Le criblage est la décision d'ingénierie la plus sous-estimée dans une ligne de lavage des plastiques. Les acheteurs passent des semaines à comparer les diameters des rotors des broyeurs et les vitesses des tambours de friction, puis spécifient le tamis à plaquettes dans une seule ligne du devis : «un tamis vibrant inclus». Six mois plus tard, le même acheteur se trouve devant un plateau de tamis obstrué, à deux heures du matin, observant du sable de bonne qualité passer le long de la paroi du bac de décharge avant d'être transféré dans le bac de fines, alors que l'extrudeur situé plus loin bloque son système de remplissage de tamis tous les quatrièmest minutes. La ligne fonctionne, mais les produits ne peuvent être vendus dans la classe prévue par le plan d'affaires.
Le tamisage n’est pas « l’ajout d’un tamis vibrant ». La géométrie des flocons, la moiteur, la charge statique et la densité de remplissage diffèrent considérablement entre les flocons de bouteille rigide en PET, les flocons de film PE amorphe et les filaments tissés en PP. Choisir la mauvaise famille de tamis pour cette géométrie entraîne l’apparition de ouvertures brouillées, le transfert de produits de qualité, l’usure du tissu tamis et, en fin de compte, un niveau de pureté qui n’est pas autorisé sur les marchés alimentaires ou de fibres. Le tamis à flocons est l'endroit où une ligne de lavage transforme le nettoyage mécanique en pureté mesurable, ou élimine discrètement cette pureté.
Cette notice traite le tamisage des copeaux comme une discipline à part entière : ce qu'implique la purification, la place que doivent occuper les tamis dans la séquence du processus, comment associer une famille de tamis à un type de copeaux, comment dimensionner l'ouverture et la surface de séchage, comment faire face au phénomène de surchauffe et quelle pureté attendent chaque marché final. Polyretec, une usine Wanplas, fabrique des équipements de recyclage des plastiques depuis 2010 et a formalisé la marque en 2017, avec plus de cent références de projets et une couverture de services dans plus de cinquante pays. La logique de tamisage décrite ici est la même que celle que nos ingénieurs appliquent lors de la configuration d'une ligne de lavage pour un flux de déchets donné.
Quelles purifications exigent vraiment les lignes de lavage ?
La purification dans une ligne de lavage n'est pas une seule fonction. C'est quatre tâches de séparation distinctes qui partagent le même itinéraire de convoyage, et seulement trois d'entre elles appartiennent à un tamis. Les confondre est à l'origine de la plupart des attentes déçues en matière de pureté.
Classification de la taille.élimine tout ce qui sort de la fenêtre dimensionnelle cible : les flocons trop grands qui ont échappé à l'écran du concasseur, les bandes longues, les boules agglomérées et les fragments trop petits qui se comportent comme de la poussière en aval. C'est une pure géométrie, et un plateau à tamis les fait très bien.
Élimination des matériaux étrangerscible des objets dont la taille ou la forme diffèrent du produit : pierres, éclats de verre, particules de bois, fragments métalliques, papier, fils textiles, bouchons et anneaux. Certains d'entre eux sont éliminés dans la fraction à côté, d'autres dans la fraction en dessous, et certains ont besoin d'aide en matière de densité ou de magnétisme.
Élimination de la poussièreélimine la poudre générée par le coupe, le lavage par friction et le transport pneumatique. Les fines sont chimiquement identiques au produit, mais se comportent comme un matériau différent dans l'extrudeur : elles se oxydent plus rapidement, elles retiennent plus d'humidité en tant que masse, elles augmentent le contenu en cendres et bloquent les filtres de fusion. Un tremplin équipé d'une ouverture en fond correctement choisie, soutenu par la classification par air, peut s'en charger.
Séparation des matériauxdistingue les polymères les uns des autres : PVC par rapport à PET, PP par rapport à PE, les couleurs par rapport au naturel, l'opacité par rapport à la transparence. Aucun tamis ne fait cela. La séparation par densité dans une cuve à flot ou un hydrocyclone, la séparation électrostatique, le tri optique et, dans certains cas, la chimie de lavage à chaud sont les seules méthodes qui peuvent résoudre ce problème. Un tamis en amont de ces processus les rend beaucoup plus efficaces en présentant une répartition de tailles étroite et uniforme, mais il ne peut pas les remplacer.
| Tâche de purification | Contaminant cible typique | Réalisé par un tamis ? | Equipements de soutien requis | Efficacité de l'élimination réaliste |
|---|---|---|---|---|
| Classification de la taille. | Flocon en déport, bandes longues, grumeaux, agglomérats. | Oui, c'est sa fonction principale. | L'écran du concasseur en amont définit la distribution de la charge. | 95-99 pour cent de matériaux sortant de la fenêtre |
| Élimination des matériaux étrangers (par taille) | Pierres, granulats, fragments métalliques. | Partiellement | Cuve de trempe à flotteurs, hydrocyclone, tri manuel. | 70-92 %, selon le superposition de la taille |
| Élimination des fines et de la poussière. | Poudre de coupe, matériau abrasif, pâte de papier | Oui, avec compensation | Classificateur à air Zig-Zag, écran fin | 85-97 pour cent au-dessous du point de taille des granulés |
| Séparation des matériaux par polymère | PVC dans des flacs de PET, PP dans des flacs de PE, fragments à plusieurs couches. | Non | Cuve de séparation par flottabilité et pétrinement, hydrocyclone, séparateur électrostatique, tri optique. | Pas applicable à la caractérisation. |
| Enlèvement du métal. | Filaments, boutons, bobines, anneaux, fil, morceaux de fils, carton, films en Polyvinylidine, et tétines. | Non | tambour magnétique ou gril magnétique, séparateur par courant d'Eddy | 96-99,5 pour cent ferreux, 85-95 pour cent non ferreux |
| Séparation des couleurs | Flocons colorés dans un flux clair | Non | Matériel de sélection optique. | Pas applicable à la caractérisation. |
La conséquence pratique de cette table est une discipline de spécification. Lorsque un client indique un objectif de pureté – par exemple, moins de cinquante parties par million de polymères étrangers pour le PET recyclé destiné à la fabrication de fibres – le système de tri est responsable de la part de cet objectif en fonction de la taille, tandis que les phases de densité et d'optique assument la part liée à l'identité du polymère. En écrivant le test d'acceptation de manière à ce que chaque phase soit mesurée sur la classe de contaminants qu'elle peut effectivement influencer, on évite les disputes habituelles dans lesquelles le fournisseur d'échelles et le fournisseur de sorteurs s'accusent mutuellement d'être responsables d'un échantillon qui n'est pas conforme.
Une deuxième conséquence concerne la séquençage. Parce que les tamis réduisent la distribution des tailles, chaque séparation en cours de filière s'améliore lorsque le filtrage est effectué au préalable. Un réservoir à flottation sépare le PET du PP de manière fiable lorsque les deux sont des copeaux de 10 mm ; il les sépare beaucoup moins efficacement lorsque le flux contient des fragments de film en PP de 40 mm qui retiennent de l'air, ainsi que des fines de 2 mm qui suivent le flux d'eau indépendamment de leur densité. Le filtrage n'est donc pas seulement une étape de purification en soi, il est l'étape clef qui permet aux processus plus sélectifs d'atteindre leur efficacité prévue.
Où les tamis sont positionnés dans la ligne de lavage.
Une ligne de lavage bien conçue contient plusieurs points de tamisage, et non un seul. Chaque point cible un type de contaminant différent, avec une ouverture et parfois une gamme de tamis différents. Traiter le tamisage comme une machine unique placée quelque part en bout de ligne est l'erreur de conception la plus courante que nous corrigeons lors des audits des installations existantes.
Le premier point de dépistage se trouve juste après le concasseur humide. Son rôle consiste à capter ce que le concasseur n'a pas réussi à réduire : des corps de bouteille non coupés, des bandes à manette longues, de la corde et tout objet étranger qui a survécu au rotor. Il s'agit d'un point de dépistage grossier doté d'une grande ouverture, et il protège tout ce qui se trouve en aval contre les chocs mécaniques. Le deuxième point suit le lavage par friction, où les grains, le sable et la pulpe de plaques détachees doivent être éliminés avant d'entrer dans la citerne à flot et de contaminer le circuit d'eau. Le troisième point se trouve à la sortie de la citerne à flot, où il est nécessaire de classifier les flocons avant l'égouttage afin que le séchoir à pressionrice à extrusion reçoive une charge régulière. Le dernier point vient après le séchoir, où il a pour fonction de découper et éliminer les agglomérats formés par l'égouttage mécanique.
| Position dans la chaîne de recyclage | Contaminant cible | Outil perforé typique | Type d'équipement préféré | Humide ou sèche | Pourquoi cela a-t-il un impact ? |
|---|---|---|---|---|---|
| Après broyeur humide | Corps non coupés, bandes longues, corde, objets impraticables | Plancher de scalpage 30-60 mm | Grille statique, treille de fils en "V" ou tamis vibrant linéaire à haute résistance. | Humide | Protège les joints de frottement et les pompes contre le blocage. |
| Après la lavage par friction | Sable, grains, pulpe d'étiquette, fibres, fines | 2–4 mm de fond de grille | Tamis vibrant linéaire avec barres pulvérisatrices, ou tamis de déshydratation à fils pointus | Humide | Évite que des abrasifs pénètrent dans la cuverie de traitement et le circuit d'eau. |
| Après le bac de flottation | Fragmentations en sous-taille, fines résiduelles avant dégagement | 3–6 mm | Écran de drainage en fil d'éperon ou écran vibrant circulaire. | Humide | réduit la charge d'eau dans le séchoir et stabilise l'humidité ; |
| Après sécheur à pressions | Grumeaux agglomérés, blocs fusionnés, fines résiduelles | En haut : 20 à 30 mm, en bas : 2 à 4 mm | Écran vibrant linéaire à deux plateaux ou tamis centrifuge. | Assécher | Préventive du pontage des grumeaux dans les silos et les trous d'alimentation. |
| Avant de charger l'extrudeur ou d'acheminer les produits | Résidu de poussière, certains résidus trop gros, fragmentos étrangers | En haut : 15 à 25 mm, en bas : 1,5 à 3 mm | Tamis vibrant ou par centrifugation avec magnétique | Assécher | Protège la vis, le fût et le filtre de matière fendue ; fixe la pureté finale pouvant être vendue. |
| Étapes de classification de l'air (travail parallèle) | Film d’étiquette, papier, petits fragments | Pasbasé sur l'ouverture. | Classificateur à air Zig-Zag, cyclone, filtre à sac | Assécher | Élimine les contaminants à faible densité que les installations de criblage ne peuvent pas attraper. |
Deux notes de conception découlent de cet aménagement. Premièrement, les points de tamisage humides doivent toujours être équipés de barres d'excision. Un plateau de tamis situé dans une section humide sans assistance d'eau colle simplement les fines sur la maille ; avec 0,2 à 0,4 mètres cubes d'eau par tonne de débit versée sur le plateau, la même maille reste ouverte tout au long des shifts. Deuxièmement, le dernier tamis de sécurité ne doit jamais être dimensionné pour une efficacité maximale de séparation. Son ouverture doit être suffisamment grande pour passer la quasi-totalité du produit, et ne rejeter que de vrais anomalies, car un tamis final bouché au point d'alimentation de l'extrudeur arrête toute la ligne, alors qu'un tamis intermédiaire bouché n'en dégrade que la qualité.
Les acheteurs se demandent fréquemment si tous ces points sont nécessaires à 500 kg/h. Pour une chaîne industrielle propre contenant des déchets de forme constante, un agencement à deux points – après le broyeur et après le séchoir – est justifiable. Pour les matériaux issus du secteur du commerce de détail, et surtout pour les déchets de bouteilles chargés à bandes avec une contamination variable, chaque point d'éventuel criblage transfert son travail à une machine qui n'a pas été conçue pour cela, et le coût s'exprime sous forme de changements de filtre, d'usure des vis et de lots d'échantillons rejetés, et non dans le budget de l'équipement.
Types de tamis et logique de sélection.
Six familles d'écrans couvrent essentiellement toutes les tâches de tamisage en lamelles dans le recyclage des plastiques. Elles se distinguent par la manière dont elles présentent la matière à l'aperceur, et cette différence – et non la capacité nominale – devrait être la priorité dans le choix. Un tamis vibrant linéaire transporte et stratifie ; un tamis vibrant circulaire vrille et remet la matière devant l'aperceau ; un tamis trébuchant tourne et soulève le matériau ; un criblet centrifuge force le matériau à travers avec des pâles rotatives ; un classificateur à air ignore la taille et travaille sur le rapport entre la résistance à l'air et le poids ; un plancher statique en fil dentelé ne fait rien que laisser la gravité et l'eau faire le travail.
Les tamis à vibration linéaire sont le cœur même du criblage des flocons. Les deux moteurs à vibration contraires produisent un balancement en ligne droit à un angle de 40 à 50°, ce qui permet non seulement de transporter les matériaux le long du plateau mais aussi de les soulever au-dessus des grilles afin de garder les ouvertures libres. Ils tolèrent bien l'humidité, acceptent plusieurs plateaux et traitent les flocons rigides à de gros volumes. Leur seul point faible concerne les matériaux lisses : les flocons de film PE s'enroulent sur le plateau, forment un tapis et obstruent la grille, à moins que le balancement ne soit agressif et que le niveau des matériaux soit faible.
Les écrans vibrants circulaires sont entraînés par un seul moteur déséquilibré. Ils font tomber le matériau au lieu de le transporter en ligne droite. L'action de rotation réorientation repeatedly les particules allongées, donnant à chacune d'entre elles plusieurs possibilités de trouver une ouverture. Cela en fait un système intéressant pour les filaments de PP tissés en longue chaîne, mais la même action de rotation rend difficile la prévision du temps de séjour et réduit le rendement par mètre carré par rapport à une machine linéaire.
Les tamis à tambours perforés rotatifs sont la famille la plus tolérantes. Ils acceptent des matières humides, collantes, enroulées et irrégulières qui obstruiraient un plateau vibrant, et ils sont presque immunes contre un blocage néfaste, car la paroi du tambour change constamment d'orientation. L'équilibre se trouve dans l'espace et l'efficacité : un trommel nécessite de la longueur, et sa netteté de séparation est plus faible car la matière située près de l'axe du tambour n'entre jamais en contact avec la surface du tamis.
Les cribles centrifuges utilisent des pâles rotatives à l'intérieur d'un panier écran cylindrique pour projeter le matériau vers l'extérieur à travers les ouvertures. Ils offrent un rendement élevé dans un emplacement limité et peuvent composer avec du matériau légèrement humide, ce qui les rend le choix standard pour l'élimination des fines après le séchoir. Cependant, ils sont agressifs et peuvent générer des fines additionnelles à partir de fines en lamelles, ce qui est un réel problème pour le PET postconsumation lourdement dégradé.
