Polyretec, l'usine Wanplas, conçoit et réalise des lignes de recyclage du plastique à laver, à déchirer et à granulés pour les déchets du plastique rigide et post-consommateur, et une question se pose dans presque toutes les consultations des lignes : comment sélectionner le ventilateur de séchage approprié pour le volume de flocons que l'on utilise réellement ? Le ventilateur de séchage peut facilement être traité comme une note en bas de page, mais il se place directement sur la trajectoire critique entre le réservoir de lavage et l'extrudeur à granulés. Faites-vous une erreur dans la détermination du débit d'air et vous expédierez soit des flocons humides qui montent en bavure et se dégradent dans la cuve, soit de petits flocons trop bien ventilés transformés en poudre que vous perdrez en fines particules. Ce guide explique comment adapter le type de ventilateur, le débit en mètres cubes par heure, la puissance du moteur et le taux final d'humidité souhaitée au volume de flocons que l'on traite, allant de 500 kg/h dans un circuit pilote à 6000 kg/h pour une ligne de PET de qualité alimentaire. Nous mettons à profit l'expérience de Polyretec dans plus de 100 projets de recyclage et la norme d'ingénierie commune de Wanplas, de sorte que les chiffres ci-dessous sont vérifiés dans le domaine et non données de conjecture.

L’idée de base est simple à énoncer mais plus difficile à mettre en œuvre : les flocons ne sont pas un liquide et ne sont pas non plus un solide, ils sont un volume instable dont la densité, la friabilité et la surface varient selon le type de matériau. Un ventilateur conçu pour des flocons de bouteille rigides en PET permettra de faire du poudre à la fois fin et léger à partir de rétrécissement de film LDPE, tandis qu’un ventilateur adapté à un film laissera des flocons rigides s’écouler. Dans les sections qui suivent, nous décomposons le choix en étapes quantifiables, vous fournissons des tableaux concrètes de débit de matières à débit d’air, comparons le fonctionnement d’un ventilateur centrifugal et de Roots, et montrons comment la température et le point de rosée influencent la cristallisation du PET. À la fin de cet article, vous serez en mesure d’écrire une spécification pour un ventilateur adapté à votre ligne, et de reconnaître les signes d’un ventilateur trop petit ou trop grand.

Pourquoi l'écoulement d'air détermine la qualité des flocons ?

L'écoulement d'air est la seule variable qui relie le détergentage mécanique au séchage thermique et c'est la variable la plus souvent mal dimensionnée. Après la plaque de frottement et le bac de lavage à flotteurs, les granulés quittent l'eau transportant à la fois de l'eau à la surface libre et de l'eau emprisonnée dans les fissures et entre les granulés. Un appareil de détergentage centrifugal retire la plupart de l'eau libre en faisant tourner le lit et en faisant passer de l'air à travers celui-ci, mais il ne peut pas atteindre l'humidité emprisonnée qui est importante pour l'extrusion. Le ventilateur de séchage fournit ensuite l'air en mouvement qui évacue l'eau résiduelle sous forme de vapeur. Si le volume d'air est trop faible, la pression partielle de la vapeur près de la surface des granulés reste élevée et le séchage est interrompu ; si la vitesse est trop élevée, les granulés eux-mêmes deviennent les projectiles.

Il est préférable de considérer le séchage comme un problème de transfert de masse plutôt que de chaleur. Le ventilateur assure deux tâches en même temps : il délivre l'énergie thermique (lorsque l'air est chauffé) et transporte l'eau evaporée hors de la chambre de séchage. La capacité de transport est fonction du nombre de mètres cubes d'air par heure qui passent dans le lit de flocons, et non des spécifications du moteur. Un ventilateur de 90 kW ralenti par un filtre souillé ou un conduit trop court peut délivrer un débit d'air utile inférieur à celui d'un équipement de 45 kW bien conçu. C'est pourquoi le présent guide met l'accent sur le débit d'air délivré au lit de flocons, mesuré après chaque perte, plutôt que sur les valeurs indiquées dans les catalogues.

La conséquence sur la qualité est directe. L'humidité résiduelle dans les copeaux rigides provoque des poches de vapeur dans le cylindre de l'extrudeuse, ce qui réduit la pression de fusion, élargit la distribution du poids moléculaire et crée des yeux de poisson et de la gélatine dans le granule. Chez le PET, cette même humidité hydrolyse la chaîne polymérique pendant la cristallisation et le séchage, réduisant ainsi la viscosité intrinsèque. Le granule recyclé ne répond alors plus aux spécifications d'emballage. D'autre part, un airflow trop important transforme les copeaux exploitables en poussière qui s'échappe par le cyclone et le filtre à sac, ce qui réduit le taux réel de récupération et alourdit le système de collecte de la poussière. Le bouchon ventilateur adapté permet ainsi de préserver la qualité du produit et la récupération des matières, c'est pourquoi Wanplas considère que la dimensionnement de l'airflow un élément clé du schéma de conception, et non simplement un aspect postérieur associé aux achats.

