À une époque de sensibilisation environnementale croissante et de politiques strictes de conservation des ressources, le recyclage du plastique est devenu une priorité essentielle pour les industries du monde entier. Parmi les différentes technologies de recyclage du plastique, la granulation du recyclage des déchets plastiques s'impose comme un moyen pratique, efficace, et méthode économiquement viable qui transforme les matières plastiques mises au rebut en granulés réutilisables. Ces granulés recyclés peuvent être transformés en de nouveaux produits en plastique, avec des performances comparables à celles fabriquées à partir de matériaux vierges, réalisant ainsi une véritable circulation des ressources et réduisant le fardeau environnemental causé par les déchets plastiques.
Zhuoyue, un fabricant leader d'équipements d'extrusion, s'engage à fournir des lignes de production complètes de granulations de recyclage pour tous les types de déchets plastiques, y compris PP (Polypropylène), PE (Polyéthylène), PEBD (Polyéthylène basse densité), ANIMAL DE COMPAGNIE (Polyéthylène téréphtalate), PS (Polystyrène), ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), et plus. Avec une technologie d’extrusion avancée et une expertise approfondie dans le recyclage du plastique, Les extrudeuses de Zhuoyue sont conçues pour relever les défis uniques de la granulation des déchets plastiques, livrer efficacement, économie d'énergie, et des solutions de haute qualité pour les entreprises engagées dans le recyclage du plastique.
1. Un aperçu de la granulation du recyclage des déchets plastiques
La granulation du recyclage des déchets plastiques est un processus spécialisé qui convertit diverses formes de déchets plastiques, tels que les bouteilles en plastique., films, conteneurs, chutes des lignes de production, et les déchets plastiques post-consommation – en uniforme, granulés de plastique de haute qualité grâce à une série de traitements mécaniques et thermiques. Ces granulés recyclés, également appelés regranulés ou granulés de plastique retraités, peut être directement utilisé dans le moulage par injection, extrusion, moulage par soufflage, et d'autres méthodes de transformation du plastique pour fabriquer de nouveaux produits, allant des matériaux d'emballage et des composants de construction aux pièces automobiles et aux nécessités quotidiennes.
La valeur fondamentale de la granulation du recyclage des déchets plastiques réside dans sa capacité à relever le double défi de l'élimination des déchets plastiques et de la rareté des ressources.. Unlike traditional waste plastic disposal methods such as landfilling and incineration, which pose severe environmental risks, recycling granulation achieves true resource recycling:
- Environmental Protection: Landfilling of plastic waste occupies valuable land resources and can lead to soil and groundwater pollution, as plastics are non-biodegradable and can release harmful substances over time. Incineration, d'autre part, emits toxic gases (such as dioxins and carbon monoxide) and particulate matter, contributing to air pollution and global warming. Recycling granulation reduces the amount of plastic waste entering landfills and incinerators, minimizing environmental pollution and carbon emissions.
- Resource Conservation: Plastics are derived from non-renewable fossil fuels (such as oil and natural gas). By recycling waste plastics into reusable granules, la demande de matières plastiques vierges est réduite, conserver de précieuses ressources fossiles et réduire la consommation d’énergie associée à la production de plastique vierge. On estime que le recyclage d’une tonne de plastique peut permettre d’économiser jusqu’à 7.4 barils de pétrole et réduire les émissions de carbone en 1.5 tonnes.
- Avantages économiques: Les granulés de plastique recyclé sont nettement moins chers que les matières plastiques vierges, offrant des économies substantielles aux fabricants. Pour les entreprises de recyclage, le processus de collecte, traitement, et la granulation des déchets plastiques peut générer des bénéfices stables, créer de nouvelles opportunités économiques et de nouveaux emplois. En plus, de nombreux pays et régions proposent des incitations politiques (comme les subventions et les allégements fiscaux) pour les entreprises de recyclage du plastique, améliorant encore la viabilité économique du recyclage de la granulation.
Cependant, la qualité des granulés de plastique recyclé et les performances des produits finaux recyclés dépendent fortement du processus de granulation et de l'équipement utilisé. Facteurs tels que le type et la pureté des déchets plastiques, l’efficacité du tri et du nettoyage, le contrôle de la température et du cisaillement pendant l'extrusion, et la conception de l'extrudeuse ont tous un impact significatif sur la qualité du produit final. Donc, développer un simple, pratique, efficace, économie d'énergie, respectueux de l'environnement, et un processus de granulation économiquement viable est devenu le centre de la recherche et du développement dans l'industrie du recyclage du plastique..
1.1 Caractéristiques clés des granulés de plastique recyclé
La performance des granulés de plastique recyclé est étroitement liée au type de déchet plastique, le degré de contamination, et le processus de granulation. En général, les granulés recyclés de haute qualité doivent posséder les caractéristiques suivantes:
- Taille de particule uniforme: Une taille de particule constante garantit une alimentation stable lors du traitement ultérieur (tels que le moulage par injection et l'extrusion), améliorer l'uniformité et la qualité du produit final. La taille des particules des granulés recyclés est généralement comprise entre 2 mm et 5 mm., en fonction des exigences de l'application.
