„La demande de feuille d’emballage PET, qui contient une forte proportion de matériaux recyclés ou qui est même faite de 100 % de ceux-ci, a récemment énormément augmenté en raison du débat public et des exigences légales.“

Dr. Carl-Jürgen Wefelmeier, Head of Business Unit Sheet

MRS chez Contnyl
Unité de traitement de Gneuss avec l’extrudeuse MRS et le système de filtration RSFgenius chez Cotnyl S.A. en Argentine

Afin de pouvoir répondre à ces exigences, de nombreux transformateurs sont confrontés à des coûts d’investissement élevés pour les équipements aptes à traiter les matériaux recyclés. Après tout, la qualité du produit final doit être bonne.

Gneuss Kunststofftechnik GmbH basé à Bad Oeynhausen offre une possibilité idéale de combiner de faibles coûts d’investissement avec une fenêtre étendue de traitement pour les matériaux recyclés, grâce à une mise à jour spéciale.

L’une des entreprises qui a utilisé ce service est Cotnyl S.A. de San Martin, étant ainsi la première entreprise en Argentine à obtenir l’approbation locale pour produire des emballages fabriqués à 100 % r-PET.

D’une part, la demande d’emballages en plastique ne cesse d’augmenter dans le monde entier en raison de l’évolution des modes de consommation et des habitudes de consommation, en particulier dans le secteur de l’alimentation et des boissons. D’autre part, les emballages en plastique en particulier sont tombés en discrédit et a depuis peu, souvent  une image négative du public.

L’appel à la réduction des déchets et au recyclage raisonnable des emballages en plastique devient de plus en plus fort. L’Union européenne a élaboré des directives juridiques qui stipulent que d’ici le 31 décembre 2025, 50 % des emballages en plastique mis sur le marché dans un État membre de l’UE doivent être recyclés.

D’ici la fin de 2030, il devrait être de 55 % et à partir de 2040, tous les emballages en plastique devraient être réutilisés ou recyclés à 100 % afin qu’un circuit fermé soit réalisé.

Le marché réagit déjà : selon un récent rapport du cabinet de conseil britannique Eunomia, la consommation de R-PET dans l’UE en 2018 était d’environ 1,4 million de tonnes, soit 26 % de la demande totale de PET de 5,3 millions de tonnes. D’ici 2030, les experts s’attendent à une augmentation de la demande de R-PET pouvant atteindre 55 %. Environ 20 % des R-PET existants sont utilisés pour les barquettes PET dans toute l’Europe, la proportion moyenne de matériaux recyclés s’élevant déjà à 50 % – et la tendance est à la hausse.

La modernisation comme alternative économique aux nouveaux investissements

Retrofit
Unité d’extrusion Gneuss extrusion pour la modernisation des lignes de recyclage unit

Cette utilisation accrue de matériaux recyclés pose des problèmes pour de nombreux fabricants d’emballages. Un taux de recyclage allant jusqu’à 100 % et la conception recyclable requise ne répondent pas toujours aux exigences en matière d’emballage, en particulier pour les emballages alimentaires.

Les autorités alimentaires et les consommateurs s’attendent à une plus haute qualité en termes de couleur, de pureté, d’odeur et de propriétés mécaniques.

Les propriétés souhaitées ne peuvent souvent pas être atteintes avec des équipements existants conçus pour le traitement des matières vierges.

Les investissements dans des lignes complètement nouvelles, avec lesquelles le traitement des matières recyclées est réussi, ne sont pas toujours possibles pour des raisons économiques ou d’encombrement. Une alternative intéressante est la modernisation Gneuss.

„Avec le savoir-faire dans le traitement et le recyclage des PET ainsi qu’avec les composants clés personnalisés, les ateliers existants peuvent être optimisés et la fenêtre de traitement considérablement augmentée.”

Dr. Carl-Jürgen Wefelmeier, Head of Business Unit Sheet

Système de filtration indispensable pour des niveaux élevés de contamination

filtration du système RSFgenius
Nettoyage du disque de filtration du système RSFgenius

Gneuss a déjà prouvé à de nombreux clients dans le monde entier que la modernisation est une bonne alternative pour le traitement des matériaux recyclés. Par exemple, la société chilienne Integrity utilise les systèmes de filtration rotative de Bad Oeynhausen depuis plusieurs années pour produire des barquettes thermoformées en PET avec 70 % de teneur en recyclé. Grâce à la technologie brevetée de disques de filtration, les systèmes de filtration rotative fonctionnent en continu, avec une pression constante et de manière completement automatique.

Les niveaux élevés et fluctuants de contamination de la matière d’entrée constituent un problème majeur dans le procédé du recyclage. Surtout en raison de la demande croissante d’emballages à haute teneur en recyclés, les matières recyclées de haute qualité, qui proviennent principalement de fractions de bouteilles triées, sont devenues rares et les transformateurs doivent se rabattre sur des matières recyclées inférieures avec des degrés de contamination plus élevés

Cela a d’énormes effets sur le processus de filtration. Les tamis se salissent plus rapidement et à mesure que la contamination du tamis augmente, la pression en amont du filtre augmente, ce qui peut entraîner des fluctuations de température et de viscosité, et enfin la surface disponible pour le passage de la matière fondue est réduite.

