Comparatif des machines de recyclage du PET : comment choisir la bonne ligne ?

Les projets de recyclage du PET réussissent lorsqu'ils sont conçus en partant du marché final. Une “ machine de recyclage du PET ” peut désigner aussi bien une simple installation de lavage vendant des paillettes lavées à chaud qu'une ligne de recyclage de bouteilles produisant des granulés pour des applications réglementées.

Ce guide compare les principales configurations de lignes PET et explique quels modules sont les plus importants pour votre produit cible : paillettes lavées, granulés ou rPET pour contact alimentaire. Il utilise les données de Energycle. Système de recyclage de bouteilles en PET comme point de référence pour les blocs de flux de travail typiques.

Points clés à retenir – La qualité du tri est primordiale : la contamination par du PVC et des métaux peut ruiner des lots et augmenter les rebuts. – Les installations de lavage de PET utilisent souvent un lavage caustique à chaud pour éliminer les adhésifs et les résidus d’étiquettes, ce qui engendre des coûts d’investissement élevés et une forte production d’eaux usées. (Source : Guide de conception PET de l’APR) – Le séchage est indispensable en cas de refonte du PET ; la maîtrise de l’humidité influe sur la dégradation du polymère et la constance de l’indice d’iode. (Source : Guide de séchage PET du CWC)

Que construisez-vous réellement ? (Usine de flocons ou usine de granulés)

Utilisez ce tableau pour choisir le “ type ” de système de recyclage du PET avant de comparer les devis d'équipement.

Résultat cible	Objectif typique de l'acheteur	Ce que le système doit bien faire	Modules qui, généralement, font ou défont le projet
Flocons de PET lavés	Vendre des flocons aux producteurs de feuilles/fibres/granulés	Enlever les étiquettes/adhésifs, les bouchons en PP/PE, les métaux, les gravillons.	Tri, lavage à chaud, égouttage, séchage, traitement des eaux usées
granulés de rPET	Vendre des granulés aux mouleurs/extrudeurs	Maintenir une fusion stable, filtrer les contaminants, contrôler les odeurs et les COV	Séchage, extrusion/dégazage, filtration à l'état fondu, granulation + séchage des granulés
rPET pour contact alimentaire (spécifique au marché)	marchés réglementés de l'offre	Suivi des entrées, preuve de décontamination, contrôle qualité rigoureux	Contrôle qualité en amont, concept de décontamination, documentation et validation

1. La première ligne : déballage et tri des balles

Avant toute découpe de plastique, il est impératif de le trier et de le séparer. Si vous achetez des balles, commencez par examiner leurs spécifications et effectuer un contrôle qualité à réception, car le rendement et la contamination influencent considérablement vos coûts.

L'APR publie des spécifications types pour les balles de recyclage, utilisées par de nombreux acheteurs comme références pour les balles post-consommation. Utilisez-les pour vous assurer que vos attentes correspondent aux normes du marché. (Source : Spécifications des balles du modèle APR)

Déballage manuel vs. automatisé :
- Manuel: Adapté aux lignes à faible capacité (< 500 kg/h). Nécessite beaucoup de main-d'œuvre mais peu d'investissement.
- Machine de déballage : Indispensable pour les lignes à haut rendement. Utilisant des arbres à basse vitesse, il sépare les bouteilles compressées sans les briser, assurant ainsi une alimentation régulière des trieuses.
Trommel contre séparateur balistique :
- Trommel: Un grand tambour rotatif qui retient les petits contaminants (cailloux, verre) en fonction de leur taille. Idéal pour les effluents chargés de déchets.
- Séparateur balistique : Utilise un mouvement de pédalage pour séparer les éléments 2D (étiquettes/films) des éléments 3D (bouteilles). Haute précision, recommandé pour les lignes d'embouteillage.

2. Réduction de taille : Configurations des concasseurs

Le cœur du processus mécanique. Un concasseur inadapté génère une quantité excessive de fines (poussière), ce qui représente une perte de matière pure.

Broyage humide vs. broyage à sec :
- Broyage à sec : Norme pour les faibles débits. Forte production de bruit et de poussière.
- Broyage humide: De l'eau est pulvérisée dans la chambre de coupe. Cela refroidit les lames, réduit la poussière et amorce le rinçage plus tôt, ce qui est utile pour obtenir des particules plus fines.

3. Systèmes de lavage : Le facteur propreté

Il s'agit de l'étape la plus cruciale pour la valorisation des matériaux. La différence entre des paillettes brutes et des paillettes lavées à chaud détermine souvent quels acheteurs prendront en considération votre produit.

