Choisir la meilleure ligne de granulage PP PE pour un processus de recyclage de copeaux en granules est fondamentalement une décision d'ingénierie des matériaux qui s'annonce être un achat de machines. Deux lignes dont le rendement nominal est identique – disons 800 kg/h de copeaux lavés de polypropylène – peuvent produire des granules dont les caractéristiques différencient totalement les deux produits : une différence de un point d'indice de fluidité du fond de cuve, de 40 % dans l'énergie d'impact en creux, et d'un niveau complet dans la note d'odorat. La différence ne réside pas uniquement dans la puissance du moteur ou dans la longueur du cylindre. Elle réside dans la manière dont la ligne gère l'historique de cisaillement, la distribution du temps de séjour, l'élimination de l'humidité, le filtrage des particules et l'exposition thermique entre le moment où un copeau entre dans la passerelle d'alimentation et le moment où un granule quitte la centrifugeuse de gélification. En 2026, avec les mandats visant à augmenter la teneur en recyclat post-consommation dans les secteurs de l'emballage, de l'intérieur de l'automobile et de la construction, les acheteurs ne peuvent plus considérer la recristallisation comme une étape de base. Le granule est le produit, et la ligne de granulage est le procédé qui détermine si ce produit est destiné à une utilisation en vrac à faible valeur ou à un composé spécifique et certifié de même couleur.
Ce guide présente la logique de spécifications complète utilisée par Polyretec, une usine Wanplas qui fabrique des équipements de recyclage des plastiques depuis 2010 et a établi son identité de marque en 2017, combinant la technologie autrichienne avec la capacité de fabrication chinoise. Il couvre la classification des matières premières, l'architecture des extrudeurs, la géométrie des vis, l'alimentation forcée et l'agglomération, la devolatilisation sous vide, la filtration de la fusion, le choix de la méthode de coupe, le séchage, le contrôle de l'écoulement de la fusion et le paysage de certification qui régit les granulés de polyoléfine recyclés. L'objectif n'est pas de vendre une seule configuration, mais de donner à un ingénieur de l'usine ou à un responsable des achats le vocabulaire et les seuils de décision nécessaires pour comparer les devis émis par Polyretec, EREMA, NGR, Starlinger et d'autres fournisseurs sur leur pertinence technique plutôt que sur leur capacité de production brute.
Pourquoi l'étape du traitement des flocons en granules détermine la valeur de rPP et de rPE ?
La ligne de transformation en granules est le seul point d'une installation de recyclage de plastique où le polymère est complètement fondu, homogénéisé et filtré dans des conditions maîtrisées. Tout le processus antérieur — broyage, lavage, séparation par la graisse, séchage par friction — réduit la contamination, mais ne modifie pas la structure moléculaire. Tout le processus postérieur — sachets, mélange, stockage dans des silos — n'entraîne que des opérations sur le matériau obtenu par l'extrusion. L'étape de granulés se charge ainsi du fardeau de la conversion d'une population hétérogène de plaques en des granulés spécifiés et reproductibles.
Examinez ce qui arrive dans l'ouverture de recirculation d'une ligne de recyclage de résines PP/PE typique. Un même lot peut contenir des fragments de boîte injectés, dont l'indice de coulée est d'environ 8 g/10 min, des sections de paroi de tambour soufflé à 0,3 g/10 min dans la gamme de charge élevée, des pièces thermoformées de paroi mince, de petites quantités de matériau rempli de talc ou renforcé de verre ayant échappé à la séparation par densité, de la résine d'étiquetage résiduelle et une teneur en eau comprise entre 0,5 et 3 %, selon l'efficacité du séchage. Si l'extrudeur fait simplement fondre ce mélange et le presse au travers d'une matrice, la granule obtenue aura une large distribution en poids moléculaire, un contenu de gel provenant des fractions à haute viscosité non fusionnées, des taches noires issues de la décomposition thermique de matériaux emprisonnés dans des zones bloquées et un comportement de retrait imprévisible que les transformateurs en aval ne peuvent compenser.
Une ligne correctement configurée intervient à quatre points. Premièrement, elle contrôle l'entrée d'énergie mécanique spécifique afin que le chauffage par cisaillement soit suffisant pour fondre la fraction à la plus grande viscosité sans faire trop de cisaillement sur la fraction la plus faible. Deuxièmement, elle applique un vide stadiope afin que l'eau, les résidus de monomère, les produits de dégradation et les composés odorants absorbés quittent la masse fondu plutôt que d'être transportés dans le granule. Troisièmement, elle filtre à la finesse adaptée à l'utilisation finale afin que les contaminants solides ne deviennent pas des concentrateurs de contraintes. Quartièmement, elle coupe et refroidit la masse fondu de manière à produire une géométrie homogène du granule, car la variation de la densité apparente et la teneur en poussière affectent directement la précision du dosage gravimétrique de chaque convertisseur en aval.
La règle empirique économique dans l'ensemble de l'industrie de la valorisation est que toute amélioration d'un degré dans la spécification des granulats—par exemple, le passage d'un rPE à usage général, adapté uniquement aux nappes d'anneaux fines, à un rPE filtré et désodorisé, accepté pour la production de film soufflé—change le marché potentiel de cette production bien plus que le relèvement de 10 pour cent de la cadence de ligne. Spécifiez d'abord la classe, puis la capacité.
Classifier la matière première avant de définir la ligne
Aucun fournisseur ne peut recommander une configuration correcte sans classification du matériau à recyclage. La raison la plus fréquente du déception face à une ligne de granulation de granulés de recyclage est l'inadéquation entre la densité élémentaire et le profil d'humidité que le client a effectivement et le profil autour duquel a été conçue la ligne. Les recyclats de polyoléfines sont classés en quatre grandes catégories de processus, chacune ayant des exigences de charge, de déssouchage et de filtration distinctes.
Classe A – Films souples en PP / PE et matières tissées
Film LDPE et LLDPE agricole, sacs d'achat imprimés, film extensible (stretch), sacs tissés PP et tissus non tissés : tous partagent une très faible densité apparent, généralement de 20 à 60 kg/m³ en poire, et de 120 à 300 kg/m³ après compactage. Le rapport surface-volume est important : le film lavé conserve 6 à 15 % d'humidité à la surface, même après séchage mécanique. Les encres d'impression sont sujettes aux résidus de solvants et à la charge de pigments. Cette catégorie exige un compactage ou un agglomératage avant l'extrudeuse, un aspirateur multi-étape très agressif et un système de filtration dimensionné pour une haute teneur en cendres.
Classe B – Recyclage rigide en PP / PE
Cartons, couvercles et fermetures, drums, bidons, chutes de tuyaux et housses injectées produisent un gréage à 250 à 450 kg/m³ avec une humidité résiduelle généralement inférieure à 1 % après séchage centrifugal. Le chargement est simple par gravité, les exigences de désaération sont modérées et le défi principal consiste à homogénéiser la masse fondante dans une large plage de viscosités et à filtrer les fines de métal et les fibres de papier résiduelles.
Classe C – Fluxes post-consommateurs mélangés et légers.
