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

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La feuille de polyéthylène de basse densité imprimée et collante est le produit d feeding le plus exigeant dans le recyclage des plastiques flexibles, et la ligne de pelletisation qui la traite doit être conçue pour éliminer la contamination plutôt que pour augmenter le débit. Une ligne conçue pour collecter du film industriel propre s'encrassera en quelques jours par des sacs d Einket achetés dans les magasins, des revêtements de labels laminés avec de la colle et du film agricole chargé de terre. Choisir la meilleurs ligne de pelletisation de polyéthylène de basse densité pour les déchets de film imprimé et collant signifie choisir une chaîne coordinée de réduction de la taille par l'eau, lavage par friction, lavage à chaud au chlore, évaporation mécanique, alimentation à la force, extrusion avec ventilation et filtration par fusion, où chaque étape est dimensionnée selon la charge de contamination spécifique que la installation reçoit réellement.

Polyretec, une usine de Wanplas, fabrique du matériel de recyclage du plastique depuis 2010 et a créé la marque Polyretec en 2017, accumulant plus de 100 projets conclus, une couverture de services dans plus de 50 pays et une équipe de plus de 24 ingénieurs. Les lignes de broyage et de lavage en PP souple et PE de l'usine fonctionnent à une vitesse de 500 à 1500 kilogrammes par heure, et sa ligne de pelletisation de nouvelle génération est conçue spécifiquement pour les films de LDPE minces et les regrinds de PE et de PP épais provenant de sources d'après-consommation. Les installations livrées incluent un système de recyclage et de pelletisation de film LDPE pour les sacs imprimés et les films, ainsi qu'une ligne de lavage pour film LDPE contenant des autocollants sensibles à la pression construite autour d'un broyeur de grande capacité et d'une machine à battage. Ce guide s'appuie sur cette base d'ingénierie pour expliquer, étape par étape, ce que doit faire une ligne de film LDPE imprimée et collant et comment la spécifier.

L'article aborde la caractérisation de la matière première, l'ensemble de la chaîne de production, la géométrie du broyage humide, la composition chimique du lavage à chaud, la cascade de séchage, la propulsion, la conception des vis et des systèmes de ventilation, la décision entre une installation à un ou deux étages, la filtration de la masse fondu, le choix de la tête de granulation, les spécifications réelles d'une installation Polyretec, un guide de sélection en fonction des exigences, une matrice de dépannage, les benchmarks en matière d'énergie et de rendement, ainsi que les marchés de destination qui consomment le granulé final. Tous les paramètres donnés sont des valeurs de planification de projet qui sont validés à l'aide d'un échantillon réel de matière au cours de l'ingénierie, car les pellicules imprimées diffèrent plus entre les fournisseurs que tout autre matière première de recyclage.

Pourquoi le film LDPE imprimé et collant est le flux de film le plus difficile à pelletiser

La filmière LDPE imprimée et adhésive associe quatre problèmes que la plupart des autres matériaux de recyclage ne présentent qu'un ou deux à la fois : une densité volumique extrêmement faible, un fort rapport entre la surface et la masse, une contamination chimiquement attachée sur la surface et une forte tendance à se rabattre et se rouler autour de n'importe quelle tige rotative. Chacun de ces problèmes perturbe un autre élément de la ligne, et une ligne qui serait capable de résoudre seulement un d'entre eux resterait sans succès.

La densité apparent est la première contrainte. Le film LDPE encombrant s'établit à environ 0,02 à 0,05 tonnes par mètre cubique, soit entre un vingt et un trentième de la densité apparente du pellet de PET vierge. Un hopper à gravité alimentant la gorge d'une extrudeuse standard ne peut fournir suffisamment de masse par unité de temps pour alimenter une vis, ce qui fait que la production chute à une fraction de sa valeur nominale. Chaque décision de conception en aval de la ligne de lavage, de la géométrie du distributeur à la profondeur de l'appareil à vis, vise à compenser ce chiffre.

La deuxième contrainte est la surface. Un film de 20 à 40 micromètres présente un rapport surface/masse extrêmement élevé, ce qui signifie que la contamination présente à la surface représente un pourcentage bien plus important de la masse totale que la même contamination sur une pièce à paroi épaisse. Un film de sol qui serait négligeable sur un boîtier de 3 millimètres représente plusieurs pour cent du poids total dans un film mince. Cela signifie également que l'eau adhère fortement : la même surface qui retient le sol retient aussi l'eau et le déhuminification mécanique doit la combattre à chaque étape.

La troisième contrainte est la chimie de contamination elle-même. Les couches d'impression sur film LDPE ont généralement une épaisseur de 2 à 8 micromètres et sont composées de pigments, de résines d'agent liant et, dans de nombreux cas, d'un véhicule en nitrocellulose ou en polyuréthane. Les particules de pigments sont des solides inorganiques ou organiques qui résistent intactes aux températures de fusion et qui participent directement à la teneur en cendres du pellet fini. Les résidus d'adhésif sont encore plus problématiques : les adhésifs sensibles à la pression basés sur la chimie de bloc-copolymère acrylique ou styrénique se délient à 40 à 60 degrés Celsius, deviennent collants dans les équipements de compactage et réapparaissent dans la fusion sous forme de domaines gélifiants qui ne se dispersent pas dans la matrice polyéthylène.

La quatrième contrainte est l'emballage mécanique. Des bandes filmantes entourent les shafts, les rotors, les bandes transporteuses à vis et les bagues de débourbage. Chaque composant rotatif dans la section humide d'une ligne à film doit être doté de soit une géométrie anti-emballage, soit d'un racleur, soit d'un système de passage de service permettant à l'opérateur de démonter un emballage en quelques minutes plutôt que pendant des heures. Les lignes conçues pour l'emballage de flocons rigides puis vendues en service de films constituent la source la plus répandue de temps d'arrêt chronique dans l'industrie.

Ces contraintes définissent ensemble la machine. Une ligne de pelletisation de pellicule LDPE imprimée et adhésive n'est pas une ligne de lavage avec un extrudeur boulonné à l'extrémité ; c'est un système intégré où la partie humide est dimensionnée pour délivrer une condition de copeaux spécifique à l'extrudeur, et l'extrudeur est dimensionné pour accepter exactement cette condition.

Caractérisation de la charge d'alimentation : couches d'encre, adhésifs, sol et densité apparente.

La spécification correcte de la ligne commence par une caractérisation sincère du matériau entrant, puisque la différence entre une film imprimée propre issue de l'industrie et une film agricole issue du cycle de consommation est de cinq fois en énergie de lavage et de deux fois en configuration du matériel. Les trois variables les plus importantes sont le pourcentage de contamination total, le type de contamination et la moisissure entrant.

La contamination totale est mesurée en prélevant un échantillon représentatif d'environ 20 kilogrammes répartis dans plusieurs ballots, en le lavant dans un laboratoire, en le séchant, puis en pesant le polymère récupéré. La différence correspond à la charge de contamination. Les valeurs inférieures à 1 % indiquent un matériau résultant de la suppression après l'utilisation industrielle. Les valeurs comprises entre 2 et 5 % correspondent au film utilisé dans le conditionnement alimentaire après sa consommation. Les valeurs situées entre 8 et 20 %, et pouvant aller jusqu'à plus de 20 %, indiquent un film agricole contaminé par du terreau, du sable, des résidus de plantes et de la gravière utilisée en irrigation.

Le type de contamination détermine le mécanisme de décontamination. La terre de surface se détache grâce à une agitation mécanique et à l'eau chaude. L'encre nécessite soit une attaque chimique sur le liant, soit une abrasion mécanique de la couche d'impression, et nécessite en pratique les deux. L'adhésif nécessite une température et un surfactant pour réduire l'adhérence, puis une déchirure mécanique pour le détacher. Les étiquettes en papier requièrent un trempage prolongé pour rompre les liaisons fibreuses. Les couches métallisées et le stratifié en aluminium ne peuvent être lavés du tout et doivent être retirés par triage avant la ligne ou acceptés comme une pénalité de qualité permanente.

La contribution d’humidité à l’entrée est importante car elle modifie l’équilibre thermique du réservoir de lavage à haute température et la charge sur les équipements de délassage. Le film balayé reçu dans un climat sec arrive généralement à 5-8 % d’humidité. Le film agricole déballé directement sur le champ peut arriver à 15 % ou plus, et bon nombre de cette eau est lié dans le sol. Une chaîne ajustée selon des hypothèses pour film balayé manquera de capacité thermique dans le réservoir de lavage à haute température la première fois qu’une charge humide arrive.

Tableau 1 — Types de matière première pour le film LDPE, niveau de contamination et parcours de traitement recommandé

Type de combustible.Contamination typique en poidsContaminant dominant.Itinéraire de processus recommandéArchitecture d'extrusion
RLSD postindustriel, tapis non impriméInférieur à 0,5 pour centPoussière, traces d'huile de procédéConcassage à sec, extraction facultative de la poussière, pelletisation directeUnique étage, un seul orifice.
Bord ultrasonique des films imprimés post-industriels0,5 à 1,5 pour centIngrédients de peinture, résidu de solvantÉpuisement humide, lavage à friction, lavage chaud de courte durée, épurateur.Unique étage avec évacuation à vide.
Sacs de courses en LDPE d’utilisation postconsommation, imprimésde 2 à 5 pour centEncres, résidus alimentaires, marqueurs sur papierÉpuisement humide, lavage à friction, lavage chaud au caustique à 80 à 90 degrés Celsius, rincage, centrifugage, épurateur.Unique étage avec évacuation à vide, ou deux étages.
Films étirables et compressibles, légèrement imprimés.1 à 3 %Résidus de la bande, poussières, grumeau de palette.Épuisement humide, lavage à friction, lavage chaud, séparation par flottation de courte durée, épurateur.Unique étage avec évacuation à vide.
Bande d'étiquette et film adhésif laminé4 à 10 pour centAdhésif sensible à la pression, liberateur de silicone, résidus de ruban, poussières de paletteBrochage humide, lavage à chaud prolongé avec surfactant, lavage par friction double, rinçage double, extraction.Extrusion à deux étages obligatoire
Mousse agricole et films d'agrément pour serres8 à 20 %Sol, sable, détritus, matières végétales.Pré-lavage et enlèvement de la granularité, broyage humide à haute puissance, lavage par frottement à plusieurs étapes, lavage à haute température, rinçage, centrifugeuse, séchoirSystème à deux étapes avec première filtration grossière
LDPE et LLDPE mixtes dérivés des déchets domestiques, lourdement imprimés5 à 12 pour centSystèmes d'encre mélangés, adhésif, résidus organiquesChaîne d'eau complète avec lavage à haute température et lavage par frottement renforcéSystème à deux étapes avec filtration automatique
Complex laminé composé de plusieurs couches, dont une couche barrière.Ce produit est structurant.Couche d'ébarbage non en polyéthylène, encre imprimée de l'autre côté.Lavage uniquement de la surface du sol ; la couche de barrière n'est pas amovibleSystème à deux étapes avec filtration fine, avec réduc­tion de la couleur et de la production de gél

Tableau 2 — La chimie de la contamination et le mécanisme qui la retire réellement.

ContaminantCoupe ou charge habituellesMécanisme d'extraction.Étape de processus qui effectue le travailEfficacité de l'élimination réaliste
Impression de surface à base de solvant2 à 8 micromètres de film d'encreHydrolyse du liant par le caustique plus abrasion mécaniqueVoie d'eau chaude avec tambour de friction70 à 90 pour cent
Impression de surface à base d'eau3 à 6 micromètres de film d'encreSurfactant de mouillage plus abrasion mécaniqueTamis de friction avec eau chaude75 à 92 pour cent
Encre de laminage d'impression inverséeEncapsulé entre les plis.Aucun disponible par lavageNon démodulable ; homogénéisation de la couleur uniquementZéro efficace.
Adhésif sensitif à la pression acrylique15 à 30 grammes par mètre carré.Amélioration thermique plus agent surfactant plus détachement par cisaillementLavage à chaud à 85-90 °C plus deuxième laveuse de friction60 à 85 %
Adhésif à fusionnement par friction, copolymère bloc.Aubépines et rayures discrètes.Adhésion, suivi de décapage mécanique ; dispersion partielle de la matière fondu.Lavage à haute température plus filtration par fusion50 à 75 pour cent éliminés, reste filtré
Etiquettes en papier et fibre ;1 à 4 % en poidsGonflement des fibres, désintégration, suppression par flottationTrempage du réservoir, du disque de friction, de l'excès d'eau.90 à 98 pour cent
Sol de campagne, sable, gravier3 à 15 % par poidsAgitation mécanique plus sédimentationCuve de pré-lavage, filtre à graviers, laveur à friction92 à 99 pour cent
La présence de résidus alimentaires.0,5 à 3 pour centSaponification au caustique plus dissolution avec de l'eau chaudeCuve de lavage à chaud90 à 98 pour cent
Les fragments métalliques, les spaghnettes, les liants en fil et les câblesMéthode sporadique : vaporiser un inhibiteur de rouille à base d'eau (par exemple, WD-40 Specialist Rust Inhibitor) sur les pièces non en acier inoxydable (cadres, écrous). Essuyer l'excédent avec un chiffon (sans laisser tomber de gouttes).Séparation magnétique et par courants de FoucaultMagnéto d'alimentation + tamis filtratant de compensation de la fonteAu-delà de 99,9 pour cent
Sable et fines minérales inférieures à 200 micromètres.VariaBle.Hydrocyclone et règlement ; barrière de filtration du flux de masse fondueBoucle de rinçage et filtre de fusion85 à 95 %

Tableau 2 : Méthode de séchage, humidité finale et indice d'énergie.

Format du matériauDensité apparente, en tonnes par mètre cube.Tendance au wrapping.Méthode de transport.Conséquence de la conception.
Le film en vrac non balayé, tel qu'il est reçu.0,25 à 0,45 en ballePas applicable.Convoyeur de bales avec station de découplage des filsBriseur de bales requis avant broyage
Films flottants après la rupture des balles.0,02 à 0,05Très élevé.convoyeur à courroie large, à faible vitesseSection transversale du convoyeur trop grande.
Flocon de film concassé, 40 à 60 millimètres0,06 à 0,11ÉlevéConvoyeur à vis avec arbre anti-embobinageGéométrie anti-entortillement obligatoire
Flocons de film lavés après centrifugation.0,10 à 0,16Modéré.Transport par vis ou pneumatiqueHumidité de 3 à 8 % à ce stade
Bouillie comprimée et préplastifiée0,28 à 0,42FaibleChute courte directement dans la gorge de l'extrudeurAlimente un vis usuellement sans crampon
Crème de film agglomérée0,30 à 0,45FaibleTransport par vis ou pneumatiqueItinéraire alternatif où un presseur n'est pas utilisé.
Granulés finis, 3 x 3 millimètres0,50 à 0,58AucunTransport pneumatique vers le siloManutention standard
Point clé d'ingénierieLe saut de densité massive de 0,02 à 0,05 tonnes par mètre cube en film irrégulier à 0,28 à 0,42 tonnes par mètre cube après pressurage mécanique est le plus important nombre dans la conception de la chaîne de fabrication de billes au film. C'est la raison pour laquelle, sur toute chaîne de fabrication de billes au film sérieuse, il est prévu un squeezer ou un aggregeur entre la section humide et l'extrudeur, et la raison pour laquelle les chaînes sans un de ces composants ne sont pas toujours capables d'atteindre la puissance nominale indiquée dans les données techniques du produit pour les films imprimés.

La chaîne de traitement complète de la pelletisation des films LDPE

Une ligne complète de transformation en granulés de films en PEHD pour les produits imprimés et les copeaux contaminés comporte treize stations fonctionnelles. La spécification de chaque station dépend du profil de contamination établi pendant la caractérisation des matières d’ingerence.

Le matériau entre sous forme de balle compressée de 0,25 à 0,45 tonnes par mètre cube, s'ouvre en film non compressé de 0,02 à 0,05, est réduit en taille et mouillé en flocons de 0,06 à 0,11, est progressivement nettoyé et déshydraté via la chaîne de lavage, est compacté mécaniquement pour atteindre une densité de 0,28 à 0,42, est fondu et filtré, et laisse place au pellet de 0,50 à 0,58. La contamination est éliminée parallèlement à ces changements de densité, et la chaîne est aussi performante que son étage d'élimination le plus faible.