Les classificateurs d'air, généralement du type zigzag, ne sont pas des tamis au sens géométrique, mais ils occupent la même position dans la logique de l'opération. La matière chute dans un canal zigzag contre un courant d'air qui monte ; les particules dont la traînée dépasse leur poids remontent et s'échappent par le haut, tandis que les particules plus lourdes tombent. C'est la seule manière pratique de séparer le film et le papier de l'étiquette des flocons rigides de même taille nominale.
Les grilles statiques et les treilles de fils en « V » n'ont aucun entraînement. Le matériau glisse sur une surface inclinée de barres profilées parallèles, l'eau et les fines passagent par les fentes, et les copeaux continuent d'être acheminés vers l'éjection. Ils sont peu coûteux, silencieux et peu exploités, ce qui les rend idéaux pour le scalping et la dégelation, mais leur efficacité de séparation est modeste et le matériau doit être suffisamment humide pour coulisser.
| Famille de tamis | Matériaux appropriés | Tolérance à l'humidité. | Capacité typique (kg/h) | Gamme d'ouvertures (mm) | Risque d'obstruction. | Puissance (kW). | Espace occupé | Niveau de maintenance |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tamis vibrant linéaire | Floc de bouteilles en PET, fibre de HDPE et de PP rigides, fibre de PVC rigide | Volume élevé : bobine mouillée à l'eau de surface | 300–6000 | 1.5–60 | Moyen | 1.5–7.5 | Matière, longue et étroite | Moyen |
| Tamis vibrant circulaire | Filaments tissés en PP, flocons rigides mixtes, triage finale de la sécurité | Moyen | 200–3000 | 1.0–40 | Moyen-élevé avec film | 1.1–4.0 | Petite, circulaire et compacte | Bas-Moyen |
| Trommel / tambour rotatif. | Flocons de film en PE, matière mouillée, entanglement, traitement pré-ébarbage | Très grand couple — manie la charge humide liée aux boues | 500–8000 | 5–80 | Faible | 2.2–11 | Grands, nécessitent une longueur | Faible |
| Crible centrifuge | Paille de PET et HDPE, élimination des fines après séchage. | Moyen — jusqu'à environ 3 % d'humidité de la surface | 500–5000 | 1.0–12 | Bas-Moyen | 4.0–22 | Petite, verticale ou horizontale | Moyen-élevé |
| Classificateur d'air / séparateur en forme de ziguezang | Film d’étiquette en floc, papier, poussière et petits fragments | Mauvaise coloration faible – l'alimentation doit être sèche | 300–4000 | Pasbasé sur l'ouverture. | Aucun (pas de surface de tamis) | 5.5–30 incluant le ventilateur | Colonne haute et verticale | Faible |
| Grille statique / tamis à clous | Résolution humide, élimination de l'eau, de la saleté | Exige un aliment humide pour pouvoir circuler. | 500–10000 | 0,5 à 50 largeur de tiroir | Très élevé si la matière première sèche avant d'être envoyée dans le système | 0 (gravité) | Très petit appareil, | Très faible |
La logique de sélection qui découle de cette comparaison est simple une fois que la géométrie des fragments est traitée comme la variable principale. Les fragments rigides, régulièrement équidimensionnels et à densité comptable prévisible sont transférés sur un tamis vibrant linéaire. Les films à faible densité sont placés sur un trommel, ou sur un tamis linéaire à lit très fin et en horizontale forte. Les filaments allongés sont placés sur un tamis circulaire où le tourbillonnage permet d'apporter à chaque partie individuelle de la charge des angles de présentation répétés. L'élimination des fines sèches pour de gros volumes dans un bâtiment restreint est réalisée par un tamis centrifugal. Tout ce qui varie en masse plutôt qu'en dimension passe sur un classificateur à air. Tout ce qui est mouillé et grossier passe d'abord sur un réseau de fil en forme de demi-lune, car c'est le moyen le moins coûteux d'éliminer l'eau et les grosses particules avant d'utiliser des machines énergétiquement coûteuses.
Une considération supplémentaire mérite d'être soulignée : les cascades sont moins chères que les machines. Un écran linéaire à deux ou trois plateaux effectue deux ou trois séparations dans une même surface, avec un seul entraînement et une seule fondation. Lorsqu'un audit du processus montre qu'une ligne a besoin à la fois d'une coupe de scalping de 25 mm et d'une coupe de finesse de 3 mm, l'utilisation d'une seule machine à deux plateaux, plutôt que de deux machines à un seul plateau, permet généralement de réduire les investissements, la superficie occupée et la puissance installée, au prix d'un essorage un peu plus complexe.
Sélection de l'ouverture en fonction du type de fagure
Le choix de l'ouverture correspond à la théorie appliquée à l'écoulement de déchets particulier. La règle qui y est applicable est facile à énoncer, mais souvent méconnu: l'ouverture du plateau supérieur doit être plus grande que la plus grande paille acceptable, et l'ouverture du plateau inférieur doit être plus petite que la plus petite paille acceptable. Tout ce qui entre ces deux intervalles est du produit. Lorsque l'une de ces limites est trop étroite, la bonne matière est rejetée ; lorsque l'une de ces limites est trop large, la contamination passe.
Le type de floc détermine la marge nécessaire pour les limites. Un floc de bouteille PET rigide produit par un concasseur humide dot d'un écran à rotor à 12 mm présente généralement une distribution centrée autour de 8 à 14 mm, avec une queue de fragments fins et courbés tirés de l'épaule et de la base de la bouteille. Une grille supérieure de 20 mm et une grille inférieure de 2 mm capturent cette distribution de façon efficace. Un floc de film PE est un problème complètement différent : la taille nominale peut être comprise entre 20 et 60 mm, mais la matière est mouillée, elle se plie, elle franchit les ouvertures et un fragment mesurant 45 mm plat peut passer à travers un trou de 20 mm face à la voûte si la projection le présente de cette manière. Le fil tissé en PP est le plus difficile de tous, car un fil tissé de 60 mm de longueur et 2 mm de largeur passe à travers une grille inférieure de 3 mm de longueur et est perdu avec les fines si la grille n'est pas choisie et inclinée correctement.
| Type de floc. | Taille typique des flocons | Ouverture de tamis supérieure recommandée | Perforation d'écran inférieur recommandée | Point de coupe des fines | Matériau d'écran et épaisseur |
|---|---|---|---|---|---|
| Floc de bouteilles en PET (lavage à haute température) | 8–14 mm | 18–22 mm de perforation carrée ou ronde | 2,0–2,5 mm | Inférieures à 2,0 mm, classées comme fines | Plaquette perforée en acier inoxydable 304, d'une épaisseur de 1,5 à 2,0 mm |
| Floc de bouteilles en PET (voie pour denrées alimentaires) | 8-12 mm, répartition étroite requise | 14–16 mm | 3,0 – 4,0 mm | Inférieur à 3,0 millimètres pour contrôler les cendres et l'humidité. | Plaque perforée en acier inoxydable 316L, épaisseur de 2,0 mm |
| Flocons de film en PE (après les consommateurs) | 20–60 mm, mou, propice à formation de ponts | 60–80 mm, ou tambour 50–70 mm | 6–10 mm | Inférieures à 6 mm, essentiellement du papier et de la petite poussière | Plaque perforée de 2,0 à 3,0 mm, ou panneau à grille en PU |
| Flocons tissés en PP (de forme de filament) | Longueur de 30 à 80 mm, largeur de 1,5 à 4 mm | 40-60 mm, fente allongée préférée | 4–6 mm de trou rond, pas d'encoche | Inférieur à 4 mm | Plaque perforée avec trous ronds, épaisseur 2,0 mm |
| HDPE rigide en flocon (bouteilles, tourets) | 8–15 mm | De 20 à 25 mm. | 2,5–3,0 mm | Inférieures à 2,5 mm | Plaquette perforée en acier inoxydable 304, d'une épaisseur de 2,0 mm |
| Flocons de PVC rigide (profil, déchets de tuyau) | 6-12 mm, abrasif | 16–20 mm | 2,0–2,5 mm | Inférieures à 2,0 mm. | Plaque perforée résistante à l'usure de 3,0 mm ou panneau en PU. |
| Recyclage de déchets de plastique rigide (déchets industriels) | 5 à 20 mm, variable | 25–30 mm | 2,0–3,0 mm | Inférieures à 2,0 mm. | Maillage tressé en acier inoxydable 304 ou plaque perforée, d'une épaisseur de 2,0 mm |
Trois améliorations de cette table méritent une attention particulière. La première porte sur la forme des trous. Les trous ronds sont conservateurs en termes de dimension : une particule doit être plus petite que le trou sur deux axes pour pouvoir passer. Les trous encastrés ou élongés laissent passer les particules longues et fines, ce qui est exactement ce que l'on doit rechercher lorsqu'il s'agit d'enlever les filaments, et ce qu'il faut éviter lorsqu'il s'agit d'obtenir ces derniers. Pour le phosphate de chlore tissé en lamelles, il s'agit de la différence entre garder et perdre plusieurs pourcents de matière commerciale chaque coup de machine.
Le deuxième raffinement concerne la zone ouverte. La plaque perforée avec des trous de 12 mm espacés de 16 mm offre environ 50 % de zone ouverte, tandis que les mêmes trous de 12 mm espacés de 20 mm ne délivrent que 32 %. Deux plaques présentant une ouverture nominale identique peuvent donc varier de plus de la moitié en terme de capacité effective. Lorsque vous comparez des offres, l'ouverture à elle seule ne vous dit rien au sujet du rendement. Le pourcentage de zone ouverte est le nombre qui compte, et cela devrait être spécifié expressément dans l'annexe technique du contrat d'achat.
La troisième amélioration concerne la route alimentaire. Une distribution des tailles plus étroite se révèle plus importante qu'une large plage de tailles quand la copeule est destinée au PET recyclé en contact avec des aliments, parce que la phase de décontamination qui suit – que ce soit par polycondensation en état solide ou par extrusion assistée par le vide – dépend de la longueur prévisible des chemins de diffusion. Une copeule variant de 2 mm à 20 mm ne peut pas être décontaminée uniformément à un temps de séjour unique. C'est pourquoi la ligne alimentaire figurant dans le tableau ci-dessus utilise une plage de tailles plus serrée que la ligne polyvalente, en sacrifiant délibérément le rendement pour assurer la cohérence.
Ingénierie d'optimisation du tamis
La surface du tamis est un consommable, et c'est le composant qui détermine la qualité de la séparation ainsi que les coûts d'exploitation. Quatres familles de supports dominent le criblage des copeaux ; et chaque famille représente une position différente sur le compromis entre surface ouverte, résistance à l'usure et résistance au brouillage. Aucun support ne triomphe sur ces trois aspects, de sorte que le choix se fait toujours en fonction d'un apport consciencieux et de l'utilisation spécifique.
Maillage de fil tissé en acier inoxydable 304 : il offre la surface ouverte la plus importante de tous les produits, souvent 55 à 70 %, ce qui en fait le choix le plus productif au mètre carré. Il est aussi le plus fragile : les fils se renferment sous l'action de la vibration, et un seul objet de grande taille peut déchirer un panneau, qui perdra alors du matériau de plus grande taille dans le produit pendant plusieurs heures avant que quelqu'un le remarque. La mise à niveau vers le 316L améliore la résistance à la corrosion dans les environnements de lavage à chaud à l'aide de produits caustiques et dans les lignes utilisant de l'eau de traitement recyclée à une teneur en chlorure élevée, ce à un coût modéré et sans perte de surface ouverte.
La plaque perforée laisse une grande surface ouverte pour plus de robustesse. Une plaque inoxydable de 2 mm de diamètre présentant des trous ronds permet de réaliser une superficie ouverte de 30 à 50 %, mais elle résiste aux impacts, à la déchirure, conserve son dimension d'ouverture de manière précise pendant toute sa durée de fonctionnement et peut être retendue ou même réparée localement. Pour les plateaux à débits post-secheuse traitant de la poussière déjà parcourue par plusieurs étapes à impact élevé, la plaque perforée constitue presque toujours la solution idéale.
Les panneaux à grille en polyuréthane modifient complètement la physique. Les parois de la fenêtre se flexent sous l'action de la vibration, de sorte que les particules qui pourraient se coincer dans une fenêtre rigide sont projetées plutôt que emprisonnées. L'espace ouvert est le plus faible des quatre familles, typiquement de 25 à 40 %, car les mailles en polyuréthane entre les fenêtres doivent être suffisamment épais pour supporter la charge. En échange, la durée de vie face à des matériaux abrasifs peut être plusieurs fois plus longue que celle du grillage en acier inoxydable et la résistance à l'éblouissement est excellente. Pour les regrinds de PVC, pour les flux contenant des particules de verre et pour tout service où la résistance à l'éblouissement est le mode de défaillance dominant, les panneaux en polyuréthane justifient leur coût supérieur d'achat habituellement en un ou deux cycles de remplacement de la maille.
La filière en « V », parfois appelée barre de profil ou écran à fentes, est constituée de barres en forme de « V » soudées sur des tiges de support, formant des fentes qui s'élargissent vers le bas. La géométrie d'élargissement est la fonctionnalité clé : une particule entrante dans la fente ne peut pas s'incliner, car la fente s'ouvre derrière elle. La filière en « V » est donc la norme pour les tâches de séchage humide où les fines et l'eau doivent passer alors que les flocs demeurent dans le tri. Elle est presque sans entretien. La limitation est que les fentes sont directionnelles, donc ne doivent pas être utilisées dans les cas où des particules allongées doivent être retenues.
| Médium du tamis | Résistance à l'usure | Résistance à l'obstruction. | Zone ouverte. | Durée de vie typique (heures) | Niveau de coût | Une tâche mieux adaptée |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grillage tressé en acier inoxydable 304 | Bas-Moyen | Faible | De 55 à 70 pour cent. | 800–2000 | Faible | Minuterie sèche, fines non abrasives où la productivité par mètre carré est cruciale |
| Filet en alliage de fer avec accros en acier inoxydable 316L | Moyen | Bas-Moyen | De 55 à 70 pour cent. | 1200–2800 | Moyen | Sections de laveuse à caustique à chaud, eau de recyclage à forte teneur en chlorure |
| Plaque perforée (inoxydable, 1,5 à 3 mm) | Moyen-élevé | Moyen | 30-50 % | 3000–8000 | Moyen | Plateaux post-sècheuse, scalpage sous l'impact, stabilité dimensionnelle |
| Panneau de protection en polyuréthane. | Élevé | Élevé | 25–40 pour cent | 6000–15000 | Élevé | Recyclage d'Abrasifs en PVC, alimentation contenant du verre, charges de rouille chronique. |
| Écran à maille en fil d'éperon / profil en barre. | Très élevé | Très élevé | De 20 à 35 %. | 10000–25000 | Premium | Déshydratation humide, enlèvement de l'argile, nettoyage statique sous jet d'eau. |
| Panneau de pare-drap en caoutchouc | Élevé | Élevé | 25–35 pour cent | 5000–12000 | Élevé | Installations sensibles au bruit dotées d'un aliment en grains abrasifs |
Les valeurs de durée de vie de cette table sont basées sur un degré d'abrasivité faible, ce qui est généralement le cas des particules de film PET issues de l'industrie après le lavage. Les eaux chargées de sable résiduel, de fragments de verre ou de minéraux réduisent considérablement toutes ces valeurs : un tamis de 304 mailles qui dure 1800 heures sur des granulats de film PET propres peut ne durer que 400 heures sur un film issu de la consommation, non lavé, qui contient des particules de terre. Cet argument est le plus fort en faveur de placer un dispositif efficace d'élimination des g*(pelles) en amont de la ligne : le sable qui est éliminé au début est du sable qui ne consomme pas le matériau des tamis, les hélices de pompe et les rotors sécheurs de la ligne pendant la durée de sa vie.
