پلی اتیلن ترفتالات PET چیست؟

پلی اتیلن ترفتالات((PET یا PETE))

پرکاربردترین پلیمر ترموپلاستیک در جهان است. در صنعت نساجی این پلیمر با نام تجاری پلی‌استر شناخته می‌شود.

پت به طور طبیعی شفاف و پلاستیکی نیمه‌کریستالی محسوب می‌گردد. حیطه‌های به کارگیری پت به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

1. به عنوان فیبر در تولید پوشاک.
2. به عنوان مانع رطوبتیِ عالی در صنعت بطری سازی و بسته‌بندی.
3. به عنوان پلاستیکی مهندسی که از ترکیب آن با موادی چون فیبر شیشه جهت افزایش استحکام مواد استفاده می‌شود.

برخی مشخصه‌های بارز پت عبارتند از مقاومت در برابر آب، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت در برابر خردشدگی (بر خلاف شیشه)، اقتصادی و نیز قابل بازیافت بودن.

 

پت ابتدا در دهه‌ی 1940 میلادی و در حین تلاشی برای ساخت فیبر نساجی پلیمری، توسط شیمیدانان شرکت DuPont پلیمریزه شد. پت در حقیقت از ادغام اتیلن گلیکول و ترفتالیک اسید به دست می‌آید. حتی بدون افزودنی‌هایی جهت افزایش استحکام آن، پت با وجود وزن پایین خود از استحکامی فوق‌العاده برخوردار است. این بدان معناست که به عنوان نمونه جهت تولید بسته‌های پلاستیکی به فیلم پلاستیکی کمتری نیاز خواهد بود. این نیز به نوبه‌ی خود مصرف سوخت ناشی از جابجایی محموله‌های پت را به شکل مطلوبی تحت تأثیر قرار می‌دهد. علاوه بر این، اگرچه پت مشتق شده از مواد پتروشیمی است، با این وجود تقریباً 40 درصد از انرژی مصرفی در آن حفظ و پس از بازیافت محصول در دسترس خواهد بود.

بر اساس گزارش هایی که وجود داشته است، درخواست های جهانی جهت تولید سالیانه این محصول 56 میلیون تن می باشد.

 

روش تولید پلی اتیلن ترفتالات

رزین های پلی اتیلن ترفتالات به صورت تجاری از اتیلن گلیکول و دی متیل ترفتالات (DMT) و یا ترفتالیک اسید (TPA) تولید می شوند. DMT و TPA هر دو جامد هستند ، DMT در 140 درجه سانتیگراد ذوب می شود در حالی که TPA تصعید می شود.

در هر دو فرآیند ابتدا مونومر واسطه بیس – 2هیدروکسی اتیل ترفتالات (BHET) و همچنین متانول (در فرآیند DMT)  یا آب (فرآیند TPA) تولید می شود. سپس مونومر BHET تحت فشار کم و در حضور کاتالیست و حرارت پلیمریزه می شود تا PET تولید شود

واکنش اولیه برای فرآیند TPA به صورت زیر است :

هر دو واکنش توانایی تولید محصول در ویسکوزیته بالا و پایین را دارند. ویسکوزیته محصول نهایی توسط شرایط  عملیاتی پلیمریزاسیون شامل  : فشار (میزان خلا) ، دما ، زمان اقامت و آشفتگی جریان (طراحی مکانیکی) تعیین می شود.

 

کاربرد پلی اتیلن ترفتالات

ویژگی‌های مختلف پت در کنار مقاومت بالای آن در برابر عوامل مختلف، باعث شده است که بتوان از آن در صنایع مختلفی استفاده کرد. کاربرد پلی اتیلن ترفتالات عبارتند از:

بسته بندی

پلیمر پلی اتیلن ترفتالات به صورت جعبه، فیلم و بطری در صنعت بسته بندی مواد استفاده می‌شود. بطری یکی از انواع پرکاربرد این دسته است که از آن، برای نگهداری نوشیدنی، شربت، الکل، ترشی، مواد آرایشی و بهداشتی، مواد دارویی و… استفاده می‌شود.

نساجی

پت به دلیل انعطاف مناسب و عدم نفوذ آب، یکی از پلیمرهای کاربردی برای تولید پارچه است. این پلیمر در مقایسه با الیاف دیگر، دچار چین و چروک نمی‌شود و در اثر شست و شو آب نمی‌رود.

صنعت برق و الکتریسیته

تولید محصولات الکتریکی نیاز به پلیمر عایق دارد. پلیمر پلی اتیلن ترفتالات یکی از پلیمر‌های عایق است که مقاومت خوبی در برابر جریان برق و حرارت دارد. انعطاف پذیری آن هم باعث می‌شود که بتوان از آن در قسمت‌های مختلف این صنعت استفاده کرد.