Table 4 — Schéma fonctionnel station par station de la ligne de pelletisation de film en LDPE

Station 1 : ouvreur de bales, convoyeur à bande et plate-forme de tri.Fonction principaleÉtat du matériau à la sortieSpécifications clés du pilote
1. Conveyeur de balle et désemballagePoids des balles dans la ligne, enlèvement du fil de balottageBale intacte sur le convoyeurDimensions et poids des bales
2. Briseur de ballots ou broyeur à grande puissanceOuvrir le pli, déchirer la pellicule en petits morceaux faciles à manipuler.Film, pièces de 200 à 400 mmDensité des bales et présence d'objets étrangers
3. Séparation des métauxÉvacuer les fragments ferreux et non ferreux.Film sans métauxSource du flux de déchets
4. Pré-lavage et enlèvement des grainsÉliminez la terre crasseuse, le sable et les pierres avant de les broyer.Film avec niveau de grit réduitCharge de sol ; obligatoire pour les films agricoles.
5. Concasseur à lʼeauDimensionner de façon à obtenir des plaquettes sous l'injection d'eauGraines de 40 à 60 millimètres, saturéesEspace entre les lames de 0,5 à 1 millimètre, ouverture de l'écran
6. Lavage par friction, première étapeScrubbing mécanique à haute vitesse de l'encre et des solsFlakes avec une contamination superficielle détachée.Vitesse du rotor : 700 à 1000 tours par minute
7. Cuve de lavage à chaudAttaques chimiques sur les liants d'encre, les colles et les matières organiques.Flakes avec de l'encre et de l'adhésif détachés en grande partie.De 80 à 90 degrés Celsius, 1 à 2 pour cent de caustique, 10 à 20 minutes
8. Filtre à friction, deuxième passationÉlimination d'une contamination libérée par réaction chimiqueEntailles propres, résidus de produits chimiques détectésVitesse du rotor, temps de séjour, débit d'eau
9. Séparation des flocons et rincageRetirer le sol, le sable, la pellicule biochimique, la colle détendueRinsage des copeaux, pH proche de l'aspect neutreManipulé brièvement ; différence de densité entre le PE et les contaminants
10. ConclusionÉlimination de l'eau mécanique à grainsFlocons à 3 à 8 % d'humiditéVitesse du rotor, largeur des ouvertures de tamis
11. Extracteur mécaniqueCompactage avec décontamination puis pré-chauffage par frictionBouture à une humidité de 2 à 5%, au chaud.Rapport de compression, conception de la fente de drainage
12. Extrusion avec alimentateur à force et orifice de dégazageFusion, dégazage, homogénéisation.Filtré, melt dégonfléL/D 30-36 : 1 ; PE 190-225 C ; PP 200-235 C
13. Filtration, pelletage, séchage, stockageRetirer les matières solides, couper et refroidir le granule, sécher et le transporterGranulés secs, de 3 x 3 millimètresFilet du tamis de 80 à 150, type de tête de coupe

Deux postes de ce répertoire sont généralement sous-explicités par les acheteurs qui comparent les devis en fonction du prix. Le premier est le poste 4, le prélavage et le retrait de la carriére, qui est souvent supprimé dans un devis pour réduire les coûts, puis devient la cause du chute de la durée de vie des lames sur le concasseur humide, qui passe de 800 heures à 200 heures. Le second est le poste 11, le presseur mécanique, qui est parfois remplacé par un séchoir thermique plus long ; ce remplacement fonctionne sur les films non imprimés, mais ne fonctionne pas sur les films imprimés parce que le presseur contribue à la densité volumique et au préchauffage, en plus du déshydratage.

Le flottant se forme à la station 9 et, dans le cas des lignes de pellicule imprimée, il joue plutôt un rôle secondaire qu'un rôle principal. Le LDPE flotte, et la majeure partie de ce qui doit être éliminé à ce stade a déjà sunk dans les réservoirs précédents ou emporté par l'excédent. La fonction de rinçage, restoring le pH et laver la chimie résiduelle qui flotte sur la surface de la lamelle, est plus importante à cette station dans le cas des lignes de pellicule imprimée.

Broutage des palettes, convoyeurs d'alimentation et broyage humide

La réduction de taille sur film imprimé et adhésif a un seul but qui prime sur tous les autres : créer une géométrie de copeaux que la chaîne de lavage peut éliminer et que le chargeur peut transporter, sans générer de poudres qui seront perdues en rendement. Tout ce qui concerne l'épaisseur des lames, l'ouverture du tamis et la vitesse du rotor découle de cela.

La fracture des bales est la première étape. Le film sous forme de bales, compressé à une densité de 0,25 à 0,45 tonne par mètre cube, est relié à l'aide de fils d'acier ou de plastique. Introduire en toute intégrité une bale dans un concassoir est le moyen le plus rapide de détruire un rotor. Un broyeur de bales ou un shredder à faible vitesse et grande couple ouvre la bale en morceaux de 200 à 400 mm, tandis qu'une station de dissolution du fil retire le fil de lien. Sur le film contaminé d'adhésifs, un shredder de haute puissance est à privilégier avant un simple broyeur de bales, car il assure la délaminisation des couches superposées reliées par de l'adhésif.

Le broyage à l'eau consiste à définir la géométrie des flocons. De l'eau est injectée directement dans la chambre de coupe à un débit d'environ 1,5 à 3 mètres cubes par heure par tonne de débit. L'eau effectue quatre tâches simultanément : elle supprime complètement la poussière, elle élimine le sol et les graviers avant que ces graviers ne puissent raviver les lames une deuxième fois, elle refroidit les lames et empêche la fusion locale du polyéthylène, et elle commence le processus d'humidification que l'arceau de friction va achever.

Le jeu de lame est le paramètre qui sépare un concasseur de film de qualité de celui qui l'est moins. Pour le film, le jeu entre les lames rotantes et fixes doit être maintenu à 0,5 à 1 millième de millimètre. Un jeu plus large permet au film de s'enrouler dans le jeu au lieu d'être coupé, ce qui donne lieu à de longues bandes rôdées qui se brossent sur tous les arbres à l'avancée. Un jeu plus serré entraîne une prise entre les lames sous l'effet de l'expansion thermique et détruit les arêtes de coupe. Comme le film ne résiste pratiquement pas à la coupe, l'opérateur ne reçoit pas d'avertissement audible ou en fonction de la charge indiquant que le jeu s'est modifié ; il doit le vérifier selon un calendrier fixe, généralement tous les 200 à 300 heures d'exploitation.

L'ouverture du tamis conditionne la taille des flocons. Pour le film LDPE, un tamis de 40 à 60 millimètres est standard, avec un tamis de 60 à 80 millimètres sur le film agricole très pollué, où la production de fines doit être minimisée et où l'atelier de lavage ci-après est vaste. Des tamis plus fins que 40 millimètres génèrent une production excessive de fines, et ces fines dans le recyclage des films sont uniquement des pertes de production, car elles passent à travers les tamis de dépression et quittent avec l'eau.

Table 5 — Choix de la finesse de filtration en fonction de l'application finale

ParamètreFilm d'emballage impriméFilm adhérentFilm agricole avec du sol.Notes
Vitesse du rotorde 420 à 500 tours par minute380 à 460 tours par minute380 à 450 tours par minuteUne vitesse réduite réduit les fines et la chaleur.
Distance entre les lames0,5 à 0,9 millimètre0,5 à 0,9 millimètre0,6 à 1,0 millimètreVérifiez tous les 200 à 300 heures.
Aperture de l'écran40 à 60 millimètres50 à 60 millimètres60 à 80 millimètresLes tamis fins entraînent des pertes de fines.
Taux d'injection d'eau1.5 à 2,5 (après réutilisation)2,0 à 3,02,5 à 3,5Concentration plus élevée, charge plus abrasive
Matériau de la lameAcier d'outillage, trempéAcier d'outillage, trempéGrade à poudre métalliqueLa poussière exige des qualités résistant à l'usure.
Durée de vie des lames, indicative600 à 900 heures entre les indexations500 à 800 heures200 à 400 heuresFortement dépendant de l'élimination des particules en amont
Design du rotorRouleau ouvert, lames disposées en quinconce.Rouleau ouvert, lames disposées en quinconce.Ouvrir le rotor, hub renforcé.L'antéposage réduit le couple maximal
Épuisement de la chambre de combustion.Continu, avec fosse filtranteContinu, avec fosse filtranteContinuer avec système de collecte de grumeauxLe filtre à poussière empêche la recirculation des abrasifs.
Prévoyance anti-entortillementManchons d'axe et râpeManchons de tiges, racleurs, zone de scellement chauffée.Manchons d'axe et râpeAccumulation d'adhésif au niveau des joints
Énergie spécifique typique0,05 à 0,09 kilowatt-heures par kilogram0,06 à 0,100,07 à 0,12Augmentation brusque en cas de lame émaillée

Une note pratique concernant le film contaminé d'adhésif : l'adhésif sensible à la pression s'accumule préférentiellement aux joints de l'arbre et aux angles de la chambre de coupe, où la vitesse du flux est la plus faible. Un broyeur conçu pour le film chargé d'adhésifs doit avoir une chambre avec des transitions internes radieuses et aucune bande horizontale, ainsi qu'une procédure de nettoyage hebdomadaire documentée. L'accumulation d'adhésif qui est laissée carboniser devient la source de taches noires dans le granule fini trois semaines plus tard, bien après que la cause ait été oubliée.

Lavage de friction et chimie du lavage à chaud pour éliminer l'encre et les adhésifs

La rondelle de freinage et le réservoir de lavage à chaud éliminent 80 à 90 % de la contamination sur une chaîne de production de film imprimé, et ils travaillent de concert. Le réservoir neutralise physiquement le lien entre le contaminant et le polymère, tandis que la rondelle de freinage fournit l'énergie mécanique nécessaire à sa séparation. Avoir l'un sans l'autre aboutit à une chaîne qui gaspille soit des produits chimiques, soit de l'énergie mécanique.

Mécanique de lavage par friction

Une laveuse par friction est un tambour vertical ou incliné contenant un rotor à très haute vitesse doté de pales, roulant à l'intérieur d'une grille perforée. Les copeaux entrent au bas, sont projetés contre la grille par le rotor et avancent vers le haut tout en étant lavés contre la grille et contre d'autres copeaux. L'eau est injectée en contrecourant, de sorte que l'eau la plus sale quitte le bas et que le contact le plus net a lieu au-dessus.

La vitesse du rotor lors du service des pellicules se situe entre 700 et 1000 tours par minute. En dessous de 700 tps, la force centrifuge n'est pas assez forte pour appuyer les flocons solidement sur l'écran, de sorte qu'il n'y a pas assez d'abrasion. Au-dessus de 1000 tps dans le cas de thésine mince, l'effet dominant est la production de fines plutôt que le nettoyage, ce qui entraîne une réduction de la qualité. La vitesse adéquate dans cette plage dépend de la taille des flocons et du type de contamination : les flocons plus gros et les encres plus tenaces dirigent vers la partie supérieure, tandis que la finesse des imprimés et la légèreté de l'encre orientent vers la partie inférieure.

Le temps de séjour dans un seul passage de tambours de friction est bref, généralement de 20 à 60 secondes. C'est pourquoi les lignes de films d'impression utilisent presque toujours deux tambours de friction, l'un avant le réservoir de lavage à chaud et l'autre après. Le premier passage enlève la saleté aérienne et réduit la charge sur le produit chimique ; le second passage, pour éliminer les impuretés que le produit chimique a libérées. Faire fonctionner un tambour de friction deux fois plus longtemps n'est pas équivalent, car l'étape chimique d'intermédiaire est ce qui rend le deuxième passage efficace.

Chimie du lavage à la chaleur.

Le réservoir de nettoyage à chaud est un récipient chauffé et agité avec un temps de séjour contrôlé, et pour le film LDPE imprimé et collant, la fenêtre de travail est bien établie. La température est de 80 à 90 degrés Celsius. La concentration en soude caustique varie de 1 à 2 % en poids. Un pack de détergents non ioniques est dosé à 0,1 à 0,4 %. Le temps de séjour est de 10 à 20 minutes.

Chaque de ces quatre variables agit de manière spécifique. La température réduit la viscosité des résidus d'adhésif et accélère toutes les réactions chimiques dans le réservoir ; en dessous de 75 degrés Celsius, l'enlèvement de l'adhésif diminue fortement. Le caustique hydrolyse les liaisons ester dans les liants d'encre et saponifie les résidus organiques gras, en les transformant en savons solubles dans l'eau. Le surfactant réduit la tension interfacial de telle manière que l'eau puisse mouiller la surface hydrophobe en polyéthylène et pénétrer sous les zones de contamination détachée. Le temps de séjour permet à la chimie de prendre contact ; en dessous de 8 minutes, l'enlèvement de l'encre sur les systèmes d'impression à base de solvants devient non fiable.

Il y a également une limite supérieure. Les températures supérieures à 95 degrés Celsius et les concentrations en caustique supérieures à 3 % commencent à attaquer la surface du polyéthylène, créant des groupes carbonyl qui réduisent la stabilité oxidative du pellet final et provoquent une dérive de couleur vers le jaune pendant l'extrusion. Un temps de séjour prolongé en présence de concentrations élevées en caustique consomme également inutilement des produits chimiques, et chaque gramme de caustique ajouté au tanque doit être neutralisé et éliminé ultérieurement.

Tableau 6 — Fenêtre d'exploitation du lavage à chaud selon le type de contamination

Profil de contaminationTempératureLa concentration d'alcalineDosage de surfactant.Temps de séjourPassages de roue de friction
Légère impression sur la surface, faible teneur en salissures70 à 78 degrés Celsius0,5 à 1,0 pour cent0,1 à 0,2 pour cent8 à 12 minutes1 à 2
Impression à base de solvants.82 à 90 degrés Celsius1.5 à 2,00,2 à 0,3%.15 à 20 minutes2
Impression à base d'eau avec des résidus alimentaires80 à 88 degrés Celsius1,0 à 1,5 %0,2 à 0,4%.12 à 18 minutes2
Adhésif sensible à la pression, revêtement d'étiquette, fibre de papier85 à 90 degrés Celsius1.5 à 2,00,3 à 0,4 pour cent18 à 20 minutes.2, second passage renforcé.
Boules d'adhésif à fusionnement par friction.85 à 90 degrés Celsius1,0 à 1,5 %0,3 à 0,4 pour cent15 à 20 minutes2 plus tamis de filtrage mélange
Film agricole, sol dominant75 à 85 degrés Celsius0,8 à 1,5 pour cent0,1 à 0,2 pour cent10 à 15 minutes2 à 3
Post-industriel mixte avec conteneurs les plus défavorables85 à 90 degrés Celsius1.5 à 2,00,3 à 0,4 pour cent18 à 20 minutes.3

La consommation de produits chimiques constitue une véritable charge d'exploitation et doit être modélisée pendant l'ingénierie du projet. Le complément de caustique est fonction de deux pertes : la neutralisation par les éléments acides du gisement et le transfert sur la surface des tranches pour le ruissellement. Un vase bien conçu, avec une vis de déchargement à lʼextrémité et un ruissellement de récupération du caustique, permet de restituer la majeure partie du transfert dans le vase, réduisant ainsi la consommation de caustique à environ un tiers de celle dʼun procédé à transfert ouvert. Sur l'échelle des coûts utilisée dans ce guide, la consommation de produits chimiques dans une ligne de pellicule imprimée est moyenne et dans une ligne de sous-couche dʼétiquette, élevée.

Notes pratiques sur l'élimination de l'adhésif

La suppression de la colle présente une caractéristique qui entraîne des problèmes pour les opérateurs novices : elle fonctionne bien ou mal, avec peu de nuances de gris. La raison en est que la colle sensible à la pression se détache sous forme de film cohésif une fois le pont interfacial brisé, mais si le pont interfacial n'est pas brisé, elle reste complètement attachée. La température est le commutateur. Un réservoir chauffé à 78 degrés Celsius affichera une faible suppression de la colle, et le même réservoir à 86 degrés Celsius affichera une bonne suppression, avec une transition sur une bande étroite. C'est pourquoi les réservoirs de nettoyage à haute température sur les lignes à haut contenu en colle ont besoin d'un contrôle de la température fiable et d'une capacité de chauffage adéquate pour le flux humide de référence, et non seulement pour la moyenne.

La deuxième note pratique est que le film adhésif détaché doit être immédiatement éliminé du circuit d'eau, sinon il se replacera sur la poudre sèche. Un grillesur la surface du réservoir et un tamis fin dans le circuit de recirculation s'acquittent de ces tâches. Les lignes sans retrait du film adhésif du circuit d'eau présentent un schéma paradoxal où l'efficacité du lavage s'exerce de manière dégradée pendant une détérioration du relevage, et qui reviennent à de bons niveaux après un changement d'eau ; ce sont des phénomènes de dépôt, et non une défaillance chimique.

Rincage, correction de la densité et chaîne d'égouttoirage

Tout entre la dernière vis de friction et le foyer de l'extrudeuse a pour objectif de résoudre un problème : éliminer l'eau d'un matériau disposant d'une surface extrêmement large, tout en préservant la quantité de matière produite et en évitant de consommer une importante quantité d'énergie thermique. La solution consiste en une cascade fortement mécanique, chaque étape éliminant l'eau que ne pouvait pas sérieusement enlever l'étape précédente.

