L'importance des filtres à fondre pour le recyclage du plastique dans le secteur du recyclage

Les filtres à fusion pour le recyclage du plastique constituent un équipement essentiel à la production de plastiques recyclés. Ils éliminent les impuretés du plastique fondu et garantissent la qualité et la performance des matériaux recyclés. L'analyse suivante détaille leur importance dans le secteur du recyclage, tant du point de vue des principes techniques que de la valeur applicative et de l'impact industriel.

 I. Fonctions principales des filtres à fusion : élimination précise des impuretés 

1. Objets de filtration et principes techniques 

• Types d'impuretés

• Impuretés physiques : poussière, débris métalliques, sable, corps étrangers non broyés (tels que du papier d’étiquette résiduel) ; 

• Impuretés chimiques : produits de dégradation par oxydation, additifs résiduels (par exemple, plastifiants, retardateurs de flamme) et mélanges fondus de différents plastiques (par exemple, PE mélangé à du PP).

• Principe de filtration : 

• Les particules solides présentes dans la masse fondue sont interceptées par des supports poreux (tels que des tamis métalliques ou des éléments filtrants frittés). La masse fondue pure est poussée à travers la masse fondue par différence de pression, tandis que les impuretés sont retenues. Par exemple, un tamis de 60 mesh peut filtrer les particules supérieures à environ 250 microns, et un tamis de 100 mesh peut filtrer jusqu'à moins de 150 microns (plus le nombre de mesh est élevé, plus la filtration est précise).

2. Impact direct sur la qualité des matériaux recyclés 

• Propriétés mécaniques améliorées : 

• L'élimination des impuretés permet d'éviter les points faibles des matériaux recyclés. Par exemple, si des débris métalliques restent dans le PET recyclé, la résistance à la rupture des fibres diminuera de plus de 30 % ;  

• Apparence améliorée : 

• La transparence et l'uniformité des couleurs des matériaux recyclés sont considérablement améliorées après filtration. Lorsque du PP recyclé est utilisé pour des contenants transparents, des filtres à mailles fines (par exemple, 120 mesh) sont nécessaires pour éliminer les impuretés de l'ordre du micron ;

• Stabilité à la fusion : 

• Les impuretés entraînent des fluctuations de la viscosité à l'état fondu. Après filtration, les fluctuations de pression pendant l'extrusion peuvent être réduites de ±10 % à ±3 %, améliorant ainsi la précision dimensionnelle des produits.

 II. Rôles clés des filtres à fusion dans l'ensemble du processus de recyclage 

1. Protéger les équipements en aval et réduire les coûts de maintenance

• Protection des vis et des moules d'extrudeuses :

• Si les impuretés ne sont pas filtrées, les particules métalliques rayent les filetages, réduisant ainsi leur durée de vie (durée de vie normale : 5 à 8 ans ; l’usure due aux impuretés peut la réduire à 2 à 3 ans). Si les canaux d’alimentation du moule sont obstrués par des impuretés, des arrêts fréquents pour nettoyage sont nécessaires, ce qui affecte l’efficacité de la production (chaque arrêt entraîne des pertes d’environ 500 $ à 2 000 $). 

• Étude de cas : 

• Une usine de recyclage de copeaux de bouteilles en PET, dépourvue de filtre efficace, a dû remplacer sa vis d'extrudeuse trois fois en six mois, augmentant ses coûts de maintenance de 200 000 yens. Après le passage à un filtre à bougie, la durée de vie de la vis a été portée à quatre ans, permettant une économie annuelle de 150 000 yens. 

2. Élargissement des scénarios d'application des matériaux recyclés

• Exemple:

• Les matériaux PET recyclés de qualité alimentaire doivent passer à travers un filtre à fusion avec un nombre de mailles supérieur à 200, combiné à une adsorption au charbon actif, pour répondre aux exigences d'impuretés et d'odeurs de la FDA (US Food and Drug Administration) pour les plastiques en contact avec les aliments.

3. Améliorer la valeur économique des matériaux recyclés

• Différence de prix :

• Le prix des matériaux PP recyclés non filtrés est d'environ 4 000 yuans/tonne, tandis que celui des matériaux filtrés peut atteindre 6 000 à 8 000 yuans/tonne (selon la précision) ; le prix des matériaux recyclés utilisés dans les domaines haut de gamme (tels que les composants de dispositifs médicaux) peut dépasser 12 000 yuans/tonne.

• Rapport coûts-avantages :

• Un filtre à fusion à changeur d'écran automatique coûte environ 50 000 à 200 000 yuans, mais il peut augmenter la prime des matériaux recyclés de 20 à 50 %, et l'investissement en équipement est généralement récupéré en 6 à 12 mois.

