Machines d'extrusion pour le recyclage des matières plastiques se répartissent en deux catégories principales : les systèmes à vis unique et les systèmes à double vis. Chaque type de système remplit des fonctions distinctes dans la transformation des matières plastiques, et le choix du mauvais type peut vous coûter des milliers d'euros en investissements inutiles dans l'équipement et en frais d'exploitation.
La plupart des recycleurs qui traitent des films, des sacs ou des déchets plastiques rigides de post-consommation ont besoin d'une fusion et d'une granulation simples. Si c'est le cas, une extrudeuse à simple vis est probablement la solution la plus avantageuse. Les systèmes à double vis excellent dans les tâches de compoundage spécialisées que la plupart des installations de recyclage n'effectuent jamais.
Fonctionnement des extrudeuses à vis unique
A extrudeuse à vis unique utilise une vis rotative à l'intérieur d'un tonneau chauffé pour déplacer, fondre et pressuriser la matière plastique. La vis comporte trois zones : alimentation, compression et dosage. La matière entre dans la zone d'alimentation sous forme de paillettes ou de rebroyé, est comprimée et fondue dans la section centrale, puis sort par une filière sous forme de brins de plastique fondu qui sont découpés en granulés.[1]
Cette conception a dominé la transformation des matières plastiques pendant des décennies parce qu'elle permet de traiter de manière fiable de grands volumes de matériaux mono-polymères. Les recycleurs de films PE et les transformateurs de plastique rigide PP dépendent des systèmes à vis unique pour leur simplicité et leur durabilité.
Fonctionnement des extrudeuses à double vis
A extrudeuse à double vis utilise deux vis enchevêtrées qui tournent à l'intérieur d'un cylindre. Dans les modèles à co-rotation (le type le plus courant), les deux vis tournent dans la même direction, ce qui crée une action de mélange intense lorsque le matériau passe à travers.[2]
La conception modulaire des vis permet aux transformateurs de personnaliser l'intensité du mélange, d'ajouter plusieurs points d'alimentation et d'incorporer des zones de dégazage. Cette flexibilité rend les machines à double vis idéales pour les opérations de compoundage qui mélangent différents polymères, dispersent des additifs ou incorporent des charges dans une résine de base.
Principales différences : Simple vis et double vis
Capacité de mélange
Les extrudeuses à vis unique assurent un mélange modéré grâce à la géométrie de la vis et au contrôle de la température du cylindre. Cela suffit pour fondre des matériaux recyclés uniformes tels que des films PE triés ou du PP rebroyé propre.
Les extrudeuses à double vis assurent un mélange distributif et dispersif intensif. Les vis qui s'engrènent les unes dans les autres poussent le matériau à travers des espaces étroits, brisant les agglomérats et distribuant les additifs au niveau moléculaire. Cette capacité est importante pour la production de mélanges maîtres ou de matériaux chargés, mais la plupart des opérations de recyclage n'ont jamais besoin d'un tel degré d'intensité de mélange.
Polyvalence des matériaux
Les systèmes à vis unique fonctionnent mieux avec des plastiques propres et triés d'un seul type de polymère. Ils peuvent supporter une certaine contamination (poussière, étiquettes, humidité mineure), mais exigent un matériau d'entrée constant.
Les extrudeuses à double vis traitent les plastiques mixtes fortement contaminés et peuvent incorporer des additifs pendant l'extrusion. La conception de la vis à essuyage automatique empêche l'accumulation de matière, même avec des matières premières collantes ou dégradées. Toutefois, les recycleurs qui trient et lavent correctement leurs matières ont rarement besoin de cette capacité.
Coûts de fonctionnement
Les extrudeuses à vis unique consomment moins d'énergie par kilogramme de production. Une ligne de recyclage de film PE typique consomme de 0,3 à 0,4 kWh/kg.[3] Les besoins d'entretien sont minimes : inspection périodique de la vis et remplacement du filtre du changeur de crible.
Les systèmes à double vis nécessitent 15-25% plus d'énergie en raison de l'action de mélange intensive et des charges de moteur plus élevées. Les segments de vis modulaires doivent être inspectés et remplacés périodiquement, ce qui augmente les coûts de maintenance. Le stock de pièces de rechange coûte plus cher car les éléments de la vis sont disponibles dans des dizaines de configurations.
Investissement en capital
C'est ici que la différence devient évidente. A ligne de granulation à vis unique Le traitement de 300 à 500 kg/h coûte environ 40 à 50% de moins qu'un système à double vis de capacité équivalente. Pour une opération de recyclage en phase de démarrage ou une entreprise axée sur une simple granulation, cette différence de prix est significative.
Extrudeuses à double vis ne justifient leur coût plus élevé que lorsque vous avez besoin de capacités de compoundage spécialisées : création de mélanges maîtres de couleurs, dispersion d'agents ignifuges ou traitement de résines techniques renforcées par des fibres de verre.
Quand choisir une vis unique
Choisissez une extrudeuse à vis unique pour le recyclage :
- Films et sacs en PE ou PP provenant de l'agriculture, du commerce de détail ou de sources industrielles
- Débris post-industriels propres d'un seul type de polymère
- Lavage et triage du rebroyé de plastique rigide (bouteilles en PEHD, récipients en PP)
- Matériel déjà trié et nettoyé jusqu'à une pureté raisonnable
La conception à vis unique répond aux besoins de 80% des opérations de recyclage des plastiques. Il est fiable, économique et produit des granulés de qualité constante lorsqu'il est alimenté avec le matériau approprié.
Quand choisir la double vis
Envisagez l'utilisation d'une extrudeuse à double vis si votre activité l'exige :
- Mélange de différents types de polymères (mélanges PE/PP, alliages ABS/PC)
- Additifs dispersants tels que les retardateurs de flamme, les stabilisateurs UV ou les modificateurs d'impact
- Traitement de plastiques mixtes fortement contaminés
- Production de composés chargés avec des charges élevées de fibres de verre, de minéraux ou de farine de bois
- Fabrication de mélanges maîtres ou de composés spécialisés
Ces applications représentent des segments de niche dans le recyclage du plastique. La plupart des opérations axées sur la conversion des déchets de post-consommation en granulés commercialisables n'ont pas besoin de capacités à double vis.
Quelle est la meilleure solution pour le recyclage du plastique ?
Pour la majorité des opérations de recyclage - celles qui traitent les films PE triés, les sacs en PP ou les déchets plastiques rigides lavés - une l'extrudeuse à vis unique offre le meilleur retour sur investissement. Vous bénéficiez d'une fiabilité éprouvée, de coûts d'exploitation réduits, d'une maintenance simplifiée et d'un amortissement plus rapide de votre investissement en équipement.
Le Rumtoo Ligne de granulation à vis unique série ML, par exemple, traite de 150 à 1200 kg/h de film plastique souple avec un taux d'humidité allant jusqu'à 5%, dans les conditions réelles auxquelles les recycleurs sont confrontés quotidiennement. Ces performances sont obtenues pour une fraction du coût des systèmes à double vis conçus pour des travaux de compoundage spécialisés dont vous n'avez probablement pas besoin.
Réservez les extrudeuses à double vis aux opérations qui nécessitent vraiment un mélange intensif ou qui prévoient de se lancer dans la fabrication de produits composés. Sinon, vous payez pour des capacités que vous n'utiliserez pas.
Choisissez votre extrudeuse en fonction de ce que vous traitez réellement, et non en fonction d'une polyvalence théorique. La plupart des recycleurs estiment qu'un système à vis unique bien configuré permet de traiter l'ensemble de leur gamme de produits de manière efficace et rentable.