Les ballots de polyoléfines mélangées après tri contiennent un ratio PP/PE qui varie d'un lot à l'autre, ainsi que de petites fractions de PS, de PET, de couches de barrière en PA et d'élastomère. Ces flux nécessitent une compatibilisation, une filtration plus rigoureuse et souvent une architecture à double hélice permettant le dosage latéral de modificateurs d'impact et de compatibilisateurs.
Classe D – Mélanges post-industriels
Trim des élargisseurs propres, purge du matériau, des sprues et des galets provenant d'un processus connu. Humidité proche de zéro, contamination proche de zéro, viscosité étroite. Cette catégorie justifie la configuration la plus simple et la plus efficiente en énergie et est la seule catégorie pour laquelle une ligne à une vis simple avec un changeur de cribble manuel reste défendable.
Matrice de matériau à configuration
| Classe de la charge d'alimentation. | Densité volumique (kg/m³) | Humidité des canalisations d'entrée. | Extrudeur recommandé. | Méthode de convoyage | Étapes de vidage | Fineur de filtration |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A — Film doux, tissé, non tissé | 20–60 non compactés / 120–300 compactés | 6-15 pour cent | Soudure simple 36:1 avec couteaux compacteurs, ou double soucoupe rotative 44:1. | Coupe-compacteur avec alimentation latérale à force | 2–3 | 90–150 μm |
| B — Recyclage rigide (caisses, capsules, bidons). | 250–450 | 0,3-1,0 % | Soudure simple 33:1 à 36:1, ou système à deux étages. | Réceptacle de gravité avec contrôle du niveau par vibration | 1–2 | 120–250 μm |
| C — Polyoléfines mixtes issue de l'après-consommation | 150–350 | 1–5 procents | Vis jumeaux en co-rotation, rapport 40 : 1 à 48 : 1 | 3. Doseur principal gravimétrique et doseur latéral à force pour additifs. | 2–3 | 80-150 µm |
| D — Déchets de fin de carrière propres | 300–500 | Moins de 0,2 pour cent | Ax unique 30 : 1–33 : 1 | Hélicoïde de gravité | 0–1 | 150–250 µm |
Architecture de l'extrudeur : vis unique, deux étapes et hélices jumelées co-rotantes
L'architecture de l'extracteur est la décision la plus importante dans l'ensemble des spécifications. Elle détermine la distribution du temps de séjour, la capacité de dégazage, la capacité de dosage des additifs, la consommation d'énergie spécifique par kilogramme ainsi que, en fin de compte, la qualité granulaires atteinte. Trois architectures dominent le marché des polyoléfines recyclées.
Extrudeur à un seul soufrémir avec dégazage
Un extrudeur à贀丼-entrée biseau ou à chemin lisse doté d'un ancrage à mur et d'un ou deux orifices d'évacuation de gaz reste le premier choix pour les granulés rigides purs et pour les lignes de production de films alimentées par un compacteur-cutter. Les diamètres compris entre 90 mm et 180 mm permettent de réaliser des débits compris entre 200 et 1500 kg/h. La consommation d'énergie spécifique pour le PE se situe généralement entre 0,16 et 0,24 kWh/kg, ce qui est la plus basse des trois architectures. La vitesse de rotation de la vis varie entre 60 et 130 tours par minute. Le temps de séjour est relativement long et la distribution est large, ce qui est acceptable pour les polyoléfines thermiquement stables, mais limite la possibilité de brancher des additifs sensibles à la chaleur.
La limitation à une seule vis est liée à l'efficacité du dégazage. Un orifice de ventilation sur une seule vis dépend d'une zone de décompression qui expose seulement une fraction de la surface de la coulée au vide, et le taux de renouvellement de la surface est modeste. Pour un film contenant 10 % d'humidité à l'entrée, un seul orifice est rarement suffisant ; il faut deux orifices et une phase de séchage préalable bien conçue.
Système d'extrusion à deux étages.
Un dispositif à deux étapes utilise un extrudeur primaire pour faire fondre et homogénéiser le matériau, suivi d'un second extrudeur plus court et de plus grand diamètre qui reçoit la dépouille à basse pression et permet une zone de devolatilisation prolongée avant d'augmenter la pression pour le filtre et la matrice. La machine primaire peut fonctionner à une vitesse plus élevée pour le mélange, tandis que la machine secondaire fonctionne à de faibles vitesses et à froid, découplant ainsi l'intensité du mélange de la stabilité du pompage. Cette configuration est fortement recommandée pour les films fortement imprimés, pour les matériaux à haute teneur en corps volatils et pour les installations nécessitant une pression de dépôt de matière très stable à la matrice afin de réaliser la péliculation sous-marine.
Les systèmes à deux étapes augmentent généralement de 15 à 25 % le coût du capital par rapport à une machine à une étape comparable et ajoutent de 0,02 à 0,05 kWh/kg à l'énergie spécifique, mais ils peuvent augmenter substantiellement le contenu résiduel de matières volatiles et stabiliser les fluctuations de la pression de fusion dans une bande étroite, ce qui améliore directement l'uniformité de la taille des pellets.
Extrudeur à vis jumeaux rotatifs
Les extrudeurs à vis jumeaux rotatifs permettent de réaliser le plus haut degré de dégazage, d'opérer une distribution la plus étroite possible du temps de séjour et d'offrir une totale modularité de la configuration des vis. L'usine de Wanplas à Kerke fabrique la série KTE d'extrudeurs à vis jumeaux parallèles en co-rotation, de l'unité de laboratoire KTE-16B à la machine de production KTE-135D, et ceux-ci sont directement connectés aux systèmes de lavage et de pelletisation Polyretec lorsque l'on souhaite un produit à usage composé.
La valeur d'un double hélice dans le recyclage ne réside pas dans le débit brut par unité de la puissance du moteur — une hélice unique l'emporte dans ce comparatif. La valeur réside dans le contrôle. Le malaxage avec des angles de positionnement définis applique le mélange distributif et dispersif exactement là où cela est nécessaire. Plusieurs positions d'évacuation sont disponibles le long du tuyau. Les alimentations latérales introduisent des fillers, des longues chaînes, des compatibilisants ou de la résine vierge fraîche en aval de la zone de fusion, afin que les composants sensibles à la chaleur subissent un historique thermique minimal. L'énergie spécifique pour un double hélice de recyclage se situe généralement entre 0,22 et 0,35 kWh/kg pour les polyoléfines, et les vitesses d'hélice varient de 200 à 600 tr/min selon la classe de couple et la sensibilité à la cisaillement de la formulation.