III. Avantages techniques et scénarios applicables des différents types de filtres à fusion

1. Filtres à plaques d'écran (tels que les plaques d'écran utilisées dans la série TL650)

• Caractéristiques : Structure simple, le filtrage est réalisé en remplaçant les plaques de tamisage métalliques et le coût est faible ;

• Scénarios applicables : (Capacité de production de 500 à 4 000 kg/h) et déchets à forte teneur en impuretés (tels que les films agricoles et les déchets plastiques de construction) ;

• Avantages : Pas besoin de changer régulièrement l'écran manuellement (remplacer une fois tous les 20 à 30 jours environ), et avec des outils de démontage, cela réduit considérablement les coûts et améliore l'efficacité pour les clients.

2. Filtres à bougies

• Caractéristiques : Adoptez des éléments filtrants frittés poreux (tels que le frittage de poudre d'acier inoxydable), avec une grande surface de filtration et une grande précision (jusqu'à 10 microns) ;

• Scénarios applicables : Scénarios de recyclage de haute pureté tels que les copeaux de bouteilles en PET et les plastiques médicaux ;

• Avantages : Le lavage à contre-courant en ligne est possible, ce qui réduit les temps d'arrêt et convient à la production continue.

3. Filtres de changement d'écran automatique

• Caractéristiques : Les plaques de tamisage sont remplacées par un entraînement hydraulique sans arrêt et la précision de filtration est réglable de 10 à 100 microns ;

• Scénarios applicables : Production à grande échelle (capacité de production > 1 tonne/h), comme les lignes de recyclage et de granulation de films PE ;

IV. Tendances de l'industrie : les améliorations technologiques des filtres stimulent l'innovation dans l'industrie du recyclage

1. Combinaison de haute précision et d'intelligence

• Tendances de développement :

  Introduire des systèmes de surveillance visuelle IA pour détecter la teneur en impuretés dans la masse fondue en temps réel et ajuster automatiquement la pression de filtration ;

  Développer la technologie de filtration "gradient", avec la première couche pour la filtration grossière (40 mesh) pour éliminer les grosses particules et la deuxième couche pour la filtration fine (200 mesh) pour éliminer les impuretés au niveau du micron, améliorant ainsi l'efficacité.

  
  

2. Protection de l'environnement et conception économe en énergie

• Filtres à faible consommation d'énergie :

• Combiner le chauffage électrique avec des couches d’isolation thermique pour réduire les pertes de chaleur pendant le processus de fusion (les filtres traditionnels consomment environ 0,3 kWh/kg, et les nouveaux types à économie d’énergie peuvent être réduits à 0,15 kWh/kg) ;

• Recyclage des déchets :

• Si les impuretés interceptées contiennent des plastiques recyclables, le taux de recyclage des déchets peut être augmenté de 60 % à plus de 90 % grâce aux technologies de broyage et de filtration secondaire.

  
  

3. Les normes internationales stimulent les mises à niveau technologiques

• Exigences de la nouvelle stratégie de l'UE sur le plastique :

• D'ici 2030, tous les emballages en plastique devront être 100 % recyclables et la teneur en impuretés des matériaux recyclés devra être < 0,1 %, favorisant ainsi le développement de filtres à fusion vers une haute précision + automatisation" ;

• Dispositions des normes chinoises " pour l'utilisation complète des déchets plastiques" :

• Lorsque des matériaux PET recyclés sont utilisés pour les emballages alimentaires, ils doivent passer à travers un filtre avec un nombre de mailles supérieur à 150 et fournir un rapport de test tiers.

V. Conclusion : Les filtres à fusion comme gardiens de la qualité de la chaîne de l'industrie du recyclage

Dans le domaine du recyclage du plastique, les filtres à fusion ne sont pas seulement des outils d'élimination des impuretés, mais aussi des nœuds clés reliant les déchets et les matériaux recyclés à haute valeur ajoutée. Leur importance peut être résumée comme suit :

• Aspect technique : Déterminer si les matériaux recyclés peuvent entrer dans des domaines d’application haut de gamme (tels que les emballages alimentaires et les dispositifs médicaux) ;

• Aspect économique : Briser le cercle vicieux de la mauvaise qualité et du bas prix pour les entreprises de recyclage en améliorant la qualité des matériaux ;
  

• Aspect environnemental : Contribuer à la réalisation d'une économie circulaire du plastique et réduire l'utilisation déclassée ou la pollution secondaire des matériaux recyclés causée par les impuretés.

Par conséquent, le choix d'un filtre à fusion approprié (comme la sélection du nombre de mailles de la plaque de tamisage en fonction du type de déchets et du système de changement de tamis automatique en fonction de la capacité de production) est l'une des stratégies principales des entreprises de recyclage pour améliorer leur compétitivité.