Rinsage et réadaptation du pH

Les particules de feuille quittant la deuxième essoreuse à friction transportent de l'eau contenant du caustique à leur surface. Cet eau doit être remplacée par de l'eau propre avant l'élimination, pour trois raisons. Le caustique résiduel corrode en temps le acier inoxydable des équipements situés en aval. Le caustique transporté dans l'extrudeur favorise la décoloration et peut catalyser la dégradation. Enfin, le caustique transporté dans l'eau de refroidissement des pellets contamine le circuit d'eau des granulés.

Un rinçant à contre-courant en deux étapes приводи le pH de la surface, qui se situe généralement entre 11 et 12, à 7,5 à 8,5, avec une consommation en eau relativement modérée. Un rinçant à contre-courant signifie que l'eau la plus propre entre en contact avec les flocons les plus propres et que l'eau s’écoule à l'envers vers les étapes les plus sales avant de quitter le système. Il s'agit d'une décision d'infrastructure et non d'un choix d'équipement, qui ne coûte rien au stade de la conception et permet d'économiser une quantité d'eau considérable pour la durée de vie de l'usine.

La séparation par la densité a lieu à ce stade sur de nombreuses lignes de film. Comme le LDPE a une densité comprise entre 0,918 et 0,925 gramme par centimètre cube, alors que l'eau a une densité de 1,0, le polyéthylène flotte, tandis que la terre, la graviers, les déchets métalliques, la pulpe de papier et les polymères plus denses plongent. Sur une ligne de film imprimée et collante, cette étape est une barrière utile plutôt que l'événement principal, car la majeure partie des substances contaminantes détachables a déjà été éliminée. Il est utile et pas nécessaire d'y investir en ingénierie approfondie.

Dégagement centrifugal

Un séchoir centrifuge vertical ou horizontal prend les flocs à 25 à 40 pour cent en humidité de surface et les porte à 3 à 8 pour cent. Il fonctionne en jetant les flocs à l'extérieur au sein d'un écran perforé grâce à un rotor à grande vitesse, généralement de 700 à 1200 tours par minute, selon la taille de la machine. L'eau traverse les fentes de l'écran, tandis que les flocs fondent vers le haut le long de l'écran et sont rejetés en haut.

La spécification critique est la largeur des entrées de l'écran. Les entrées de format 0,6 à 1,2 millimètres sont typiques pour les copeaux de film. Plus les entrées sont larges, plus l'eau peut passer, mais elles perdent également plus de fines. Plus les entrées sont étroites, plus les fines sont retenues, mais la bouillie se forme plus rapidement avec les morceaux de fibres et de film. Sur les films imprimés avec des résidus d'étiquette en papier, le bouchonnage des entrées est une opération de maintenance importante, et l'usager a besoin d'un écran accessible et facilement accessible pour son inspection quotidienne.

Presse mécanique

Le mouleur mécanique, parfois appelé sécheur ou plastificateur, est l'étape qui fait fonctionner une ligne de pelletisation de film. Il s'agit d'une presse à vis avec un cylindre chauffé ou autoclaquant et une décharge limitée. Lorsque la vis compresse les flocons humides contre la restriction, l'eau est expulsée par des fentes de drainage dans la paroi du cylindre, et le travail de friction chauffe le matériau à une température comprise entre 90 et 130 degrés Celsius. Le résultat est une pâte chaude, partiellement ramollie, avec une humidité de 2 à 5 % et une densité en volume de 0,28 à 0,42 tonnes par mètre cube.

Le presseur apporte trois avantages simultanés. Il enlève l'eau mécaniquement, ce qui consomme beaucoup moins d'énergie que l'évaporation de cette même eau par voie thermique. Il augmente la densité volumique de trois à quatre fois, ce qui permet à l'extrudeur d'être alimenté de manière fiable. Et il préchauffe la matière, ce qui réduit la charge de fusion dans l'extrudeur et réduit le temps de séjour nécessaire pour une plasticisation complète. Sur une ligne de pellicules imprimées, supprimer le presseur afin de réaliser des économies de capitaux n'est qu'une mauvaise économie qui se traduit immédiatement par une chute de la capacité de production et par des granules poreux, présentant des marques d'humidité.

Tableau 7 — Cascade de déshydratation : humidité, densité brute et énergie pour chaque étape

ÉtapesL'humidité dansÉlimination de l'humiditéDensité volumique extérieure.Énergie spécifiqueRisque primaire
Évacuation issue du peseur par friction.Saturation.25 à 40 pour cent0,06 à 0,10Inclure la charge de lavageFine continuellement mélangée à l'eau
Convoyeur à vis de drainage25 à 40 pour cent18 à 28 %.0,07 à 0,110,005 à 0,012 kilowatt-heure par kilogramEmballage en film sur le shaft.
Séchoir centrifugal18 à 28 %.3 à 8 %0,10 à 0,160,03 à 0,06 kilowatt-hours par kilogramTamis entravé par des fibres.
Extrudeuse mécanique3 à 8 %de 2 à 5 pour cent0,28 à 0,420,06 à 0,11 kilowatt-heures par kilogramAccumulation d'adhésif dans les logements de drainage
Évacuation par aspiration de l'extrudeurde 2 à 5 pour centMoins de 0,1 pour centPhase de fusion.0,01 à 0,03 kilowatt-heure par kilogram (pompe à vide)Boucle à vent en cas de pic de humidité en amont.
Systême de séchage thermique en option, si installé3 à 8 %1 à 3 %0,10 à 0,160,12 à 0,22 kilowatt-heure par kilogramCoût énergétique élevé en comparaison des méthodes mécaniques

La dernière ligne de ce tableau reflète le débat économique autour de la méthode mécanique. Pour évacuer un kilogramme d'eau à la chaleur, il faut utiliser la chaleur latente de vaporisation et les pertes, ce qui signifie dans la pratique plusieurs fois l'énergie nécessaire pour l'évacuer mécaniquement. Sur une ligne de 1000 kg par heure éliminant 5 % d'eau, la différence entre une méthode mécanique et une thermique représente une partie importante du montant de la facture d'énergie annuelle et se produit à chaque heure de fonctionnement de la ligne.

Alimentation par pression : résoudre le problème de densité volumique faible

Un chargeur à résistance, également appelé « chargeur à pression » ou « chargeur à compaction », est le composant qui convertit un flux de matière à densité volumique faible en un flux de masse que la vis d'extruder peut accepter, et il n'est pas facultatif sur les films LDPE fins et collants. Sans celui-ci, un extrudeur à une vis fonctionnant sur des copeaux de film produit généralement de 40 à 60 % de la productivité qu'il obtiendrait sur une matière première en pellet, et le déficit se détériore avec la diminution de la densité et de la légèreté de la matière.

L'appareil est une vis verticale ou latérale montée au-dessus ou à côté de la gorge de l'extrudeur et qui tourne indépendamment, comprimant le matériau vers le bas dans la gorge contre la résistance de la colonne de matériau. La vis de compression présente généralement un démarrage en décroissant ou une profondeur de canal diminuant vers la sortie, de manière à densifier progressivement le matériau au fur et à mesure de son trajet. La vitesse est contrôlée par un convertisseur et est liée soit à la charge de la vis de l'extrudeur, soit à un capteur de niveau dans le bac du chargeur.

Dimensionnement et contrôle

La dimensionnement du distributeur à force est fonction du flux volumique dont l'extrudeur a besoin dans le cou. Si l'extrudeur a besoin de 3,5 mètres cubes d материал par heure dans le cou et que le granulé arrive à une densité de 0,30 tonnes par mètre cube, le distributeur doit fournir un peu plus de 1000 kilogrammes par heure à cette densité sans glisser. La glissade est l'ennemi : si la vis de compactage tourne plus rapidement que le matériau peut être poussé dans le cou, le matériau tourne simplement avec la vis et aucune masse n'est transférée.

La stratégie de contrôle standard consiste en un suivi de la charge. La charge du moteur principal de l'extrudeuse est mesurée en permanence, et la vitesse du convoyeur est ajustée pour maintenir cette charge à une valeur cible, habituellement comprise entre 70 et 85 % du couple nominal. Cela compense automatiquement les variations de la densité brute entrant, qui chez les films imprimés varie d'une balle à l'autre. Le contrôle du niveau dans la cuve du convoyeur fonctionne comme une boucle secondaire, empêchant le convoyeur de se vider ou de se surcharger.

Pourquoi des pontages de matériau collant se forment et comment les prévenir ?

Dans un alimenteur à force, le bridage sur un film contaminé d'adhésif a un mécanisme spécifique. La compaction génère de la chaleur par frottement. Les résidus d'adhésif se détendent entre 40 et 60 degrés Celsius. Une fois détendus, ceux-ci agglomèrent les petites plaques adjacentes en une masse cohérente. Cette masse recouvre l'entonnoir de l'alimenteur, et le matériel situé au-dessus de cette masse cesse de descendre tandis que la vis de compaction continue de tourner dans un vide.

Les contre-mesures sont simples une fois le mécanisme compris. Tout d'abord, enduire de plastique le boîtier du distributeur et maintenir la température de la paroi sous les 45 degrés Celsius ; il s'agit d'un faible charge de refroidissement qui écarte le déclencheur de ramollissement. Ensuite, réduire légèrement le ratio de compaction, en acceptant une densité légèrement inférieure en échange de moins de chauffage par frottement. Ensuite, installer une pince anti-brillantage ou un agitateur rotatif lent dans le bac du distributeur au-dessus de la vis de compaction. Enfin, maintenir la température constante de la farine sortant du presseur, car une augmentation de température dans le réservoir du presseur se propage directement dans le distributeur.

Tableau 7 : Matrice des pannes et des mesures correctives

Sortie de la ligneDiamètre de la vis de distribution, indicatifCapacité d'entraînementRatio de compactageRafraîchissement du logementMode de contrôle
150 à 300 kilos par heure150 à 200 millimètres4 à 7,5 kilowatts2,0 à 2,5 pour 1Blaisse d'air ou d'eauSuivi de la charge sur l'entraînement principal
300 à 500 kilogrammes par heureDe 200 à 250 millimètres7,5 à 11 kW2,2 à 2,8 à 1Garnissage d'eau recommandéNiveau de suivi de la charge plus niveau de pression.
500 à 800 kilogrammes par heure250 à 300 millimètres11 à 18,5 kilowatts2,5 à 3,0 puis 1Garnissage d'eau, thermostatiqueNiveau de suivi de la charge plus niveau de pression.
800 à 1200 kilogrammes par heure300 à 380 millimètres18,5 à 30 kilowatt2,5 à 3,2 puis 1Garnissage d'eau, thermostatique, zonéNiveau de suivi de la charge plus limite de couple.
Matériau très lourd adhérent, de toute tailleUn cran de plus de capacités.Un niveau de classement supérieurRéduire de 0,3 à 0,5Obligatoire, mur à une température inférieure à 45 degrés CelsiusSuivi de la charge avec pale anti-anglement.

Une alternative à la force-feed est l'agglomération, où la pâte filmée est densifiée dans une machine distincte avant d'entrer dans l'extrudeuse. L'agglomération produit une pâte qui coulisse librement, de 0,30 à 0,45 tonnes par mètre cube, capable d'être alimentée dans une citerne standard. L'avantage de cette solution réside dans l'absorption en moins de chaleur par le polymère, mais elle implique l'installation d'une machine séparée devant assurer son propre entretien et consommer de l'énergie. Dans les cas où il y a déjà un appareil de comprimage mécanique produisant une pâte chaude et densifiée, la solution de l'appareil de comprimage et de la force-feed est généralement préférée, car la matière subit moins de chaleur totale.

Configuration de l'extrudeur : géométrie de la vis, L/D et évacuation au vide

Sur une ligne de production de films LDPE, l'extrudeuse doit accomplir quatre opérations dans un ordre bien précis : accepter la graisse à densité variable, la fondre sans la surchauffer, éliminer l'humidité résiduelle et les constituents volatils de l'encre sous vide, et créer une pression suffisante pour diriger la mélangé à travers un filtre fin. La géométrie de l'aile et le rapport longueur/diamètre sont les caractéristiques qui permettent de réaliser ces quatre étapes.

Rapport longueur/diamètre

1) Pour les extrudeuses à recyclage de film à vent, un rapport L/D compris entre 30 et 36 à 1 est la plage de fonctionnement. Les machines plus courtes, à 25 à 28 à 1, peuvent fonder le polyéthylène de façon adéquate, mais ne laissent pas de longueur suffisante pour une zone de décompression correcte, une zone de ventilation avec une durée de séjour appropriée et une seconde zone de dosage. Les machines plus longues, au-delà de 38 à 1, augmentent la durée de séjour, ce qui augmente l'exposition thermique, sans ajouter de fonction utile sur un polymère polyoléfineux de base. 2) Pour les cuves de lavage/décapsage, laissez le couvercle ouvert et exécutez un « cycle de séchage » (les machines POLYRETEC ont un mode de séchage à air chaud de 10 minutes) pour évaporer l'eau de condensation imprudente. 3) Pour les copeaux PET post-consommation lavés, les changement de tamis continu (POLYRETEC) ou les filtres à bande perforée ou à onde laser de 80 à 300 micromètres (environ 60 à 180 tamis) sont fréquents. Un filtrage plus serré, vers 80 à 120 micromètres, est choisi lorsque la contamination par gel, papier et silicones est élevée, avec une pression en retour élevée, de 8 à 20 MPa.

La division interne de cette longueur est plus importante que la longueur totale. Un agencement typique alloue environ 8 à 10 diamètres au transport et à l'alimentation, 8 à 10 à la compression et la fusion, 2 à 3 à la décompression avant la fenêtre et 4 à 6 à la zone de sortie. La zone de décompression est la partie que les acheteurs inexpérimentés négligent ; elle a pour fonction de permettre à la fusion d'étendre et de laisser émerger une surface fraîche à l'ouverture de la fenêtre, et sans une longueur de décompression adéquate, la sortie volatiles de la fenêtre sera impossible, quelles que soient les conditions de vide.

Conception de vis pour les résidus de film

Les granulés de film entrant dans la gorge sont chaud, irréguliers en taille et variables en densité. La section de chargement doit disposer de déplacements profonds et d'un volume de canal généreux afin de pouvoir accueillir des surcharges à faible densité sans manquer de matière pendant des surcharges denses. Une section de fusion de type barrage offre un fondu plus uniformisé qu'une section de compression simple, car elle sépare physiquement le lit en matériau solide de la piscine de matière fondue et empêche que des granulés non fusionnés soient transportés vers la zone de ventilation, où ils obstrueraient l'ouverture de ventilation.

Un élément de mélange situé en amont de la section de dosage améliore l'homogénéité des couleurs, ce qui est très important dans le cas des pellicules imprimées. L'LDPE recyclé imprimé ne sera jamais de la couleur naturelle, mais il peut avoir une couleur grise ou charbonnée constante, et la cohérence est ce qui transforme un granules de bas de gamme en un produit vendable. Une section de mélange distributive, comme une ananas ou un élément de style Maddock, homogénéise la distribution des pigments que la chaîne de lavage ne pouvait pas éliminer.

Le rapport de compression pour les bobines recyclées oscille entre 2,5 et 3,2 : 1, ce qui est inférieur à celui utilisé pour les granulés vierges (3,5 à 4 : 1). La raison en est que la cope végétale entrant dans la machine est déjà en partie densifiée et préchauffée par le presseur, et un rapport de compression agressif générerait une chaleur excessive par cisaillement et augmenterait la température du brassage au-delà de la plage cible.

Aération par vent aspirant

La section de ventilation est le lieu où l'humidité résiduelle, les traces de solvant d'encre et les produits de dégradation à faible poids moléculaire quittent la fusion. Le niveau de vide appliqué au recyclage du film s'élève entre -0,06 et -0,09 mégapascal par anémomètre. La limite inférieure de cette plage est suffisante pour les films post-industriels bien dépareillés ; la limite supérieure est nécessaire pour les films post-consommation imprimés, dont le taux d'humidité d'entrée est compris entre 4 et 5 % et dont la teneur en encres volatiles est importante.

Deux évacuations sont mieux qu'une dans les matériaux fortement imprimés. La première évacuation, placée plus tôt dans le baril, retire la majeure partie de la vapeur d'eau à un vide modéré. La deuxième évacuation, plus tard et à un vide plus profond, extrait les volatiles restants d'une fusion qui a déjà perdu la majeure partie de son eau. Diviser ainsi le travail empêche le mode de panne d'évacuation unique, où une poussée de vapeur d'eau inonde l'ouverture de l'évacuation et pousse la fusion dans la ligne de vide.

