L'élimination de l'humidité des granules de plastique recyclé après la production ne consiste pas en un seul travail, mais en deux : enlever l'eau libre qui adhère à la surface du granule et arracher l'eau liée qui s'est Diffusé dans la chaîne polymérique.Le déshydratage mécanique et l'utilisation d'air chaud s'occupe du premier. Seul un sécheur déshumidifiant travaillé à un point de rosée basse gère le second. La confusion entre les deux est la raison la plus commune pour laquelle une usine de recyclage expédie des granulés qui semblent secs, sentent secs, pèsent secs lors d'un contrôle rapide à l'échelle, pour ensuite produire des traces d'argent, des bulles et une perte de viscosité dans l'atelier de moulage du client trois semaines plus tard.

Ce guide fait le point sur tout le problème de l'humidité en post-production pour la résine recyclée : d'où vient l'eau, pourquoi la chimie du polymère détermine la voie de séchage qui fonctionne, quel est le coût de l'humidité en excès en termes de propriétés mécaniques et de viscosité intrinsèque, comment six technologies de séchage concurentes se comparent en termes de teneur en humidité résiduelle et d'énergie spécifique, quelle température et quel temps de rétrécissement chaque famille de polymère requiert, comment dimensionner une trappe de séchage et son volume d'air, comment le PET recyclé se comporte différemment de toutes les autres résines, comment mesurer réellement l'humidité au lieu de le deviner, et comment conditionner les granulés afin que l'humidité que vous avez payé pour éliminer ne revienne pas lors du transport.

Polyretec, une usine Wanplas, a construit des équipements de recyclage du plastique depuis 2010 et a créé la marque Polyretec en 2017, associant le savoir-faire des processus autrichiens à l'échelle de fabrication chinoise. Avec plus de 100 projets de recyclage réalisés, une couverture service dans plus de 50 pays, une équipe de plus de 24 ingénieurs de mise en service et de processus, et des lignes de lavage et de pelletage allant de 500 kg/h à 6 000 kg/h, Polyretec a consacré plus d'une décennie à résoudre exactement ce problème pour les flux de matériaux postconsommation et postindustriels. Les recommandations d'équipements dans cet article proviennent de cette base installée, et non d'un catalogue.

D’où vient réellement l’humidité dans les granules recyclées.

Les granulés recyclés absorbent l'eau à quatre points distincts, et chaque point exige une contre-mesure différente.Si vous ne traitez que l'un d'entre eux, le niveau d'humidité résiduelle dans le bac du client ne sera jamais stable. Diagnostiquer la source qui domine dans votre installation est la première étape de l'ingénierie, et cela n'implique généralement rien de plus que trois tests d'humidité réalisés à trois endroits le long de la chaîne.

1. Eau de processus évacuée du granulateur

Chaque méthode de granulation humide laisse de l'eau sur le granulé. Dans le découpage à systèmes d'écuelles placées dans un anneau d'eau, les pellets sont jetés dans un film d'eau et voyagent avec elle jusqu'à la machine de déshydratation centrifuge, arrivant avec environ 8 à 15 % d'eau libre par rapport au poids du produit. Avec la granulation sous l'eau, la chambre de coupe est entièrement inondée, et la pâte de granulation quitte l'installation à 20 à 30 % d'eau avant la phase de déshydratation. La granulation de piège à bain d'eau est plus douce, généralement de 3 à 8 %, car le piège est découpé à l'air avant la coupe. Le découpage à l'aide de systèmes d'ecues placées dans un anneau d'eau est la seule méthode qui produit des granules véritablement sèches au niveau de la coupe et qui est limitée à un intervalle très étroit de matériaux et de tailles de granule.

Cette eau se trouve presque entièrement dans les interférences capillaires entre les graines et dans les micro irrégularités de la surface coupée. Une machine de centrifugation pour l'élimination de l'eau à 1 200 à 1 600 tours par minute élimine la majeure partie de l'eau en quelques secondes, ce qui réduit le flux des graines à environ 0,3 à 1,0 %. Ce qui reste après la centrifugation mécanique est un mince film adsorbé ainsi que tout ce que le polymère a commencé à absorber pendant les secondes où il était en condition humide et chaude.

2. Absorption en vrac par le polymère lui-même

Les polymères hygroscopiques ne se mouillent pas seulement, ils dissolvent l'eau dans leurs régions amorphes. Les chaînes de polyester, de polyamide et de polycarbonate portent tous des groupes polaires, des liaisons esters, des liaisons amides et des liaisons carbonate, qui se lient par bridges d'hydrogène avec les molécules d'eau. Un PECT récemment coupé à 60 degrés Celsius, qui repose dans un anneau d'eau, absorbe de l'eau bien plus rapidement que le même PECT à température ambiante, car le coefficient de diffusion augmente fortement avec la température. C'est cet eau que le déhuilage mécanique ne peut toucher, quel que soit la vitesse de rotation du rotor.

3. perte de trous lors du conditionnement, du transport et du stockage

Un pellet hygroscopique sec à 50 ppm est thermodynamiquement avide. S'il est laissé à l'air libre à 23 degrés Celsius et 60 % d'humidité relative, le PET recyclé remonterait normalement à plus de 1 000 ppm en quelques heures et approcherait sa valeur d'équilibre de plusieurs milliers de ppm en quelques jours. Le PA6 recyclé est encore plus agressif et peut gagner plus d'un pourcent en masse pendant une semaine de stockage à l'air libre. Les sacs tissés sans liner de barrière offrent un protection efficace. L'humidité du magasin, le fret maritime pendant la saison des moussons et le transport dans des containers non climatisés transportent tous de l'humidité dans le produit qui était par ailleurs bien sec à la sortie de l'usine.

4. Événements de condensation et de point de rosée

La source la plus sous-estimée est la condensation. Les granulés sortant d'un silo de stockage à froid ou d'un entrepôt climatisé à 15 degrés Celsius et ouverts dans un atelier à 32 degrés Celsius et à 85 % d'humidité relative se situent en dessous du point de rosée ambiant, soit environ 29 degrés Celsius. De l'eau liquide se condense directement sur la surface du pellet, et un lot testé à 200 ppm au moment de l'expédition peut atteindre 1 500 ppm dans la cuve du client sans qu'aucun responsable n'ait fait rien de mal, à part ouvrir le sac trop tôt. Le refroidissement des granulés à moins de 40 degrés Celsius avant l'emballage et l'amortissement de la temperature des sacs scellés jusqu'à celle de l'atelier avant leur ouverture éliminent la plupart de ce problème.

Le lavage en amont contribue également, car les flocons entrant dans l'extrudeur à granulés transportent de l'eau résiduelle de la ligne de lavage, mais cette eau est habituellement éliminée par le port de ventilation de la section de baril de dégazage plutôt que lors de la phase de granulés, elle ne fait donc pas l'objet de ce guide.

Eau de surface vs humidité liée : la ligne de démarcation qui décide de tout

L'eau de surface est un problème mécanique ; l'humidité liée est un problème thermodynamique.L'eau en surface est retenue par la cohésion superficielle et la force capillaire, de sorte que la force centrifuge, l'air circulant et la chaleur modérée l'éliminent. L'humidité liée est retenue à l'intérieur du polymère par des liens hydrogène, au niveau d'une énergie d'environ 20 à 25 kJ/mol. Pour la désorbtion, il faut donc simultanément une énergie thermique suffisante pour rompre le lien et permettre la diffusion de la molécule d'eau vers la surface du pellet, et un milieu ambiant suffisamment sec pour que l'eau ait envie de sortir.

Cette seconde condition est ce que les gens négligent. Le séchage est contrôlé par la différence de pression de vapeur entre l'eau présente dans le granule et celle de l'air qui l'entoure. L'air ambiant dans une région de traitement typique possède un point de rosée compris entre 10 et 25 degrés Celsius, ce qui correspond à environ 12 à 23 grammes d'eau par mètre cube. Le chauffage de cet air à 160 degrés Celsius réduit drastiquement sa relative humidité, mais il n'en retire aucun gramme. La teneur en eau absolue, et par conséquent la pression de vapeur partielle, reste inchangée. Une fois que l'humidité interne du granule atteint l'équilibre avec cette pression de vapeur, le séchage s'arrête, peu importe la durée durant laquelle vous laissez tourner le sèche-gris.

Un sécheur à déshydratant modifie l'image car il retire l'eau de l'air avant de le chauffer. À un point de rosée de -40 degrés Celsius, l'air de processus contient environ 0,12 gramme d'eau par mètre cube, soit environ cent fois plus sec que l'air ambiant. C'est cela qui crée le gradient capable d'entraîner le PET recyclé de 3 000 ppm jusqu'à moins de 50 ppm. En poussant jusqu'à un point de rosée de -50 degrés Celsius, on obtient un surplus d'énergie, mais en perdant en retour sur la plupart des grades de recycle.

Classification de la hygroscopie des polymères recyclés courants

Le tableau ci-dessous classe les résines que l’usine de recyclage est susceptible de recycler sous forme de pellets. L’humidité d’équilibre est la valeur atteinte par le polymère après une exposition prolongée à 23 degrés Celsius et à une humidité relative de 50 %. Les valeurs sont des valeurs typiques et varient en fonction du grade, du taux d’ajout de charges, de la cristallinité et du niveau de contamination du flux recyclé.

POLYMÈRE	Classe	Humidité d'équilibre, 23 °C / 50 % HR	Type de moississure dominant.	Cible avant le traitement	Itinéraire de séchage minimal viable
rHDPE, rPP, reprise de film	Non hygroréglable	Inférieur à 0,01 pour cent	Surface ou aspect arrière	Inférieures à 500 ppm	Décantation centrifugale avec air chaud
rPP (homopolymère et copolymère)	Non hygroréglable	Inférieur à 0,01 pour cent	Surface ou aspect arrière	Inférieures à 500 ppm	Décantation centrifugale avec air chaud
rPS/rHIPS	Un petit peu de capacité à absorber l'humidité	0,05 à 0,12 %	La plupart du temps, encres mineures.	Moins de 1 000 ppm.	Air chaud avec déshydrateur pour grades ophtaliques
granulés rABS, 400 kg/h	Hygroscopicité	0,20 à 0,40 pour cent	Enrubannage	Moins de 1 000 ppm.	Dédaimonisation, point de rosée compris entre -20 et -40 °C
rPET (origine bouteille et plateau)	Hydrolyse sensible	0,20 à 0,60 pour cent	Enrubannage	Inférieure à 50 ppm, inférieures à 20 ppm pour la fibre et le préformage.	Cryostat avec déshumidificateur à une température de -40 °C
rPA6	Fortement hygroscopic	2,5 à 3,5 %	Enrubannage	de 800 à 1 500 ppm (fenêtre, et non plafond)	Déshydrateur à moins 40 °C, contrôlé
rPA66	Fortement hygroscopic	2,0 à 2,8 pour cent	Enrubannage	de 800 à 1 200 ppm	Déshydrateur à moins 40 °C
rPC	Hydrolyse sensible	0,15 à 0,35 %	Enrubannage	Inférieures à 200 ppm	Déshumidificateur à moins 30 à moins 40 °C
rPBT	Hydrolyse sensible	0,08 à 0,20 pour cent	Enrubannage	200 à 400 ppm	Déshydrateur à moins 40 °C
rTPU (polyester de type)	Hydrolyse sensible	0,30-0,42 tonnes par mètre cube pour des copeaux de 15-25 mm	Enrubannage	Inférieur à 300 ppm, inférieur à 200 ppm pour le film	Déshydrateur à moins 40 °C, basse température
rPLA	Hydrolyse sensible	0,30 à 0,52 tonne par tonne	Enrubannage	Inférieures à 250 ppm	Crystalliser en dessous de T g, puis dessécage
rPOM	Un petit peu de capacité à absorber l'humidité	0,20 à 0,30 pour cent	Enrubannage	Inférieures à 200 ppm	Dédaimonisation, température plafonnée
rPMMA	Hygroscopicité	0,30-0,42 tonnes par mètre cube pour des copeaux de 15-25 mm	Enrubannage	Inférieur à 400 ppm	Déshumidificateur à moins 30 °C

Lisez le tableau comme une décision de routage, pas comme un tir de données. Tout ce qui figure dans les lignes non hygroéniques et légèrement hygroéniques peut être traité par déshumidification mécanique plus une étape de chaleur bien conçue, et le fait d'investir des fonds dans une unité déshydratante pour des pellets de film rPP est un gaspillage d'argent. Tout ce qui se trouve dans les lignes hygroéniques échouera tôt ou tard aux tests d'acceptation si vous essayez de le sécher à l'air ambiant, indifféremment de la température de cet air ou du temps de fonctionnement.

