Pourquoi PlastChem a choisi les mélangeurs Nauta

Pour sa nouvelle installation de fabrication et d'entreposage de pointe de 40 000 m², le producteur de composés PVC PlastChem a passé une commande majeure pour huit mélangeurs Nauta^® de Hosokawa Micron. Le directeur technique Patrick Kok explique comment ces machines de mélange de poudres contribuent à une meilleure qualité de produit final et à la continuité opérationnelle alors que l'entreprise poursuit sa croissance, tout en soutenant l'engagement à long terme de l'entreprise envers la durabilité.

PlastChem, basée dans la ville néerlandaise de Hardenberg, produit annuellement environ 60 000 tonnes de composés PVC de haute qualité pour des clients dans toute l'Europe dans une grande variété de secteurs industriels. Les composés sont utilisés pour des produits allant des tuyaux et raccords aux cadres de fenêtres, revêtements muraux et revêtements de sol. Ils sont le leader mondial du marché pour la production de disques vinyles. L'entreprise développe également des composés PVC sur mesure avec des propriétés spéciales telles que la mousse, la résistance à la chaleur et la résistance au feu, conformément aux applications spécifiques et aux exigences des clients.

Dans le processus de fabrication, la poudre de PVC reçue en vrac est transformée en composés en une série d'étapes comprenant le mélange chaud/froid suivi de l'extrusion. De manière quelque peu inhabituelle pour l'industrie du compoundage de PVC, PlastChem travaille avec une étape de pré-mélange supplémentaire avant les mélangeurs chaud/froid. Dans cette étape, la poudre de PVC est dosée avec précision avec des additifs et des pigments pertinents pour fournir une meilleure protection contre les éléments, une résistance aux UV, une résistance aux impacts, etc.

« Nous utilisons un grand nombre de matières premières différentes, donc le remplissage des mélangeurs chaud/froid implique de nombreuses étapes de dosage et la marge d'erreur théorique est relativement élevée, explique Patrick Kok, responsable technique chez PlastChem. En pré-mélangeant les matières premières dans un récipient de plus grand volume, nous avons un approvisionnement constant d'un mélange hautement homogène pour les étapes de processus suivantes. Cela garantit la continuité de l'ensemble du processus en réduisant l'impact de tout problème technique ou interruption lors du dosage des matières premières, maximisant le temps de fonctionnement et soutenant également une meilleure qualité de produit final. »

Nouvelle usine ultra-moderne

En 2017, la direction de PlastChem a approuvé un projet d'investissement pour construire une nouvelle usine ultra-moderne. « Cela était nécessaire pour suivre la croissance soutenue et pour la diversification des différents groupes de produits pour le PVC dur et souple. De plus, les directeurs étaient désireux de rendre les opérations de l'entreprise aussi durables que possible, déclare Kok. »

Ils ont fait appel à un intégrateur de systèmes pour s'occuper de l'ingénierie, de l'approvisionnement et de la construction de l'ensemble de la nouvelle installation. Cependant, ils tenaient à conserver l'étape de pré-mélange dans le processus de fabrication et ont décidé de s'occuper eux-mêmes de l'approvisionnement en équipement de mélange nécessaire. « Nous avons une connaissance inégalée du mélange de poudres chez PlastChem et étions convaincus que nous – en partenariat avec le bon fabricant d'équipement OEM – pourrions trouver nous-mêmes la solution optimale de la manière la plus rentable, ajoute-t-il. »

Les mélangeurs Nauta à PlastChem, vus d'en bas

L'accent sur la qualité

Après avoir défini ses principales exigences pour les nouveaux pré-mélangeurs, l'équipe de PlastChem a contacté deux fabricants différents d'équipements de mélange de poudres, dont Hosokawa Micron. Le projet initial prévoyait quatre lignes de mélange, mais il a ensuite été porté à huit. Il va sans dire que la qualité figurait en tête de liste des critères, et que le client souhaitait que le mélangeur puisse être utilisé avec des produits présentant un risque d'explosion.

