پلی اتیلن ترفتالات PET

معرفی

پلی اتیلن ترفتالات PET یک پلی استر ترموپلاستیک خطی است که کاربرد تجاری گسترده ای در الیاف مصنوعی و هم چنین تبدیل شدن به "فیلم" و مواد قالبگیری شده دارد .گریدهای مختلف پلی اتیلن ترفتالات PET در طیف گسترده ای از اوزان مولکولی در صنایع مختلف به کار میروند و امروزه وسیع ترین کاربرد آن در ساخت بطری های نوشیدنی است و به همین دلیل ضایعات این محصول نیز فراوان است و در دسته بندی مواد بازیافتی کد ۱ دارد.

نحوه تولید پلی اتیلن ترفتالات PET در پتروشیمی ها

PETدر دو مرحله تهیه میشود.  مرحله اول شامل واکنش ترفتالیک اسید به همراه ۱-۴اتان دی ال در دمای C°۱۵۰~برای تهیه دی مر و تری مری که دارای دو گروه انتهایی هیدروکسیل هستند͵ میباشد (مانند شکل) .در دومین مرحله PET در حال تشکیل شدن توسط پلیمریزاسیون تراکمی است و به مخلوط تا دمای C°۲۶۰ حرارت میدهند به درجه پلیمرزاسیون بالایی میرسند. به طور معمول مواد با جرم مولکولی کم ( ۰۰۰͵۲۰~nM ) برای تولید الیاف به کار می روند در حالیکه برای سایر کاربری ها از جرم های مولکولی بالاتر استفاده میکنند.

در ایران پتروشیمی تند گویان در دو گرید الیاف و بطری تولید می نماید.

انواع پلی اتیلن ترفتالات PET

معمولا PET در دو نوع زیر موجود است:
بطری: از این نوع PET برای تولید بطری ها استفاده میکنند که نوع گرید ͵کاربری بطری را تعیین میکند
الیاف : از این نوع PET نیز در لباس ها و انواع فیلم های PET استفاده میکنند

خواص پلی اتیلن ترفتالات PET

نظم موجود در ساختار زنجیر پلیمری باعث افزایش قابلیت کریستالی شدن است که برای تعیین خواص مکانیکی مهم است. گروه فنیلی موجود در زنجیر اصلی به استخوان بندی سختی می بخشد و عامل دمای بالای Tg و دمای ذوب است. مقاومت شیمیایی آن مانند نایلون هاست(پلی آمید) که موجب میشود از خواص نفوذناپزیری بسیار خوبی برخوردار گردد.
PETمیتواند در هر دو حالت کریستالی و آمورف وجود داشته باشد و درجه کریستالیزاسیون آن توسط تاریخچه حرارتی ماده تعیین میشود. الیاف و فیلم های نازک PET به وسیله اکستروژن و خنک شدن در دمای محیط تهیه میشوند. ͵با توجه به این که بالاترین سرعت کریستالی شدن در دمای حدود C° ۱۷۰ رخ میدهد͵ درجه کرستالیزاسیون نیز میتواند توسط بازپخت annealingبین دمای ذوب (mT ) و دمای انتقال شیشه ای (Tg) باشد.البته تخریب حرارتی PETدررنج دمایی C° ۳۱۰ -۲۹۰ رخ میدهد.
فرار ترین محصولات حاصل: ترفتالیک اسید ,استالدهید و کربن مونواکسید است.در دمایC° ۹۰۰ تعداد فراوانی هیدروکربن به همراه کربن دی اکسید, کربن مونو اکسید و متان که از اصلی ترین مواد فرار است تولید میشود و امکان اکسیداسیون در حین فرآیند وجود دارد.گستره وسیعی از آنتی اکسیدان ها میتوانند برای جلوگیری از اکسیداسیون PET در حین فرآیند استفاده شوند.