Pourquoi surdryage est aussi un défaut ?

Deux polymères punissent le séchage excessif. Le PA6 recyclé séché à moins de 500 ppm perd son effet plastifiant grâce à son eau résiduelle, la viscosité de la masse fondante augmente, il est plus difficile de remplir des sections minces et les pièces moulées affichent une résistance à la flexion diminuée avant de retrouver les valeurs qui leur conviennent lorsqu'elles sont mises en service. Le PC recyclé maintenu à 130 degrés Celsius pendant plus de huit heures commence à jaunir de façon mesurable, ce qui détruit la valeur des grades recyclés clairs ou de couleurs pâles. L'objectif technique pour ces matières est une fenêtre avec un fond et un plafond, pas simplement la sècheuse la plus «sèche» possible. C'est pourquoi une sècheuse présentant un contrôle fiable de la température et du temps de séjour vaut plus qu'une équipée d'une puissance de chauffage brut.

Quelles sont les conséquences d'une humidité excessive sur les granulés et les pièces finales ?

Les dommages causés par la moisture dans les pellets recyclés peuvent être classés en deux catégories : cosmetiques et structurelles.Les défauts cosmétiques, comme les rayures d'argent et les bulles de surface, sont désagréables mais visibles, donc ils sont repérés. Les dommages structurels liés à la scission hydrolysée restent invisibles dans la pièce moulée et ne se manifestent que lors d'un test de traction échoué, lors d'un retour sous garantie ou lorsque un client cesse tranquillement de commander. La deuxième catégorie est ce qui détruit la réputation d'un recycleur.

Le mécanisme d'hydrolyse, expliqué en termes simples

Les polymères de condensation, familles de polyester, de polyamide et de polycarbonate, sont construits en séparant l'eau. Si on rajoute de l'eau à la température de fonte, la réaction inverse se produit. Chaque molécule d'eau qui atteint une liaison esters ou amides dans une fonte à 280°C peut rompre la chaîne, transformant une molécule longue en deux molécules courtes. La masse moléculaire diminue, la viscosité intrinsèque baisse, le débit de fonte augmente, et toutes les propriétés mécaniques qui dépendent de l'entrelacement des chaînes, de la résistance à la traction, de l'élongation à la rupture, de l'impact par rainure, de la durée de vie en fatigue, se dégradent. La réaction est rapide : pour le polyester à des températures de traitement typiques, une scission significative de la chaîne survient dans la première minute de séjour en mélange fondu.

La règle pratique pour le PET recyclé est sévère. Le traitement à 280 degrés Celsius avec 100 ppm d'eau résiduelle peut coûter environ 0,02 à 0,03 dl/g de viscosité intrinsèque en un seul passage. A 500 ppm, le même passage peut coûter 0,06 à 0,10 dl/g. Un rPET de qualité de bouteilles entrante à 0,72 dl/g et sortant à 0,62 dl/g n'est plus utilisable pour la fabrication de préformes ou de sangles et ne peut être vendu qu'en fibre ou en feuille de faible valeur. L'économie de toute l'opération de recyclage dépend d'un nombre qui coûte quelques kWh par tonne à contrôler.

Processus downstream	Défaut causé par une humidité excessive	Mécanisme physique	Niveau d'humidité où le risque commence.	Incidence typique sur la qualité ou la production
Injection-moulage, en général	Rayures d'argent et éversement suivant la direction du flux.	L'eau s'épuise en vapeur au niveau de la porte et est entraînée le long de la paroi de la matrice.	Au-dessus de 800 à 1 000 ppm pour les protéines de styrène	Le taux d'élimination des défauts cosmétiques passe de moins de 1 % à 5 à 15 %.
Injection-moulage, section épaisse	Voies intérieures et bulles	La vapeur nuclee dans le noyau encore liquide au cours du refroidissement.	Au-dessus de 500 ppm dans les polymères techniques.	Pressurisation à la détente et résistance à l'impact diminuent de 20 à 40 %.
Extrusion des plaques et des films.	Pinholes, gels, lignes de bulles, ruptures de maille.	Des bulles de vapeur dans le rideau de fusion déstabilisent la sortie de la tranche.	Au-dessus de 300 à 500 ppm pour un laminoir léger.	Ralentissement de la bande de 10 à 30 %, pour conserver l'intégrité de la bande
Filature des fibres	Filaments, variation du denier et floconnage	Scission de chaîne abaissant la résistance de la masse fondue en-dehors de la zone de filage.	Entre 30 et 50 ppm pour le rPET.	Augmentation de la fréquence de fission, chute du rendement de rotation.
Tout processus de fonte, rPET	Dégradation hydrolytique, perte d'IV	L'eau coupe les liaisons esters à la température de fusion.	Au-dessus de 50 ppm ; très élevé au-dessus de 200 ppm.	La IV chute de 0,02 à 0,10 dl/g par passage ; la résistance à la traction diminue de 10 à 25 %.
Autre processus de transformation par fusion, rPC	Perte de poids moléculaire et emboutissement	Hydrolyse du carbonate, scission de la chaîne et changement de couleur.	Supérieur à 200 ppm	La cassure par impact peut diminuer de moitié ; le passage d'un matériau ductile à un matériau fragile se déplace vers le haut
Autre processus de transformation par fusion, rPA6	Chute de numéro de viscosité et flash	L'hydrolyse d'amides réduit la longueur de la chaîne ; la matière fondante devient aqueuse.	Supérieur à 2 000 ppm	Flamme au niveau de la liaison, résistance à la traction en baisse de 15 à 30 pour cent
Compoundage, toutes les résines	Fluctuation du taux de débit de fusion d'une expédition à l'autre.	La scission variable de la chaîne génère un poids moléculaire variable	Toute variation d’humidité incontrôlée	Affaiblissement du MFR à l'encontre de la bande de spécification du client
La pelletisation proprement dite	Boucle à vent, envisagez un rinçage résine/solvant.	La vapeur surabondance la zone de dégazage du réservoir.	Fécule humide supérieures à 3 à 5 pour cent.	Réduction du débit, ruptures de fil, variation de la taille des pellets
Manutention	Aplastage, pontage, croissance de moisissures sur les résidus organiques	L'eau superficielle libre plus l'entreposage à température ambiante.	Supérieur à 0,5 pour cent d'eau libre au conditionnement	Élimination des sacs, plaintes sur l'odeur, blocage de l'alimentation chez le client.

Les économies d'une ligne de recyclage :la différence entre la vente du PET recyclé à 0,72 dl/g et 0,62 dl/g correspond à la différence entre un produit de qualité de formes et un matériau fibreux de qualité inférieure. Le coût énergétique d'une cristallisation et d'un séchage à l'aide de déshydratant optimale est calculé en dizaines de kWh par tonne. L'écart de valeur est d'un ordre de grandeur plus élevé.

Comparaison des voies de technologie de séchage.

Il n'existe pas de séchoir universel. Il existe une séquence d'épreuves et l'installation appropriée utilise uniquement les étapes nécessaires au matériau en question.Une ligne de pelletisation de film rPP qui se termine par une machine d'essorage par centrifugeuse et un short hot air silo est correctement conçue. Une ligne de rPET alimentaire qui se termine de la même manière est une revendication de garantie qui attend de se produire. La comparaison ci-dessous porte sur les six principales technologies et deux sentiers de niche, évaluées en fonction de ce qu'elles peuvent réellement réaliser plutôt que sur les affirmations marketing.

1. Machine de survêtage par centrifugation.

Un rotor vertical fait tourner le flux de granulés humides contre un écran perforé. L'eau passe par les orifices de l'écran, les granulés sont soulevés par des pales et évacués en haut. C'est rapide, mécaniquement simple et très économe en énergie, car elle transporte l'eau sous forme liquide au lieu de l'évaporer. Evaporer un kilogramme d'eau nécessite environ 0,63 kWh de chaleur latente seulement ; l'éliminer coûte beaucoup moins cher. Toute ligne de granulation humide doit commencer ici. La teneur en eau de l'écoulement typique est comprise entre 0,3 et 1,0 pour cent pour les pellets rigides et entre 1 et 3 pour cent pour les granulés en film mous à surface irrégulière.

2. Sécheuse à bed fluidisé vibrante

Les pellets se déplacent le long d'un plateau perforé vibrant, tandis que de l'air chaud est aspiré vers le haut à travers le lit. L'état fluidisé offre un contact excellant entre l'air et les pellets et un temps de résidence très uniforme, ce qui en fait la meilleure solution pour éliminer la dernière trace d'humidité superficielle des granulés non hygroscopiques à haut débit. Il peut traiter de 1 000 à 5 000 kg/h en toute sécurité et fonctionne également en tant que étage de refroidissement si l'air est froid. Il ne peut pas éliminer l'humidité liée car il utilise de l'air ambiant et le temps de résidence est mesuré en minutes.

3. Séchoir à air chaud avec silo thermique

Un souffleur aspire de l'air ambiant, un réchauffeur à résistance le conduit jusqu'à 70 à 130 degrés Celsius, et il monte à travers un lit de granulés dans un silo isolé. C'est le fer de lance pour les polyoléfines et les styreniques. La limitation est absolue : le point de rosée de l'air de traitement est égal au point de rosée ambiant, de sorte que le seuil d'équilibre est généralement compris entre 400 et 1 000 ppm, selon la saison et le polymère. Dans une usine de la côte pendant la saison des pluies, un sécheur d'air chaud ne pourra probablement pas atteindre 1 000 ppm dans le rABS.

4. Sécheur déshumidifiant à charbon desséchant

L'air de procédé passe à travers un lit de tamis moléculaire ou à un rotor à trappe honeycomb, capable d'adsorber la vapeur d'eau, en créant un point de rosée de –30 à –50°C, puis il est chauffé et conduit dans la cuve de séchage. L'air de retour est déshumidifié et recirculé dans un circuit fermés. C'est la seule technologie qui permet d'amener fiablement la résine recyclée à faible taux d'humidité. Les coûts d'investissement et d'exploitation sont plus élevés, et l'appareil nécessite un circuit de régénération, mais pour les résines rPET, rPA, rPC, rPBT et rTPU, il n'existe pas d'alternative.

