Conseils pour un recyclage efficace: matériel HDPE

Le HDPE, polyéthylène haute densité, est un matériau beaucoup utilisé dans de nombreuses applications.

Nous connaissons tous le HDPE utilisé dans la production de tubes mais aussi celui utilisé pour les bidons de lessive par exemple ou pour les bouteilles de shampooing comme application journalière de notre vie quotidienne. Peu de personnes savent que le HDPE existe également en film.

Ces différents types de HDPE se différencient pour leur processus de recyclage.

Surtout en fonction de la phase du processus de recyclage, il existe des machines qui préfèrent travailler avec le HDPE, tandis que d’autres forcent durant le recyclage de ce matériel.

 

Commençons, par exemple, par les lavages : dans ce cas le poids spécifique du HDPE en paillettes (flake) est plus facile à laver par rapport à un matériel comme le HDPE en film.

Il existe, même pour l’extrudeuse, différents points de vue.

Alors que certains clients considèrent qu’avec le HDPE il faut obligatoirement utiliser une extrudeuse à double vis pour pouvoir améliorer le mélange et l’agglomération du matériel, d’autres clients maintiennent leur préférence pour une monovis plus puissante et une alimentation forcée.

Et le changeur de filtre ? Manuel ou automatique, quel est le meilleur ?

Nous savons tous qu’en cas de recyclage, notamment post-consommation, le changeur de filtre a des limites.

Par « changeur de filtre manuel » nous entendons seulement le changement manuel de maille, c’est-à-dire la présence d’un opérateur toujours contraint devant l’extrudeuse pour changer la maille à chaque fois que celle-ci est obstruée par le plastique.

Vu que les matériaux post-consommation passent à travers un lavage, les contaminations résiduelles à éliminer avec le filtre sont extrêmement minuscules et imposent donc l’exigence d’une maille extrêmement fine pour pouvoir obtenir une bonne qualité.

Pour cette raison, de nombreux clients qui installent d’abord un changeur de filtre manuel pour la production de HDPE à recycler, pensent avoir seulement un faible pourcentage de contaminations résiduelles, et commencent leur voyage dans le monde du recyclage avec un changement de filtre manuel.

 

Mais pourquoi est-ce qu’ils changent d’idée après quelques années seulement et passent au mode automatique?

Il est vrai que les contaminations sont petites et résiduelles mais n’avez-vous jamais remarqué le pourcentage résiduel?

Si vous ne pouvez pas le mesurer, parce que les laboratoires spécialisés dans ce type de mesurages sont assez rares, vous pouvez l’évaluer efficacement en fonction des minutes de travail du changeur de filtre manuel.

Si le changement de filtre manuel reste en dessous des 20 minutes (en moyenne bien entendu) il vous convient financièrement pour de nombreuses raisons de passer à un filtre automatique. Nombreuses sont les raisons financières!

Avant tout parce que votre opérateur est bien entendu obligé à passer grande partie de son temps devant le filtre plutôt qu’à alimenter l’extrudeuse avec un nouveau matériel, à faire le mélange, à contrôler le dégazage, à vérifier le débit horaire et à s’occuper du nettoyage général.

Avoir obligatoirement besoin d’un opérateur est tout de même une limite en termes de qualité du matériel puisque l’erreur est toujours possible et le retour du matériel non conforme représente un dommage pour tous les recycleurs du monde et pour leur image face à leurs propres clients.

 

Le deuxième aspect à ne pas négliger est le prix des mailles mesh.

Dans ce cas, nous devons prendre en compte la tendance de certains pays de brûler ces mailles à la flamme et de les réutiliser. Cette procédure est considérée comme normale mais en réalité, nous devrions non seulement prendre en considération l’environnement et les dommages provoqués en brûlant le plastique à l’air libre mais aussi le fait que les mailles sont composées de fils métalliques tressés.

Ces fils métalliques tressés permettent la filtration grâce à un effet de traction des fils et au bloc réalisé de ces fils à l’extérieur de la maille, grâce à un pointage.

Mais avec la chaleur ces filtres métalliques se détendent et s’ouvrent légèrement. Ceci comporte donc une altération de la qualité finale. En cas de moulage, ceci peut ne pas apporter de dommages évidents au produit final mais en cas de soufflage de films ou de tuyère la différence est considérable.

Pour cette raison, le calcul des pièces de rechange effectivement utilisées lorsque l’on utilise un changeur de filtre manuel devrait être réel sans calculer l’éventuelle réutilisation d’une maille mesh car ce calcul ne serait pas réaliste pour un recyclage conforme aux attentes d’un futur recyclage requis par toutes les autorités gouvernementales et politiques.