Comparaison de l'architecture
| Critère | Souffleur simple | Système à deux étages. | Extrudeur à vis jumeaux rotatifs |
|---|---|---|---|
| L/D typique | De 30 : 1 à 36 : 1 | Étape 1 à 30 : 1, Étape 2 à 10 : 1 à 14 : 1 | De 40 : 1 à 52 : 1 |
| La plage de vitesse de la vis. | 60–130 tr/min | 80-140 tr/min étape 1, 25-60 tr/min étape 2 | 200 à 600 t/min |
| Energie spécifique, polyoléfines | 0,16-0,24 kWh/kg | 0,20-0,28 kWh/kg | 0,22-0,35 kWh/kg |
| Nombre maximal d'étapes à vide pratiques | 1–2 | 2–3 | 3–4 |
| Distribution du temps de séjour | Large | Modéré. | Narrow. |
| Administration additive par voie marginale | Limité, seuls la gorge du four et la cuve de réception sont concernés. | Possible entre étapes | Excellente, plusieurs positions |
| Catégorie d'alimentation le mieux adaptée | B et D. | A et B | A et C |
| Coût relatif du capital | Faible | Moyen | Exceptionnel |
| Coût de maintenance relatif | Faible | Moyen | Élevé |
Géométrie des vis : rapport L/D, rapport de compression et éléments de mélange :
La géométrie de vises traduit l'architecture en comportement réel du procédé. Deux extrudeurs de même diamètre et L/D peuvent se comporter de manière complètement différente en fonction du profil de profondeur de séjour, du taux de compression, de la conception de la barrière et de l'emplacement de la section de mélange.
Sélection du ratio R/T
Le ratio longueur-sur-diamètre détermine la longueur du tuyau disponible pour les différentes opérations de transport, de fusion, de mélange, de déshydratation et de pompage. Un vis unique de 30 : 1 consacre environ 8 D pour l'alimentation, 10 D pour la compression et la fusion, 4 D pour une zone de décompression par évacuation, 4 D pour la fusion à nouveau après l'évacuation et 4 D pour le dosage. L'ajout d'une seconde évacuation nécessite 6 D à 8 D, c'est pourquoi les lignes de régranulation de film se stabilisent à 36 : 1 plutôt qu'à 30 :
Chez les vis à foyer co-rotatifs, 40 : 1 est le minimum pratique pour une charge de recyclage avec une seule étape de vide. 44 : 1 permet de combiner sans problème deux étapes de vide. 48 : 1 à 52 : 1 devient nécessaire lorsque trois étapes de vide sont associées à un alimentation latérale de fillers ou de compatibilisateurs, car chaque position d'alimentation latérale nécessite 4 à 6 D pour la reconduite et le remelting.
Rapport de compression
Le ratio de compression - le rapport entre le volume du canal de la section d'alimentation et le volume du canal de la section de dosage - doit correspondre à la densité apparent de la floc. C'est le problème des vis génériques pour les matériaux de recyclage. Une vis de granulés virgin conçue pour un alimentation de 550 kg/m³ a un ratio de compression de 2,5 : 1 à 3 :
| Densité en vrac de l’alimentation (kg/m³) | Rapport de compression recommandé. | Profondeur de l'alimentateur typique (vis Ø120 mm) | Notes |
|---|---|---|---|
| Inférieures à 150 (feuilles lâches). | 4,0 : 1 à 5,0 : 1 | 18–22 mm | Seulement viable avec une préfabrication par découpeuse-condenseur, sinon apparition de ponts |
| 150–250 (film compacté, tissé) | 3,5 : 1 à 4,2 : 1 | 15–19 mm | Une buse d'alimentation léchée est fortement recommandée. |
| 250-350 (regrind rigide légère) | 3,0 : 1 à 3,6 : 1 | 13 à 16 mm | La vis de barrière standard est performante |
| 350-500 (remarques denses, granulés) | 2,6:1 à 3,0:1 | 11–14 mm | Attention à la suréclatement sur le PP à MWD étroit. |
Eléments de mélange et de fusion.
Pour le rPE, un tampon à vis avec un mélangeur à pince à épingles ou à spirale près de la fin de la section de dosage est habituellement suffisant pour éviter le non-amalgamat. Pour le rPP, qui a une transition de fusion plus nette, un tampon à vis avec un mélangeur à ananas ou à picole permet un meilleur mélange distributif des résidus de pigments sans chauffage par friction excessif. Sur les vis jumelées, la section de fusion est construite à partir d'éléments de convoyage vers l'avant, suivie d'une séquence de blocs de mixage à 45 et 90 degrés ; un bloc à 90 degrés procure une énergie de dispersion maximale mais également une augmentation locale de température maximale, c'est pourquoi, sur le recyclat de PP sensible à la cisaillement, la séquence est généralement décalée vers des blocs à 30 et 45 degrés avec un seul bloc à 90 degrés pour la dispersion finale.
Alimentation de l'extrudeur : aliments latéraux à forces, compacteurs et agglomérateurs de film
L'alimentation est l'étape où le plus grand nombre de chaînes de granulation à granulés recyclables ne fonctionnent pas à la capacité prévue. Un extrudeur ne peut pas traiter des matériaux dont il ne peut pas avaler la charge. Lorsqu la densité volumique chute en dessous d'environ 200 kg/m 3, l alimentation en force devient instable, car les flocons obstruent la boîte et le canal à vis et ne peuvent pas être remplis de manière cohérente.
Bobines d'alimentation latérales à force
Un chargeur de matériau côté force consiste en un injecteur à double vis monté sur le tuyau, qui pousse mécaniquement le matériau à densité volumique bas dans le canal de la vis principale, contre la pression du joint de soudage. Dans les lignes de recyclage à double vis co-rotatives, le chargement côté force augmente de 40 à 70 % le rendement possible pour les flocons de film de 150 kg/m³, comparé au chargement par gravité seul. Les vis du chargeur côté force tournent habituellement à une vitesse comprise entre 150 et 400 tours par minute, avec un entraînement indépendant de 5,5 à 22 kW, selon la taille de l'extrudeur principal. Un orifice de ventilation dans la coquille du chargeur est indispensable, car sinon l'air entrainé avance avec le flocon et provoque une turbulence.
Tricompacteurs
Un coupeur-compresseur est un récipient vertical équipé d'un ensemble de couteaux rotatifs à grande vitesse qui coupe, chauffe par friction et densifie simultanément le film. La matière est chauffée juste au-dessous de son point de ramollissement – généralement de 70 à 95 °C pour le LDPE et de 95 à 120 °C pour le PP – de manière à qu'elle aille se solidifier en un agglomérat sans ciment, tandis que la chaleur par friction élimine l'humidité de surface. Le compresseur remplit le nez d'entrée de l'extrudeur de manière tangente, de sorte que la vis voit une matière déjà dense, déjà séchée et déjà chauffée. Cette combinaison explique que, avec une ligne à vis unique équipée d'un compacteur soigneusement conçu, on peut produire du film au même entretien énergétique qu'une ligne à deux vis.
Les paramètres de contrôle critiques sont la vitesse des pointes de rotor, l'écart entre les palettes et la paroi et la température de consigne. Trop de chaleur de friction génère des amas partiellement fondues qui obstruent l'évacuation ; trop peu la chaleur produit des matières encore pâles et qui forment des ponts. Les compacteurs modernes régulent la charge du moteur et injectent un nuage de brouillard d'eau contrôlé pour le refroidissement par évaporation, afin de maintenir la température des petits granulés dans une plage étroite.
