Qu'est-ce que le recyclage du plastique ?
Recyclage du plastique est une industrie bien établie qui traite et revend plusieurs millions de tonnes de matériaux plastiques usagés chaque année. Plutôt que d'opérer simplement par nécessité environnementale, les services de récupération de matériaux plastiques peuvent être à la fois rentables et productifs, économisant des ressources pour une gamme d'applications de fabrication différentes. Le domaine du recyclage et de la récupération englobe également les processus industriels par lesquels les matériaux plastiques sont séparés en leurs monomères de base et rendus disponibles pour une polymérisation ultérieure à des niveaux secondaires et tertiaires.
Machine de recyclage du plastique, processus de tri du recyclage du plastique
Système de machine de recyclage du plastique
Alors que l'industrie du recyclage du plastique était à l'origine axée sur la récupération des déchets et sous-produits de fabrication issus de la fabrication initiale du plastique, les services de recyclage actuels sont également capables de récupérer des biens post-consommation hétérogènes. Les méthodes employées par les systèmes de récupération de matériaux varient selon le type de plastique traité, mais il existe des pratiques essentielles communes à la plupart des services de recyclage. Des étapes telles que le tri, le nettoyage, la réduction de taille, la séparation et la pelletisation sont présentes dans la plupart des opérations de recyclage du plastique. De même, les machines utilisées pour réaliser ces processus appartiennent généralement à quelques catégories d'équipements.
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Processus de tri et équipements de recyclage du plastique
Le tri et le regroupement des matériaux plastiques selon le type de résine constituent une étape importante dans le processus de recyclage, car la contamination peut rendre un lot de matériau inutilisable. Les résines les plus fréquemment recyclées, notamment le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène haute densité (PEHD) et le chlorure de polyvinyle (PVC), doivent être soigneusement séparées les unes des autres pour permettre un traitement ultérieur. Les contaminants présents dans chaque type de plastique doivent également être éliminés de la résine de base pour garantir la pureté du stock.
Les machines de tri doivent rapidement identifier et catégoriser de grands volumes de plastique post-consommation, souvent en flux continu. Bien qu'il existe différents degrés de sophistication technique et de capacité, une machine de tri avancée peut être équipée de certaines ou de toutes les fonctionnalités suivantes :
Ces dispositifs détectent des polymères spécifiques dans un flux mixte de matériaux plastiques. Ils peuvent être équipés de capteurs à rayons X ou infrarouges qui enregistrent la signature unique d’un polymère le long du spectre. Certains capteurs intègrent également une technologie de détection de couleur qui trie le matériau selon la teinte et la transparence.
Éjecteurs : Des unités d’éjection mécaniques ou à air de précision regroupent physiquement différents matériaux plastiques selon les types de résine. Selon leur capacité, les éjecteurs peuvent souvent gérer des taux d’entrée très élevés.
Systèmes informatiques : La technologie de traitement informatique fournit les algorithmes utilisés pour identifier et trier différents matériaux. Ces systèmes fournissent les paramètres de contrôle pour le fonctionnement des capteurs et des éjecteurs.
Interfaces utilisateur : L’interface d’un opérateur peut fournir des commandes de machine et des outils de diagnostic pour les techniciens. De plus, les interfaces peuvent également offrir des capacités de mise en réseau pour aider à intégrer une machine de tri et à effectuer des ajustements rapides de ses fonctions.
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Machines de réduction de taille
Matériaux plastiques ont généralement besoin d’être coupés en tailles plus petites afin de permettre un traitement ultérieur et de faciliter l’emballage, le transport et la distribution du stock recyclé. Cette coupe présente certains défis, car de nombreux plastiques sont abrasifs pour les lames en métal et peuvent présenter une grande variation en termes de dureté, de poids et d’épaisseur. La majorité de la réduction de taille standard est effectuée par des déchiqueteuses à arbre unique ou multiple, et des granulateurs. Les déchiqueteuses à arbres multiples effectuent une coupe semblable à des ciseaux avec une série de lames rotatives capables de traiter des matériaux modérément sales ou contaminés, mais sont quelque peu imprécises quant à la taille des coupes. Les déchiqueteuses à arbre unique effectuent plutôt un mouvement de déchirure, et disposent de moteurs plus lents qui prolongent la durée de vie des lames. Elles peuvent également traiter des matériaux sales ou abrasifs et disposent généralement de lames réglables ou remplaçables.