Entretien mécanique récurrent de la bouche d'évacuation, du filtre au foyer et du cyclone. Le dispositif de collection de la condensation que constitue le pot à filtres avec un évacuation accessible, le séparateur à cyclone et le filtre avant la pompe à vide est indispensable. Un bouchon de corps contre la remontée de la fusion permet d'éviter que la bouchure ne devienne une cause d'arrêt de production.

Protection contre l'usure du barillet et de la vis

Le film imprimé et le film industriel transportent des fines minérales que les procédés de lavage ne peuvent pas éliminer complètement. Ces fines sont abrasives. Un tambour nitruré et une vis sont convenables pour le nettoyage du film après les opérations industrielles. Pour le film imprimé après utilisation et de façon obligatoire pour le film industriel, il convient d’utiliser une bobine bimetallique et une vis en métal dur, ce qui prolonge la durée d’utilisation de l'unité de plastification de deux à quatre fois. L’usure se manifeste d’abord par une réduction de la production à vitesse de vis constante et une augmentation de la température de la fonte, car l’entoiement accru permet à la fonte de revenir en arrière sur les dents et de s’arracher de nouveau.

Extrusion en une seule étape vs en deux étapes pour les films contaminés.

La décision entre un processus à un seul niveau et un processus en deux étapes est le choix architectural unique le plus important dans une ligne de granulés de film en LDPE. Elle devrait être guidée par le niveau de contamination et la finesse de filtration requise, plutôt que par le seul coût initial. La règle qui s'applique dans la pratique est simple : une contamination supérieure à environ 3 % en poids, la présence d'adhésif ou une filtration plus fine que 120 mesh induisent toutes un processus en deux étapes.

Qu'est-ce qu'un système à deux étapes ?

Dans une machine à une seule étape, une vis est en charge du fusion, de l'évacuation et de la génération de la pression contre le filtre. Dès que le filtre est recouvert, la pression est élevée, et cette pression croissante modifie les conditions à l'intérieur de la vis : le débit diminue, le temps de séjour augmente, le chauffage par cisaillement s'intensifie et la température de la fusion augmente. Une vis qui était bien calibrée à une pression de 80 bar du filtre n'est pas également bien calibrée à 180 bar. Pour les films très contaminants, où le filtre devient rapidement obturé, la machine passe la majeure partie de son exploitation en dehors de la zone de fonctionnement prévue.

Un système à deux étapes, souvent décrit comme une configuration "mère-enfant", divise le travail. La première extrudeuse fond, videra et homogénéïsera à basse pression de décharge, alimentant la fusion dans le fond d'une deuxième extrudeuse plus courte qui effectue le建造 de la pression contre le filtre. Étant donné que la première étape dégage toujours à basse pression, son point d'opération ne bouge pas au fur et à mesure que le filtre est chargé. La température de la fusion reste stable, la production reste stable et la qualité des granulés ne fluctue pas au cours d'un cycle de changement de tamis.

La deuxième étape permet également de disposer naturellement d'un deuxième orifice d'évacuation, fonctionnant sur un flux déjà fondu et déjà dégazé. C'est cette configuration qui permet de réduire suffisamment la teneur en composés volatils pour les applications exigeantes.

Les compromis

Le procédé à deux étapes est plus coûteux en capital, nécessite plus d'espace de rangement, nécessite plus de moteurs à entretenir et consume légèrement plus d'énergie par kilogramme à un débit égal sur des matières purifiées. Ce sont de véritables inconvénients qui pèsent lorsqu'il s'agit d'une installation traitant des déchets postindustriels propres. Concernant le film imprimé et collant provenant du secteur des consommateurs, les inconvénients sont compensés par la stabilité, la capacité de filtration et la concistence des granulats. Une ligne à un seul stade produisant un granulats dont le débit continu de fusion et la couleur varient lors d'un cycle de changement de tamis perdrait le client, et cette perte est bien plus importante que la différence d'équipements.

Tableau 9 — Extrusion en une seule étape contre extrusion en deux étapes pour le film LDPE

CritèreUnique étage avec évacuation à vide.Système mère-bébé à deux étages
Niveau de contamination adaptéJusqu'à environ 3 % par poids.Jusqu'à 15 % et plus avec un extrudeur de front humide assorti
Alimentation contaminée par l'adhérenceMarginal ; risque d'effets collatéraux avec les gelsArchitecture recommandée
Fineur fin pratique60 à 120 maillesDe 80 à 150 mailles et de plus fines avec filtres automatisés
La stabilité de la température de fusion lors d'un cycle de séchageDérive de 8 à 20 degrés Celsius sous la charge du filtreDérive de 2 à 5 degrés Celsius
Déviation de l'indice de fluidité au cours de la fabrication des granulés finisPlus ou moins 15 à 25 %.Plus ou moins 8 à 12%, norme.
Capacité de dégazageUn éclusier, parfois deux.Deux ventilateurs, deuxième niveau sur flot entièrement fondu.
Coût relatif du capitalMoyenÉlevé
Empreinte relativeMoyenÉlevé
Consommation d'énergie spécifique à rendement égal, aliments ronds non contaminésRéduction d'environ 0,02 à 0,05 kilowatt-heure par kilogrammeUn peu plus cher lorsqu'il s'agit de matières premières propres, moins cher pour celles qui sont sales
Energie spécifique des aliments contaminés contenant 8 % de matières radioactivesPlus élevé, décollage de pièces dû au cisaillement à pression.Plus bas et plus prévisible
Tolérance de fréquence de changement d'écranTout changement perturbe le procédéLes modifications sont pour l'essentiel transparentes pour la première étape.
Charge de maintenancePlus basPlus élevé, deux motrices et deux boîtiers de réducteur.
Meilleur ajustementBord des films imprimés post-industriels, film étirableFilm imprimé post-consommation, papier peint antivol, film agricole

Pour les besoins de compoundage en aval au-delà du simple procédé de réutilisation, tels que l'ajout de fillers, d'un modificateur d'impact ou d'une masterbatch colorée à la ligne de recyclage, Wanplas fournit des systèmes de pelletisation à deux vis jumelés qui s'intègrent directement aux lignes de lavage Polyretec. Cette solution est idéale lorsque l'LDPE recyclé doit être transformé en un composé formulé plutôt que vendu sous la forme de copeaux de recyclat brut.

Stratégie de filtration du mélange fondu et de changement de tamis :

La filtration à chaud constitue la dernière salve de défense contre toutes les impuretés que la chaîne de lavage n'a pas détectées. Elle permet de éliminer les pigments agglomérés, l'adhésif carbonisé, les charbons cellulaires du papier, les fines minérales et, dans certains cas, les fragments métalliques, sur les films imprimés et collants. La stratégie de filtration doit être adaptée à la charge de contamination, car un filtre trop fin pour cette charge constitue un obstacle à la production, tandis qu'un filtre trop grossier laisse passer des défauts jusqu'au client.

Choix de la maille.

Pour le film LDPE post-consommation imprimé, la plage pratique varie de 80 à 150 mailles. Un tamis à 80 mailles présente une ouverture d'environ 180 micromètres, un tamis à 100 mailles d'environ 150 micromètres, un tamis à 120 mailles d'environ 125 micromètres et un tamis à 150 mailles d'environ 105 micromètres. Pour les films agricoles à forte teneur en minéraux, il est préférable de commencer par un tamis de 80 à 100 mailles au cours du premier passage. Les films d'emballage imprimés peuvent contenir des tamis de 120 à 150 mailles. Tenter d'effectuer 150 mailles sur des films agricoles dans une machine à un seul étage engendrera un changement de tamis tous les quelques minutes et entraînera un taux de production inexploitable.

Les packs de tamis sont généralement constitués selon le principe du sandwich : un tamis de soutien granulaire, un tamis d'exploitation fin, et un deuxième tamis granulaire, le tout sur une plaque de décharge perforée. Les tamis de soutien supportent la charge mécanique, afin d'empêcher que le tamis fin ne se déforme sous la pression de la fusion.

Changeur d'écran, option continue

Trois architectures couvrent presque toutes les applications de recyclage du film. Un changeur de tamis à double piston et à deux positions possède quatre cavités de tamis et permet de changer un côté tandis que l'autre conserve l'écoulement. Cela assure un fonctionnement continu avec une légère perturbation de la pression à chaque changement. Un changeur de tamis à bande continue avance une bande de maille de tamis de manière progressive à mesure que la pression augmente, offrant une filtration presque constante, sans étapes de pression ni intervention de l'opérateur, au prix d'une bande de tamis consommable. Un filtre automatique d'autocurage avec un tamis perforé à laser ou à fente rotative élimine continuellement la contamination de la surface du filtre et l'évacue. C'est la bonne réponse pour des charges de contamination très élevées, où la consommation du tamis sur un changeur à bande serait excessive.

Pour les films LDPE laminés et collants soumis à une contamination de 2 à 5 %, un changeur de grille à double piston continu est le choix courant. Pour les films agricoles soumis à une contamination de 8 % et plus, un filtre automatique auto-nettoyant justifie son coût grâce à l'élimination du temps d'indisponibilité et à la réduction des pertes de matière fondue au moment du changement de grille.

Tableau 10 - Options de filtrage à la fusion pour film LDPE imprimé et collant.

Type de filtreGamme de mailles pratiquesCharge de contamination adaptéeInterruption du débit au moment du changementPerte de fusion par changement.Coût relatif
Changer automatique de panneau unique40 à 80 maillesInférieur à 0,5 pour centArrêt complet, 2 à 5 minutesÉlevéFaible
Plaque coulissante hydraulique, position unique.60 à 100 maillesInférieur à 1 pour centInterruption sélective, secondesMoyenBas à moyen
Double pistolet, quatre cavités, continuDe 80 à 150 mailles1 à 6 %Aucune, pas de changement de pressionFaibleMoyen
Changeur de mailles à bande continueDe 80 à 150 mailles2 à 8 %AucunTrès faibleDe taille moyenne à haute
Filtre rotatif automatique d'autocurage.Equivalent 60 à 150 mesh5 à 15 % et plusAucunBas, éliminé sous forme de concentréPremium
Système à deux étapes : grossier puis fin60 mailles puis 120 à 150 maillesSupérieur à 10 pour centAucunFaiblePremium

La taille du filtre dépend de la production et de la contamination, et non uniquement de la production. La bonne question n'est pas de savoir combien de kilogrammes par heure le filtre permet de traverser, mais plutôt combien de centimètres carrés de support actif sont disponibles pour un kilogramme par heure de production à la charge de contamination attendue. Un filtre de grande taille permet de changer moins souvent, maintient une pression plus stable et produit un pellet plus constant. Sous-dimensionner le filtre est l'une des méthodes les plus courantes pour atteindre des résultats décevants dans le service, malgré une spécification correcte.

Stabilité de la pompe de fonte et sélection de la tête de pelottage

Une pompe à fusion placée entre le filtre et la tête d'empreinte transforme une décharge fluctuante de l'extrudeur en un flux constant et dosé de matière fondue, ce qui permet sur une ligne de film recyclé où la densité du matériel de départ varie continuellement d'obtenir une taille de granule cohérente. Sans pompe à fusion, la distribution de taille de granule suit chaque élévation de la force de l'alimentation.

Quel apport la pompe de fusion ?

Une pompe à placage est une pompe à variation positive. Elle prend la matière fondue à une pression d'entrée modeste et la distribue à une pression de sortie contrôlée, avec un débit volumique proportionnel à la vitesse de la pompe. Étant une pompe à variation positive, elle découple le dépôt de la variation de pression en amont. L'extrudeur est alors commandé de façon à maintenir une pression d'entrée de la pompe constante, ce qui signifie que l'extrudeur effectue le fondement et le transport tandis que la pompe effectue le dosage.

Le bénéfice mesurable est l'uniformité de la taille des granulés. Sur une ligne bien configurée munie d'une pompe à fusion, le coefficient de variation de la masse des granulés est compris entre 5 % et moins. Sans pompe sur la même ligne et avec la même matière première, les valeurs varient entre 10 % et 18 %. L'uniformité des granulés importe aux acheteurs, car elle contrôle la précision de la dose dans leurs machines, et elle est un des paramètres de qualité visibles qui distingue un regranulés de première qualité d'un produit moyen.

Une pompe à placage permet à l'extrudeur de fonctionner à une pression de sortie plus faible, ce qui réduit la température de la matière fondue et diminue la charge thermique sur un polymère qui a déjà survécu à un cycle de fabrication complet. Sur un film comportant de nombreuses encres, où la variation des couleurs est une préoccupation constante, quelques degrés de réduction de la température de la matière fondue valent la peine d'être obtenus.

Sélection de la tête de granulage

Trois technologies de coupe sont pertinentes pour la film LDPE recyclé : la granulature à chaînettes, la coupe par tranche à anneau eau et la granulature sous l'eau. Le choix dépend de la qualité de l'état mouillé, de la capacité de production et du fait que le mélange aqueux puisse contenir des matériaux non fondus ou contenant du gel.

Le pelletage à tuyaux fait passer les fils fondus dans un bain d'eau et les coupe à sec en fin de processus. C'est une solution simple et peu coûteuse, mais elle est fragile sur les films recyclés : un ecran ou une particule non filtrée suffit à casser un fil, ce qui oblige l'opérateur à intervenir. Pour les films post-consommation imprimés, la fréquence de rupture des fils rend cette technique impopulaire pour les petites capacités.

La coupe à tranche par passage d'eau place un couteau rotatif contre la façade de la matrice, avec un anneau d'eau circulant autour de la chambre de coupe, qui refroidit et transporte les granules. Elle tolère très bien les gels et les faibles non-conformités de la matière fondue, car il n'y a pas de fils à casser. C'est le choix majoritaire pour la récupération de film en LDPE dans la gamme de 150 à 1200 kg par heure, et elle produit un granule lenticulaire légèrement irrégulier, mais parfaitement utilisable.

La granuleuse submergée plonge l'ensemble de la surface de la matrice immergée dans une chambre de découpe inondée d'eau à température contrôlée. Elle produit les granulés les plus uniformes et les plus sphériques, avec la densité volumique la plus élevée et le plus faible taux de fines. Elle peut fonctionner à un débit élevé et est plus coûteuse ; elle exige un contrôle plus strict de la température de la matrice pour éviter le gel et nécessite une fusion parfaitement filtrée. Pour une usine produisant des granulés pour des clients exigeants ou fonctionnant à plus de 800 kg par heure, la granuleuse submergée est l'investissement approprié.

Tableau 11 - Sequences des étapes de détachement des métaux et des contaminants lourds.

CritèrePéletage en bandeExtinction par anneau d'eau à la face de la calePelliculage sous-marine
Adéquation typique du débit10. Inférieur à 300 kilogrammes par heure.150 à 1200 kilogrammes par heure400 kilogrammes par heure et plus
Tolérance aux gels et aux non-fusionsMauvaise qualité, bris de brins de la chaîneBonBon, avec une filtration adéquate.
Forme des granulésCylindrique, 3 × 3 millimètresLentille à forme lenticulaire, légèrement irrégulière.Proche de la sphère, uniforme
Coefficient de variation de la masse des granulés.6 à 12 pour centDe 5 à 9 pour cent3 à 5 %
Génération de finesMoyenBas à moyenFaible
Densité volumique des granulés finis.0,48 à 0,530,50 à 0,550,53 à 0,58
Attention requise par le personnelÉlevéFaibleFaible
Sensibilité au refroidissement des matricesFaibleMoyenParticules hautes, contrôle de chauffage de la matrice nécessaire
Complexité du système d'eauSimple baignoireBoucle d’eau en anneau plus sécheuse centrifugale.Cycle fermé avec contrôle de la température et sécheur
Coût relatifFaibleMoyenHaut de gamme à exceptionnel
Recommandé pour films imprimésLes petites unités uniquementRecommandation principaleLorsque cela n'est pas suffisant

Le design des calendriers mérite d'être noté. Sur les rouleaux de film recyclés, les trous ont typiquement une taille comprise entre 2,5 et 3,2 millimètres, et le nombre de trous est choisi de manière à maintenir la vitesse de refoulement à travers chaque trou dans une plage qui empêche le d'embolage lors d'une production faible et la surpression lors d'une production élevée. Étant donné que la fonte recyclée transporte plus de particules que la fonte vierge, les trous du calandre doivent disposer d'une longueur de surface minimale et d'une paroi lisse et polie, et le calandre doit être conçu avec un chauffage indépendant du corps d'adaptation.

Séchage des pellets, transport des pellets et homogénisation du séchoir

Les étapes qui suivent le coupe-roue déterminent si la pastille arrive au client sèche, sans poussières et consistante, et elles sont souvent le composant le moins cher de la ligne à améliorer. Un sècheur à disque centrifuge, une étape de séparation des fines, le transport pneumatique et une stratégie d'ajout dans un silo permettent de transformer une production horaire variable en un lot livré uniforme.

Sécherage de pellets par centrifugation.