Note pratique sur le serrage. Le maillage doit être serré correctement et resserré après les huit à vingt-quatre heures de fonctionnement initial, car le maillage se détend. Les flaps en maillage mal serrés compromettent la précision de séparation, accélèrent la fatigue des fils et produisent du bruit ; les panneaux en maillage trop serrés peuvent se déchirer au niveau du rail de fixation. Les panneaux perforés en plastique poreux et les panneaux en polyuréthane évitent tout problème de ce type, ce qui explique pourquoi les équipes d'exploitation ayant un personnel de maintenance limité les préfèrent, malgré leur surface ouverte inférieure.
Le problème de suréclairement et la conception anti-suréclairement
L'obstruction progressive des orifices du tamis est le mode de défaillance dominant pour le criblage en copeaux. C'est là la principale cause de détérioration du rendement d'un tamis dont l'efficacité a été validée à l'usine, une fois mis en exploitation. Un lit obstrué ne provoque aucun signal d'alarme, la cadence chute petit à petit, l'excédent d'espèces grossières pénètre dans le produit, et l'opérateur réactive, en augmentant la cadence, ce qui aggrave la situation.
Trois mécanismes sont à l'origine du problème de la cécité dans le recyclage des plastiques. Il faut donc mettre en œuvre des mesures de prévention différentes.Adhésion en humidese produit lorsque l'humidité de la surface crée des ponts capillaires entre les paillettes et la maille. C'est la raison pour laquelle un écran qui fonctionne parfaitement sur des grilles à gousses sèches reste en parfait état pendant vingt minutes sur le même matériau sous 5 % d'humidité de surface.Attrait électrostatiqueIl s'agit de la particularité des flocons de film PE et PP à l'état sec, qui accumulent une charge électrique pendant le transport par aérien et qui s'agitent ensuite sur un maillage d'acier au contact avec une force de tenue étonnante.Emmêlement de fibres.décrit le mécanisme derrière les flux de tissus et de matières synthétiques entremêlées, où les filaments s'encrent dans les orifices, se rétractent les uns contre les autres et forment une nappe que aucune vibration ne parvient à enlever.
Les contramoyens forment une hiérarchie. Les boules qui rebondissent dans un compartiment sous-tableau sont les moins onéreuses et les plus largement utilisées : des boules en caoutchouc ou en silicone emprisonnées entre l'écran et une rampe de rétention grosse sont jetées vers le haut par la vibration et frappent le dessous de la maille, en faisant couler les particules enfoncées. Elles fonctionnent bien avec l'adhérence humide et moyennement avec l'adhérence statique, et ne coûtent presque rien à la machine. La déblindage ultrasonore applique une énergie mécanique à haute fréquence directement sur la maille par un transducteur et un anneau de résonateur, ce qui est extrêmement efficace sur les pores fins de moins de 1 mm où les boules ne peuvent pas atteindre, même si cela est rare au-dessus de 2 mm. Les dispositifs de tapotage ou de raclage frappent le cadre de la table périodiquement ; ils sont grossiers mais efficaces sur les matelas en fibre. Les panneaux en polyuréthane assurent une protection intrinsèque grâce à la flexure de la paroi du pore, comme décrit ci-dessus. En augmentant l'inclinaison de la table, de 10 degrés à 15 voire 25 degrés, on augmente la composante de la vitesse tangente, ce qui nettoie la surface au coût d'une diminution de l'efficacité du criblage, puisque les particules passent moins de temps sur chaque pore. La réduction de la profondeur du lit — par élargissement de la table ou par scindage de l'alimentation — combat la cause profonde, puisqu'un lit épais empêche les particules d'atteindre la maille sous l'angle approprié et presse les particules enfoncées plus fermement dans les pores.
| Cause de l'obstruction. | Tracé typique | Contramesure recommandée | Efficacité. | Impact du coût | Effet secondaire à gérer |
|---|---|---|---|---|---|
| Adhésion en humide (pontage capillaire) | Flaké post-ébourreur, 4-10 % d'humidité à la surface | Plaque de balles rebondissantes plus barres d'aspersion d'eau, ou transférer la tâche au tri humide | Élevé | Faible | L'eau de pulvérisation doit être récupérée et filtrée. |
| Attrait électrostatique | Paille de pellicule PE et PP après transport pneumatique. | Bar d'élimination statique au point de charge, contrôle de l'humidité, panneaux en polyuréthane | Moyen-élevé | Bas-Moyen | Les tirants ionisants nécessitent un nettoyage périodique |
| Emmêlement des fibres et des filaments. | Filaments tissés, flux de déchets issus de la consommation contaminés par des textiles | Plaque à trous ronds au lieu de maille, dispositif de déclencheur, inclination plus soutenue. | Moyen | Faible | Plateau plus abrupte réduit l'efficacité de la séparation |
| Empalement des particules de taille proche | Tout flux avec un pic proche de la dimension de l’ouverture | Panneau en polyuréthane avec des parois de fenêtre flessibles, ou déplacement de la fenêtre loin du pic de dimension. | Élevé | Moyen-élevé | Réduction de la surface ouverte provoque une diminution de la capacité nominale. |
| Rétention de restes collants (adhésif, sucre, huile) | Elimination des colles, des résidus de boissons et des déchets contaminés par des lubrifiants | Améliorer le lavage à l'eau caustique à haute température en amont ; ajouter un cycle de lavage à l'éponge entre les shifts. | Moyen | Faible | Il faut des arrêts programmés pour nettoyer les installations. |
| Profondeur de lit excessive | Autre alimentation du lit supérieur supérieure à la capacité et avec une répartition incorrecte | Plaque d'étendre l'alimentation, plancher plus large, distribution de la matière entre deux machines | Très élevé | Moyen | La réduction de l’empreinte ou une deuxième machine. |
| Bouchage de l'ouverture fine inférieure à 1 mm | Classification de la poussière et réduction des particules fines. | Système de dégrippage à ultrasons sur le pont | Très élevé | Élevé | Transducteur et générateur nécessitant des stocks de réemploi |
Dans la pratique, l'investissement contre le blindage le moins coûteux n'est jamais un appareil. C'est le contrôle de la charge. Un écran alimenté de façon intermittente par un convoyeur à surcharge créera alternativement un plateau affamé et un plateau surchargé, et c'est dans les périodes de surcharge que la dégradation se produit. L'installation d'une petite trémie tamponnée avec un alimentateur à vitesse variable avant l'écran, afin que le plateau reçoive une couverte stable et régulièrement répandue à 70 à 85 % de la capacité nominale, réduit de moitié les incidents de blindage sans affecter l'écran en lui-même. Polyretec configure les stations de tamisage dans les chaînes de lavage en suivant cette philosophie de contrôle par défaut, car cela coûte moins cher que les chutes à bocaux qu'elle rend inutiles.
Les paramètres de vibrations qui comptent vraiment
Un tamis vibrant est un système mécanique harmonisé, et quatre paramètres déterminent si ce dernier sépare ou seulement agit : amplitude, fréquence, angle d'inclination de la direction de vibration et inclinaison du pont. Les fournisseurs publient rarement les quatre paramètres, et les acheteurs rarement les demandent, c'est pourquoi deux machines identiques en termes de surface du tamis et de puissance du moteur peuvent fonctionner de manière bien différente sur la même charge.
Amplitudeest le déplacement de pic à pic du bac, typiquement de 3 à 8 mm dans le criblage à copeaux. Une grande amplitude projette la matière haut, brise le lit, et nettoie les ouvertures qui sont ce dont a besoin la matière mouillée, collante ou en béton. Une petite amplitude maintient les particules plus près de la surface, ce qui leur donne plus d'occasions de se présenter par mètre de glissement, ce dont a besoin la classification fine des poudres secs. L'amplitude est définie par la position du poids excentrique sur les moteurs de vibration et peut être ajustée sur place, généralement d'incréments de 10 % de la plage de poids disponible.
FréquenceLa vitesse de rotation des exciteurs est généralement comprise entre 900 et 1500 tr/min pour les matériaux à l'état de flocons. La fréquence et l'amplitude sont couplées par l'accélération qu'elles engendrent, ainsi il convient de les synchroniser en tant que couple plutôt que de travailler chacune séparément. Une fréquence élevée et une amplitude faible conviennent aux matériaux fins, secs et libres de flux ; une fréquence faible et une amplitude élevée conviennent aux matériaux grossiers, humides et cohésifs. En exécutant un plateau en PET humide à 1500 tr/min et avec une amplitude de 3 mm, un réglage emprunté à une application visant des fines minérales, on obtient un sélecteur aveugle.
Angle d'orientation des vibrationss'applique aux machines linéaires et décrit l'angle entre la ligne de déversement et la surface du plateau, généralement de 40 à 50 degrés. Un angle plus faible permet un passage rapide du produit et réduit le temps de séjour ; un angle plus prononcé souleve davantage et transporte moins. Lorsqu'une grille linéaire déverse le produit trop rapidement pour le séparer correctement, la solution consiste souvent à ajuster l'angle de direction en repositionnant le montage du moteur plutôt que d'acheter une machine plus longue.
Inclinaison du pontallant de l'horizontale à 25 degrés. Les plateaux horizontaux maximisent le temps de séjour et la netteté de la séparation ; les plateaux inclinés maximisent la capacité d'alimentation et l'autocuisson. Les activités humides et les matériaux sujettes à un effet d'amarrage tirent parti de l'inclinaison de 15 à 25 degrés ; les fines à haute précision sur des matériaux secs préfèrent une inclinaison de 0 à 10 degrés.
Ces paramètres se combinent pour calculer l'indice de projection, parfois appelé indice d'intensité des vibrations exprimés en Kv= Aω2sinθ / (g cosα), où A est l'amplitude unique, ω est la fréquence angulaire en radians par seconde, θ est l'angle de direction de la vibration, α est l'inclinaison du quai et g est l'accélération gravitationnelle. Kv décrit la force avec laquelle le matériau est projeté hors du quai entre les impacts. En-dessous d'environ 3,0, le lit glisse plutôt que de sauter et le trouble devient probable ; au-dessus d'environ 5,0, les éléments volent si loin qu'ils sautent les ouvertures et l'efficacité de la séparation se délite, tandis que l'usure s'accélère. La plage de travail pratique pour les flocons plastiques est de 3,3 à 4,5, avec la moitié inférieure de cette plage pour les fines de précision, et la moitié supérieure pour les matériaux humides ou mâtis.
| L'état du matériau | Amplitude (mm) | Fréquence (rpm) | Angle de direction | Inclinaison du pont | Kv de la cible | Rationalisation technique |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Flocon de PET mouillé, 6 à 10 % d'humidité en surface | 6–8 | 900–1100 | 45-50 degrés | 15-20 degrés | 4.0–4.5 | Vitesse élevée des extrémités : rupture des pontages capillaires et nettoyage efficace des ouvertures |
| Paille de PET, contrôle de sécurité final. | 3–4 | 1300–1500 | 40-45 degrés | 0-5 degrés | 3.3–3.8 | Un temps de résidence prolongé et un traitement doux minimisent la production de fines. |
| Flocons de film en PE, plats et matifiés | 7–8 | 950–1150 | 45-50 degrés | 18-25 degrés | 4.2–4.8 | Levée agressive empêchant la formation de mat sur le pont |
| Filament tissé en PP | 5–7 | 1000–1250 | 45 degrés | 10-18 degrés | 3.8–4.4 | Le renfoncement réorienté permet une présentation répitée des ouvertures des filaments. |
| Classification des fines et de la poussière à l'aide d'un sécheur à sec de moins de 1,5 mm | 2–3 | 1400–1500 | 40 degrés | 0 degrés | 3.0–3.5 | Descente faible pour maintenir les particules fines en contact avec la grille |
| Recyclage du PVC abrasif | 4–6 | 1000–1200 | 40-45 degrés | 12–18 degrés | 3.6–4.2 | Intensité modérée assurant un faible usure du support tout en maintenant l'autocurage. |
| Bouchons agglomérés post-sècheuse | 6–8 | 950–1200 | 45-50 degrés | 15-20 degrés | 4.0–4.6 | La haute énergie brise les grumeaux mous ainsi que les classe |
La discipline de la mise en service est tout aussi importante que les chiffres. Il faut vérifier l'amplitude de vibration à quatre coins de chaque plate-forme, et non en se fondant sur les renseignements figurant sur l'étiquette du moteur. Une différence de plus de 10 % entre les coins indique un problème de ressorts, de montage ou de synchronisation des poids, ce qui entraînera à terme la fissuration de la carcasse de la plate-forme. Le couple des boulons du moteur doit être vérifié à nouveau après les premières huit heures et ensuite chaque semaine, car les moteurs vibratoires se desserrent naturellement plus rapidement que tout autre élément d'une chaîne de lessivage.
Formule de dimensionnement de la capacité
La superficie de criblage est calculée, non devinée, et les exercices d'addition-soustraction sont simples à réaliser lors d'une réunion de spécification. La relation de travail est A = Q / (q × k1 × k2 × k3), où A correspond à la surface de criblage requise en mètres carrés, Q représente la vitesse d'avancement en kilogrammes par heure, q l'unité de base de capacité, en kilogrammes par heure et par mètre carré, pour une ouverture donnée, et k1, k2 et k3 les facteurs de correction pour la taille de l'ouverture, le taux d'humidité et la forme des flammes, respectivement.
