/ NOTE D’APPLICATION
La surveillance du point de rosée permet d’assurer
la qualité du produit et d’optimiser la consommation
d’énergie au cours du séchage des plastiques
Choisir un transmetteur
de point de rosée pour le
séchage des plastiques :
conseils pratiques
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Si le taux d’humidité des plastiques est trop élevé, la
résistance du produit s’en trouvera réduite et l’état de surface
sera de mauvaise qualité. Néanmoins, un séchage excessif
des polymères entraîne un gaspillage d’énergie et réduit la
productivité puisque le temps passé par le produit dans le
sécheur est inutilement prolongé. Grâce au contrôle du point
de rosée du sécheur, le produit fini est de bonne qualité pour
un coût de production minimisé.
Les matériaux en
polymère hygroscopique
nécessitent un séchage
rigoureux
Les polymères hygroscopiques, tels que
le polytéréphtalate d’éthylène (PET) et le
polyamide, généralement utilisés en tant
que plastiques techniques, absorbent
l’humidité du milieu ambiant. Cette eau
absorbée réagit avec le polymère fondu
aux températures élevées de process
d’injection, de moulage par soufflage et
d’extrusion. Cette réaction est appelée
hydrolyse. L’hydrolyse rend le plastique
moins résistant et peut également altérer
son apparence. Pour éviter cette réaction,
les polymères hygroscopiques doivent
être soigneusement séchés avant tout
traitement.
Le séchage des matériaux en polymère
hygroscopique est rendu difficile
par la structure interne des granulés
plastiques qui absorbe l’humidité. L’eau
contenue dans un granulé PET humide
peut atteindre 0,6 % de sa masse totale.
Selon les procédés utilisés, les PET
peuvent être séchés afin de réduire le
taux d’humidité résiduelle à 0,003 % (30
ppm) avant tout traitement. L’humidité
interne peut être éliminée en chauffant
les matières premières et en les exposant
simultanément à de l’air sec produit par
des sécheurs à absorption.
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Optez pour un transmetteur qui
supporte les produits chimiques
résiduels qui peuvent s'évaporer
des plastiques.
Choisissez un transmetteur qui
nécessite un entretien minimal
pour assurer une optimisation
du système fiable.
Comparez la stabilité des
mesures effectuées par les
transmetteurs à long terme et
choisissez celui qui offre les
meilleurs performances pour
diminuer les coûts à long terme.
Le transmetteur doit être
facilement démontable pour
faciliter l'étalonnage multipoints,
le cas échéant.
Sélectionnez un transmetteur
dont la plage de mesure
correspond aux spécifications
du sécheur.
Vérifiez que les transmetteurs
installés de manière fixe peuvent
être vérifiés sur site à l'aide d'un
instrument portatif de référence.
Instruments de point de
rosée Vaisala adaptés au
séchage des plastiques
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DMT242 : transmetteur de
point de rosée à large plage de
mesure
DMT340 : transmetteur de point
de rosée disposant de plusieurs
options
DMT143 : transmetteur de point
de rosée compact
DM70 : indicateur portable pour
vérification sur site
Alimentation en
granulés plastiques
Après
refroidissement
Ventilateur
Trémie
Réchauffeur
Ventilateur
Filtre
Lit déshydratant
au repos
Lit déshydratant
actif
Vanne
Mesure du point de rosée
Filtre
Air de retour
Vanne
Sécheur
Filtre
Sortie de
trémie
Granulés
plastiques
pour
traitement
ultérieur
Réchauffeur
Alimentation
en air sec
Mesure du point
de rosée
Figure 1 : Séchage des plastiques à l’aide de sécheurs à absorption.
Optimisation du
fonctionnement du
sécheur à absorption
Les sécheurs à absorption sont
généralement utilisés pour le séchage
des matériaux hygroscopiques car ils
produisent suffisamment d’air sec, même
pour les matériaux les plus difficiles à
sécher. Dans le système de circulation d’air
en circuit fermé d’un sécheur à absorption,
l’air peut être séché jusqu’à atteindre un
point de rosée compris entre -10 et -40 °C Td,
voire même jusqu’à -60 °C Td.
