Το τερεφθαλικό πολυαιθυλενίου (που γράφεται μερικές φορές ως τερεφθαλικό πολυαιθυλενίου), που βραχύνεται συνήθως ως PET, PETE, ή παλαιό PETP ή Pet-π, είναι η πιό κοινή θερμοπλαστική πολυμερής ρητίνη στην οικογένεια πολυεστέρα, που χρησιμοποιείται στις ίνες ιματισμού, εμπορευματοκιβώτια για τα υγρά και τρόφιμα, που τα υλικά στην κατασκευή, και οι ρητίνες εφαρμοσμένης μηχανικής που συνδυάζονται με τις ίνες γυαλιού.

1. Εφαρμογή

Τα πλαστικά μπουκάλια φιαγμένα από πολυεστέρα της PET χρησιμοποιούνται ευρέως για τα μη αλκοολούχα ποτά. Για μερικά ειδικά μπουκάλια, όπως εκείνοι που υποδεικνύονται για τα εμπορευματοκιβώτια μπύρας, ο πολυεστέρας της PET στριμώχνεται με ένα πρόσθετο στρώμα του πολυβινυλικού οινοπνεύματος (PVOH) για να μειώσει περαιτέρω τη διαπερατότητα οξυγόνου του.

Η διαξωνική ταινία πολυεστέρα της PET (η «ταινία πολυεστέρα» είναι ένα από τα γνωστά εμπορικά φίρματά της) μπορεί να αργίλιο-καλυφθεί στην επιφάνειά της από την απόθεση ατμού, η οποία μπορεί να μειώσει τη διαπερατότητά της και να την κάνει το αντανακλαστικό και αδιαφανές φύλο. Αυτές οι ιδιότητες είναι χρήσιμες σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των εύκαμπτων υλικών συσκευασίας τροφίμων και μόνωσης (όπως τα διαστημικά καλύμματα). Λόγω της υψηλής μηχανικής δύναμής της, η ταινία πολυεστέρα της PET χρησιμοποιείται συχνά στον τομέα ταινιών, όπως οι μεταφορείς ταινιών ή η pressure-sensitive υποστήριξη ταινιών.

Το Non-oriented φύλλο πολυεστέρα της PET μπορεί να είναι thermoformed για να κάνει τους συσκευάζοντας δίσκους και να βγάλει φουσκ'αλες τη συσκευασία. [4] εάν ο κρυστάλλινος πολυεστέρας της PET χρησιμοποιείται, οι δίσκοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τα κατεψυγμένα γεύματα επειδή μπορούν να αντισταθούν και τις υπερβολικά χαμηλές θερμοκρασίες και τις θερμοκρασίες ψησίματος φούρνων. Και ο άμορφος πολυεστέρας της PET και οι ταινίες πολυεστέρα της PET είναι διαφανείς στο γυμνό μάτι. Οι χρωματίζοντας χρωστικές ουσίες μπορούν να συνδυαστούν εύκολα στο φύλλο πολυεστέρα της PET.

Όταν γεμίζεται με τα μόρια ή τις ίνες γυαλιού, γίνεται σημαντικά σκληρότερο και ανθεκτικότερο.

Ο πολυεστέρας της PET χρησιμοποιείται επίσης ως υπόστρωμα για τα λεπτά ηλιακά κύτταρα.

Ο πολυεστέρας (ένα εμπορικό σήμα που μετατρέπεται από το τερεφθαλικό πολυαιθυλενίου) μπορεί επίσης να συνδεθεί σε ένα με σχήμα καμπάνας τοπ σχοινί για να αποτρέψει την ένδυση όταν περνά το σχοινί μέσω του ανώτατου ορίου.

Από τα τέλη του 2014, ο πολυεστέρας της PET έχει χρησιμοποιηθεί ως εσωτερικό υλικό σκαφών της γραμμής IV σύνθετων κυλίνδρων υψηλού αερίου. Έναντι του πολυαιθυλενίου χρησιμοποιούμενου τις πρώτες μέρες, ο πολυεστέρας της PET έχει τις πολύ καλύτερες ιδιότητες εμποδίων οξυγόνου. [5]

Ο πολυεστέρας της PET μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τρισδιάστατες ίνες εκτύπωσης, και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως τρισδιάστατο πλαστικό εκτύπωσης PETG.

