Introduction : Pourquoi la qualité des granulés dépend-elle du coupeuse ?
Choisir le bon coupe-granulateur est la décision la plus importante dans une ligne de granulage de plastiques recyclés, car il est l’ultime équipement que le matériau touche avant de devenir des granulés vendables. Polyretec, une usine Wanplas, conçoit des équipements de recyclage de plastiques depuis 2010 et a fondé sa marque en 2017, s’appuyant sur une technologie autrichienne de pointe alliée à l’expertise de la fabrication chinoise. Avec plus de 100 projets de recyclage réalisés, une couverture de service dans plus de 50 pays et une équipe de 24 spécialistes en ingénierie, Polyretec conçoit des systèmes de lavage et de granulage qui transforment les déchets post-citoyens et post-industriels en granulés réutilisables pour le PET, le PP, le PE et les films.
Le coupe-granulés est au cœur de l'étape de pelletage. Après un nettoyage par une ligne de lavage qui assèche les flocons ou le remélangé, puis un extrudeur qui fond, filtre et homogénéise la matière, le coupe-granulés coupe la fusion continue ou la lisse en granulés uniformes. Un coupe-granulés mal choisi produit des queues, des filets, des fines et des tailles non spécifiées qui abaissent la densité volumique, ralentissent la réception en aval et réduisent la valeur de revente. Un coupe-granulés correctement choisi fournit des granulés nets, ronds et uniformes que les transformateurs acceptent sans protester. Ce guide explique comment choisir un coupe-granulés pour les granulés plastiques recyclés, en fonction des dimensions les plus importantes : type de coupe, matériau des lames, débit, dureté de la matière, configuration du tamis, méthode de refroidissement et entretien continu.
Au sein du groupe Wanplas, Polyretec possède la catégorie des équipements de recyclage, tandis que le savoir-faire commun des groupes dans les domaines de la pelletisation et de la découpe soutient les systèmes correspondants en aval. Cet article garde ainsi le focus sur le choix des couteaux de granulation pour les granulés recyclés et ne reporte pas sur la conception de la ligne de lavage, qui est abordée séparément. À la fin de cet article, vous serez capable de spécifier une configuration de couteaux et de la confronter à une véritable ligne de production de Polyretec.
Comment fonctionne un coupeur de granulation dans une ligne de recyclage de granulation ?
Un coupeuse à granulage transforme un flux continu de plastiques en pelles discrètes de taille contrôlée. La séquence en amont dans une ligne de recyclage commence par un convoyeur de lavage qui concasse, nettoie, tri et sèche les déchets. Les flocons nettoyés ou la « regrind » alimentent un extrudeur, où la extrusion par le barillet et la vis permet de plastifier le matériau, un séparateur à tamis élimine les contaminants, et une pompe dosée stabilise la pression de fusion. Au niveau de la tête de matriçage, la matière en fusion apparaît sous la forme soit de fils, soit d'un cercle de jets de matière en fusion, et la coupeuse réalise le découpage final.
Il existe deux geometries de déchiquetage principales. Dans le déchiquetage en coupe face, un ensemble de lame rotatif se tourne contre la plaque de forme pendant que la masse fondu est encore chaude, sectionnant chaque file au niveau de la face. Les granules fraîchement coupés sont immédiatement refroidis par de l'air ou de l'eau. C'est le principe des couteaux rotatifs, des couteaux à bague d'eau et des granulats sous-marins. Dans le déchiquetage des brins, la masse fondu est exsudée sous forme de brins solidifiés qui passent dans un bain d'eau et un tire-bain, puis entrent dans une roue de coupe rotative qui les coupe en granules après avoir refroidi et solidifié. Le dicer est un outil spécialisé pour le déchet épais, plat ou profilé.
L'action de coupe elle-même est un cisaillement contrôlé. La lame de repose, fixe, et la lame volante, rotative, se rencontrent à une marge précise, généralement de quelques centaines de millimètres, pour produire un bord propre. Si cette marge s'élargit en raison de l'usure, la coupe devient une déchirure plutôt qu'une tranche, générant des queues et de la poussière. Si l'angle de la lame n'est pas correct en fonction du matériau, la fusion peut s'étaler ou s'encrasser. Le coupleur granulateur combine donc précision mécanique et science des matériaux, et les deux doivent être respectées lors du choix.
Après la découpe, les pellets sont séparés du liquide de refroidissement, séchés et transportés vers un silo ou une Station d'emballage. La consistance de la découpe détermine la qualité de cette étape de finition. Une diminution des fines entraîne moins de poussière dans l'afflux d'air, moins d'obstruction des écrans et un produit final plus propre. C'est pourquoi le coupeur est traité comme un composant de précision plutôt que comme un simple broyeur dans une usine de recyclage moderne.
Types de coupeurs : coupeurs rotatifs, copeurs de fil et coupeurs à mâchoires comparés
Trois familles de coupe dominent la pelletisation des plastiques recyclés : la cuillère à trancher circulaire, le granulateur de chaînettes et le découpeur. Chacune de ces techniques convient à une forme de matériau différente et à un objectif de production particulier ; le choix d'une technologie impose le reste de la configuration de la ligne. Le tableau ci-dessous compare ces techniques sur les dimensions les plus pertinentes en ce qui concerne le contenu recyclé.