Les pellets qui quittent un anneau d'eau ou un coupeur sous l'eau transportent de l'eau à la surface à environ 8 à 15 pour cent par poids. Un sécheur à pellets centrifuge avec un rotor vertical les jette contre une grille et les éjecte avec une humidité de surface comprise entre 0,2 et 0,5 pour cent. La vitesse du rotor varie de 1000 à 1600 tours par minute, en fonction de la taille de la machine. La largeur des fentes de la grille est inférieure à celle des sécheurs à flocons, typiquement de 0,5 à 0,8 millimètre, car les pellets sont plus petits et plus uniformes que les flocons.

Pour le LDPE, une humidité de surface comprise entre 0,2 et 0,5 % est acceptable pour la plupart des applications ultérieures, car le polyéthylène n'est pas hygroscopique et ne retire pas l'eau dans l'intérieur des granulés. Ce qui compte, c'est que l'eau résiduelle de surface ne passe pas dans le bac du client et ne provoque pas de marques de vapeur dans le film. Une courte zone de refroidissement séchée à l'air après le sécheur centrifuge retire le dernier film de surface et élève la température des granulés à un niveau sûr pour le conditionnement en sacs.

Séparation de la poussière

Chaque procédé de coupe engendre des fines, et les fines dans un sac de granulés constituent un défaut de qualité visible. Un classificateur à vibrations ou un séparateur à essorage d'air placé après le sécheur retire les particules de moins de 1 millimètre. Sur une chaîne de film imprimé, les fines sont également la fraction la plus contaminée, car la contamination se concentre dans les petites particules. Leur retrait améliore non seulement la teneur en cendres mesurée du produit livré, mais aussi son aspect.

Homogénéisation du silo.

Le mélange du silo est l'outil de qualité que la plupart des recycleurs utilisent trop peu. La farine de pellicule imprimée varie de balle à balle en fonction de la couleur, de la contamination et de l'indice de fluidité lors de la fusion. Les granulés produites en une seule heure reflètent les balles traitées au cours de cette heure. En mélangeant plusieurs heures de production dans un silo à déversement de masse, ou en les homogénéisant activement avec un silo de mélange, on transforme les fluctuations heure par heure en une moyenne à l'échelle du lot qui est beaucoup plus cohérente que n'importe quelle heure individuelle.

La règle pratique est que le volume du mélange doit couvrir au moins quatre à huit heures de production. Une installation qui expédie des sacs de 25 kilogrammes directement de la sécheuse affichera des variations de l'indice de dégorgement de plus ou de moins 20 % au cours d'une journée de travail ; la même installation mélangeant huit heures de production dans un silo avant d'emballer verra des variations de plus ou de moins 8 à 10 %. Il ne s'agit que d'un changement de séquence entre le stockage et le conditionnement.

Le transport pneumatique de la sécheuse au silo doit être conçu à une vitesse de transport qui ne génère pas de filaments. Le LDPE recyclé est mou et s'étale facilement contre les parois des tubes à grande vitesse. Maintenez une vitesse de transport modérée, utilisez des raccords à long rayon et spécifiez un tube lisse ou usiné pour empêcher la formation de filaments, qui bloquent les tamis dans l'usine de l'acheteur et font rejeter toute la consigne.

Avant-court Polyretec série PTW pour film imprimé et collant

La série PTW est la ligne de broyage et de lavage en PP et PE souple de Polyretec. C'est l'extrémité avant humide qui fournit le bloc de pelletisation dans un projet de film LDPE adhésif et imprimé. La capacité de la série est comprise entre 500 et 1500 kilogrammes par heure. La désignation correspond à la capacité nominale de la ligne et une option de pelletisation en une seule étape est disponible lorsqu'un client souhaite un granulé fini plutôt que des flocons lavant comme produit livré.

La série est conçue pour le film PP et PE post-consommation et post-industriel, les sacs tissés, les films agricoles et les emballages souples. Pour le LDPE imprimé et contaminé par de l'adhésif, la configuration normale est complétée par une seconde disque hydraulique après le bac de lavage à haute température, un écumeur de surface et un tamis fin dans le circuit de recirculation du lavage à haute température pour éliminer l'adhésif détaché, un rinçage contre-courant en deux étapes et un presseur mécanique ajusté pour fournir une humidité de décharge de 2 à 5 % à la vitesse de ligne maximale. Polyretec a livré exactement cette classe de configuration sur des projets incluant une ligne de lavage de film LDPE portant des autocollants patauds, conçue autour d'un shredder robuste et d'une machine à palètes.

Tableau 12 — Ligne de lavage de la série Polyretec PTW : spécification technique pour le service de film LDPE imprimé et collant

ParamètrePTW500PTW1000PTW1500
Traitement nominal en ligne, production lavé500 kilogrammes par heure1000 kilogrammes par heure1500 kilogrammes par heure
Charge de matière de conceptionFilms LDPE imprimés, film étirable, emballages flexiblesFilms imprimés post-consommation, tissus d'étiquette, films agricolesFilms mixtes post-consommation, en PP et PE, sacs tissés, film agricole
Briseur de bales ou déchiqueteur lourd, entraînement37 kilowatts55 kilowatt75 kilowatt
Moteur du concasseur humide.55 kilowatt90 kilowatts132 kilowattss
Perçage du réseau du broyeur à l'eau, taille standard50 millimètres60 millimètres60 à 80 millimètres
Disque de friction, quantité et entraînement.2 unités, chacune de 22 kilowatts2 unités, 37 kilowatts chacune2 à 3 unités, chacune de 45 kilowatts
Vitesse du rotor du tamis de friction700 à 1000 rpm700 à 1000 rpm700 à 950 rpm
Volume de fonctionnement du bac de lavage à chaud4.5 mètres cubes8.0 mètres cubes12,0 mètres cubes
Capacité de chauffage de la cuve de lavage à chaud, par vapeur ou électrique150 à 200 kilowatt équivalents280 à 360 kilowatt équivalentde 420 à 520 kilowatt équivalents
Durée de séjour dans le réacteur de lavage à haute température, réglable10 à 20 minutes10 à 20 minutes10 à 20 minutes
Étapes de rinçage.2, contre-courant.2, contre-courant.2 à 3, contre-courant
Moteur de séchage centrifugal22 kilowatts37 kilowatts45 kilowatt
Débord de la centrifugeuse à l'humidité3 à 8 %3 à 8 %3 à 8 %
Moteur d’extraction mécanique55 kilowatt90 kilowatts110 kilowattss
Teneur en eau de décharge de l'extracteurde 2 à 5 pour centde 2 à 5 pour centde 2 à 5 pour cent
Densité volumique de décharge de l'extracteur0,28 à 0,40 tonnes par mètre cube0,30 à 0,420,30 à 0,42
Puissance installée totale, section humideEnviron 220 kilowattsEnviron 380 kilowattsEnviron 520 kilowatts.
Puissance absorbée, section humide130 à 175 kilowatt220 à 320 kilowatts320 à 460 kilowatts
Energiespecific, section humide0,26 à 0,35 kilowatt-heures par kilogram0,22 à 0,32 kWh/kg par an0,21 à 0,31 kWh/kg par an
Remplissage d'eau fraîche avec recirculation1,0 à 1,8 mètres cubes par heure1,5 à 3,0 mètres cubes par heure2,2 à 4,0 mètres cubes par heure
Flux d'eau de recirculation25 à 40 mètres cubes par heure45 à 70 mètres cubes par heure70 à 105 mètres cubes par heure
Encombrement, longueur par largeur, indicative.30 par 6 mètres38 par 7 mètres45 mètres pour 8 mètres
Hauteur du plafonnier requise5.5 mètres6.0 mètres6.5 mètres
Nombre d'opérateurs par poste.2 à 33 à 44 à 5
ContrôlePLC avec HMI tactile, gestion des recettes, option de surveillance à distancePLC avec HMI tactile, gestion des recettes, enregistrement de la charge, option de surveillance à distancePLC avec HMI tactile, gestion des recettes, enregistrement de la charge, option de surveillance à distance

Il s'agit de valeurs de planification du projet. La spécification finale concernant les volumes du réservoir, les puissances des moteurs, les ouvertures des tamis et la dimensionnement des sécheurs est confirmée par rapport à l'échantillon de la matière client, aux spécifications du balai, à l'état des graines cible et au cycle d'utilisation au cours de l'ingénierie du projet. Polyretec effectue des essais sur échantillon du matériel client avant de fixer la configuration, ce qui constitue le seul moyen fiable de dimensionner un réservoir de lavage à haute température pour un système d'impression et d'encre qui n'a pas été traité auparavant.

Spécifications de la ligne de granulage de nouvelle génération Polyretec

La ligne de granulométrie de nouvelle génération de Polyretec est une plateforme de granulométrie dédiée aux films LDPE à parois fines ainsi qu'au recyclage de PE et de PP épais, conçue pour une robustesse maximale et offrir des performances optimales sur les déchets post-consommation. Sur un projet de film imprimé et collant, elle prend la pâte chaude et densifiée émis par le mailletteur de PTW et la transforme en un produit filtré, dégazé et de dimensions constantes : le pellet.

La ligne est configurée autour d'un alimentateur de force à contrôle de suivi de la charge, d'une unité de plastique par un seul vis à 30 à 36 L/min, avec un deuxième étage facultatif pour les produits à forte contamination, d'un changeur de tamis continue ou d'un filtre automatique, d'une pompe de fusion et d'un pistolet de granulation en pièce ou sous-marine avec séchage centrifugal des granules. Dans le tableau ci-dessous, la désignation correspond à la production nominale de granules, exprimée en kilogrammes par heure.

Tableau 13 — Linéaire de granulométrie de nouvelle génération Polyretec : spécification technique pour la pellicule LDPE imprimée et adhésive

ParamètreNGP-300NGP-500NGP-800NGP-1000
Production nominale de pellets, film LDPE imprimé250 à 350 kilogrammes par heure.450 à 550 kg par heure750 à 900 kilogrammes par heure950 à 1150 kilos par heure
Diamètre de la vis de l'extrudeur principal120 millimètres140 millimètres160 millimètres180 millimètre
Taux L/D de l'extrudeur principal33 à 133 à 134 à 136 à
Traction de l'extrudeur principal90 kilowatts132 kilowattss185 kilowattss250 kilowatts.s.
Ratio de compression de la vis.2,6 à 3,0 à 12,6 à 3,0 à 12,8 à 3,2 à 12,8 à 3,2 à 1
Protection du barillet et de la visStandard nitruré, bimetallique disponible en option.Standard nitruré, bimetallique disponible en option.Linéaire biaxial, vis à face dure.Linéaire biaxial, vis à face dure.
Moteur d'alimentation à force7.5 kilowatt11 kilowatt18,5 kilowatt30 kilowatts
Configuration de la conduite de ventilation1 clapet à vide1 clapet à vide, 2 facultatifs2 ouvertures d'aspiration2 ouvertures d'aspiration
Niveau d'aspirationMoins 0,06 à moins 0,09 mégapascal.Moins 0,06 à moins 0,09 mégapascal.Moins 0,07 à moins 0,09 mégapascal.Moins 0,07 à moins 0,09 mégapascal.
Extrudeur du deuxième étage, facultatifNon proposé120 millimètres, de 12 à 1 L/D, 45 kilowatts140 millimètres, 12 à 1 L/D, 55 kilowatts160 millimètres, rapport L/D de 12 à 1, 75 kilowatts
Changement d'écran, standardDouble pistolet, quatre cavités, continuDouble pistolet, quatre cavités, continuDouble pistolet, quatre cavités, continuDouble pistolet, quatre cavités, continu
Changeur d'écran, mise à niveau optionnelleFiltre à bande continueFiltre à bande continueFiltre à bande continue ou à autocurage automatiqueFiltre automatiquement auto-nettoyant.
Finez de filtration, gamme standardDe 80 à 150 maillesDe 80 à 150 maillesDe 80 à 150 maillesDe 80 à 150 mailles
Entraînement de la pompe de fonte7.5 kilowatt11 kilowatt15 kilowatts22 kilowatts
Tête de granulage, modèle standardExtinction par anneau d'eau à la face de la caleExtinction par anneau d'eau à la face de la caleRing d'eau ou sous l'eauSous-marin, anneau d'eau facultatif
Dimension des granulés.3 par 3 millimètres nominal3 par 3 millimètres nominal3 par 3 millimètres nominal3 par 3 millimètres nominal
Moteur de la sécheuse à pellets par centrifugation.7.5 kilowatt11 kilowatt15 kilowatts18,5 kilowatt
Puissance installée totale, bloc de pelétisationEnviron 170 kilowattsEnviron 250 kilowatts.sEnviron 350 kilowattsEnviron 460 kilowatts
Puissance absorbée, bloc de granulage85 à 120 kilowatts140 à 195 kilowatts210 à 300 kilowatts280 à 400 kilowatts
Energie spécifique, bloc de granulation0,30 à 0,40 kilowattheure par kilogramme0,28 à 0,380,26 à 0,360,25 à 0,35 kWh/kg par an
Eau de refroidissement des pellets, circulation8 à 12 mètres cubes par heure12 à 18 mètres cubes par heure18 à 26 mètres cubes par heure.22 à 32 mètres cubes par heure
Remplissage d'eau fraîche, bloc de granulations0,2 à 0,4 mètre cube par heure.0,3 à 0,5 m³ par heure0,4 à 0,7 mètres cubes par heure0,5 à 0,9 m³ par heure
Encombrement, longueur par largeur, indicative.18 mètres de large et 5 mètres de haut.22 mètres sur 6 mètres26 par 7 mètres30 par 8 mètres
Hauteur du plafonnier requise5,0 mètres5.5 mètres6.0 mètres6.5 mètres
Nombre d'opérateurs par poste.1 à 21 à 222
ContrôlePLC avec HMI tactile, enregistrement de la pression et de la température du matériau de fusion, stockage des recettes, option de diagnostic à distanceIdem, avec contrôle en boucle fermée de la pompe de fusionIdem, avec contrôle en boucle fermée de la pompe de fusion et enregistrement du changement du tamisIdem, avec un contrôle en boucle fermée de la pompe de fonde, un enregistrement du changement du tamis et un comptage de l'énergie.

Les données indiquées dans ce tableau sont valables pour le film LDPE post-industriel, nettoyé, à une teneur en moisissure comprise entre 2 et 5 % et à un taux de contamination de 2 à 5 %. Le film post-industriel propre présente un rendement de 10 à 20 % supérieur à ces données. Le film agricole fortement contaminé présente un rendement de 10 à 25 % inférieur, étant donné la pression de filtration et le nombre de changements dans l'écran. Toute garantie de débit doit être formulée en fonction d'un matériel spécifique, d'une teneur en humidité, d'un taux de contamination et d'une finesse de filtration, sinon les deux parties interpréteront ces chiffres différemment lors du test d'acceptation.

Connexion de la section humide au bloc de granuleuseLa section humide PTW et la Lignée de pelletisation nouvelle génération sont dimensionnées en couple. Une ligne de lavage PTW1000 alimentant un bloc de pelletisation NGP-1000 constitue la configuration de référence pour une usine de 1000 kilos par heure de film imprimé. Si l'on sous-dimensionne le bloc de pelletisation par rapport à la ligne de lavage, la chaîne de lavage fonctionne de façon intermittente, ce qui perturbe la stabilité de la température de lavage et la qualité chimique. En trop le dimensionnant, on dépense chèrement et on oblige l'extracteur à fonctionner en dessous de sa bande de charge optimale.

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

Le tableau ci-dessous condense la fenêtre de paramètres de travail d'une ligne de pelletisation de film LDPE imprimé et adhésif en une seule référence, afin que l'ingénieur de mise en service ou le superviseur de poste puisse voir l'ensemble du processus d'un coup d'oeil. Les valeurs sont des points de départ pour une ligne traitant du LDPE imprimé issu du recyclage à des taux de contamination de 2 à 5 %, et chacun d'entre elles est ajusté pendant la mise en service en fonction de la matière réelle.