Les deux modes d'échec liés à l'injection d'air insuffisante

Une insuffisance d'air et une suralimentation ont des conséquences opposées, mais les deux coûtent de l'argent. Une insuffisance d'air laisse des traces d'humidité qui se manifestent plus tard sous forme de pellicules, d'agglomérats ou de masses fondantes dégradées ; les opérateurs résolvent généralement le problème en portant la température du réservoir à un niveau plus élevé, ce qui brûle alors le polymère déjà affaibli. Une suralimentation se manifeste immédiatement sous forme d'un nuage visible de fines à la sortie du cyclone et d'une baisse de la production pesée. Puisque la perte est invisible jusqu'au moment où on compare la production de granulés avec la charge de copeaux fournis, de nombreuses usines accusent la brosse quand la vraie défaillance concerne le ventilateur. En décelant les deux modes précocement, on évite que la phase de séchage devienne le point mort caché de toute la ligne de recyclage.

Comparaison entre séparateur centrifuge et turbines à impulsion (evaporateurs) pour le séchage des lamelles

Deux familles de ventillateurs dominent le séchage en fines particules : le ventillateur centrifugal et le ventillateur à displacement positif de type Roots (souvent appelé ventillateur à haute pression dans le jargon des usines). Ils se comportent de manière opposée en fonction de la variation de la résistance, et cette différence constitue le cœur de la sélection adéquate. Un ventillateur centrifugal transporte un grand volume d'air contre une pression modérée en hausse ; son volume diminue lorsque la résistance en aval augmente. Un ventillateur Roots capture des quantités fixes d'air et les pousse à un volume pratiquement constant, indifférent de la pression, jusqu'à sa limite mécanique, ce qui le rend l'outil idéal lorsque vous avez besoin d'une pression élevée et stable à un volume plus faible, par exemple lors du transport pneumatique de la regrind dense par une longue tuyauterie.

Pour l’assèchement et le séchage à l’air chaud, la principale tâche consiste à créer un débit élevé à basse ou moyenne pression : il faut nettoyer un lit épais et perméable de paillettes par des milliers de mètres cubes d’air par heure, afin que la vapeur puisse s’évaporer rapidement. C’est le terrain de jeu des ventilateurs centrifuges. Une roue à turbines inversées (radiale) résiste mieux à l’encrassement par des contaminants visqueux que celles à turbines inversées (lachete) et conserve son efficacité dans un large intervalle de fonctionnement, c’est pourquoi Polyretec choisit des turbines inversées (radiales ou d’inclinaison inversée) pour les lignes de lavage qui traitent les déchets post-consommation contenant du collant résiduel et des matières organiques.

Un souffleur à racines gagne sa place quand la même ligne doit également acheminer des flocons séchés vers un silo ou alimenter une voie de transfert en phase dense. Dans ce cas, la pression doit rester élevée et constante, tandis que le tuyau se courbe et que le niveau du silo augmente ; un ventilateur centrifuge perdrait en volume au moment où la résistance augmente. La réponse pratique pour bien des lignes est d'utiliser deux machines dédiées : un appareil centrifuge pour les circuits de séchage et un appareil Roots pour le transport, plutôt qu'un souffleur de compromis qui ne fait pas grand-chose. Spécifier par le point de rendement, et non par tradition, c'est la discipline qui sépare une ligne qui fonctionne conformément aux spécifications initiales de celle qui n'y arrive jamais.

Relation pression/volume : lecture de la courbe du ventilateur

Chaque sélection doit partir de la courbe de résistance du système, qui montre la pression que l'air doit surmonter contre le volume débité. La longueur des conduits, le nombre d'angles, la maille du grillage, le chargement du filtre et la profondeur du bac de copeaux augmentent tous la résistance. La courbe de fonctionnement de la turbine à vent axial descend : plus de volume signifie moins de pression. Le point réel de fonctionnement est celui où les deux courbes se croisent. Si votre estimation de la résistance est trop faible, la turbine fonctionne au-delà de son « îlot de performance » et risque de surcharger. Si elle est trop élevée, vous obtenez le volume voulu, mais seulement au prix d'un moteur plus puissant. Les ingénieurs de Polyretec tracent les deux courbes pour chaque ligne, afin que le ventilateur choisi soit proche de son point de meilleure efficacité au volume de copeaux envisagé, avec une marge de puissance pour des changements à partie charge.

Quand un souffleur à haute pression fait sens

Certains fluxs issus des déchets après consommation arrivent sous forme de purée humide et collante qui obstrue une tamis fine. Dans de tels cas, un souffleur à haute pression (turbine à pistons ou centrifugal à plusieurs étages) à faible volume peut empêcher le videur de se cacher alors que un ventilateur de grande volume gère l'évacuation totale. N'utilisez pas la haute pression comme outil pour surmonter la résistance, mais comme un substitut au volume. Les usines qui confondent les deux finissent par être dotées d'un souffleur puissant entraînant un débit d'air peu élevé et les flocons restent humides.

Ajuster la puissance du ventilateur : débit, flux d'air, puissance et taux d'humidité cible.