Comparaison des types de découpeuses
| Type de trimmer | Le meilleur matériau adapté | Fourchette de capacité typique | Méthode de refroidissement | Forme des granulés | Charge de maintenance |
|---|---|---|---|---|---|
| Coupeuse à faces roulantes (coupe à chaud) | PP, PE, grés de rigidité, film | Faible à très élevé | Anneau d'air ou d'eau | Cylindrique, légèrement ovale | Moyen |
| Granulateur sous-marine | Film, polymères sensibles à la chaleur à faible viscosité. | Moyen à très haut niveau | Eau (en émaillage) | Sphérique, très uniforme | Élevé |
| Pelleteuse de filaments | Composés PP, PE, PET, uniformes | Faible à moyenne | Bain d'eau, puis air. | Cylindrique, longueur variable | Faible à moyenne |
| Faites du déchiquetage. | Plaques épaisses, profil, bloc rigide refondu | Faible à moyenne | Eau ou air | cubique, coupé en cubes | Moyen |
La fraiseuse à section rotative est le coffre-fort du pelletage en recyclage, car elle peut traiter des produits en film et rigides et atteindre de hauts rendements. Le rotor à lame tourne devant la plaque de coupage, et les granulés obtenus sont propulsés vers une caméra de refroidissement à l'air ou à l'eau. Elle est compacte et tolère bien les erreurs, d'où la raison pour laquelle Polyretec l'a configurée sur la Ligne de pelletage New Generation pour le film LDPE d'épaisseur faible et le regrind PE/PP d'épaisseur épaisse.
Le broyeur de brins reste populaire dans les cas où l'uniformité de la longueur des pellets est importante, comme dans les grades repropropylène ou recomopolymère destinés à la moulage par injection ou à la fibre. Il est moins complexe et moins cher à entretenir, mais il exige des brins propres et réguliers, ce qui favorise une alimentation de faible contamination. La tailleuse sert à la valorisation rigide et de joints de reprise où la matière première est déjà de la liqueur épaisse plutôt que des copeaux.
Sélection des matières et de la géométrie du couteau
La lame est le coeur consommable de la coupeuse. Son matériau détermine la durée de la lame, la qualité des coupes réalisées et la fréquence à laquelle il faut arrêter la ligne. Le plastique recyclé est beaucoup plus dur pour les lames que le matériau vierge parce que la contamination (sable, fibres de papier, aluminium et colles résiduelles de l'étiquette) agit comme un abrasif. C'est pourquoi le choix de la lame mérite la même attention que celui du type de coupeuse.
Les lames en acier à haute vitesse sont le choix de base. Elles sont faciles à affûter et abordables, et présentent de bonnes performances sur des films PP et PE propres avec peu de contamination. Leur dureté est néanmoins modeste, de sorte qu'elles s’usent rapidement sur le PET abrasif.
Les aciers D2 et SKD-11 offrent une résistance à l'usure beaucoup plus élevée et permettent de conserver une lame pendant de longues séances de recyclage PET. Ils coûtent plus cher et sont plus difficiles à affuter, mais la longue durée d’intervalle entre les entretiens se paye sur les lignes à haut taux de contamination. Les lames à pointe en carbure de tungstène sont l’option avantagée : la pointe en carbure résiste le mieux à l’usure et est donc la solution idéale pour le PET post-consommation soumis à de fortes impuretés avec du sable et de fines particules. Le revers de la médaille est la fragilité qui impose un maniement et un équilibrage précis du rotor.
Guide de sélection du matériau de la lame
| Matériau de la lame | Indice de dureté (HRC) | Les meilleurs types de matière fondue | Durée relative de l'arche | Niveau de coût |
|---|---|---|---|---|
| Acier à haute rapidité (HSS) | De 58 à | Film PP/PE propre | Faible | Faible |
| Acier à outils D2 / SKD-11 | 60 à 64 | Bavures en PET, PP/PE avec contamination modérée | Moyen à élevé | Moyen |
| Plaque de coupe en carbone de tungstène. | 70 à 78 degrés (la flèche) | PET sale d'après-consommation, regrind abrasif. | Très élevé. | Élevé |
La géométrie de la lame est tout aussi importante que le matériau. Une lame à hélice peu profonde ou rectangulaire permet un découpage net sur les matières rigides, tandis qu'un faible angle peut faciliter le décollement du film sans le dévier. Le nombre de lames sur le rotor détermine la fréquence de coupe et, par conséquent, la longueur des pellets à une vitesse rotorielle donnée : plus il y a de lames, moins les pellets sont longs pour un débit maximal donné. Polyretec configure le nombre de lames du rotor et l'espace entre la lame du trajet et la lame amont en fonction de la taille de pellet désirée lors de la mise en service de l'installation, afin que le client ne puisse pas régler le réglage lui-même.
L'équilibre est inéluctable. Un rotor non équilibré tournant à des milliers de tours par minute entraîne des vibrations, accélère l'usure des roulements et dégrade la qualité des coupes. Rabattez toujours le rotor après un changement de lame et tenez à disposition une cassette de roulements ou de lames compatibles afin d'effectuer les changements rapidement.
Adaption de la capacité à la ligne de recyclage
Le rendement est le paramètre le plus difficile à calculer, car la capacité nominale de la ligne de lavage n'est pas la même que la capacité de fusion de l'extrudeuse, qui n'est pas la même que la vitesse de coupe sans risque de l'outil de coupe. Les déperditions de séchage, la variabilité du chargement et les variations de la densité de la fonte abaissent le nombre réel de kilogrammes par heure qui parviennent à l'outil de coupe. Il faut dimensionner l'outil de coupe pour l'output constant de l'extrudeuse, puis ajouter une marge.