La capacité unitaire q dépend principalement de l'ouverture et de la densité volumique. Pour les flocons en plastique ayant une densité volumique comprise entre 250 et 400 kg par mètre cube — ce qui correspond à la plupart des flocons rigides lavés — une valeur de fonctionnement de 200 à 320 kg par heure par mètre carré s'applique à des ouvertures de 3 mm environ, augmentant à 600 à 900 kg par heure par mètre carré pour des ouvertures de 20 mm environ, et descendant à 80 à 140 kg par heure par mètre carré pour des ouvertures d'environ 1 mm. Ces valeurs s'appellent à l'hypothèse d'un lit correctement espacé au Kv recommandé et d'un tamis fonctionnant en dessous de 85 pour cent de sa limite hydraulique.
Les facteurs de correction captent ce qui distingue le matériel réel de celui idéal.k1, le facteur de taille d'ouverture, varie entre environ 0,7 pour les coupes très fines de moins de 2 mm et environ 1,3 pour le scalping grossier à partir de 25 mm, ce qui reflète le fait que les perforations fines laissent passer le matériau beaucoup plus difficilement qu'il ne l'indique sa surface accessible.k2, le facteur d'humidité, est de 1,0 pour les matériaux secs à une humidité de surface inférieure à 1 %, de 0,85 pour les matériaux à une humidité de 3 à 5 %, de 0,7 pour les matériaux à une humidité de 6 à 10 %, et de 0,5 pour les matériaux sortis directement d'un bac de flottation sans déshydratage.k3, le facteur de forme des bandes, est de 1,0 pour des flaques équidimensionnelles, de 0,8 pour les flaques incurvées ou disses, telles que les fragments des épaules de bouteilles, de 0,6 pour les flaques de films effilés, et de 0,45 à 0,55 pour le filtre tissé allongé.
Un exemple concret illustre l'arithmétique. Une ligne permet de traiter 1200 kg/h de copeaux de PET chauds lavés à une humidité de 7 %, nécessitant un niveau de minuteur de 3 mm. La capacité de base q à 3 mm est fixée à 280 kg par heure par m². Le facteur d'ouverture k1 à 3 mm est de 0,85 ; le facteur d'humidité k2 à 7 % est de 0,7 ; le facteur de forme k3 pour les copeaux courbes de bouteilles est de 0,8. Le dénominateur devient 280 × 0,85 × 0,7 × 0,8 = 133 kg par heure par m², de sorte que A = 1200/133 = 9,0 m². Il s'agit d'un vaste pont – soit environ 1500 mm de large et 6000 mm de long, ou plus réalistement deux ponts de 1500 mm par 3000 mm travaillant en parallèle, ou une seule machine au service de la finition par hobbing, avec la teneur en fines répartie sur un pont inférieur alimenté par un flux préalablement classifié. La partie instructive de cet exemple est de voir à quel point les facteurs de correction influent sur la réponse : en ignorant l'humidité et la forme, on aurait suggéré 5,0 m², et la machine qui en résulterait s'oblitérerait en moins d'une heure de travail effectif.
| Capacité de la ligne (kg/h) | Taille de la table recommandée (mm × mm) | Surface efficace (m²) | Nombre de plateaux | Puissance du moteur (kW) | Charge de travail typique |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 1000 × 3000 | 3.0 | 2 | 2 × 0.75 | Élagage fin plus fin pour la pulpe rigide |
| 800 | 1200 × 3500 | 4.2 | 2 | 2 × 1.1 | Classification post-sècheuse, PET ou HDPE |
| 1000 | 1200 × 4000 | 4.8 | 2 | 2 × 1.5 | Classification post-sècheuse, avec enlèvement des fins |
| 1500 | 1500 × 4500 | 6.75 | 2–3 | 2 × 2.2 | Couplage du scalpage, de la coupe de produits et de la coupe des fins |
| 2000 | 1800 × 5000 | 9.0 | 3 | 2 × 3.0 | Ligne de brisure de floc de bouteilles à gros tonnage |
| 3000 | 2000 × 6000, soit deux lignes parallèles de 1500 × 4500 | 12.0 | 3 | 2 × 3.7 | Son système de transport de la bouteille vers les copeaux est large. |
| 4000–6000 | Deux lignes parallèles de machines de 1800 × 6000 | 21.6 combiné | 3, chacune. | 4 × 3.7 | Production de copeaux de PET à une échelle industrielle |
Deux habitudes de dimensionnement protègent un projet. Tout d'abord, dimensionnez pour le matériau le plus mouillé et le plus difficile à traiter que la ligne rencontrera de manière réaliste, et non pas pour l'échantillon propre utilisé lors du test avant la vente ; les facteurs de correction mentionnés ci-dessus sont le lieu où l'optimisme devient onéreux. Deuxièmement, laissez une marge de 15 à 20 % sous le plan horaire. La surface de tamisage est comparativement peu chère à l'achat et il est impossible d'y ajouter du trafic plus tard sans reconstruire la plateforme, alors que le coût d'un pont manquant est payé à chaque shift pendant toute la durée de la centrale.
Élimination des fines et de la poussière.
Les fines constituent le contaminant que les recycleurs acceptent le plus facilement, mais regrettent le plus. Puisque ces fines sont faites du même polymère que le produit, elles paraissent inoffensives dans un test de la pureté qui ne compte que le matériau étranger. Leurs défauts se manifestent dans le processus à venir, dans l'extrudeuse et dans le granule fini.
Les mécanismes sont bien compris. Les fines ont un ratio surface-volume extrêmement important, c'est pourquoi elles concentrent une humidité de surface disproportionnée dans l'entrée du filtre, qui s'évapore en vapeur dans le cylindre et crée des bulles, des cavités et des défauts de surface dans le pavé. Cette même surface accéléère la dégradation thermo-oxydative, ce qui entraîne une baisse de la viscosité intrinsèque du PET et une augmentation du débit d'écoulement de fusion dans les polyoléfines, ce qui se traduit par une diminution des propriétés mécaniques du produit fini. Les fines transportent également la plus grande part de la contamination minérale — papier d'étiquette abîmé, charge minérale, résidus de sols — ce qui augmente leur teneur en cendres, qui est le paramètre le plus susceptible de ne pas respecter les spécifications de la fibre. Enfin, les fines obturent le filtre à cuve. Un flux transportant 2% de fines peut réduire les intervalles d'échange de filtres de huit heures à moins d'une heure, et chaque changement coûte de la matière de fusion, de l'énergie et, dans le cas des changeurs non continus, de l'arrêt de la ligne.
Le système d'élimination des fines fonctionne suivant deux mécanismes complémentaires et non un seul. Le tamis élimine les fines par taille, en utilisant un bandeau inférieur au niveau du point de coupe indiqué dans le tableau 4. La classification par l'air retire les fines par leur comportement aérodynamique, ce qui permet de re retaininger les particules plates et à faible masse qui ont passé un test de taille mais qui se comportent comme de la poussière. La combinaison atteint un taux d'élimination de 92 à 97 %, alors que chacun des deux systèmes obtient généralement un taux de 80 à 88 %. La configuration standard comporte une colonne à zigzag placée après le tamis post-déshumidificateur, avec un cyclone récupérant la fraction légère et un filtre à sac finissant le processus de nettoyage de l'air rejeté.
L'estimation du volume d'air est simple. Pour un classificateur en zigzag traitant de la dalle rigide lavée, une demande en air comprise entre 2500 et 4000 mètres cubiques par heure par tonne par heure de production s'applique à la plupart des cas, et l'extrémité supérieure concerne la dalle laminée lorsque la différence de vitesse terminale entre le produit et le contaminant est faible. La vitesse d'entrée du cyclone doit se situer entre 15 et 20 mètres par seconde pour une collecte efficace, et le filtre à sac doit être dimensionné pour un rapport air/tissu de moins de 1,5 à 2,0 mètres cubes par minute par mètre carré afin de maintenir une perte de pression et une usure des sacs raisonnables. Matinéner le Volume d'extraction de la poussière est une mauvaise économie qui se présente sous la forme d'un milieu de travail insalubre et du dépôt de poussière fugitive sur toutes les surfaces de l'immeuble.
| Capacité théorique de traitement (kg/h) | Traitement des fins de la céramique ; | Classificateur à air Zig-Zag à 1500-2000 m³/h avec cyclone de 500 mm, ventilateur de 4,0 kW | Diamètre du cyclone (mm) | Puissance du ventilateur (kW) | Poussières fines résiduelles attendues |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 2,0–2,5 mm, plateau inférieur | 1500–2000 | 500 | 4.0 | Inférieur à 0,6 pour cent |
| 1000 | 2,0–3,0 mm, plateau inférieur | 3000–4000 | 630 | 7.5 | Inférieur à 0,5 pour cent |
| 1500 | 2,5–3,0 mm, plancher inférieur | 4500–6000 | 800 | 11 | Moins de 0,4 pour cent |
| 2000 | 3,0 mm de plage supérieure plus tamis centrifugal | 6000–8000 | 900 | 15 | Moins de 0,3 pour cent |
| 3000 | 3,0 mm de plage supérieure plus tamis centrifugal | 9000–12000 | 1100 | 22 | Moins de 0,3 pour cent |
| 4000–6000 | Tamisage en deux étapes plus tamis centrifuge. | 12000–20000 | Deux unités de 1100 chacune | 2 × 18.5 | Moins de 0,25 pour cent |
Une attention particulière s'impose pour les sécheurs centrifugaux en obligation de fines : ils enlèvent efficacement les fines, mais ils les créent également. Les pâles rotatives affectent les flocons à des vitesses de pointe comprise entre 15 et 25 mètres par seconde, et les matériaux fragiles - le PET dégradé après consommation, le PP chargé, le film agricole usé - se fracturent sous cet effet. Lorsque le flux entrant est déjà fragile, réduisez la vitesse de pointe des pâles, augmentez la hauteur sous la grille, et vérifiez par analyse à la grille que la machine retire plus de fines qu'elle ne génère. Lorsqu'un flux est réellement fragile, un plateau linéaire plus tendre équipé d'un classificateur à air aura une performance supérieure à un sécheur centrifuge en termes de teneur nette en fines, même si sa capacité nominative est inférieure.
Enlèvement des étiquettes et des films
Le matériau d'étiquette est le problème de pureté le plus important dans le recyclage des bouteilles PET. Une bande d'étiquette en polypropylène ou en polyéthylène a la même taille nominale que la paille qui l'accompagne après le broyage, de sorte qu'aucune ouverture de tamis ne peut les séparer. Il s'agit d'un polymère différent, qui fonde à une température différente, forme des gels, provoque une oppression et détruit les propriétés mécaniques d'un produit en fibres ou en lamelles. En outre, il arrive en grande quantité : un bale typique de bouteilles après consommation contient de 3 à 8 % de matériau d'étiquette par masse, parfois plus quand les manchons d'étirage de corps complet dominent le marché local.
Trois différences physiques permettent la séparation. Les étiquettes sont plus fines, ce qui signifie que leur rapport surface/masse est bien plus élevé, et c'est ce que exploite un classificateur à air. Les étiquettes sont moins denses – le PP environ 0,90 g/cm³ et le PE entre 0,92 et 0,96 g/cm³ contre 1,38 g/cm³ pour le PET – et c'est cela que exploite un réservoir de flottation. Enfin, les matériaux des étiquettes acceptent et conservent la charge électrostatique différemment du PET, ce que l'on exploite dans la séparation électrostatique.
Une séquence de purification pratique cumule ces différents mécanismes. Un pré-lavage à sec avec un décolletereur ôte la majeure partie des étiquettes de manchons légers des bouteilles intègres avant la concassage, supprimant ainsi 60 à 85 % de la masse des étiquettes à un coût d’énergie très faible. Ce qui reste, maintenant fragmenté, passe par un lavage de friction à base de caustique à haute température, qui décuple les étiquettes en papier adhésives et assouplit le reste de la colle. Le réservoir à flottation et à aspiration retire la majeure partie des morceaux des restes d'étiquettes en polyoléfine par densité. Enfin, un classificateur à air en zigzag empêche les fragments fins qui subsistent, car un fragment de manchon de 0,04 mm et un morceau de paroi de bouteille de 0,35 mm ont des vitesses terminales bien différentes, même si leurs dimensions sont de 10 mm. Lorsqu'on doit recycler du PET contact alimentaire, une étape d'inspection par électrostatique ou optique peut être ajoutée pour atteindre les niveaux de résidus les plus faibles.
| Contenu des étiquettes entrant | Type de flux de bouteilles | Combinaison de procédés requise | Polyoléfine résiduelle réalisable | Marché de destination adapté |
|---|---|---|---|---|
| Inférieures à 2 pour cent. | Courant de dépôt-rétrocession pré-séparé, étiquettes largement retirées | Elimina-franjures sèche avec réservoir de flottation | 150 à 400 ppm | Revêtement pour arceaux non critique |
| 2–4 pourcent | PET fabriquées à partir de bouteilles post-consommation : bouteilles triées, présence d'étiquettes partielles. | Elimina-franjures sèche, lavage au caustique chaud, réservoir de flottation, classificateur d’air | 40–120 ppm | Qualité des fibres, monofilament. |
| 4–6 pour cent | Post-consommation mixte avec manches de corps complets | Elimina-franjures sèche, lavage au caustique chaud, réservoir de flottation, classification d’air en deux étapes | 25–60 ppm | Qualité des fibres, pour films. |
| 6-8 pour cent | Marché des enveloppes épaisses, couleur mixte. | Séquencement complet plus séparation électrostatique | 15–40 ppm | Grade de plaque, alimentaire après désinfection |
| Au-dessus de 8 pour cent | Bale sèche mélangée non triée | Précursur manuel plus séquence complète plus inspection optique | 10–30 ppm | Route alimentaire avec processus de décontamination autorisé |
| Étiquettes de papier avec adhésif. | Flux régionaux utilisant des étiquettes de papier collantes humides | Lavage à chaud au caustique à 80-90 degrés Celsius, enlèvement par friction, élimination des particules fines. | Cellulose inférieure à 50 ppm | Toutes les catégories, sous réserve de vérification des cendres. |
L’ajustement du classificateur à air est le facteur qui permet de réaliser la meilleure amélioration et qui suppose une optimisation à double face : l’élévation de la vitesse d’air amène davantage de matériau d’étiquette, mais elle inclut également des lamelles de PET fines provenant des épaules et des parties basses des bouteilles, ce qui entraîne une baisse du rendement. Le point d’exploitation optimal ne peut être trouvé que de manière empirique : augmenter la vitesse d’air, prélever l’échantillon de la fraction légère à chaque fois et arrêter lorsque la perte de PET dans cette fraction atteint le seuil économique, soit entre 0,5 et 1,5 % de la production totale, selon la différence de valeur entre les lamelles et les rejets. Un circuit de recirculation qui réexamine la fraction légère au cours d’un deuxième cycle de classification plus doux permet de récupérer une grande partie de ce PET, et il vaut largement le faible coût en investissement que représente la mise en œuvre de telles installations à des débit globaux de plus ou moins 1000 kg/h.