- Faible contamination: Contaminants tels que la saleté, poussière, fragments de métal, papier, et d'autres matériaux non plastiques peuvent affecter considérablement les performances des granulés recyclés et du produit final.. Donc, un tri et un nettoyage efficaces des déchets plastiques sont essentiels pour garantir de faibles niveaux de contamination.
- Bonne plasticité et transformabilité: Les granulés recyclés doivent avoir de bonnes propriétés de fusion et une bonne fluidité, permettant une transformation facile en nouveaux produits sans affecter l'efficacité du traitement ou la qualité du produit. Cela nécessite un contrôle précis de la température et du taux de cisaillement pendant le processus de granulation pour éviter une dégradation excessive de la structure moléculaire du plastique..
- Propriétés mécaniques stables: La résistance à la traction, allongement à la rupture, résistance aux chocs, et les autres propriétés mécaniques des granulés recyclés doivent être aussi proches que possible de celles des matériaux vierges, s'assurer que les produits recyclés finaux répondent aux normes de performance requises.
- Faible teneur en humidité: Une teneur élevée en humidité dans les granulés recyclés peut entraîner des défauts tels que des bulles et des fissures dans le produit final lors du traitement.. Donc, des étapes de séchage sont souvent nécessaires pendant le processus de granulation pour réduire la teneur en humidité à un niveau acceptable (généralement ci-dessous 0.5%).
1.2 Common Types of Waste Plastics for Granulation
Almost all types of thermoplastic plastics can be recycled and granulated, while thermosetting plastics (which cannot be melted and reprocessed) are not suitable for recycling granulation. The most common types of waste plastics used in recycling granulation include:
- PP (Polypropylène): A widely used thermoplastic with good chemical resistance, propriétés mécaniques, et la transformabilité. Common waste PP includes plastic buckets, conteneurs, casquettes, and production scraps. Recycled PP granules are often used to produce plastic pipes, auto parts, and packaging materials.
- PE (Polyéthylène): Divided into LDPE (Polyéthylène basse densité) et PEHD (Polyéthylène haute densité). LDPE is commonly used in plastic films, sacs, et des bouteilles, while HDPE is used in barrels, tuyaux, et conteneurs. Recycled PE granules are suitable for producing plastic films, tuyaux, and injection-molded products.
- ANIMAL DE COMPAGNIE (Polyéthylène téréphtalate): A transparent, rigid plastic commonly used in beverage bottles, emballage alimentaire, and fiber products. Les granulés de PET recyclé sont largement utilisés dans la production de fibres de polyester, bouteilles en plastique, and packaging materials.
- PS (Polystyrène): Disponible en rigide (comme des gobelets en mousse, contenants alimentaires, et jouets en plastique) et de la mousse (PSE, polystyrène expansé) formulaires. Les granulés PS recyclés peuvent être utilisés pour produire des jouets en plastique, matériaux décoratifs, et produits en mousse.
- ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène): Un plastique haute performance avec une bonne résistance aux chocs, rigidité, et résistance à la chaleur. Les déchets ABS courants comprennent les coques en plastique des produits électroniques, auto parts, et des jouets. Les granulés ABS recyclés sont utilisés pour produire des coques de produits électroniques, auto parts, et composants moulés par injection.
Les lignes de production de granulations de recyclage de Zhuoyue sont conçues pour traiter tous les déchets plastiques mentionnés ci-dessus, avec des configurations d'équipement personnalisées pour répondre aux exigences de traitement spécifiques de différents types de plastique.
2. Le processus de granulation du recyclage des déchets plastiques
Le processus de granulation du recyclage des déchets plastiques comprend généralement plusieurs étapes clés: collecte et tri des déchets plastiques, nettoyage, écrasement, séchage, granulation par extrusion, refroidissement, et coupe. Chaque étape joue un rôle crucial pour garantir la qualité des granulés finaux recyclés. Les paramètres spécifiques du processus peuvent varier en fonction du type de déchet plastique., le degré de contamination, et la qualité souhaitée des granulés recyclés.
2.1 Collecte et tri
La première étape du processus de granulation du recyclage est la collecte et le tri des déchets plastiques.. Les déchets plastiques sont collectés auprès de diverses sources, y compris les ménages, industries, établissements commerciaux, et lignes de production. En raison de la grande variété de déchets plastiques et de la présence de contaminants, le tri est indispensable pour garantir la qualité des granulés recyclés.
Le tri peut être effectué manuellement ou mécaniquement. Le tri manuel est adapté aux opérations de recyclage à petite échelle et consiste à séparer différents types de plastiques, éliminer les contaminants non plastiques (comme le métal, papier, verre, et déchets organiques), et trier les plastiques par couleur et qualité. Tri mécanique, d'autre part, est plus efficace et adapté aux opérations à grande échelle, en utilisant des technologies telles que la séparation par densité (séparation évier-flotteur), séparation magnétique, séparation électrostatique, et tri infrarouge pour séparer les différents types de plastique et éliminer les contaminants.