En règle générale, il convient de choisir une fraise 10 à 15 % plus puissante que la vitesse de fusion continue de l'extrudeur. Cela absorbe les surtensions occasionnelles lorsque le changeur de grille est en position ou que la densité des granulés chute. Souvent, si la fraise est trop petite, le rotor s'arrête ou le moteur coupe, tandis qu'un surdimensionnement excessif consomme de l'énergie et rend plus difficile le contrôle de la longueur des granules à bas débit. En effet, lorsque le débit est faible, il suffit de ralentir le rotor, mais la fraise doit néanmoins être suffisamment performante pour éviter le surchauffage aux pics de charge.
Tenez compte de la densité générale du polymère. Les flocons de film sont légers et aériens, de sorte qu'une masse donnée s'écoule dans un volume plus important que les flocons de PET denses. Le coupe-ruban et le rotor doivent s'adapter à cet écoulement sans formation de pont. La ligne de granulage de nouvelle génération de Polyretec est conçue pour le LDPE fine, dont la densité est bas, et pour la regrind de PE/PP épais, qui est dense, de sorte que l'espace de charge et la géométrie du rotor sont adaptés à la situation la plus défavorable dans le mélange de matériaux du client.
Lorsque vous planifiez la capacité, tenez également compte de la disponibilité. Une ligne capable de produire 1000 kilogrammes par heure avec un taux de disponibilité de 100 % ne permet pas autant de production en pratique une fois que vous avez déduit les changements de tailles d''affouage, de parois d''affouage et de changement de matrices. Mettez une marge dans le processus de conception afin de préserver le niveau de production annuel prévu.
Rigidité des matériaux et comportement de fusion selon le polymère
Différents polymères recyclés se comportent différemment au niveau de la machine à découper, et la machine doit être adaptée à chacun. Le tableau résume les principaux flux de polymères recyclés traités par Polyretec et les implications pour la machine à découper.
Le PET est semi-crystalin avec un point de fusion élevé (environ 250 à 260 degrés Celsius) et une solidité de fusion modérée. Les flocons de PET recyclés sont souvent contaminés par du sable et des résidus d'étiquettes, ce qui les rend abrasifs. Le PET absorbant l'humidité, il est essentiel de bien le sécher avant l'extrudeuse ; l'eau dans la masse fondante provoque l'ellevue et le formatage de granulés faibles. Pour le PET, choisissez une lame (D2 ou en carbure) résistante à l'usure et un outil de façonnage tolérant une température de masse fondues plus élevée. La découpe en face de presse à chaud par anneau d'eau ou par strass fonctionne bien, mais le parcours par strass nécessite un refroidissement attentionné afin d'éviter les collages.
Le PP est plus mou, son point de fusion est situé entre 160 et 170 degrés Celsius, et il présente une bonne résistance en fusion, ce qui le rend très résilient à la lame. Le PP recyclé provenant d emballages et de fibres présente habituellement une faible contamination ; des lames en acier à haute vitesse sont souvent suffisantes. Les granulés de PP sont découpés proprement et refroidissent rapidement.
Le PE, en particulier la feuille de LDPE, est le plus difficile en raison de sa faible résistance à la fusion et de sa tendance à se tordre et s'enrouler à la face de la matrice. La feuille de LDPE à paroi mince donne une poussière légère et floue, qui est difficile à alimenter et qui a tendance à former de longues queues si la vitesse du coupeur n'est pas correcte. Le LDPE nécessite un coupeur doté d'un refroidissement efficace à l'air ou à l'eau sur la face et d'un rabot de lame qui libère la feuille. Le HDPE est plus dense et plus facile à traiter, plus proche du PP en ce qui concerne le comportement.
Le film en général, qu'il soit en LDPE, LLDPE ou en PP tissé, exige un tapis de température aussi fin que possible et un refroidissement le plus agressif possible, en raison de la faible force de fusion. C'est précisément pourquoi Polyretec a conçu la ligne de pelletage de nouvelle génération pour le film à paroi mince en LDPE, dotée de caractéristiques robustes et d'une performance maximale pour les déchets post-consumption.
Paramètres de coupe spécifiques au polymère.
| Matériau recyclé | Fenêtre de température de fusion. | Lame recommandée | Couteau préféré |
|---|---|---|---|
| Flocons de PET. | 250 à 280 °C | Carbone | Découpage à chaud de la face de matrice, anneau d'eau |
| Recyclage du PP | 200 à 230 °C | HSS ou D2 | Découpage à chaud de la face de matrice, strand |
| Granule de HDPE | 190 à 220 °C | HSS ou D2 | Découpage à chaud de la face de matrice, anneau d'eau |
| Film LDPE/LLDPE | De 170 à 200 degrés Celsius | HSS ou D2 | Sous-marine ou anneau d’eau |
Contrôle de la taille des écrans et des granulés
Le tamis, ou plaque à trous, définit la taille des copeaux. Des trous ronds de 2 à 4 millimètres sont standard dans la pelletisation de déchets, avec 3 millimètres les plus courants pour la re-extrusion et l'alimentation par tapis. Les granulats en film bénéficient d'un copeau plus petit de 2 à 2,5 millimètres car la particule plus petite améliore la densité volumique et alimente plus régulièrement la cuve d'un convertisseur. La regrind rigide peut utiliser jusqu'à 4 millimètres sans problèmes d'alimentation.
Le motif de trous et la surface totale ouverte déterminent la quantité de masse fondante que le moule peut transporter à une pression donnée. Trop peu de trous entraîne une pression élevée de la masse fondante et expose au risque de fuites sur la face du moule ; trop de trous diminue la pression et peut affaiblir le mélange. Le changeur de grille, placé en amont, filtre les impuretés avant que la masse fondante n'atteigne la lame, ce qui en fait un composant distinct mais étroitement lié. Un changeur de grille continu maintient la pression stable pendant les longueurs de tournage, ce qui préserve la qualité de la coupe.