Les granulateurs sont composés d’un rotor attaché à des lames qui tournent dans une chambre contenant un sol en grille. Leur capacité de traitement du matériau plastique dépend de la vitesse du rotor, de l’angle des lames de coupe, de l’espacement de la grille et de la forme du rotor. Les granulateurs sont généralement des machines robustes, capables de taux de coupe relativement rapides, et la présence de la grille permet un contrôle plus précis de la taille des coupes. Les lames de granulateur doivent généralement être remplacées régulièrement au cours des opérations.
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Équipement de lavage
Après que le plastique a été coupé en morceaux plus petits, ou en “ flocons ”, le stock doit généralement être lavé afin d’éliminer la saleté résiduelle ou les attaches. Le papier, la colle, le sable et le gravier sont quelques-uns des éléments courants ciblés lors du processus de lavage, qui peut être réalisé à l’aide de bains d’eau, de laveurs à friction ou d’une ligne de lavage. La ligne de lavage applique un spray chaud continu sur un flux de matériau plastique, éliminant une partie ou la totalité des étiquettes et de la saleté attachées à la surface du plastique. Des détergents et des agents désinfectants sont souvent inclus dans ce processus pour améliorer le niveau de nettoyage.
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Équipements de séparation
Pour réduire le risque de contamination du stock, la plupart des plastiques recyclés subissent des traitements de séparation, qui visent à éliminer toutes attaches ou matériaux non réutilisables pouvant être présents dans un lot de flocons. La plupart des processus de séparation peuvent être classés comme méthodes “ humides ” ou “ sèches ”. Les bassins de flottation sont la méthode humide la plus courante, séparant le matériau en fonction de la densité et de la capacité à couler ou flotter, tandis que les hydrocyclones utilisent la force centrifuge pour diviser le matériau selon le poids.
Parmi les méthodes sèches, la classification par air différencie les types de plastique en fonction du rapport entre la surface de flocons et la masse, ce qui signifie que les matériaux plus épais sont tamisés pour être séparés des plus fins. Les séparateurs mécaniques divisent généralement les flocons selon la taille, et parfois la forme. Ces machines peuvent être conçues avec des configurations plates, circulaires ou inclinées. Les analyseurs spectroscopiques laser sont les machines les plus avancées, utilisant la détection spectroscopique pour déterminer avec précision les niveaux de contamination dans un lot donné. Des dispositifs alternatifs peuvent employer la lumière ultraviolette ou fluorescente pour séparer le plastique selon la couleur ou le niveau d’absorption de la lumière. Les machines de séparation par fusion déplacent les flocons de plastique le long d’un convoyeur ou d’un rouleau chaud pendant que la chaleur est appliquée pour séparer le matériau selon le point de fusion.
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Machines de pelletisation
La pelletisation du plastique recyclé est la dernière étape de la plupart des processus de recyclage. Convertir le plastique post-consommation en pellets facilite la distribution et la remanufacturation, et bénéficie en fin de compte à la rapidité et à l’efficacité de la réintroduction du plastique recyclé dans la fabrication industrielle. Après le tri, le tirage, la séparation et le séchage du matériau recyclé, le stock de flocons est prêt à être extrudé en pellets.
Généralement, des extrudeuses à vis simple ou double sont utilisées à cette étape. Le rapport entre la longueur de la vis de l’extrudeuse et son diamètre, ainsi que la conception globale de la vis, peuvent varier en fonction du type de résine traité. Les extrudeuses à vis unique utilisent l’action de pompage et la cisaillement pour façonner le plastique, tandis que les extrudeuses à double vis effectuent davantage une fonction de mélange avec une force de cisaillement plus faible pour créer un matériau composé. La ventilation et les pompes à vide peuvent être nécessaires pour réguler les effets de dégazage. Une fois que le plastique recyclé a été pelletisé, il est prêt pour la distribution et la remanufacturation.
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