Le dimensionnement commence avec le débit en flocons, en kilogrammes par heure, car c'est la charge d'eau qui en détermine le volume. Une ligne de 500 kg/h transporte environ un douzième de l'eau qu'une ligne de 6000 kg/h, de sorte que ses ventilateurs peuvent être bien plus petits. La règle pratique utilisée par Polyretec consiste à dimensionner le débit d'air en fonction du rapport massique air/flocons, de manière à éliminer l'eau de surface et les solvants sans relever le lit de flocons. Ci-dessous se trouve un tableau de référence pour le séchage combiné par centrifuge et air chaud sur des flocons rigides, avec la teneur en humidité finale que la ligne doit atteindre avant la pelletisation. Considérer les valeurs comme des points de départ vérifiés ; le réglage final s'effectue avec le pH-mètre présent sur votre ligne.

Tableau 1 : Débit de copeaux, débit d'air requis, puissance du ventilateur et taux d'humidité cible

Taux de production des flocons (kg/h)	Débit d'air exigé (m3/h)	Puissance du moteur de ventilation (kW)	Humidité résiduelle (% )
500	6,000	7.5	1.5
1,000	12,000	15	1.2
2,000	22,000	30	1.0
3,000	33,000	45	0.8
6,000	60,000	90	0.6

Les cibles de moisissure se resserrent à mesure que le taux de production augmente, car les grandes lignes de PET à usage alimentaire alimentent des applications «de bouteille à bouteille», où une fraction d'un pourcent d'eau hydrolyse la matière fondue. Notez que le débit d'air augmente un peu plus rapidement que linéairement avec le taux de production : les surfaces plus grandes sont plus profondes, et l'air doit donc passer à travers une plus grande profondeur de flocon, ce qui augmente la résistance. C'est pourquoi une ligne de 6000 kg/h n'utilise pas douze ventilateurs de 500 kg/h en parallèle, mais un seul ventilateur centrifugal de haute capacité parfaitement harmonisé, équipé d'un impeller plus volumineux et tournoyant à une vitesse inférieure pour un même seuil de bruit aux cordes propulsives. La puissance du moteur évolue en fonction du volume et de la pression, il ne faut donc pas recopier le numéro de puissance de la ligne de production petite sur une ligne de production grande.

Correction pour la densité apparente et la friabilité

La table suppose des plaques rigides dont la densité apparente est comprise entre 300 et 450 kg par mètre cube. Le recyclage de la pellicule fine a une densité apparente inférieure à la dixième et un seuil de friabilité nettement plus faible, de sorte que son débit d'air doit être réglé en fonction de la vitesse et non du volume total. Pour la pellicule, réduisez la vitesse de face au lit en élargissant le plenum et en abaissant la vitesse de l'impacteur, puis augmentez seulement le volume total dans la mesure où la limite de vitesse le permet. Les plastiques tendres en PP et PE se comportent entre ces deux limites. Polyretec adapte chaque ligne en fonction d'un échantillon de l'alimentation réelle, car un nombre générique appliqué à la mauvaise catégorie est la source la plus courante de formation de poudre dans les flux tendres.

Comparaison des méthodes de séchage : centrifugation, air chaud et combinaison combinée.

Le séchage par plaque est rarement un équipement unique. Le type de pile utilisée affecte la teneur en humidité finale pouvant être obtenue ainsi que l'énergie consommée pour atteindre ce niveau. Le séchage par centrifugation seul est peu coûteux et rapide, mais laisse plusieurs pour cent d'eau liée dans la plaque. Le séchage à air chaud seul peut atteindre une teneur en humidité très faible, mais coûte le plus d'énergie car il doit à la fois chauffer et transporter l'eau. Une combinaison de séchage par centrifugation suivi de séchage à air chaud contrôlé est la méthode la plus utilisée dans les installations de plaques rigides, tandis que le séchoir cristallisant est réservé au PET qui doit être cristallisé avant la fabrication de granulés. Le tableau ci-dessous compare ces méthodes en fonction de la teneur en humidité finale et d'un indice énergétique relatif où 1 représente l'indice le plus bas et 5 le plus élevé.

Tableau 20 — Liste de contrôle de mise en service et d'acceptation pour une ligne de pelletisation de films imprimés.

Méthode de séchage	Humidité finale (%)	Indice d'énergie (de 1 à 5, où 5 est le plus élevé)	La meilleure utilisation
Décantation centrifugale uniquement	3,0 à 5,0	1	Préparez le démoulage avant le stockage ou le regranulage grossier
Séchage à l'air chaud seulement	0,5 à 1,0	4	Lot de production petit, pas de phase de centrifugation
Séparation et séchage par centrifugation plus air chaud (combinaison)	0,3 à 0,8	3	Lignes de lavage rigide PET et PP/PE
Sècheur de cristallisation (déshumidification)	0,1 ou moins	5	Du PET de qualité alimentaire avant la transformation en pellets

La méthode combinée est la meilleure solution sur le terrain, car la dépression centrifugale enlève la plupart de l'eau libre à moindre coût, ce qui laisse à l'air chauffé le soin de traiter uniquement la fraction liée. Vous consommez l'énergie là où elle compte, au lieu d'évaporer des gallons d'eau libre au moyen de gaz ou d'électricité. Pour le PET post-consommation destiné au contact alimentaire, le sécheur à cristallisation est inérogable. Il sèche à un taux d'humidité très faible et met le PET amorphe dans une forme cristalline stable, de sorte qu'il ne forme pas de grumeaux dans le nourrisseur. Le circuit de déshumidification qui le nourrit doit fonctionner à un point de rosée bas, ce qui est abordé dans la section suivante.

