Séparation par densité dans le recyclage plastique : comment le sink-float trie les plastiques par masse

La séparation par densité trie un flux de plastique mélangé selon une seule propriété : chaque fragment flotte-t-il ou coule-t-il dans un liquide ? Déposez du broyat plastique dans l’eau : les polyoléfines légères remontent, tandis que les résines plus lourdes descendent. Cette coupe nette coûte très peu par tonne et explique pourquoi le bac sink-float reste une étape centrale des lignes de lavage. Ce guide explique le principe, les résines séparées, les limites réelles et les cas où une autre technologie devient nécessaire.

Qu’est-ce que la séparation par densité ?

La séparation par densité est une méthode de tri qui sépare les matières selon leur densité par rapport à un liquide, le plus souvent l’eau. Un plastique moins dense que le liquide flotte; un plastique plus dense coule. En choisissant la densité du liquide, le recycleur choisit donc la ligne de séparation.

Le principe relève de la poussée d’Archimède, pas de la chimie. L’eau a une densité de 1,0 g/cm³ : elle sépare en un seul passage tout ce qui est sous cette valeur de tout ce qui est au-dessus. Pas de capteurs, très peu d’énergie hors agitation et pompage, pas de consommables. C’est pourquoi la séparation par densité offre l’un des coûts de tri par tonne les plus bas du recyclage plastique.

On l’appelle aussi séparation sink-float, float-sink, séparation gravitaire ou hydro-tri. Ces termes décrivent la même physique : l’écart de densité fait le travail de tri.

Quels plastiques flottent et lesquels coulent ?

Dans l’eau claire, les polyoléfines flottent et presque toutes les autres résines coulent. La ligne de partage est la densité de l’eau, soit 1,0 g/cm³.

Ces valeurs sont des plages usuelles de gravité spécifique. Le tableau des densités plastiques détaille davantage de résines et l’effet des charges. Cette logique flottant/coulant sert aussi aux règles de recyclabilité : l’Association of Plastics Recyclers Design Guide traite différemment un composant qui flotte loin de la résine cible et un composant qui coule avec elle, car c’est exactement ce qu’un bac de densité pourra ou non séparer.

À retenir : dans l’eau, PP, LDPE et HDPE flottent; PET, PVC, PS, ABS et PC coulent. Cette coupe unique, polyoléfines contre résines plus lourdes, est ce qu’un bac sink-float délivre en un passage.

C’est pourquoi la séparation par densité convient si bien au PET et aux polyoléfines. En recyclage bouteille PET, la bouteille coule, tandis que les bouchons et étiquettes PP ou PE flottent. Le bac sépare donc le PET lavé sans tri manuel lourd. La même logique purifie un flux HDPE ou PP en éloignant les contaminations plus lourdes comme PET, PVC ou caoutchouc.

Comment fonctionne un bac de séparation sink-float

Un bac sink-float est une cuve longue remplie d’eau qui envoie en continu les flottants et les coulants vers deux sorties. Le plastique broyé et pré-lavé entre à une extrémité; le tri se fait pendant la progression dans la cuve.

La séquence est mécanique et continue :

1. Alimentation et mouillage. Le broyat entre dans le bac et se mouille pour libérer l’air piégé. Des bulles peuvent faire flotter brièvement un fragment qui devrait couler.
2. Séparation par flottabilité. Les paillettes légères remontent; les lourdes se déposent. Une agitation douce ou un courant évite que les flottants capturent des coulants.
3. Évacuation des flottants. Des palettes ou une vis écument la fraction flottante au-dessus d’un déversoir vers l’égouttage.
4. Extraction des coulants. Une vis de fond ou un racleur récupère la fraction coulée et la remonte vers sa propre sortie.

Les deux fractions partent ensuite vers des sécheurs centrifuges et les étapes aval. Le débit dépend de la longueur du bac, du volume d’eau et de la netteté attendue : plus le temps de séjour est long, plus la coupe peut être précise.

Ce que la séparation par densité peut et ne peut pas faire

La séparation par densité excelle dans une mission et échoue dans plusieurs autres. Connaître cette frontière évite d’acheter la mauvaise machine.

Elle sépare bien lorsque :

• Deux plastiques sont sur des côtés opposés de la densité du liquide (PP/PE contre PET/PVC), avec un écart large.
• La matière est un broyat propre, pas des objets entiers qui piègent l’air.
• L’objectif est une séparation en deux fractions (flotte/coule), pas un tri résine par résine.

Elle a des limites lorsque :

• Deux plastiques ont une densité similaire. PVC (1,30–1,45) et PET (1,34–1,39) se recouvrent; dans l’eau, les deux coulent. Le PVC dans le PET demande un trieur capteur, pas un bac de flottation.
• La matière emprisonne l’air (PS expansé, fibres creuses, bouteilles non broyées) et flotte alors qu’elle devrait couler.
• Les charges modifient la densité. Un plastique chargé minéral ou fibre de verre peut couler alors que sa résine de base flotterait.