Élimination des métaux et des contaminants lourds.
La contamination par du métal est la route la plus rapide vers des dommages catastrophiques dans une ligne de lavage et dans l'équipement d'extrusion qui la suit. Un seul boulon en acier entrant dans un broyeur peut détruire les couteaux rotatifs et la grille ; un anneau en aluminium survivant jusqu'à l'extrudeur tacher le filtre de fonte et, dans les cas les plus graves, arracher la vis. La suppression du métal se base donc sur la répétition : plusieurs étapes, plusieurs mécanismes, placés de telle manière qu'aucune panne ne puisse envoyer du métal vers le bas.
La séparation magnétique supprime les matériaux ferreux. Un tambour magnétique permanent installé au niveau de la sortie du convoyeur d'entrée enlève les pièces d'acier restées suspendues avant que le broyeur n'entre en jeu ; les aimants situés sur des bandes plus larges remplissent la même fonction. Les aimants stratifiés ou cartouches à aimants en tige installés dans les chutes à copeaux, notamment à la station de tamisage finale et juste avant l'alimentation de l'extrudeur, retiennent les fragments qui auraient échappé aux étapes précédentes. Les aimants à néodyme ayant une intensité du champ de surface de 10000 à 12000 Gauss captent même les fragments rétrosélectifs à faibles propriétés ferroso-ferritiques que les aimants à ferrite conventionnels ne retiennent pas du tout.
La séparation par courants induits permet de séparer les métaux non ferreux, principalement l'aluminium, des anneaux de collier, des fermetures et des vis de scellement en aluminium. Un rotor magnétique roulant à grande vitesse, placé dans une coque non conductrice, induit des courants dans les particules conductrices, générant une force de répulsion qui les éloigne de l'appareil de séparation. L'efficacité dépend fortement de la taille des particules : au-dessus de 5 mm, les résultats sont excellents, mais en dessous de 3 mm, ils se dégradent fortement. Par conséquent, il vaut mieux placer un appareil à courants induits après le tamis, où la distribution des tailles des particules a été réduite, plutôt que devant celui-ci.
Les mécanismes de gravité et de densité complètent ce dispositif. Les fragments de pierre, de verre et de céramique sont plus denses que tout polymère courant et s'installent de manière fiable dans une cuve float-sink ou un hydrocyclone. Le sable et les débris solides quittent le plancher inférieur d'une station de tamisage humide et la saillie de drainage des boues du bac à flot. Un dispositif de piéage des pierres spécifique à l'entrée du concassage humide, constitué essentially d'une chambre de précipitation équipée d'un racleur, constitue une sécurité abordable pour les cours d'eau recueillis dans des terrains non pavés.
| Position de l'étape. | Équipement | Contaminant cible | Efficacité de retrait typique | Notes sur l'implantation |
|---|---|---|---|---|
| Convoyeur d'alimentation avant le broyeur | Tambour permanent ou aimant d'enroulement | Acier, fil, éléments de fixation disséqués | 95-99 pour cent de ferreux | Obligatoire – protège les couteaux du rotor et l'écran du broyeur |
| Décharge du concasseur humide | Trappes de pierres et compartiments de sédimentation. | Pierres, verre, céramique, grains lourds. | 80 à 92 pour cent | L'évacuation du racleur évite le temps d'arrêt pour le nettoyage manuel. |
| Après la lavage par friction | Plateau inférieur du crible humide | Sable, graviers, fines minérales | 85-95 pour cent au-dessous du point de taille | Vaporiser ou vaporiser le refroidissement. |
| Reseau de bassins flottants et de fond | La séparation par densité | Résidu de verre, de pierres, de fragments de métal, de PVC dans les bidons en PET | 90-97 pour cent pour les contaminants à haute densité | Contrôle de la densité de l'eau, ce qui permet d'obtenir une séparation plus fine. |
| Après le tamisage final | Cartouche de grillemagnétique ou de barre magnétique | Petits fragments ferreux, inoxydables travaillés | 92-98 % | Deuxième étape magnétique obligatoire ; nécessite un nettoyage programmé |
| Avant l’emballage ou le chargement dans l’extrudeur | Séparateur à courants alternatifs | Anneaux de cou pour aluminium, film, fragments en matériau non ferreux | 85-95 pour cent au-dessus de 5 mm | Placez votre machine après le tamisage afin que la taille des particules soit uniforme. |
| Throat d'alimentation de l'extrudeur. | Insert de tige magnétique avec filtration du verre fondu | Dernière sécurité de protection ferreuse | Etage de surpression | La filtration de la fonte est une protection, et non une étape de séparation |
La règle de séquençage à retenir est que la séparation magnétique doit se faire avant la réduction de la taille et après le criblage final. Avant le concasseur, elle protège la machine ; après l'écran final, elle protège le client. Les installations qui ne sont équipées qu'un seul magnétique ne respectent presque pas la séquence suivante : elles installent d'abord le magnétique et omettent ensuite le second, ce qui est tout à fait contraire à l'objectif de la qualité du produit, puisque les débris produits par l'usure à l'intérieur de la ligne elle-même - copeaux de couteau, fil déjà usé, écrous - entrent dans le flux après que le magnétique d'alimentation a déjà fait son travail.
Cibles de pureté par application finale
Les spécifications de tri devraient être rédigées en sens inverse par rapport au marché final, car les exigences de pureté varient d'un ordre de grandeur entre les différentes applications, et spécifier en détail est aussi coûteux que ne pas le faire. Un producteur de cordes qui paie pour une pureté de qualité alimentaire achète une qualité que le produit ne peut pas monétiser ; un producteur de fibres qui accepte des flocons de qualité pour cordes rejettera des bobines métalliques pendant des semaines.
Le PET recyclé pour contact alimentaire occupe le haut de la hiérarchie. Au-delà d'une limite de polymère étranger généralement inférieure à 10 parties par million, toute la trajectoire du processus doit être évaluée et approuvée dans le cadre régional compétent, soit par un avis de l'EFSA dans l'Union européenne, soit par une lettre de non-objection de la FDA aux États-Unis, et la traçabilité de la matière brute devient tout aussi importante que la pureté mécanique en elle-même. Le séchage contribue à cela en fournissant une distribution de taille étroite et uniforme qui permet à l'étape de désinfection d'opérer pendant un temps de séjour validé et en tenant les fines et les cendres à des limites acceptables.
Le PET recyclé à grade fibre, la plus importante destination unique pour les copeaux de bouteille lavé, tolère approximativement 50 parties par million de polymère étranger, mais il est particulièrement sensible à deux autres paramètres : l'humidité, car l'eau résiduelle hydrolyse le PET pendant la filature et réduit la viscosité intrinsèque, et l'ash (la matière minerale), car les particules inorganiques brisent les filaments au niveau du bac à filament. Ces deux paramètres sont voisins de la sélection, qui est gérée par l'élimination des fines et le tamisage des grains, et non par le tri du polymère.
Le grade d’attachage est la sortie du PET la plus généreuse en matière de tolérance : elle accepte jusqu’à environ 200 parties par million de polymère étranger et une plus grande variation de couleur. Les grades Polyolefines suivent leur propre logique : le HDPE recyclé pour les applications de canalisation non pressurisée est jugé principalement en fonction de la cohérence du débit de fusion et du nombre de gels, le PP recyclé pour l’injection plastique en fonction de la retention à l’impact et de l’odeur, et le PE en feuille recyclé en fonction de l'absence de contaminants non fondus qui provoquent des ruptures de film.
| Fin de l'application | Teneur maximale en polymère étranger (ppm) | Teneur maximale en métal (ppm) | Teneur maximale en fines (en pourcentage) | Humidité (en pourcentage) | Stages de tamisage nécessaires |
|---|---|---|---|---|---|
| Recyclat de PET pour l’alimentation (bouteille à bouteille) | En dessous de 10 | Inférieur à 5 | Moins de 0,2 | Inférieur à 0,5 avant la décontamination | Cinq étapes, ainsi que classification à l'air, inspection électrostatique ou optique, processus de décontamination approuvé. |
| PET recyclé de qualité élastomérique | Inférieur à 50 | En dessous de 15 | Moins de 0,5 | Inférieur à 0,8 | Quatre étapes plus classification par l'air et deux positions de magnétique |
| PET recyclé de grade de plaque | Inférieur à 80 | Inférieures à 20 | Inférieur à 0,6 | Moins de 1,0 %. | Quatre étapes plus classification par l'air |
| PET recyclé de qualité pour les arceaux | Inférieures à 200 | Inférieur à 40 | Moins de 1,0 %. | Inférieures à 1,2. | Trois épreuves, plus une classification en vol unique |
| HDPE de qualité à usage de tuyaux recyclé | En dessous de 300 | Sous 30 | Inférieur à 0,8 | Inférieur à 0,5 avant l'extrusion | Trois étapes, séparation du flottant et filtration de la masse fondante |
| PP recyclé de qualité à l'injection | Inférieures à 500 | Inférieur à 50 | Moins de 1,0 %. | Inférieur à 0,6 | Trois étapes plus séparation du flot |
| Qualité de film PE recyclé | Inférieur à 800 | Inférieur à 50 | Inférieures à 1,5. | Inférieur à 0,8 | Deux à trois étapes, filtration fine à partir d'une fusion, en aval |
Deux observations pratiques concernant ce tableau : tout d’abord, les limites métalliques sont plus strictes que ne l’espèrent la plupart des acheteurs, et c’est là que les erreurs se ramènent le plus souvent, car la contamination métallique n’est pas continue mais éphémère – un cours d’eau peut rester propre pendant une semaine puis délivrer une balle contaminée qui fait tomber l’ensemble d’un lot de production. C’est pourquoi les positions de magnétométrie redondantes sont plus importantes que l’endurance de magnétométrie. Deuxièmement, la colonne d’humidité est une responsabilité de filtrage, même si aucun filtre ne mesure l’humidité, car les fines résiduelles transportent une proportion disproportionnée d’eau de surface. En réduisant la teneur en fines de 1,2 % à 0,4 %, on parvient généralement à faire baisser de 0,1 à 0,2 point la teneur en fines mesurée, sans consommer d’énergie de séchage supplémentaire, ce qui représente souvent la différence entre la mise en conformité et non-conformité aux clauses de teneur en fines dans les produits à fibres.
Équipement de tri des copeaux Polyretec
Polyretec, une entreprise du groupe Wanplas, fabrique des stations de tamisage à flocons sous forme de modules ingénieurs plutôt que d'accessoires préconçus. Chaque station de tamisage est configurée en fonction de la géométrie des flocons, du degré d'humidité et de l'objectif de pureté du projet concerné, en utilisant la méthode de dimensionnement décrite précédemment dans ce guide. La gamme de tailles couvre les lignes de lavage de 500 kg/h à 6000 kg/h, ce qui correspond à l'ensemble de la capacité des lignes de lavage du programme Polyretec, et chaque unité est désignée par le débit nominal afin que la documentation de la ligne reste lisible sur le chantier.
Trois familles de tamisages sont produits en interne. Les tamis à vibration linéaire, connus sous le nom de PLS, sont des classifieurs polyvalents, proposés en machines à un, deux ou trois étages avec deux moteurs de vibration, des poids excentriques réglables et un cadre d'étage amovible, ce qui permet de changer le matériau de tamisage sans démonter la machine. Les tamis centrifugeurs, connus sous le nom de PCS, sont des appareils à fort débit de séchage pour éliminer les fines, dotés d'une caisse horizontale, d'un écart réglable pour les pelles et d'un boîtier de sortie amovible pour changer la caisse. Les tamis à toupie, connus sous le nom de PTS, sont des classifieurs grossiers avec une grande tolérance, adaptés aux flux humides ou riches en films. Ils sont construits en segments de tambour fixés par vissage, de sorte qu'une partie usée peut être remplacée sans que l'on doive enlever l'ensemble du tambour.
Les caractéristiques d'ingénierie communes existent dans les trois familles. Les surfaces de contact avec le produit sont en acier inoxydable, car l'acier au carbone, dans un environnement humide à des produits caustiques, peut contaminer la tablette de silice en oxyde de fer, bien avant qu'elle ne faille sur le plan structurel. Les moteurs à vibrations sont montés sur des plaques découragées équipées d'arrêtage à vis et de valeurs de couple marquées. Les cadres des plateaux présentent un design modulable cintré, permettant au client de passer d'une configuration à deux plateaux à une configuration à trois plateaux, selon l'évolution de sa gamme de produits. Les médias de filtration sont disponibles dans des tailles de panneaux interchangeables, ce qui permet à une usine de stocker un seul stock de panneaux, au lieu de stocker un ensemble séparé pour chaque machine.
| Modèle | Type | Zone du tamis (m²). | Capacité (kg/h) | Niveaux | Gamme d'ouvertures (mm) | Puissance du moteur (kW) | Amplitude (mm) | Dimensions L × W × H (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PLS-500 | Tamis vibrant linéaire | 3.0 | 300–600 | 1–2 | 1.5–40 | 2 × 0.75 | 3–7 | 3400 × 1350 × 1550 |
| PLS-800. | Tamis vibrant linéaire | 4.2 | 500–900 | 2 | 1.5–50 | 2 × 1.1 | 3–8 | 3900 × 1550 × 1650 |
| PLS-1000 | Tamis vibrant linéaire | 4.8 | 700–1200 | 2 | 1.5–50 | 2 × 1.5 | 3–8 | 4400 × 1550 × 1700 |
| PLS-1500 | Tamis vibrant linéaire | 6.75 | 1100–1800 | 2–3 | 1.5–60 | 2 × 2.2 | 4–8 | 4900 × 1850 × 1900 |
| PLS-2000 | Tamis vibrant linéaire | 9.0 | 1600–2400 | 3 | 1.5–60 | 2 × 3.0 | 4–8 | 5400 × 2150 × 2050 |
| PLS-3000 | Tamis vibrant linéaire | 12.0 | 2400–3600 | 3 | 1.5–60 | 2 × 3.7 | 4–8 | 6400 × 2350 × 2200 |
| PCS-800 | Crible centrifuge | 1,6 Surface de la corbeille | 500–900 | 1 | 1.0–8 | 5.5 | Pas applicable. | 2300 × 1000 × 1450 |
| PCS-1500 | Crible centrifuge | 2,6 zone du panier | 1000–1700 | 1 | 1.0–10 | 11 | Pas applicable. | 2900 × 1200 × 1600 |
| PCS-3000 | Crible centrifuge | 4.5 Automatisation et système de commande | 2200–3400 | 1 | 1.0–12 | 18.5 | Pas applicable. | 3600 × 1450 × 1800 |
| PTS-1000 | Trommel / tambour rotatif. | Tambour de 800 × 3000 | 600–1200 | 1–2 zones | 5–60 | 3.0 | Pas applicable. | 3800 × 1300 × 1900 |
| PTS-2000 | Trommel / tambour rotatif. | Tambour de 1000 × 4000 | 1300–2400 | 2 zones | 5–80 | 5.5 | Pas applicable. | 4900 × 1550 × 2150 |
| PTS-4000 | Trommel / tambour rotatif. | Tambour de 1200 × 5000 | 2800–4500 | 2–3 zones | 5–80 | 7.5 | Pas applicable. | 6000 × 1800 × 2400 |
Les valeurs de capacité de ce tableau sont exprimées sous forme d'intervalles plutôt qu'en nombre unique, et cet intervalle est volontaire. La borne inférieure reflète un matériau humide, riche en films ou ayant la forme de fils, avec des coefficients de correction aux extrêmes pessimistes ; la borne supérieure reflète un matériau sec, uniformément rigide. Lorsque les ingénieurs de Polyretec dimensionnent une installation de tamisage pour un projet spécifique, ils appliquent la formule A = Q / (q × k1 × k2 × k3), à la matière effective fournie par le client et, lorsque des échantillons sont disponibles, ils effectuent un essai de tamisage avant de confirmer le modèle.
