Ligne d’extrusion trivis SAT-T75 pour mélange-maître PE/PP chargé à 82 % au Moyen-Orient

En compoundage de polyoléfines, les mélanges-maîtres PE/PP à fort taux de charge posent des difficultés physiques et mécaniques particulières. Lorsque le taux de charge atteint 82 % dans une formulation, il ne reste qu’une quantité limitée de matrice PE/PP pour mouiller et enrober les particules de charge. Cette formulation soulève plusieurs défis de mise en œuvre pour le système d’extrusion :

1. Alimentation et dispersion de la poudre

   Une forte proportion de poudre peut rendre l’alimentation instable et provoquer des agglomérats dans l’extrudeuse, ce qui accroît les exigences en matière de mélange distributif et dispersif.

2. Mouillage, enrobage et plastification par la résine

   La faible part de résine PE/PP doit mouiller et enrober une forte proportion de particules de charge, ce qui exige un profil de vis, un temps de séjour et une efficacité de mélange adaptés.

3. Pression de la matière fondue et usure mécanique

   Les matières fortement chargées présentent généralement une viscosité plus élevée, source de fluctuations de pression de la matière fondue. De plus, une forte proportion de charges minérales ou abrasives peut accélérer l’usure des éléments de vis et des chemises de fourreau.

4. Stabilité de la granulation en continu

   Le comportement à l’écoulement et les caractéristiques de refroidissement d’un mélange-maître à fort taux de charge diffèrent de ceux d’une résine PE/PP pure : il faut une méthode de granulation et une efficacité de refroidissement adaptées pour assurer un fonctionnement continu.

Pour cette formulation de mélange-maître PE/PP chargé à 82 %, la conception du procédé porte sur la stabilité de l’alimentation en poudre, le mouillage des charges, leur enrobage par le polymère, la maîtrise de la pression de la matière fondue, la résistance à l’usure et la stabilité de la granulation en continu.

Pour répondre aux défis d’un taux de charge de 82 %, USEON a conçu et fourni un système de compoundage continu bâti autour de l’extrudeuse trivis SAT-T75, complété par une ligne de granulation à anneau d’eau. Grâce à une section de traitement allongée et à l’action de mélange des trois vis, cette solution est pensée pour une extrusion et une granulation stables des formulations à fort taux de charge.

Configuration des principaux équipements

1. Extrudeuse trivis SAT-T75

   Unité de compoundage principale, la configuration trivis favorise l’efficacité du mélange distributif et dispersif.

2. Rapport L/D de 52

   Le fourreau et les vis sont configurés avec un rapport L/D de 52, ce qui offre une zone de traitement allongée.

3. Moteur AC de 250 kW et 600 tr/min

   Équipée d’un entraînement principal AC de 250 kW permettant une vitesse de vis maximale de 600 tr/min, la ligne fournit la puissance et le couple nécessaires au traitement de matières fondues très chargées et à haute viscosité.

4. Ligne de granulation à anneau d’eau

   La partie aval est équipée d’un système à anneau d’eau pour la coupe en tête de filière et un refroidissement rapide à l’eau.

Par rapport aux systèmes bivis classiques, une configuration trivis offre davantage d’échanges de matière et d’occasions de mélange, ce qui améliore le mélange distributif et dispersif des formulations fortement chargées. Associé au L/D allongé de 52, le système trivis assure le temps de séjour nécessaire. Sa capacité de montée en pression aide aussi à faire passer la matière fondue très chargée à travers la filière de façon plus régulière, en réduisant les fluctuations de pression d’extrusion.

Pour les applications PE/PP à charges minérales, une ligne de granulation à anneau d’eau est un choix aval adapté. À la sortie de la plaque filière, la matière fondue PE/PP chargée à 82 % est coupée en granulés en face de filière par des couteaux rotatifs. Les granulés sont ensuite entraînés et refroidis par l’anneau d’eau en circulation, ce qui limite le collage et favorise une granulation en continu.