پلی اتیلن ترفتالات PET
پلی اتیلن ترفتالات PET
پلی اتیلن ترفالات نوعی پلیمر ترموپلاستیک با کاربردهای عمومی می باشد و متعلق به خانواده پلی استرها است. رزین های پلی استر به دلیل بهره مندی از خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی ایده آل در کنار پایداری ابعادی بسیار عالی، شناخته می شوند، بنابراین پلی اتیلن ترفتالات نیز داری این خواص می باشد.
آنچه در ادامه خواهید خواند...
پلی اتیلن ترفتالات PET چیست؟
پلی اتیلن ترفتالات یا PET یکی از مهمترین پلیمرهایی است که برای تولید بطری‌های آب، نوشابه، روغن و همچنین برای تولید الیاف پارچه و کتان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلیمر دارای خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار عالی است و به دلیل سختی، مقاومت در برابر ضربه، شفافیت و انعطاف پذیری مناسب، برای تولید بسته بندی های مختلف استفاده می‌شود. همچنین، PET قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارد و به عنوان یک پلیمر سبز محسوب می‌شود. به همین دلیل، به عنوان یک جایگزین مناسب برای پلی اتیلن در تولید بطری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین، PET دارای مقاومت در برابر حرارت و اشعه UV است که باعث می‌شود برای بسته بندی محصولاتی که نیاز به حفظ از بین رفتن رنگ، طعم و بوی آنها دارند، مناسب باشد. تولید PET به دو صورت انجام می‌شود؛ اولی به صورت نوارهای فیلمی که بعد از خنک شدن برش داده می‌شوند و دومی به صورت بطری‌هایی که به صورت پره کاری می‌شوند. در هر دو صورت، پس از تولید، PET به دلیل خواص غیرقابل تجزیه‌پذیرش به محیط زیست، می‌تواند مشکلات جدی ایجاد کند. لذا استفاده از روش‌های بازیافت و استفاده مجدد PET برای حفظ محیط زیست بسیار مهم است.
پلی اتیلن ترفتالات می تواند به شکل پارچه، الیاف، ورق بسته بندی و… در آید. این ماده به صورت طبیعی دارای انعطاف پذیری بسیار بالا، بدون رنگ و نیمه کریستالی است. PET با توجه به نوع فرایند، می تواند به صورت نیمه سخت و یا سخت تولید گردد. چنانچه گفته شد، PET دارای پایداری ابعادی خوبی می باشد و مقاومت به ضربه بالایی دارد، همچنین در برابر رطوبت، الکل و حلال های شیمیایی نیز می تواند مقاومت خوبی از خود نشان دهد.گریدهایی که از پلی اتیلن ترفتالات در بازار وجود دارد، به صورت تقویت نشده، تقویت شده با الیاف شیشه، گرید مقاوم در برابر شعله و… می باشند.
اضافه کردن موادی همچون الیاف شیشه، کربن نانو تیوب و… به عنوان پر کننده، می تواند سبب افزایش استحکام، پرداخت نهایی سطح و… گردد.
به علاوه، در کنار هموپلیمر پلی اتیلن ترفتالات، کوپلیمر آن نیز وجود دارد. عموما با اصلاح هموپلیمر به تولید کوپلیمرهای پلی اتیلن ترفتالات همچون PETG یا پلی اتیلن ترفتالات گلایکول می پردازند. این اصلاحات بر روی پلی اتیلن ترفتالات می تواند در نهایت منجر به تغییرات تبلور و دمای ذوب ماده شوند.