صنعت خودروسازی

در صنعت خودروسازی می‌توان از پلیمر پت برای تولید برف پاک کن، گیره چراغ جلو، جعبه دنده و… استفاده کرد. استحکام و مقاومت بالا این پلیمر در کنار وزن سبک آن، امکان استفاده طولانی مدت از این محصولات را می‌دهد و از هزینه‌های اضافی جلوگیری می‌کند

 

کاربرد پلی اتیلن ترفتالات PET در پرینت سه بعدی

رشته‌های PET و PETG برای تولید اشیاء چاپ شده سه بعدی، کارایی مطلوبی دارند. زیرا دارای انعطاف پذیری و چقرمگی بالایی هستند. PETG یک کوپلی استر PET با اصلاح گلیکول است. فیلامنت PETG نسبت به PLA مقاوم‌تر است. اما چاپ آن راحت‌تر از ABS بوده و استحکام بالاتر، انقباض کمتر و روکش صاف‌تری را ارائه می‌دهد. این ماده همچنین از ویژگی‌های حرارتی بسیار خوبی بهره می‌برد و به پلاستیک اجازه می‌دهد تا با انحراف تقریباً ناچیز خنک شود. بدین منظور توجه به کمیت‌های زیر کمک کننده خواهد بود:

مقدار دمای توصیه شده نقطه داغ: 240 و 260 درجه سانتی گراد

دمای بستر: 100 درجه سانتی گراد.

سرعت جمع شدن، 30 میلی‌متر بر ثانیه یا کمتر است.

 

مزایا پلی اتیلن ترفتالات

• سبک و قوی
• انعطاف‌پذیر
• عایق نفوذ رطوبت و هوا
• عایق حرارتی و الکتریکی بالا
• شفاف
• بدون بوی بد
• غیر سمی و مناسب برای نگهداری ماده غذایی
• مقاومت بالا در برابر روغن، گریس، الکل و…
• عمر بالا
• مقاومت در برابر ضربه
• ثبات ابعادی بالا

معایب پلی اتیلن ترفتالات

• استحکام ضربه‌ای پایین
• عدم مقاومت در برابر آب جوش
• مقاومت کم در برابر مواد بازی قوی
• قالب پذیری کم
• سرعت بلور شدن پایین
• زمان تخریب طولانی
• تولید از منبع تجدید ناپذیر نفت خام
• تولید گاز گلخانه‌ای مضر در صورت اشتعال
• نیاز به انرژی زیاد برای تولید

 

تمام این مزایا و معایب در کنار هم باعث شده است که بتوان از این نوع پلیمر، برای تولید بعضی از محصولات پلاستیکی استفاده کرد.

 

مشخصات فنی پلی اتیلن ترفتالات

* نام شیمیایی آن Polyethylene terephthalate است.

* فرمول شیمیایی پلی اتیلن ترفتالات به صورت C10H8O4)n) می باشد

* در دمای 260 درجه ی سانتی گراد به راحتی ذوب خواهد شد.

* همچنین دمای قالب ریز معمولی در بین ۷4 تا 91 درجه ی سانتی گراد است.

* دمای خمش حرارتی آن 70 درجه ی سانتی گراد است.

* مقاومت خمشی آن 221 مگاپاسکال است.

* دانسیته آن 1/37 گرم بر سانتی‌متر مکعب می باشد.

* ترموپلاستیک بازیافت پذیر می باشد.

با توجه به شرایط تولید آن به صورت سخت یا نیمه سخت تولید می شود.

 

بازیافت PET

محصولات پلی اتیلن ترفتالات یا PET بصورت صد درصدی قابل بازیافت هستند. بطوریکه به عنوان بازیافتی‌ترین پلاستیک در سراسر جهان شناخته می شوند. سازمانهای جهانی محیط زیست، PET قابل بازیافت را با عنوان کد شماره 1 شناسایی میکنند. (در میان محصولات پلاستیکی)

PETها مزایای قابل توجهی (بلحاظ وزن، انعطاف، تطبیق پذیری) در مقایسه با مواد جایگزین دارند. بدین دلیل آنها تبدیل به پلیمری پرکاربرد در بخشهای بسته بندی و نساجی شده‌اند. از آنجایی که آنها گاهاَ عمر نسبتاَ کوتاهی داشته و بیشتر بعنوان:

 