2. Σωματικές ιδιότητες

Ο πολυεστέρας της PET είναι μια άχρωμη ημικρυστάλλινη ρητίνη στο φυσικό κράτος του. Ανάλογα με τη μέθοδο επεξεργασίας, ο πολυεστέρας της PET μπορεί να είναι ημισυμπαγής άκαμπτος και πολύ ελαφρύς. Μπορεί να εμποδίσει το αέριο και την υγρασία πολύ καλά, και εμποδίζει επίσης το οινόπνευμα (επεξεργασία απομόνωσης ανάγκης πρόσθετη) και τους διαλύτες. Είναι ισχυρό και αντίκτυπος - ανθεκτικός. Όταν εκτίθεται στο χλωροφόρμιο και ορισμένες άλλες χημικές ουσίες όπως το τολουόλιο, ο πολυεστέρας της PET γίνεται άσπρος. [10]

Εκτός από τις ίνες πολυεστέρα, το ανώτερο όριο της διαύγειας του εμπορικού πολυεστέρα της PET είναι για 60%. Τα διαφανή προϊόντα μπορούν να ληφθούν με γρήγορα να δροσίσουν το λειωμένο πολυμερές σώμα κάτω από τη θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού (Tg), διαμορφώνοντας ένα άμορφο στερεό. Όπως το γυαλί, όταν δροσίζει το λειωμένο μέταλλο, εάν τα μόρια δεν έχουν αρκετό χρόνο να τακτοποιήσουν κατά κρυστάλλινο τρόπο τακτικό, ο άμορφος πολυεστέρας της PET θα διαμορφώσει. Στη θερμοκρασία δωματίου, τα μόρια είναι παγωμένα σε ισχύ, αλλά εάν θερμαίνονται επάνω από τη θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού (Tg), τα μόρια απορροφούν αρκετή ενέργεια θερμότητας, θα αρχίσουν να κινούνται πάλι, nucleating και αυξανόμενος τα κρύσταλλα. Αυτή η διαδικασία καλείται κρυστάλλωση στερεάς φάσης.

Όταν δροσίζεται αργά, το λειωμένο πολυμερές σώμα θα διαμορφώσει ένα πιό κρυστάλλινο υλικό. Όταν κρυσταλλώνεται από ένα άμορφο στερεό, αυτό το υλικό διαμορφώνει spherulites που περιέχουν πολλούς μικρούς κρυσταλλίτες αντί της διαμόρφωσης ενός μεγάλου ενιαίου κρυστάλλου. Όταν το φως περνά μέσω του ορίου μεταξύ των μικροκρυσταλλικών και άμορφων περιοχών, η διασπορά εμφανίζεται. Αυτή η διασπορά σημαίνει ότι ο κρυστάλλινος πολυεστέρας της PET είναι αδιαφανής και λευκό στις περισσότερες περιπτώσεις. Το σχέδιο καλωδίων είναι μια από τις λίγες βιομηχανικές διαδικασίες που μπορούν να παραγάγουν σχεδόν τα monocrystalline προϊόντα.

3. Ενδογενές ιξώδες

Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του πολυεστέρα της PET είναι το ενδογενές ιξώδες του.

Το ενδογενές ιξώδες του υλικού λαμβάνεται με την παρέκταση στο μειωμένο ιξώδες όταν πλησιάζει η συγκέντρωση λύσης μηδέν, και μετριέται στα deciliters/γραμμάριο (dℓ/g). Το ενδογενές ιξώδες εξαρτάται από το μήκος της πολυμερούς αλυσίδας του, και μπορεί να εκφραστεί χωρίς μονάδες λόγω της παρέκτασης σε μηά συγκέντρωση. Όσο μακρύτερη η πολυμερής αλυσίδα, οι περισσότερες εμπλοκές μεταξύ των αλυσίδων, τόσο υψηλότερο το ιξώδες. Το μέσο μήκος αλυσίδων μιας ιδιαίτερης batch ρητίνης μπορεί να ελεγχθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πολυσυμπύκνωσης.

