Savoir-faire opérationnel
Granulation par joncs, à anneau d'eau et sous eau
Trois méthodes pour transformer la matière fondue en granulés, chacune adaptée à une plage de production, un matériau et un niveau de contrôle de la forme des granulés différents.
Granulation par joncs, à anneau d'eau et sous eau
Points clés
- La granulation par joncs refroidit le polymère sous forme de joncs et les coupe après refroidissement — facile à inspecter, adaptée aux faibles débits.
- La granulation à anneau d'eau coupe à la face de la filière avec un refroidissement par eau et convient à la plupart des polymères recyclés.
- La granulation sous eau coupe à la face de la filière sous l'eau et est utilisée lorsque un contrôle plus strict de la forme des granulés est requis.
- Le choix influe sur la forme des granulés, la plage de production et la configuration du refroidissement et du transport en aval.
- La coupe à la face de la filière dans l'eau nécessite que le granulé soit refroidi assez rapidement pour ne pas coller — c'est une question de matériau autant que de machine.
Les trois configurations
Toutes trois prennent du polymère fondu et le transforment en granulés. Elles diffèrent par l'endroit où le polymère est coupé par rapport à l'endroit où il est refroidi, et cette seule différence explique presque tout leur comportement.
Granulation par joncs
Le polymère est extrudé à travers une filière en joncs, les joncs sont refroidis — généralement dans un bain d'eau — puis coupés en granulés par un granulateur à joncs.
Points forts :
- Le jonc est visible avant d'être coupé, les problèmes de qualité de la matière fondue sont donc faciles à détecter.
- C'est simple, robuste et facile à entretenir.
- Le démarrage et l'arrêt sont simples ; il n'y a pas de coupe à la face de la filière à synchroniser.
Limites :
- La production est limitée par le nombre de joncs pouvant être refroidis et manipulés.
- Les joncs se cassent, en particulier avec des matériaux à faible résistance à l'état fondu, ce qui arrête la ligne.
- C'est plus exigeant en main-d'œuvre que la coupe à la face de la filière.
La granulation par joncs est bien adaptée aux faibles débits et aux situations où l'inspection visuelle de la matière fondue est précieuse.
Granulation à anneau d'eau
La face de la filière est aspergée ou balayée par de l'eau tandis que des lames rotatives coupent le polymère directement à la filière. Les granulés sont projetés dans un anneau d'eau, refroidis et évacués.
Points forts :
- Coupe à la face de la filière, il n'y a donc pas de manipulation de joncs pouvant se casser.
- Traite une large gamme de polymères recyclés.
- Production modérée avec une forme de granulés raisonnable.
Limites :
- La forme des granulés dépend de l'interaction entre la température de la matière fondue, la vitesse de coupe et le refroidissement par eau —
elle doit être réglée plutôt que simplement activée.
- Les granulés peuvent s'agglomérer si le refroidissement n'est pas assez rapide.
La granulation à anneau d'eau est le choix courant pour la plupart des polymères recyclés où un bon granulé standard est requis.
Granulation sous eau
La coupe a lieu à la face de la filière mais sous l'eau, avec la filière elle-même immergée. Le granulé est trempé immédiatement au moment de la coupe.
Points forts :
- La forme de granulé la plus uniforme des trois, car la trempe se produit instantanément et uniformément.
- Convient aux matériaux et aux taux de production où le contrôle de la forme est critique.
- Très courte distance entre la coupe et le refroidissement, ce qui réduit l'adhérence.
Limites :
- Plus complexe, avec des tolérances plus serrées et une maintenance plus exigeante.
- Nécessite un contrôle minutieux de la température et du débit de l'eau.
- Coût d'investissement plus élevé.
Il est sélectionné lorsque le produit final nécessite réellement une géométrie de granulés précise — et non comme une mise à niveau générale.
Comment choisir
| Considération | Indique |
|---|---|
| Débit plus faible, inspection visuelle de la matière fondue utile | À jonc |
| Polymère recyclé général, débit modéré | À anneau d'eau |
| Exigence de forme de granulés précise | Sous l'eau |
| Matériau à faible résistance à l'état fondu qui casse les joncs | Coupe en tête de filière (anneau d'eau ou sous l'eau) |
| Maintenance et démarrage les plus simples | À jonc |
| Uniformité maximale des granulés | Sous l'eau |
Ce qui se trouve en aval
La méthode de granulation détermine ce qui suit. Les systèmes à anneau d'eau et sous l'eau transportent les granulés dans l'eau, une étape d'essorage et de séchage est donc nécessaire. Les systèmes à jonc produisent des granulés déjà refroidis et largement secs, l'agencement en aval est donc plus simple.
Dans les deux cas, le refroidissement, le transport et le stockage des granulés font partie intégrante du système plutôt que d'être des achats séparés, car des granulés encore chauds lorsqu'ils atteignent un silo le bloqueront.
Sur le même sujet : Granulation à un étage vs à deux étages · Changeurs de tamis et filtration de la matière fondue · Systèmes de granulation de plastique
À PROPOS DE L'AUTEUR
Ingénierie des procédés et systèmes de recyclage des plastiques
L'équipe d'ingénierie de Retech travaille sur l'analyse des matériaux, la conception des procédés, la configuration des lignes de recyclage, les tests en usine et la mise en service des projets.
Questions
Granulation à jonc vs à anneau d'eau vs sous l'eau — FAQ
Quelle méthode de granulation est adaptée à mon matériau ?
Cela dépend principalement de la densité apparente et du niveau de contamination. Les films et fibres à faible densité apparente nécessitent généralement un compactage avant l'extrusion, tandis que les paillettes et les broyés peuvent souvent être introduits directement. La méthode de coupe est ensuite choisie en fonction de la forme de granulés requise pour le produit final.
Quelle est la différence entre la granulation à anneau d'eau et la granulation sous l'eau ?
Les deux procédés effectuent la coupe à la face de la filière. Dans la granulation à anneau d'eau, les granulés coupés sont projetés dans un anneau d'eau et refroidis pendant leur trajectoire ; dans la granulation sous eau, la face de la filière elle-même est immergée, de sorte que le granulé est trempé immédiatement après sa coupe. La granulation sous eau permet un meilleur contrôle de la forme pour une complexité accrue.
Pourquoi la granulation par joncs s'arrête-t-elle lorsqu'un jonc se casse ?
Les brins doivent rester intacts de la filière jusqu'au coupeur. Un matériau à faible résistance à l'état fondu, ou un matériau contenant des impuretés qui perturbent le brin, le casse et interrompt la ligne. C'est l'une des raisons pour lesquelles la coupe en tête de filière est privilégiée pour les flux de recyclage difficiles.
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