En calculant donc, même dans le meilleur des cas, 1 euro/maille mesh en cas de changeur de filtre manuel, il faut calculer (en supposant un changement toutes les 15 minutes) un coût des seuls consommables de 4 euros/heure.

Mais en travaillant 24 heures en une seule journée on parle de 96 euros par jour seulement de mailles filtrantes.

 

En fonction de vos roulements de travail mensuels, vous pouvez facilement calculer combien vous coûtent les mailles mesh par mois, sans parler de l’élimination et des rebuts de plastique que vous avez à chaque changement de maille mesh ainsi que, bien entendu, le coût de l’opérateur.

Et vous êtes, bien entendu, limité dans l’achat du matériel à acheter…car vous devrez évaluer le matériel traité par votre changeur de filtre manuel pour ne pas tomber dans un changement inférieur à 20 minutes. Avec des matériaux plus contaminés il est possible d’arriver à un changement même toutes les 3 minutes, tout dépend du matériel plastique à recycler.

Une conséquence évidente des difficultés du changeur de filtre se présentera avec la réduction de la production de l’extrudeuse. Sachez que le changeur de filtre représente une barrière que le plastique doit franchir.

C’est pour cela que FIMIC propose 4 différents modèles de changeur de filtre de différentes dimensions car il faut savoir adapter la surface filtrante du changeur de filtre, en fonction non seulement du matériel à traiter mais aussi du filtrage à réaliser.

En effet, pour le HDPE FIMIC a atteint des débits horaires très élevés (jusqu’à 3 tonnes) avec une pression stable et une température qui correspond à celle de l’extrudeuse. Mais pourquoi tous ces éléments sont-ils importants pour un changeur de filtre ?

Prenons exemple de la température. Si le changeur de filtre a une surface filtrante malheureusement réduite, l’opérateur sera obligé à augmenter la température de l’extrudeuse et/ou du filtre, pour rendre le matériel plus fluide et réduire la pression d’exercice sur la maille filtrante. Mais ceci comporte une dégradation du matériel plastique. Cela est évident en cas de HDPE blanc ou transparent : il devient jaune une fois arrivé à la fin du cycle !

Il est donc extrêmement important de disposer d’un changeur de filtre doté d’une grande surface filtrante pour maintenir une pression d’exercice basse et une température adéquate au point de fusion du melt.

 

Si vous avez installé une extrudeuse à double vis, vous êtes obligé (ou vous le serez) d’installer aussi une pompe à engrenages pour permettre à l’extrudeuse de travailler avec des pressions supérieures à 100 bars. Je m’explique: vu que les extrudeuses à double vis sont principalement dédiées au mélange de compound, bien souvent elles ne parviennent pas à gérer les pressions supérieures à (généralement) 100 bars. Ceci comporte souvent un retour du melt dans le dégazage de l’extrudeuse si cette limite de pression est dépassée.

Et un changeur de filtre, aussi bien manuel qu’automatique, travaille avec une pression supérieure à 100 bars ! Notamment en cas de HDPE, où la dureté du matériel comporte cette exigence.

Mais pour protéger la pompe à engrenages des contaminations il faut généralement installer un changeur de filtre comme protection, de 400/500 microns de filtration.

Dans ce cas, les recycleurs installent généralement un changeur de filtre manuel avant la pompe à engrenages qu’ils changeront toutes les demi-heures et un changeur de filtre automatique après la pompe.

Pour les monovis, la pompe n’est en revanche pas indispensable, le changeur de filtre est donc installé directement sans aucun pré-filtre.

De nombreux recycleurs, utilisateurs d’extrudeuse à une ou deux vis, ont adopté comme solution automatique FIMIC, en utilisant donc une filtration au laser pour le recyclage de HDPE.

Cette maille n’est pas mesh mais un disque en acier perforé au laser qui permet de garantir un filtrage largement supérieur aux meshs grâce à un trou circulaire et non rectangulaire. Le trou rectangulaire des meshs, en effet, à cause de la pression du matériel qui traverse la maille, s’élargit légèrement risquant ainsi de faire passer des éléments polluants, en quantité supérieure au filtrage utilisé.

En cas de trou circulaire et percé, bien entendu cet inconvénient est évité a priori.

FIMIC a allégé le travail de l’opérateur, garanti une consommation énergétique inférieure grâce à la pression d’exercice inférieure par rapport à un filtre manuel, mais aussi garanti une qualité supérieure des granulés avec une température de fusion qui ne dégrade pas le matériel et maintient évidemment la production horaire maximale de l’extrudeuse.

Il s’adapte bien évidemment à n’importe quel type d’extrudeuse et peut être utilisé pour différents types de matériaux et non seulement pour le HDPE.