ویژگی های پلی اتیلن ترفتالات PET
- استحکام و سفتی بیشتر در مقایسه با PBT
- سبک و در عین حال بسیار قوی
- یک مانع مناسب در مقابل نفوذ اکسیژن و کربن دی اکسید و رطوبت
- عایق حرارتی بسیار عالی
- رنج دمایی گسترده (بین 60 تا 130 درجه)
- دارای دمای HDT بالاتر در مقایسه با PBT
- مناسب کاربردهای نیازمند شفافیت
- انعطاف پذیری بسیار عالی
- مقاومت به پارگی (می تواند در بسیار از موارد جایگزین شیشه باشد)
- دارای تاییدیه سلامت (در بسیاری از کشورها و سازمان ها) برای ارتباط با محصولات غذایی
- مقاومت عالی در برابر الکل، هیدروکربن های آلیاتیک، روغن و گریس
- مقاومت متوسط در برابر هیدروکربن های آروماتیک و هالوژنه
PET پلی اتیلن ترفتالات گرید بطری BG
PET پلی اتیلن ترفتالات گرید بطری BG یک نوع پلاستیک پرکاربرد است که برای تولید بطری های نوشابه، آب معدنی، شیر و سایر مایعات مصرفی به کار می‌رود. این نوع پلاستیک با ویژگی‌هایی همچون شفافیت، سبکی، قابلیت شکل‌دهی و بسته‌بندی‌های محکم و مقاوم در برابر ضربه، از مهمترین مواد بسته‌بندی در صنعت غذایی به شمار می‌رود. بطری‌هایی که از این نوع پلاستیک ساخته می‌شوند، قابلیت بازیافت دارند و به عنوان یکی از راه‌های مراقبت از محیط زیست، در دوره زمانی زیادی می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند.
PET پلی اتیلن ترفتالات گرید نساجی TG
PET پلی اتیلن ترفتالات گرید نساجی TG یک نوع پلیمر است که برای تولید فیبرهای نساجی، تار و پود، رشته های چند تاره و مواد بسته بندی استفاده می شود. این ماده به عنوان یک جایگزین مناسب برای نخ های پنبه ای و پلی استر استفاده می شود. PET پلی اتیلن ترفتالات گرید نساجی TG به دلیل ویژگی های برجسته ای که دارد، شامل مقاومت بالا در برابر رطوبت، ضربه، خوردگی و حرارت، از طریق مراحل مختلف تولید مورد استفاده قرار می گیرد.
آلیاژ پلی اتیلن ترفتالات با سایر پلیمرها
پلی اتیلن ترفتالات با ترموپلاستیک ها و ترموست ها به منظور تولید موادی دارای عملکرد و خصوصیت مناسب تر برای مصرف مد نظر و با هزینه مقرون به صرفه تر، آلیاژ می شود. از جمله مواردی که با پلی اتیلن ترفتالات آلیاژ می شوند، می توان به پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی کربنات، پلی استایرن، اتیل وینیل استات و ABS اشاره کرد. علاوه بر مواردی که ذکر شد، پلی اتیلن ترفتالات می تواند با ترموست هایی همچون اپوکسی، رزین پلی استر، رزین فنولیک و … نیز آلیاژ شود.
از آلیاژ پلی اتیلن ترفتالات با پلی اولفین های تقویت شده با الیاف در صنایع خودرو سازی به منظور استفاده در قطعات تزریقی مورد استفاده قرار می گیرد.
در مواردی که نیاز به ترکیب خواص سفتی عالی، مقاومت گرمایی و شیمیایی، مقاومت به ضربه، استحکام کششی و خمشی بالا باشد، استفاده از آلیاژ PC/PET بهترین انتخاب است.
از آلیاژهای پلی اتیلن ترفتالات با ترموست ها نیز به منظور بهبود خواص حرارتی، مکانیکی، ضربه و اشتعال پذیری استفاده می شود. کاربرد این آلیاژها در صنایع خودرو سازی، هوا فضا و قطعات الکترونیکی می باشد.
محدودیت های پلی اتیلن ترفتالات
- دارای استحکام ضربه ای پایین تر در مقایسه با PBT
- سرعت بلورینگی پایین تر و در نتیجه قالب پذیری ضعیف تر در مقایسه با PBT
- مقاومت بسیار کم در مقابل آب جوش
- مقاومت بسیار کم در مقابل بازهای قوی
- PET دارای مقاومت کم در برابر کتون، هیدروکربن های آروماتیک و هالوژنه در دمای بیش تر از 60 درجه سانتی گراد
کاربردهای پلی اتیلن ترفتالات در صنایع
این پلیمر در صنایع بسته بندی به اشکال مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله اصلی ترین این کاربردهای می توان موارد زیر را برشمرد:
- در تولید انواع بطری های نوشیدنی، آب معدنی و… پلی اتیلن ترفتالات استفاده می شود، چرا که نیازمند مقاومت در برابر نفوذ آب و رطوبت هستند.
