Ligne d’extrusion bivis SAT75 pour mélange-maître de charges à 75 % de CaCO₃ en Amérique du Sud

Ce client sud-américain, spécialisé dans le compoundage de polyoléfines de haute qualité, cherchait une solution robuste pour une nouvelle formulation à 75 % de CaCO₃. Compte tenu du taux de charge élevé, il avait fixé des objectifs précis pour la maîtrise des poussières, la stabilité du dosage et l’humidité finale des granulés. Il demandait une ligne clés en main de mélange-maître à fort taux de charge, hautement automatisée, avec une conception électrique conforme CE pour simplifier l’exploitation et la maintenance sur place.

Produire un mélange-maître à fort taux de charge ne se résume pas à la capacité d’extrusion. Il faut une conception coordonnée de toute la ligne de production. Une formulation à 75 % de CaCO₃ exige une parfaite coordination entre manutention de la poudre en vrac, dosage précis, alimentation latérale étagée, compoundage, dégazage sous vide, stabilisation de la pression matière, granulation à anneau d’eau et séchage final par déshumidification. Le moindre décalage entre sous-systèmes peut compromettre la continuité de la production et la qualité finale des granulés.

1. Taux de charge élevé

   L’introduction de 75 % de poudre de CaCO₃ accroît nettement le risque de formation de voûtes à l’alimentation principale et rend difficile une dispersion homogène dans la matrice polymère.

2. Maîtrise des poussières

   Sans confinement adapté, le déchargement et le convoyage du carbonate de calcium en vrac génèrent d’importantes émissions de poussières qui dégradent l’environnement de travail.

3. Limites d’humidité visées

   Pour préserver l’état de surface des produits en aval, le client exigeait une humidité finale des granulés inférieure à 150 ppm.

4. Granulation stable

   Les matières fortement chargées s’écoulent généralement mal, ce qui peut provoquer des fluctuations du débit de matière fondue et perturber la granulation à anneau d’eau.

USEON a conçu une solution complète clés en main, de la manutention des matières premières jusqu’à la pesée et l’ensachage en big bags. Une station de vidange de big bags conçue pour limiter les poussières alimente des doseurs pondéraux de haute précision équipés de cellules de pesée Mettler Toledo. Le compoundage s’articule autour de l’extrudeuse bivis SAT75. La matière fondue passe ensuite par une pompe à engrenages, un changeur de filtre hydraulique à plaque et le système de granulation à anneau d’eau WRP800. En aval, un essorage centrifuge est suivi d’un système de séchage par déshumidification et d’un silo de séchage à air chaud pour atteindre l’humidité exigée. Ce projet illustre la capacité d’USEON à intégrer extrusion, dosage, granulation, séchage et automatisation dans une seule ligne cohérente pour les mélanges-maîtres à fort taux de charge.

1. Alimentation latérale étagée

   Au lieu de tout introduire par l’alimentation principale, le système utilise deux gaveuses latérales bivis L/D = 8. L’essentiel de la poudre de CaCO₃ est introduit dans le fourreau par étapes, après la fusion de la résine, ce qui limite la formation de voûtes et stabilise l’alimentation.

2. Fourreau L/D = 60

   Le fourreau allongé offre la longueur de procédé nécessaire pour plusieurs alimentations latérales et zones de dégazage sous vide poussé. Il permet aussi l’incorporation étagée de la poudre, le mélange distributif et le dégazage sous vide de la formulation à 75 % de carbonate de calcium.

3. Intégration de la pompe à engrenages et de la granulation

   Pour tenir compte du comportement rhéologique des matières fortement chargées, une pompe à engrenages est installée en amont du système de granulation à anneau d’eau WRP800. Elle stabilise les fluctuations du débit de matière fondue et réduit le pompage de l’extrudeuse, au profit d’une formation régulière des granulés.

4. Logique de maîtrise de l’humidité

   Après la granulation à anneau d’eau, l’essorage centrifuge élimine l’essentiel de l’eau de surface, mais les compounds fortement chargés peuvent retenir une humidité résiduelle. Le système de séchage par déshumidification et le silo de séchage à air chaud réduisent encore l’humidité après l’essorage, pour que les granulés finaux restent sous la limite exigée de 150 ppm.

5. Conception électrique conforme CE

   Toute la ligne est pilotée par un automate et une IHM Siemens, avec des composants basse tension Schneider. Cette conception électrique conforme CE garantit une automatisation fiable et simplifie la maintenance et l’approvisionnement en pièces de rechange sur les marchés étrangers.