La récupération de chaleur réduit l'indice énergétique

L'indice énergétique de la méthode combinée diminue lorsque l'air d'évacuation est partiellement récupéré. Les lignes Polyretec acheminent l'air chaud d'évacuation vers un récuperateur qui préchauffe l'air d'alimentation, diminuant ainsi la charge du chauffage pendant le fonctionnement à intensité constante. L'économie est plus importante sur les lignes de grande capacité, car le tonnage énergétique absolu est plus élevé, d'où la rentabilité de la récupération qui se vérifie plus rapidement sur des lignes de 3000 kg/h et plus qu'à partir de 500 kg/h. Wanplas propose la récupération en standard sur les lignes de haute capacité et en option sur les lignes de démonstration.

Erreurs courantes de sélection des ventilateurs et comment les éviter

La plupart des problèmes de séchage résultent d'une poignée d'erreurs de réglage qui se reproduisent dans diverses installations. Le tableau ci-dessous répertorie l'erreur, le symptôme que vous remarquez dans la ligne, et la correction. Le fait de le lire avant de dimensionner un ventilateur évite plus de temps d'arrêt que n'importe quel ajustement post-installation. Les deux erreurs principales, un flux d'air insuffisant et un flux d'air excessif, méritent toute notre attention, car elles affectent la qualité et la productivité dans des directions opposées, alors que toutes deux ressemblent à la même plainte floue : les flocons ne sont pas bons.

Densité des polymères et des contaminants pertinentes pour la séparation par flottation

Erreur de sélection	Symptôme sur la ligne.	Correction
Flux d'air excessif	Eau résiduelle, aglomérats, mousse dans les cuves	Augmenter le m3/h livré à la demi-répandue ; nettoyer le filtre ; raccourcir le conduit.
Flux d'air insuffisant	Déjection à la pulvérisation, perte des fines, charge de poussière.	Réduire la vitesse ; élargir le plenum ; ajouter le contrôle par inverseur.
Le type de ventilateur est incorrect.	Le volume diminue à mesure que la résistance augmente.	Matchez l'entraînement centripète (volume) ou Roots (pression) à la tâche à accomplir.
Ignorez le point de rosée	Réabsorption inexacte du PET, cristallisation inégale	Utilisez un séchoir à déshumidification à point de rosée faible.
Aucun contrôle du régime à vide.	Le gaspillage d'énergie, surdose de séchage à faible volume	Monter un coude de distribution équipé d'une protection anti-usure. Vérifier que la vitesse se situe dans la plage d'étalonnage prévue.

L'erreur de débit d'air insuffisant est la plus dangereuse car son symptôme se manifeste loin du croisement, à l'extrudeuse, et non au ventilateur. Lorsque les opérateurs constatent des rétorts et du gel, ils ont déjà propulsé à travers l'extrudeuse du grappe humide et ont peut-être dégradé une charge. La solution ne consiste rarement en un réchauffeur plus puissant ; il s'agit plutôt d'augmenter le débit d'air moteur à travers le lit. L'erreur de débit d'air excessif est plus visible, une fine nuée blanche se formant au cyclone, mais les usines l'interprètent parfois comme une bonne opération de séchage et continuent de faire tourner le ventilateur, ce qui réduit le rendement dans la chambre de collection des sacs. Ajuster la taille du grappe en fonction de sa friabilité, avec des essais préliminaires, permet d'éviter ces deux problèmes.

L'inverseur fait partie du ventilateur, et non une option

Le rendement sur une ligne de recyclage varie en fonction de la charge. Un ventilateur à vitesse fixe fonctionnant avec un modulateur consomme de l'énergie et surdispense l'air en cas de charge légère, tandis qu'un ventilateur à variation de fréquence suit exactement le volume et maintient l'humidité cible avec moins d'énergie. Polyretec intègre l'invertisseur dans le panneau de commande et le lie au mesureur d'humidité afin que la boucle s'adapte elle-même. Au fil de l'année, cela permet de couvrir le coût de l'invertisseur grâce à une plus basse consommation d'énergie et à un moins grand nombre de retouches, et protège les paliers du ventilateur contre la turbulence continue induite par le modulateur.

Effets de la température et du point de rosée sur la cristallisation du PET

Le PET est le matériau où le choix du ventilateur de séchage ne constitue plus un paramètre de confort, mais devient une exigence technique. Les flocons de bouteilles en PET amorphe absorbent l'humidité de l'air au-dessus de leur température de transition vitreuse, qui pour le PET se situe entre 70 et 80 degrés Celsius. Une fois que les flocons sont chauds et humides, la chaîne polymérique se hydrolyse, et la viscosité intrinsèque chute. Le séchoir à cristallisation doit donc faire deux choses en même temps : maintenir les flocons dans la plage de température comprise entre 140 et 180 degrés Celsius, où la cristallisation se déroule sans coller, et les nourrir d'air suffisamment sec pour que l'humidité ne réapparaisse pas à la surface. C'est là que le point de rosée, et non seulement la température, décide de la réussite.