Agrégeurs de film
Un agglomérateur autonome assure une fonction de densification analogue en mode batch, transformant les déchets filmés en brisures denses à une densité comprise entre 300 et 400 kg/m3, qui peut être stockée, mélangée et alimentée à un extrudeur conventionnel ultérieurement. L'agglomération est utile lorsque les déchets filmés arrivent par intermittence et que la ligne de granulation doit fonctionner en continu sur un mélange d'ingrédients. L'inconvénient est un cycle de traitement thermique supplémentaire, qui réduit légèrement le poids moléculaire des granulés finaux, et une manipulation supplémentaire.
Orientations pratiques de Polyretec pour la conception du projet : si le substrat est essentiellement constitué de films de moins de 150 kg/m³ et que la ligne doit fonctionner en continu à plus de 500 kg/h, un coupeuse compacteur n'est pas un accessoire facultatif ; il constitue le composant déterminant de toute la ligne et l'extrudeur doit être choisi en fonction de lui plutôt que l'inverse.
Dévolution par aspersion effectuée sous vide, contrôle des odeurs et des COV
La devolatilisation est le sous-système de détermination de la qualité le plus important dans une ligne de pelletage moderne de PP PE et c'est le sous-système le plus fréquemment sous-spécifié dans les devis à bas prix. La fonte de polyoléfines recycler contient de l'eau, des monomers et des oligomères résiduels, des produits de dégradation thermique tels que des aldéhydes et des cétones, des solvants d'encre d'impression, des résidus d'adhésif et des composés odorants absorbés du matériau lors de sa vie antérieure en tant qu'emballage alimentaire ou de détergent.
Comment fonctionne la dévoltalisation sous vide
L'élimination des substances volatiles d'un fondu polyrésine est limitée par la diffusion. Le moteur est la différence entre la pression partielle de la substance volatile dans le fondue et dans l'espace de vapeur. La vitesse dépend de la surface du fondu exposée, de la fréquence de renouvellement de la surface et du temps de séjour sous vide. Un orifice de ventilation sur un vis permet de renouveler la surface car les ailières du vis plient en permanence de nouveaux fonds au niveau de la surface. C'est pourquoi les vis à double axe volatilisent mieux que les vis à simple passage : la géométrie d'interconnexion renouvelle la surface de manière bien plus fréquente.
Les niveaux de vide utilisés dans le recyclage des polyoléfines varient généralement entre 30 et 60 kPa absolus sur une vanne à assistance atmosphérique et 1 à 5 kPa absolus sur une étape de vide profond utilisant une pompe à vide à anneau liquide ou à fonctionnement sans huile avec un précondenseur. L'étape la plus étroite doit être toujours située avant la pompe de mélange, car le gradient de concentration disponible à une teneur en composé volatil résiduelle faible est faible.
Tableau de conception des étapes de vidage
| Étapes | Position (L/D du convoyeur d'entrée) | Pression absolue. | Cible principale | Type de pompe |
|---|---|---|---|---|
| Aérage atmosphérique | 14D à 18D | Température ambiante | Air entraîné, vaporisation flash des masses | Aucune, pile ouverte avec piège pour les condensats |
| Étape de vide | 24D à 28D. | 20–50 kPa | Moisissure à grains jusqu'à environ 0,1 % | anneau à vis avec séparateur d'eau. |
| 11. Étape de vide | 32D–38D | 3–15 kPa | Résidus de solvant, oligomères à faible poids moléculaire | anneau à vis avec intensificateur, condenseur préinstallé. |
| 12. Étape de vide 3 (vacuite à l'odeur). | 40D–46D | 1–5 kPa | Aldéhydes, cétones, résidus d'acides gras, vecteurs d'odeur | Pompe à vis sèche ou relèvement à turbine Roots. |
Agents de dépigmentation et réduction des odeurs
Lorsque le vide profond ne permet pas d'atteindre le taux d'odorisation cible, un agent de séparation est injecté dans la masse fondante avant l'étape de vide finale. L'injection de 0,2 à 1,0% en masse de azote ou d'eau crée des bulles qui augmentent drastiquement la surface interfaciale disponible pour le transfert de masse, entraînant ainsi les composés volatiles. Le séchage à l'eau est couramment utilisé dans les chaînes de production de pelliculage rPE car l'eau est bon marché et se condense facilement dans le flux sous vide ; le séchage à l'azote est préférable lorsqu'il faut éviter la dégradation oxidative.
Les odeurs sont évaluées par des panneaux sensori formés, sur une échelle graduée, et la cible dépend de l'utilisation finale. Les sacs à poubelles et le film de construction peuvent supporter une évaluation élevée. Les emballages non alimentaires demandent généralement une évaluation moyenne. Les emballages cosmétiques et de produits de soins personnels exigent les évaluations les plus basses possibles, ce qui suppose en pratique une combinaison de lavage à chaud et à base d'alkaline en amont, de séchage à vide en trois étapes avec extraction dans l'extrudeuse et de désodorisation après la pelletisation dans un silo chauffé avec un air en contre-courant pendant plusieurs heures à une température comprise entre 70 et 90 °C.
Indice de viscosité de la fusion (MFI)
La filtration en fusion détermine la classe de contamination du granulé fini et, par conséquent, sa qualité de commercialisation. Le choix est fonction de la charge de contamination, de la finesse requise, des pertes de matière permises et du niveau d'interruption de processus que la ligne peut supporter.
Modulateurs de plaques manuels et hydrauliques.
Un changeur manuel à un plan est acceptable uniquement pour les déchets de fin de production propres. Un changeur hydraulique à glissement de plan avec deux ou quatre cavités de tamis permet de changer le tamis sans arrêter l'extrudeur, même si une courte perturbation de pression est inévitable. Les versions de type backflush dirigent une partie de la mélasse propre en arrière dans la cavité salie pour éliminer le dépôt de contamination, ce qui prolonge considérablement la durée de vie du tamis. La finesse pratique pour les changeurs hydrauliques à plan sur le recyclat est de 120 à 250 µm, et ils conviennent à des niveaux de contamination d'environ 0,5% en masse.
Les systèmes de changement de tamis continu à bande
Un filtre à bande progressant un rouleau de grille synthétique tressée sur le canal de fusion, soit à la demande lorsque la pression différentielle augmente, soit de manière continue à un rythme incrémental lent. Comme la grille n'est jamais retirée et réinstallée, la pression de la fusion reste sensiblement constante, ce qui est crucial pour les lignes alimentant une pompe à engrenage et un pelletiseur sous-marin. Les changeurs de bande gèrent les charges de contamination élevées de manière économique, ils constituent le choix standard pour les films agricoles fortement contaminés, et fonctionnent généralement entre 100 et 300 μm. Le coût des rouleaux de grilles consommé est le principal considérant du point de vue de l'exploitation.
Filtres rotatifs et laser percés à nettoyage automatique
La filtration à nettoyage automatique utilise un tambour rotatif perforé ou un ensemble de bougies laser perforées, avec un plaque réclameuse et un écrou de rejet qui enlève continuellement le film de contamination et l'évacue sous forme d'un purge concentré. Ces systèmes parviennent à atteindre 60 à 150 μm en toute sécurité, fonctionnent pendant plusieurs semaines sans intervention de l'opérateur et maintiennent l'intensité de pression dans une bande extrêmement étroite. Ils constituent le niveau haut de gamme de la filtration et sont spécifiés lorsque la production doit être jugée conforme aux exigences de films d'impression sableuse, d'injection par moulage à paroi fine, de fibres ou d'applications destinées à un contact alimentaire.
