Quatre défis rencontrés lors de l’utilisation de résines post-consommation (PCR)

La résine post-consommation est un granulé de résine recyclée obtenu par le traitement des produits plastiques existants.

La fabrication de PCR comprend les procédés suivants :

Étapes du recyclage des déchets plastiques pour produire des granulés de plastique

Le traitement/recyclage du plastique semble passionnant, mais il comporte ses propres défis. Les voici :

Qu’est-ce que la résine post-consommation (PCR) et comment est-elle fabriquée ?

La résine post-consommation est un granulé de résine recyclée obtenu par le traitement des produits plastiques existants.

La fabrication de PCR comprend les procédés suivants :

Étapes du recyclage des déchets plastiques pour produire des granulés de plastique

Pourquoi l’adoption des tests PCR est en hausse — mais non sans obstacles

Le traitement/recyclage du plastique semble passionnant, mais il comporte ses propres défis. Les voici :

Défi 1 : Collecter les déchets plastiques à grande échelle

1. Collection

Dans un monde densément peuplé et diversifié, les déchets plastiques abondent, mais leur collecte en vue de leur recyclage s’avère complexe. Des méthodes éprouvées existent pour les collecter et les acheminer vers les usines de transformation en PCR.

Centres de recyclage et distributeurs automatiques de recyclage inversé

Tout d’abord, la mise en place de points de collecte de plastique à proximité de chaque lieu de consommation permet de sensibiliser le public à ces dispositifs. Les organisations peuvent également installer des machines de collecte inversée, où les personnes sont rémunérées pour le retour de leurs déchets plastiques.

Méthodes de collecte en décharge et à domicile

Deuxièmement, les agents de collecte/écologistes récupèrent des tonnes de bouteilles en plastique et de déchets dans les décharges et les vendent aux industries de recyclage. Cette tâche est désormais automatisée dans les villes en développement.

Le rôle de l’éducation des consommateurs dans le tri des déchets

Troisièmement, sensibiliser le consommateur au tri des déchets humides et secs à son domicile afin que les organismes publics ou privés puissent facilement collecter ces déchets et les acheminer vers des usines de traitement spécifiques pour recyclage.

Collecte des déchets en priorité

Collecte des déchets deuxième

Collecte des déchets Troisième

Défi 2 : Contamination — Le risque caché lié à la qualité en PCR

1. Contamination

Pour séparer le plastique des déchets, il est important de comprendre les objectifs de ce tri. Le plastique est collecté dans différents lieux où les gens utilisent divers types de produits. Ces produits sont souvent mélangés à d’autres matériaux lors de la collecte. Par exemple : bouchons en PP, bouteilles en PET, objets en PS, pièces métalliques, pièces en bois, etc.

Problèmes de qualité mixte et de séparation des couleurs

Même après tri par qualité, des microparticules de matériaux indésirables tels que du bois, des métaux et d’autres plastiques persistent. La présence de produits de couleurs différentes appartenant à la même qualité constitue un autre problème à cette étape. Les contraintes de temps et de coût rendent le tri par couleur quasiment impossible.

Le problème du recyclage du PET : une étude de cas

Prenons un exemple pour mieux comprendre ce processus. Le plastique commercial le plus courant est le PET (polyéthylène téréphtalate). Toutes les bouteilles de boissons gazeuses et d’eau sont fabriquées à partir de ce matériau. Le recyclage du PET est complexe car différentes qualités sont utilisées pour les bouteilles de boissons gazeuses, de jus et d’eau.

La différence de couleur et de propriétés des matériaux (viscosité, par exemple) des bouteilles en PET, ainsi que la présence de contenants en PET aux caractéristiques variées, rendent le recyclage du plastique en vrac complexe. Les différences de viscosité intrinsèque entre les divers matériaux peuvent engendrer des plastiques recyclés présentant des viscosités intrinsèques variables selon les sections. La viscosité intrinsèque mesure la contribution d’un soluté à la viscosité de la solution.

Micro-contaminants et leur effet sur les pièces moulées

D’autres additifs, tels que des particules microscopiques de sable, de verre, de plastique ou de métal, contaminent le lot. Ces particules sont traitées avec les produits plastiques principaux et le PCR obtenu les contient. Lors du moulage du PCR, ces petites particules/contaminants provoquent l’apparition de points noirs, de déchirures ou de coulures.

Défi 3 : Variation des matériaux et son impact sur les performances de moulage

1. Variation:

Bien que le PCR soit généralement obtenu à partir de plastique de même qualité, la contamination ou la présence d’autres qualités de plastique traitées lors du recyclage modifie les propriétés du matériau. Par exemple, du PE peut être présent dans le PP lors du recyclage. Il est difficile et coûteux de les séparer. Ainsi, le PCR obtenu par recyclage de PP à 100 % contient généralement de 5 à 20 % de PE, ce qui rend le produit final plus souple et fragile. De plus, le pourcentage de PE dans le PCR à base de PP varie d’un lot à l’autre.