La longueur des granulés est réglée par la coupeuse et non par la paroi porte-paroi : elle correspond à la vitesse de fusion à l'orifice divisée par la fréquence de coupe, où la fréquence de coupe correspond à la vitesse du rotor multipliée par le nombre de lames. Les opérateurs ajustent la vitesse du rotor pour atteindre le ratio de longueur/diamètre cible, habituellement 1,0 à 1,5 pour les granulés recyclés. Un ratio de longueur/diamètre supérieur à 2 indique que le rotor est trop lent ou que le nombre de lames est trop faible ; un ratio inférieur à 1 indique le contraire et risque de produire des bourrelets. Polyretec définit ces paramètres pendant l’installation et les documente dans la recette de la ligne afin que les opérateurs reproduisent le résultat de shift en shift.
La taille hors spécifications constitue la plainte la plus fréquente des acheteurs, c'est pourquoi la calibration de l'écran et du couteux devrait faire partie des vérifications quotidiennes au début de l'exploitation. Gardez des plaques de couteux de rechange pour chaque qualité de produit afin que lorsqu'on passe d'une film à un matériau rigide, on n'a pas à refondre sur le sol.
Méthodes de refroidissement : air, eau dans un ring, sous-marin
Le refroidissement se fait sous forme de granulés immédiatement après la coupe. Les trois méthodes principales sont adaptées à différents matériaux et budgets. Le refroidissement par air souffle les granulés chauds avec de l'air ambiant ou refroidi ; c'est la méthode la plus simple et la moins coûteuse, car elle ne nécessite pas de circuit d'eau, mais elle est limitée dans le cas de polymères sensibles à la chaleur ou à faible viscosité, qui peuvent s'agglomérer. Le refroidissement par anneau d'eau projette les granulés dans un anneau en rotation formé d'eau, où ils se refroidissent et sont ensuite dégelés ; cela permet d'obtenir des granulés plus ronds et homogènes, et de produire une plus grande sortie, avec une consommation réduite d'eau. Le découpage sous eau plonge la face de la matrice dans une chambre d'eau, de sorte que les granulés sont coupés et refroidis en même temps, ce qui donne des granulés sphériques, très homogènes et pratiquement sans fines, mais au coût le plus élevé en équipements et en traitement de l'eau.
Comparaison des méthodes de refroidissement
| Méthode de refroidissement | Matériau approprié | Efficacité de refroidissement | Consommation d'eau. | Niveau de coût |
|---|---|---|---|---|
| Cooleur à air. | PP, HDPE, rigide propre | Modéré. | Aucun | Faible |
| Une anneau à eau. | PP, PE, PET | Élevé | Faible à moyenne | Moyen |
| Sous l’eau | Film LDPE, sensible à la chaleur, à faible viscosité | Très élevé. | Moyen à élevé | Élevé |
Pour le film LDPE recyclé, la coupe sous l'eau ou par anneau d'eau est fortement préférable car la faible résistance à la fusion entraîne des queues et des bandes sous refroidissement à l'air. Pour le PP et l'HDPE, l'air ou l'anneau d'eau convient et est moins coûteux à utiliser. Le choix du type de refroidissement revient donc à choisir l'outil de coupe et le mode de refroidissement en duo, et non séparément.
La qualité de l'eau est importante dans les systèmes humides. L'eau recyclée doit être filtrée et, dans le cas du PET utilisé pour le contact avec les aliments, traitée pour éviter la récontamination. Polyretec intègre le drainage et le séchage afin que la teneur en eau des granulés finaux reste dans les limites spécifiées avant le stockage dans les silos.
Focus sur le produit : ligne de pelletisation de nouvelle génération Polyretec
La nouvelle ligne de granulation de Polyretec est le principal granulateur de recyclage de l’entreprise, conçue pour la film LDPE à paroi fine et la regrind PE/PP à paroi épaisse, avec une construction robuste pour une performance maximale sur les déchets post-consommation. Elle associe une extrudeuse à haut couple à une lame découpante configurable et permet de découper à l’aide d’air, d’un anneau d’eau ou sous l’eau, selon le mélange de matériaux. La ligne est conçue de façon à ce que la tête de découpe, le paquet de tamis et la méthode de refroidissement puissent être adaptés au flux principal du client lors de la mise en service.
La spécification suivante indique les plages de capacité documentées de la ligne de pelletage Polyretec nouvelle génération et les configurations standard des coupeuses appliquées aux films recyclés et aux types rigides. Les paramètres du processus, tels que le diamètre de la vis et le rapport L/D, sont conformes aux pratiques standards d’extrusion pour le recyclage et doivent être confirmés par la proposition finale pour une commande spécifique.