Pour les densités proches, on utilise d’autres méthodes ou on ajuste le liquide. Ajouter du sel augmente la densité de l’eau et décale la ligne de coupe, mais cela ajoute un coût et une étape de récupération. La plupart des lignes restent donc à l’eau claire sauf besoin précis.

Séparation par densité ou autres méthodes de tri plastique

La séparation par densité est l’une des méthodes de tri plastique. Elle gagne sur le coût, mais pas sur la sélectivité. Le bon choix dépend de la contamination réelle.

En pratique, une ligne les superpose. La logique complète est détaillée dans notre guide des méthodes de tri plastique. Aimants et courants de Foucault retirent d’abord les métaux, la densité réalise la coupe économique polyoléfines/résines lourdes, puis un capteur ou un séparateur électrostatique affine les fractions de densité proche. Pour les broyats contaminés par caoutchouc ou silicone, où la densité seule ne suffit pas, notre guide de séparation silicone, caoutchouc et plastique prend le relais.

Où placer la séparation par densité dans une ligne de lavage

Le bac sink-float se place dans la section humide, après la réduction de taille et avant le séchage. Une ligne post-consommation suit généralement cet ordre :

1. Broyage / granulation — réduire en paillettes pour que chaque fragment soit trié par sa propre densité.
2. Prélavage / lavage par friction — enlever saletés et libérer étiquettes.
3. Séparation sink-float — envoyer la résine cible vers une sortie et les contaminants vers l’autre.
4. Rinçage — retirer les fines résiduelles.
5. Séchage centrifuge — enlever l’eau avant extrusion ou granulation.

Ce positionnement compte : la matière doit être broyée pour libérer l’air et mouillée pour que l’eau du bac agisse sans délai. Trop tôt, les objets entiers piègent l’air; trop tard, vous avez déjà lavé une contamination que vous pouviez retirer à faible coût.

Frequently Asked Questions

Qu’est-ce que la séparation par densité dans le recyclage plastique ?

La séparation par densité trie un mélange plastique en le faisant flotter dans un liquide, généralement l’eau. Les plastiques moins denses flottent et sont écumés; les plus denses coulent et sont extraits par le fond. C’est la méthode la plus économique pour séparer les polyoléfines légères (PP, PE) des résines plus lourdes (PET, PVC, PS, ABS).

Quels plastiques flottent ou coulent dans l’eau ?

Dans l’eau à 1,0 g/cm³, PP, LDPE et HDPE flottent, car ils sont plus légers. PET, PVC, PS, ABS et PC coulent, car ils sont plus denses. Cette coupe entre polyoléfines flottantes et résines lourdes est exactement le résultat d’un bac sink-float.

Qu’est-ce qu’un bac de séparation sink-float ?

Un bac sink-float est une cuve d’eau qui trie en continu le plastique broyé par densité. Les flottants sont écumés en surface, tandis que les coulants sont raclés depuis le fond. C’est la machine standard de séparation par densité sur les lignes de lavage plastique.

La séparation par densité peut-elle séparer le PVC du PET ?

Non, pas dans l’eau claire. Les densités du PVC (1,30–1,45 g/cm³) et du PET (1,34–1,39 g/cm³) se recouvrent; les deux coulent. Retirer le PVC du PET demande un tri capteur NIR ou une autre méthode spécifique à la résine.

Pourquoi la séparation par densité coûte-t-elle moins cher ?

Elle utilise la flottabilité dans l’eau. Les coûts de fonctionnement se limitent surtout à l’agitation, au pompage et à la gestion de l’eau. Il n’y a ni capteurs coûteux, ni électrodes haute tension, ni réactifs consommables. C’est donc l’étape idéale pour la grande coupe de masse avant les tris plus fins.

Trier d’abord par densité, puis affiner

La séparation par densité mérite sa place dans presque toutes les lignes de lavage, car elle réalise la coupe la plus large au coût le plus bas : polyoléfines d’un côté, résines plus lourdes de l’autre. Une fois cette séparation obtenue, le séchage, la granulation ou un tri capteur travaillent sur un flux plus propre et plus petit. Sa vraie limite reste les mélanges de densité proche, à traiter par électrostatique ou capteur.

Si vous concevez une ligne de lavage et voulez savoir si un bac sink-float séparera votre matière, envoyez à Rumtoo votre mélange entrant et la résine cible. Nous évaluerons ce que la densité peut faire et recommanderons un bac de séparation par flottation adapté à votre débit. Contactez notre équipe d’ingénierie pour une recommandation testée.