Tableau 14 — Paramètres du processus consolidés par étape

ÉtapesTempératureVitesseStationnement ou séjourPoint de réglage cléSignal de contrôle surveillé.
Briseur de bales ou déchiqueteur lourdTempérature ambianteà 25 à 60 t/min.ContinuellePresse hydrauliqueCourant de la commande
Broyeur humideInférieur à 45 degrés Celsius avec injection d'eau380 à 500 tours par minuteContinuelleEspace entre les lames de 0,5 à 1,0 millimètreCourant de la commande, débit d'eau
Pré-lavage et piétinement du sableTempérature ambiante jusqu'à 35 degrés CelsiusPalettes lentes, 15 à 30 tr/minde 2 à 5 minutesInterval d'évacuation des bouesTurbidité, niveau de boue
Giroflage, première étapeTempérature ambiante jusqu'à 45 degrés Celsius700 à 1000 rpm20 à 60 secondesFlot de l'eau au contrecourantCourant de la commande, turbidité de la sortie
Cuve de lavage à chaud80 à 90 degrés CelsiusAgitateur à 20 à 45 tr/min10 à 20 minutesCaustique 1 à 2 pour cent, surfactant 0,2 à 0,4 pour centTempérature, conductivité, niveau.
Giroflage, deuxième étape60 à 80 degrés Celsius700 à 1000 rpm20 à 60 secondesInjection d'eau de lavage fraîche.Courant de la commande, pH de la sortie
Rinçage et étape de flottationTempérature ambiante jusqu'à 40 degrés CelsiusPalettes tournant à 15 à 30 t/min1 à 3 minutesCible de pH de la surface 7,5 à 8,5pH, taux de débordement
Séchoir centrifugalAmbiance normale, température pouvant atteindre 45 degrés Celsius700 à 1200 rpm10 à 30 secondesFente de tamis 0,6 à 1,2 millimètreCourant de la commande, évacuation de l'humidité
Extrudeuse mécanique90 à 130 degrés Celsius, auto-généréVis de 60 à 140 tours par minuteDe 15 à 45 secondes.Réglage de restriction d'évacuationCourant de la commande, température de sortie
Feedeur à forceMur de l'habitacle en dessous de 45 degrés CelsiusCe produit est à charge adaptative.10 à 40 secondesLa charge du moteur principal : 70 à 85 %Couple d'extrudeur, niveau du bac de stockage
Zone d'alimentation de l'extrudeur.150 à 175 degrés CelsiusVis de 60 à 110 tours par minuteLa part totale : 90 à 180 secondesActive de refroidissement de la gorgeZone de température, couple
Zone de compression et de fusion de l'extrudeurDe 175 à 195 degrés CelsiusVis de 60 à 110 tours par minuteLa part totaleMeltage de la traverse de barrière.Zone de température
Zone d'écoulement de l'extrudeur190 à 205 degrés CelsiusVis de 60 à 110 tours par minute15 à 40 secondes d'exposition.Vide de 0,06 à 0,09 mégapascal.Indicateur de vide, vitre à visée de purge.
Zone de dosage de l'extrudeuse195 à 215 degrés CelsiusVis de 60 à 110 tours par minuteLa part totaleCible de pression d'évacuationPression de fonte, température de fonte
Filtre de fusion200 à 215 degrés CelsiusPas applicable.Dépense davantage d'énergie pour charger les tamis.Changement à 60 à 80 bars de différence.Différence de pression au travers du filtre.
Pompe de fonte200 à 215 degrés Celsius10 à 40 tours par minute3 à 10 secondesLa pression à l'entrée est maintenue constante.La pression à l'entrée et à la sortie.
0 millimeters, blade set matched to throughput200 à 220 degrés Celsius, eau à 45 à 65 degrés CelsiusVitesse de coupe (600 à 1600 tr/min)Instantané.Presseur du couteauCourant d'entraînement du couteau, forme des pellets
Sècheuse à pellets à centrifugation.Température ambiante1000 à 1600 tours par minuteDe 5 à 20 secondesFente de tamis 0,5 à 0,8 millimètreMoisissure de l'évacuation, courant de distribution
Filtre à fines et transfert de finesTempérature ambianteVibration ou nettoyage à l'airContinuelleTaille du cône d'environ un millimètreTaux de collecte des fines
Malaxeur de siloTempérature ambianteEjection de la masse en mouvement4 à 8 heures de productionRatio de mélange et séquence de vidangeNiveau, identifiant du lot

Cibles de la qualité des granulés finis et méthodes de tests

Un pellet de LDPE recyclé est vendu selon une spécification, et c'est cette spécification qui détermine si le pellet offre une prime ou s'il se négocie comme une matière première. Six paramètres pèsent presque complètement : l'indice de fluidité de fusion, le taux de matières sèches, le nombre de taches noires, la constance de la couleur, l'humidité et l'uniformité des dimensions du pellet.

La dérive de l'indice de viscosité des masses fondues est le paramètre qui intéresse le plus les convertisseurs de film, car il contrôle directement la stabilité des bulles sur leur chaîne de production de film coulé. Un indice moyen compris entre 10 et 11 % est largement atteignable sur une chaîne à deux étapes avec mélange dans des silos et constitue le niveau à inscrire dans les spécifications. La teneur en cendre reflète tout ce que la chaîne de lavage et le filtre de la masse fondue n'ont pas éliminé, et un niveau maximum de 1,5 % est réaliste pour les films imprimés au cours du cycle de consommation ; les restes d'imprimerie après l'exploitation peuvent atteindre un taux de 0,5 % ou moins.

Le compteur de taches noires mesure la présence de taches en pressant une masse connue de granulés dans un film de taille connue et en comptant les taches visibles dans des conditions de lumière standardisées. Ces taches proviennent de trois sources : du polymère carbonisé issu des défauts de l'extrudeur, de l'adhésif carbonisé provenant de la section humide et des particules minérales ou de charbon non filtrées. Chaque source a une gravité différente, donc une augmentation du nombre de taches est une information diagnostique, et non pas simplement une défaillance de la qualité.

Tableau 15 — Objectifs de qualité des granulés finis par catégorie

Paramètres de qualitéQualité supérieure, imprimé après transformation industrielle.Qualité standard, post-consumer impriméGrades d'énergie, film agricoleApproche du test
Variation de l'indice de fluidité de la masse fondu au sein d'un lot.Plus ou moins 6%.10. Plus ou moins 10 %.Plus ou moins 15 %.Taux de flux de fusion à 190 degrés Celsius, 2,16 kilogrammes de charge.
Teneur en cendres (%.)Inférieur à 0,5 pour centInférieures à 1,5 pour cent.Inférieur à 3,0 %.Muetement du grillage de four.
Taches noires par 100 grammesEn dessous de 15Inférieur à 40En dessous de 120Compter les taches sur la plaque pressée sous une lumière standard
La consistance de couleurDelta E inférieure à 1,5 entre les lotsDelta E inférieur à 3,0 entre différents lotsDelta E inférieure à 5,0 entre les lotsSpectromètre sur plaque pressée.
Humidité résiduelleMoins de 0,2 pour centInférieur à 0,5 pour centInférieur à 0,5 pour centPerte lors du séchage ou analyseur d'humidité
Coefficient de variation de la masse des granulés.Inférieur à 4 pour centInférieur à 5 pour centInférieures à 8 pour centPesez 100 granulés individuellement
Dimension des granulés.3 par 3 millimètres nominal3 par 3 millimètres nominal3 par 3 millimètres nominalAnalyse par calipère et tamis
Densité de volume.0,53 à 0,58 tonnes par mètre cube0,50 à 0,560,48 à 0,54Méthode standard du bec et de la coupe.
Fines de moins de 1 millimètre.Moins de 0,05 pour centMoins de 0,1 pour centMoins de 0,3 pour centAnalyse au tamis.
Teneur volatile.Moins de 0,1 pour centMoins de 0,3 pour centInférieur à 0,5 pour centPerturbation de la masse dans le four
Teneur en gel dans une pellicule de testFaibleMoyenDe taille moyenne à hauteNombre de granules de gel dans un ballon d'essai ; contrôle de la maille du filtre et de l'intégrité.
OdeurNeutreLégère.Objectif viséVerre à modèles électroniques fermé

Le contexte de la certification est important lorsque le granule est destiné à des applications réglementées. On peut fournir un équipement conforme aux exigences CE et un système de contrôle de la qualité référencé aux normes ISO. Lorsque le LDPE recyclé est destiné au contact avec les denrées alimentaires, le cadre régional applicable et un processus de décontamination approuvé sont réputés avoir priorité, et le rôle du fournisseur d’équipement consiste à fournir une ligne capable de conditions de lavage documentées et reproductibles plutôt que de certifier le matériau lui-même. Pour les applications non alimentaires, lesquelles représentent la grande majorité du LDPE régrindé, imprimé ou adhésif, la spécification susmentionnée est le document d’application applicable.

Condition requise pour le guide de sélection de configuration

La sélection d'une configuration se résume à trois paramètres : le volume mensuel, le degré de contamination et le niveau de granulat pour lequel le marché est disposé à payer. Le tableau ci-dessous établit la correspondance entre ces trois paramètres et une configuration recommandée de Polyretec, et c'est le moyen le plus rapide pour un acheteur d'établir un point de départ avant toute analyse détaillée.

Tableau 16 — Exigences pour la configuration recommandée de Polyretec

Écart moteur par moisGrade de la matière première et de la contaminationGrade des granulés ciblesUsage recommandé pour l'extrémité frontale humide.Bloquant de granulation recommandéOptions à spécifier
60 à 120 tonnesBord des films imprimés post-industriels, inférieur à 1,5 %PremiumPTW500 avec un laveur à friction unique et un lavage à chaudNGP-300, à un étage, avec anneau d'eauAération par vent aspirant avec changement continue d'une grille 120 mailles
De 100 à 180 tonnes.Sacs imprimés post-consommation, 2 à 5 pour centStandard.PTW500 avec deux laveurs à friction et un lavage à chaud à base de chauxNGP-500, à un étage avec option à deux étagesAmélioration à deux étapes, matériel d'extrusion, variateur continu de 100 mailles
150 à 250 tonnesFilms étirables et compressibles avec résidus de bandelettes, de 1 % à 3 %.De haute qualité à standardConfiguration standard de PTW1000NGP-500, à une étape, à anneau d'eauSéparateur dans la boucle de lavage, maille de 120, pompe à fondre
180 à 300 tonnesBande d'étiquette et film adhésif laminé, 4 à 10 %Standard.PTW1000 avec deuxième tambour de friction renforcé et lavage à chaud prolongéNGP-800, à deux étapes obligatoiresUn opérateur porte-document thermostatique, une double valve et un filtre automatique.
200 à 350 tonnesFilms imprimés post-consommation mixtes, 5 à 12 pour centStandard.PTW1000 avec lavage par frottement à trois passagesNGP-800, à deux étapesBaril bimetallique, filtre à bande à maille 100, pelletisation sous-marine.
250 à 400 tonnesFilm de paillis agricole, contenant de 8 à 20 pour cent de solService public / élément de l'usinePTW1000 avec pré-lavage, grand réservoir pour les résidus et lames de métallurgie en poudreNGP-800, à deux étapes avec premier passage grossierFiltre automatique d'autocurage, 80 mailles, volume d'inactivation supplémentaire.
350 à 550 tonnesFilms et sacs tissés mixtes issu de la post-consommation, en PP et PEDe la norme à la catégorie Utility.PTW1500 avec disques anti-enchevêtrement renforcésNGP-1000, à deux étagesFiltre automatique, pelletage sous eau, silo de mélange
400 à 600 tonnesFilms imprimés post-consommation, les cibles de granulés de qualité supérieurePremiumPTW1500 avec lavage par frottement à trois passages et double rinçageNGP-1000, à deux étages, sous l'eauDouble aérateur, pompe à fusible, filtre automatique, silo de mélange automatique de 8 heures.
Toute tonnage, installation bi-fluxFilms d'emballage, alternatifs aux films agricolesStandard.PTW1000 ou PTW1500 spécifié pour le cas agricoleNGP-800 ou NGP-1000, à deux étapesGestion des codes de recette dans le PLC, écrans à changement rapide, élimination de la terre
Toute tonnage, produit composé formuléFilm imprimé amélioré avec un remplissant ou un modificateurComposant de qualité supérieure.Série PTW adaptée à l'émet­teeLigne de lavage Polyretec intégrée à un système de pelletisation à double hélice WanplasDonneur latéral pour additifs, dosage gravimétrique, désaération sous vide

Deux règles de sélection sont plus efficaces que tout autre conseil. Premièrement, indiquez la partie humide de l'installation pour la matière la plus sale que l'usine recevra de façon réaliste, et non pour la valeur moyenne, car le réaménagement de l'OCMP et de la station de lavage supplémentaire dans une ligne déjà opérationnelle coûte plusieurs fois plus que lors de la conception. Deuxièmement, indiquez le bloc de granulage pour la qualité de pellets que le marché est réellement prêt à payer, et non pour la qualité maximale techniquement possible, car la finesse du filtrage et le choix de la tête de granulage entraînent des coûts de fonctionnement à court terme qui ne se justifient que si le prix des pellets le permet.

Dépannage de la ligne de granulation de film imprimé et adhésif

Presque tous les problèmes de qualité et de débit sur une ligne de pelliculage de films imprimés remontent à l'un des seize causes principales. Savoir quel symptôme correspond à quelle cause permet de transformer une enquête de deux jours en un correctif d'un heure. Le tableau ci-dessous présente les symptômes, les mécanismes, les contrôles de diagnostic et les actions correctives.