5. Séchage à l'aspiration

Le basculement de la pression absolue baisse le point d'ébullition de l'eau et accentue le gradient de pression de vapeur sans nécessiter d'air chaud. Les séchoirs sous vide à mouvement rotatif séparent les granulés pendant les stations de remplissage, de chauffage, de séchage et de déchargement, réduisant ainsi le temps de séchage du rPET de quatre à six heures à environ 20 à 40 minutes. L'économie d'énergie spécifique est attrayante, car il n'y a pas de gros flux d'air à chauffer en continu. Le compromis est une complexité mécanique, la maintenance des joints hermétiques sous vide et un niveau d'investissement initial plus élevé, ce qui la rend idéale pour des opérations continues avec un seul type de matière.

6. Séchage rotatif à infrarouges

Les émetteurs infrarouges à ondes moyennes chauffent directement la granule plutôt que l'air, dans un tambour rotatif qui fait tourner de manière continue le lit. Étant donné que l'énergie est absorbée par le polymère et non dans une grande masse d'air, le temps de mise en œuvre est court et la quantité d'énergie par kilogramme de matière est faible. L'infrarouge est très efficace en tant qu'étape de pré-déshydratation et de cristallisation pour le rPET, devenant généralement de 3 000 ppm à 300 à 600 ppm en 10 à 20 minutes, après quoi une étape de séchage compacte acheve le travail. L'absorption dépendante de la couleur signifie que les pellets foncés et clairs chauffent à une vitesse différente, ce qui nécessite une prise en compte dans la stratégie de contrôle.

7 et 8. Séchage à la membrane à micro-ondes et à air comprimé

Le séchage à micro-ondes interagit directement avec le dipôle d'eau, de sorte que l'énergie passe presque entièrement dans l'humidité plutôt que dans le polymère, et c'est intéressant pour les résines sensibles à l'hydrolyse. Il s'agit cependant d'une méthode spécialisée présentant des références à une échelle industrielle limitée et nécessitant un contrôle de l'uniformité rigoureux. Les sécheurs à membrane à air comprimé atteignent un très bas point de rosée dans un ensemble de petite taille et sont excellents pour les applications de laboratoire et à faible débit, jusqu'à environ 30 kg/h, mais la consommation d'air comprimé rend l'énergie spécifique peu attrayante à l'échelle de la production.

Technologie	Principes de fonctionnement	Mois aurique résiduelle réalisable	Énergie spécifique typique	Intervalle de température de fusion adapté.	Bande de rendement pratique.	Coût relatif du capital	Coût d'exploitation relatif
Machine de décantation par centrifugation	Séparation mécanique de l'eau par centrifugation contre un tamis perforé	3 000 à 10 000 ppm (0,3 à 1,0 %)	8 à 20 kWh/t	Tous les polymères, étape obligatoire après la coupe humide.	300 à 6 000 kg/h	Faible	Faible
Sécheur en bac fluidisé en vibrations.	Le bac fluidisé en vibrations permet de fluidifier le lit de pellets dans un flux d'air chauffé en direction ascendante.	500 à 1 500 ppm	30 à 60 kWh/t	rPS (ou ABS)	500 à 5000 kg/h	Moyen	Bas à moyen
Séchoir à air chaud et silo thermique	L'air ambiant est chauffé et soufflé sur un lit de pellets isolés	400 à 1 000 ppm, limité par le point de rosée ambiant	60 à 120 kWh/t	rPP, rPE, rPS, rHIPS, séchage préalable pour les autres	100 à 3 000 kg/h	Faible	Moyen
Déshydrateur déshumidifiant	Le rotor à diffuseur moléculaire ou l'adsorption a double tour produit un point de roseau négatif de 40° C dans un air de boucle fermée.	20 à 200 ppm	90 à 160 kWh/t, 70 à 110 avec récupération de chaleur	rPET, rPA, rPC, rPBT, rABS, rTPU, rPLA	30 à 2 000 kg/h par unité	Élevé	Élevé
Séchage sous vide	La réduction de la pression absolue diminue le point d'ébullition de l'eau et accentue le gradient.	20 à 100 ppm	40 à 70 kWh/t	rPET, rPA, rPC, séries continues d’un seul matériau	200 à 1 500 kg/h	Très élevé	Bas à moyen
Séchoir rotatif à infrarouge	Le rayonnement infrarouge de moyenne longueur chauffe le polymère directement à l'intérieur d'un tambour rotatif.	300 à 600 ppm, seul, sous 50 ppm avec finition par déshydratant	25 à 45 kWh/t	Pré-séchage et cristallisation de rPET, rPLA, rPA	100 à 1 200 kg/h	De taille moyenne à haute	Faible
Séchage par micro-ondes	Réchauffement diélectrique couplé directement avec le dipôle d’eau à l’intérieur du pellet	100 à 400 ppm, selon l'application	40 à 80 kWh/t	Grades spéciaux et sensibles à l'hydrolyse	50 à 500 kg/h	Très élevé	Moyen
Séchoir à membrane à air compressé	Séparation des vapeurs d'eau de l'air comprimé, puis chauffage	30 à 150 ppm	180 à 300 kWh/t	Laboratoire, préparation des échantillons, lots à absorption réduite.	Jusqu'à environ 30 kg/h.	Faible	Très élevé

La lecture correcte de ce tableau est qu'il s'agit de routes complémentaires et non de des concurrents. Une chaîne de finition à copeaux de rPET à haute performance est équipée d'un dispositif de déshydratation centripète, puis d'un séchage par infrarouge ou par air chaud avec cristallisation, puis d'un tamis compact à déshydrateur. Chaque étape élimine l'eau de façon la moins coûteuse possible, et l'air très froid de -40 °C n'a pas à faire face qu'aux quelques centaines de ppm restants. Les installations qui sautent les étapes peu coûteuses et sur-dimensionnent l'unité de déshydrateur en paient le prix chaque heure où elles fonctionnent.

Paramètres de séchage selon les matériaux.

La température de séchage, le temps de séjour et la température de rosée forment un ensemble lié de trois paramètres, et non pas trois boutons distincts.Augmenter la température et le temps de séchage ; augmenter le point de rosée et ni le temps ni la quantité ne permettront d'atteindre la valeur ciblée. Les paramètres ci-dessous constituent les plages de fonctionnement utilisées par les ingénieurs de Polyretec lors de la mise en service d'une étape de finition de pellets et ils supposent que le matériau a déjà été déshydraté mécaniquement jusqu'à un taux d'eau libre inférieur à 1 %.

Matériau recyclé	Température de séchage	Temps de séjour	Exigence de point de rosée	Taux d'humidité cible	Type de séchoir	Surdéshydratation et risques processant
des granulés de regrind rigides en rPP et rPE (déchéance de films)	De 80 à 90 °C	0,5 à 1,0 h	Conditions ambiantes acceptables	Inférieures à 500 ppm	Evaporer plus silo à air chaud.	Supérieur à 100 °C pendant de longues périodes, ce qui favorise l'oxydation et la coloration jaune des recyclats à faible taux d'additifs.
des granulés de regrind rigides en rPP et rPE (déchéance de matières plastiques rigides)	85 à 95 C	0,5 à 1,5 h	Conditions ambiantes acceptables	Inférieur à 400 ppm	Evaporer plus lit fluidisé + silo.	Les fines et la poussière prélèvent davantage d'eau de surface que les granules, il faut d'abord les éliminer par tris.
rPS et rHIPS	70 à 80 degrés Celsius	1 à 2 h	Température ambiante jusqu'à moins 20 C	Moins de 1 000 ppm.	Air chaud avec déshydrateur pour grades incolères	Au-dessus de 85 °C souple la surface de la presse à pellet et provoque une jonction dans le baquet
granulés rABS, 400 kg/h	De 80 à 90 °C	de 2 à 4 h	11. Moins 20 à moins 40 °C.	Moins de 1 000 ppm.	Hopper à dessicant.	Une exposition prolongée à des températures supérieures à 90°C altère la phase de butadiène et atténue le lustre de la surface.
rPET, étape de cristallisation	160 à 170°C, sous agitation	20 à 40 min	Conditions ambiantes acceptables à ce stade	Crystallité supérieure à 35 pour cent	Granulométreur agité ou unité rotative infrarouge	Sans agitation, le fond s'interfie en une masse solide à la Tg de 78 °C.
rPET, étape de séchage	160 à 170°C	4 à 6 heures	-40 °C obligatoire	Inférieur à 50 ppm, inférieur à 20 ppm pour les fibres	Remise de charge avec déshydrateur, isolée	Supérieur à 180 °C : cela accélère la coloration thermique et la formation d'acétaldéhyde
rPA6	80 C	4 à 6 heures	-40 °C	de 800 à 1 500 ppm	Hopper à dessicant avec contrôle strict.	Inférieures à 500 ppm, la fonte devient rigide et les pièces deviennent friables ; au-dessus de 100 C, le polymère oxyde et jaunissait.
rPA66	De 80 à 90 °C	4 à 6 heures	-40 °C	de 800 à 1 200 ppm	Hopper à dessicant.	Idem que la fenêtre de surdrying du rPA6 ; les grades à ajout de verre tolèrent mieux l'extrémité basse
rPC	115 à 125 °C	3 à 4 h	Entre -30 et -40 °C	Inférieures à 200 ppm	Hopper à dessicant.	Supérieur à 130 °C ou au-delà de 8 heures : ces conditions entraînent une coloration jaune visible dans les types clairs
rPBT	120 à 130 °C	3 à 4 h	-40 °C	200 à 400 ppm	Hopper à dessicant.	Sensibilité à l'hydrolyse proche de la qualité du PET : ne réutilisez jamais des retours non contrôlés sans les rédryer
rTPU (polyester de type)	95 à 105 °C	2 à 3 h	-40 °C	Inférieur à 300 ppm, inférieur à 200 ppm pour le film	Remise de charge avec déshydrateur, lit peu profond	Les granulés sont trop mous (moins de 85 Shore A) et ne forment pas de boule ; il faut maintenir une profondeur d'emprise faible et utiliser un système d'évacuation conique.
rPLA	45 à 55 °C en pré-chaleur, puis 80 à 95 °C	2 h plus 3 à 4 h	-40 °C	Inférieures à 250 ppm	Déshumidificateur à deux étapes	Les sticks de rPLA amorphes s'égagent au-dessus de leur Tg de 58°C ; cristallisez délicatement avant de relever la température.
rPOM	80 à 100 C	2 à 3 h	11. Moins 20 à moins 40 °C.	Inférieures à 200 ppm	Remise de charge avec déshydrateur, température limitée	Ne dépassez jamais 110 °C ; la décomposition thermique libère du formaldéhyde et nécessite un processus d'extraction.
rPMMA	De 80 à 90 °C	3 à 4 h	Moins 30 °C.	Inférieur à 400 ppm	Hopper à dessicant.	Les produits d'optique présentent une petite quantité de brouillard même en cas de brève humidité, il convient de prélever des échantillons pour chaque lot

Comment adapter ces fenêtres au matériel recyclé

Le matériel de recyclage n'est jamais aussi uniformément dispersé que la résine vierge et il est presque toujours nécessaire d'effectuer trois ajustements. Tout d'abord, allonger le temps de séjour de 20 à 30 %, pour les flux issus du monde de l'après-consommation, car la distribution des tailles de pellets est plus étendue et les plus gros pellets déterminent le temps de séchage. Ensuite, abaisser la température maximale de 5 au 10 degrés Celsius lorsque le flux contient des traces de perte de stabilisants résultant d'histoires thermiques antérieures, car le matériau recyclé possède moins de réserve thermique que la matière vierge. Enfin, vérifier le corrigendum au moyen d'une vraie analyse hygrométrique sur le flux de production réel et non en se fondant sur la table des paramètres, car la contamination, la teneur en fillers et la géométrie des pellets modifient l'équilibre.