Le point de rosée correspond à la température à laquelle l'air ne peut plus supporter sa vapeur d'eau ; en dessous de ce point, l'eau se condense. Si l'air de séchage présente un point de rosée élevé, il est déjà proche de la saturation et ne peut plus absorber de plus de moisture à partir de la copeule, de sorte que cette dernière reste humide, même à 160 degrés Celsius. Un séchoir à déshumidification construit autour d'une roue déshydratante réduit le point de rosée à environ moins 40 degrés Celsius, ce qui fournit à l'air un fort gradient de désoxygénation capable d'extraire l'eau de la PET. Le rôle du ventilateur dans ce circuit est de déplacer l'air sec à travers le lit de cristallisation à un débit constant, afin que chaque copeule soit exposée aux mêmes conditions ; un débit fluctuant crée des poches de matériau sous-cristallisé qui agglomèrent par la suite dans le chargeur.

La régularité des températures est tout aussi importante que la température moyenne. Si le distributeur d'air ne délivre pas un débit uniforme, une partie du cristallisateur est chaude et l'autre froide, et la zone froide reste amorphe et collante. Polyretec distribue l'air par l'intermédiaire d'un plateau perforé plutôt que d'une seule nozzle, de sorte que le profil de vitesse à travers le lit reste plat. Le résultat est une fraction de cristaux uniforme, dont la ligne de pelletage en aval a besoin pour obtenir une fusion stable et un moule propre. Pour les toffes rigides non en PET, telles que le PP et l'HDPE, la cristallisation n'est pas un problème, mais la même logique de point de rosée permet de protéger contre l'humidité de surface, qui autrement pourrait mousser dans le bac.

Pourquoi ne pas simplement augmenter la température ?

Les opérateurs répondent parfois au PET humide en augmentant le seuil de la régulation du chauffage, mais chauffer sans air sec pousse l'humidité au cœur des saletés puis les pousse à nouveau lorsque le lit refroidit, ce qui risque d'amener à un jaunissement du polymère. La télécommande atténue le point de rosée de l'air fourni, soutenu par un volume suffisant pour nettoyer le lit. Maintenez la température de cristallisation dans sa plage éprouvée, et laissez le ventilateur de déshydratation faire le travail. C'est ce principe d'ingénierie que le groupe Wanplas emploie sur toutes ses installations de recyclage, afin que le PET recyclé respecte la bande de viscosité nécessaire aux appareils de conversion flacon à flacon.

Appareils polyretec de dégel et de séchage pour les lignes de recyclage

Polyretec construit le ventilateur de séchage et l'ensemble de l'étape de délassage et de séchage comme une partie intégrée de ses lignes de lavage et de pelletage, et non pas comme un voyageur. La machine de délassage par centrifugation, le circuit de séchage chauffé et le séchoir de cristallisation sont adaptés au laveur en amont et à l'extrudeur de pelletage en aval, de sorte que la vitesse d'air, le taux d'humidité et la qualité des copeaux sont alignés. Deux familles de produits couvrent la majeure partie des flux post-consommation, et une troisième complète la boucle en granules. Les tableaux de caractéristiques ci-dessous montrent les capacités de la gamme standard de Polyretec.

Bloque de produits 1 : Lignée de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire Polyretec

La ligne de lavage des bouteilles en PET de catégorie alimentaire traite des bouteilles en PET provenant du circuit commercial, à partir de 500 kg/h jusqu'à 6000 kg/h, et est conçue pour différents types de granules, y compris le riel de bouteilles à bouteilles. Après le retrait de l'étiquette, le lavage par friction et la séparation par flottation, l'étape de déhumidification et de séchage de la ligne réduit les granulés à la bande de faible teneur en humidité nécessaire avant la cristallisation et le granulation. Le système de ventilateurs de séchage est dimensionné en fonction de la capacité de la ligne selon la relation de tableau 1, de sorte qu'une version de 3000 kg/h utilise un ventilateur de déhumidification centrifugal d'une puissance proche de 33 000 mètres cubes par heure, avec un dispositif de chauffage d'air et de cristallisation adapté.

Ligne de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire Polyretec — enveloppe des spécifications

Paramètre	Version de 500 kg/h	2000 kg/h Version	Version de 6000 kg/h
Capacité théorique de traitement (kg/h)	500	2,000	6,000
Capacité d'air de dépressurisation (m3/h)	6,000	22,000	60,000
Puissance du ventilateur de séchage (kW)	7.5	30	90
Teneur en humidité finale après séchage (%.)	0.8	0.6	0.4
sécheur de cristallisation	Optionnel	Standard.	Standard.