Un tri efficace est essentiel car le mélange de différents types de plastiques peut entraîner une réduction significative des performances des granulés recyclés.. Par exemple, le mélange de PP et de PET peut provoquer une séparation de phases lors de l'extrusion, ce qui entraîne une mauvaise plasticité et des propriétés mécaniques des granulés.
2.2 Nettoyage
Après le tri, les déchets plastiques sont nettoyés pour éliminer les contaminants de surface tels que la saleté, poussière, huile, graisse, résidus alimentaires, et les étiquettes. Le processus de nettoyage comporte généralement plusieurs étapes:
- Pré-nettoyage: Élimination des gros contaminants (comme les étiquettes, casquettes, et fragments de métal) et grosses saletés dues au brossage, souffler, ou cueillette manuelle.
- Lavage: Tremper les déchets plastiques dans une solution de nettoyage (généralement de l'eau avec un détergent ou un alcali) pour enlever l'huile, graisse, et résidus alimentaires. L'agitation ou le nettoyage par ultrasons peuvent être utilisés pour améliorer l'effet nettoyant..
- Rinçage: Rincer les plastiques nettoyés avec de l'eau propre pour éliminer toute solution de nettoyage restante et les contaminants.
- Assèchement: Élimination de l'excès d'eau des plastiques nettoyés à l'aide de centrifugeuses, machines de déshydratation, ou séchage à l'air pour réduire la teneur en humidité et faciliter le traitement ultérieur.
L'effet nettoyant affecte directement la qualité des granulés recyclés. Un nettoyage inadéquat peut entraîner une contamination des granulés, affectant leur aptitude au traitement et leurs propriétés mécaniques. Par exemple, les résidus d'huile et de graisse peuvent provoquer une mauvaise adhérence entre les molécules de plastique lors de l'extrusion, ce qui entraîne une faible résistance à la traction des granulés.
2.3 Écrasement
Après nettoyage et déshydratation, les déchets plastiques sont broyés en petits morceaux (flocons ou fragments) à l'aide d'un broyeur. Le broyage permet d'augmenter la surface du plastique, facilitant la fusion et le mélange pendant le processus d'extrusion. Cela aide également à éliminer tous les petits contaminants restants qui pourraient être incrustés dans le plastique..
Le type de broyeur utilisé dépend du type et de la forme des déchets plastiques.. Les types courants de concasseurs comprennent les concasseurs à mâchoires, concasseurs à marteaux, concasseurs à lames, et granulateurs. Pour les plastiques souples (tels que les films et sacs en plastique), les broyeurs à lames sont généralement utilisés, tandis que pour les plastiques rigides (tels que des bouteilles et des récipients en plastique), les concasseurs à marteaux ou les concasseurs à mâchoires sont plus adaptés. La taille des morceaux de plastique broyés est généralement comprise entre 5 mm et 20 mm., en fonction du type d'extrudeuse utilisée et de la taille de granulés souhaitée.
2.4 Séchage
Même après déshydratation, les morceaux de plastique broyés peuvent encore contenir une certaine quantité d'humidité. Une teneur élevée en humidité peut entraîner des défauts tels que des bulles, fissures, et une mauvaise qualité de surface des granulés recyclés lors de l'extrusion. Donc, une étape de séchage est nécessaire pour réduire la teneur en humidité des morceaux de plastique broyés à un niveau acceptable (généralement ci-dessous 0.5%).
Les méthodes de séchage courantes incluent le séchage à l'air chaud, séchage sous vide, et séchage infrarouge. Le séchage à l'air chaud est la méthode la plus utilisée, qui consiste à faire passer de l'air chaud (à une température de 80-120°C) à travers les morceaux de plastique écrasés pour évaporer l'humidité. Le temps et la température de séchage dépendent du type de plastique et de la teneur en humidité initiale. Par exemple, Le PET est plus sensible à l'humidité et nécessite des températures de séchage plus élevées (120-160°C) et des temps de séchage plus longs pour assurer une élimination complète de l'humidité.
2.5 Granulation par extrusion
La granulation par extrusion est l'étape essentielle du processus de granulation du recyclage des déchets plastiques.. Cela implique de fondre, mélange, et homogénéiser les morceaux de plastique broyés séchés à l'aide d'une extrudeuse, puis extruder le plastique fondu à travers une filière pour former des brins continus, qui sont ensuite refroidis et coupés en granulés uniformes.
L'extrudeuse est l'équipement clé de cette étape, et ses performances déterminent directement la qualité et l'efficacité du processus de granulation. Il existe deux principaux types d’extrudeuses utilisées dans la granulation du recyclage des déchets plastiques: extrudeuses bivis et extrudeuses monovis. Chaque type a ses propres avantages et convient à différents types de déchets plastiques, comme détaillé dans la section 3.