Parmi les options de configuration que l'on spécifie souvent figurent les plateaux antiblindage à billes mobiles, les ensembles de bris de eau pour les positions d'uniformisation humide, les barres d'élimination statique au point d'alimentation pour les flux de film, les plateaux en panneau de polyuréthane pour les matériaux abrasifs, les hottes d'extraction de la poussière avec connexions flanchées à un système central, et les couvercles d'enceinte en acier inoxydable pour les installations où le contrôle des poussières fugitives est une exigence du milieu de travail. Le contrôle par convertisseur de fréquence des moteurs à vibrations, permettant aux opérateurs de réguler l'intensité de la projection à partir du panneau de commande de la ligne, au lieu de modifier les poids excentriques, est disponible pour la gamme PLS et mérite d'être spécifié pour les lignes traitant différents matériaux dans le cadre d'une production de campagnes.
Les modules de nettoyage de la ligne de lavage Polyretec qui alimentent le tamis.
Une station de tamisage n’est qu’au meilleur de ses capacités si le matériau qui lui est présenté est de bonne qualité. La moitié des problèmes de tamisage rapportés sur le terrain ne proviennent pas du tamis mais de la machine située immédiatement en amont : un concasseur produisant une distribution de tailles non contrôlée, un washboard en friction laissant des granulats dans le flux, un bassin à flottation débordant de fines sur la vis d’acheminement ou un séchoir rejetant des flocons agglomérés à 8 % d’humidité au lieu de 3 %. Spécifier le tamis sans en préciser la condition de charge est la façon dont des projets se terminent par l’installation d’un tamis correctement dimensionné qui ne peut accomplir sa tâche.
Polyretec met en place la chaîne supérieure dans sa globalité, ce qui permet de définir les conditions d'interfaces entre les machines au stade de la conception plutôt que durant la mise en service. Le concasseur à bandes fixe la distribution des tailles de flocons par une sélection des tamis de rotor et son fonctionnement en humide supprime la poussière et réduit l'usure des couteaux. Le lave-balaye à frire applique un lavage mécanique à forte vitesse avec un courant d'eau contre-courant pour éliminer les sédiments de surface, les résidus d'adhésifs et la pâte détachée des étiquettes. La cuve à frôler pour supprimer des particules séparée par la densité avec un contrôle du temps de séjour par palettes. Le sécheur à presser effectue un drainage mécanique par action centrifuge et un anneau de compression, ramenant généralement l'humidité de surface de plus de 20% à 1 à 3% selon la granulométrie des flocons. Le classificateur à air retire ce qui reste de la fraction légère.
| Équipement | Règne de capacité (kg/h) | Puissance (kW). | Condition des flocons de l'issues | Interface vers le tamis |
|---|---|---|---|---|
| Broyeur humide (rotor de 600 à 1200 mm) | 500–6000 | 37–160 | Taille déterminée par la grille rotative, de 8 à 60 mm, humidité de surface supérieure à 25 % | Alimente la plateforme de pelage épais ou le tréfil ; le choix du tamis de rotor détermine l'apertura au sommet du tamis |
| Lavageur à friction (horizontal, haute vitesse) | 500–5000 | 15–55 | Terre et adhésif retirés ; enlèvement des particules ; humidité de 15 à 25 %). | Plateau de screening humide avec barres d'aspiration pour la séparation des gros morceaux et des fines. |
| Cuve de séparation par flottabilité et pétrinement (type à palettes). | 500–6000 | 4–15 | Plaquette séparée en densité, saturée, distribution des tailles mixte | Écran de débourbage à couche de fer avant le séchoir. |
| Laveur à chaud avec dosage de produits caustiques. | 500–4000 | 22-75 plus chauffage | Adhésif et huile éliminés, étiquettes détachées, température élevée | Exigence de l’utilisation de matériaux 316L sur tous les parois de tamis en aval |
| Presseur séchoir (centrifugeuse + vis compresseur). | 500–5000 | 22–90 | Humidité de la surface : 1–3 %, certains grumes agglomérés | Ecran de classification à deux plateaux : les gros morceaux sont accumulés au-dessus, les fines en dessous. |
| Silo de séchage thermique avec circulation d'air chaud | 500–4000 | 18–60 | Humidité de la surface inférieure à 1 %, verdure et potentiel de décharge statique | Alimente le tamis de sécurité final ; un éliminateur statique est recommandé |
| Classificateur à air Zig-Zag, cyclone, filtre à sac | 300–4000 | 5.5–30 | Film d’étiquette et poussière retirés, sec | Fonctionne en série avec l'écran final, avant le conditionnement ou l'alimentation |
La discipline d'interface la plus importante est le tamis du rotor briseur. En effet, le tamis du briseur détermine la partie supérieure de la répartition par taille, et choisir un tamis du rotor de 12 mm puis spécifier un tamis supérieur de 30 mm sur le tamis de classification signifie que le tamis supérieur ne fait pas grand-chose, à part augmenter la perte de pression et augmenter les coûts d'entretien. À l'inverse, un tamis du rotor de 20 mm alimentant un tamis supérieur de 14 mm rejettera une fraction importante de flake de haute qualité en raison de sa taille excessive. Ces deux tamis doivent être sélectionnés ensemble, le tamis supérieur étant généralement de 1,4 à 1,8 fois l'aperture du tamis du rotor pour les flakes rigides.
Les lignes de lavage Polyretec sont destinées à deux familles principales d'applications. La ligne de lavage de bouteilles en PET alimentaire, proposée de 500 à 6000 kg/h et configurée pour différents degrés de copeaux, produit des copeaux destinés à la filature, à l'extrusion de feuilles, à l'abattage et, avec une procédure de désinfection autorisée, à des applications de remplissage de bouteilles. La ligne de broyage et de lavage de plastiques souples en PP et PE, proposée de 500 à 1500 kg/h, traite les films post-consommateurs et post-industriels, les sacs tissés et les films agricoles, alimentant des mélangeurs, des fabricants de films et des mouleuses par injection. Les configurations de séparationdiffèrent sensiblement entre ces deux familles, c'est pourquoi la station de séparation doit être cotée dans le cadre de la ligne plutôt que fournie séparément.
Tri en humide contre tri en sèche
Que le tri se fasse dans la section humide ou après séchage constitue l'un des choix stratégiques fondamentaux dans la configuration du tri et la réponse honnête est qu'une ligne bien conçue effectue les deux, à des moments différents, pour des raisons différentes.
Le criblage humide présente trois avantages décisifs. L'eau supprime complètement la poussière, ce qui élimine une catégorie entière d'exposition au travail et de coûts de nettoyage. L'eau élimine la charge électrostatique, de sorte que les pailletes de pellicules qui s'accrochent à un maillage sec coulent librement. Et l'eau contribue activement à la séparation en lavant les fines à travers l'ouverture, ce qui n'est pas le cas du criblage à sec, où l'on fait uniquement appel à une action mécanique. C'est pourquoi un crible humide avec des barres de pulvérisation peut produire un papier fin plus net que le crible à sec d'ouverture similaire. Les inconvénients sont tout aussi clairs : tout ce qui est criblé à l'humide doit ensuite être séché, l'eau doit être récupérée, filtrée et recirkulée, et la fraction de sluris devient une chaîne de déchets qui nécessite son propre traitement.
Le criblage à sec inverse les balais. L'efficacité de séparation par mètre carré est plus élevée car il n'y a pas de film d'eau liant les particules ensemble, et la charge de séchage en aval n'est pas affectée. Le criblage à sec est également la seule option réaliste immédiatement avant l'alimentation de l'extrudeur, où toute humidité ajoutée conduirait à l'échec de l'objectif du séchoir. Par contre, ce criblage génère de la poussière, il peut provoquer l'obscurci de l'équipement électrique par la charge électrostatique, et le niveau sonore d'un plateau à sec fonctionnant à plein régime est très élevé.
| Critère | Tirage au crible humide | Criblage à sec. |
|---|---|---|
| Emission de poussière | Zéro efficace. | Signifcatif ; nécessite des extracteurs et des systèmes d’extraction |
| Eblouissement électrostatique | Élimination de la pellicule d'eau. | Commun avec les copeaux de film PE et PP |
| Ecartabilité de la poussière | Haute — l'eau transporte les fines à travers l'ouverture. | Moyen-élevé avec assistance d'air |
| La capacité par mètre carré | Réduction, de 60 à 80 % de sol | Ligne de base supérieure |
| Charge de séchage inférieure. | Augmente la cohésion et accélère la relaxation de la charge statique. | Sans effet ni dommages |
| Exigences du traitement de l'eau | Filtration, gestion des boues et recirculation nécessaires. | Aucun |
| Usure du média du tamis | Réduction de niveau – l'eau lubrifie et amortit | Plus élevé, spécialement avec des fines abrasives. |
| Adéquation avant alimentation à l'extrudeur | Non adaptée | La seule option |
| Niveau des coûts financiers | Moyen — comprend des segments de pulvérisation, des laveurs, des pompes | Faible à moyenne température — hoods et extraction sont inclus. |
| Le niveau total des coûts d'exploitation | Moyen — pompage et traitement de l'eau | Bas-Moyen – ventilateur d'extraction et équipement filtrant |
La combinaison qui convient à la plupart des lignes de lavage accorde le scalping grossier et l'enlèvement des grumeaux à la section immergée, où l'eau est déjà présente et libre, et affecte la dernière classification, le coupe fines et le filtrage de sécurité à la section sèche après le sécheur. Cette configuration élimine l'abrasif et la contamination volumineuse avant qu'elle n'abimât les machines coûteuses, puis réalise les séparations de précision dans des conditions où la précision est possible. Dans le cas des lignes de films en particulier, où la blanchisserie électrostatique sur les pistes sèches est un problème chronique, déplacer une étape de classification supplémentaire dans la section immergée permet généralement de couvrir la facture supplémentaire liée à la capacité supplémentaire de séchage exigée.
Gestion de l'usure et de l'entretien
Le matériel de filtrage est mécaniquement simple, ce qui incite les producteurs à ne pas l'entretenir jusqu'à ce qu'une panne attire leur attention. Le fardeau d'entretien est réellement faible, mais non nul, et les trois composants importants (les supports de tamis, les ressorts et les coussinets, ainsi que les éléments de fixation du moteur) peuvent tous échouer de manière à réduire la qualité du produit avant de provoquer un arrêt.
Les intervalles de remplacement du média du tamis varient selon le type de média, l'abrasivité du matériau et les heures de fonctionnement. L'approche pratique est conditionnelle plutôt que calendaire : inspecter à intervalles fixes et remplacer en fonction des indications. Les signes qu'un panneau a atteint la fin de sa vie comprennent un recel des fils visibles, des ouvertures agrandies à l'extrémité d'amenée où l'impact est le plus élevé, un localisation de la déformation entre les barres de soutien et toute déchirure, quelle que soit sa taille. Une ouverture agrandie est la défaillance insidieuse, car la machine continue de fonctionner et le produit continue de circuler tout en déplaçant le point de coupe de séparation silencieusement vers un calibrage plus grossier.
| Type de médiation. | Faible abrasivité (toison rigide lavée propre) | Abrasivité moyenne (post-consommation avec des grains résiduels) | Une grande abrasivité (film non nettoyé, PVC rempli, contaminé par du verre). | Intervalle d'inspection |
|---|---|---|---|---|
| Maillage tressé en acier inoxydable 304 | 1800-2400 heures | 900-1400 heures | 300-600 heures | Semainière |
| Filet en maille tissé en acier inoxydable 316L | 2400 à 3200 heures. | 1300-1900 heures | 500-900 heures | Semainière |
| Plaque perforée de 2 mm | 6000-8000 heures | 3500-5000 heures | 1800-3000 heures | Chaque deux semaines |
| Panneau en polyuréthane. | 12000 à 15000 heures | 8000-11000 heures | 5000 à 7000 heures | Mensuel |
| Plateau en fil d'éperon. | 20000-25000 heures | 14000 à 18000 heures | 9000-12000 heures | Mensuel |
| Panier du crible centrifuge | 5000 à 7000 heures | 3000 à 4500 heures | 1500 à 2500 heures | Chaque semaine, contrôlez la mesure de l'épaisseur des pales. |
En dehors des médias, quatre vérifications constituent le cœur d'une routine de maintenance de triage.6. Tension.Le maillage de la trame doit être vérifié au moment de la mise en service, puis une nouvelle fois avant la première de quart de travail, puis chaque semaine par la suite ; un maillage lâche est perceptible comme un bruit distinct, distinct du bruit normal du plateau.Nous fournissons des caoutchoucs et des ressorts.Supportent toute la charge dynamique, et un ressort fissuré ou lasé modifie les caractéristiques de mouvement de la machine avant qu'il ne faille complètement. – Comparez les hauteurs libres de chaque coin chaque mois, et remplacez les ressorts en ensemble, plutôt que individuellement.Roulements du moteur à vibrationLes courroies à roulement à charge élevée de l'installation fonctionnent sous charge alternante continue. Lubrifiez-les conformément à l'intervalle recommandé par le fabricant, surveillez la température des roulements et considérez les augmentations supérieures à 15 degrés Celsius par rapport à la valeur de référence comme un indice de nécessité de changement.Bolt de fixation du moteurRequérir la vérification du couple après huit heures, après une semaine et tous les mois ensuite, en utilisant des lignes de repère marquées sur les tôles des boulons, afin que les boulons décalés puissent être facilement identifiés.