Spécifications de la ligne de granulage de nouvelle génération Polyretec
| Paramètre | Gratification en film (film en LDPE / LLDPE). | Rang rigid (régrind de PE / PP) |
|---|---|---|
| Matières premières applicables | Film LDPE / LLDPE à paroi fine, film imprimé | Plaques épaisses, grumeaux, rebuts rigides en PE/PP |
| Aire de rendement typique | 200 à 800 kg/h (film, faible densité volumique) | 500 à 1500 kg/h (retour à granulométrie dense) |
| Type de trimmer | Sous-marine ou anneau d’eau avec surface de matriade | Découpage à chaud de la face de matrice, anneau d'air ou d'eau |
| Matériau de la lame | Acier d'outillage HSS ou D2 | Acier D2 |
| Taille des granulés (écran) | 2.0 plus | 2,5 à 4,0 mm |
| Méthode de refroidissement | Eau (enjambee ou anneau) | Anneau d'air ou d'eau |
| Construction | Dispositif robust pour les déchets post-consommation. | Dispositif robust pour les déchets post-consommation. |
Comme la ligne accepte aussi bien la film que la matière rigide, de nombreux clients utilisent un assortiment composite. L'usine recommande de conserver des plaques de dies et des cassettes de lames consacrées pour chaque qualité, afin que les changements de grade soient rapides et la qualité de coupe constante. La ligne de granulométrie de nouvelle génération est la solution idéale lorsque l'objectif principal est de convertir des flocons lavés ou de la reliure en granulés uniformes, prêts à être réextrudés ou vendus.
Focus sur le produit : ligne de lavage et de pelletisation en un seul passage de Polyretec en PP/PE
Pour les déchets en plastique souple tels que les films, les sacs tissés et les films agricoles, Polyretec propose la ligne de broyage et de lavage du plastique souple en PP/PE, d'une capacité allant de 500 à 1500 kg/h, avec une pelletisation en une seule étape disponible. La pelletisation en une seule étape fusionne le lavage et la pelletisation, de sorte que la matière préalablement nettoyée et dégelée est directement livrée à l'extrudeuse et au coupeuse, permettant d'économiser en énergie, en espace et dans les manipulations. Cette solution est particulièrement intéressante pour les recycleuses de films qui souhaitent obtenir des granules sans étape de densification intermédiaire.
La spécification suivante utilise la plage de capacité documentée de la ligne de broyage et de lavage des plastiques mous en PP/PE et les paramètres de son option de pelletage intégrée.
Ligne de lavage du plastique soft PP/PE Polyretec à granulage unitaire — Spécifications
| Paramètre | Chaîne de broyage et de lavage de matières plastiques souples en PP/PE (pelletisation en une étape) |
|---|---|
| Matières premières applicables | Film PP/PE, sacs tissés, film agricole |
| Largeur de la plage de rendement | 500 à 1500 kg/h |
| Étapes du processus | Broyage, lavage, séchage, pelletage en une étape |
| Intégration du coupeur | Cutter de la face de la matrice à l'extrudeur, anneau d'eau ou sous l'eau |
| Matériau de la lame | Acier d'outillage HSS ou D2 (grade pour film) |
| Taille des granulés | 2,0 à 3,0 mm |
| Avantages associés au plan d'installation | Le lavage et le broyage combinés économisent de l'espace et facilitent la manipulation |
La configuration à une étape est particulièrement adaptée lorsqu'il s'agit d'une pellicule PP/PE parfaitement souple et lorsque l'opérateur souhaite une ligne compacte et intégrée. Pour un alimentation mélangée ou contaminée nécessitant un lavage plus agressif, la ligne de pelletisation Nouvelle Génération séparée couplée à une ligne de lavage dédiée offre plus de flexibilité.
Table de révision
Le tableau ci-dessous associe les exigences courantes du client à une configuration Polyretec recommandée. Ces recommandations combinent les deux gammes de produits décrites ci-dessus avec les choix de coupeurs et de refroidissement présentés dans les sections précédentes.
Besoin du client à la configuration recommandée de Polyretec
| Les besoins du client | Lien recommandé | Équipement de coupe et refroidissement |
|---|---|---|
| Film PEHD après consommation, de 200 à 800 kg/h | Ligne de pelletisation Nouvelle génération (grammage de film) | Sous-marine ou anneau d’eau, lame HSS/D2, de 2 à 2,5 mm |
| Régrind rigide PE/ PP, 500 à 1500 kg/h | Ligne de pelletisation Nouvelle génération (grammage rigide) | Découpage à chaud de la face de matrice, anneau d'air ou d'eau, lame D2, de 2,5 à 4 mm |
| Film PP / PE souple avec lavage intégré | Chaîne de lavage de matières plastiques souples en PP/PE, pelletisation en une étape | Cutter de la face de la matrice, anneau d'eau, 2 à 3 mm |
| PP/PE propre pour obtention de grade pour l'injection plastique | Ligne de pelletisation Nouvelle génération (grammage rigide) | Option de pelletisation en chaîne, lame HSS, longueur constante |
| Film mélangé et portefeuille rigide | Ligne de valorisation de nouvelle génération avec plaques de matrices de rechange | Casquettes primaires à anneau d’eau et secondaires à air, à double lame |
Pour la granulation du PET, les convoyeurs de lavage de Polyretec préparent des flocons d’hygiène alimentaire, et les systèmes de granulation et de coupe compatibles du groupe s’intègrent en aval. La coupe du PET suit la voie de écarvage en profondeur ou de coupe par anneau d’eau avec des lames résistantes à l’usure en acier D2 ou en carbure, comme décrit dans la section relative aux matériaux. Discutez de votre profil de contamination exact avec l’usine afin que le changeur de tamis et la coupe soient dimensionnés pour votre alimentation.
Industries d'application et produits finis
Les granulés recyclés d'un couteau granulier correctement spécifié alimentent un large éventail d'industries. Polyretec dessert deux grandes zones d'application : la production de produits plastiques, où les déchets sont transformés en granulés et en blocs réutilisables pour de nouveaux produits, et l'utilisation de ressources renouvelables, ce qui réduit la dépendance aux ressources plastiques primaires. Les produits finis en béton comprennent les éléments suivants.