Pendant la granulation par extrusion, plusieurs paramètres clés du processus doivent être contrôlés avec précision:
- Température: La température du corps et de la filière de l'extrudeuse est essentielle pour faire fondre le plastique et assurer un bon mélange et une bonne homogénéisation.. Différents types de plastiques ont des points de fusion différents, et la température du fût est généralement réglée entre 10 et 30 °C au-dessus du point de fusion du plastique pour garantir une fusion complète.. Par exemple, la température du fût pour le PP est généralement de 170 à 220°C, alors que pour le PET c'est 260-280°C. Des températures trop élevées peuvent provoquer une dégradation thermique du plastique, conduisant à une diminution des propriétés mécaniques des granulés recyclés, tandis que des températures trop basses peuvent entraîner une fusion incomplète et un mauvais mélange..
- Taux de cisaillement: Le taux de cisaillement est déterminé par la vitesse de la vis et la conception de la vis. Un taux de cisaillement adapté permet d'homogénéiser le plastique fondu, disperser tous les contaminants restants, et améliorer la plasticité des granulés. Cependant, des taux de cisaillement trop élevés peuvent provoquer une dégradation mécanique de la structure moléculaire du plastique, entraînant une baisse des performances.
- Vitesse de vis: La vitesse de la vis affecte le débit, efficacité de fusion, et qualité du mélange. Des vitesses de vis plus élevées peuvent augmenter le débit mais peuvent réduire l'efficacité de la fusion et du mélange., tandis que des vitesses de vis inférieures peuvent améliorer la qualité du mélange mais réduire le débit. La vitesse de vis optimale dépend du type de plastique, le type d'extrudeuse, et la qualité de granulés souhaitée.
- Pression d'extrusion: La pression d'extrusion est déterminée par la conception de la filière, vitesse de vis, et viscosité du matériau. Une pression d'extrusion stable garantit une formation uniforme des brins et une taille de granule constante. Une pression excessivement élevée peut provoquer un blocage de la matrice, tandis qu'une pression trop basse peut entraîner des mèches inégales.
2.6 Refroidissement et découpe
Après extrusion à travers la filière, les brins de plastique continus sont refroidis pour les solidifier. Le refroidissement peut être effectué par refroidissement par air ou par eau. Le refroidissement par eau est plus efficace et est largement utilisé dans les opérations de granulation à grande échelle, impliquant le passage des mèches dans un réservoir d'eau ou un jet d'eau pour les refroidir rapidement à température ambiante. Air cooling is suitable for small-scale operations or for plastics that are sensitive to water (comme certains plastiques techniques).
Once the strands are cooled and solidified, they are cut into uniform granules using a pelletizer. The pelletizer is typically installed at the exit of the cooling system and can be adjusted to control the length of the granules (usually between 2mm and 5mm). Common types of pelletizers include strand pelletizers, water ring pelletizers, and underwater pelletizers. Strand pelletizers are the most widely used type for waste plastic recycling granulation, as they are simple in structure, facile à utiliser, and suitable for most types of plastics.
2.7 Screening and Packaging
After cutting, the recycled granules are screened using a vibrating screen to remove any oversized or undersized granules, ensuring uniform particle size. The screened granules are then dried again (if necessary) to remove any moisture absorbed during cooling, then packaged into bags or bulk containers for storage and transportation.
Packaging is an important step to prevent contamination and moisture absorption of the recycled granules. The packaging materials should be moisture-proof and clean, and the granules should be stored in a dry, ventilated, and clean warehouse to maintain their quality.
3. Extruder Selection for Waste Plastic Recycling Granulation
As mentioned earlier, the extruder is the core equipment in the waste plastic recycling granulation process. The selection of the right extruder depends on the type of waste plastic, the desired granule quality, the production volume, and the budget. Il existe deux principaux types d’extrudeuses utilisées dans la granulation du recyclage des déchets plastiques: extrudeuses bivis et extrudeuses monovis. Chaque type possède ses propres avantages et convient à différentes applications.
3.1 Extrudeuses à double vis pour le recyclage des granulés
Les extrudeuses à double vis sont largement utilisées dans la granulation de recyclage des plastiques techniques et des plastiques présentant des niveaux de contamination élevés., comme l'ABS, PS, et PET. Ils sont constitués de deux vis parallèles qui tournent dans le même sens (co-rotatif) ou des directions opposées (contrarotatif) dans un tonneau. Les extrudeuses à double vis co-rotatives sont plus couramment utilisées dans le recyclage du plastique en raison de leurs capacités supérieures de mélange et de transport..
3.1.1 Avantages clés des extrudeuses à double vis
- Alimentation facile du matériau: Les extrudeuses bivis ont une forte capacité de transport, ce qui permet une alimentation facile des morceaux de plastique écrasés, même s'ils sont de forme irrégulière ou contiennent une certaine quantité de contaminants. This reduces the need for pre-processing of the material and improves production efficiency.
- Short Material Residence Time: The residence time of the material in the twin-screw extruder is short (typiquement 1-5 minutes) compared to single-screw extruders. This helps to avoid thermal degradation of the plastic, especially for heat-sensitive plastics such as PET and ABS, which can degrade easily when exposed to high temperatures for a long time. Short residence time also reduces energy consumption and improves production efficiency.