Tableau de sélection de la filtration
| Type de filtre. | Finition pratique | Charge maximale de contamination | Stabilité de la pression | Cibles de perte de la fusion et facteurs les provoquant | Coût relatif | Application typique |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Changeur de plaques manuel | 200 à 400 μm | Moins de 0,05 pour cent | Mauvaise qualité, arrêt de la ligne nécessaire | Très bas. | Faible | Nettoyage des déchets postindustriels. |
| Plaque coulissante hydraulique, double piston. | 120–250 μm | Jusqu'à 0,5 % | Modérée, perturbations brèves lors du changement | Faible | Moyen | Les résidus de plastique rigide, les formats caps et autres systèmes de fermeture |
| Hydraulique avec retour d'eau | 100-200 µm | Jusqu'à 1,5 % | Bon | Moyen | Élevé | Polyoléfines mixtes post-consommation |
| Changeur de mailles à bande continue | 100–300 μm | Jusqu'à 3 % | Très bon. | Bas, consommable d'écran en remplacement | Élevé | Film agricole, fumier très sale. |
| Bougie circulaire à nettoyage automatique / laser percée | 60–150 µm | Jusqu'à 5 %. | Excellente, proche de la constante | Taux de purge moyen à élevé | Premium | Gratification en film (en rPE), fibre en rPP. |
Méthode de granulation : file, anneau d'eau et coupe sous-marine
La méthode de coupe détermine la géométrie, la teneur en poussière, la densité apparente et le débit maximal de la ligne. Les trois méthodes courantes sont applicables aux polyoléfines recyclées, et le choix correct dépend de la viscosité de la fusion, du débit et des spécifications de pelote exigées par le client.
Pelletisation de cordons
La fusion est extrudée à travers un fil à billes constitué de plusieurs trous dans un bain d'eau ou à travers un convoyeur de refroidissement, puis elle est tracée à travers une paire de rouleaux d'alimentation dans une lame rotative. Les granules sont cylindriques, leur diamètre généralement compris entre 2,5 et 4 mm et leur longueur entre 3 et 5 mm. L'écrasement du fil produit les granulés les plus homogènes avec la plus faible teneur en fines et donne à l'opérateur une confirmation visuelle directe de la qualité de la fusion : un fil qui se rompt ou qui présente des bulles indique immédiatement un problème de filtration ou de dégazage.
La limitation concerne le fait que les fils doivent être suffisamment stables pour être transportés. Le recyclat à faible viscosité dont l'indice de débit de fusion est supérieur à environ 15 g/10 min a tendance à céder et à se rompre. Les systèmes comportant des fils exigent également l'attention du manipulateur au démarrage et après chaque changement de tamis, et ils occupent une longueur considérable du sol. La plage pratique typique est comprise entre 150 et 1500 kg/h.
Pelletisation à anneau d'eau
Un assemblage à lame rotative coupe la masse incandescente directement à la face d'uneforme annulaire, et les granulés sont immédiatement jetés dans un anneau d'eau circulant à l'intérieur du boîtier de la chambre de coupe. Comme la coupe se fait à la face de la forme, il n'y a pas de brin à rompre, ce qui rend le coupage à l'anneau d'eau beaucoup plus tolérant aux variations de viscosité et aux transitoires de démarrage qui sont courants dans le recyclage. Les granulés sont à forme de lentille ou à forme conique et sont légèrement moins uniformes que les granulés de brins.
Les systèmes à anneau d'eau sont la méthode la plus utilisée sur les lignes de recyclage de PP/PE dans la plage de 300 à 2000 kg/h, car ils associent robustesse, coût modéré et facilité d'automatisation. La pression du contact lame-coupe est réglée par un système de chargement par ressort ou par pneumatique, et la durée de vie des lames sur le recyclat rempli d' abrasifs constitue une réelle considération de fonctionnement.
La pelliculage sous-marine
Dans la pelletisation sous-marine, la face de la matrice est totalement immergée dans une chambre d'eau à température contrôlée, et le coupeur fonctionne à l'intérieur de cette chambre. Les pellets sont parfaitement sphériques, la teneur en poussière est la plus basse des trois méthodes, et le système scale parfaitement au-delà de 2000 kg/h. La coupe sous-marine nécessite une pompe de fusion pour la stabilité de la pression, une plaque de matrice chauffée et isolée pour éviter le « freezing-off », et une valve de dérivation du démarrage. C'est l'option la plus coûteuse et la plus minutieusement contrôlée, et elle est généralement justifiée là où la sphéricité des pellets est importante pour le dosage gravimétrique en aval ou lorsque le débit dépasse ce que peut gérer un anneau d'eau.
Comparaison des méthodes de granulation
| Attribut | Pelletisation de cordons | Pelletisation à anneau d'eau | La pelliculage sous-marine |
|---|---|---|---|
| Forme des granulés | Cylindrique, 2,5–4 mm de diamètre | Lentille/tuyau, 3–5 mm. | Sphérique, 2 à 4 mm |
| Rendement pratique. | 150–1500 kg/h | 300 à 2000 kg/h | 500 à 6000 kg/h |
| 000 $ - | 0,3–15 g/10 min | 0,2-40 g/10 min | 0,2-60 g/10 min |
| Teneur en fines et en poussière. | Faible | Moyen | Très bas. |
| Complexité de démarrage | Filage manuel. | Simple, semi-automatique | Chauffage de circuits complexes, de dérivation et de matrices |
| Pompe de fonte de fusion nécessaire. | Optionnel | Recommandation. | Obligatoire |
| Demande en espace de plancher. | Élevé (long bain) | Faible | Moyen |
| Coût relatif du capital | Faible | Moyen | Très élevé |
Dewatering, séchage et conditionnement de pellets
Les granulés humides qui sortent du disque d'eau ou du coupeur sous l'eau transportent de 8 à 20 pour cent d'eau de surface. Pour atteindre l'objectif de teneur en eau résiduelle que demandent les fabricants d'inserts, généralement inférieur à 0,1 pour cent pour les rPE et inférieur à 0,05 pour cent pour les rPP destinés à l'injection, un processus en deux étapes est nécessaire.
La première étape est mécanique. Un sècheur centrifugal, essentiellement un panier perforé vertical avec un rotor à grande vitesse tournant à une vitesse de 1200 à 1800 tr/min, projette l'eau vers l'extérieur à travers l'écran, tandis que les granulés roulent vers le haut selon un chemin hélicoïdal. Un sècheur centrifugal bien dimensionné réduit l'humidité de surface de 15 % à 0,3 à 0,8 % en un temps de séjour de seulement quelques secondes. La taille des ouvertures de l'écran est généralement comprise entre 0,6 et 1,2 mm ; elles sont trop larges pour que les granulés parviennent dans le circuit d'eau, et trop petites pour que l'écran ne soit obstrué par des fines particules.