Bloque de produits 2 : Ligne de broyage et de lavage de plastique souple en Polyretec PP/PE

La ligne de concassage et de lavage en plastique souple PP/PE est conçue pour le traitement des filmes, des sacs tissés et des pellicules agricoles de 500 kg/h à 1500 kg/h, avec un système de granuleuse à une étape disponible sur certaines configurations. Les plastiques souples présentent une faible densité apparent et une grande fraîcheur, d'où le choix de la vitesse du ventilateur pour le séchage, et non de sa capacité totale : le foyer est élargi et la vitesse de l’impeller abaissée pour évacuer la reprise légère sans la pulvériser. Un souffleur à haute pression peut être ajouté lorsque l’ébarbage séchée doit être transportée vers un silo. La ligne maintient une teneur en eau résiduelle comprise entre 1,0 et 1,5 %, ce qui est acceptable pour le moulage de micropellicules de PP et de PE non alimentaires.

Tableau 5 : Spécifications de la ligne de traitement et de lavage des plastique souples de PP et PE

Paramètre	Version de 500 kg/h	Version de 1000 kg/h	1500 kg/h - Version
Capacité théorique de traitement (kg/h)	500	1,000	1,500
Vitesse de la face du lit (m/s)	1.8	2.0	2.2
Puissance du ventilateur de séchage (kW)	11	22	30
Teneur en humidité finale après séchage (%.)	1.5	1.2	1.0
Granulage à une étape	Disponible	Disponible	Disponible

Bloque de produits 3 : Lignée de granulés de nouvelle génération de Polyretec

La Ligne de pelétisation de nouvelle génération reçoit les flocons séchés issus de l'étape de lavage et en transforme des granulés à partir de la fusion, de l'extrusion et du découpage. Elle est conçue pour les films LDPE à paroi mince ou le régranulage PE et PP à paroi épaisse et est suffisamment robuste pour prendre en charge les déchets post-consommation. Pour une opération de pelétisation appropriée sur une ligne de lavage Polyretec, Wanplas fournit des systèmes de pelétisation à deux vis qui intègrent directement la sortie de flocons séchés, de sorte que le ventilateur, le cristallisateur et le convoyeur forment un ensemble unique, plutôt que trois achats séparés. Le choix du pelétisseur en tandem avec le séchoir permet d'éviter le ralentissement dans lequel les flocons séchés absorbent à nouveau de l'humidité pendant un long transfert avant d'atteindre le tonneau.

Guide de sélection : associer le volume de lamelles à la ligne droite correspondante

Utilisez le tableau ci-dessous pour passer de votre système d'épuration actuel à une configuration recommandée de Polyretec. La logique est la suivante : indiquez le type de copeaux et le volume que vous utilisez tous les jours, puis lisez la ligne et la méthode de séchage qui conviennent. Si votre volume se situe entre deux lignes, adaptez la quantité à la ligne supérieure et ajoutez un inverseur pour réduire la puissance les jours de faible production. C'est la même méthode de routage que Polyretec utilise dans ses devis de projets, et elle permet de maintenir le ventilateur de séchage à l'intérieur de son îlot efficace plutôt que de le fixer à l'une des extrémités.

Tableau 6 : Exigence relative à la recommandation du modèle

Type et volume des flocons	Lignes recommandées	Méthode de séchage	Note sur le ventilateur
PET rigide, de 500 à 1000 kg/h	Ligne de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire	Séparation et séchage par centrifugation plus air chaud	7,5 à 15 kW centrifuge
PET rigide, de 2000 à 3000 kg/h	Ligne de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire	Séparation et séchage par centrifugation plus cristallisation	30 à 45 kW, point de rosée bas
PET rigide, jusqu'à 6000 kg/h	Ligne de laver les copeaux de bouteilles PET de qualité alimentaire (de grande taille).	Séparation et séchage par centrifugation plus cristallisation	90 kW, récupération de chaleur
Film PP/PE, 500 à 1500 kg/h	Ligne de broyage et de lavage de plastique souple en PP/PE	Sépération par centrifugation, vitesse limitée	11 à 30 kW, plenum large
Autre transformation des copeaux à des granulés	Ligne de broyage de nouvelle génération	Transmission intégrée	Correspond à la sortie de la laveuse

Si votre charge de déchets comprend un mélange de matière plastique rigide et souple en un seul flux, séparez-les avant le séchage. Exécuter un seul ventilateur à travers un lit mixte impose une vitesse de passage compromise qui pulvérise le film et séchera insuffisamment la fraction rigide. Les installations de traitement de Polyretec séparent généralement les flux au stade du tri, ce qui permet à chacun d'entre eux d'y obtenir son propre profil de circulation d'air, et la gamme d'équipement plus large du groupe Wanplas permet à une usine de traitement des déchets mixtes d'utiliser des machines d'une même conception technique, au lieu de configurer un ensemble incompatibles.