- در تولید نوارهای پلاستیکی از پلی اتیلن ترفتالات استفاده می شود، چرا که نیازمند استحکام مکانیکی بالایی می باشند.
- با توجه به این که PET یک پلیمر قوی و منعطف است، در چاپ های سه بعدی کاربرد بسیاری دارد. از مواد دیگری همچون PLA و ABS نیز در چاپ های سه بعدی استفاده می شود، اما PET بوی کمتری را تولید می کند و به همین خاطر مورد توجه است.
- از پلی اتیلن ترفتالات در بسته بندی محصولات غذایی به راحتی می توان استفاده کرد، چرا که این پلیمر کاملا بهداشتی است و در برابر مواد شیمیایی مقاومت بسیار مناسبی دارد.
- بسته بندی و تولید ظروف یک بار مصرف؛ از ورق های پلی اتیلن ترفتالات به دلیل خواص بسیاری که در متن اشاره شد، در تولید انواع ظروف همچون سینی، ظروف بسته بندی یکبار مصرف، پیش دستی و… با استفاده از روش ترموفرمینگ و وکیوم استفاده می شود.
از ورق های پلی اتیلن ترفتالات به دلیل خواص بسیاری که در متن اشاره شد، در تولید انواع ظروف همچون سینی، ظروف بسته بندی یکبار مصرف، پیش دستی و … با استفاده از روش ترموفرمینگ و وکیوم استفاده می شود.
از مونوفیلامنت های پلی اتیلن ترفتالات در تولید انواع الیاف و همچنین در صنایع فیلتر پارچه و نساجی استفاده می شود. این نوع پلیمر دارای کاربردهای فراوانی در صنایع نساجی می باشد. الیاف پلی استر محکم، سبک، مقاوم به پارگی و کشیده شدن می باشند و این خصوصیات آن ها را مناسب استفاده در این صنعت کرده است.
پلی اتیلن ترفتالات دارای خواص ضد الکتریسیته مناسبی است و پایداری ابعادی و استحکام عالی دارد. بنابراین این ماده دارای کاربردهای بسیاری در صنایع برق و الکترونیک می باشد. همچنین می تواند به عنوان یک جایگزین عالی برای عایق های موجود در این صنعت باشد.
پلی اتیلن ترفتالات در صنایع خودرو سازی نیز به عنوان یک ماده موفق شناخته می شود و در ساخت قطعاتی همچون برف پاک کن، جعبه دنده، گیره چراغ جلو، روکش موتور و … کاربرد دارد.
پلی اتیلن ترفتالات یک پلی استر آلیفاتیک است و از واکنش استری شدن بین ترفتالیک اسید و اتیلن گلایکول یا واکنش استری شدن بین اتیلن گلایکول و دی متیل ترفتالات تولید می شود.
در نهایت محصول این واکنش، به صورت مذاب ویسکوز است که به راحتی می توان آن را به صورت الیاف در آورد، اکسترود کرد و یا قالب گیری تزریقی بر روی آن انجام داد.
فرآیند پلی اتیلن ترفتالات به راحتی و با فرآیند تزریق، اکستروژن، قالب گیری دمشی و ترموفومینگ شکل می گیرد.
پلی اتیلن ترفتالات به صورت کلی اکسترود می شود تا بتوان از آن، ورق و فیلم تهیه کرد. این ورق ها، در نهایت در فرآیند ترموفرمینگ و یا فرآیند قالب گیری دمشی به منظور تولید پریفوم و بطری پلاستیکی به کار می روند.
در فرآیند پلی اتیلن ترفتالات، بایستی PET را در دمای 120 درجه سانتی گراد و طی مدت 2 تا 4 ساعت خشک کرد و سپس فرآیند پذیری صورت می گیرد.
در تولید بطری های شفاف از فرآیند قالب گیری دمشی استفاده می شود و دمای قالب بایستی بین 10 تا 50 درجه سانتی گراد تنظیم شود.