Les sécheurs à absorption produisent un
air chaud et sec qui est soufflé à travers
une conduite dans la trémie qui contient les
granulés plastiques. Ce faisant, l’humidité
est extraite du matériau plastique et l’air,
maintenant humide, retourne dans le
sécheur où il est alors refroidi. Le sécheur
absorbe l’humidité précédemment extraite
et l’air est réchauffé avant d’être à nouveau
soufflé dans la trémie.
Les sécheurs disposent en général de
deux tours d’absorption équipées d’une
électrovanne qui dirige le flux d’air dans
une tour à la fois. Une tour sèche l’air alors
que l’autre est en repos, le temps d’éliminer
l’humidité collectée de l’air ambiant.
Le temps nécessaire à la tour pour éliminer
l’humidité peut être amélioré par la
surveillance en continu du point de rosée.
La mesure du point de rosée permet de
détecter toute défaillance éventuelle au
cours du fonctionnement du sécheur. Le
point de rosée se mesure généralement
dans le conduit d’air sortant du sécheur à
absorption.
Les tours d’absorption sont paramétrées
pour s’inverser lorsqu’un certain point
de rosée est atteint. Le basulement en
fonction de la mesure du point de rosée
permet d’obtenir un séchage constant et
efficace, ainsi le produit bénéficie lui aussi,
d’une qualité constante. De plus, grâce à
ces temps de basculement optimisés, la
consommation d’énergie est réduite.
En garantissant la performance du
fonctionnement du sécheur, les utilisateurs
peuvent également optimiser le temps de
séchage et réduire les coûts d’énergie sans
pour autant sacrifier la qualité du matériau.
Une période de séchage prolongée, à des
températures élevées, peut altérer
le produit.
Installation d’un
transmetteur de point
de rosée sur un sécheur
à absorption
Idéalement, un capteur de point de rosée
devrait être installé avant le réchauffeur
et la trémie pour mesurer et contrôler
le point de rosée de l’air qui traverse le
matériau plastique. Si le transmetteur est
installé après le réchauffeur, l’installation
directe n’est pas toujours possible,
en raison de la température élevée de
l’air, et un système d’échantillonnage
est alors indispensable. Le système
d’échantillonnage refroidit et, si
nécessaire, filtre l’échantillon d’air avant
qu’il entre en contact avec le capteur. Si
le process se déroule à basse pression
ou à pression ambiante, une pompe doit
être ajoutée au système d’échantillonnage
pour capter l’échantillon d’air.
Installation d’un
transmetteur de point
de rosée après la trémie
La température à l’intérieure de la
trémie peut être supérieure à 300 °C,
et ce, pendant plusieurs heures. C’est
pourquoi, s’il faut mesurer le point
de rosée à la trémie, un échantillon
d’air doit être extrait et refroidi avant
d’être mis en contact avec le capteur de
point de rosée. L’air de la trémie peut
contenir des composés volatiles qui
s’évaporent des granulés plastiques.
Leur taille moléculaire est normalement
suffisamment grande pour ne pas
influencer les mesures.
La surveillance du point de rosée à la
sortie de la trémie, en plus de la mesure
effectuée sur le sécheur, permet de
réduire le temps de séchage. Une fois que
le point de rosée est stabilisé à un niveau
suffisamment bas prédéfini, le cycle est
considéré comme terminé. Prolonger
le temps d’exposition dans la trémie
n’améliore pas le séchage. La surveillance
du point de rosée de l’air entrant et
sortant de la trémie assure des conditions
de séchage optimales au cours du cycle
de séchage dans son ensemble.
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Ref. B211376FR-A ©Vaisala 2014
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écrit préalable de Vaisala. Toutes les spécifications — y compris
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qui prévaudra.
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