« Hosokawa Micron jouit depuis longtemps d'une réputation de qualité. Nous accordons toujours beaucoup d'attention au mélange respectueux du produit et à la précision de toutes nos machines, et nous sommes l'un des rares équipementiers à inclure un barrage à huile dans la conception de nos mélangeurs, ce qui élimine le risque de fuites d'huile dans la zone du produit, explique Menno Logmans, area sales manager chez Hosokawa Micron. Par ailleurs, en tant que spécialiste des machines pour le traitement des poudres, nous avons une grande expérience dans la conception d'équipements conformes aux directives européennes ATEX pour l'utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives. »

Flexibilité dans les tailles de lots

Pour répondre aux besoins variés des clients grands et petits, PlastChem doit pouvoir produire des composés dans une gamme de volumes et de recettes différents. Par conséquent, le plan initial était d'installer trois grands pré-mélangeurs et cinq petits. « Nous avons pu démontrer que huit mélangeurs Nauta identiques de 6000 litres seraient en fait une solution plus efficace, se souvient Logmans. Cette configuration offrirait toujours la flexibilité nécessaire en termes de différentes tailles de lots, car la forme conique du mélangeur Nauta signifie qu'il produit un résultat de mélange parfait même si le récipient n'est rempli qu'à 10 %, par exemple. De plus, huit mélangeurs identiques offriraient des économies d'échelle supplémentaires et amélioreraient le coût total de possession – de la production à la maintenance – car tous les composants sont exactement les mêmes. »

Propreté

La nettoyabilité de l'équipement était un autre critère de PlastChem, notamment parce que l'entreprise ne peut pas se permettre de risquer une contamination croisée entre les nombreux lots différents de composés PVC produits sur ses lignes. « Une planification intelligente des recettes peut contribuer à minimiser les problèmes de contamination croisée – comme en mélangeant des lots avec des pigments clairs avant les foncés, plutôt que l'inverse, commente Logmans. Mais conformément à l'engagement fort de PlastChem envers une haute qualité, ils tenaient à ce que les pré-mélangeurs soient aussi complètement et facilement nettoyables que possible. Notre mélangeur Nauta est la solution parfaite dans ce cas grâce à sa conception conique. La poudre homogène quitte le mélangeur à la base, ce qui signifie que la gravité fait une grande partie du travail pour vous. De plus, la conception permet un accès facile pour le nettoyage. Pour une propreté supplémentaire, il peut être fabriqué avec une paroi intérieure en acier inoxydable poli et une vis de mélange hygiénique de sorte que pratiquement aucun produit ne reste à l'intérieur du récipient après chaque lot. »

Menno Logmans (à gauche), area sales manager chez Hosokawa Micron, en conversation avec Patrick Kok, ­responsable technique chez PlastChem

Plus grande efficacité

Outre la prévention de la contamination croisée, une nettoyabilité optimale signifie une plus grande efficacité en termes de moins de gaspillage de produit, moins de temps d'arrêt de l'équipement et moins de travail manuel nécessaire pour le nettoyage. « Nos mélangeurs Nauta peuvent soutenir ces objectifs d'autres manières également, ajoute Logmans. Par exemple, nous avons proposé à PlastChem l'option de joints de poussière à échange rapide. Cela peut sembler être une caractéristique de conception relativement petite, mais en gardant les joints facilement visibles plutôt que de les cacher, nous pouvons aider nos clients à surveiller s'ils doivent être remplacés sans démonter toute la machine. Et les boulons de connexion facilement accessibles signifient que les joints peuvent être remplacés avec un minimum de tracas chaque fois que nécessaire, explique-t-il. »

Réduction du temps de mélange

Un autre objectif important du compoundeur de PVC était de réduire ses temps de pré-mélange afin de mieux aligner le rythme de débit avec les étapes de processus suivantes. « Nous avons effectué beaucoup de calculs, mais les temps de mélange peuvent varier selon que vous mélangez des granulés ou des poudres, donc la seule façon de le savoir avec certitude était de le tester en pratique, poursuit Logmans. »