Pourquoi les propriétés de la PCR varient-elles d’un lot à l’autre ?

De plus, le pourcentage de PE dans le PCR à base de PP varie d’un lot à l’autre.

Mélange de PCR et de résine vierge : trouver le bon ratio

Pour maîtriser les propriétés de l’emballage, les entreprises mélangent de la résine PCR à de la résine vierge dans des proportions variables selon les exigences de qualité. Par exemple : 25 % de PCR et 75 % de résine vierge, 50 % de PCR et 50 % de résine vierge, etc.

Obtention d’une couleur homogène dans les produits PCR

Un autre problème réside dans l’aspect du produit PCR. Naturellement grisâtre, le PCR conserve cet aspect après moulage. Pour obtenir des teintes opaques, un mélange-maître/pigment est ajouté à la résine PCR. La quantité de ce mélange-maître dépend de l’intensité de la teinte souhaitée et de la géométrie de la pièce. Pour obtenir un bleu foncé, il faut par exemple ajouter davantage de mélange-maître qu’avec une résine vierge. Ainsi, sans une expertise particulière, il est difficile d’obtenir des couleurs vives ou translucides avec le PCR.

Pour le moulage de résine PCR, les conditions de mise en œuvre diffèrent quelque peu de celles utilisées pour le moulage d’une résine vierge de même qualité. Par exemple, la pression d’injection est généralement différente pour la résine PCR que pour la résine vierge en raison de la viscosité variable de la résine PCR. Il est parfois nécessaire d’ajuster également la pression de maintien.

Défi 4 : Investissements en infrastructure nécessaires à l’utilisation du PCR

1. Investissement:

Bien que respectueuse de l’environnement, l’utilisation de PCR à la place de résine vierge oblige parfois certaines entreprises à repousser leurs limites. Une société de production doit investir dans certains aspects de son infrastructure pour pouvoir utiliser le PCR.

Silos PCR et exigences de stockage

Un silo à PCR est une exigence supplémentaire essentielle. Les propriétés de la PCR varient d’un lot à l’autre. Afin d’éviter les fluctuations de la qualité du produit final, une entreprise doit commander et stocker la PCR en grande quantité dans un silo. Un silo supplémentaire représente un investissement important pour certaines entreprises.

Mélangeurs gravimétriques et coûts des mélanges-maîtres

L’exigence d’un mélange-maître plus important pour la PCR, comparativement à la résine vierge, augmenterait également le coût unitaire. Lorsque la résine vierge doit être mélangée à la PCR, un mélangeur gravimétrique doit être installé pour assurer un mélange homogène.

Comment l’EIPL vous aide à naviguer dans la transition PCR

EIPL est un expert en conception et développement de produits durables.

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De plus, nous apportons un soutien important à la gestion et à la mise en œuvre des projets de R&D visant à qualifier les aspects dimensionnels, fonctionnels et ergonomiques d’un produit, ce qui permet d’accélérer le calendrier des projets. Nous fournissons une analyse détaillée des capacités de traitement afin de garantir la compatibilité des emballages de qualité PCR avec les emballages de qualité vierge.

Notre expertise en matière de chaîne d’approvisionnement s’est avérée extrêmement précieuse pour nos clients lors du transfert optimal de leurs actifs par rapport à leurs fournisseurs. Un contrôle rigoureux de la compatibilité du fournisseur, de la conception de l’usine, des documents relatifs à la chaîne d’approvisionnement, des devis, etc., est effectué pour garantir le succès du transfert.

Nous mobilisons des ressources dédiées pour une communication fluide tout au long des projets. L’efficacité de la communication et la maîtrise des techniques de gestion d’équipe sont nos atouts majeurs pour fédérer les collaborateurs à travers le monde et garantir la réussite des projets. EIPL s’engage à apporter une valeur ajoutée significative, à assumer pleinement ses responsabilités et à fournir des services d’une fiabilité absolue.

Notre équipe possède une expertise mondiale en moulage par injection. Nous avons acquis un savoir-faire et une expérience considérables au cours des 15 dernières années en collaborant avec des leaders mondiaux de l’industrie en Inde et dans plus de 42 autres pays.