La géométrie des granulés mérite une mention à part. La diffusion de l'eau dans un granulé est proportionnelle au carré de la plus courte distance de diffusion. Un granulé de forme sphérique de 4 mm, coupé sous l'eau, a approximativement deux fois le temps de séchage d'un granulé de forme lenticulaire de 2,5 mm, dans des conditions identiques. Si le temps de séchage est le gage de la performance d'une usine, modifier la taille des granulés au niveau du coupe-granulés est parfois moins coûteux que d'acheter une cuve de séchage plus grande.

Principes du déshumidificateur, dimensionnement et calcul du bac de stockage

Un système de séchage à déshydratant comprend quatre blocs fonctionnels : l'unité d'adsorption fournissant de l'air sec, le chauffage de processus, le bac de séchage où se produit le transfert de masse proprement dit et le circuit de retour avec filtration et refroidissement supplémentaire.La plupart des pannes de séchage dans les installations de recyclage sont liées à des dysfonctionnements des hoppers ou à des problèmes de volume d'air, et non à des défaillances d'adsorption. Le déshumidificateur fonctionne généralement correctement, tandis que le hopper canalise l'air en dehors du matériau ou que le ventilateur est sous-dimensionné de 40 %.

Adsorption : tour double versus rotor en forme de nid d'abeille

Systèmes à deux tours remplissant deux récipients avec des billes de tamis moléculaire, typiquement de type 13X ou 4A. Une tour adsorbe l'humidité de l'air de retour tandis que l'autre est régénérée par l'air chaud à une température comprise entre 200 et 280 degrés Celsius, puis refroidie. Une vanne de relevage les alternate dans un cycle rythmé ou déclenché par le point de rosée. Les systèmes à deux tours sont robustes, tolérants à la poussière et donnent un point de rosée de−40 degrés Celsius stable, mais l'événement de relevage produit une petite variation rapide du point de rosée, qui ne doit pas dépasser un certain niveau pour ne pas être notable.

Les systèmes à rotor à nid d'abeille utilisent une roue à billes continuellement tournant et impregnée de déshumidificateur, divisée en secteurs d'adsorption, de régénération et de refroidissement. Puisqu'il s'agit d'une rotation continue, la sortie du point de rosée est essentiellement sans anomalie et se situe généralement entre moins 40 et moins 50 degrés Celsius. Les systèmes à rotor sont compacts et offrent une stabilité du point de rosée plus importante, ce qui est important pour les PET alimentaires et pour le matériel de filage, dans lequel la seule excursion du point de rosée peut compromettre la qualité d'une établir d'élution. La température de régénération est généralement de 180 à 220 degrés Celsius, inférieure à celle d'un tour à double suspension, ce qui améliore le bilan énergétique.

Ajuster la puissance de la trémie de séchage.

Le volume du bac à grain dépend directement du débit et du temps de séjour requis. La formule de calcul est la suivante :

Le volume du silo en litres est égal au débit en kg/h multiplié par le temps de séchage en heures, divisé par la densité indicative en kg par litre, multiplié par un facteur de sécurité de 1,2 à 1,3.

Le facteur de sécurité couvre le volume du cône qui ne participe pas au lit de séchage, l'autoconservation au-dessus du niveau du matériau et le fait qu'une trémie entièrement remplie présente une mauvaise distribution de l'air en haut. Pour les granulés de polyéthylène recyclés dont la densité volumique est variable, utilisez 1,3. Exemple concret : granulés de rPET à une capacité de 500 kg/h, temps de séchage de 5 heures, densité volumique de 0,82 kg par litre. Cela équivaut à 500 multiplié par 5, divisé par 0,82, multiplié par 1,3, soit approximativement 3 960 litres. Il convient donc de choisir une trémie d'une capacité de 4 000 litres.

Dimensionner le volume d'air de traitement.

Le volume d'air doit transporter à la fois la chaleur nécessaire pour porter le matériau à la température de séchage et la vapeur d'eau qui est diffusée. La règle de l'industrie est de 1,8 à 2,5 mètres cubes d'air de processus par kilogramme d'alimentation, le point supérieur étant utilisé pour le séchage à haute température du rPET et pour les matériaux ayant une forte humidité initiale. En dessous de 1,5 mètre cube par heure par kilogramme d'alimentation, le lit refroidit de haut en bas et les couches inférieures ne parviennent jamais à la température de séchage, ce qui est la cause classique d'un sécheur qui a fonctionné toute la nuit et qui délivre encore 300 ppm de rPET.

Matière et rendement	Temps de séchage	Densité de volume.	Volume calculé	Choisir le bac d'alimentation	Volume d'air de procédé	Chauffeuse installée indicative
Pellets de rPET, 150 kg/h	5 h	0,82 kg/L	1 190 L	1 200 L	330 à 375 m3/h	15 à 20 kW
Pellets de rPET, 300 kg/h	5 h	0,82 kg/L	2 378 L	2 500 L	660 à 750 m3/h	30 à 38 kW
Pellets de rPET, 500 kg/h	5 h	0,82 kg/L	3 963 L	4 000 L	1 100 à 1 250 m3/heure	50 à 62 kW
Flocons de rPET, 500 kg/h	5 h	0,38 kg/L	8 553 L	9 000 L	1 100 à 1 250 m3/heure	De 55 à 68 kW
Pellets rPA6, 200 kg/h	5 h	0,68 kg/l	1 912 litres	2 000 L.	400 à 460 m3/h	12 à 16 kW
granulés rPC, 250 kg/h	4 h	0,66 kg/l	1 970 litres	2 000 L.	500 à 575 m3/h	20 à 26 kW
Pellets rABS, 400 kg/h	3 heures	0,60 kg/l	2 600 L	2 600 L	760 à 880 m3/h	24 à 32 kW
granulés rTPU, 150 kg/h	2.5 h	0,62 kg/l	786 L	800 L	300 à 340 m3/h	10 à 14 kW

Détails de la structure mécanique du hopper qui décident de sa performance

• Angle du côneUn angle de cône inclus de 60 degrés est le minimum pratique pour les granulés qui coulent librement. Pour le recyclat collant, le rTPU souple et les granulés à forte teneur en fines, il est nécessaire d'adopter un angle de 65 à 70 degrés ou un insert à circulation de masse pour éviter la formation d'une zone stagnante le long de la paroi, où le matériau reste beaucoup plus longtemps que le temps de séjour prévu.
• Enclin de spreadrer l'air.L'air de procédé entre au sommet, et doit être réparti dans l'ensemble de la section transversale. Un cône de répartition proportionné empêche l'air de suivre un trajet court au centre, conservant ainsi l'annulaire extérieur du lit sans le dépoussiérer.
• Isolation.Cinquante millimètres de laine minérale avec une paroi extérieure en acier inoxydable est la norme pour la production de bouteilles en PET à 160 degrés Celsius. Omitting l'isolation sur un bac de 4000 litres entraîne une perte de plusieurs kilowatts continuellement et crée une couche de mur froid où la matière n'atteint jamais la température.
• Filtrer l'air de retour.Les granulés recyclés se détachent en fines particules. Un filtre à cartouche accompagné d'un manomètre différentiel protège le lit déshumidifiant contre le blanchiment par la poussière, la cause la plus courante d'une lente et silencieuse dégradation du point de rosée sur plusieurs mois.
• Dernier réchauffeur pour l'air de retour.L'air de retour doit être refroidi avant d'atteindre le déshydrateur, car la capacité d'adsorption chute fortement avec la température. Une température de l'air de retour supérieure à 60 degrés Celsius dégrade visiblement le point de rosée atteignable.
• Emplacement du capteur de point de roséeMesurez à l'extracteur, avant le chauffage, et enregistrez le résultat. La courbe des points de rosée, est le plus tôt advenant avertissement de fatigue du déshydrateur, de blocage du filtre ou de fuite de la vanne de commutation.

Mesures d'optimisation de l'énergie que il est judicieux de mettre en œuvre

Trois mesures permettent de recupérer une quantité fiable à un centre de recyclage continu. La récupération de l'air de retour en boucle fermée réutilise la chaleur sensible déjà contenue dans le flux de retour et réduit généralement l'énergie totale de séchage de 15 à 25 %. Le contrôle suivant le débit module le volume d'air et la puissance du réchauffeur conformément à la demande d'extrusion réelle au lieu de fonctionner à sa valeur maximale nominal, ce qui est important parce que la plupart des lignes travaillent en dessous de leur rendement nominal pendant la majeure partie de la veillée. La récupération de chaleur du flux d'échappement de régénération du déshydrateur dans l'air entrant pour le processus permet de récupérer l'énergie qui est autrement évacuée dans la toiture. Ensemble, ces mesures peuvent faire passer une étape de séchage de rPET de la gamme des 140 kWh par tonne à la gamme des 90 kWh par tonne, sans modifier du tout la fenêtre de processus.

Recyclage PET : cristallisation, SSP et récupération IV.

Le PET recyclé est la seule résine recyclée courante pour laquelle le séchage n'est pas uniquement une étape de préparation, mais également une étape de création de valeur.Correctement séquencée, la chaîne de cristallisation et de séchage protège la viscosité intrinsèque et une étape de polycondensation en état solide peut activer sa reconstitution. Mal séquencée, le même matériau bloque le hopper dans une bougie de matières solides ou laisse le sècheur sans suffisamment de poids moléculaire pour pouvoir être commercialisé.

Pourquoi la cristallisation doit-elle précéder le broyage ?

Les granulés de rPET amorphes, particulièrement ceux découpés sous l'eau et refroidis rapidement, ont une température de transition vitreuse près de 78 degrés Celsius. S'ils sont chauffés directement à une température de séchage de 160 degrés Celsius, la surface passe de l'état caoutchouteux à un état collant et les granulés adjacents fondent. Le lit s'enferme dans une masse qui doit être brisée de la trémie par un procédé mécanique. La cristallisation agitée à 160 à 170 degrés Celsius pendant 20 à 40 minutes, avec une agitation mécanique continue ou un état fluidisé qui maintient les granulés en mouvement, augmente la cristallinité jusqu'à environ 35 à 40%. Les régions cristallines ne se ramollissent pas à la température de séchage, donc le lit reste librement fluoyant.

Une nuance importante pour les recycleurs : la poudre de rPET d'origine en bouteille est déjà partiellement cristallisée dans la paroi de la bouteille, mais amorphe dans les régions du collier et de la base, de sorte qu'un flux de poudre présente une cristallité mixte et est plus indulgent que le granule obtenu en couplant le matériau directement du four. Les granules obtenus à partir de poudre de rPET lavée par un extrudeur à granulés sortent entièrement amorphe, à moins que la ligne ne comprenne une étape de cristallisation, c'est pourquoi une ligne de granulation avec coupe sous-marine de rPET doit toujours être suivie d'un cristallisateur.

Polycondensation à l'état solide et reprise des IV

La polycondensation à l'état solide, généralement abrégée SSP, consiste à poursuivre la réaction de condensation du polyester en phase solide. Des pastilles cristallisées et séchées sont tenues à une température variant de 200 à 215 °C, en dessous du point de fusion, dans une atmosphère d'azote ou sous vide, pendant 8 à 16 heures. Cet environnement inerte ou évacué permet d'éliminer continuellement le glycol éthyle et l'eau libérées par la réaction, propulser l'extension de la chaîne et porter la viscosité intrinsèque de 0,70 à 0,74 dL/g à l'entrée du SSP à 0,80 à 0,86 dL/g à la sortie, ramenant le matériau à un niveau convenant à la mise en bouteille et au montage des plaques.