Le guide de conception des emballages rigides en PET d'APR décrit le processus de recyclage du PET comme impliquant un lavage caustique à chaud qui élimine les adhésifs et autres composants d'étiquettes ; un contexte utile pour comprendre pourquoi la chimie du lavage et la charge du traitement de l'eau figurent parmi les principaux facteurs de coûts de la chaîne. (Source : Guide de conception APR — PET rigide)

Type de Système	Fonctionnalité clé	Idéal pour	Impact sur les coûts
Lavage à froid uniquement	Utilise de l'eau ambiante, parfois avec du détergent.	Applications bas de gamme où les spécifications en matière d'odeur et d'apparence sont tolérantes.	Faibles coûts d'exploitation, prix de vente bas
Lavage à la vapeur / à chaud	Utilise de l'eau chaude et des produits chimiques pour éliminer la colle, les huiles et les matières organiques.	Extrusion de feuilles, de bouteille à bouteille, fibre haut de gamme.	Coûts d'exploitation élevés, marge bénéficiaire élevée
Réservoirs à flotteur et à évier	Séparation par densité (le PET coule, les bouchons PP/PE flottent).	Séparation standard pour toutes les lignes de bouteilles.	Standard

Les acheteurs de modules de ligne de lavage doivent le préciser explicitement.

De nombreux devis dissimulent des hypothèses de performance derrière des expressions vagues comme “ système de lavage ”. Exigez du fournisseur qu'il détaille les modules et ce que chacun est censé éliminer.

Prélavage / trommel / élimination des impuretés : protège les équipements en aval et réduit la charge du filtre
Rondelle de friction : cible la contamination de surface et desserre les étiquettes
Réacteur de lavage à chaud (le cas échéant) : cibles adhésifs, huiles et matières organiques
Séparation évier-flotteur : retire les bouchons/bagues (PP/PE flotte, PET coule)
Rinçage et séchage : contrôle l'humidité, ce qui influe sur les performances de stockage et de refusion
Interface de traitement des eaux usées : définit ce que votre usine doit traiter (filtres, produits chimiques, boues)

Si vous souhaitez un schéma de référence dédié, celui de Energycle Ligne de lavage de bouteilles PET Cette page illustre une séquence typique allant de la réduction de taille au lavage, à la séparation et au séchage.

4. Séchage : L'humidité est l'ennemie

Le PET est hygroscopique. L'excès d'humidité provoque une dégradation hydrolytique lors de la refusion.

Séchage mécanique : Une étape de centrifugation permet d'éliminer la majeure partie de l'eau de surface après le lavage.
Séchage thermique (au besoin) : Utilisé lorsqu'il est nécessaire d'atteindre un taux d'humidité plus précis pour l'ensachage, le transport ou la granulation.

Si vous granulez du PET, considérez le séchage comme une étape de contrôle qualité et non comme un accessoire. Un guide sur le recyclage du PET concernant le séchage indique que l'humidité du PET fondu peut entraîner une hydrolyse et réduire le poids moléculaire, et que le PET doit être parfaitement séché avant la transformation à l'état fondu afin de limiter la perte d'indice d'iode. (Source : Guide de séchage du PET CWC (BP-PET3-05-01))

5. Granulation : l'étape de mise à niveau

La conversion des flocons en granulés ouvre de nouveaux marchés finaux, mais elle ajoute également de nouveaux modes de défaillance : pression de fusion instable, temps d’arrêt pour le changement de tamis et problèmes d’odeur/de COV si le dégazage est insuffisant.

Extrudeuse monovis :
- Idéal pour : Flocons propres, secs et prélavés. Production réduite, entretien simplifié.
Extrudeuse à double vis :
- Idéal pour : Matériaux nécessitant un dégazage (élimination de l'encre et de l'humidité) et un mélange d'additifs. Couple élevé, meilleur mélange, prix nettement supérieur.
Dégazage sous vide :
- Standard: Un orifice de ventilation.
- Haute performance : Zones de dégazage doubles ou triples. Indispensables pour l'élimination des composés organiques volatils (COV) et la conformité aux normes alimentaires.

Pour comparer les concepts de granulation et les options de traitement en aval, vous pouvez également consulter le site de Energycle. catégorie des machines à granulés de plastique et son guide de méthodes de granulation.

Qualité de la filtration et des granulés

Si vous envisagez de vendre des granulés, les acheteurs vous jugeront sur la constance de votre production : granulométrie, présence de gel/particules noires et stabilité d’un lot à l’autre. La stabilité de la filtration et de la pression de fusion y contribue grandement.