خواص مفید PET در جدول زیر آورده شده است

کاربری های PET 

به دلیل گستره وسیع خواص PETمانند توانایی کنترل میزان کریستالی شدن͵PET  کاربردهای بسیاری پیدا کرده است. کاربرد اصلی آن در بطری های نوشیدنی های گازدار است که دلیل آن خاصیت نفوذناپذیری بالا در برابر گازها در PET  می باشد.برای این منظورPET  آمورف در دمای بالای Tgو به صورت جهت دار میکشند تا خاصیت کریستالی پیدا کند. یک مشکلی که PET از خود نشان میدهد این است که بعد از مدتی تمایل به حالت کریستالی پیدا میکند که این باعث تغییر در خواص می گرددو می تواند منجر به تغییرات ابعادی شود (جمع شدگی و یا تاب برداشتن).

استفاده های دیگر ازPET:شامل الیاف برای استفاده در  لباس ها͵ فیلم های از جنسPET͵عایق های الکتریکی و قطعات تولید شده به روش قالبگیری دمشی است.در بسیاری از کاربرد ها از کوپلیمر PET  برای رسیدن به خواص بهتر استفاده میکنند.

البته کاربرد اول پت بازیافتی در دنیا و ایران: الیاف, ورق و تسمه و محصولات تزریقی و یا دمشی می باشد.

پت الیافی

نکاتی کوتاه در مود بازیافت

PETتقریبا توسط تمامی روش های اصلی بازیافت از مکانیکی تا شیمیایی میتواند بازیافت شود اما بازیافت مکانیکی آن متداولتر می باشد.در هر صورت مشکلاتی در زمینه بازیافت آن وجود دارد.
برای مثال لیبل های چسبیده شده به بطری ها میتواند باعث تغییر رنگ و کاهش شفافیت آنها در حین بازیافت گردد. یا به دلیل حساس بودن این ماده به رطوبت , هرگونه رطوبت باقی مانده میتواند منجر به تخریب شود و تخریب نیز باعث زرد شدن و تغییر خواص مکانیکی است. به تازگی مشخص شده است کهPET هم چنین از طریق پیرولیز نیز قابل بازیافت است که باعث تولید کربن فعال میشود.

نکاتی در مورد بازیافت این ماده در ایران

پت بازیافتی به دلیل حساسیت به پی وی سی نیاز به جداسازی بالایی دارد البته این موضوع در تمام خطوط بازیافت پت در سراسر دنیا بایست رعایت شود.
در هر صوررت برای رسیدن به پرک بازیافتی با کیفیت بالا حتما باید از خط هات واش با جداساز لیبل استفاده کرد.
پت بازیافتی تنها پلاستیکی است که شاخصی برای میزان آلودگی دارد که به آن ppm  گفته می شود که مخفف یک واحد در میلیون است.وقتی می گوییم پرک پت ۳۰۰ ppm پی وی سی دارد.منظور از این شاخص این است که میزان آلودگی در یک تن پت باید ۳۰۰ گرم باشد.
این آلودگی در کاربرد های غذایی مثلا تولید بطری از بطری بازیافتی یا اصطلاحا  bottle to bottleباید زیر ۱۰ ppm باشد. برای کاربردهای الیاف باید بین ۲۰۰-۵۰۰ ppm باشد. طبیعتا هر چه آلودگی کمتر باشد از ارزش بیشتری برخوردار می باشد و قیمت بالاتری در بازار دارد.
بسیاری از کسانی که در ایران صاحب خط بازیافت پت هستند و بصورت سنتی فعالیت می کنند به دلیل نداشتن امکانات و تجهیزات لازم برای جداسازی کیفیت پرک بالایی ندارند و هنگام فروش آن به کارخانه داران الیاف متحمل درصد افت زیادی شده و باعث کاهش سود آنها می گردد.
در سال گذشته به دلیل نوسانات بازار در شش ماهه دوم شاهد افت قیمت و ارزش این پلاستیک بودیم اما پیش بینی می شود در سال جدید به دلیل آزاد شدن صادرات مواد بازیافتی ,قیمت پت بازیافتی نیز افزایش یابد و بازار آن رونق بیشتری یابد.
البته افرادی در این بازار موفق خواهند  بود که کیفیت پرک آنها بالاتر باشد.

نوشته: فاطمه ارشادی