L'SSP présente un deuxième avantage qui intéresse davantage les producteurs de matériels alimentaires que le IV : elle élimine les contaminants volatils. L'acétaldéhyde, le principal contaminant volatil qui affecte la saveur dans le PET, passe de 5 à 15 ppm dans le recyclat traité par fusion à moins de 1 ppm après l'SSP. Les solvants résiduels, la limonène, issue des emballages de fruits citriques, et les autres contaminants migrés provenant du flux post-consommation sont aussi réduits, ce qui est essentiel pour la preuve de la performance de décontamination requise pour l'autorisation d'utilisation alimentaire.

Étapes	Température	Temps de séjour	Atmosphère	Résultat cible	Mode de panne en cas d'omission ou de réglage incorrect
Séchage mécanique	Température ambiante	Secondes	Air	L'eau libre inférieure à 1 pour cent.	Les réchauffeurs en aval gaspillent de l'énergie par l'évaporation de l'eau liquede
Pré-séchage	130 à 150°C	10 à 30 min	Air chaud ou infrarouge	Humidité de 500 à 1 000 ppm.	L'unité de déshydratation est trop grande et surchargeée sans raison
Crystallisation	160 à 170°C, sous agitation	20 à 40 min	Air chaud avec agitation	Crystallité supérieure à 35 pour cent	Les masses du lit se compactent en une masse solide dans la trémie de séchage.
Séchage par déshydratation	160 à 170°C	4 à 6 heures	Température de rosée à -40 °C, boucle fermée	L’humidité inférieure à 50 ppm	Perte en hydrolyse IV comprise entre 0,02 et 0,10 dL/g lors du passage suivant de fusion.
Polycondensation à l'état solide	200 à 215 °C	8 à 16 h	Azote ou vide	IV allant jusqu'à 0,80 à 0,86 dl/g, acéthaldéhyde inférieur à 1 ppm	Le matériau reste de grade fibre ou de feuille plutôt que de grade bouteilles.
refroidissement contrôlé	Sous 40 °C	20 à 60 min	Air sec.	Température du conditionnement inférieure à 40 °C	Condensation à l'intérieur du sac lorsque la carga se refroidit pendant le transport
Emballage de la barrière.	Température ambiante	Immédiat	Catadioptrie de protection thermoélectrique, sachet déshydratant	Le maintien de l'humidité inférieure à 100 ppm dans la livraison	Chaque kWh dépensé pour le séchage est remboursé lors du transport.

Exigences en matière d’humidité pour le rPET utilisé dans l’agroalimentaire

Le PET recyclé destiné au contact avec les aliments est soumis à des spécifications très strictes dans l'industrie du recyclage. À l'expédition, les producteurs maintiennent généralement l'humidité sous 50 ppm et en précisent la présence de moins de 20 ppm à l'entrée de la buanderie à préformes, avec un acétaldehyde inférieur à 1 ppm et une viscosité intrinsèque située dans une bande étroite convenue avec le convertisseur. Les cadres de certification tels que la directive européenne 10/2011 sur les matières plastiques en contact avec les aliments, les avis de l'AESA sur les processus de recyclage et les lettres d'obtention d'un avis négatif de la FDA reposent tous sur un contrôle des processus documenté et reproductible, ce qui signifie que les étapes de séchage et de traitement subspatolaire doivent être instrumentées et logées, et non simplement exploitées. Un enregistreur de point de rosée et un journal de la quantité d'humidité par batch font partie intégrante du packaging destiné au contact avec les aliments, tout comme l'étape de décontamination.

Mesure de l'humidité, prélèvement d'échantillons et critères d'acceptation.

Une usine de recyclage qui ne peut pas mesurer la teneur en humidité au niveau de la partie par million ne peut pas vendre ses produits sur le marché de l'ingénierie ou des aliments, quelle que soit la qualité de ses séchoirs.La mesure n’est pas un détail négligeable ou un luxe de laboratoire ; c’est le seul mécanisme qui transforme un processus de séchage en une spécification documentée. Quatre méthodes sont importantes en pratique et répondent à différentes questions.

La titration Karl Fischer : la méthode de référence

La titration coulométrique à l'aide de l'analyse de Fischer avec un régulateur d'échantillon d'étuve est la technique de référence utilisée pour les plastiques, conformément à la méthode A de l'ISO 15512 et à l'ASTM D6869. Un échantillon de granules pesé est chauffé dans une étuve fermée, à une température généralement comprise entre 20 et 30 degrés Celsius au-dessous du point de fusion du polymère, et l'eau libérée est acheminée au moyen d'un azote sec dans une cellule de titration, où une réaction à l'iodure la consume de façon stoechiométrique. La résolution peut être inférieure à 1 ppm et le résultat est spécifique à l'eau et ne dépend pas du contenant volumétrique dans lequel est conditionné l'échantillon. C'est la seule méthode que tout client souhaitant obtenir un PG rPET acceptera en principe comme référence d'arbitrage. Le principal inconvénient est le coût, la manipulation des réactifs et le temps de 15 à 40 minutes par échantillon.

La perte à l'essorage : le moteur de la production de l'étage de production.

La perte par séchage, décrite dans la méthode B de l'ISO 15512 et dans l'ASTM D6980, mesure la perte de poids qu'a un échantillon lors de son chauffage dans des conditions définies, généralement sur un analyseur de teneur en eau halogène ou infrarouge. C'est une méthode rapide, généralement de 5 à 15 minutes, peu coûteuse et facile à utiliser sur base d'une succession de périodes de production. Son point faible est sa spécificité ; ce procédé enregistre toutes les substances volatiles, de sorte que le détergent résiduel, les additifs de traitement, le polymère ou le solvant absorbé provenant d'une chaîne de transfert après la consommation sont comptabilisés comme étant de l'eau. Pour les matériaux recyclés, cette aberration est réelle et peut augmenter les mesures de 100 à 300 ppm. L'approche pertinente consiste à corriger la lecture de la perte par séchage par rapport à l'analyse Karl Fischer, pour chaque chaîne de matériaux, puis à utiliser l'écart correspond à la surveillance quotidienne de la production.

Surveillance du point de rosée : indicateur du processus

Un mesureur de point de rosée mesure l'air de procédé, et non pas les pellets, mais il fournit le signal continu le plus précieux dans l'installation. Les instruments à miroir refroidi sont les plus précis et sont utilisés comme références de calibration ; les capteurs polymères capacitifs sont ceux qui sont installés durablement sur les sorties des séchoirs, car ils sont robustes et bon marché. Deux emplacements méritent d'être équipés d'instruments : l'approvisionnement en air sec vers la trémie, qui devrait déborder à moins 40 degrés Celsius ou plus, et l'air de retour, dont le taux d'humidité indique la quantité d'eau que le lit est encore en train de libérer. Quand la valeur de point de rosée de l'air de retour converge vers celle de l'approvisionnement, le matériau est sec.

In-line proche-infrarouge et autres méthodes rapides

La spectrophotométrie spectrale proche infrarouge peut être montée sur une ligne de transport de granules pour fournir une lecture constante de l'humidité sans prélèvement d'échantillons. L'étalonnage est spécifique au matériau et nécessite un ensemble de données de référence créé avec le Karl Fischer. Le recyclat foncé ou très pigmenté est plus difficile à étalonner. Son rôle est de convertir l'humidité de l'analyse par lots en une variable de contrôle permettant d'ajuster la production des sècheurs en temps réel.

Méthode.	Principe	Gamme d'utilisation	Durée de test typique	Référence standard	Le meilleur usage	Limitation principale
Analyse karl-fischer coulométrique avec four	Titration par iodure spécifique à l’eau des coefficients de libération de l’humidité à partir du four	5 à 5 000 ppm	10. 15 à 40 minutes.	Méthode A d'ISO 15512, ASTM D6869	Certificats d'analyse, de qualité alimentaire, d'arbitrage	Coût du réacteur, opérateur qualifié, lent pour le contrôle de poste
Défaillance au séchage, analyseur à hélium	Périmètre gravimétrique de perte en poids sous chauffage contrôlé.	100 ppm à 5 %	5 à 15 min	Méthode B d'ISO 15512, ASTM D6980	Contrôle de la production par poste	Comptabilise tous les composés volatils comme de l'eau, sur une note élevée concernant le recyclat
Détecteur de point de rosée à miroir froid	Détection optique de la condensation sur un miroir refroidi	Température de rosée de -60 à +30 °C	Capable de fonctionnement continu	Protocoles d'étalonnage d'instrument	Référence de l'étalonnage des capteurs installés	Coût et sensibilité à l'air contaminé
Détecteur de point de rosée capacitif	La capacité de la pellicule polymère change en présence de vapeur d'eau.	Température de rosée de -60 à +20 °C	Continuelle	Protocoles d'étalonnage d'instrument	Instrumentation et alarmes de séchoir permanents	Dérive au fil du temps, nécessite un recalibrage annuel
In-line proche-infrarouge	Absorption des résidus d'eau aux rayons infrarouges spécifiques.	200 ppm brut, la calibration dépendante	Continuelle	Validation du procédé	Contrôle permanent d'un flux constitué d'un seul matériau	Calibration des besoins par matière ; plus exigeante pour les granules foncées.
Contrôle de la pression ou des bulles lors de la fusion.	Inspection visuelle d'un fil extrusionné ou d'une purge pour rechercher des bulles	Qualitative, environ au-dessus de 500 ppm	de 2 à 5 minutes	Pratique interne	Vérification rapide de l'allumage ou de l'arrêt à l'instant de démarrage de la ligne.	Non quantitatif, manque de dommage de hydrolyse à faible niveau

Protocole d'échantillonnage permettant d'obtenir un échantillon fiable.

Un prélèvement incorrect peut ruiner de bons instruments. Le protocole qui est accepté par le service d'audit du client se lit comme suit. Préléviez l'échantillon au départ du hopper de séchage ou à la tête de conditionnement, jamais dans un sac ouvert qui a été laissé au réfrigérateur. Utilisez un récipient hermétique en métal ou en verre, ou un sachet en aluminium, purgé et scellé immédiatement, et effectuez le test dans les 10 minutes qui suivent le prélèvement. Prélévé trois échantillons sur la charge, en début, au milieu et à la fin du remplissage, et rapportez le plus élevée de ces trois échantillons plutôt que la moyenne, car le client trouvera le sac le plus mauvais. Indiquez la température et la relative humidité de l'air au moment du prélèvement. Pour chaque campagne de production, effectuez un test Karl Fischer comparé avec la perte à l'air d'essais de routine afin de confirmer que l'écart est toujours valide. Et enfin, consignez la température de rosée de l'approvisionnement du sécheur en temps réel et joignez cette tendance au certificat d'analyse pour les produits sensibles à l'humidité.

Les critères d'acceptation devraient être exprimés sous la forme d'une limite supérieure accompagnée d'une méthode, et non sous la forme d'un simple nombre. L'expression «humidité inférieure à 50 ppm» n'a pas de sens sans indication de la méthode d'analyse coulomitique Karl Fischer en conformité avec la norme ISO 15512, à utiliser pour l'échantillonnage à la pointe de l'emballage. Les recycleurs qui fixent leurs critères de manière précise rencontrent rarement de litiges ; quant aux autres, ils se disputent toujours sur les méthodes d'analyse lorsque l'on remet en question une série de lots.

Emballage et stockage : L'arrêt de la réhumidification

L'élimination de l'humidité ne représente que la moitié du travail ; l'exclusion de l'humidité est l'autre moitié, et c'est beaucoup moins coûteux.Une tonne de recyclat hygroscopique séché à 50 ppm et emballée dans un sac en fibre non liné sera de nouveau à plus de 1 500 ppm avant d'atteindre un port. La décision d'emballage doit donc être prise avec la même rigueur technique que la décision relative au sècheur.