در فرآیند قالب گیری تزریقی پلی اتیلن ترفتالات، دمای مذاب بایستی بین 280 تا 310 درجه سانتی گراد تنظیم شود. در تولید PET بلورینه (مات)، دمای قالب بایستی بین 140 تا 160 درجه سانتی گراد باشد و در تولید PET آمورف (شفاف)، دمای قالب باید بین 10 تا 50 درجه سانتی گراد تنظیم گردد. همچنین L/D مارپیچ در بازه 18 الی 22 توصیه می شود.
در فرآیند اکستروژن پلی اتیلن ترفتالات، دمای اکستروژن بایستی بین 270 تا 290 درجه سانتی گراد تنظیم گردد. این فرآیند به منظور تولید فیلم و ورق مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین L/D مارپیچ در بازه 18 الی 22 توصیه می شود در فرآیند اکستروژن پلی اتیلن ترفتالات، دمای اکستروژن بایستی بین 270 تا 290 درجه سانتی گراد تنظیم گردد. این فرآیند به منظور تولید فیلم و ورق مورد استفاده قرار می گیرد.
فرآیند بازیافت محصولات پلی اتیلن ترفتالات
محصولاتی که با استفاده از پلی اتیلن ترفتالات تولید می شوند، کاملا و به صورت صد در صدی قابل بازیافت می باشند. می توان گفت بیش ترین میزان پلاستیک بازیافتی در سراسر جهان، PET است و نماد بازیافت آن نیز با شماره 1 مشخص می شود.
فرآیند بازیافت محصولات PET، با شستشوی بطری های جمع آوری شده شروع می شود. پس از آن در صورت نیاز اصلاحات شیمیایی به منظور شکستن PET به بخش های کوچک تر انجام می پذیرد و سپس کلیه مواد فرار و ناخالصی ها کاملا حذف می شود.
از کاربردهای PET های بازیافت شده می توان به تولید الیاف موکت، برخی از کیسه های حمل، ژاکت های پشمی، فیلم و ورق، تسمه و … اشاره داشت.
بزرگترین کشور تولید کننده پلی اتیلن ترفتالات
در سال 2017، ظرفیت جهانی تولید پلی اتیلن ترفتالات، به 30/3 میلیون تن رسیده بود و کشور چین با تولید 30/8 درصد از کل تولید جهانی، بیش ترین سهم را در بین کشورهای جهان داشت. آسیا به غیر از چین نیز سهم 21 درصدی از این تولید را به خود اختصاص داد. امریکای شمالی با 16/9 درصد که البته بیش ترین میزان تولید مربوط به کشور امریکا بود، در جایگاه بعدی قرار گرفت. ظرفیت تولید منطقه اروپا تقریبا 14/7 درصد، امریکای جنوبی 4/1 درصد و افریقا 2/3 درصد است.
کشور چین علاوه بر این که بزرگ ترین تولید کننده این پلیمر می باشد، بیش ترین میزان مصرف آن را نیز در جهان دارد. بطری های آب بیش ترین میزان مصرف (26/3 درصد) این ماده را به خود اختصاص می دهند و پس از آن بطری نوشابه های گازدار با میزان 26/1 درصد قرار گرفته است. از دیگر بخش های عمده که مصرف این محصول را به خود اختصاص می دهند، می توان به فیلم و ورق با میزان 13/8 درصد، غذا به میزان 9/1 درصد و موارد غیر غذایی با میزان 6/1 درصد اشاره کرد.
شرکت سالار شیمی
پلی اتیلن ترفتالات (PET) یک پلیمر است که برای تولید بطری های آب، نوشابه، روغن و بسته بندی های مختلف استفاده می‌شود. این پلیمر دارای خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار عالی است و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارد. پلی اتیلن ترفتالات PET به دلیل مقاومت در برابر حرارت و اشعه UV، برای بسته‌بندی محصولاتی که نیاز به حفظ از بین رفتن رنگ، طعم و بوی آنها دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله سعی کردیم اطلاعات کاملی را در مورد پلی اتیلن ترفتالات در اختیار شما علاقه مندان قرار دهیم. امیدواریم این مطالب برای شما مفید واقع گردد و از مطالعه آن لذت کافی برده باشید.
با سپاس از همراهی شما عزیزان