Industries et produits finis représentatifs
| Industrie | Granulé recyclé utilisé | Produit final |
|---|---|---|
| Emballage | Pellets de film en PE, PE | Films étirables, pochettes, sacs. |
| Construction | PE, PP, film HDPE, recyclé | Tubes, profilés, panneaux |
| Automotive | PP, granulés PET | Trépieds, garnitures, fibres. |
| Textiles et fibres | Paillettes de PET | Fibre de polyester, non tissée |
| Marché des produits de consommation | Pellets de PE, PE | Articles de ménage et couvercles |
L'uniformité des granulés à partir du coupeur affecte directement ces processus en cours d'exécution. Les granulés uniformes s'émet de manière plus précise dans les distributeurs de perte en poids, se plastifient de manière plus uniforme dans le ballon et réduisent les taches noires et les gels. Voilà pourquoi le coupeur est traité comme un instrument de qualité et non comme une pièce de consommation courante.
Installation, mise en service et formation des opérateurs
Installation et mise en service correctes permettent d'allonger la durée de vie du coupeur. Les ingénieurs Polyretec assistent sur place pour la mise en service, vérifiant l'alignement du rotor, l'évidement des pales, l'ajustement de la plaque de découpe et la fonction du circuit de refroidissement avant le démarrage à pleine vitesse de la ligne. Le rapport de mise en service indique la vitesse du rotor, le nombre de pales, la taille du tamis et les paramètres de refroidissement pour chaque grade de produit, afin que les opérateurs ultérieurs reproduisent les résultats.
Les entretiens quotidiens se concentrent sur la fraiseuse. Inspectez les lames pour les choses visibles et examinez l'espacement de la lame avec la table au démarrage de chaque session. Vérifiez également l'équilibre du rotor après chaque changement de lame. Surveillez le courant du moteur et l'apparence des grumeaux : une augmentation du courant ou l'apparition de queues et de jets signalent que les lames doivent être entretenues. Degré balayage spare blade cassette, afin que le changement ne prenne que quelques minutes.
Les tâches hebdomadaires comprennent la surveillance de la température et des vibrations des roulements, la vérification de la filtration de l'eau de refroidissement et l'inspection du changeur de tamis pour détecter les déviations de pression. Les tâches mensuelles comportent un nouvel équilibrage complet du rotor, un examen de la distribution des granulés et une vérification de la courroie d'entraînement ou de la liaison. Le contrôle de la contamination en amont protège au maximum le coupeur : une installation de lavage bien gérée, avec une efficiente séparation des métaux et du marquage, est la meilleure assurance contre l'usure prématurée des lames.
La stratégie des pièces de rechange est importante pour le taux d'exploitation. Disposez d'au moins une cassette complète par catégorie, d'une plaque de matriciage de rechange par taille d'écran et des pièces d'usure pour le changement d'écran. La politique de groupe de Wanplas partagée par POLYRETEC comprend 500 USD de pièces gratuites par an, ce qui couvre une part importante de ces consommables pour la plupart des lignes.
Erreurs de maintenance courantes à éviter
Même un coupeur de granulage spécifié correctement perd en performance lorsqu'une maintenance préventive se déroule mal, et la plupart des pannes qui sont imputées au couper sont en fait imputables aux habitudes de maintenance. La faute la plus fréquente est de faire tourner des couteaux au-delà de leur durée de vie utile pour prolonger l'exploitation d'une courte période. Un couteau grippé ne coupe pas vraiment, mais rève et, par conséquent, provoque du verni, des fils flottants et d'énormes quantités de particules fines qui contaminent l'air et obstruent les écrans ultérieurs. L'économie matérielle apportée par le remplacement des couteaux est rapidement perdue en raison des granulés non conformes, du travail de reconditionnement et des plaintes des clients. Une autre erreur fréquente consiste à ignorer l'équilibrage du rotor après le remplacement d'un couteau. En raison de la forte rotation du rotor, d'un léger déséquilibre mettent à rude épreuve les paliers, détendent le couplage et réduisent la durée de vie du capot de coupe en général ainsi que la qualité du découpage.
La troisième erreur consiste à mélanger les matériaux ou les âges des lames sur le même rotor. Chaque lame d'un ensemble mixte s'use à son propre rythme, ce qui fait que le rotor coupe de manière inconstante et oblige l'opérateur à remplacer toute la cassette trop rapidement. Il faut donc conserver les lames en un seul groupe et les affuter ou les remplacer ensemble, plutôt que l'une après l'autre. Une quatrième erreur consiste à considérer le changement de grille et la largeur de coupe comme deux systèmes distincts. Lorsque le filtre avant s'arrache et que la pression décline, le broyeur reçoit un flux instable et produit des granules de longueur variable, même si le broyeur lui-même est parfaitement réglé. Observez les fluctuations de pression, et non seulement l'état des lames, pour détecter les problèmes avant qu'ils touchent les granules.