Rafraîchissez avant le conditionnement

Les granulés sortant d'un hopper de séchage à 160 degrés Celsius doivent être refroidis avec de l'air sec, sous les 40 degrés Celsius, avant de fermer la sac. Deux raisons à cela : d'abord, les granulés chauds dans un sac fermé entraînent une humidité résiduelle dans la zone principale, qui se condense ensuite sur la paroi plus froide du sac et goutte sur la matière. Ensuite, les granulés chauds accélèrent leur propre oxydation à l'intérieur du sachet fermé. Un stade de refroidissement à l'air sec après le séchage est peu coûteux et élimine les deux problèmes.

Options de conditionnement de la barrière.

Formats d'emballage	Performance de la barrière.	Humidité indicative après 30 jours à 30 °C et 80 % d'humidité relative.	Convient pour	Coût relatif
Sac en PP tissé non ganté, 25 kg	Indispensable, pas plus de deux étapes de chauffage.	Approche de la valeur d'équilibre complète	rPP, rPE, rPS uniquement	Faible
Sac en tissage avec doublure en PE, 25 kg	Modéré, limité par la qualité du joint.	Généralement de 30 à 60 % de l'équilibre.	rHDPE/rLDPE/rLLDPE	Bas à moyen
Sacs de volume avec liner en PE, 1 000 à 1 250 kg.	Modérée, ratio surface/masse favorable	La couche de base reste beaucoup plus sèche que la couche externe ;	PP en vrac, PE, ABS	Moyen
Sacs de volume avec liner laminé en aluminium.	Particules hautes, faible transmission de vapeur lorsqu'elles sont placées sous scellant	Habituellement s'établit entre 50 et 150 ppm de la valeur emballée.	rPET, rPA, rPBT, rTPU, de qualité alimentaire	Élevé
Sac en folie étanche avec sachet déshydratant	Très grand couple, actif sur le ramonage de l'humidité	Stabilité efficace au niveau de la valeur de conditionnement.	Floculaire à grade de polyester recyclé, grades médicaux et optiques, échantillons	Premium
Octabine avec liner scellé	Modéré à élevé selon la qualité du film	Comparable aux sacs en vrac lînés :	L'alimentation automatique dans les grands transformateurs.	De taille moyenne à haute
Silo de stockage à film isolant à air sec	Volume élevé : couverture maintenue	Stabilité indéfinie avec un air sec continu	Consommation captive sur place.	Capital élevé, exploitation réduite

Règles de l’entrepôt et du lieu de travail

• Maintenir la relative humidité de l’entrepôt inférieure à 60 % où sont stockés les classes hygroscopiques et garder les palettes hors du sol et éloignées des murs externes où se forme la condensation.
• Ne stockez jamais de sacs scellés au plein soleil ou dans un endroit chaud. L’éventuelle différence de température provoque l'entrée d’air, et donc d’humidité, par toute entraille susceptible de se créer.
• Laisser les sacs enfermés atteindre la température de l'atelier pendant plusieurs heures avant d'être ouverts. L'ouverture de sacs froids dans un atelier chaud et humide condense l'eau directement sur les granulés.
• Définissez une période d'utilisation des sachets ouverts dans la fiche technique : généralement 8 heures pour le rABS et le rPC, 4 heures pour le rPET et le rPBT, et 2 heures pour le rPET et le rTPU de qualité fibre. Au-delà de cette période, le matériau doit être réintroduit dans le sèche-lait.
• Écrire une instruction de séchage redémarrage sur le sac pour les granulés hygroscopiques afin que l'opérateur du client puisse connaître les paramètres sans devoir appeler quelqu'un.
• Pour le transport maritime dans les régions avec une forte humidité, ajoutez des sachets déshydrateurs dans le liner et utilisez des sacs déshydrateurs de conteneurs. Le coût est minime comparé à la valeur d'un conteneur rejeté.

Appareils polyretec de dégel et de séchage

Polyretec construit les étapes de délassage et de séchage comme une partie intégrée de ses lignes de lavage et de pelletage, et non pas comme des accessoires à ajouter.Ainsi en est-il, car l'humidité résiduelle qui quitte la machine de drainage est responsable de la charge à chaque étape en aval, et un déséquilibre entre le débit de la granulatrice et la capacité de séchage est le frein au développement le plus fréquent au cours de la mise en service. Les installations de lavage de Polyretec ont un débit allant de 500 kg/h à 6 000 kg/h pour les flux de PET d'origines alimentaires et de 500 kg/h à 1 500 kg/h pour les flux de PP et PE souples, et le matériel de finition des granulés est configuré pour correspondre directement à ces classes de débit.

Module produit numéro un : machine à déperlante centrifuge Polyretec

La machine de délassage est le premier et le moins coûteux stade de séchage et elle est intégrée dans toutes les configurations de granulés humides de Polyretec. Un rotor vertical équipé de pales renforcées accélère le mélange de granulés et d'eau contre une grille en trous quadrés ou une grille perforée. L'eau passe à travers la grille, tandis que les granulés sont soulevés et déchargés. La taille des trous de la grille est choisie en fonction de la taille des granulés afin que les fines soient séparées avec l'eau plutôt que transportées dans le produit fini. Les roulements sont étanchéisés et lubrifiés à l'aide de graisse, avec le moteur monté au-dessus de la zone humide, ce qui permet de supporter une continuelle utilisation en trois services.

Spécification	Classe de 500 kg/h	classe 1 000 kg/h	classe 2 000 kg/h	Classe de 3 000 kg/h
Taux de débit nominal des granulés	300 à 600 kg/h	700 à 1 200 kg/h	1 500 à 2 200 kg/h	2 500 à 3 200 kg/h
Puissance du moteur principal	7.5 kW	11 à 15 kW	18,5 à 22 kW	30 à 37 kW
Vitesse du rotor	1 200 à 1 450 t/min	1 200 à 1 450 t/min	1 000 à 1 400 tr/min	1 000 à 1 400 tr/min
Options d'ouverture de grille	0,8 à 2,0 mm	0,8 à 2,0 mm	1,0 à 2,5 mm	1,0 à 2,5 mm
Teneur en humidité à l'entrée pour les granulés rigides.	0,3 à 0,6 pour cent	0,3 à 0,6 pour cent	0,4 à 0,8 pour cent	0,4 à 0,8 pour cent
Teneur en humidité à l'entrée pour les granulés moussants.	1,0 à 2,0 %	1,0 à 2,0 %	1,5 à 3,0 pour cent	1,5 à 3,0 pour cent
Sélection du matériau de contact	Acier inoxydable 304, 316 en option.	Acier inoxydable 304, 316 en option.	Acier inoxydable 304, 316 en option.	Acier inoxydable 304, 316 en option.
Branchement de recirculation de l'eau	Oui, variable	Oui, variable	Oui, variable	Oui, variable
Énergie spécifique typique	12 à 20 kWh/t	10 à 16 kWh/t	9 à 14 kWh/t	8 à 13 kWh/t

Module produit numéro deux : système de séchage par air chaud et silo thermique Polyretec

Pour les granulés rPP, rPE, rPS et rHIPS, une machine de drainage suivie d'un système de séchage à air chaud et de silo thermique Polyretec constitue la solution idéale. Les granulés sont acheminés dans un silo isolé où l'air chaud circule verticament dans le chargement. Un niveau de décharge contrôlé garantit un temps de séjour constant. Le système sert également de tampon entre le pelletage et le conditionnement, c'est pourquoi Polyretec dimensionne le volume du silo pour au moins 45 minutes de production à la productivité nominal. La température est contrôlée par boucle fermée avec une coupure à limite élevée, et un cyclone équipé d'un filtre à fines récupère la poussière de l'air d'échappement et ne l'exfiltre pas dans l'atelier.

Spécification	Configuration 300 kg/h	Configuration 600 kg/h	configuration 1 000 kg/h	configuration de 1 500 kg/h
Volume de travail	600 L	1 200 L	2 000 L.	3 000 L
Puissance de chauffage	18 kW.	30 kW	4. 48 kW.	72 kW
Volume d'air du souffleur.	600 m3/h	1 200 m3/heure	2 000 m3/h	3 000 m3/h
Puissance du moteur du souffleur.	2.2 kW	4,0 kW	5.5 kW	7.5 kW
Gamme de température d'exploitation	60 à 130 °C	60 à 130 °C	60 à 130 °C	60 à 130 °C
Perio­de de séjour sur l'étiquette.	45 à 90 min	45 à 90 min	45 à 90 min	45 à 90 min
MOI typique au sortie, rPP et rPE	Inférieur à 400 ppm	Inférieur à 400 ppm	Inférieures à 500 ppm	Inférieures à 500 ppm
Isoler	50 mm de laine de roche, revêtement inoxydable	50 mm de laine de roche, revêtement inoxydable	50 mm de laine de roche, revêtement inoxydable	50 mm de laine de roche, revêtement inoxydable
Contrôle	PLC avec HMI tactile, stockage des recettes	PLC avec HMI tactile, stockage des recettes	PLC avec HMI tactile, stockage des recettes	PLC avec HMI tactile, stockage des recettes

Module produit numéro trois : système de cristallisation et de séchage avec appareil déshumidifiant Polyretec

Lorsque le granule est hygroscopique, Polyretec fournit un système combiné de cristallisation et de déshydratation comme partie de l'équipement auxiliaire. Un crystallisateur agité conditionne le rPET amorphe en un état cristallin librement coulable, puis un bac de séchage isolé alimenté par un rotor déshumidificateur au multimaille garde la matière à la température sous un point d'humidité de -40 degrés Celsius. Le point d'humidité d'approvisionnement et de retour est instrumenté, l'air de retour est filtré et refroidi avant d'atteindre le rotor, et l'ensemble du système est interréglé de manière à ce qu'une excursion du point d'humidité déclenche une alarme plutôt que de produire discrètement un matériau inadéquat.

Spécification	Configuration de 150 kg/h	Configuration 300 kg/h	Configuration de 500 kg/h	configuration 1 000 kg/h
Volume de travail du cryostat	200 L.	400 L	600 L	1 200 L
Température du cryostat	160 à 170°C, sous agitation	160 à 170°C, sous agitation	160 à 170°C, sous agitation	160 à 170°C, sous agitation
Volume de la trémie de séchage	1 200 L	2 500 L	4 000 L	8 000 L
Volume d'air de procédé	350 m3/h	700 m3/h	1 200 m3/heure	2 300 m3/h
Puissance du chauffe-eau de production	18 kW.	36 kW.	60 kW	110 kW
Puissance du réchauffeur de régénération	9 kW	15 kW	24 kW	45 kW
Le point de rosée de l'alimentation garantie.	-40 °C ou mieux	-40 °C ou mieux	-40 °C ou mieux	-40 °C ou mieux
Intervalles de température de séchage	60 à 180 °C	60 à 180 °C	60 à 180 °C	60 à 180 °C
Moisture de sortie réalisable, rPET	Inférieur à 50 ppm	Inférieur à 50 ppm	Inférieur à 50 ppm	Inférieur à 50 ppm
Instrumentation	Point de rosée et point de congélation des produits, thermocouples intégrés dans les lits, enregistrement des données	Point de rosée et point de congélation des produits, thermocouples intégrés dans les lits, enregistrement des données	Point de rosée et point de congélation des produits, thermocouples intégrés dans les lits, enregistrement des données	Point de rosée et point de congélation des produits, thermocouples intégrés dans les lits, enregistrement des données

Ces trois modules sont conçus pour être combinés. Une usine de recyclage de film en PP et PE achète généralement le module un plus le module deux. Une usine de recyclage de PET de qualité alimentaire achète le module un plus le module trois, le module deux servant de stade pré-séchage économique avant l'unité déshydratante. Pour les usines qui mettent en place un processus complet de recyclage, Polyretec intègre les modules à sa ligne de lavage et sa ligne de granulage de nouvelle génération de façon à ce que l'équilibre en humidité dans toute l'usine soit conçu une seule fois, comme un système, plutôt que négocié entre des fournisseurs distincts après l'installation. Lorsque un client a besoin de capacités de formulation ultérieure au-delà de la ligne de recyclage, Wanplas fournit des systèmes de granulés à briques coniques adaptés qui s'intègrent directement à l'équipement de Polyretec.