Applications dans les industries du plastique recyclé

Les pailles séchées provenant d'une installation Polyretec alimentent un large éventail de produits finaux, et la qualité du ventilateur de séchage est ce qui permet à ces produits de respecter les spécifications. Dans le secteur des boissons et des emballages, les pailles de PET de qualité alimentaire deviennent de la résine utilisée pour fabriquer des bouteilles, des feuilles pour des assiettes termoformées et des sangles, où une humidité résiduelle pourrait interrompre la chaîne de production et perturber la clarté. Dans le secteur des films et des sacs, la regrind PP et PE séchée donne lieu à des films reconditionnés, des sacs en tissage et à des pailles agricoles, où le poudrement affaiblirait le film soufflé et augmenterait la présence de défauts de piqûres. Dans le secteur des tubes et profils, la regrind HDPE et PP rigide donne lieu à des tubes d'évacuation et d'irrigation, où la gelée et la contamination provenant des alimentations humides réduisent la durée de vie des matrices.

Outre cela, les graines recyclées entrent dans les formulations et le mélange, où une faible teneur en humidité constante protège la dispersion des additifs et le plastifiage par vis. Les produits de construction tels que les profils composites bois-plastique et les plaques d'isolation utilisent un recyclage rigide mélangé, où l'uniformité du séchage empêche l'apparition de poches de vapeur. L'angle des ressources renouvelables est le fil rouge : chaque pourcentage d'humidité retiré avant le baril est un pourcentage d'énergie non dépensé pour éduire cette humidité à l'intérieur de l'extrudeuse et un pourcentage de polymère non hydrolyse pendant le chemin vers un nouveau produit. Polyretec positionne ses lignes de manière à ce que la graine séchée, et non la graine lavée, soit l'unité qui quitte l'usine, ce qui permet aux transformateurs de faire confiance au matériau d'alimentation.

Produits finaux par classe de flocons

Ci-dessus, des plaques rigides de PET sont transformées en granulés alimentaires, en feuilles de rPET et en fibres ; le PP et le PE sont transformés en film retravaillé, en articles moulés par injection et en tuyaux ; le regrind rigid mixt est transformé en matière première pour profilés, pour panneaux et pour contenants non alimentaires. Dans chaque cas, le ventilateur de séchage est la porte de sortie qui décide si la transformation est pure ou compromise. Polyretec construit le profil du ventilateur en fonction du produit final prévu lors de la réunion de conception de la ligne, de sorte qu'une ligne destinée aux bouteilles en PET est conçue pour passer avec une bande de moisissures plus serrée qu'une ligne destinée au regrind pour profilage général.

Service et support de Polyretec et Wanplas

Polyretec appuie ses lignes de lavage et de séchage sur la promesse de service commun du groupe Wanplas, de sorte que le ventilateur de séchage et l'ensemble de la ligne sont garantis pendant toute la durée de fonctionnement. Chaque ligne est soumise à des tests d'acceptation en usine avant l'expédition, y compris un test continu qui vérifie le débit d'air fourni et la moisture finale par rapport aux données citées ; vous ne découvrirez pas d'erreur de dimensionnement sur votre site. Les ingénieurs de Polyretec se déplacent également pour l'installation et la mise en service sur place et ajustent l'invertisseur, le plenum et le cristallisateur pour que le ventilateur pivote au point d'efficacité optimale pour votre grain.

La politique du groupe Wanplas comprend 500 USD de pièces de rechange gratuites par an pendant la durée de vie de l'équipement, ainsi que le remplacement gratuit des pièces endommagées pendant la période garanti, ce qui signifie que l'usure d'un roulement du ventilateur ou l'obstruction d'un tamis sont des coûts prévisibles et non une surprise. La formation couvre l'exploitation et l'entretien de l'étape de séchage, y compris la lecture du jaugeur d'humidité et le moment où il faut nettoyer le filtre, qui est l'unique habitude qui protège le plus longtemps le flux d'air. La surveillance à distance permet au service d'ingénierie de Polyretec de vérifier les données de régulation et de signaler un drift de la courbe du ventilateur avant que celui-ci ne provoque une arrêt. La politique d'usine ouverte vous permet d'auditer la conception et de tester un échantillon de votre propre fourrage sur une ligne de démonstration avant d'engager votre investissement.

Que couvre le support en pratique ?

Dans la pratique, les moyens de support garantissent que le ventilateur de séchage n'est jamais orphelin. Lorsqu'un changement de rendement vous pousse dans une nouvelle bande d'air, les mêmes ingénieurs qui ont conçu la ligne vous conseillent sur la configuration de l'invertisseur ou le remplacement de l'aile, et les 500 USD d'autorisation annuelle pour les pièces couvrent les pièces de rechange courantes. Pour la pelletisation en aval, Wanplas fournit des systèmes de pelletisation à double hélice adaptés qui s'intègrent à l'extraction des granulés séchés, de sorte que la transition du ventilateur au chargeur reste fermée et que l'humidité que vous avez payée pour éliminer ne soit pas récupérée pendant le transport. Cette propriété complète permet à une usine de recyclage de traiter le débit d'air comme une variable contrôlée plutôt qu'un mystère.

Questions fréquemment posées

Quel débit d'air ai-je besoin pour sécher 1000 kg/h de flocons de PET ?

Pour 1000 kg/h de copeaux de PET, comptez environ 11000 à 13000 mètres cubes par heure d'air de processe, si un séchoir à air chaud suit le dégelage centrifugal. Réglez la pression du compresseur en fonction de la résistance des conduits et des filtres afin que le volume délivré ne soit pas perdu en raison de pertes statiques. Confirmez la teneur en humidité lors de la première campagne de production et ajustez avec l'invertisseur.