- Excellent Venting Effect: Twin-screw extruders are equipped with venting ports that allow for the removal of moisture, volatile gases, and air from the molten plastic. The meshing part of the screws provides effective mixing, and the self-cleaning function of the venting section ensures that the material can achieve complete surface renewal, allowing for efficient removal of volatile substances. This helps to improve the quality of the recycled granules by reducing the number of bubbles and defects.
- Superior Mixing and Plasticizing Effect: The co-rotating twin-screw extruders have strong shear and mixing capabilities, which can effectively homogenize the molten plastic, disperse contaminants, and mix additives (comme les stabilisateurs, antioxydants, and colorants) uniformly. This ensures that the recycled granules have consistent properties and good processability.
- Low Specific Power Consumption: Despite their high performance, twin-screw extruders have low specific power consumption (power consumption per unit output), ce qui les rend plus économes en énergie par rapport aux extrudeuses monovis pour certaines applications. Cela contribue à réduire les coûts d’exploitation des entreprises de recyclage.
- Puissance à haut volume: Les extrudeuses à double vis ont une puissance volumique élevée (puissance par unité de volume du baril), ce qui signifie qu'ils peuvent traiter une grande quantité de matériaux dans un petit espace. Cela les rend adaptés aux opérations de production à grande échelle avec un espace limité.
3.1.2 Applications appropriées pour les extrudeuses à double vis
Les extrudeuses bivis sont particulièrement adaptées à la granulation du recyclage des plastiques suivants:
- ABS: Un plastique haute performance largement utilisé dans les produits électroniques, auto parts, et des jouets. L'ABS est sensible à la chaleur et nécessite un temps de séjour court et un bon mélange, ce qui fait des extrudeuses à double vis le choix idéal.
- PS: Le PS rigide et le PS mousse peuvent être recyclés à l'aide d'extrudeuses à double vis. Les capacités de mélange supérieures des extrudeuses à double vis aident à disperser les cellules de mousse et les contaminants restants., assurer une bonne qualité des granulés.
- ANIMAL DE COMPAGNIE: Le PET est très sensible à l’humidité et à la chaleur, et nécessite un contrôle précis de la température et un temps de séjour court. Les extrudeuses à double vis dotées de bonnes capacités de ventilation et de contrôle de la température conviennent à la granulation du recyclage du PET.
- Plastiques techniques: Autres plastiques techniques tels que le PC (Polycarbonate), Pennsylvanie (Polyamide), et POM (Polyoxyméthylène) peut également être recyclé à l'aide d'extrudeuses bivis, grâce à leurs capacités supérieures de mélange et de plastification.
3.2 Extrudeuses monovis pour le recyclage des granulés
Les extrudeuses à vis unique sont de structure plus simple, moindre coût, et plus facile à entretenir par rapport aux extrudeuses à double vis. Ils sont constitués d'une seule vis qui tourne dans un barillet, conveying and melting the material through friction and shear between the screw and the barrel. Single-screw extruders are widely used in the recycling granulation of general-purpose plastics such as PP, PE, et PEBD.
3.2.1 Key Advantages of Single-screw Extruders
- Short Screw Length and Residence Time: Single-screw extruders typically have a shorter screw length compared to twin-screw extruders, resulting in shorter material residence time. This helps to avoid thermal degradation of the plastic, especially for soft plastics such as PE and LDPE, which have lower melting points and are prone to degradation.
- Rentable: Waste plastic recycling often involves materials with high levels of contaminants, which can cause significant wear and tear on the extruder screw and barrel. Single-screw extruders are simpler in structure and use less expensive materials, making them more cost-effective to replace and maintain compared to twin-screw extruders. This is particularly important for small and medium-sized recycling enterprises with limited budgets.
- Suitable for Soft Plastics: The material conveying efficiency of single-screw extruders depends on the friction performance of the solid material and the viscosity of the melt. Soft plastics such as PP, PE, and LDPE have good friction performance and low melt viscosity, making them ideal for processing with single-screw extruders. These plastics can be conveyed and melted efficiently, assurer une bonne qualité des granulés.
- Simple Operation and Maintenance: Single-screw extruders have a simple structure, avec moins de pièces mobiles, making them easy to operate and maintain. This reduces the need for skilled operators and lowers maintenance costs, which is beneficial for small-scale recycling operations.
3.2.2 Suitable Applications for Single-screw Extruders
Single-screw extruders are particularly suitable for the recycling granulation of the following plastics:
- PP (Polypropylène): PP is a soft plastic with good friction performance and processability, making it ideal for processing with single-screw extruders. Recycled PP granules produced using single-screw extruders have good mechanical properties and can be used in a wide range of applications.
- PE (Polyéthylène): Both LDPE and HDPE are suitable for processing with single-screw extruders. PEBD, en particulier, is a soft plastic with low melt viscosity, which can be conveyed and melted efficiently by single-screw extruders. Recycled PE granules are widely used in the production of plastic films and pipes.
- PEBD (Polyéthylène basse densité): LDPE is commonly used in plastic films and bags, which are easy to crush and process. Single-screw extruders are ideal for LDPE recycling granulation, as they can handle the soft material efficiently and cost-effectively.