Tableau 17 — Matrice des causes et des actions correctives des pannes

Symptôme.Mécanisme probableVérification du diagnosticActions correctives
Action de chauffer le matériau, ce qui lui donne un aspect jaune ou brun.Une température de la résine trop élevée due au frottement ou à un point mort qui retient du polymère.Mesurez la température de la matière fondante à l'orifice de l'extrudeur à l'aide d'une sonde, et pas uniquement le réglage dans le cylindre. Inspectez l'adaptateur et le changeur à grille pour vérifier s'il y a des zones mortes.Réduire la vitesse des vis et augmenter la production du chargeur pour rétablir l'équilibre du chargement ; abaisser les points de réglage de la zone de dosage de 5 à 10 degrés Celsius ; polir ou redessiner les transitions de fluide ; vérifier le jeu des vis.
Taches noires au-dessus de la valeur cible dans le film compresséPolypropylène carbonisé issu des zones mortes, adhésif carbonisé dans la partie humide ou char non filtréCompter les besoins avant et après une purge complète et un changement de tamis ; inspecter les fentes de drainage du racleur et les angles de la chambre du broyeur pour identifier les dépôts carbonisés.Purge complète avec un agent de nettoyage ; nettoyer en profondeur la section humide sur un calendrier semestriel ; filtrer une maille plus fine ; éliminer les zones à flux faible dans le parcours de fusion.
Les granulés forment des queues ou des cordons.Presseur du couteau trop faible, couteaux affûtés, ou température du moule trop élevée, entraînant des saletés de fonteInspecter l'état des lames et le motif de contacts au niveau de la face du moule ; vérifier la température de la plaque en comparaison de la valeur par défaut.Réinitialiser la pression de contact des lames ; affuter ou remplacer les lames ; réduire la température de la plaque à matrice de 5 degrés Celsius en plusieurs étapes ; vérifier que la température de l'eau de coupe est comprise entre 45 et 65 degrés Celsius.
Les changements d'écran sont plus fréquents que prévuSection humide sous-performante, filtration trop fine pour la charge ou zone de filtre insuffisante.Peser la contamination captée par écran et comparer avec la présomption de contamination en entrée.Rétablir la température et la chimie du lavage à haute température conformes aux spécifications ; filtrer en une maille plus fine ; passer à un filtre à courroies ou automatique ; vérifier la vitesse du rotor de laverie à frottement ;
Boucle sortie du centrifugeur avec une teneur en eau supérieure à 8 %.Tamis entravé par des fibres, vitesse du rotor faible ou surchargement.Inspecter le tamis pour vérifier qu'il ne soit pas obstrué ; vérifier le courant du moteur sur la plaque signalétique ; mesurer la vitesse d'alimentation.Nettoyer ou remplacer le filtre ; rétablir la vitesse de rotation ; réduire le taux de remorquage au niveau de la marche de la machine ; ajouter une étiquette et une étape de retrait des fibres en amont
Augmentation de la consommation spécifique d'énergieUsure des lames dans le broyeur, usure des vireurs et des tuyaux, filtres obstrués ou surfaces de transfert de chaleur encombrées.Suivi des kilowattheures par kilogramme chaque semaine et analyse de la tendance ; mesure de l'état de lubrification lors du prochain arrêt du systèmeIndexer ou remplacer les lames de la broyeuse ; décalciner les surfaces de chauffage du lavage à haute température ; remettre à neuf la vis et le cylindre lorsque l'entrefer dépasse la limite ; régler la vitesse de la vis pour équilibrer le distributeur.
Production inférieure à la capacité nominaleDéversement de la machine, faible densité de la matière bridée entrant ou gorge à effondrementMesurer la densité volumique de la matière brisée au niveau de l'aspiration de l'extrudeur ; surveiller le feed pour assurer que les morceaux ne descendent pas.Augmenter la compression du robinet extrudant ; réduire le rapport de compaction du chargeur pour éviter les ponts ; vérifier que le contrôle de suivi de charge est actif ; vérifier que le refroidissement de l'horizon est en activité
Destruction de la liaison du distributeur de force plusieurs foisSoufflage de l adhesive à une température supérieure à 45 degrés Celsius, avec formation de flocons qui forment un bouchon.Mesurer la température de la paroi de l'enveloppe du tamis ; examiner le matériau de bouchon pour vérifier sa bonne adhérence.Activer ou réparer le jacket d'eau ; maintenir la paroi en dessous de 45 degrés Celsius ; réduire le taux de compactage de 0,3 à 0,5 ; installer une pince anti-bridage ; vérifier la température de sortie du comprimateur.
Boucle à vent, si elle bouge, ou si la fusion monte dans la ligne à vide.Pic de l'humidité à l'entrée, longueur de décompression insuffisante ou vitesse de vissage excessiveVérifier l'évacuation de l'amorceur, et observer le verre de visualisation sous charge.Rétablir les performances de la laveuse ; réduire la vitesse de la vis ; installer ou réparer le souffleur de ventileur ; répartir la charge sur deux ventilateurs ; nettoyer le pot de coupure à vide ;
Taille des granulés variée de façon visible en raison du décalageFluctuations du taux de courant de fusion en cas d'alimentation variable sans stabilisation de la fusion par la pompe.Mesurer la pression de fusion du matériau au niveau de la matrice sur une heure pour rechercher des variations cycliques.Monter la pompe à jonc variable en fonction de la fréquence adaptée à la charge de pointe ; ajuster finement le contrôle du canal d'alimentation ; ajouter une hopper d'apport avant le canal d'alimentation ; mélanger les baies de matière première.
Élimination de l'encre se détériorant sur une sessionRetire l'encre et le dépôt de collant dans un circuit de lave saturé.Echantillonnage des essais de lavage.Rétablir le trappe de vidage et la grille fine du circuit de recirculation ; augmenter la purge et le complément d'eau ; réduire l'intervalle de remplacement de l'eau ; vérifier la concentration de caustique par titration ;
Élimination par retrait d adhesive qui est soudainement faible.Température de la cuve de lavage à chaud devenue inférieure au seuil de libération de l'adhésifVérifier la température réelle de la cuve à l'aide d'une sonde indépendante, et non seulement de l'affichageRestaurer la puissance de chauffage ; décaler les serpentin de chauffage ; augmenter la température de réglage dans l'intervalle de 85 à 90 degrés Celsius ; vérifier la surcharge de l'alimentation en eau froide dans le tank
Emballage en film sur les shafts transporteurs et d'égouttage.Floc de grande taille non homogène lié à un écart de lame incorrect ou à un manque de géométrie anti-entrelace.Inspectez la forme des flocons à l'évent de déchargement du broyeur ; mesurez l'écart entre les lames.Réaffectation de l'écart de lame à 0,5 à 1 millimètre ; index ou remplacement des lames ; installation des manchons d'axe et des racleurs ; examen d'un tamis un peu plus fin si les fines le permettent
Gels visibles sur le film de test du clientDomaines d'adhésif non dispersés, polymère réticulé ou résidu non fondu traversant la zone de ventilationNombre de granules de gel sur une plaque de film soufflé ; test de la surface client.Filtration à l'étape fine ; ajout ou mise à niveau d'un élément de mélange distributif ; vérification des performances de la section de fusion de la barrière ; prolongement du temps de séjour en nettoyage à chaud pour l'adhésif.
Masterbatch de couleur.Mix de couleurs d'impression du combustible variant sans tampon d'emballage.Comparer la couleur de la plaque pressée à une norme conservée pour chaque lot.Installez ou utilisez un silo de mélange couvrant 4 à 8 heures de production ; classez les ballots entrants en fonction de la couleur dominante de l'impression ; envisagez l'ajout de petites quantités de noir de carbone pour stabiliser un grade de charbon.
Paracétose des granulés obtenusVitesse de transport pneumatique trop élevée, étalement du pellet mou contre les parois du tubeMesurer la vitesse de convoyage et inspecter les têtes de serrage pour les dépôts.Réduire la vitesse de transport ; utiliser des courbes de gros rayon ; utiliser du tuyau à arrés ; ajouter un séparateur angulaire avant le conditionnement
Teneur en fines élevée dans le produit en sacsFiltre à fines dévié, bougé ou réglé sur le mauvais point de coupePrélevez un échantillon du point de remplissage et du rejet du classificateur.Restaurer l'opération de classification ; définir le seuil de coupure environ à 1 millimètre ; vérifier la tolérante du sélecteur des granulés à la présence de fragments de matière abrasive
Consommation d'eau bien supérieure à la valeur de conceptionCircuit de recirculation dévié, dégagement excessif ou drainage des boues inadéquatEmbarquement de la paille, mesure de la reconstitution en fonction du design, vérification de tous les points de fuiteRéparer ou remettre en service le circuit de recirculation ; améliorer le dégelage des slurries pour que moins d'eau soit drainée avec les slurries ; fermer les fuites inutiles ; ajouter un étage de décantation et de filtration.

Consommation d'énergie, rendement et benchmarks de fonctionnement

L'efficacité opérationnelle d'une ligne de fabrication de film LDPE imprimé et collant est dominée par trois facteurs : la consommation d'énergie spécifique en kilowatt heures par kilogramme de granule fini, le rendement en pourcentage du poids du balai d'entrée et la disponibilité en pourcentage des heures planifiées. Tout le reste est secondaire.

L'énergie spécifique d'une ligne complète de lavage et de pelletisation sur des films LDPE imprimés issus de la consommation des particuliers se situe généralement entre 0,45 et 0,75 kilowattheures par kilogramme. La section mouillée contribue de 0,20 à 0,35, et la section de pelletisation de 0,25 à 0,40. L'énergie thermique réservée au cuvelage à haute température est supplémentaire et est généralement fournie sous forme de vapeur ; dans un cuvelage chauffé électriquement, elle élève sensiblement le chiffre d'énergie électrique et doit être modélisée séparément.

La perte de rendement est le domaine dans lequel la feuille imprimée se démarque le plus nettement de la feuille propre. Le poids initial de la balle comprend les impuretés, l’humidité et la feuille elle-même. Une balle contenant 5 % d'impuretés et 8 % d'humidité ne contient au maximum que 87 % de polymère récupérables avant les pertes liées aux processus. Les pertes de processus comprennent les fines perdues à travers les écrans de décapage, le flocon extrait avec les boues, la fusion perdue lors des changements d'écran et les matériaux lors du démarrage et de l'arrêt du processus. Un rendement global réaliste sur la feuille imprimée issue de la consommation finale s'établit entre 72 % et 82 % du poids initial de la balle ; pour la feuille agricole, il peut être limité à 60 % à 72 %.

Tableau 18 — Critères énergétiques, rendement et performances d'exploitation par grade de matière première

MétriqueBord des films imprimés post-industrielsFilms imprimés post-consommationFilm de sous-étiquette et d’adhésifFilm agricole avec du sol.
Energiespecific, section humide0,12 à 0,20 kilowatt-heure par kilogram0,22 à 0,32 kWh/kg par an0,26 à 0,360,28 à 0,40
Energie spécifique, bloc de granulation0,22 à 0,30 kWh/kg par an0,25 à 0,35 kWh/kg par an0,28 à 0,380,30 à 0,42
Energie spécifique, ligne complète0,34 à 0,500,45 à 0,670,54 à 0,740,58 à 0,82
Charge thermique de lavage à chaudNe consomme pas ou peu d'énergieMoyenÉlevéÉlevé
Eau fraîche par tonne de granulats0,8 à 1,5 m³1,6 à 3 mètres cubes2,0 à 3,5 mètres cubesde 2,5 à 4,5 mètres cubes
Niveau de consommation de produits chimiquesFaibleMoyenÉlevéMoyen
Rendement global sur le poids entrant92 à 97 pour cent72 à 82 %66 à 78 pour cent60 à 72 pour cent
Pertes de fines au cours du drainage0,5 à 1,5 pour cent1,5 à 3,0 pour cent2,0 à 3,5 pour centde 2,5 à 4,5 pour cent
Perte de fusion lors d'un changement de tamis.Moins de 0,3 pour cent0,3 à 0,8 pour cent0,5 à 1,2 pour cent0,8 à 2,0 pour cent
Disponibilité réaliste, fonctionnement en deux shifts88 à 94 %82 à 90 pour cent78 à 87 %72 à 84 %
Intervalle d'indexation du couteau, broyeur à base liquide800 à 1200 heures600 à 900 heures500 à 800 heures200 à 400 heures
Interval de remise à neuf du filetage et du cylindre18000 à 25000 heures12000 à 18000 heures10000 à 16000 heures7000 à 12000 heures
Charge de maintenance relativeFaibleMoyenÉlevéTrès élevé
Indice de coûts d'exploitation relatif, base de 10072100118132

L'indice des coûts d'exploitation de la dernière ligne prend comme base de comparaison la pellicule post-consommation imprimée, à 100 points, et combine les coûts d'énergie, d'eau, de produits chimiques, de consommation, de maintenance et de perte de rendement en un seul chiffre relatif. Il s'agit d'un outil de planification pour comparer différentes stratégies de ressources de départ, et non d'une offre de prix. Il est clairement démontré que la ressource de départ la moins coûteuse à acheter n'est pas nécessairement la ressource de départ la moins coûteuse à transformer, et une installation qui remplit sa ligne avec de la pellicule agricole parce que la ressource d'entrée est abordable doit vérifier si le prix du pellet fini permet de supporter une hausse des coûts de transformation de 32 % et une dégradation significative du rendement.

La disponibilité mérite une attention particulière, étant donné que c'est le paramètre le plus souvent surestimé dans la planification des projets. Une ligne de laminage d'un film pré-imprimé présente des interruptions programmées, contrairement à une ligne d'extrusion vierge : changements de grille, changements d'eau de lavage, indexage des lames, nettoyage de la section humide pour enlever les résidus d'adhésif et maintenance des filtres. Planifier une disponibilité de 85 % pour les films pré-imprimés consommatifs est réaliste ; planifier 95 % en produit un plan d'affaires qui ne sera pas respecté.

Industries d'application et granulés de LDPE recyclés

Une ligne de pelletisation de films LDPE imprimés et adhésifs ne présente un sens commercial que si le pellet produit a une clientèle bien définie, et les quatre ressources utilisées par les lignes de Polyretec conduisent généralement à des marchés d'utilisation distincts. La connaissance du marché d'utilisation d'une usine permet de déterminer la finesse de filtrage, la stratégie de coloration et la qualité du pellet dont la ligne doit répondre.

Le recyclage du film agricole

Le film en mélange agricole et le film de serre constituent le flux de LDPE le plus volumineux et le plus souillé dans la plupart des régions. Il est livré avec de la terre, de la sable, des résidus de plantation et de la glace d'irrigation à une concentration comprise entre 8 et 20% en poids, et le pellet recyclé est généralement de qualité utilitaire sombre avec un pourcentage de cendres compris entre 1,5 et 3%. Le produit naturel adapté à ce type de pellet est destinado à des produits dans lesquels la performance mécanique est plus importante que l'apparence : sacs à ordures, nappes de construction, membranes à l'eau, fils de couverture de tuyaux de drainage, sleeves de protection des canalisations à câbles et pièces injectées telles que des pots, des paniers et des blocs de palettes. Puisque la couleur est déjà sombre et variable, une petite addition de noir de carbone permet de stabiliser le mélange en un charbon constant que les transformateurs peuvent spécifier de manière fiable.

Recyclage des films d'emballage

La film à usage imprimé issu de l'après-consommation, notamment les sacs de courses, les sacs de pain, l'enveloppement et le conditionnement secondaire, est le flux qui bénéficie le plus directement d'un lavage à chaud bien calibré. Avec 70 à 90% de l'impression de la surface éliminée et une teneur en cendres inférieure à 1,5%, le pellet atteint une qualité standard adaptée aux applications de film soufflé : sachets à déchets et sacs pour poubelles, sacs agricoles, sacs pour la construction, enduits de réduction pour palettes, et la couche intérieure de structures à couches multiples où un noyau recyclé est intercalé entre deux couches de matière première. Cette dernière application est le débouché en plein essor, car elle permet à un transformateur d'incorporer 30 à 50% de matière recyclée, sans compromettre la surface imprimée extérieure.

Tirage de film industriel et mélanges de gros déchet postindustriels

La bande d’équerre, les rouleaux extérieurs, les déchets de démarrage et les rouleaux à défaut des usines de transformation des films sont les matières premières LDPE les plus propres disponibles, généralement comprises entre 1 % et 1,5 % de contamination, même lorsqu’elles sont imprimées. La balle récupérée atteint la catégorie supérieure avec un taux d’abrasion inférieur à 0,5 % et une variation de l’indice de coulée infrapant de plus ou de moins 6 %, puis elle est réintégrée directement dans la production de l’usine de transformation, souvent à raison de 20 à 40 % d’ajout dans les même structures de film que celles dont elle provient. De nombreuses usines installent une ligne compacte spécialement pour fermer ce couronnement à l’intérieur de la structure, car le matériau ne quitte jamais le site et la qualité est connue.

Postes de recyclage communaux et collecte mélangée

Le matériau provenant des stations de recyclage municipal et du tri sélectif des déchets domestiques est le flux le plus variable de tous. Il mélange un LDPE imprimé à du LLDPE, de l'HDPE, des étiquettes en papier, des résidus alimentaires et des contaminants non polyoléfiniques occasionnels. Une ligne qui fonctionne avec ce flux a besoin de la chaîne humide complète et d'une stratégie rigoureuse de filtration par fusion, et elle doit être configurée pour une qualité de granulés standard à utilité plutôt qu'exclusive. Les marchés de destination comprennent les sacs à déchets, les films de construction, les meubles de rue moulés par injection, les palettes, les pièces de drainage et l'extrusion de profil pour les terrasses et les clôtures extérieures.

Tableau 19 — Flux de matière à traiter jusqu'au marché final pour la granulométrie recyclée de granulés LDPE

Fluide de collecteClôture typique de la granulométrieTeneur en cendre atteinteRésultat de la couleurProduits finaux principauxVitesse d'ajout typique dans le produit final
Mousse agricole et films d'agrément pour serresService public / élément de l'usine1,5 à 3,0 pour centGris foncé à noir, stabilisé avec du noir de carboneSacs de déchets, nappe de protection contre l'humidité, membrane de drainage, tube de drainage, pots de plantes, blocs de palettes.40 à 100 %
Films d'emballage imprimés post-consommationStandard.0,8 à 1,5 pour centUne couleur grise ou charbon noire constante.Liners de bacs, sacs agricoles, sacs de constructeurs et capuchons rétractables, cœur recyclé dans une pellicule à plusieurs couches.30 à 70 pour cent
Films étirables et compressibles, depuis des centres de distribution.De la norme à la catégorie Premium.0,5 à 1,2 pour centGris clair, translucideFilms étirables, sacs, sachets, contenants, caisses injectées, revêtements de protection, palettes recyclées.30 à 60 pour cent
Bande d'étiquette et film adhésif laminéStandard.1,0 à 2,0 %Gris avec des taches de gel occasionnellesSacs de déchets, nappe non critique, pièces usinées par moulage, matériau d'extrusion de profil.30 à 60 pour cent
Bord des films imprimés post-industrielsPremiumInférieur à 0,5 pour centProche de la couleur d'impression d'origine, constanteRetour en boucle dans le film du convertisseur, applications de haute clarté avec un noyau recyclé20 à 40 %
Collecte de films mixtes municipauxDe la norme à la catégorie Utility.1.2 à 2,5 pour centFoncé, variable sans mélangeSacs de déchets, film de construction, mobilier urbain, palettes, planches et profil de clôture.50 à 100 %
Pailles et sacs tissés, résidus de PP dominantsService public / élément de l'usine1,5 à 3,0 pour centVariaBle.Pièces d'utilisation d'injection, blocs de palettes, composés chargés de charges50 à 100 %

L'expérience de Polyretec dans le domaine de ces travaux comprend un système de recyclage et de granulation de pellicules LDPE pour sacs imprimés et pellicules, une installation de lavage de pellicules LDPE utilisant des adhésifs sensibles à la pression, assemblée autour d'un broyeur mécanique et d'une machine à tapisser, et une installation entièrement automatisée de lavage de pellicules PP et PE en configuration PTW1000. Cet historique de plus de 100 installations et plus de 50 pays justifie les fenêtres de paramètres mentionnées dans ce guide.

Il y a une remarque intéressante à ajouter pour toute personne qui spécifie l'application ultérieure. Le LDPE recyclé issu de film imprimé présente généralement un indice de ductilité en fusion compris entre 0,3 et 1,5 grammes par 10 minutes à 190 degrés Celsius sous une charge de 2,16 kilogrammes, une densité comprise entre 0,918 et 0,926 grammes par centimètre cube et une résistance à la traction au point de rupture d'environ 8 à 12 mégapascal avec un allongement au point de rupture supérieur à 300 %. Lorsque le PE doit remplir une plage d'indice de ductilité en fusion plus étroite que ce que permet le mélange d'origine de la matière première, la solution pratique consiste soit à trier les granulés par source, soit à les mélanger dans un silo, et non à régler le procédé dans l'extrudeur.