Η σειρά ενδογενούς ιξώδους του πολυεστέρα της PET:

Βαθμός ινών:

0.40-0.70 κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα
0.72-0.98 βιομηχανικό και σκοινί ροδών
Βαθμός ταινιών:

0.60-0.70 BoPET (διαξωνική ταινία πολυεστέρα της PET)
0.70-1.00 Thermoformed φύλλο
Βαθμός μπουκαλιών:

0.70-0.78 μπουκάλι νερό (επίπεδο)
0.78-0.85 ενωμένα με διοξείδιο του άνθρακα μη αλκοολούχα ποτά
Monofilament, πλαστικό εφαρμοσμένης μηχανικής

1.00-2.00

4. Ξηρά επεξεργασία

Ο πολυεστέρας της PET είναι εύκολο να απορροφηθεί την υγρασία, το οποίο σημαίνει ότι μπορεί να απορροφήσει την υγρασία από το περιβάλλον περιβάλλον. Εντούτοις, όταν θερμαίνεται αυτός ο «υγρός» πολυεστέρας της PET, θα υδρολύσει και θα μειώσει την ελαστικότητά του. Επομένως, η ρητίνη πρέπει να είναι ξηρά προτού να εισαγάγει τη φορμάροντας μηχανή για την επεξεργασία. Η επεξεργασία ξήρανσης του πολυεστέρα της PET πρίν εισάγει τον εξοπλισμό επεξεργασίας ολοκληρώνεται με τη χρησιμοποίηση desiccant ή ξηρότερος.

Στο στεγνωτήρα, ο καυτός ξηρός αέρας αντλείται στο κατώτατο σημείο της χοάνης που γεμίζουν με τη ρητίνη για να διατρέξει πρός τα πάνω των σβόλων, αφαιρώντας την υγρασία στον τρόπο. Ο καυτός και υγρός αέρας αφήνει την κορυφή της χοάνης και διατρέχει aftercooler πρώτος επειδή είναι ευκολότερο να αφαιρεθεί η υγρασία από τον κρύο αέρα απ'ό, τι από το ζεστό αέρα. Ο παραγμένος υγρός και κρύος αέρας περνά έπειτα μέσω του desiccant στρώματος. Τέλος, ο ξηρός και κρύος αέρας που αφήνει το desiccant στρώμα θερμαίνεται πάλι στο φούρνο θέρμανσης, και επιστρέφει στον κλειστό βρόχο μέσω της ίδιας διαδικασίας. Γενικά, η υπόλοιπη περιεκτικότητα σε υγρασία στη ρητίνη πρέπει να είναι λιγότερο από 50 μέρη ανά εκατομμύριο (μέρη σε βάρος) πριν από την επεξεργασία. Ο χρόνος κατοικιών στο στεγνωτήρα δεν πρέπει να είναι πιό σύντομος από τέσσερις ώρες. Αυτό είναι επειδή μια θερμοκρασία υψηλότερη από 160°C απαιτείται για να ολοκληρώσει τη διαδικασία ξήρανσης σε λιγότερο από 4 ώρες, σε ποια θερμοκρασία τα μόρια αρχίζουν να υδρολύουν το εσωτερικό προτού να ξηρά.

Ο πολυεστέρας της PET μπορεί επίσης να είναι ξηρός σε έναν στεγνωτήρα ρητίνης συμπιεσμένου αέρα. Ο στεγνωτήρας συμπιεσμένου αέρα δεν επαναχρησιμοποιεί τον ξηρό αέρα. Ο ξηρός, θερμαμένος συμπιεσμένος αέρας κυκλοφορεί μέσω των σβόλων πολυεστέρα όπως σε έναν στεγνωτήρα, και έπειτα των απελευθερώσεων στην ατμόσφαιρα

5.Degradation

Οι διάφοροι τύποι υποβαθμίσεων εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας του πολυεστέρα της PET. Οι κύριοι πιθανοί τρόποι υποβάθμισης περιλαμβάνουν την υδρόλυση και η θερμική οξείδωση, τα τελευταία μπορεί να είναι η σημαντικότερη. Όταν ο πολυεστέρας της PET υποβιβάζει, διάφορα πράγματα συμβαίνουν: αποχρωματισμός, scission αλυσίδων που οδηγούν στη μείωση μοριακού βάρους, σχηματισμός της ακεταλδεΰδης, και διασύνδεση (ο σχηματισμός «των πηκτωμάτων» ή των «ματιών ψαριών»). Ο αποχρωματισμός προκαλείται από διάφορα chromophores που διαμορφώνονται μετά από τη μακροπρόθεσμη θερμική επεξεργασία στις υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό γίνεται ένα πρόβλημα όταν οι οπτικές απαιτήσεις για τα πολυμερή σώματα είναι πολύ υψηλές, όπως στις εφαρμογές συσκευασίας. Η θερμική και θερμική οξειδωτική υποβάθμιση οδηγεί στα κακές χαρακτηριστικά επεξεργασίας και την απόδοση των υλικών.