3.3 Key Factors for Extruder Selection
When selecting an extruder for waste plastic recycling granulation, the following key factors should be considered:
- Type of Waste Plastic: As discussed earlier, twin-screw extruders are suitable for engineering plastics (ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE) and plastics with high contamination levels, while single-screw extruders are suitable for general-purpose plastics (PP, PE, PEBD).
- Volume de production: For large-scale production (more than 500kg/h), twin-screw extruders are more suitable due to their high throughput and efficiency. For small-scale production (less than 200kg/h), single-screw extruders are more cost-effective and practical.
- Granule Quality Requirements: Si des granulés recyclés de haute qualité avec des propriétés uniformes et une faible contamination sont requis (comme pour les pièces automobiles et les produits électroniques), les extrudeuses à double vis sont le meilleur choix en raison de leurs capacités supérieures de mélange et de plastification. Pour les applications générales (tels que les films plastiques et les produits moulés par injection de qualité inférieure), les extrudeuses monovis peuvent répondre aux exigences à moindre coût.
- Budget: Les extrudeuses à double vis sont plus chères que les extrudeuses à vis unique, tant en termes d'investissement initial que de coûts de maintenance. Donc, les entreprises aux budgets limités peuvent préférer les extrudeuses monovis pour le recyclage du plastique à usage général.
- Consommation d'énergie: For large-scale production, la consommation d’énergie est une considération importante. Les extrudeuses à double vis ont une consommation d'énergie spécifique inférieure, ce qui les rend plus économes en énergie pour les opérations à volume élevé. Single-screw extruders may be more energy-efficient for small-scale operations due to their simpler structure.
4. Zhuoyue Extruder Series for Waste Plastic Recycling Granulation
Zhuoyue offers a comprehensive range of extruders specifically designed for waste plastic recycling granulation, including twin-screw extruders and single-screw extruders. The extruder series are tailored to meet the specific needs of different types of waste plastics, production volumes, and granule quality requirements, combining high performance, efficacité, économie d'énergie, et la rentabilité. The main extruder series include ZTE series and HTE series, each with unique features and advantages to suit different application scenarios.
4.1 Core Technical Features of Zhuoyue Extruders
All Zhuoyue extruders for waste plastic recycling granulation share a set of core technical features that make them ideal for the harsh conditions of plastic recycling, such as high contamination levels, irregular material shapes, and varying material properties:
- Robust Construction: Zhuoyue extruders are built with high-quality materials (such as alloy steel for screws and barrels) to withstand the wear and tear caused by contaminants in waste plastics. The screws and barrels are treated with special surface treatments (such as nitriding and hard chrome plating) to improve their wear resistance and service life.
- Contrôle précis de la température: The extruders are equipped with advanced temperature control systems, including heating zones and cooling zones, to ensure precise control of the barrel and die temperature. This helps to avoid thermal degradation of the plastic and ensure complete melting and mixing.
- Efficient Conveying and Mixing: The screw designs are optimized for waste plastic recycling, with enhanced conveying capacity and mixing capabilities. Twin-screw extruders feature co-rotating screws with optimized flight profiles to ensure superior mixing and homogenization, while single-screw extruders have specially designed screws to improve conveying efficiency for soft plastics.
- Excellent Venting Performance: Twin-screw extruders are equipped with multiple venting ports to remove moisture, volatile gases, and air from the molten plastic, ensuring high-quality granules with minimal defects. The self-cleaning function of the venting section ensures efficient venting even with contaminated materials.
- Energy-Saving Design: Zhuoyue extruders adopt energy-saving technologies such as variable frequency drives (VFD) and optimized motor configurations to reduce energy consumption. This helps to lower operating costs for recycling enterprises.
- Opération et entretien faciles: The extruders are designed with user-friendly interfaces and simple structures, making them easy to operate and maintain. The screws and barrels can be easily disassembled for cleaning and replacement, réduire les temps d'arrêt.
- Customizable Configurations: Zhuoyue extruders can be customized with different screw lengths, diameters, and configurations to meet the specific needs of different types of waste plastics and production volumes. Par exemple, extruders for PET recycling can be equipped with special drying systems and venting ports to ensure complete moisture removal.
4.2 Extrudeuses série ZTE
The ZTE series is Zhuoyue’s cost-effective extruder series, designed for small and medium-sized recycling enterprises and general-purpose waste plastic recycling granulation. This series offers excellent cost-performance ratio, with parameters designed to suit most common waste plastics, y compris PP, PE, PEBD, and general-purpose ABS and PS. The ZTE series includes both single-screw and twin-screw extruders, providing flexible options for different applications.
4.2.1 Key Features of ZTE Series Extruders
- Excellent Cost-Performance Ratio: The ZTE series is designed to provide reliable performance at a competitive price, making it the ideal choice for enterprises with limited budgets or small-scale production needs. The initial investment and maintenance costs are significantly lower than high-end extruders, while still meeting the basic requirements of waste plastic recycling granulation.
- Versatile Parameter Design: The parameters of the ZTE series are designed to suit most common waste plastics, y compris PP, PE, PEBD, ABS, et PS. This versatility allows enterprises to process multiple types of waste plastics with a single extruder, improving production flexibility and reducing equipment investment.