C’est là que les systèmes de filtration RSFgenius avec la technologie de contre-lavage montrent pleinement leurs avantages. Le nettoyage du tamis est effectué entièrement automatiquement pendant la production via un système intégré de piston de contre-lavage, dans lequel seule une petite partie de la matière fondue filtrée est régulièrement poussée au travers du tamis encrassé dans une zone étroite au moyen de pulsations à haute pression.

La quantité requise pour cela est librement réglable et correspond en pratique à environ 0,01 à 1 % du débit. Cela signifie que la perte est significativement plus faible qu’avec d’autres systèmes disponibles sur le marché, qui fonctionnent avec des pertes allant jusqu’à 5 %, ce qui, d’une part, réduit la marge et, d’autre part, conduit à nouveau à la production de déchets qui doivent être recyclés ou éliminés.

Même avec des degrés élevés de contamination, les tamis du RSFgenius peuvent être réutilisés jusqu’à 400 fois, selon la finesse du filtre, et permettent une production entièrement automatique sans besoin de personnel pendant plusieurs semaines.

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L’extrudeuse modernisée permet un contact alimentaire

MRS-Extrudeuse
Extrudeuse MRS avec le secteur multi-rotationnel

Le traitement du PET en général et des matières recyclées en particulier comporte de nombreux facteurs. En plus du nettoyage mécanique de la matière fondue par le système de filtration, l’extrudeuse a la tâche de faire un nettoyage thermique. Ici, l’unité de traitement doit fonctionner doucement afin d’exercer le moins de stress mécanique possible sur le polymère sensible.

Grâce au dégazage simultané sous vide, les composants à bas poids moléculaires tels que les monomères, les oligomères ou les produits de décomposition peuvent être retirés de la matière plastique fondue d’une part, tandis que d’autre part l’humidité s’échappe ici, qui sinon déclencherait la dégradation des chaînes moléculaires et donc uneréduction de la viscosité.

Finally, even more happens in the vacuum zone: contaminants that can never be ruled out in recycled goods, such as solvents, stabilizers, acetaldehyde scavengers or oils, must escape.

Enfin, il se passe quelque chose de plus dans la zone sous vide : les contaminants qui ne peuvent jamais être éliminés des produits recyclés, tels que les solvants, les stabilisateurs, les huiles ou absorbeurs d’acétaldéhyde, doivent s’échapper.  Toutes ces fonctions sont combinées dans l’extrudeuse multi-rotationnelle Gneuss (MRS) conçue à partir d’une seule vis d’extrusion. Cette extrudeuse traite délicatement le PET et fournit une surface de matière fondue particulièrement élevée dans la section multi-vis avec la zone de dégazage. De cette façon, même avec un vide de simplement 25 à 30 mbar, une énorme performance de dégazage et de décontamination est assurée. C’est une raison suffisante pour l’autorité américaine FDA d’accorder à la technologie d’extrusion MRS de Gneuss une lettre de non-objection. Ainsi qu’en Europe, où le procédé de recyclage de Gneuss a reçu l’approbation de l’EFSA pour le traitement de 100 % de PET post-consommation sur la ligne de traitement des feuilles de thermoformage.

Arguments convaincants pour de nombreux clients

Les avantages ci-dessus mentionnés de l’extrudeuse MRS ont non seulement convaincu le client argentin Cotnyl, la première entreprise du pays à produire des emballages fabriqués à partir de 100 % de matières recyclées, mais aussi de nombreux autres transformateurs. L’un d’eux est une société  du Chili, qui, après avoir acheté les systèmes de filtration allemands, a également opté pour une extrudeuse de Bad Oeynhausen. Integrity a ainsi pu augmenter la proportion de matières recyclées dans les barquettes thermoformées en PET jusqu’à 100 %. Une solution de modernisation parfaite.

Le Viscomètre en ligne complète les solutions de modernisation

Un client en amérique du suda décidé, en plus de la MRS 130 d’une capacité d’environ 1 000 kg/h, d’acheter une unité complète de traitement Gneuss qui comprend un RSFgenius 150 ainsi qu’un Viscomètre en ligne. Ce dernier est également disponible séparément et est idéal comme solution de modernisation. Il mesure une petite partie du débit de matière fondue pendant la production et détermine la température et la pression de matière par l’intermédiaire d’un capillaire fendu précisément fabriqué.

Utilisant des calculs internes, le viscomètre en ligne fournit en permanence le taux de cisaillement représentatif et la viscosité dynamique. Selon les valeurs déterminées, le vide dans la zone de dégazage de l’extrudeuse MRS est réajusté pour maintenir la viscosité de matière dans les tolérances spécifiées. Quel que soit le composant clé, l’extrudeuse MRS, le système de filtration de matière fondue ou le viscomètre en ligne, un transformateur choisit la possibilité de traiter des matières recyclées tout en gardant la possibilité de produire une feuille PET de haute qualité