پلی اتیلن ترفتالات:
پلی اتیلن ترفتالات (PET) یک پلیمر ترموپلاستیک از خانواده پلی استرها ست که به روش پلیمریزاسیون مرحله ای از واکنش بین اسید ترفتالیک خالص (PTA) و مونو اتیلن گلیکول(MEG) تولید می گردد. دمای انتقال شیشه این پلیمر حدود Cº 80 می باشد.
تنوع زیادی در ویژگی های این پلیمر، بسته به کاربرد و نحوه جهت یافتگی زنجیرهای پلیمری مشاهده می شود.این پلیمر در دمای حدود Cº255 ذوب می شود و در صورتیکه سریع سرد شود تقریبا به صورت کاملا آمورف در آمده و چگالی آن در حدود gr/cm31.33 خواهد بود .به دلیل حرکت های آهسته ملکولی ، بلورینگی در حدود دمای Cº80 آغاز می شود و در دمای Cº 130 چگالی آن به مقدار gr/cm3 1.37 افزایش می یابد . با جهت یافتگی مناسب و اعمال گرما چگالی تا gr/cm3 1.40 نیز افزایش می‌یابد .
پلی اتیلن ترفتالات پلیمری است که در اغلب کشور ها برای تولید الیاف پلی استر(70 درصد) رزین بطری (22 درصد) فیلم (6 درصد) و رزین های پلی استر مهندسی (2 درصد) به کار رفته ، ولی در ایران این پلیمر بیشتر برای ساخت انواع بطری های آشامیدنی استفاده می شود. با توجه به مقاومت بالای این بطری ها در برابر شکستگی ، دما و نفوذ گازها ، دارا بودن وزن کم و ارزان بودن قیمت نسبت به سایر مواد بسته بندی همچون شیشه و فلز ، تولید بطری های پلاستیکی از این رزین کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. که بالتبع موجب ورود بطری های PETمصرفی به جریان زباله های شهری می گردد. بالا بودن حجم این بطری ها نسبت به وزن ، که فضای زیادی را در هنگام حمل و نقل و دفن ف به خود اختصاص می دهند و تجزیه بسیار طولانی آنه در طبیعت (حدود 300 سال) ، باعث گردیده تا مسئله بازیافت این بطری ها، بخصوص در سال های اخیر توجه همگان را به خو جلب نماید.
خواص 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
انواعPET :
معمولا PET در چهار 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.
- فیلم :از این نوع PET در تهیه انواع ورقه های بسته بندی استفاده می شود .
- آمورف: از این نوع PET شکل هندسی خاصی نداشه و مبنای نامگذاری آن نیز بر این اساس است .( آمورف : بی شکل)
کاربری ها :
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).
از پت 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 پت قابل بازیافت نیز می باشد که کاربرد اول پت بازیافتی در دنیا و ایران الیاف, ورق و تسمه و محصولات تزریقی و یا دمشی می باشد.
موارد ایمنی:
PET به صورت بیولوژیکی خنثی ، به صورت جلدی مطمئن برای در دست گرفتن می باشد. اگر بلعیده و یا استنشاق شود خطرناک نمی باشد. در مطالعات تغذیه ای صورت گرفته بر روی حیوانات هیچ مدرکی مبنی بر سمیت ماده مورد نظر یافت نشد. نتایج منفی از تستهای Ames ومطالعه بر روی DNA سنتزی (غیر قابل برنامه ریزی شده ) نشان داد که PET سمیتی بر روی ژنها ندارد. مطالعات مشابه بر روی منومرها و ترکیبات واسطه PET نشان می دهد که این مواد به صورت ضروری سمی نیستند و هیچ تهدیدی برای انسان در بر ندارد. یکی از مواد ویژه که در سطح وسیع استفاده شده ، تری اکسید آنتیموان است که باعث سرطان می شود. به هر حال مطالعات کامل بر روی تغذیه حیوانات نشان داد که هیچگونه ریسکی ناشی از استفاده آنتیمونی در تولید PET وجود ندارد. مطالعه بر روی رژیم غذایی شامل 20 g/Kg تری اکسید آنتیمونی تاثیرات سمی قابل شناسایی بر روی حیوانات نداشت و آزمایشات genotoxin اغلب منفی بود.
غدد درون ریز بدن انسان که کنترل فرایندهای حیاتی انسان نظیر تولید مثل ، تنظیم متابولیسم و دیگر جنبه های توسعه قبل از تولد را به عهده دارد .مواد شیمیایی مصنوعی ساخت بشر ، در صورت جذب در بدن باعث از هم پاشیدن هورمون استروژن اختلال در چرخه غدد درون ریز ، اختلال در تولید مثل و کاهش در تعداد اسپرم میگردد.پس این نکته مهم است که ترکیبات استفاده شده در PET هیچ مدرکی مبنی بر فعالیت استروژنیک نداشته باشند.یک مدرک مهم وجود دارد که نشان میدهد که این مواد غیر سرطانی و نسبتا ایمن اند.
مزایا و معایب استفاده:
مزیت استفاده از بطری های PET این است که درب بطری به راحتی با می شود و قابلیت بسته شدن مجدد را دارد و همچنین سبک و ارزان قیمت می باشند.PET به طور ذاتی مشخصات پلاستیک های زیست تخریب را دارد و در مدت دو سال در زیر خاک بیش از 30 در صد آن تخریب می گردد که بازیافت PET و تبدیل آن به محصولات قابل مصر ف راه حل مناسب تری است . این مواد با اینکه در صد وزنی کمی از کل ضایعات جامعه (حدود 7 درصد) را تشکیل می دهند ولی به علت چگالی کم ، حجم بالایی حدود 30 درصد کل ضایعات را در بر دارند . به طور معمول حدود 800 کیلوگرم زباله در هر متر مکعب فضای دفن جای می گیرد در حالیکه یک متر مکعب فضای دفنی تنها می تواند 35 کیلو گرم بطری را در خود جای دهد.
واحد های تولید کننده :
از جمله تولیدکنندگان پلی اتیلن ترفتالات (PET) پت در جهان می توان به Kolon (کولون) ، Eastman (ایستمن) ، Polyclear (پلی کلیر) ، Cleartuf (کلیرتوف) ، Honam (هونام) ، Sabic (سابیک) اشاره کرد.