- Reliable Operation: The ZTE series adopts a reliable standard transmission system and simple structure, ensuring stable operation even in harsh recycling environments. The screws and barrels are designed to handle contaminants in waste plastics, reducing the risk of equipment failure.
- Low Maintenance Costs: The simple structure of the ZTE series makes it easy to maintain, with fewer moving parts and lower maintenance requirements. The screws and barrels can be easily replaced when worn, reducing downtime and maintenance costs.
- Suitable for Small to Medium-Scale Production: The ZTE series is available in a range of sizes, with throughputs ranging from 50kg/h to 500kg/h, making it suitable for small to medium-scale recycling operations.
4.2.2 ZTE Series Model Parameters
The ZTE series includes both single-screw and twin-screw extruders, with parameters tailored to different types of waste plastics. The following table details the parameters of the ZTE series twin-screw extruders, suitable for ABS, PS, and PET recycling granulation:
| Modèle | Couple spécifique (N.m/Cm³) | Puissance du moteur principal (Kw) | Output speed（rpm） | Slot depth ratio D0/Di | Suitable Plastics |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 6 | 7.5 | 600 | 1.55 | PS, Small-scale ABS |
| 35 | 6 | 18.5 | 600 | 1.55 | PS, ABS, PEBD |
| 50 | 6 | 55 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE (Small-scale) |
| 65 | 6 | 110 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE |
| 75 | 6 | 160 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP |
| 95 | 6 | 300 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE |
The ZTE series single-screw extruders are mainly used for PP, PE, and LDPE recycling granulation, with parameters optimized for soft plastics. The screws are designed with enhanced conveying capacity to handle the irregular shapes of crushed plastic films and bottles, ensuring efficient production.
4.2.3 Application Scenarios for ZTE Series
The ZTE series is ideal for the following application scenarios:
- Small and medium-sized recycling enterprises with limited budgets.
- General-purpose waste plastic recycling, y compris PP, PE, PEBD, ABS, et PS.
- Production of general-purpose recycled granules for plastic films, low-grade injection-molded products, and construction components.
- Enterprises new to plastic recycling, thanks to the easy operation and low maintenance requirements of the ZTE series.
4.3 Extrudeuses série HTE
The HTE series is Zhuoyue’s mid-range extruder series, designed to bridge the gap between cost-effective extruders (such as ZTE series) and high-end extruders. This series combines high performance with high cost-effectiveness, offrant un rendement plus élevé tout en réduisant la consommation d’énergie. The HTE series includes both twin-screw and single-screw extruders, suitable for medium to large-scale waste plastic recycling granulation.
4.3.1 Key Features of HTE Series Extruders
- Balanced Performance and Cost-Effectiveness: The HTE series offers higher performance than the ZTE series, including better mixing capabilities, débit plus élevé, and more precise temperature control, while maintaining a competitive price. This makes it suitable for enterprises that require higher granule quality but do not want to invest in high-end extruders.
- Energy-Saving and High Output: The HTE series is optimized for energy efficiency, with advanced motor configurations and variable frequency drives (VFD) to reduce energy consumption. En même temps, the extruders have higher throughput, allowing for medium to large-scale production (500kg/h to 1000kg/h) with lower energy costs.
- Reasonable Torque and Power Configuration: The HTE series has a reasonable torque and power configuration, ensuring stable and efficient production even when processing plastics with high contamination levels or varying properties. The twin-screw extruders have higher torque density, making them suitable for processing engineering plastics such as ABS and PET, while the single-screw extruders are optimized for soft plastics such as PP and PE.
- Dual-Speed Options for Partial Models: Some models of the HTE series are equipped with dual-speed options, allowing for flexible adjustment of the screw speed to suit different types of plastics and production requirements. This expands the application range of the extruders, making them suitable for multiple plastic types.
- Enhanced Wear Resistance: The screws and barrels of the HTE series are made of high-quality alloy steel and treated with advanced surface treatments to improve their wear resistance, ensuring a long service life even in harsh recycling environments.
- Advanced Control System: The HTE series is equipped with advanced PLC control systems, allowing for automatic control of temperature, vitesse de vis, pression d'extrusion, and other key parameters. This improves the stability and consistency of the granulation process, ensuring uniform granule quality.