La seconde étape est thermique. Un sèche-lit ou un séchoir à air chaud vibrant à une température comprise entre 60 et 90 °C élimine le film d'eau restant. Dans le cas du rPP, cette étape dépasse également le stade de la conditionnement de cristallisation, permettant au granulé d'atteindre une morphologie cristalline stable avant le stockage, afin que la densité apparente se stabilise. Lorsque le déodorisation est nécessaire, cette étape thermique est prolongée dans un silo de conditionnement dédié avec un air à contre-courant pendant 4 à 12 heures.
La classification des pellets se fait après séchage. Un classificateur vibrant, avec une plate-forme supérieure d’environ 6 mm et une plate-forme inférieure d’environ 1,5 mm, élimine les agglomérats de taille maximale et les fines. Une teneur en fines supérieure à 0,5 % en masse entraîne une ingéracion dans les bac à fond plate du convertisseur et une dosage gravimétrique non uniforme, donc la classification n’est pas facultative sur un produit commercialement boulonné.
Contrôle, dégradation et restauration des propriétés de MFI
Chaque passage dans une extrudeur modifie l'architecture moléculaire d'une polyoléfin. Comprendre la direction et l'amplitude de ce changement permet au recycleur de respecter systématiquement les spécifications d'indice de débit de melange.
Comportement divergent de PP et PE
Le polypropylène se dégrade principalement par dissociation de chaîne sous combinée stress thermique et de cisaillement en présence d'oxygène tracée. La masse moléculaire baisse et l'indice de fluidité en fusion augmente. Un rPP typique peut gagner de 15 à 40 % en indice de fluidité au cours d'un seul passage de pelletisation si le procédé n'est pas contrôlé, et bien plus si le matériau était déjà soumis à un traitement thermique pendant sa première utilisation.
Le polyéthylène, en particulier le LDPE et le LLDPE, tend à se croiser et à présenter une forte ramification des chaînes à long terme sous les mêmes conditions. La masse moléculaire augmente, l'indice de fluidité en fusion diminue et la teneur en gel augmente. Une chaîne de production de films en rLDPE couronnée d'une augmentation de la pression de la meurt et de la teneur en gel au cours d'une campagne de production est presque toujours le signe d'un croissance progressive, généralement due à un accès d'oxygène dans la gorge d'alimentation ou à un joint de vidange insuffisant permettant les réactions d'oxydation.
Leviers de commande
- Hauteur de la température de fusion.Maintenez la fusion des PP à moins de 235°C et la fusión des PE à moins de 225°C, dans la mesure où le processus le permet. Chaque augmentation de 10°C par rapport à ces seuils double environ le taux de dégradation par oxydation.
- Énergie mécanique spécifiqueRéduire la vitesse des vis et augmenter la cadence de chargement pour réduire la consommation d'énergie. Sur un vis tétr, remplacer un bloc de pétrissage à 90 degrés par un bloc à 45 degrés peut réduire considérablement le chauffage de cisaillement local.
- Exclusion de l'oxygène.Le blanchiment auazote de la cuve de stockage est peu coûteux et très efficace, en particulier pour le rPP.
- Stabiliser les emballages.Une combinaison d'antioxydant primaire à base de phénol inhibé et de stabilisateur secondaire à base de phosphite, dosées à l'appui de 0,1 à 0,5 %, permet de reconstituer le réservoir de stabilisateur épuisé par le fait de la préconisation au consommateur. Les scavengers d'acide, tels que le stéarate de calcium ou la hydrotalcite, neutralisent les résidus de catalyseur et les traces d'halogène provenant de la charge contaminée.
- Extensions de chaîne.Les étendreurs de chaîne oligomériques à base d'époxy, généralement dosés à 0,2 à 1,0 pour cent, réagissent avec les groupements ultérieurs à la chaîne pour reconstituer le poids moléculaire. Chez les rPP, ils diminuent l'indice de fluidification en fusion et rétablissent la solidité en fusion ; ils améliorent également l'adhérence interfaciale chez les mélanges de polyoléfines contaminés par du rPET.
- CompatibilisantsPour les eaux usées mixtes PP/PE, les compatibilisants maleate d'anhydride greffés sur les polyoléfines ou le copolymère bloc éthylène-propylène à 2 à 8 % améliorent de manière considérable la résistance à l’impact du mélange en réduisant la taille des domaines de la phase dispersée. Sans compatibilisation, un mélange PP/PE 70/30 se comporte comme un matériau sensible aux rayures, avec de mauvaises performances à basse température.
Consistance lot par lot
La restauration des propriétés est seulement significative si elle est répétable. Les instruments pratiques sont un viscosimètre de fusion en ligne ou un signal de pression de fusion rhéologique corrélé à l'indice de fluide, des tests en laboratoire de l'indice de fluide à chaque changement de production et une stratégie de mélange des matières premières qui homogénise les ballots entrants avant qu'ils n'atteignent la ligne. De nombreux recycleurs expérimentés mettent en œuvre un silo de pré-mélange contenant 8 à 24 heures de matière pour lisser les variations compositionnelles en amont avant qu'elles∼n∼propagent au sein de la variabilité des spécifications de granules.
Certification et conformité pour les granulés de PP et de PE recyclés
La certification détermine les marchés auxquels une granulométrie peut accéder et, de plus en plus, si un contrat d'achat est envisageable. Les acheteurs doivent spécifier la certification visée au stade de la demande, car plusieurs requis ont des implications matérielles directes.
| Schéma ou norme | Domaine d'activité | Implication pour la ligne de granulation |
|---|---|---|
| EuCertPlast | Certification européenne des recycleurs de plastique post-consommation, traçabilité et vérification des matériaux entrants | Il faut démontrer l'équilibre en masse et la traçabilité des lots, de la balaille à la granule, et un contrôle directement calibré du calibrage de la pesée à l'entrée et à la sortie. |
| GRS (Standard mondial de recyclage) | Réclamation de teneur en substances recyclées, chaîne de responsabilité, critères sociaux et environnementaux | Stockage et campagnes de production clairement séparées, contrôles stricts sur les substances contenues dans les additifs dosés à l'extrudeur |
| ISO 15270 | Lignes directrices pour la récupération et le recyclage des déchets plastiques, terminologie et cadre logistique | Fournit la base définitive pour le description des voies de recyclage mécanique dans la documentation technique et les réponses aux appels d'offres. |
| UE 2022/1616 | Matériaux et produits plastiques recyclés destinés à entrer en contact avec des aliments | Une technologie autorisée de décontamination doit être utilisée avec des résultats prouvés dans des tests de détérioration. Cela signifie, pour les polyoléfines, généralement une voie de traitement d'une très haute pureté avec une technologie de devolatilisation par vide approfondie validée. |
| ISO 9001 | Système de gestion de la qualité | Documentation relative au plan de contrôle des indices de fluidité de la fusion, de la teneur en cendres, d'humidité, de la couleur et de l'odeur pour chaque batch produit. |
| Le marquage CE. | Sécurité des machines pour les équipements placés sur le marché européen. | Filtres, arrêt d'urgence, accès entrecroisé à la chambre de coupe et à la zone des matrices, évaluation documentaire des risques |
Les méthodes de test reprises dans les spécifications des clients incluent l'ASTM D1238 et l'ISO 1133 pour l'indice de fluidité de fusion, l'ISO 3451 pour la teneur en cendres, l'ISO 1183 pour la densité, l'ISO 179 et l'ISO 180 pour l'impact, et l'ISO 527 pour les propriétés en traction. Un recyclage participant au réseau d'approvisionnement automobile ou électrique devrait se prévoir pour fournir pour chaque lot un certificat d'analyse incluant l'ensemble de ces paramètres.