Un échappement centrifuge ou un échappement Roots est-il meilleur pour le séchage des flocons ?

Les ventilateurs centrifuges sont adaptés à la plupart des processus de trempe et de séchage par air chaud, car ils permettent de distribuer un volume important à une pression modérée. Les ventilateurs à arbre à clairière sont adaptés aux applications à faible volume et à haute pression constante, comme le transport pneumatique. Choisissez en fonction du point volume-prescription de votre ligne, et non en fonction d'une marque particulière, et utilisez deux machines dédiées lorsque l'un des deux imposerait des compromis.

Pourquoi le flux d'air dégrade la surface des plaquettes ?

Une vitesse d'air excessive souleve et projette des fluides légers contre les murs, les écrans et les uns contre les autres, cassant le matériau fragile en fines particules. Les ventilateurs de grande taille prolifèrent également les pertes d'eau et augmentent la charge de poussière sur le collecteur. Réglez l'écoulement de l'air en fonction de la densité volumique et de la fragilité de la fraction de fluide, et utilisez un plenum large équipé d'un convertisseur pour tenir la vitesse de surface dans son bande de sécurité.

Comment le point de rosée affecte-t-il le séchage et la cristallisation du PET ?

Le PET absorbe rapidement l'humidité au-dessus de sa température de transition vitreuse. Si le point de rosée de l'air de séchage n'est pas suffisamment bas, l'humidité de surface revient et l'étape de cristallisation devient inégale. Un sécheur à faible point de rosée stabilise la cristallisation avant la granulation et protège la viscosité intrinsèque que le marché des bouteilles requiert.

Quelle humidité finale est acceptable avant la pelletisation ?

Pour la plupart des flocons rigides, conservez l'humidité résiduelle à un niveau de 1,0 % ou moins avant l'extrusion. Le PET de qualité alimentaire vise généralement 0,3 à 0,8 % après le drainage combiné et le séchage à l'air chaud ou cristallisation pour protéger la viscosité de la masse. La regrind de film PP et PE souple peut tolérer jusqu'à environ 1,5 % pour la granulation non alimentaire.

Un seul ventilateur peut-il servir à la même fois à l'assèchement et au déversement ?

Dans les lignes de petite taille, un seul souffleur Centrifuge peut alimenter la déshydratation et une boucle d'air chauffé déviée par des vannes, mais les lignes importantes bénéficient d'appareils dédiés : la déshydratation nécessite du volume alors que le séchage à air chaud nécessite une température contrôlée et un point de rosée bas. En séparant les tâches, on peut amener chacun des ventilateurs aux meilleurs points de performance.

Comment dimensionner un ventillateur si le volume de la pelote varie entre les shifts ?

Dimensionez le ventilateur pour le débit maximal durable, puis ajoutez un variateur pour le contrôle partiel. Un variateur à fréquence variable réduit la puissance lors des basses charges, évite le sur-séchage et prolonge la durée de vie du ventilateur par rapport à un ventilateur à vitesse fixe fonctionnant sur un tampons. Polyretec relie le variateur au capteur de taux d'humidité afin que le circuit s'auto-adapte.

Conclusion

Le choix d'un ventilateur de séchage pour des volumes de granules de plastique dépend de la correspondance entre le tirage d'air délivré, la puissance du moteur et l'humidité finale, selon la qualité des granules et le volume réellement traité, allant de conduites pilotes de 500 kg/h à des lignes de PET alimentaire de 6000 kg/h. Les compresseurs centrifuges assurent l'assèchement à haute capacité et le séchage à air chaud dont les granulés rigides ont besoin, tandis que les compresseurs Roots ou à haute pression ne trouvent leur place que lorsque la pression constante est importante, par exemple dans le transport. Calculez la taille à partir de la courbe de résistance du système, maintenez la vitesse de l'air au sein de la limite de friabilité pour éviter la formation de poussière, et pour le PET, assurez-vous que l'air de cristallisation reste à un point de rosée bas afin que la cristallisation reste homogène. Utilisez les tables de rendement et de tirage d'air ci-dessus comme points de départ vérifiés, puis confirmez-les avec un mesureur d'humidité et un variateur.

Polyretec, un atelier Wanplas, construit l'étape de dégelification et de séchage en tant que partie intégrante de ses lignes de lavage et de granulométrie, avec la ligne de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire, la ligne de broyage et de lavage de matières plastiques souples en PP/PE et la ligne de granulométrie de nouvelle génération, qui couvrent les principaux flux issus de la post-consommation, et complétée par une granulométrie à double vis de Wanplas pour compléter le cycle. Si vous spécifiez une nouvelle ligne ou réévaluez une ligne existante avec un ventilateur, envoyez-nous le type de flocons, le volume quotidien et le taux d'humidité cible, et l'équipe d'ingénieurs de Polyretec vous remettra une spécification de ventilateur et une phase d'essai sur votre propre matière première sur site, afin que vous puissiez vérifier le débit d'air et la qualité des granulés avant d'achever votre projet.