Recyclage du PVC dans le Recyclage des Bouteilles en PET : Un Problème Critique et des Solutions pour une Élimination Efficace

Polyvinylchloride (PVC), identifié par le code plastique #3, est l'une des contaminations les plus problématiques dans l'industrie de recyclage du PET. Même à des concentrations minimales, le PVC peut causer des problèmes significatifs pendant le traitement des résines PET post-consommation pour en faire de nouveaux produits. À titre d'exemple : la contamination par le PVC peut déjà avoir des conséquences négatives à des concentrations aussi faibles que 50 parties par million (ppm).

Cette concentration de 50 ppm représente une quantité extrêmement faible — à peine 0,05 kg de plastique PVC dans 1 000 kg de pâtes PET, ou 0,005% en poids. Malgré cette concentration apparemment négligeable, le PVC peut former des acides qui dégradent la résine PET à la fois physiquement et chimiquement, la rendant fragile et lui donnant une teinte jaunâtre — deux des principales caractéristiques des produits PET : la clarté et la résistance à la fissuration. De plus, lors du recyclage du PVC, des gaz de chlore sont libérés, ce qui représente un autre danger significatif.

Sources de Contamination par le PVC dans le Recyclage du PET

Pour les installations de lavage et de recyclage du PET, il est essentiel de contrôler la concentration de PVC dans les pâtes PET qu'elles produisent. Les tolérances pour le PVC sont principalement déterminées par l'application finale du PET recyclé. Alors que certaines applications peuvent tolérer des niveaux plus élevés de PVC, les produits de haute qualité, tels que les fibres polyester de première qualité, exigent des niveaux de PVC beaucoup plus bas que 50 ppm. Pour répondre aux exigences strictes de ces applications de haute qualité et obtenir des prix premiums, les recycleurs de PET doivent déployer des efforts supplémentaires pour éliminer le PVC des pâtes PET. Comprendre comment le PVC pénètre dans la chaîne de recyclage du PET est la première étape de ce processus.

La contamination par le PVC provient généralement de quatre sources principales :

1. Bouteilles en PVC ressemblant au PET: Ces bouteilles laissent une marque blanche en forme de pli lorsqu'elles sont aplatis, ce qui les rend identifiables et pouvant être retirées par des trieurs formés.
2. Sceaux de sécurité en PVC sur les Bouteilles en PET: Certaines bouteilles en PET, comme les bouteilles de dentifrice, sont munies de sceaux de sécurité en PVC qui doivent être enlevés avant le processus de granulation.
3. Revêtements en PVC dans les Capsules et les Bouchons de Bouteilles: Bien que cela ne soit plus courant aux États-Unis, il arrive occasionnellement que des bouteilles avec des revêtements en PVC se retrouvent dans le flux de recyclage.
4. Étiquettes en PVC sur les Bouteilles en PET: Les lentilles en PVC entourant les bouteilles en PET contribuent à la contamination et doivent être enlevées avant le traitement.

Techniques d'Élimination Efficaces du PVC dans le Recyclage du PET

Bien que les machines de recyclage jouent un rôle crucial pour filtrer le PVC des bouteilles en PET, le tri manuel reste l'une des méthodes les plus efficaces pour éliminer les contaminants. Les trieurs expérimentés peuvent identifier visuellement les bouteilles en PVC et les enlever, mais la technologie a amélioré l'efficacité du tri manuel.

Lumière UV pour Amélioration de l'Efficiacité du Tri: Une innovation prometteuse est l'utilisation de la lumière ultraviolette (UV) pour aider au tri. Lorsque les bouteilles en PET passent sous la lumière UV, elles absorbent les rayons et émettent une fluorescence bleue caractéristique. Les bouteilles en PVC, grâce à certaines additifs, émettent souvent une fluorescence verte ou jaune, ce qui les rend faciles à distinguer. Cette méthode a porté l'exactitude du tri à 99%. Cependant, en raison du risque potentiel d'exposition prolongée aux UV, les trieurs doivent travailler en équipes de deux heures pour garantir la sécurité.

Outre le tri manuel, les systèmes de tri automatiques gagnent en popularité, surtout avec l'augmentation des coûts de main-d'œuvre. Ces systèmes sont généralement classés en trois types :

• Systèmes de tri optique: Ces systèmes utilisent des caméras et des capteurs avancés pour détecter la contamination en PVC sur la base de caractéristiques visuelles.
• Systèmes de technologie de transmission: Ces systèmes analysent les propriétés chimiques du matériau pour identifier le PVC.
• Systèmes de balayage de surface: Ces systèmes utilisent des capteurs pour scanner la surface des matériaux afin de détecter des différences indiquant une contamination en PVC.

Parmi ces technologies, la technologie de rayonnement X est la plus fiable, car elle peut détecter la présence de chlore dans le PVC, ce qui est absent dans les bouteilles en PET. Bien que les systèmes de tri manuels et automatisés soient très efficaces, ils ne sont pas parfaits. Il est souvent avantageux d'effectuer plusieurs tours de tri (2-3) pour atteindre les niveaux de contamination en PVC les plus bas possibles.

Hoewel zowel handmatige als automatische sorteersystemen zeer effectief zijn, zijn ze niet perfect. Het is vaak voordelig om meerdere sorteerrondes (2-3) uit te voeren om de laagst mogelijke niveaus van PVC-verontreiniging te bereiken.

Autres Méthodes de Séparation du PVC

En plus du tri, nous offrons la séparation thermique et la séparation électrostatique comme alternatives économiques pour le retrait du PVC des granulés de PET.

• Séparation Thermique: Le PVC devient mou à environ 200°C, tandis que le PET reste stable jusqu'à 260°C. En chauffant le mélange de plastique sur une bande transporteuse tournante à 180-200°C, le PVC s'attache à la bande, tandis que le PET reste intact et est recueilli dans un conteneur séparé. Un couteau stationnaire gratte ensuite le PVC. Cette méthode est économique et efficace pour séparer les deux matériaux plastiques.
• Séparation Électrostatique: Dans ce processus, le mélange PET/PVC est conduit par une chambre de charge, où une charge électrique est appliquée sur le plastique. En raison des différences dans les propriétés physiques et chimiques, le PVC est chargé négativement, tandis que le PET est chargé positivement. Les matériaux plastiques chargés sont ensuite séparés par des pôles de polarité opposée.

Conclusion

La compréhension des défis posés par la contamination en PVC dans le recyclage du PET est essentielle pour garantir des produits de haute qualité. Étant donné que les acheteurs de paillettes de PET sont particulièrement préoccupés par le taux de PVC, il est crucial d'implémenter des stratégies de suppression de PVC efficaces. Le test du taux de PVC doit toujours être effectué pour s'assurer que les paillettes de PET de la plus haute qualité sont fournies aux clients. Même des quantités minimes de PVC peuvent rendre une entire livraison de paillettes de PET inutilisable.

En règle générale, viser à un taux de PVC inférieur à 50 ppm, de préférence inférieur à 30 ppm. Avec les méthodes décrites dans cet article, il est possible de réduire considérablement la contamination en PVC, mais en fin de compte, il dépend du responsable de l'installation de recyclage du PET de choisir et d'implémenter le bon système en fonction des caractéristiques des bouteilles de PET entrantes.