Erreur de maintenance, conséquences et actions de prévention
| Erreur fréquente | Conséquences sur la qualité des pellets. | Mesures préventives |
|---|---|---|
| Utilisation du couteau au-delà de sa durée de vie utile | Queue, fil d'étranglement, fines, chaîne deéraux, écrans obstrués | Rechange dès le premier signe d’augmentation du courant ou de phénomènes d’électrostatique |
| Omission de la rééquilibration des rotors suite au remplacement des aubes. | Vibrations, usure des roulements, coupe inégale. | Rébilancement de chaque rotor après chaque changement de lame |
| Matériaux de lamelles de mélange sur un seul rotor. | Coupe incompatible, changement complet prématuré | Utiliser des ensembles compatibles, affûter ou remplacer ensemble. |
| Ignorer l'oscillation de la pression du changeur à tamis en amont. | Longueur variable des pavés, flux de fonte instable | surveillez la tendance de la pression, allumez le changeur d'indice au moment prévu. |
| Mauvaise maîtrise de la contamination en amont | Usure rapide des lames à cause du sable et du métal | Exécuter la séparation des métaux et le retrait des étiquettes avant l'extrudeuse. |
La solution la moins coûteuse pour tout couteau de granulage est une ligne de lavage disciplinée en amont et une liste de tâches de maintenance simple et écrite. Polyretec documente la vitesse du rotor, le nombre de pales, la taille du tamis et les paramètres de refroidissement pour chaque qualité de produit pendant la mise en service, et les opérateurs doivent suivre cette recette chaque shift plutôt que de régler manuellement. Une ligne réglée une fois et contrôlée régulièrement est plus efficace qu'une ligne qui nécessite un entretien constant.
Normes de qualité et certifications
Polyretec fabrique des équipements de recyclage conformes aux normes internationales de qualité et de sécurité. Les équipements sont dotés d'une certification CE et sont fabriqués conformément à la gestion de la qualité ISO, qui réglemente la sécurité électrique, la protection des machines autour du cutter et le contrôle documentaire des processus. Pour les applications de PET recyclé en contact avec les aliments, la conception de la ligne assure la conformité aux cadres pertinents en matière de dispositifs de contact avec les aliments, et les étapes de lavage et de séchage ont été conçues pour réduire la contamination résiduelle à des niveaux acceptables avant la pelletisation.
Le contrôle de la qualité s'étend au pellet lui-même. Polyretec vérifie la répartition des dimensions des granulés, la densité apparente et le taux d'humidité après la mise en service, et le système de contrôle de la chaîne enregistre les données de processus pour la traçabilité. L'engagement de qualité du groupe assure la conformité de l'équipement en garantissant un remboursement et une indemnisation en cas de non-conformité de la qualité aux standards convenus, ce qui donne aux acheteurs la confiance d'obtenir un rendement conforme aux spécifications.
Considérations relatives aux coûts selon le niveau de disponibilité relatif
Les coûts d'investissement pour un coupeuse à granulation et sa ligne de pelletage doivent être évalués comme un niveau relatif et non sous la forme d'un seul nombre, car le prix final dépend de la capacité, de la méthode de refroidissement et de l'automatisation. La découpe des facettes par refroidissement à l'air est le niveau de faible coût et convient aux lignes à film et rigides. La découpe par échafaudage d'eau se situe au niveau intermédiaire, offrant une meilleure qualité de pellets pour le PP et le PE à un coût supplémentaire modéré. La découpe sous-marine est le niveau haut à très haut, justifié pour les films et les polymères sensibles à la chaleur, où la qualité des pellets influence la valeur de revente. L'ajout d'un lavage en une étape et d'une intégration de pelletage place une ligne dans le niveau intermédiaire à haut, tout en économisant sur la manipulation et l'espace au sol.
Les coûts d'exploitation suivent la consommation de lames et le traitement de l'eau de refroidissement. Les lames en carbure coûtent plus au démarrage, mais elles permettent de réduire les dépenses en main-d'œuvre pour le changement des lames dans le PET abrasif. Le refroidissement à l'air élimine intégralement les coûts liés à l'eau. Le bon niveau permet d'équilibrer le prix d'achat et la valeur des pellets uniformes sur le marché cible. Polyretec aide les clients à choisir le niveau qui correspond à la qualité de la matière première et à la qualité des fientes, et non pas à dépenser plus que nécessaire en raison d'une capacité qu'ils ne pourront pas utiliser.
Service et soutien fournis par Polyretec.
Polyretec soutient chaque ligne de recyclage et de granulage par un service après-vente complet, conforme aux engagements partagés du groupe Wanplas. Avant l’expédition, chaque ligne subit des tests afin que le coupeur, l’extrudeur et le système de refroidissement fonctionnent ensemble, et que le client puisse observer des granulés réels. Les ingénieurs réalisent l’installation et la mise en service sur site, forment les opérateurs à la permutation de l’arc, au réglage des espacements et au choix du tamis, et restent disponibles pour la surveillance à distance et le dépannage.
Les engagements de service du groupe Wanplas s'appliquent aux installations Polyretec : 500 USD de pièces gratuites chaque année, remplacement gratuit des pièces endommagées pendant la période de garantie, garantie de transport, garantie de capacité de production et garantie de normes de qualité, avec remboursement et indemnisation en cas de non-respect de ces normes. La politique d'usine ouverte permet aux clients de visiter les locaux, de vérifier la qualité des installations et de surveiller un essai de production sur leurs propres matériaux, avant l'achat. Pour une coupeuse de granulés, cela signifie que vous pouvez envoyer des granulés ou des films échantillonnages et observer le calibre exact des pellets ainsi que leur forme, produits par votre installation.
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre un coupeur rotatif et un granulateur en bande ?
Un coupeuse rotative, appelée également coupeuse à face chaude, coupe la matière fondue directement à l'extrudeur, au niveau de la tête de la matrice, alors que la matière est encore liquide. Les granulés obtenus sont refroidis immédiatement par l'air ou par l'eau. Un pelletiseur à fil tire les filaments solidifiés à travers un râteau et une roue de couteaux rotatifs qui les coupe en granulés après refroidissement. Les couteuses rotatives conviennent aux films de grande production et au recyclage rigide ; les pelletiseurs à fil sont adaptés à des matières propres et uniformes pour lesquelles la cohérence de la longueur des granulés est essentielle.