Une série de tests de démonstration ont été menés dans le Centre d'Essais & Développement de 2000 m² au siège de Hosokawa Micron aux Pays-Bas. Les tests ont été suivis par une équipe de PlastChem. « Nous étions désireux de comprendre comment l'OEM travaillait. Les tests nous ont donné plus d'aperçu sur la façon dont l'homogénéité de nos recettes était obtenue et quel serait le temps de mélange réel. En plus de cela, il était utile de voir exactement comment les produits entreraient et sortiraient du Nauta et comment il s'intégrerait dans le processus plus large, dit Kok. »

Logmans ajoute : « Nous avons réalisé les tests sur un mélangeur Nauta de 1000 litres à différentes vitesses de mélange, et nous avons été heureux de conclure que le moteur était plus que suffisamment puissant pour faire face à la vitesse plus élevée souhaitée. En fait, l'équipe de PlastChem a par la suite effectué ses propres tests d'homogénéité et a confirmé qu'ils avaient obtenu une qualité de mélange satisfaisante en un temps plus court qu'ils ne l'avaient réellement prévu. »

Après mûre réflexion, PlastChem a attribué à Hosokawa Micron une commande pour huit mélangeurs Nauta de 6000 litres, type 60-MFC-45. « Hosokawa Micron a fait très bonne impression en termes de caractéristiques de conception, de performances et de conseils. Le fait que le Nauta soit très facile à entretenir et ait donc une exigence de service inférieure était également un avantage clé pour nous, et cela se reflète dans la longue période de garantie. De plus, c'est rassurant de savoir que l'équipement est fabriqué aux Pays-Bas, commente Kok. — Grâce aux économies d'échelle découlant de cette commande pour plusieurs mélangeurs identiques, nous avons pu intégrer une légère remise en volume pour garder notre proposition aussi compétitive que possible, ajoute Logmans. »

Défis du projet

Ce projet n'a pas été sans défis pour l'équipe de Hosokawa Micron, en particulier en termes de logistique. Logmans : « Nous n'avons de place que pour assembler environ cinq machines de cette taille à la fois dans notre usine de Doetinchem. Nous avons résolu ce défi en produisant et en livrant les mélangeurs par lots. Grâce à une collaboration étroite, tant en interne entre tous nos départements qu'en externe avec les entreprises de transport ainsi qu'avec PlastChem, nous avons pu fabriquer, livrer et effectuer les tests d'acceptation en usine pour les huit mélangeurs Nauta conformément à la planification 'juste-à-temps' du client telle qu'elle a été convenue. — Kok confirme qu'il est satisfait du déroulement du projet : Le partenariat avec Hosokawa Micron s'est déroulé sans encombre ; nous avons reçu de bons conseils, les problèmes ont été résolus rapidement, tout est arrivé à temps et la solution de pré-mélange basée sur les mélangeurs Nauta répond à nos attentes. »

Durabilité

La nouvelle usine de PlastChem est opérationnelle depuis juillet 2021. « En concevant l'usine avec une hauteur de 28 mètres, nous avons pu réaliser une ligne de production verticale qui est non seulement extrêmement efficace, mais aussi propre, sûre et économe en énergie, dit Kok. »

« Chez Hosokawa Micron, nous concevons et développons tous nos produits en gardant à l'esprit la durabilité, en particulier en ce qui concerne la gestion du cycle de vie, ajoute Logmans. Dans le cas du mélangeur Nauta, par exemple, l'accent est mis sur la minimisation de la consommation d'énergie et de la maintenance pour réduire le coût total de possession sur la durée de vie de la machine. Ça a été un honneur de contribuer à ce projet unique pour une entreprise qui a clairement une vision à long terme et un engagement envers l'avenir. »

Le fait que PlastChem utilisait de vieux mélangeurs Nauta pour l'étape de pré-mélange dans l'usine d'origine témoigne de la durabilité de l'équipement de Hosokawa Micron. « Et 'vieux' est le bon mot ; ils avaient été fabriqués à l'origine en 1968 et 1970 ! s'exclame Logmans. Inutile de dire que les mélangeurs étaient un peu dépassés, mais fondamentalement, ils fonctionnaient encore après toutes ces années. Cela montre bien que lorsque vous entrez en partenariat avec Hosokawa, c'est pour le long terme. Nous sommes donc impatients de continuer à renforcer notre relation avec PlastChem pour de nombreuses années à venir, conclut-il. »