Par exemple, Gneuss décrit le risque opérationnel lié aux changements de tamis, qui peuvent entraîner des pics de pression ou des interruptions, et présente des concepts de filtration visant à maintenir des conditions d'écoulement de la matière fondue constantes en contrôlant la contamination du tamis. (Source : Aperçu de la filtration par fusion Gneuss)

Matrice de décision : De quoi avez-vous besoin ?

Scénario A : La “ station de lavage ”

But: Acheter des bouteilles en balles, vendre les flocons propres.
Investissement clé : Tri + lavage à chaud. La réduction de la taille est importante, mais c'est la propreté qui détermine le prix de vente.
Spécifications à prévoir : Qualité des balles, chimie de lavage, efficacité de séparation et capacité de séchage.

Scénario B : Le recycleur “ interne ”

But: Réintégrer les rebuts de production (préformes/bouteilles) dans le processus de fabrication.
Investissement clé : Broyeur mono-arbre haute performance et granulateur sans poussière. Aucun lavage nécessaire (matériau propre).
Priorité: Aucune contamination.

Scénario C : Le processeur à portée complète

But: Bouteilles sales transformées en granulés de qualité alimentaire (rPET).
Investissement clé : Capacités de polycondensation à l'état solide (SSP) (souvent en aval de la granulation) et filtration intense.
Exigence: Suivi de la conformité aux normes FDA/EFSA.

À titre d'exemple de concepts de systèmes de transfert de flacon à flacon, les fabricants décrivent des approches intégrées de décontamination et de gestion des perfusions intraveineuses. Par exemple, le concept VACUREMA d'EREMA décrit un temps de traitement sous vide défini à haute température et une fusion sous vide, ainsi que des fonctions de filtration. (Source : Détails d'EREMA VACUREMA)

La description du PET recoSTAR de Starlinger met également en avant la filtration à l'état fondu et les faibles teneurs en COV parmi les caractéristiques de son produit en granulés de rPET. (Source : Aperçu du Starlinger recoSTAR PET)

Modes de défaillance courants (et comment les éviter)

Ces problèmes se manifestent dans les projets d'approvisionnement réels :

1) Vous achetez la corde à linge avant de définir la qualité des balles. Résultat : vous payez pour traiter une contamination que vous ne pouvez pas vendre. 2) La réglementation relative au PVC est vague. Résultat : mises au rebut fréquentes et refus clients. 3) Le lavage à chaud et le traitement de l'eau sont sous-dimensionnés. Résultat : mauvaise élimination de la colle et qualité instable des paillettes. 4) Le séchage est traité comme un convoyeur. Résultat : risque d'hydrolyse et dérive de l'IV lors de la granulation. 5) La filtration est facturée comme un accessoire. Résultat : temps d'arrêt et qualité instable des granulés.

FAQ (Questions réelles sur les achats)

Que dois-je envoyer aux fournisseurs pour obtenir des devis réellement comparables ?

Veuillez envoyer une fiche de spécifications d'entrée d'une page et une fiche de spécifications de sortie d'une page chacune. Les spécifications d'entrée doivent inclure la provenance des balles, les contaminants attendus (PVC/autres polymères, métaux, étiquettes/papier, fines), le taux d'humidité et le débit cible. Les spécifications de sortie doivent préciser si vous vendez des paillettes lavées à froid, des paillettes lavées à chaud ou des granulés, ainsi que les tests d'acceptation utilisés par vos acheteurs (limites de contamination visuelle, taux d'humidité cible, indice d'iode cible en cas de granulation). Demandez également à chaque fournisseur de détailler les modules étape par étape (tri, lavage, séparation, séchage, filtration, granulation) et de définir les hypothèses de rendement. Les spécifications des balles APR constituent une bonne référence pour harmoniser les définitions des matières premières. (Source : Spécifications des balles du modèle APR)

Ai-je vraiment besoin d'un lavage à chaud pour les balles de PET post-consommation ?

Souvent oui, si vous vendez des paillettes de qualité supérieure ou prévoyez de les granuler, car les adhésifs et les résidus d'étiquettes peuvent nuire à la propreté. Le guide de conception rigide en PET de l'APR décrit le lavage caustique à chaud comme faisant partie du processus de recyclage du PET pour éliminer les adhésifs et les composants d'étiquettes, ce qui explique pourquoi de nombreuses lignes haut de gamme l'intègrent. Cependant, la solution optimale dépend de votre flux de balles et des spécifications de l'acheteur. Si votre marché accepte un niveau de propreté moindre, un lavage plus simple peut suffire, surtout avec un tri et une séparation améliorés. Prenez votre décision après un essai, en lien avec des tests d'acceptation par l'acheteur. (Source : Guide de conception APR — PET rigide)

Comment choisir entre vendre des flocons et fabriquer des granulés de rPET ?

