Le nouvel agent clarifiant de Milliken permet de réaliser des économies d’énergie, des essais chez Arburg l’ont prouvé

Gent, Belgique – le 6 octobre 2010 – Les transformateurs de matières plastiques qui prévoient de produire des pièces en polypropylène haute transparence ont aujourd’hui deux raisons valables pour utiliser des grades modifiés avec l’agent clarifiant nouvelle génération de Milliken, le Millad® NX8000. Cet agent apporte non seulement une transparence inégalée en injection et en soufflage, mais il a également été prouvé qu’il permettait de réaliser des économies non négligeables en consommation d’énergie. Et cela s’effectue grâce à la baisse des températures de transformation et à la réduction des temps de cycle.

Milliken a récemment mené des essais en collaboration avec Arburg, un des principaux constructeurs de presses à injecter. Ces tests ont démontré, qu’en général, une économie énergétique globale d’environ 20 % pouvait être réalisée. Et certaines évaluations affichaient même jusqu’à 35 % d’économie.

Milliken a ainsi effectué une série de tests sur la presse tout électrique d’Arburg, l’Allrounder 520 A, d’une force de fermeture de 1500 N. Il s’agissait de produire un tiroir utilitaire en utilisant deux grades différents de polypropylène, ayant des taux de fluidité de 25 et 60 g/10 min, et tous les deux modifiés avec du Millad NX 8000. Il a ainsi été prouvé qu’en baissant la température de transformation de 240°C à 200°C (tout en conservant les mêmes temps de refroidissement et de cycle), la consommation d’énergie globale de la machine et des périphériques était réduite de 9 %. Au final, le temps de refroidissement pouvant être également réduit, le temps de cycle a ainsi été raccourci de quelques secondes, entraînant une amélioration totale de 20 % de l’efficacité énergétique de la machine. Si la production avait été réalisée à une température de transformation de 280°C (ce qui est courant pour ce type de résines), l’économie d’énergie aurait été de 35 %.

Les économies d’énergie réalisées grâce aux réductions de température et du temps de cycle sont largement plus importantes que les augmentations de consommation générées par un couple de vis et des pressions d’injection plus élevés mais nécessaires pour transformer la résine haute viscosité dans les nouvelles conditions de basse température.

C’est la transformation d’un tiroir de 42 grammes qui a servi de test. Le temps de cycle était de 15,5 secondes dans des conditions de production standard, à 240 °C, avec une résine d’un indice de fluidité de 60. Pour la transformation d’une tonne de matière, le coût énergétique global était de 81,9 euros (sur la base d’un coût moyen d’énergie industrielle en Europe de 0,1177 euro/kWh). Un coût de 74,6 euros la tonne peut être atteint en abaissant la température à 200 °C. Mais en abaissant la température et ensuite en optimisant le temps de cycle à 11,5 secondes, on atteint un coût de 63,7 euros la tonne.

« Les estimations précédentes démontraient que les clarifiants traditionnels ne pouvaient être utilisés en dessous d’un certain niveau de rendement énergétique – ce qui portait les températures à plus de 220 °C. Cela permettait de garantir une solubilité et donc de bonnes performances à l’application finale », déclare Adam Newberry, directeur technique pour l’Europe et le Moyen-Orient. « Mais le Millad NX8000 possède de meilleures propriétés de solubilité dans le PP. Cela permet donc d’utiliser des températures de transformation plus basses ».

En utilisant des températures de transformation plus basses, le produit fini génère moins de chaleur. Le transformateur peut ainsi réduire le temps de refroidissement et par conséquent le temps de cycle global, ce qui entraîne une amélioration de la productivité. Les possibilités qu’offre le Millad NX8000 en transformation permettent non seulement une économie directe en coût énergétique, mais aussi une diminution des besoins en production et en main d’oeuvre. Les coûts de production et de main d’œuvre représentant une part importante des coûts de fabrication, toute amélioration en productivité peut permettre au transformateur de réaliser d’importantes économies.

L’Allrounder 520 A est idéal pour ce genre de tests. La fonction de mesure de la consommation énergétique du module Selogica permet à l’opérateur de la machine d’enregistrer et d’analyser, en même temps, la moyenne et la périodicité de la consommation d’énergie durant les cycles de moulage par injection. Si certaines modifications du procédé sont apportées, les valeurs de la consommation énergétique sont réajustées. Ces données permettent une optimisation en temps réel de la consommation énergétique de la presse, ainsi qu’une réduction de la consommation énergétique par pièce.

« Les presses tout électriques sont toutes construites sur le principe d’une basse consommation d’énergie, et l’Allrounder 520 A est la presse idéale pour nos essais car elle offre la consommation la plus basse », commente A. Newberry. « Le fait de baisser les températures a un impact beaucoup plus important sur la consommation énergétique totale sur cette presse qu’il ne le serait sur une presse hydraulique. En effet, les besoins calorifiques des presses tout électriques représentent une plus grande part de la consommation énergétique totale que sur une presse hydraulique. Cependant en termes de valeurs absolues, les résultats sont quasiment identiques sur tous types de machines en ce qui concerne la réduction d’énergie et les améliorations en productivité.

Créer un nouveau standard des conditions de transformation

Milliken voit dans le Millad NX8000 un fort potentiel. Il devrait permettre de changer les conditions standard de production et ainsi accompagner le client désireux d’optimiser sa consommation énergétique sans compromettre la qualité du produit. « Certains transformateurs préfèrent indiquer une température de transformation minimale pour toutes les machines de leurs usines de fabrication. Cela s’explique par la sensibilité à la température des clarifiants qu’ils utilisaient jusqu’à aujourd’hui », explique A. Newberry. « Si le mélange n’atteint pas une certaine température, la pièce finale peut sembler opaque et donc ne pas offrir tout son potentiel en transparence. Cela a conduit plusieurs unités de production à tourner en dessous de leurs conditions optimales. »

« Mais aujourd’hui le Millad NX8000 autorise un changement radical. En utilisant des résines modifiées avec cet additif, éliminant ainsi la dépendance à la température, les transformateurs peuvent se concentrer sur l’optimisation des procédés, ce qui se traduit par une température et des temps de cycle minimaux. Ils demeurent ainsi conscients qu’ils pourront toujours produire des pièces avec des propriétés optiques qui ne pouvaient auparavant être atteintes qu’à des températures élevées. »

« Nous pensons que ce développement marque notre époque », conclue A. Newberry. « A notre époque, le monde entier s’intéresse aux différentes façons de réduire la consommation d’énergie, que ce soit des constructeurs de machines comme Arburg avec leurs presses à injecter tout électriques et hybrides, ou les transformateurs et utilisateurs finaux qui veulent augmenter la durabilité de leurs entreprises et de leurs produits finis. Le Millad NX8000 leur donne les moyens d’atteindre leurs objectifs. »

Aujourd’hui, Milliken travaille en direct avec les transformateurs pour les aider à profiter du potentiel de ce nouvel additif. L’objectif est de réduire leurs factures énergétiques tout en produisant des pièces en PP les plus transparentes possibles. Lors de tests ultérieurs chez divers transformateurs, la consommation énergétique et les temps de cycle ont également pu être réduits, en utilisant pourtant des types de machines et des concepts de pièces différents. Cela confirme donc les résultats obtenus durant la collaboration initiale avec Arburg.

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