Quel matériau de lame a la plus longue durée de vie pour le PET et le PP/PE recyclés ?
Pour les copeaux de PET recyclés abrasifs, les lames à pointe en carbure de tungsten ou en acier D2 / SKD-11 résistent mieux à l'usure et conservent leur tranchant pendant de longues périodes. Pour le film en PP et PE plus mou, les lames en acier à haute vitesse sont suffisantes et moins onéreuses à aiguiser. Le choix approprié dépend du niveau de contamination et de la dureté du matériau, plutôt que seulement du prix.
Comment associer la capacité de coupe de mon broyeur à ma ligne de lavage et de pelétage ?
Associez le nombre de Kilogrammes/h de coupeur à la capacité de fusion de l'extrudeur, et non à la capacité nominale de la ligne de lavage, car les pertes de séchage et de charge réduisent le débit réel de la fusion. En règle générale, dimensionnez le coupeur de 10 à 15% au-dessus du débit constant de l'extrudeur pour éviter que de subits surcharges ne surchargent les lames.
Quelle taille de granule dois-je choisir avec la configuration de filetage ou d'orifices ?
2. Les pellets recyclés standard ont une taille comprise entre 2 et 4 millimètres, avec un diamètre de 3 millimètres qui est le plus courant pour la re-extrusion et le nourrisage général. Les grades de films utilisent souvent des granulés de 2 à 2,5 millimètres pour améliorer la densité et le nourrissage en vrac, tandis que la mélasse rigide peut atteindre 4 millimètres. La taille de la grille ou de l'eyelette le détermine donc, alors choisissez-la en fonction de la trémie et de l'équipement de dosage de votre machine suivant.
Coupe à air, à anneau d'eau ou sous l'eau : qui est le mieux ?
La découpe à air refroidi est la plus simple et la moins onéreuse, idéale pour des débits faibles à modérés de matériaux non collants. La découpe à anneau d'eau procure des pellets plus ronds et plus uniformes pour le PP et le PE, et gère des débits plus élevés avec moins de poussière. La découpe sous-marine est le choix de choix pour les polymères et les films sensibles à la chaleur ou à faible viscosité, procurant des pellets sphériques avec un contenu de finesse minimal et les coûts d'équipement et de traitement de l'eau les plus élevés.
À quelle fréquence dois-je affuter ou remplacer les lames de coupe de granulation ?
La durée de vie des lames dépend de l'abrasivité et de la contamination des matériaux. Dans le PP/PE postindustriel propre, les lames peuvent fonctionner plusieurs semaines sans avoir à être affûtées à nouveau ; dans le PET postconsumér sale, avec du sable et des étiquettes, il peut être nécessaire de changer les bords au bout de quelques jours. Suivez les éventuels signes tels que les queues de granulés, les filaments et la flexion de la phase moteur, et conservez un ensemble de rechange bien équilibré, de sorte que la permutation des lames ne prenne plus que quelques minutes et non pas plusieurs heures.
Une ligne de granulés Polyretec peut-t-elle traiter à la fois du plastique ménager et du plastique rigide recyclé ?
La nouvelle ligne de pelletisation de Polyretec est conçue pour les films LDPE de paroi mince et les granulés PE/PP de paroi épaisse, mais la tête de découpe, la rotule et la méthode de refroidissement doivent être adaptées au matériau. Pour les films, une rotule plus rapprochée est nécessaire et le découpage doit souvent se faire sous l'eau ou par un jet d'eau, tandis que les granulés rigides fonctionnent bien avec un découpage à chaud à l'avant du tambour, avec refroidissement par air ou par jet d'eau. Discutez de votre récipi-produit avec l'usine pour adapter la tête de découpe et les postes de traitement ultérieurs.
Conclusion
Le choix d'un coupeur à granulés pour les granulés de plastique recyclé est une décision d'ensemble, et non pas un achat individuel. Commencez par votre matériau dominant, car le PET, le PP, le PE et les films ont tous besoin de matériaux de cutters différents, de types de cutters et de méthodes de refroidissement spécifiques. Adaptez la capacité de coupe au débit réel de la fonte de l'extrudeur avec une marge de sécurité, réglez la taille des granulés avec l'écran et associez le coupeur à la bonne méthode de refroidissement. Ensuite, protégez l'investissement par une maintenance rigoureuse et un kit de pièces de rechange bien approvisionné.
Polyretec, une usine Wanplas qui a été créée en 2010 et qui compte plus de 100 projets de recyclage dans 50 pays, fabrique la ligne de granulés de nouvelle génération pour les films et plastiques rigides recyclés ainsi que la ligne de lavage des plastiques souples en PP/PE avec granulage à une seule étape, toutes deux adaptables au niveau du coupeur et du refroidissement. Avec une conception conforme aux normes CE et ISO, des tests de pré-livraison, la commande par un ingénieur, 500 pièces gratuites par an et une politique d'usine ouverte, Polyretec soutient tout le cycle de vie du coupeur de granulés.
Si vous envisagez d'installer une ligne de granuleuse de granulés recyclés, envoyez à Polyretec le type de votre matériau, son profil de contamination et la production souhaitée. L'équipe technique vous recommandera une configuration de coupeuse, dimensionnera la ligne et vous invitera à venir visiter les installations de l'entreprise pour réaliser un essai sur votre propre matière première, afin que vous puissiez vérifier la qualité des granulés avant de passer à l'action. Que votre priorité soit les films, le recyclage rigide ou une gamme mixte, la bonne coupeuse est le facteur indispensable pour que vos granulés se vendent.