پلاستیک رویه‌ی بسته بندی

و بطریهای یکبار مصرف نوشیدنی‌ها (و بطری دیگر سیالات مصارف روزمره)،

بکار گرفته میشوند؛ تقریباً تمام محصولات حاصل از آنها به زباله تبدیل میشود و PET را به یک هدف اولویت دار برای بازیافت تبدیل میکند. ضریب انتشار پایین پلی اتیلن ترفتالات باعث شده تا مناسب تر از سایر مواد پلاستیکی برای بازیافت باشد. بطری‌های PET مصرف شده، پس از جمع‌آوری از طریق یک سری فرآیندهای شستشوی ویژه تمیز میشوند. سپس با عملیات شیمیایی برای تجزیه PET به مواد خام اقدام میشود. شیوه‌های پردازش دیگری را نیز میتوان برای تولید تکه‌های PET بازیافتی (rPET) بکار گرفت. رشد بازیافت بطری با توسعه فن آوریهای پردازش، محقق شده است. بطوری که هم خلوص محصول را افزایش داده و هم هزینه‌های عملیاتی را کاهش می دهد.

 

بازیافت هیدرولیز و اختلاط مکانیکی PET

بهترین روش برای بازیافت پلی اتیلن ترفتالات، بازیافت شیمیایی با هیدرولیز و اختلاط مکانیکی است. بازیافت شیمیایی شامل تولید:

 

اسید ترفتالیک (TPA) و

اتیلن گلیکول (EG)،

برای استفاده مجدد از آنها برای ساخت سایر مواد شیمیایی مصنوعی است. با این حال، مقرون به صرفه بودن و سازگاری با محیط زیست، بازیافت مکانیکی را به رایج ترین روش بازیابی PET تبدیل نموده است.

به‌طور کلی، بازیافت و پردازش مجدد، باعث کاهش ویسکوزیته مذاب و کاهش وزن متوسط مولکولی میشود. درنتیجه می‌تواند بر خواص مکانیکی محصول نهایی، از نظر مقاومت کششی و ضربه تأثیر منفی بگذارد. استفاده از پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی، البته می‌تواند به عنوان یک ماتریس برای مواد کامپوزیتی مبتنی بر PET بکر تقویت شده با الیاف شیشه، راهی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست باشد. بمنظور ارتقاء کیفیت PET بازیافتی، بطری تولیدی ابتدایی باید بوسیله‌ی PET مهندسی شده (با قالب گیری تزریقی) ساخته شده باشد.

 

موارد مصرف PET بازیافتی

همانند PET بکر، پلی اتیلن ترفتالاتهای بازیافتی یا تکه‌های rPET را نیز میتوان در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار داد. برخی از اصلی ترین کاربردهای rPET (بازیافتی) عبارتند از:

الیاف برای فرش، ژاکتهای پشمی، پرکننده‌های راحتی و کیفهای حمل و نقل.

ظروف غذا، نوشیدنی (بطری) و اقلام غیر خوراکی.

قطعات خودرو

لوازم و کاراییهای متفرقه. (الیاف فرش، عایق صدا، آستر چکمه، روکش صندلی)

فیلم و ورق

ساخت تسمه‌های خاص

بسته بندی انواع مواد غذایی و ظروف و لوازم

موارد مصرف صنعتی (ژئوتکستایل و عایق سقف) و…

 

نکته: نه فقط پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی؛ بلکه بهتر است از هیچ نوع ماده بازیافتی دیگری در ساخت مخزن اسید استفاده نشود!!. البته بسته به کاربرد مورد نیاز (کاربردهای غیرحساس)، میتوان rPEt را به نسبت PET بکر مخلوط کرد.

قیمت پت

یکی از مواد مهم در ترکیبات پلی اتیلن ترفتالات، نفت خام است. زمانی که می‌خواهید قیمت این پلیمر را بررسی کنید باید قیمت نفت خام را در نظر داشته باشید. هرچه قیمت نفت افزایش یابد، قیمت پلیمر هم با رابطه مستقیم افزایش می‌یابد

شرکت ساعی پلیمر با بهترین کیفیت وارائه بهترین قیمت پذیرای شما عزیزان میباشد.

جمع‌بندی

پلیمر پلی اتیلن ترفتالات یکی از پلیمر‌های پرمصرف در صنایع مختلف است و با توجه به قابلیت بازیافت شدن، محبوبیت زیادی یافته است. خصوصیات شفاف بودن، بی رنگی و وزن سبک آن، امکان تولید ظروفی را می‌دهد، که محصولات درون آن قابل رویت هستند و به راحتی حمل می‌شوند. پت مقاومت بالایی در برابر عوامل مختلفی چون مواد شیمیایی، الکتریسیته، ضربه، نفوذ آب و… دارد، بنابراین می‌تواند عایق خوبی برای تولید محصولات خاص باشد.