Industries pouvant utiliser des granulés de polyéthylène recyclés correctement séchés.

Chaque marché downstream de la résine recyclée a son propre seuil d'humidité, et le passage vers les étapes les plus élevées de la chaîne de valeur implique presque toujours une diminution du taux massique de moisture.Un recycleur ne pouvant atteindre que 1 000 ppm est limité à l'injection à paroi épaisse et à l'extrusion de qualité inférieure. Un recycleur pouvant prouver 50 ppm avec un certificat Karl Fischer peut vendre des produits dans les domaines des fibres, des feuilles destinés à des contacts avec les aliments et des composites techniques, où la même matière de départ rapporte bien davantage.

Segment d'utilisation finale	Résine recyclée typique	Spécification de l'humidité	Produits finis concrets	Que se passe-t-il si la spécification n'est pas respectée ?
Moulage par injection	rPP, rHDPE et rABS	Inférieures à 500 à 1 000 ppm	Cartons, palettes, seaux, articles ménagers, colliers d'apprêt d'automobiles	L'étalement et les reflets de surface nécessitent un rappel esthétique
Film et emballage	rLDPE, rLLDPE, rPP	Inférieur à 300 à 500 ppm	Sacs vides, film de construction, film d'emballage secondaire, sacs en plastique	Les pinholes et les ruptures de maille réduisent la vitesse de ligne et le rendement.
Extrusion de tubes et conduits.	rHDPE, rPP, reprise de film	Inférieur à 400 ppm	Tuyau d'évacuation sans pression, conduit de protection des câbles, couches centrales de tuyau ondulé	Les trous dans la paroi réduisent la rigidité du collier et font failire les tests hydrostatiques.
Plaque et thermoformage	rPET, rHIPS, rPP	Inférieur à 50 ppm pour le PET recyclé	Tasses pour nourriture, emballage en blister, feuille de protection, panneau de présentation	Bulles dans la feuille et perte de liquide IV, ce qui ruine le comportement de thermoformage
Fibres et non-tissés.	rPET	Inférieures à 20 à 30 ppm	Fibre principale, fibre de remplissage, géotextile, ruban d'étiquetage	Bris de filaments, variation du denier et productivité d'élimination des fibres non utilisables
Composants d'ingénierie	rPA6, rPA66, rPC, rPBT	200 à 1 500 ppm en résine	Bras en fibre de verre, enveloppes électriques, corps de connecteurs, pièces d'appareils.	La perte de poids moléculaire que détecte le fabricant pendant sa test de traction
Une résine recyclée en contact avec les aliments	Le rPET de qualité alimentaire	Inférieur à 50 ppm avec méthode documentée	Préformulation des boissons, plateau destiné aux aliments, applications de la bouteille à la bouteille	Prise de décision concernant la perte de la certification, pas uniquement une plainte de qualité.
Construction et aménagement	rPP, rHDPE et matériau composite bois-plastique	Inférieur à 800 ppm	Profils de parquets, panneaux de coffrage, plaques de drainage, géociles	Formation de bulles de surface et instabilité dimensionnelle dans des profilés épais

Les deux principaux champs d'application de Polyretec correspondent directement à ce tableau. Le premier concerne la fabrication de produits plastiques, consistant à transformer les déchets plastiques en granules renouvelables qui alimentent les opérations de moulage, d'extraction et de mélange mentionnées ci-dessus. Le second porte sur l'utilisation de ressources renouvelables, permettant de réduire la dépendance aux résines primaires. Les deux font appel à la conformité des granules à des spécifications relatives à la teneur en humidité, car c'est ainsi que les regrinds se transforment en matières premières qualifiées, avec des clients fidèles derrière eux.

Guide de sélection : Adapter la matière et la production à une configuration de séchage

La configuration de séchage adéquate est déterminée par trois informations : le polymère, la quantité produite par heure et le taux d'humidité cible que le client a indiqué dans les spécifications d'achat.Le tableau ci-dessous traduit ces trois éléments entrants en une combinaison d'équipement Polyretec recommandée. Utilisez-le en tant que configuration première, puis confirmez-la par un test demoisture sur votre matériau réel, car le niveau de contamination et la géométrie des granulés peuvent modifier le temps de séjour de manière significative.

Fluide de matière	Sortie.	Taux d'humidité cible	Configuration Polyretec recommandée	Points de dimensionnement importants
Pellets de film rLDPE et rLLDPE	300 à 600 kg/h	Inférieures à 500 ppm	Machine de délassement 500 kg/h, avec silo à air chaud, limité à 80 °C	Les granulés sont trop mous et retiennent plus d'eau à la surface ; il faut donc donner assez de temps de séjour (90 minutes).
des granulés de regrind rigides en rPP et rHDPE	1 000 à 1 500 kg/h	Inférieur à 400 ppm	Machine de délassement 3 000 kg/h, avec lit fluidisé et deux silos à air chaud parallèles.	Évitez de séparer les fines avant le silo, elles transportent une humidité disproportionnée
granules rPS et rHIPS	200 à 500 kg/h	Moins de 1 000 ppm.	Machine de déshydratation de 500 kg/h composée d'un silo à air chaud, plafonné à 80 °C	Garder la température en dessous de la plage de ramollissement pour éviter la jonction.
rABS, rPS, rPC de courte conservation	300 à 500 kg/h	Moins de 1 000 ppm.	Machine à évaporer plus système de dessiccation de 500 kg/h, configuration à 85°C.	Trois heures de résidence à un point de rosée de -20 °C sont suffisantes.
Pellets de rPET, qualité pour plaques	300 à 500 kg/h	Inférieur à 50 ppm	Machine à évaporer plus système de cristallisation et de dessiccation de 500 kg/h, configuration standard.	4 000 L pour la cuve, 1 200 m3/h de воздух, point de rosée de -40°C
Pellets de rPET, qualité en contact avec les denrées alimentaires	500 à 1 000 kg/h	Inférieur à 50 ppm, suivit de décontamination	Système de cristallisation et de déshumidification (1 000 kg/h) avec stade de polycondensation en phase solide et refroidissement à l'air sec	Le journal du point de rosée est obligatoire pour le dossier de certification
Pellets de rPET, qualité pour fibres	500 à 800 kg/h	Inférieures à 20 à 30 ppm	Système de cristallisation et de déshumidification avec temps de séjour prolongé et emballage préservé sous vide	Allonger la durée de séjour jusqu'à 6 heures et maintenir un point de rosée de -45 ºC.
pellets rPA6 et rPA66	100 à 300 kg/h	de 800 à 1 500 ppm (fenêtre)	Système déshydratant de 300 kg/h en configuration à 80 °C avec un contrôle de temps strict	Ne surdosez pas le produit, définissez une horloge de rappel pour les valeurs basse et haute.
rPC et granulés rPC-ABS	150 à 300 kg/h	Inférieures à 200 ppm	Système déshydratant de 300 kg/h en configuration à 120 °C	Limite de durée de séjour maximale à 8 heures pour protéger la couleur.
granulés rTPU	100 à 250 kg/h	Inférieur à 300 ppm.	Système de déshydratation de configuration 150 kg/h, lit superficiel, 100°C	Angle du cône abrupt et faible profondeur du lit pour prévenir le blocage
Polyoléfines mixtes post-consommation	3 000 kg/h et plus	Inférieures à 600 ppm	Machine de drainage 3 000 kg/h avec lit fluidisé et deux silos à chaleur parallèles	Les silos parallèles permettent de nettoyer l'un d'entre eux lors d'un changement de couleur

Service, test et support.

Une spécification de séchage n’est meilleure que la mise en service qui l’accompagne, c’est pourquoi Polyretec considère les performances en matière d’humidité comme une prestation qu’il faut livrer, et non comme une revendication figurant sur une fiche technique.Le package de soutien ci-dessous est ce que le client Polyretec reçoit par défaut, soutenu par les promesses de la marque Wanplas partagées dans toutes les usines Wanplas.

Tests des matériaux d'entrée et essais pilotes

Envoyez un échantillon de pellets ou de flocons, et les ingénieurs de Polyretec mesureront sa teneur en humidité, sa densité masseuse, sa répartition selon la taille des pellets et son contenu en fines. Ils procéderont ensuite à un essai de séchage en fonction de vos spécifications. Le rapport d'essai contient la courbe de variation de la teneur en humidité au fil du temps, la température recommandée, le temps de séjour et le point de rosée, ainsi que le tableau de dimensionnement de l'équipement nécessaire. Cette étape permet d'éviter deux erreurs coûteuses fréquentes dans les projets de recyclage : un hopper de séchage sous-dimensionné et une unité de déshydratation achetée pour du matériel qui n'en avait pas besoin.

Essai d'usine avant expédition

Chaque machine de déperlante, silo de séchage et système déshydratant est mise en marche et testée à l'usine avant d'être emballée. Les performances en point de rosée sont vérifiées par rapport à la valeur garantie à l'aide d'un instrument étalonné, la puissance du chauffage et le volume d'air du ventilateur sont mesurés, les boucles de contrôle de la température sont réglées et les interrupteurs de sécurité sont testés fonctionnellement. Les clients sont les bienvenus pour assister au test sur place dans le cadre de la politique d'usine à ciel ouvert de Wanplas, ou pour recevoir une enregistrement du test avec les données de mesure attachées.

Installation, mise en service et formation.

L'équipe de 24 ingénieurs de Polyretec couvre l'installation et la mise en service dans les plus de 50 pays desservis par l'usine. Basée sur plus de 100 projets de recyclage réalisés, cette mise en service comprend la vérification de l'état d'humidité dans le matériau du client, et non pas uniquement la confirmation que la machine fonctionne. La formation des opérateurs concerne les démarrages et arrêts quotidiens, les intervalles de nettoyage des tamis et des filtres, l'évaluation de l'état des déshydrateurs, l'interprétation des tendances du point de rosée, la technique de prélèvement de l'humidité et la procédure d'intervention lorsque l'alarme de point de rosée se déclenche.

Pièces de rechange et soutien à long terme.

• USD 500 de pièces gratuites chaque année., ce chapitre résume des procédures standardisées d'adaptation à la température, pas à pas, adaptées à tous les types de scénarios de production de séchage de copeaux de plastique, aidant les opérateurs à configurer avec précision les paramètres et à assurer une exploitation stable.
• Remplacement gratuit des pièces endommagées pendant la période de garantie., avec la garantie de transport faisant également partie des engagements de marque Wanplas.
• Garantie de la capacité de production, de sorte que le débit nominal et la teneur en humidité convenus à la commande sont les chiffres vérifiés à la mise en service.
• Garantie de normes de qualité, y compris le remboursement plus 10 % de compensation si l'équipement livré ne répond pas aux normes de qualité convenues.
• Soutien technique à distance., permettant aux ingénieurs d'analyser les données du contrôleur et de guider l'opérateur lors d'une séquence de diagnostic sans attendre que leur visa soit offert.
• Ouvrir la politique d'usine., afin que les clients puissent visiter les installations, observer la construction des machines et voir l'équipement en fonctionnement sur du matériel recyclé réel avant de passer commande.