Planification de la capacité, services utiles et évaluation relative des coûts
L'évaluation de la taille de la ligne doit être basée sur le tonnage annuel et la durée effective d'exploitation, et non sur la capacité maximale instantanée. Une ligne de recyclage n'atteint que rarement une disponibilité supérieure à 80 à 88 % après avoir pris en compte les modalités de changement de tamis, de lame, de transition de la matière de départ, le nettoyage et la maintenance prévue. Une usine qui vise 4000 tonnes par an, en deux services de 300 jours, avec une disponibilité de 85 %, a besoin d'une capacité nominale d'environ 4000000 divisé par (300 × 16 × 0,85), soit proche de 980 kg/h, ce qui correspond à une ligne de 1000 à 1200 kg/h, et non à une ligne de 800 kg/h.
| Capacité nominale | Dimensions de l'extrudeur typiques | Puissance du moteur principal (kilowatt) | Charge connectée totale | Demandé en eau de refroidissement | Espace occupé (env.) | Niveau d'investissement relatif |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 300–500 kg/h | Ø110-Ø130 simple vis | 90–132 kW | 160–220 kW | 10–16 m³/h | 18 x 5 m | Faible |
| 500 à 800 kg/h | Ø130-Ø150 simple vis ou Ø75 double | 132 à 200 kW | 230–320 kW | 16–24 m³/h | 22 × 6 m | Moyen |
| 800–1200 kg/h | Ø150-Ø160 simple vis ou Ø92 double | 200 à 280 kW | 330–450 kW | 24 à 34 m³/h. | 26 × 7 m | Élevé |
| 1200–2000 kg/h | Ø180 simple vis ou Ø110-Ø135 double | 280 à 450 kW | 450–700 kW | 35 à 50 m³/h | 32 × 8 m | Très élevé |
Le coût d'exploitation est contrôlé par le coût de l'électricité, la consommation des écrans ou des filtres, la rehaussage des lame, le traitement de l'eau de refroidissement et la main-d'œuvre. Le prix mWh par kilogramme est le paramètre le plus difficile à négocier, car cela se cumule sur une période d'utilisation de l'équipement. Une différence de 0,05 kWh par kilogramme sur une ligne avec une capacité de 4000 tonnes par an équivaut à 200000 kWh annuellement – un chiffre qui met en perspective la plupart des différences de prix d'achat sur une période de cinq ans.
Principaux repères d'exploitation pour une ligne de pelletisation de PP PE bien gérée : énergie spécifique totale, y compris les auxiliaires, comprise entre 0,28 et 0,45 kWh/kg ; perte de purge de filtrage de la fusible inférieure à 1,5 % de la capacité ; fines de granule inférieures à 0,3 % en masse ; humidité résiduelle inférieure à 0,08 % ; indice de fluidité de la masse granuleuse variant de plus ou de moins 12 % de la valeur nominale.
Questions fréquemment posées
Faut-il choisir un extrudeur mono-vement ou à double-agitation pour une ligne de granulage en PE/PP ?
Les machines à seule soucoupe et à deux étages à seule soucoupe conviennent aux granulés de polypropylène ou de polyéthylène à faible taux d'humidité, triés et propres, dans lesquels le but est une simple renaissance granulée au plus bas taux d'énergie spécifique. Leur consommation d'énergie spécifique de 0,16 à 0,24 kWh/kg est nettement inférieure à celle d'un double soucoupe, et les soucoupes et les cylindres sont moins coûteux à remplacer. Les extrudeurs à double soucoupe rotative conviennent aux flux de post-consommation non filtrés, mixtes, à forte teneur en humidité ou gravement imprimés, dans lesquels la capacité de devolatilisation, la flexibilité du dosage d'additifs et la compatibilisation comptent davantage que le plus bas taux d'énergie. Si la matière première est une composition stable et connue, achetez la soucoupe. Si la matière première varie de semaine en semaine et si vous devez vendre un granulé spécifique plutôt qu'une matière de base, achetez le double soucoupe.
Quelle finesse de filtration est nécessaire pour les granulats de PP et PE recyclés ?
RPP et rPE à usage général destinés au moulage par injection ou à l'extrusion de parois épaisses sont normalement filtrés entre 150 et 250 μm. Les grades pour la fabrication de films par soufflage et de moules par soufflage nécessitent généralement 90 à 150 μm. Les films de fineur de moins de 30 μm et les grades de fibres ont besoin de 60 à 90 μm, ce qui, presque toujours, exige un filtre à bougies continus perforés au laser ou auto-nettoyants avec rince arrière, plutôt qu'un simple changeur de plaque. Rappelons que les filtres de plus haute finesse augmentent la pression de la masse fondue, accroissent les pertes de purge et réduisent la durée de vie des écrans, d'où l'inflation d'une pénalité directe et permanente en termes de coûts de fonctionnement en spécifiant des filtres plus fins que les exigences de l'application.
Combien d'étapes d'aspiration a vraiment besoin une ligne de pelletisation du recyclage ?
Un bâti d'évacuation atmosphérique et une phase d'aspiration sont suffisants pour le recyclage à sec de particules granuleuses avec une humidité en dose restante inférieure à 1 %. La pellicule imprimée, la pellicule agricole et les applications nécessitant un niveau élevé de purification exigent généralement deux ou trois phases d'aspiration, la dernière étant maintenue entre 1 et 5 kPa absolus afin que les composés volatils à faible poids moléculaire et les solvants résiduels puissent être extraits avant que la matrice ne parvienne à la pompe à matrice. L'ajout d'une étape d'aspiration en post-traitement est coûteux, car il nécessite une longueur supplémentaire du réservoir, il est donc préférable de spécifier le nombre d'étapes pour la matière première la plus défavorable que vous attendiez d'utiliser, et non pas la moyenne.
Pourquoi mon granule de PP recyclé présente-t-il un indice de fluidification supérieur à celui de la plaquette d'entrée ?
Le polypropylène se dégrade par scissions de chaînes sous l'influence combinée de chaleur, de shear et d'une faible présence d'oxygène, ce qui réduit la masse moléculaire moyenne et augmente donc l'indice de fluidité en masse fondue. Les principales causes responsables de ces dégradations sont la température de fusion supérieure à 235 °C, l'énergie mécanique par intermittence, l'entrée d'oxygène traversant le conduit d'alimentation, l'épuisement des réserves d'antioxidant dans les mélanges d'après-consommation. Les solutions réductrices, selon leur efficacité, sont : abaisser la température de fusion, diminuer la vitesse du pignon tout en augmentant le débit d'alimentation, tamponner la cuve par azote, doser un mélange de stabilisants phosphite-phénolique à 0,1 à 0,5 %, et ajouter un dispositif de prolongation de la chaîne à fonction époxyéthérée à 0,2 à 1,0 %.