| Intervalle | Tâches | Critère d'acceptation |
|---|---|---|
| Chaque décalage | Inspection visuelle des circuits de distribution et de déchargement du produit et écoute du bruit inhabituel. | Epandage uniforme du lit sur toute la largeur de la plateforme ; absence de feuilles dans l'écoulement des matières fines |
| Chaque décalage | Vérifier les surfaces des aimants et nettoyer les matériaux ferreux accumulés. | Facette magnétique claire ; matière capturée enregistrée |
| Chaque jour | Inspecter la surface du tamis afin de vérifier qu'elle ne soit pas obstruée, déchirée ou dépourvue de matériau. | Zone clairement visible sur toute la durée de la charge. |
| Chaque jour | Vérifier les tuyères de la barre d'arrosage sur les bassins d'eau. | Toutes les buses sont en fonctionnement ; aucun jet bloqué ou mal orienté. |
| Semainière | Vérifier la tension du maillage ; vérifier l'état et la quantité de la bille rebondissante. | Pas de son de frappe ; les boules intactes et mobiles librement. |
| Semainière | Vérifier le couple de serrage de la vis du moteur à vibrations par rapport à la référence indiquée. | Pas de rotation de la vis à partir de la marque ; couple à la spécification |
| Mensuel | Mesurer l'amplitude aux quatre coins du pont avec une carte d'amplitude. | Variation de coin à coin à l'intérieur de 10 pour cent ; |
| Mensuel | Comparer les hauteurs libres des ressorts ; inspecter pour détecter éventuelles fissures ou corrosion. | Hauteur harmonisée dans les limites de tolérance ; aucune fissure visible. |
| Mensuel | Analyse au tamis sur les courants de produits et de fines. | Taille d'hameçonnement selon la spécification ; fractionnement en dessous de la limite convenue |
| Trimestriel | Examen du tendance de température du roulement ; application du graissage selon le calendrier du fabricant | Température dans un intervalle de 15 degrés Celsius par rapport à la valeurs de référence établies. |
| Annuellement | Inspection de soudures du cadre du pont ; contrôle des vis de fixation structurelle | Pas de fissures aux coins de soudure ou aux supports |
Une analyse mensuelle par tamis mérite une attention particulière, car c'est le seul contrôle qui mesure ce que la machine fait réellement. Choisissez un échantillon représentatif du flux produit et du flux fines, effectuez un tamisage en laboratoire et tracez le point de coupe contre la spécification. Un point de coupe en décalage diagnostique l'usure du tamis, la perte de tension ou la décroissance de l'amplitude bien avant que ces causes ne se manifestent. Cela transforme l'écrématage, qui est considéré comme un processus performant, en une technique de recyclage dont on est sûr qu'elle fonctionne.
Exigence relative à la sélection de modèle
Le tableau ci-dessous traduit la logique technique de ce guide en configurations concrètes pour les quatre scénarios qui représentent la majorité des demandes reçues par Polyretec. Chaque ligne suppose que le matériau a déjà traversé la séquence de lavage appropriée et que la station de tamisage est dimensionnée pour l'état de son entrée propre, et non pas à l'entrée de la ligne.
| Scénario du client | Configuration de séchage Polyretec recommandée | Combinaison d'ouvertures | Niveaux | Gestion de l'air | Notes |
|---|---|---|---|---|---|
| Fragmente de bouteilles PET de type alimentaire de 1000 kg/h | PLS-1000 avec palier humide après épuration par friction, suivi de PLS-1000 avec palier sec après sécheuse, puis de PCS-800 pour l'élimination des fines finales. | Planche d'épandage à épuisement humide de 25 millièmes sur 3 millième ; planche d'épandage à déshydratation de 15 millièmes sur 3,5 millième ; panier centrifuge de 3 millième. | 2 + 2 + 1 | Classificateur en zigzag à 3000-4000 m³/h avec cyclone de 630 mm, ventilateur de 7,5 kW | Matériau en 316L dans la section de lavage à chaud ; positions de magnétique double ; fenêtre de dimensions étroite pour une désinfection uniforme |
| 800 kg/h film PE en copeaux, provenant de produits consommés | Trommel PTS-1000 pour la pré-classification humide, ainsi que PLS-800 pour la élimination sèche des matières avec des panneaux en polyuréthane. | Trommel de 60 mm ; sol sèche de 60 mm sur 8 mm. | 2 zones plus 2 | Classificateur à air Zig-Zag à 3000-4000 m³/h avec cyclone de 630 mm, ventilateur de 7,5 kW | Le trommel évite la matte ; amplitude élevée et inclinaison de 20 degrés sur le sol sec. |
| 1500 kg/h - Sac en PP tissé en copeaux | Écrán linéaire à trois plateaux PLS-1500 avec plaque perforée à trous ronds, ainsi qu'appareil de gâchette | 50 mm sur 20 mm sur 5 mm, trou rond | 3 | Classificateur en zigzag à 4500–6000 m³/h avec cyclone de 800 mm, ventilateur de 11 kW | Trous ronds uniquement sur le plan inférieur ; les fentes risquent de faire s'échapper le fil dans le courant fin. |
| Mélange de regrinds rigides de 500 kg/h, déchets industriels | Ecran linéaire à deux niveaux PLS-500, plus aimant à grilles à l'éjection. | 25 mm au-dessus de 2,5 mm | 2 | Classificateur zigzag à 1500–2000 m³/h avec cyclone de 500 mm, ventilateur de 4,0 kW | Plaque perforée pour la tolérance aux impacts ; commande par transformateur de fréquence pour les campagnes de matière |
| 2000 kg/h PET en flocon, fibre de catégorie | PLS-2000 avec classification à trois plateaux plus PCS-1500 pour l'élimination des fines par centrifugation | 20 mm sur 12 mm sur 3 mm ; panier de 3 mm | 3 plus 1 | Filtre zigzag à 6000-8000 m³/h avec cyclone de 900 mm, ventilo-convecteur de 15 kW | Les contraintes liées aux cendres et au contrôle de l'humidité, et non aux polymers étrangers. |
| Génoise, sangles et feuilles PET de 3000 kg/h. | PLS-3000, classification à trois paliers et retrait des fines par centrifugation avec PCS-3000 | 22 mm sur 14 mm sur 3 mm ; panier 3 mm | 3 plus 1 | Classificateur zigzag à 9000-12000 m³/h avec cyclone de 1100 mm, ventilateur de 22 kW. | Tolérance plus large en matière de pureté permettant un ensemble d'aération plus simple. |
| 1200 kg/h de recyclage de PVC abrasif | Écran linéaire à deux plateaux PLS-1500 avec des panneaux en polyuréthane sur toute leur longueur. | 18 mm de distance moyenne de 2,5 mm. | 2 | Huitoirs fermés avec extraction de 3500 mètres cubes par heure | Le polyurethane prolonge la durée de vie du support de plusieurs fois par rapport à un flux hautement abrasif |
Lorsque la matière est inhabituelle — des films post-consommation fortement dégradés, des emballages multipartits mélangés, des films agricoles contenant des particules de sol de terrain à des taux allant de plusieurs à plusieurs dizaines de pour cent — le tableau doit être traité comme une hypothèse de départ plutôt que comme une réponse. Dans ces cas, un essai d'écran sur des échantillons de la matière du client permet de concevoir une configuration défendue, étayée par des preuves, dont l'argumentation ne peut pas être simplement retirée d'un catalogue.
Intégration avec la pelletisation en aval
La qualité du tri est mesurée de façon la plus honnête, non pas au silo à copeaux, mais au changeur d'écran de l'extrudeur. Chaque gramme de fines, chaque survivant trop grand et chaque fragment étranger qui quitte la station de tri arrive au filtre de fusion, et la fréquence de changement du filtre est une lecture quantitative directe de la performance du tri. Les usines qui en connaissent le nombre le trouvent être l'indicateur de process le plus sensible dont elles disposent.
Les relations sont cohérentes dans toutes les installations. Les fines influencent davantage le taux d'opacité par filtrage que toute autre variable, car elles contenant la charge d'inorganique ; la réduction de la teneur en fines de 1,0 % à 0,5 % double généralement l'intervalle entre les changements de filtres. Les grosses particules en paille affectent l'ébardage de la bouche de remplissage et une pression de fusion inconsistante, ce qui se manifeste par une variation de la taille des granulés et, dans des cas graves, par des sauts de pression. La présence d'effluents métalliques provoque la détérioration des éléments filtrants plutôt que l'opacité, et un seul fragment peut justifier un changement sans rendez-vous. La présence d'humidité résiduelle, que le filtrage aide à éliminer par la finition des particules, provoque la dégradation hydrolytique dans le PET et la formation de bulles dans tout polymère.
Le criblage détermine également le degré de filtration de la fusion qui est possible. Un flux de matériau apportant 1,5 % de fines ne peut pas être traité économiquement par un filtre à 60 microns, car le filtre s'obstrue plus rapidement que la capacité d'indexation d'un changement continu. Le nettoyage de ce flux pour ramener sa teneur en fines à 0,3 % rend la filtration fine envisageable, et c'est la filtration fine qui permet au granulé de respecter les spécifications de départ du gél pour les pellicules et les fibres. Autrement dit, la station de criblage située en amont fixe un plafond à la qualité du granulé qui peut être obtenue en aval, indépendamment du rendement de l'équipement d'extrusion.
Pour les clients qui doivent passer de la paille laquée à la granule finie, Wanplas fournit des systèmes de granulation à double vis qui intègrent directement les lignes de lavé Polyretec, y compris les dispositions de distribution, de dégazage et de filtraison de la fusion appropriées pour la charge de recyclage. Puisque la ligne de lavage et le système de granulation sont conçus au sein du même groupe, les paramètres d'interface – masse volumique de la paille, taux d'humidité au franchissement, spécification de la levure, méthode de transport et volume de tampon – sont convenus au stade de la conception, et non négociés entre les fournisseurs après l'installation. Lorsque le client a également besoin de composter, d'ajouter un additif ou de modifier les propriétés du matériau recyclé, la même procédure s'applique : la spécification est rédigée une seule fois pour toute la chaîne, et les points de coupe du tamis sont choisis de manière à correspondre au processus de granulation, et non de manière indépendante.
Problèmes courants et corrections
Le tableau suivant répertorie les pannes de tri les plus souvent signalées sur les installations de lavage de verrous, avec les causes qui les expliquent réellement et les réparations qui les corrigent. Dans presque tous les cas, la panne est le symptôme d'un inconvénient entre la configuration du cribler et l'état de la matière, et non d'une machine défectueuse.
| Problème | Cause probable | Fixation recommandée |
|---|---|---|
| Tamis entravé quelques minutes après le démarrage. | Humidité de la surface au-dessus de la tolérance de la poutre ; amplitude trop faible pour le matériau ; piégeage de particules de taille proche du dimensionnement | Augmenter l'amplitude vers la plage supérieure et la fréquence inférieure ; ajouter une plateforme de boules ; ajouter des barres de projection si la section est humide ; envisager les panneaux en polyuréthane |
| Bonne dispersion des paillettes dans le flux de fines | Aperture inférieure trop grande ; trous en entaille permettant à des copeaux de longueurs allongées de passer ; inclinaison du toit trop forte de sorte que les particules sautent les ouvertures | Réduire l'ouverture au bas d'un palier ; changer la plaque à trous en plaque à trous ronds ; réduire l'inclinaison vers 10 à 15 degrés |
| Matériau en debit dépassant le flux produit. | Panneau d'écran déchiré ou agrandi ; tension solidaire lâche permettant des fois dans la bague de rail ; ouverture supérieure réglée trop grande par rapport aux rideaux du concasseur. | Inspecter et remplacer le panneau ; resserrer la maille ; ajuster la taille de l' apertura supérieure de telle sorte qu'elle corresponde à 1,4-1,8 fois la taille de l'apertura du tamis du rotor du concasseur. |
| Rejet du tamis au niveau de l'entrée | Impact d'objets invasifs ; longueur du branchement non soutenu ; maillage sous-tension qui s'abaisse contre les barres de soutien. | Monter une section de plaque perforée résistant aux chocs à l'extrémité de l'alimentation ; ajouter des barres de soutien ; vérifier la tension ; vérifier le scalping en amont. |
| Inégalité de la distribution d'alimentation sur toute la largeur du pont | Coulée de charge vers un côté, pas de plaque de distribution, alimentateur en surcroît à l'aval. | Installez une plaque de répartition ou une boîte de distribution ; ajoutez un silo tampon avec un alimentateur à vitesse variable ; centrez la chute d'alimentation. |
| Volumineuse concentration de poussière dans l'immeuble | Extraction insuffisante ou sous-dimensionnée ; trous des envahisseurs à l’alimentateur et à l’évacuateur ; rapport air-vêtement trop élevé sur le filtre. | Encloisonnement des points d'entrée et de sortie ; augmentation du volume d'extraction ; vérification du rapport air/tissu inférieur à 2000 mètres cubes par minute pour un mètre carré. |
| Une faible efficacité de séparation malgré un tamis ouvert | Faible épaisseur du lit ; rendement supérieur à la capacité nominale ; temps de séjour trop faible | Réduire le taux d'alimentation à 70-85 % de la capacité de la machine; élargir le pont ou diviser l'alimentation ; incliner l'angle de direction des vibrations pour augmenter le temps de séjour. |
| Le collage des flocons sur la grille sur un convoyeur à sables. | Charge électrostatique provoquée par le transport pneumatique ; conditions ambiantes très sèches | Installez une barre d'élimination statique au point d'alimentation ; envisagez une addition d'un faible taux d'humidité ; passez à des panneaux en polyuréthane. |
| Cracking du cadre du pont au niveau des nervures de soudure | Disparité d'amplitude entre les coins ; résonance proche de la fréquence de fonctionnement ; fixation motorisée instable. | Réinitialisation des moteurs et égalisation des poids, vérification de l'angle de torsion sur tous les boulons de fixation, vérification de l'état des ressorts et remplacement en cascade. |
| Teneur en fines en augmentation sans changement de procédé | Usure du média du tamis provoquant l'agrandissement des ouvertures ; tamis centrifugal générant des fines de flocons cassants | Effectuer une analyse du tamis et remplacer les supports usés ; réduire la vitesse de pointe des pales centrifugales ; vérifier que le tamis enlève efficacement les fines. |
| Augmentation de la fréquence du changement du tamis de l'extrudeur | Pertes de fines ; amélioration insuffisante de la filtration par les glaçures, nettoyage insuffisant du magnétisme | Vérifier la coupe des fines à l'aide d'une analyse du tamis ; inspecter le plancher de criblage humide et la fosse aux pierres ; rétablir le rituel de nettoyage des aimants. |
| Roulement moteur à vibration opéré à température élevée | Intervalle de graissage dépassé, réglage excessif de la charge excentrique, désalignement des deux moteurs | Régarnir selon le calendrier ; réduire le poids d'écart dans le cas d'une amplitude dépassant les spécifications ; vérifier l'étroitesse des montures du moteur |
Il vaut la peine de faire une analyse des impuretés avant toute modification mécanique. Avant de modifier quoi que ce soit, effectuez une analyse en tamis des fourrages, du produit et des fines. Trois distributions de tailles vous indiquent immédiatement si le problème est la sélection de l'ampère, l'état du matériel, la vitesse de convoyage ou la réduction de taille en amont, et elles évitent le cycle courant pendant lequel une installation change d'ampère, d'ouverture puis de matériel, sans jamais savoir ce que la machine faisait vraiment.