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Article de

Darshak Mehta

Chef de projet

EIPL

FAQ : Résine post-consommation (PCR) dans le moulage par injection

1. Qu’est-ce que la résine post-consommation (PCR) et en quoi diffère-t-elle du plastique vierge ?
   Le PCR est un plastique recyclé fabriqué à partir de produits de consommation usagés. Contrairement au plastique vierge, ses propriétés sont variables en raison de son utilisation antérieure, de la contamination et du retraitement.
2. Quelles sont les principales étapes de la transformation des déchets plastiques en granulés PCR ?
   Le procédé comprend la collecte, le tri, le nettoyage, le broyage, la fusion et la granulation en granules de plastique réutilisables.
3. Quelles qualités de plastique sont le plus souvent recyclées en PCR ?
   Les qualités courantes comprennent le PET, le PP et le PEHD, largement utilisés dans les bouteilles, les bouchons et les emballages.
4. La PCR est-elle sans danger pour l’emballage des aliments et des boissons ?
   Il peut être sans danger s’il est transformé selon une réglementation stricte et certifié pour les applications alimentaires.
5. Quelles sont les principales méthodes utilisées pour collecter les déchets plastiques destinés à la production de PCR ?
   Les méthodes comprennent les centres de recyclage, les machines de collecte inversée, la collecte en décharge et les systèmes de tri des déchets à domicile.
6. Qu’est-ce qu’une machine de recyclage inversé et comment contribue-t-elle au recyclage du plastique ?
   Il s’agit d’une machine qui accepte les contenants en plastique usagés et récompense les utilisateurs, encourageant ainsi le recyclage et améliorant l’efficacité de la collecte.
7. Pourquoi le tri des déchets des consommateurs est-il essentiel pour une production de PCR de haute qualité ?
   Un tri approprié réduit la contamination, améliorant ainsi la qualité des matériaux et leur recyclabilité.
8. Quels types de contaminants trouve-t-on couramment dans les résines PCR ?
   Les contaminants comprennent d’autres plastiques, des métaux, du bois, du verre, du sable et des additifs.
9. Pourquoi le tri des plastiques par couleur est-il si difficile lors du recyclage ?
   Les couleurs mélangées sont difficiles à séparer efficacement, et le processus est long et coûteux.
10. Comment les micro-contaminants comme le sable, le verre ou le métal affectent-ils les pièces moulées pour PCR ?
    Elles provoquent des défauts tels que des points noirs, des lignes d’écoulement et peuvent endommager les moules ou les canaux chauds.
11. Pourquoi le recyclage du PET est-il particulièrement difficile par rapport aux autres plastiques ?
    Les différentes qualités et viscosités intrinsèques des produits en PET créent des incohérences lors du recyclage.
12. Qu’est-ce qui provoque les taches noires ou les motifs d’écoulement dans les pièces moulées à partir de PCR ?
    Les micro-contaminants et les impuretés présents dans le matériau entraînent des défauts visuels lors du moulage.
13. Pourquoi les propriétés des matériaux PCR varient-elles d’un lot à l’autre ?
    Les variations sont dues à la diversité des matières premières, à la contamination et à des conditions de traitement non uniformes.
14. Comment la contamination par le PE dans le PCR à base de PP affecte-t-elle la pièce moulée finale ?
    Cela rend le produit plus souple et moins rigide, ce qui affecte ses performances.
15. Quels sont les ratios de mélange de résine PCR et de résine vierge couramment utilisés en production ?
    Les proportions courantes incluent 25:75, 50:50 ou d’autres mélanges en fonction des exigences de qualité.
16. Pourquoi est-il plus difficile d’obtenir des couleurs vives ou translucides avec le PCR qu’avec de la résine vierge ?
    Le PCR a une teinte grise naturelle, ce qui nécessite plus de pigments et rend difficile l’obtention de couleurs claires ou transparentes.
17. Comment la viscosité incohérente des PCR affecte-t-elle les réglages de pression d’injection ?
    Cela nécessite des ajustements de la pression d’injection et de maintien afin de garantir un remplissage constant et une qualité de pièce optimale.
18. Quels investissements en infrastructure sont nécessaires pour commencer à utiliser la PCR en production ?
    Les investissements comprennent des silos de stockage, des systèmes de mélange et des mesures de contrôle qualité supplémentaires.
19. Qu’est-ce qu’un silo PCR et pourquoi est-il nécessaire pour une qualité de production constante ?
    Un silo PCR stocke de grands lots de matériel afin de minimiser la variabilité et d’assurer une production constante.
20. Qu’est-ce qu’un mélangeur gravimétrique et quand est-il nécessaire pour le traitement PCR ?
    Il mélange avec précision le PCR avec de la résine vierge, assurant ainsi une composition de matériau constante pendant le traitement.
21. Comment l’exigence plus élevée en matière de mélange-maître dans la PCR affecte-t-elle le coût unitaire ?
    Il faut davantage de pigment pour obtenir les couleurs souhaitées, ce qui augmente le coût des matériaux par pièce.
22. Pourquoi les marques se tournent-elles vers les matériaux PCR malgré les difficultés ?
    Pour atteindre les objectifs de développement durable, réduire l’impact environnemental et se conformer à la réglementation.
23. Quel pourcentage de PCR peut être utilisé sans compromettre les performances d’emballage ?
    Cela varie selon l’application, généralement de 10 % à 100 % en fonction des exigences de conception et de qualité.
24. Comment l’utilisation du PCR contribue-t-elle aux objectifs de développement durable d’une entreprise ?
    Elle réduit la dépendance aux plastiques vierges, diminue les déchets et soutient les initiatives d’économie circulaire.
25. Comment EIPL accompagne-t-elle les entreprises dans leur transition de la résine vierge au PCR ?
    EIPL propose des services d’optimisation de la conception, de validation des processus, de soutien à la R&D et de mise en œuvre de bout en bout pour l’adoption de la PCR.