Une ligne peut-elle traiter à la fois les films souples et la matière première bruts rigide ?
Oui, mais uniquement avec des compromis intentionnels du design. Une ligne à double usage a besoin d'un rotopresse avec un système de dérivation permettant de nourrir l'extrudeur directement avec la regrind rigide, un rapport de compression à vis choisi comme compromis de 3,4 : 1 à 3,8 : 1, ainsi qu'un système de filtration adapté au flux le plus sale. En supposant que la capacité de réalisation soit de 10 à 20 % inférieure à celle qu'offrirait une ligne dédiée, comptez 20 à 60 minutes de purgage à chaque passage de l'une à l'autre des deux flux. Si les deux flux représentent un volume important de granulés par an, deux lignes dédiées deviennent plus performantes que la seule ligne flexible en terme de production globale et de qualité des granulés.
Qu'est-ce qui cause des taches noires dans les granules de polyoléfine recyclées ?
Les points noirs proviennent de quatre sources : le polymère carbonisé qui s'accumule dans les zones mortes comme les adaptateurs de matrices, les cavités du changement de grilles et les clins d'entraînement usés ; la contamination étrangère, comme les particules de caoutchouc ou de thermoset, qui survivent à la filtration ; le matériau dégradé qui repasse en suspension après une longue interruption de production ; et les agglomérats de pigments résiduels provenant de matériaux d'entrée de couleur sombre. La séquence de diagnostic consiste à vérifier d'abord si les points noirs apparaissent immédiatement après le démarrage (indiquant l'accumulation dans les zones mortes) ou de manière progressive pendant la production (indiquant une contamination continue). La conception allégée des canaux de fluide, le purgeage à chaud régulier avec un agent de nettoyage et un filtre plus fin résolvent la plupart des cas.
Pendant combien de temps les vis et le barillet durent-ils sur un extrudeur recycleur ?
La durée de service dépend surtout de la teneur en cendres de la matière à recycler. Pour les polyoléfines postindustrielles propres dont la teneur en cendres est inférieure à 0,3 %, une vis nitrurée et un baril bimétallique peuvent fonctionner 25000 à 40000 heures avant que la distance entre les court-bouts ne dépasse la tolérance. Pour les films postconsommation contenant 2 à 5 % de cendres, y compris de sable et de remplissants minéraux, les mêmes composants peuvent nécessiter des soins à 8000 à 15000 heures. Spécifier une paroi du baril bimétallique et une vis dotée de cotes en durciement augmente le niveau de coûts initial de niveau Moyen à Haut, mais double souvent la durée de service sur des charges abrasives, ce qui est généralement la meilleure décision à long terme.
Que comprend un test d'acceptation d'usine complet pour une ligne de granulés ?
Un essai d'acceptation pertinent, qui est effectué à l'aide des propres matières premières de l'acheteur, et non à l'aide de matériels de remplacement, doit démontrer une production continue à la vitesse nominale pendant une période continue d'au moins 8 heures, enregistrer les profils de température et de pression de fusion, mesurer la consommation d'énergie spécifique en kWh/kg, prélever des échantillons de granulés à intervalles réguliers afin de déterminer l'indice de l'écoulement en fusion, la teneur en moisture, en cendres et en fines, et inclure au moins un(e) changement d'écran et une interruption simulée du flux des matières premières pour vérifier les performances de récupération. Polyretec, en tant que usine Wanplas, applique une politique d'usine ouverte et encourage ses clients à assister aux essais en personne. Les engagements de la marque Wanplas comprennent également une garantie de transport, une garantie de capacité de production, une allocation annuelle de pièces de rechange gratuites et une promesse de qualité incluant un remboursement et une indemnisation supplémentaire en cas de non-respect des normes de qualité convenues.
Ai-je besoin d'une pompe à fondre sur ma ligne de recyclage ?
Une pompe à ressort permet de découpler la pression générée par l'extrudeur de la matrice, ce qui permet à l'extrudeur d'être opéré à une pression inférieure et d'un flux volumique très stable fourni au granulateur. Elle est obligatoire pour le granulatage sous l'eau, fortement recommandée pour le découpage par disque à eau à des débits supérieurs à environ 800 kg/h et optionnelle pour les lignes d'emblainement. En plus de la stabilité de la pression, une pompe à fusion réduit généralement la température de la fusion de 5 à 12 °C et améliore considérablement la cohérence de la taille des granulés, ce qui est important lorsque le granule est vendu selon une spécification.
Conclusion
La meilleure ligne de pelletisation PP PE pour un processus de transformation de plaques en granulés est celle dont les sous-systèmes de dosage, de déssoudezage, de filtration et de découpe sont adaptés chacun à la catégorie de matière première spécifique et au grade de granulés que vous avez l'intention de vendre. Il n'existe pas d'architecture universellement supérieure. Le recyclage rigide à partir d'écrans de films post-consommation destinés à des applications polyvalentes est optimal avec un auge à double vis bien conçue, d'un rapport de 33 : 1 à 36 : 1, avec un changeur de tamis à purge hydraulique et une coupe par annulus d'eau. Les films fortement imprimés à faible densité après la consommation, destinés à la production de RPE, nécessitent un coupeuse-compacteur, un entonnoir de 40 : 1 ou supérieur avec trois étapes de dépression et l'injection d'un agent strippant, un filtre continu à filtration de 90 à 150 μm, une pompe de fonte et une coupe sous l'eau ou par annulus d'eau, suivie d'un désodorisant thermique prolongé.
Travaillez à recul de la spécification des granulés. Définissez d'abord la gamme d'indice de fluidité du mélange, la limite de cendres, la limite de fines, la classification d'odeur et le système de certification. Ensuite, laissez ces objectifs déterminer la finesse de filtration, le nombre d'étapes sous vide, la configuration de la vis et la méthode de coupe. Ce n'est qu'après cela que débit et prix entrent en jeu. Les acheteurs qui inversent cette séquence – en choisissant en fonction de la capacité et du prix, avant de découvrir que le granule ne peut pas répondre aux spécifications de revalorisation – représentent de loin la majorité des investissements en recyclage décevants.
Polyretec, usine de Wanplas opérant depuis 2010 et ayant réalisé plus de 100 projets dans 50 pays, et dont le personnel comprend plus de 24 ingénieurs, construit des systèmes de lavage et de pelletisation en respectant exactement cette logique de spécification, en s'appuyant sur la technologie autrichienne et la capacité de fabrication chinoise. Lorsqu'une production de qualité pour le recyclage est nécessaire, l'usine Kerke de Wanplas fournit des extrudeuses à double vis couplant les lignes de lavage de Polyretec et les systèmes de recyclage en aval. Dans toute l'entreprise Wanplas et dans ses usines spécialisées, l'engagement principal reste le même : fournir des machines plastiques répondant à la spécification dont un client a effectivement besoin, vérifiée sur ses propres matériaux avant l'expédition.
