour que l'adhésif ne s'amoindrisse pas et ne ne forme pas une couche. Une ligne conçue avec les trois ensembles de caractéristiques exécute les changements de recettes par l'intermédiaire du système de contrôle. Retrouver une capacité de décapage ou de lavage à haute température dans une ligne initialement conçue pour le film propre est beaucoup plus coûteux que de la spécifier au début.

Quelle perte de rendement dois-je attendre de la balle au pellet ?

La productivité, de l’aliment en balle à la granule dans la poêle, est généralement comprise entre 60 et 75 % pour le film d’emballage imprimé collecte après utilisation, entre 45 et 65 % pour le film agricole, en fonction de la teneur en terre, et 85 à 92 % pour le film d’emballage imprimé industriel propre. Les pertes sont représentées par la terre et l’humidité enlevées lors du lavage, les particules rejetées, le polymère non ciblé, le rinçage du filtre de changement et les transitions de démarrage. Tout fournisseur qui fait une promesse de productivité supérieure à 90 % pour le film agricole salit, promet un taux de production sur une charge nettoyée, et non sur le poids réel de la balle.

La ligne doit-elle fonctionner en continu, et quelle durée de fermeture pour les travaux d’entretien dois-je prévoir ?

Une installation de lavage et de pelletisation de film est conçue pour un fonctionnement continu, car le tank de lavage à chaud et l'extrudeur nécessitent du temps pour atteindre l'état d'équilibre. Calculez approximativement 20 à 24 heures de production par jour avec une inspection à chaque changement de poste, ainsi que quatre à huit heures par semaine pour le rotatif des lames, l'inspection des grilles, l'élimination des boues et l'entretien du circuit d'eau. Les lames des broyeurs humides sur les films utilisés dans l'agriculture peuvent avoir besoin d'être affûtées tous les 200 à 400 heures de fonctionnement ; sur les films d'emballage propres, l'intervalle d'affûtage est généralement le double.

Conclusion : Déterminer la ligne pour la meilleure balle que vous pouvez acheter

La meilleure ligne de transformation en granulés de film LDPE pour les déchets de film imprimés et collants est celle qui correspond au matériau le plus difficile que l’installation pourra traiter dans les conditions réelles, et non pas à l’échantillon le plus propre qui a été présenté pendant les négociations. Chaque étape de la chaîne décrite ici existe pour résoudre un problème physique spécifique : le pré-nettoyage à sec retire le sol avant qu’il ne devienne un problème coûteux en eau ; la séparation par flottation et par centrifugation enlève tout ce qui est plus dense que l’eau ; le lavage contrairesauvents enlève les impuretés collantes ; le lavage à chaud avec une solution caustique et un agent tensioactif attaquent les liants de l’encre et la graisse que l’action mécanique ne peut atteindre ; la cascade de séchage protège l’extrudeuse ; l’agglomération résout le problème de la densité volumique ; l’évaporation en deux étapes supprime ce que la partie humide a laissé derrière ; et la filtration de fusion capture les impuretés que les autres méthodes d’élimination ne peuvent pas atteindre. Supprimez l’une de ces étapes et le pellet révélera tout.

Les paramètres les plus importants sont peu nombreux et précis. Maintenez la température de fusion entre 195 et 215 degrés Celsius afin d'éviter que l'encre ne se carbonise. Faites chauffer la toile pendant 10 à 20 minutes à une température comprise entre 75 et 95 degrés Celsius avec 0,5 à 2,0 % de caustique et un tensioactif adapté. Fournissez les fils à l'extrudeur en les transportant avec une humidité inférieure à 1 % et avec une masse volumique comprise entre 0,30 et 0,45 tonne par mètre cube. Filtrez-les à une goutte de 80 à 150 micromètres, en deux étapes pour les flux difficiles. Fermez le circuit d'eau pour recirculer de 85 à 95 %. Suivez ces consignes et un flux de filme post-consommation produit un pellet gris clair contrôlé, avec une teneur en cendres inférieure à 1,5 % et une conservation de la résistance à la traction comprise entre 75 et 90 %, pour une consommation d'énergie comprise entre 380 et 550 kilowattheures et pour une consommation d'eau fraîche de 0,5 à 1,5 mètre cube par tonne.

Polyretec, une entreprise de Wanplas, fabrique des équipements de recyclage du plastique depuis 2010 et a établi plus de 100 projets dans plus de 50 pays, avec les films imprimés, les films avec autocollants et les films agricoles parmi ses spécialités récurrentes. Les installations sont livrées clés en main, testées avant expédition, installées et mises en service par des ingénieurs de Polyretec, et elles bénéficient, après installation, d'une formation des opérateurs, d'un soutien technique à distance et de l'engagement de Wanplas de fournir 500 pièces gratuites par an.

Si vous évaluez une ligne pour la production de film LDPE imprimé ou collant, l'étape la plus productive est de nous envoyer un échantillon représentatif de votre matériau le plus défectueux, ainsi que la capacité de production souhaitée et les spécifications des granulés demandées par vos clients. Polyretec effectuera un essai, signalera la capacité d'élimination de l'encre, le rendement, la teneur en cendres et la charge de filtration, ainsi que renverra une configuration de la ligne basée sur ces résultats concrets et non sur des hypothèses. Vous êtes également invité à visiter l'usine, à voir fonctionner sur des déchets de film réelle une ligne comparable et à discuter de la configuration avec les ingénieurs qui l'installeront.


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