Installation, mise en service, formation et maintenance

Une ligne de film LDPE imprimée et collante est une installation de traitement plutôt qu’une machine unique, et la différence entre une ligne qui atteint ses performances et une autre qui ne le fait pas réside surtout dans la discipline de mise en service et la compétence de l’opérateur, et non dans la spécification de l’équipement. Le modèle de service de Polyretec en tant que fabrique Wanplas est construit autour de cette réalité.

Tests avant l'expédition

Chaque ligne est assemblée et mise en marche dans l’usine avant d'être expédiée. Pour un projet de film imprimé : le test significatif consiste non pas à faire tourner la ligne sans charge, mais à faire des essais sur un échantillon de matériau propre au client. C'est pourquoi Polyretec demande un échantillon représentatif au stade de la demande de devis. L'essai permet de vérifier le rendement réalisable, la présence d'humidité à chaque étape de la décharge, la consommation de produits chimiques de lavage, le taux d'alimentation de la filtration et la qualité des pavés finis par rapport aux spécifications attendues. Ces résultats deviennent les critères d'acceptation mentionnés dans le contrat, ce qui évite l'ambiguïté jouant souvent un rôle dans les litiges sur l'acceptation.

Installation et mise en service

Les ingénieurs de Polyretec se rendent sur site pour superviser l'installation et faire l'essai. La séquence d'essai d'une ligne de films obéit à un ordre fixe : vérification des installations et de la sécurité, mise en marche mécanique à sec de chaque machine individuellement, remplissage du système d'eau et test d'étanchéité, mise en marche humide de la chaîne de lavage sans matière, premier passage de la matière à la centrifugeuse, premier passage de la matière à l'écrouisseuse, mise en température de l'extrudeuse et purge, premier pellet, puis montée progressive de la production jusqu'à l'atteinte de la valeur nominal sur plusieurs jours, tout en réglant et en enregistrant les paramètres. Essayer de dépasser la valeur nominal dès la première journée est l'erreur d'essai la plus commune, car elle masque le stade du système qui est réellement limite.

Formation des opérateurs

La formation comprend trois niveaux. Les opérateurs apprennent les séquence de mise en route et d'arrêt, la sélection des recettes, les contrôles de qualité de routine et la routine de nettoyage qui évite que l'adhésif ne carbonise dans le secteur humide. Les techniciens d'entretien apprennent la mise en index des lames et le réglage de l'ouverture, le remplacement des tamis, l'inspection des vis et du barillet, l'entretien hydraulique et pneumatique et le programme de maintenance préventif hebdomadaire et mensuel. Les superviseurs apprennent à dépister les problèmes de processus à l'aide de la matrice des problèmes, l'enregistrement des paramètres, le suivi des données de qualité et l'interprétation des données spécifiques relatives à l'énergie et au rendement. La formation est dispensée sur site pendant la mise en exploitation et peut être répétée à distance.

Pièces de rechange et garantie.

Polyretec applique les engagements de service partagés de la marque Wanplas : 500 USD de pièces de rechange gratuites chaque année, le remplacement gratuit de pièces endommagées au cours de la période de garantie, une garantie de transport, une garantie de capacité de production et une garantie des standards de qualité. L'inventaire de pièces de rechange recommandé sur site pour une ligne de films imprimeries est plus spécifique que la liste générique, car le service des films consume des pièces spécifiques : un ensemble complet de lames de broyage et de lames fixes, des segments de tamis à membrane d'usure, des segments de tamis centrifuge, des tamis d'ascension pour les extracteurs, des joints et plaques coupeuses, des couteaux de coupe, au moins une sonde de pression de fusion de rechange et un thermocouple par type de zone, ainsi qu'un stock de tamis filtrants couvrant trois mois de changements prévus.

Soutien à distance et accès à l'usine

Le système de contrôle supporte une surveillance à distance, qui permet aux ingénieurs de Polyretec d'examiner les données du PLC, l'historique des paramètres et les journaux d'alarmes à partir de la Chine, et de conseiller directement le site. Cette fonctionnalité s'est avérée particulièrement utile pour les problèmes de dérive des processus sur film imprimé, où la cause est souvent une lente variation des matières premières plutôt qu'une défaillance de l'équipement, et où les preuves se trouvent dans les données de tendance et non dans une seule lecture. La politique d'usine ouverte et appliquée pour toutes les usines de Wanplas assure que les clients sont les bienvenus pour visiter, inspecter la production, observer une ligne en test et réaliser un essai sur leur propre matériau avant d'investir dans une configuration.

Tableau 20 — Checklist de mise en service et d'acceptation pour une ligne de granulation de film imprimé

CheckpointQu'est-ce qui est vérifié ?Base d'acceptationÉtapes
Essai de l'échantillon de matériau dans l'usine.Productivité, efficacité de lavage, qualité des pellets sur le matériau du clientSpécification cible convenueAvant l'expédition
Services publics et vérification de la sécuritéAlimentation en énergie, eau, vapeur, air comprimé, systèmes d'arrêt d'urgence, protection, points de verrouillageStandards du site et exigences CE le cas échéant.Installation
Exécution individuelle à l'état secDirection de rotation, courant de駆動 sans charge, vibration, alignementPlaque signalétique et dessinInstallation
Essai de remplissage et de fuite du système d'eauIntégrité de la cuve, performances de la pompe, routage de la recirculation, drainagePas de fuites, débit de conception atteint.Entretien
Lavage du flux humide de la chaîne sans matièreNiveaux d'eau, comportement de refoulement, orientation contre-courant, capacité de chauffageLavage à haute température atteint et maintient une température comprise entre 85 et 90 degrés CelsiusEntretien
Premier passage du matériel à la centrifugeuseGéométrie des flocons du concasseur, performance de la vis d'arrêt, humidité de la matière sortante.Débord de la centrifugeuse à 3 à 8 % d'humiditéEntretien
Validation des performances de l'extracteurMoisissure de l'évacuation, température d'évacuation, densité apparente2 à 5 % d'humidité, 0,28 à 0,42 tonnes par mètre cubeEntretien
Cuvette d'extrudeur pour le chauffage et la purge.Zone de stabilité de la température, couple de rotation au ralenti, propreté de la purgePurge propre, températures constantes.Entretien
Première production de granulésForme des particules, réglage de la coupeuse, humidité de décharge du séchoir3 millimètres de diamètre nominal, sous 0,5 % d'humidité superficielle.Entretien
Rampe progressive pour indicationRendement, énergie spécifique, charge de filtration, stabilité de la qualité.Taux de production dans le respect de la qualité contractuelleEntretien
Test de démarrage continuOpération continue pendant une période convenue avec les paramètres enregistrés.Production et qualité stables durant toute la durée de l'essaiAcceptation.
Vérification de la qualité des pellets finisIndice de fluidité au fond du moule, cendres, taches noires, couleur, humidité, uniformity des granulesLe tableau des spécifications des granulés convenu.Acceptation.
Vérification de la consommation d'énergieKilowatt-heures par kilogramme, eau douce par tonne, taux de dosage chimiqueLes valeurs de consommation convenues.Acceptation.
Validation de la formationCompétences des opérateurs, des techniciens de maintenance et des responsables.Historique des formations effectuéesAcceptation.
Transfert de pièces de rechangeStock livré et catalogué recommandéListe des pièces de rechange acceptées ainsi que l'allocation annuelle de pièces gratuitesTransmission

Questions fréquemment posées

Combien d'encre un ligne de lavage et de granulés peut-elle éliminer de la film LDPE imprimé ?

Une phase de lave-vaisselle correctement configurée, fonctionnant à une température comprise entre 80 et 90 degrés Celsius, avec 1 à 2 % de caustique et un ensemble de surfactants adapté, élimine environ 70 à 90 % de l'encre imprimée à la surface des systèmes d'impression à base de solvants et à base d'eau, mesurée en termes de cendres et de shift de couleur sur le pellet fini. L'encre imprimée en sens inverse, profondément incorporée dans un laminat, n'est pas éliminable par lavage, car la couche d'encre est mécaniquement protégée par la couche de film extérieure. Pour ces flux, l'objectif réaliste est l'homogénéisation de la couleur en une boule de couleur grise ou charbon stable plutôt que l'élimination de l'encre.

Ai-je besoin d'un extrudeur à deux étages pour le film LDPE enduit et collant ?

L'extrusion à deux étapes est recommandée lorsque la contamination initiale est supérieure à environ 3 % par poids, lorsque des résidus d'adhésif sont présents ou lorsque le client exige une finesse de filtration inférieure à 120 mailles. L'extrudeuse de deuxième étape déconnecte la pression de filtration de la vis de plasticisation, de sorte que la pression de filtration arrière n'oblige plus la première étape à une dégradation par frottement. Pour un film d'impression post-industriel propre et contenant moins de 1 % de contamination, une machine à une seule étape avec un changeur de tamis continu est habituellement suffisante et présente un profil énergétique et financier plus faible.

Quelle teneur en humidité peut supporter la ligne de pelletisation ?

Une ligne de pelletage moderne équipée d'un empêtreur mécanique devant l'extrudeur tolère un taux d'humidité de 3 à 8 pour cent au niveau de la centrifugeuse, car l'empêtreur la ramène à 2 à 5 pour cent, et la section d'évacuation sous vide élimine le reste. L'alimentation de film à un taux d'humidité de 10 pour cent ou plus dans une machine à un seul conduit crée des poches de vapeur, des chocs violents et des granulés poreux. Si la ligne n'est pas dotée d'empêtreur, le plafond pratique au niveau de l'orifice de l'extrudeur est d'environ 3 pour cent.

Pourquoi la film adhésive entraîne des ponts chez le chargeur par poussée ? Comment cela est-il évité ?

Les résidus d'adhésif sensibles à la pression se ramollissent à une température comprise entre 40 et 60 degrés Celsius, ce qui est facilement atteint à l'intérieur d'un tampon d'extrusion fonctionnant contre une contre-pression. L'adhésif ramolli relie les paillettes en une bouchon qui ponts au-dessus du culasse de l'extrudeur. La prévention comprend un boîtier de charge avec douche thermique maintenu sous 45 degrés Celsius, un ratio de compaction légèrement réduit et une raclure ou une pale anti-pointage dans la trémie du chargeur.

Quel niveau de finesse de filtration à la fusion spécifier pour le film agricole imprimé ?

Normalement, le film agricole chargé de terre et de gravier est filtré à 80 à 100 mailles au premier passage, ce qui correspond à environ 150 à 180 micromètres. Filtrer plus fin que 120 mailles sur un flux fortement souillé entraîne un désagrement brutal du tamis, des changements fréquents et une perte de fusion importante à chaque changement. Si le client exige une spécification encore plus fine, la bonne réponse est une ligne à deux étages comportant un tamis grossier en première étape et un filtre automatique fin en deuxième étape, et non un seul tamis fin sur une machine à une seule étape.

Quelle quantité d'eau consomme une ligne de lavage et de granulage de film LDPE ?

Avec un circuit de recirculation bien conçu, une ligne d'impression à film de 1000 kilogrammes par heure consomme environ 1,5 à 3 mètres cubes par heure d'eau fraîche, selon la quantité de polluants apportée et la manière dont le lisier est déshumidifié. Sans recirculation, la même ligne peut consommer de 8 à 12 mètres cubes par heure. La demande en eau fraîche est déterminée presque uniquement par la teneur en humidité du lisier et la perte de particules fines, et non par le volume des réservoirs.

Quelle consommation d'énergie spécifique dois-je prévoir pour le film LDPE imprimé et adhésif ?

Une ligne de nettoyage et de granulage complète pour le film LDPE d'après-conso consomme généralement entre 0,45 et 0,75 kilowattheure par kilogram de granulés finis, la chaîne d'extrusion et de granulage représentant de 0,25 à 0,40 kilowattheure par kilogram, et l'avant du tamis prend le reste. Le film agricole très souillé se situe à l'extrémité supérieure parce que la charge de chauffage du bac de lavage à haute température et le taux élevé de rebuts augmentent la consommation spécifique. Le film d'après-industrie imprimé et peu souillé peut consommer moins de 0,40 kilowattheure par kilogram.

Une ligne peut-elle traiter à la fois des films d'emballage imprimés et des films agricoles ?

Oui, mais uniquement si la ligne est spécifiée pour le flux le plus treu dès le début. Le film agricole nécessite un volume supplémentaire de pré-lavage, l'élimination de la silice, des lames résistantes à l'abrasion et un écran plus grossier ; le film d'emballage imprimé nécessite une plus longue période de séjour au lavage à haute température et un lavage à friction plus intense. Une ligne à double utilisation comporte les deux ensembles de caractéristiques et permet de modifier les recettes grâce au système de contrôle. La modification de l'élimination de la silice dans une ligne initialement construite pour le film d'emballage propre est beaucoup plus coûteuse que de la spécifier dès le début.

Conclusion : Construire une ligne capable de recycler le film imprimé véritable

La meilleure ligne de pelletage de film LDPE pour les déchets filmés et collants n'est pas celle qui a le débit nominal le plus élevé ou la filtration la plus fine sur papier. C'est celle dont la section humide est dimensionnée pour la balle la plus sale que l'installation recevra réellement, dont la cascade de délassement délivre 2 à 5 pour cent d'humidité et 0,28 à 0,42 tonnes par mètre cube au fond de l'extrudeur, dont le chargeur reste à une température permettant d'éviter que l'adhésif ne transforme un flux de copeaux en un pont, et dont l'architecture d'extrusion maintient la température de fusion stable alors que le filtre est chargé.

Chaque paramètre de ce guide renvoie à ces quatre exigences. L'écart entre les pales est compris entre 0,5 et 1,0 millimètre, de façon que la chaîne de lavage puisse recevoir un flocon qu'elle peut nettoyer et que les convecteurs puissent se déplacer. Le lavage à chaud à 80 à 90 degrés Celsius avec 1 à 2 % de caustique et 10 à 20 minutes de retrait correspond à la plage de température où le liant d'encre est hydrolysé et où le liant adhésif réactive se libère. Le essoreur mécanique existe car son utilité consiste à éliminer l'eau mécaniquement à un coût beaucoup moindre que celui de l'élimination thermique, de plus parce que la densité brute alimente les extrudeurs. La dépression par aspiration à une pression de 0,06 à 0,09 mégapascal permet d'éliminer ce que l'essoreur ne parvient pas à éliminer. L'extrusion en deux étages existe parce que le filtre qui embarrasse ne doit pas pouvoir déplacer le point d'opération du screw plastiqueur. La pompe d'obturation permet de maintenir la variation de la masse des granulés inférieure à 5 %. Enfin, un silo de mélange existe parce que les matières premières varient et que les clients ne tolèrent pas la variation.

Polyretec, une usine Wanplas dont les racines remontent à 2010 et dont la marque est créée en 2017, fabrique exactement cette catégorie de ligne. Les lignes PTW de broyage et de lavage de polyproplyène et polyéthylène souples, pouvant traiter entre 500 et 1500 kilogrammes par heure, constituent l'améliorateur humide; la ligne de pelletisation de nouvelle génération, conçue pour le film LDPE de faible épaisseur et la regrind de PE et de PP de grande épaisseur issue de sources post-utilisation, convertit le crumble lavé et pressé en un pellet constant de 3 par 3 millimètres. Plus de 100 projets terminés dans plus de 50 pays, une équipe de plus de 24 ingénieurs et les engagements Wanplas partagés de 500 pièces gratuites par an, la garantie de transport, la garantie de la capacité de production et les normes de qualité constituent le fondement de chaque configuration.

Si vous évaluez une ligne pour les sacs imprimés, les films adhésives laminés, les sous-bois d'étiquette, l'emballage étirable ou les films agricoles, la prochaine étape la plus productive consiste à envoyer un échantillon représentatif du matériau, ainsi que votre tonnage mensuel cible, votre surface de plancher et votre hauteur de plafond disponibles, le contexte des installations pour l'électricité, l'eau et la vapeur ainsi que les spécifications des granulés demandées par vos client(e)s. Les ingénieurs de Polyretec vont faire fonctionner l'échantillon, rapporter le rendement atteignable, le profil d'humidité, la consommation de produits chimiques de lavage, le chargement de filtration et la qualité des granulés, et vous fournir une configuration basée sur votre matériau et non sur une page du catalogue. Vous êtes également le bienvenue de visiter l'usine, d'inspecter une ligne en cours d'essai et de regarder votre propre matériel fonctionner avant tout engagement. Ces essais sont le moyen le plus rapide de transformer une discussion sur les spécifications en une décision que vous pouvez défendre.


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