Полиэтилентерефталат (ПЭТ или PET)
Полиэтилентерефталат – синтетический полимер, принадлежащий к классу полиэфиров. Продукт поликонденсации терефталевой кислоты и моноэтиленгликоля. ПЭТ может принимать два состояния – кристаллическое и аморфное, при этом на «кристалличность» непосредственное влияние оказывает термическая предыстория. При условии быстрого охлаждения полиэтилентерефталат становится аморфным, если охлаждение медленное, обретает кристалличность. В аморфной форме полиэтилентерефталат имеет твёрдую и прозрачную структуру, тогда как в кристаллической он бесцветный и непрозрачный, хотя по-прежнему твёрдый. Отрегулировать уровень кристалличности можно посредством отжига, при этом температурный режим обработки должен варьироваться в пределах температуры плавления и стеклования. Промышленность, как правило, выпускает ПЭТ в виде гранул размером порядка 2-4 мм.
Для отечественного рынка характерна маркировка ПЭТ, хотя возможны и иные обозначения продукта, в том числе РЕТР, ПЭТФ или РЕТ (полиэтилентерефталат), АРЕТ (полиэтилентерефталат в аморфном виде) и прочие.
Промышленность изначально выпускала ПЭТ как полимер для производства волокна, однако он быстро занял лидирующие позиции в сфере полимерных упаковочных материалов. Востребованность в полиэтилентерефталате растет с каждым годом, на данный момент это наиболее популярный и используемый полимерный материал в мире.
Физико-химические свойства полиэтилентерефталата
Полиэтилентерефталат обладает рядом хороших физико-химических свойств: отличные прочностные данные, стоек к ударам, истиранию и деформированию в процессе изгиба или растяжения, сохраняя свои эксплуатационные и технические показатели в обширном температурном диапазоне –40 °С - +60 °С. Длительное воздействие солнечного УФ-излучения разрушительно воздействует на полиэтилентерефталат. Для ПЭТ также характерен незначительный коэффициент трения, минимальная гигроскопичность. Общий температурный диапазон для продукции на основе полиэтилентерефталата составляет –60 - +170 °C.
По облику материала и по параметру светопропускания (около 90%) ПЭТ похож на поликарбонат и акрил (оргстекло прозрачное), но, в сравнении с оргстеклом, полиэтилентерефталат в десять раз прочнее.
ПЭТ является отличным диэлектриком, его проводимость тока при t вплоть до 180°С практически не меняется.
Если рассматривать сопротивляемость ПЭТ внешним воздействиям, то для материала характерна отличная стойкость разного рода химическим воздействиям. На высоком уровне и сопротивляемость влиянию водяного пара. Но при этом ПЭТ достаточно легко растворяется в толуоле, ацетоне, хлороформе, бензоле и ряде иных составов, что позволяет склеивать листы ПЭТ друг с другом, точно так же, как склеивается поликарбонат, оргстекло или полистирол.
Полиэтилентерефталат демонстрирует хорошую пластичность, причём не только в горячем, но и в холодном состоянии. ПЭТ-листы не нуждаются в предварительной сушке, у полиэтилентерефталата меньшая по сравнению с оргстеклом или полистиролом теплоёмкость, вследствие чего прогрев материала до требуемого температурного режима для формования отнимает меньше времени и энергии. Все вместе это приводит к снижению себестоимости производимого продукта. Именно демократичная стоимость позволяет полиэтилентерефталату выглядеть более чем достойной альтернативой сплошному поликарбонату в области строительства зданий и различных конструкций.
Для улучшения физико-механических свойств, среди которых: огне-, свето- и термоустойчивость, цвет, фрикционные и иные параметры в состав полиэтилентерефталата добавляются различные наполнители. Кроме этого допустимо химическое модифицирование определёнными кислотами из дикарбоновой группы, а также гликолями, вводимыми в реакционные смеси в процессе синтеза ПЭТ.
Сфера применения полиэтилентерефталата
Наличие обширного перечня положительных характеристик, в сочетании с возможностью управления кристалличностью материала, позволяет не только активно использовать его в самых разных отраслях, но и выводит на 5-е место рынка потребляемых полимерных материалов – около 6,5% от общего объёма. Наиболее часто ПЭТ используется при изготовлении плёнок, волокон и преформ. Итоговыми потребителями являются: шинная и текстильная промышленность, изготовление упаковочных материалов и бутылочной тары, кино- и фотоплёнок, дисков и лент на магнитной основе.
Стоит сказать, что структура использования ПЭТ в отечественных реалиях значительно отличается от той, которая характерна для остального мира, в котором большая часть выпускаемого ПЭТ – порядка 65%, идёт на изготовление нитей и волокон. Российский рынок формируется под воздействием упаковочной отрасли – порядка 94,8% материала используется для выпуска преформ, из которых в дальнейшем производят различные ёмкости. А вот изготовление плёнок и волокон на основе ПЭТ в России практически отсутствует на него приходится всего лишь 4,1%.
Переработка полиэтилентерефталата осуществляется методами экструзии, литья под давлением, раздувным формованием. Тонкая плёнка и волокна производятся с помощью экструзии с последующим охлаждением при температуре 18-20 градусов. Уровень кристалличности регулируется за счёт температуры отжига, которая находится между температурой, требуемой для плавления и стеклования. Преформы под ПЭТ-бутылки изготавливают посредством литья под давлением, на специальных термопластавтоматах для ПЭТ-преформ. На основе полиэтилентерефталата выпускают: текстильное волокно, электроизоляцию, электротехнические комплектующие и детали, кордные нити, ручки для газовых и электроплит, всевозможнейшие разъёмы, кузовные детали авто, элементы и запчасти различного оборудования, в том числе промышленного, изделия, используемые в медицинской сфере.
Полиэтилентерефталат подлежит переработке и вторичному использованию. Компании, занимающиеся бизнесом по производству вторичного полимерного сырья, собирают отходы проводят их ручную или автоматическую сортировку, дробят, моют, сушат после чего полученные хлопья ПЭТ переводят на растарку. Сформированные ПЭТ-хлопья (флекс) гранулируют и получается конечный продукт, из которого можно производить новые изделия. Вторичное ПЭТ-сырьё имеет обширную сферу применения: волокна, пленки, щетки, упаковка для не пищевых продуктов и многое другое.