Ένας τρόπος να ανακουφιστεί αυτή η κατάσταση είναι να χρησιμοποιηθούν copolymers. Comonomers όπως CHDM ή ισοφθαλικός όξινος χαμηλότερος η θερμοκρασία τήξης και μειώνουν τη διαύγεια του πολυεστέρα της PET (ιδιαίτερα σημαντικού όταν χρησιμοποιείται το υλικό στο πλαστικό μπουκάλι κατασκευαστικός). Επομένως, η ρητίνη μπορεί να φορμαριστεί πλαστικά σε μια χαμηλότερη θερμοκρασία και μια μικρότερη δύναμη. Αυτό βοηθά να αποτρέψει την υποβάθμιση και μειώνει την περιεκτικότητα σε ακεταλδεΰδη στο ολοκληρωμένο προϊόν σε ένα αποδεκτό (δηλ. ασήμαντο) επίπεδο. Ένας άλλος τρόπος να βελτιωθεί η πολυμερής σταθερότητα είναι να χρησιμοποιηθούν οι σταθεροποιητές, κυρίως αντιοξειδωτικοοι, όπως phosphites. Πρόσφατα, η βελτίωση της σταθερότητας των υλικών στο μοριακό επίπεδο κατευθείαν η χημεία έχει εξεταστεί επίσης.

6. Πλαστικός εξοπλισμός επεξεργασίας μπουκαλιών

Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι σχηματοποίησης για τα μπουκάλια της PET PET, τη one-step μέθοδο σχηματοποίησης και τη σε δύο στάδια μέθοδο σχηματοποίησης. Στη σε δύο στάδια μέθοδο σχηματοποίησης, δύο ανεξάρτητες μηχανές απαιτούνται. Η πρώτη μηχανή χρησιμοποιεί τη σχηματοποίηση εγχύσεων για να λάβει έναν προσχηματισμό, που είναι παρόμοιος με έναν σωλήνα δοκιμής, με το νήμα ΚΑΠ ήδη σε ισχύ. Το σώμα του σωλήνα είναι σημαντικά παχύτερο επειδή θα επεκταθεί στην τελική μορφή του χρησιμοποιώντας τη σχηματοποίηση χτυπήματος τεντωμάτων στο δεύτερο βήμα.

Στο δεύτερο βήμα, ο προσχηματισμός θερμαίνεται γρήγορα και επεκτείνεται έπειτα στα δύο μισά φορμών για να διαμορφώσει την τελική μορφή του μπουκαλιού. Οι προσχηματισμοί (τα μπουκάλια) οι ίδιοι μπορούν τώρα επίσης να χρησιμοποιηθούν ως εύρωστα και μοναδικά εμπορευματοκιβώτια εκτός από την αποθήκευση των νέων καραμελών, μερικοί κλάδοι Ερυθρών Σταυρών τους διανέμουν επίσης στα σπίτια ως τμήμα του προγράμματος «μπουκαλιών της ζωής» που χρησιμοποιείται κυρίως για να αποθηκεύσει το ιατρικό ιστορικό έτσι ώστε μπορεί να παρασχεθεί στους σωτήρες έκτακτης ανάγκης.

Στη one-step μέθοδο σχηματοποίησης, η ολόκληρη διαδικασία από τις πρώτες ύλες στα τελειωμένα εμπορευματοκιβώτια πραγματοποιείται σε μια μηχανή, η οποία την καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλη για τις μεταβλητές μορφές σχηματοποίησης (η συνήθεια φορμάρισε τα προϊόντα), συμπεριλαμβανομένων των βάζων, επίπεδα ovals, των μορφών φιαλών, κ.λπ…. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του είναι ότι μειώνει τον κατειλημμένο χώρο, μειώνει το ποσό επεξεργασίας προϊόντων και κατανάλωσης ενέργειας, και η οπτική ποιότητα είναι πολύ υψηλότερη από το σε δύο στάδια σύστημα.