4.3.2 HTE Series Model Parameters
The HTE series twin-screw extruders are suitable for ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE, and LDPE recycling granulation, with parameters optimized for high performance and efficiency. The following table details the specific parameters:
| Modèle | Couple spécifique (N.m/Cm³) | Puissance du moteur principal (Kw) | Output speed（rpm） | Slot depth ratio D0/Di | Suitable Plastics | Débit (kg/heure) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 9 | 11 | 600 | 1.55 | PS, ABS, PEBD | 50-100 |
| 35 | 9 | 30 | 600 | 1.55 | PS, ABS, PE, PEBD | 100-200 |
| 35 | 9 | 45 | 1000 | 1.55 | PS, ABS, PE, PEBD | 200-300 |
| 50 | 9 | 75 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP | 300-500 |
| 50 | 9 | 110 | 900 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP | 500-700 |
| 65 | 9 | 160 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE | 700-900 |
| 65 | 9 | 220 | 900 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE | 900-1200 |
| 75 | 9 | 250 | 600 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE, PEBD | 1200-1500 |
| 75 | 9 | 315 | 900 | 1.55/1.68 | ABS, PS, ANIMAL DE COMPAGNIE, PP, PE, PEBD | 1500-1800 |
| 95 | 9 | 400 | 600 | 1.55/1.68 | All common waste plastics | 1800-2200 |
The HTE series single-screw extruders are optimized for PP, PE, and LDPE recycling granulation, with higher throughput and better energy efficiency compared to the ZTE series. They are suitable for medium to large-scale production of recycled granules for plastic films, tuyaux, and injection-molded products.
4.3.3 Application Scenarios for HTE Series
The HTE series is ideal for the following application scenarios:
- Medium to large-scale recycling enterprises with higher granule quality requirements.
- Recycling of multiple types of waste plastics, y compris PP, PE, PEBD, ABS, PS, et PET.
- Production of high-quality recycled granules for automotive parts, electronic product accessories, and high-grade injection-molded products.
- Enterprises that focus on energy efficiency and cost reduction, thanks to the energy-saving design of the HTE series.
4.4 Customized Solutions from Zhuoyue
In addition to the standard ZTE and HTE series, Zhuoyue also provides customized extruder solutions for special waste plastic recycling needs. Par exemple:
- Customized extruders for high-contamination waste plastics, equipped with enhanced filtering systems to remove contaminants.
- Extruders for heat-sensitive plastics such as PET and PC, equipped with special drying systems and low-shear screws to avoid thermal degradation.
- Complete recycling granulation production lines, including crushers, séchoirs, extrudeuses, granulateurs, and screening equipment, to provide a one-stop solution for enterprises.
Zhuoyue’s professional R&D team works closely with customers to understand their specific needs and provide tailored solutions that meet their production requirements and budget.
5. Best Practices for Waste Plastic Recycling Granulation with Zhuoyue Extruders
To ensure the best performance and granule quality when using Zhuoyue extruders for waste plastic recycling granulation, the following best practices are recommended:
5.1 Proper Sorting and Cleaning
Effective sorting and cleaning are essential to reduce the wear and tear on the extruder and ensure high-quality granules. Separate different types of plastics to avoid mixing, and remove non-plastic contaminants (comme le métal, papier, and glass) as much as possible. Thoroughly clean the waste plastics to remove oil, graisse, et résidus alimentaires, which can affect the mixing and plasticizing effect.
5.2 Optimal Drying
Ensure that the crushed plastic pieces are properly dried to reduce the moisture content to below 0.5%. For moisture-sensitive plastics such as PET, use high-temperature drying (120-160°C) for a sufficient period to ensure complete moisture removal. This helps to avoid bubbles and defects in the recycled granules.
5.3 Precise Process Parameter Control
Adjust the extruder parameters (comme la température, vitesse de vis, et pression d'extrusion) according to the type of waste plastic. Follow the recommended parameter settings provided by Zhuoyue, and make adjustments based on the actual material properties and granule quality. Avoid excessively high temperatures or shear rates, which can cause plastic degradation.
5.4 Entretien régulier
Regularly inspect and maintain the extruder to ensure its normal operation. Clean the screws and barrels regularly to remove any accumulated material or contaminants. Check the wear of the screws and barrels, and replace them when necessary. Lubricate the moving parts regularly to reduce friction and extend the service life of the extruder.
5.5 Use of Additives (If Necessary)
For waste plastics with severe degradation or poor performance, consider adding additives such as stabilizers, antioxydants, and plasticizers to improve the quality of the recycled granules. Consult Zhuoyue’s technical team to select the appropriate additives and dosage.
6. Conclusion
Waste plastic recycling granulation is a critical technology for realizing resource circulation and environmental protection, offering significant economic, environnemental, and social benefits. The quality and efficiency of the granulation process depend largely on the extruder used, and selecting the right extruder is essential for the success of a plastic recycling enterprise.
Zhuoyue’s ZTE series and HTE series extruders are specifically designed for waste plastic recycling granulation, combining high performance, efficacité, économie d'énergie, et la rentabilité. The ZTE series provides a cost-effective solution for small and medium-sized enterprises and general-purpose plastic recycling, while the HTE series offers balanced performance and cost-effectiveness for medium to large-scale production with higher quality requirements. With robust construction, contrôle précis de la température, superior mixing capabilities, and customizable configurations, Zhuoyue extruders can handle all types of waste plastics, from PP and PE to ABS and PET, delivering high-quality recycled granules for a wide range of applications.
As a leader in extrusion technology, Zhuoyue is committed to providing advanced, fiable, and cost-effective solutions for the plastic recycling industry. With professional R&D, high-quality products, and comprehensive after-sales service, Zhuoyue helps enterprises unlock the full potential of waste plastic recycling, contributing to a more sustainable and environmentally friendly future.