Un calendrier pratique d'entretien des équipements de séchage.

Intervalle	Tâches	Pourquoi cela a-t-il un impact ?
Chaque décalage	Enregistrement de la température dans la chambre d'alimentation et de la température dans le hopper ; mesurez le point de rosée.	Créer les données de tendance permettant de repérer la dégradation avant qu'elle ne conduise à un lot éliminé.
Chaque jour	Vérifier la pression différentielle du filtre à air de retour et vider le collecteur des finis.	Les filtres obstrués coupent toute entrée d'air dans le lit, éliminant le point de rosée et ruinant ainsi le processus.
Semainière	Inspectez l'écran de déhydrogénation pour détecter la cécité, l'usure et les fils d'aile endommagés.	Une grille usée laisse passer des fines dans le produit et permet à l'eau de passer dans le sèche-linge.
Mensuel	Vérifiez que la purge du chargeur s'effectue en masse, notamment l'isolation et les joints de la porte.	L'écoulement par entonné crée des zones stagnantes qui ont des durées de séjour largement inférieures à la valeur de conception
Trimestriel	Contrôle croisé de l'analyseur de perte par séchage à l'aide d'une référence Karl Fischer.	Maintient le numéro de contrôle de production correct lorsque le flux de matière change
Annuellement	Récalibrez les capteurs de point de rosée, évaluez les capacités du déshumidificateur, entretiendez le réchauffeur de régénération.	La fatigue du dessicant est graduelle et invisible sans mesure calibrée.

Questions fréquemment posées

Quelle teneur en humidité est acceptable pour les pellets de plastique recyclés ?

Cela dépend entièrement du polymère et du processus en aval. Les rPP et rPE non hygroscopiques sont généralement acceptés à moins de 500 ppm, les styreniques à moins de 1000 ppm, l'ABS à moins de 1000 ppm, le PC à moins de 200 ppm, le PBT entre 200 et 400 ppm et le PET à moins de 50 ppm pour les compositions de film et d'injection, et à moins de 20 à 30 ppm pour les fibres. Le PA6 recyclé est une exception, la spécification étant une fenêtre plutôt qu'un plafond, typiquement de 800 à 1500 ppm, car le polyamide surdécollé perd en souplesse et devient difficile à traiter. N'oubliez pas d'indiquer la méthode de test utilisée, car un nombre sans méthode invite aux disputes.

Un sécheur d'air chaud peut-il sécher des granulés de PET recyclés ?

Non, pas selon les spécifications. Un sècheur d'air chaud chauffe l'air ambiant dont le point de rosée est généralement compris entre 10 et 25 degrés Celsius et le chauffage modifie la relative humidité mais non la teneur en eau absolue. Le seuil d'équilibre que l'air peut atteindre dans le polyester se situe dans les centaines de ppm, bien au-delà de l'objectif de 50 ppm. L'air chaud est réellement utile comme étape de pré-séchage et de pré-chauffage permettant de ramener les rPET de plusieurs milliers de ppm à 500 à 1 000 ppm de manière efficace, mais un sècheur avec un point de rosée inférieur à -40 degrés Celsius est nécessaire pour terminer le travail.

Pourquoi les granulés de PET recyclés doivent-ils être cristallisés avant le séchage ?

Le PET amorphe a une température de transition vitreuse voisine de 78 degrés Celsius. Le chauffage directement à la température de séchage de 160 degrés Celsius fait passer la surface du pellet à un état caoutchouté adhérant, et les pellets adjacents fondent jusqu'à ce que tout le lit atteigne un état solide qui doit être extrait de la hopper. La cristallisation agitée à 160 à 170 degrés Celsius pendant 20 à 40 minutes élève la cristallinité à environ 35 %, et les zones cristallines ne mouillent pas à température de séchage, de sorte que le lit reste librement escale.

Comment savoir si mon problème de séchage est lié au sèche-linge ou à la chambre de stockage ?

Mesurer le point de rosée de l'air à la sortie du sécheur et la température à trois profondeurs dans le lit. Si le point de rosée est égal ou inférieur à moins 40 degrés Celsius, mais que la température inférieure du lit est de 15 degrés Celsius ou plus inférieure à la température de consigne, le problème est le débit d'air ou la distribution de l'air, et non le sécheur. Si le point de rosée est monté vers moins 20 degrés Celsius, vérifiez le filtre d'air de retour, la température de l'air de retour et l'état du déshydrateur. En gros, une défaillance liée au point de rosée est un problème du sécheur, tandis qu'une défaillance liée à la variation de température est un problème du réservoir ou du ventilateur.

Est-il possible de surdry-agir des granulés de plastique recyclés ?

Oui, pour deux familles spécifiques. Le polyamide recyclé séché à moins de 500 ppm perd l'effet de plastification de son eau résiduelle, entraînant une augmentation de la viscosité en fusion, une difficulté de remplissage des parties fines et une réduction de la résistance à l'impact du composant fini. Le polycarbonate recyclé conservé à une température supérieure à 130 degrés Celsius pendant une longue période jaunit, ce qui détruit la valeur des grades clairs et de couleur claire. Pour les polyoléfines, les styreniques et le polyester, le risque réel est les dommages thermiques et oxydatifs due à une température excessive plutôt qu'à la dessiccation en elle-même, il convient donc de limiter la température et le temps de séjour.

À quelle vitesse les pellets séchés absorbent de nouveau l'humidité ?

Très vite pour les résines hygroscopiques. Le PET recyclé séché à 50 ppm et laissé à l'air libre à 23 degrés Celsius et à 60 % d'humidité relative passe généralement de 1000 ppm en quelques heures, puis continue à augmenter vers sa valeur d'équilibre, soit plusieurs milliers de ppm. Le PA6 recyclé peut augmenter de plus d'un pour cent en poids en une semaine d'entreposage à l'air libre. Le rPP et le rPE non hygrhoriques ne changent presque pas car ils n'accumulent que de l'eau en surface. C'est pourquoi les emballages barrières, le refroidissement à une température inférieure à 40 degrés Celsius avant le scellement et une date d'expiration écrite pour le sac ouvert sont tout aussi importants que le sécheur lui-même.

Quelle est la différence entre le séchage et la polycondensation en état solide ?

Le séchage retire l'eau et préserve le poids moléculaire que le matériau possède déjà. La polycondensation en phase solide active la reconstruction du poids moléculaire en poursuivant la réaction de condensation en phase solide à 200 à 215 degrés Celsius sous azote ou sous vide pendant 8 à 16 heures, ce qui élève la viscosité intrinseque de 0,72 dl/g à 0,80 à 0,86 dl/g tout en éliminant l'acétaldéhyde à moins de 1 ppm. Le séchage est obligatoire pour tout recyclat hygroscopique ; la polycondensation en phase solide est une étape à valeur ajoutée qui transforme le rPET de qualité de feuille en qualité de bouteille et de liant.

Combien d'énergie consomme le séchage des granulés recyclés ?

Le délassement mécanique est l'étape la moins coûteuse, représentant environ 8 à 20 kWh par tonne parce qu'il mobilise de l'eau liquide plutôt que de la vaporiser. Le séchage par air chaud nécessite généralement 60 à 120 kWh par tonne, et le séchage à déshumidificateur 90 à 160 kWh par tonne, pour tomber entre 70 et 110 avec une récupération de chaleur en boucle fermée. Le séchage pré-infra-rouge est attrayant à 25 à 45 kWh par tonne, car l'énergie est injectée dans le polymère plutôt que dans un gros flux d'air. L'objectif de l'ensemble du processus est de permettre à chaque étape peu coûteuse d'extraire aussi beaucoup d'eau que possible, afin que la dernière étape, le séchage à -40°C, se contente des quelques centaines de ppm de résidu.

Ai-je besoin d'un sécheur distinct si mon extrudeur de granulés est équipé d'un orifice d'évacuation sous vide ?

Oui. Une section de bille en rotation élimine l'humidité de la matière fondante pendant le processus de pelletage, ce qui protège le processus d'extrusion lui-même, mais la petite bille sèche ensuite au contact d'un bain d'eau ou d'un anneau d'eau au niveau du coupe. Elle repiège une fois de plus l'eau à la surface et les petites billes hygroriques absorbent immédiatement l'humidité liée. La ventilation sous vide et le séchage de la petite bille résolvent deux problèmes distincts à différents points de la ligne, et une usine qui vend dans des marchés d'ingénierie ou de qualité alimentaire a besoin des deux.

Conclusion

L'élimination de l'humidité des granules de plastique recyclé après la production se réduit à une seule diagnóstico et une seule discipline.Le diagnostic consiste à savoir si votre polymère contient de l'eau de surface ou de l'eau liée. L'eau de surface peut être éjectée par une machine à déferriser par centrifugation et un silo d'air chaud, avec un coût variant de 8 à 120 kWh par tonne, et sur une installation simple et directe. L'eau liée dans le polyester, le polyamide, le polycarbonate et le polyuréthane à base de polyester ne peut être séchée qu'à une température inférieure au point de rosée, et chaque heure passée à essayer de la faire condenser sur un air ambiant plus chaud engendre une augmentation du temps de contact de la matière avec de l'eau, ce qui augmente les dégradations hydrolytiques dans la matière enfoncée.

La discipline consiste en la mesure. Un recyclant qui loge une mesure du point de rosée de l’approvisionnement en permanence, effectue un contrôle de la perte par séchage à chaque poste de travail, vérifie les résultats contre une analyse Karl Fischer tout les trois mois et emballe dans un liner barrière après avoir refroidi sous 40 degrés Celsius aura une spécification qui lui ouvre les marchés des fibres, des feuilles, des matériaux pour applications techniques et des produits à usage alimentaire. Un recyclant qui se limite aux affichages des points de consigne du séchoir et à un sac en tissus sans liner continuera à vendre à la catégorie inférieure du marché, quel que soit le niveau du lavage en amont. Le fossé entre ces deux positions s'est réduit que la plupart des propriétaires d’installations le pensent ; l'écart de revenus est beaucoup plus important.

Polyretec, une usine de Wanplas, fabrique des équipements de recyclage des matières plastiques depuis 2010, avec la marque mise en place en 2017, plus de 100 projets livrés, une couverture mondiale dans plus de 50 pays, plus de 24 ingénieurs et des lignes de lavage et de pelletage allant de 500 kg/h à 6 000 kg/h. Ses machines de débourbage, silos de séchage à air chaud et systèmes de cristallisation et de séchage par déshydratation sont conçus comme un contrôle intégral de l'humidité dans toute l'installation, et non comme des accessoires montés après le pelletiseur.

Si vous souhaitez définir une nouvelle étape de finition de granulés ou si vous ne parvenez pas à expliquer un résultat de taux d'humidité, envoyez un échantillon représentatif de vos granulés ou flocons. Les ingénieurs de Polyretec mesureront le taux d'humidité, la densité volumique et la distribution des granulés, réaliseront des essais de séchage conformément à votre spécification cible et vous enverront un rapport indiquant la courbe de taux d'humidité atteinte, la fenêtre de processus recommandée et la configuration d'équipement. Les clients sont également les bienvenus pour visiter l'usine dans le cadre de sa politique d'usine ouverte, pour observer la construction et les essais des équipements, et pour suivre un essai de séchage sur leur propre matériau avant toute décision. Indiquez-nous le polymère, le débit et le taux d'humidité cible, et la recommandation de configuration s'impose d'elle-même.