Service et support
Les équipements de tri sont achetés une fois et sont utilisés pendant une décennie. Le régime de soutien qui les accompagne est aussi important que la fiche descriptive. Polyretec, une usine Wanplas, fabrique des équipements de recyclage des plastiques depuis 2010 sous une marque officielle depuis 2017, avec plus de cent références de projet, une couverture de service dans plus de cinquante pays et une équipe de plus de vingt-quatre ingénieurs disponibles pour le support des projets. Le package de services décrit ci-dessous s'applique aux stations de tri fournies à la fois dans le cadre d'une ligne de lavage complète et en tant que modules autonomes intégrés dans des installations existantes.
Essai d'essai par tamisage.Les clients sont encouragés à envoyer un échantillon représentatif de leur flux de déchets avant que la configuration ne soit finalisée. Le matériau est tracté sur des tables de tests à plusieurs apports et paramètres de vibrations, un rapport d'analyse à la tamisière est produit pour chaque configuration, et les données obtenues sont la base technique de la cotation. Cette étape pré achat est la plus-value du marché, car elle remplace les suppositions par des mesures sur exactement le matériel que la machine traitera. La représentativité de l'échantillon est plus importante que sa quantité - un matériau provenant d'un seul boisseau propre produit une réponse optimiste que la ligne ne peut reproduire.
Essai d'usine avant expédition.Chaque station de soudage est assemblée, mise en service et vérifiée dans l'usine avant d'être conditionnée. L'amplitude est mesurée à tous les coins du palier, la synchronisation du moteur est confirmée, le couple d'écrous est enregistré et une marche à vide est effectuée afin d'établir une base de référence en matière de vibrations et de température des roulements que l'usine utilisera ultérieurement pour ses activités de maintenance. Lorsqu'un matériau a été fourni par le client, un essai à charge est effectué et les résultats sont documentés dans le rapport d'essai qui accompagne la machine.
Installation et mise en service.Les ingénieurs assurent l'installation, l'alignement et la mise en service, sur place ou grâce à une commande à distance guidée. La mise en service comprend l'égalisation du pont, l'installation des ressorts, la vérification de l'amplitude, l'ajustement de la distribution du gain d'oxygène et l'analyse préliminaire du matériau de production, avec des paramètres enregistrés dans le journal de la machine afin que l'usine dispose d'une base documenting pour un dépannage ultérieur.
Politique relative aux pièces de rechange.Une allowance de pièces de rechange de 500 USD pour des pièces gratuites par année est fournie en tant qu'engagement du groupe Wanplas. Elle permet de couvrir les consommables de routine tels que les panneaux d'écran, les boules de rebond, les buses de pulvérisation et les fixations. Au-delà de cette allowance, les supports d'écran et les composants d'usure sont disponibles dans des tailles standard, afin que les pièces de rechange puissent être expédiées rapidement et que l'usine puisse stocker un seul inventaire de panneaux pour plusieurs machines.
FormationLes formations des opérateurs et de l'entretien concernent le remplacement du média d'écran, la technique du retissage, la mesure des amplitudes, l'interprétation de l'analyse des tamis, le diagnostic du phénomène d'opacité et le calendrier d'inspection établi plus haut dans ce guide. Former l'équipe d'entretien à l'interprétation d'une analyse de tamis est systématiquement l'élément de ce package qui rapporte le plus de bénéfices, car il transforme une culture de maintenance réactive en une culture prédictive.
Soutien à distance et visites à l'usineUn support de diagnostic à distance est disponible pour répondre aux questions relatives au contrôle, au chariot et au processus, avec un réexamen des paramètres basé sur le journal de machine et sur des photographies ou des vidéos de la zone de chargement. Les clients sont invités à visiter l'usine pour inspecter les équipements en construction, assister à des essais de leurs propres machines et examiner la qualité de la fabrication des cadres soudés, des parties en inox et du montage des écrans avant leur expédition.
Questions fréquemment posées
Un tamis de flocons peut-il séparer le PVC du PET ?
Non. Un tamis sépare le matériel par taille et, dans le cas de la classification par l'air, par comportement aérodynamique. Les fragments en PVC dans un flux de PET ont généralement la même taille que le produit, donc aucune ouverture ne les distingue. La séparation nécessite des méthodes à base de densité, telles que le traitement par flottation-séparation, d'hydrocyclone, ou par tri optique. Le tamis est néanmoins très utile avant ces procédés, car une distribution de taille étroite et uniforme améliore considérablement leur efficacité.
Combien d'étapes de tri nécessite une ligne de lavage des bouteilles PET ?
Trois étapes sont le minimum pratique pour le flocage de bouteilles à fin d'utilisation : une étape de grattage grossier après le broyeur humide, une étape de fines et de gravier humide après le lavage par friction et une étape de classification à sec après le sécheur à éjection. Les filières de qualité de fibre et de qualité alimentaire ajoutent généralement une quatrième étape en tant qu'écran de sécurité final avant le conditionnement ou l'alimentation d'une extrudeuse, ainsi que la classification à l'air. Les chutes d'équipements industriels propres et de géométrie uniforme peuvent parfois être traitées en deux étapes.
Quelle taille d'orifice dois-je utiliser pour les flocons de bouteille en PET ?
Pour la paillette de PET lavée à chaud à usage général, un plateau supérieur de 18 à 22 mm et un plateau inférieur de 2,0 à 2,5 mm sont utilisés après un traitement des moindres mettant en œuvre un écran à rotor de broyeur de 12 mm. Pour une ligne de production à destination alimentaire exigeant une distribution de tailles étroite, il faut passer à un plateau supérieur de 14 à 16 mm et un plateau inférieur de 3,0 à 4,0 mm, en acceptant une petite perte de rendement en échange de la homogénéité exigée par les procédés de désinfection. En tout état de cause, il faut toujours adapter la taille des ouvertures des plaquettes au passeur au trou d'écran du rotor du broyeur, qui doit avoir un rapport de 1,4 à 1,8.
Pourquoi mon tamis obstrue même si la plaquette paraît sèche ?
Deux causes sont principalement à l'origine en présence d'humidité visible. La première est la charge électrostatique, qui se forme lors du transport par convoyeur pneumatique et fait adhérer à la maille en acier les copeaux fins ; un bar d'élimination statique au point d'alimentation résout généralement ce problème. La seconde consiste en un piégeage des particules de taille proche, lorsque le pic de la distribution par taille se situe près de la dimension de l'orifice ; réduire la plus petite dimension disponible ou passer à des panneaux en polyuréthane dont les parois d'orifice sont flexibles est un moyen efficace de résoudre ce problème.
Un tamis centrifuge est-il préférable à un écran vibrant pour l'élimination des fines ?
Cela dépend de l'état des particules. Un tamis centrifuge offre un rendement plus élevé dans un foyer beaucoup plus réduit et peut traiter un matériel légèrement humide, ce qui le rend attrayant pour un travail post-découpeur de grumeaux difficiles. Par contre, les pales rotatives ont un impact sur les particules et peuvent générer des fines provenant de matériaux fragiles, tels que du PET post-consumation fortement dégradé. Sur des flux fragiles, un plateau vibrant linéaire, associé à une séparation par air, permet d'obtenir un faible taux net de fines, malgré une capacité nominal plus basse.
Quelle surface de tri ai-je besoin pour 1000 kg/h ?
Appliquer A = Q / (q × k1 × k2 × k3). Pour 1000 kg/h de copeaux de PET à 7 % d'humidité de surface, avec un échantillon de 3 mm d'épaisseur, la capacité de base d'approximativement 280 kg par heure par mètre carré est corrigée par un facteur d'ouverture de 0,85, un facteur d'humidité de 0,7 et un facteur de forme de 0,8, soit environ 7,5 mètres carrés. Pour de copeaux rigides, secs et de forme équidimensionnelle, au même tonnage, on a besoin de beaucoup moins. Calculer toujours la taille nécessaire pour le matériau le plus difficile que la ligne rencontrera de façon réaliste, et ajouter 15 à 20 % de marge.
Dois-je passer au criblage humide ou au criblage sec ?
Les deux, à différents niveaux. La criblage humide élimine la poussière et la charge statique, et fournit une rétention des fines plus nette, ce qui le rend adapté au lavage grossier et à l'élimination de la graisse lorsque l'eau est déjà présente. Le criblage sec offre une capacité plus élevée par mètre carré et est la seule option immédiatement avant l'alimentation de l'extrudeur. La configuration standard assigne les débris volumineux et abrasifs aux étapes de criblage humides et la classification précise aux étapes de criblage séchantes, après le sécheur à compression.
À quelle fréquence le matériau du tamis doit-il être remplacé ?
Remplacez en fonction de la condition, et non du calendrier. À titre indicatif, un maille en acier inoxydable de type 304 durera environ 1800 à 2400 heures sur les copeaux lavés propres et 300 à 600 heures sur les matériaux abrasifs, alors que la plaque perforée durera 3500 à 8000 heures et les panneaux en polyuréthane 5000 à 15000 heures, selon l'abrasivité. Inspectez chaque semaine la déformation des fils, l'élargissement des ouvertures à l'extrémité d'alimentation et tout déchirement, et effectuez une analyse du tamis chaque mois pour détecter toute probable dérive avant qu'elle n'affecte la qualité du produit.
Quelle pureté puis-je atteindre de manière réaliste uniquement à l'aide du tamis ?
Le criblage seul permet de contrôler la contamination due aux dimensions et les fines, généralement en ramenant les fines en dessous de 0,3 à 0,6 % et en éliminant de 95 à 99 % du matériel hors du support. Il ne peut pas abaisser la contrainte en polymères étrangères à un niveau inférieur à celle qui est délivrée par les phases de densité et d'analyse optique. Pour atteindre la riposte de fibres à moins de 50 ppm (parties par million) de polymères étrangers, le criblage doit être complété par une séparation par flottation et un classement par classification à l'air ; pour atteindre les niveaux de repousse alimentaire à moins de 10 ppm, une route approuvée de décontamination et, généralement, une phase d'inspection électrostatique ou optique, sont également nécessaires.
Peut-on installer un équipement de tri dans une ligne de lavage existante ?
Oui, et c'est l'une des améliorations les plus économiques disponibles pour une ligne dont les performances sont insuffisantes. Les points de retrodotation habituels sont un écran de classification à deux étages après le sécheur à soufflage et un classificateur en zig-zag avant l'emballage, car ces deux additions abordent les problèmes de fines et de résidus d'étiquettes qui sont généralement à l'origine de la baisse de la qualité du produit. Les principales contraintes du site sont la hauteur sous plafond, le routage des convoyeurs et la capacité d'aspiration des poussières, qui devraient tous être évalués avant de déterminer la configuration.
Conclusion
Choisir un tamis à graines pour une ligne de lavage de produits plastiques est une décision d'ingénierie comprenant quatre parties liées, et omettre l'une de ces parties mine les autres. Tout d'abord, définissez ce que la purification signifie réellement pour le marché cible - quelles classes de contaminants sont importantes, à quel niveau de parties par million, et de quels contaminants un tamis peut-il überhaupt influencer ? Ensuite, placez le tamis à chaque point de la ligne où il est utile, plutôt que de le considérer comme un seul équipement près de l'évent. Troisièmement, adaptez la famille du tamis, l'ouverture, le média et les paramètres de vibration à la vraie géométrie des graines et à l'état d'humidité, en utilisant le calcul plutôt que l'analogie. Quatrièmement, concevez contre l'obscurcissement dès le départ, car l'obscurcissement est le mode de défaillance qui convertit silencieusement un équipement spécifié correctement en un équipement sous-performant.
L'aspect économique renforce celui technique. Le criblage représente une fraction modeste des coûts de la ligne de lavage, mais une part décisive de la valeur du produit. Une ligne capable de délivrer de la pâte de fibres plutôt que de la pâte de raille offre un rendement nettement différent sur la même matière première, et cette différence est souvent déterminée sur les stations de criblage plutôt que dans les bassins de lavage. En aval, la même qualité de criblage se traduit par des intervalles plus longs entre les nettoyages des filtres, des usures réduites de tiges vibrantes et de poêles, une extrusion plus stable et un nombre moindre de lots rejetés.
Polyretec, une usine Wanplas, fabrique des chaînes de lavage à partir de 500 kg/h à 6000 kg/h pour les courants de bouteilles PET et à partir de 500 kg/h à 1500 kg/h pour les plastiques souples PP et PE. Les stations de criblage sont conçues pour le flux de déchets particulier de l'installation, et non pas sélectionnées parmi un catalogue. Les écrans vibratoires linéaires PLS, les cribles centrifuges PCS et les écrans trommels PTS décrits dans ce guide sont configurés avec le concasseur, le laveuse à friction, le bac de flottation, le séchoir et le système d'oxygénation, de sorte que les conditions d'interface qui déterminent les performances de criblage sont fixes à l'étape de la conception. Derrière cet équipement se profile plus d'une décennie d'expérience dans les usines de recyclage, plus de cent projets, un service dans plus de cinquante pays et une usine qui accepte des inspections.
Si vous spécifiez une nouvelle ligne de lavage ou si vous essayez de relever le niveau d'une ligne existante, la prochaine étape la plus utile consiste à tenir une conversation axée sur votre matériau concret. Envoyez votre objectif de production, le type de polymère, le profil de contamination et les spécifications de pureté que demandent vos clients, et nos ingénieurs vous présenteront une configuration de tamisement avec zone de tamisement calculée, combinaison d'apertures, sélection du média et package de gestion des poussières. Envoyez un échantillon représentatif et nous effectuerons une démonstration de tamisage et vous délivrerons un rapport d'analyse des tamis effectué en laboratoire, plutôt que des hypothèses. Vous êtes également le bienvenu pour visiter l'usine, pour voir les installations en cours de construction et pour assister à l'essai de votre propre machine avant son expédition.