Commencez par les clients, pas par l'équipement. Les usines de flocons sont rentables lorsqu'elles peuvent répondre de manière constante aux exigences de propreté et d'humidité des acheteurs, à faible coût d'exploitation. Les usines de granulés sont rentables lorsque les clients paient pour la constance et que vous pouvez maintenir une pression de fusion, une filtration et un contrôle des odeurs stables. La granulation augmente également les risques de séchage et d'hydrolyse : un document d'orientation sur le séchage du PET indique que l'humidité du PET fondu peut hydrolyser le polymère et réduire le poids moléculaire, affectant ainsi l'indice d'iode. Si vous ne pouvez pas contrôler le séchage et la filtration, les granulés peuvent être plus difficiles à vendre que les flocons. Fondez votre stratégie commerciale sur la qualité et le rendement, et non uniquement sur le prix à la tonne. (Source : Guide de séchage du PET CWC)

Quel est le moyen le plus simple de réduire les risques de contamination par le PVC sur une ligne de production de bouteilles PET ?

Définissez des spécifications mesurables pour les matières premières et les matières premières, puis concevez le tri et le contrôle qualité en conséquence. Cela inclut des procédures d'inspection des balles, un tri automatisé lorsque cela est pertinent et des points de contrôle permettant de détecter le PVC suffisamment tôt pour éviter toute contamination du système de lavage. Prévoyez également la gestion des rejets et les interventions des opérateurs en cas de présence de PVC. Utilisez des normes communes d'identification et d'étiquetage pour harmoniser la terminologie des matériaux au sein de votre équipe et avec vos fournisseurs ; la norme ASTM D7611 est largement utilisée pour le codage d'identification des résines. Surtout, demandez à vos fournisseurs d'expliquer comment ils détectent et éliminent le PVC et comment ils prouvent leurs performances lors des tests de réception. (Source : Aperçu de la norme ASTM D7611)

Si je prévois de granuler, quels modules sont les plus importants outre l'extrudeuse ?

Séchage, dégazage, filtration et manutention des granulés. Le séchage et le dégazage préservent la qualité du polymère et contribuent à stabiliser la masse fondue. La filtration et la stabilité de la pression de la masse fondue déterminent la consistance des granulés et la fréquence des arrêts de production. La méthode de granulation et le séchage des granulés déterminent la teneur en fines, l'humidité et la qualité de la manutention. Plastics Technology souligne que la réussite de la granulation sous-marine repose sur la spécification adéquate des extrudeuses, des pompes, des filtres, des systèmes d'eau et des séchoirs fonctionnant de concert ; il convient d'appliquer ce principe même si vous optez pour un système à filaments. Demandez aux fournisseurs de vous fournir des estimations de la qualité des granulés et des temps d'arrêt pour votre débit cible, et pas seulement des descriptions d'équipements. (Source : Technologie des plastiques — La voie vers la perfection des granulés)

Si je cible le rPET destiné au contact alimentaire, quel est le premier document de conformité que je devrais lire ?

Pour les projets américains, commencez par consulter les recommandations de la FDA concernant les considérations chimiques liées à l'utilisation de plastiques recyclés dans les emballages alimentaires et alignez votre plan de validation sur les exigences de votre marché final. Le terme “ contact alimentaire ” ne se limite pas au choix de la machine ; il englobe la maîtrise des intrants, le contrôle du processus, la documentation et les tests. Utilisez ces recommandations pour structurer vos questions à poser à votre fournisseur de technologie et définir les données nécessaires issues des essais et de la production en cours. Vérifiez également les exigences acceptées par vos clients et les autorités réglementaires de votre marché (les exigences américaines et européennes diffèrent). (Source : Guide de la FDA sur les plastiques recyclés (PDF))

Résumé

Il n'existe pas de système de recyclage du PET universel. Choisissez la configuration de votre ligne en fonction de votre objectif de production (paillettes, granulés ou marchés réglementés), puis spécifiez chaque module afin que le devis reflète votre matière première réelle et les exigences de votre acheteur.

Des solutions durables pour un monde circulaire

Comparatif des machines de recyclage du PET : Comment choisir la bonne ligne