ورق پلی اتیلن ترفتالات (PET) از صفر تا صد

پلی اتیلن ترفتالات (PET) یکی از پرکاربردترین پلیمرهای ترموپلاستیک در صنایع بسته‌بندی، نساجی و خودرو است. این ماده به‌دلیل شفافیت بالا، مقاومت شیمیایی و قابلیت بازیافت، جایگزین مناسبی برای شیشه و فلزات محسوب می‌شود. در این مقاله از وبسایت راوین پلیمر، به بررسی کامل فرآیند تولید، خواص فنی، کاربردها و چالش‌های زیست‌محیطی ورق (PET) می‌پردازیم.

 

ساختار شیمیایی و ویژگی‌های کلیدی ورق پلی اتیلن ترفتالات (PET)

الف) فرمول مولکولی

مونومرها: اتیلن گلیکول (EG) + ترفتالیک اسید (PTA).

فرمول: (C₁₀H₈O₄)_n با پیوندهای استری.

ب) خواص فیزیکی

چگالی: ۱.۳۸–۱.۴ g/cm³.

دمای ذوب: ۲۶۰–۲۷۰°C.

مقاومت کششی: ۵۵–۸۰ MPa.

شفافیت: ۹۰٪ عبور نور مرئی.

ج) مزایا

مقاومت بالا در برابر اسیدها و بازهای رقیق.

نفوذناپذیری نسبت به CO₂ و اکسیژن (مهم در بطری‌های نوشیدنی).

قابلیت استریل‌سازی با پرتو گاما.

 

تولید ورق پلي اتيلن ترفتالات PET

 

فرآیند تولید ورق (PET)

الف) مراحل اصلی

۱. پلیمریزاسیون:

واکنش تراکمی PTA و EG در رآکتورهای دوار تحت خلأ.

تولید پلی‌اتیلن ترفتالات آمورف (APET) یا کریستالی (CPET).

۲. اکسترودر دوپیچه:

 ذوب پلیمر در دمای ۲۸۰°C.

عبور از فیلترهای مش ۲۰۰ میکرون.

۳. قالب‌گیری ورق:

 روش کاست فیلم: خنک‌سازی ناگهانی با غلتک‌های کروم.

روش بادی: دمیدن هوا برای ایجاد ورق‌های توخالی.

۴. برش و رول‌پیچی:

 ضخامت استاندارد: ۰.۱ تا ۲ میلی‌متر.

عرض رول: تا ۲,۵۰۰ میلی‌متر.

ب) افزودنی‌های رایج

UV Stabilizers: جلوگیری از تخریب نوری.

Anti-block Agents: کاهش چسبندگی لایه‌ها.

رنگدانه‌ها: تولید ورق‌های رنگی با درصد جذب نور کنترل‌شده.

کاربردهای صنعتی ورق پلی اتیلن ترفتالات (PET)

الف) بسته‌بندی

بطری‌های نوشیدنی: ۷۰٪ بازار جهانی PET.

فیلم‌های چندلایه: ترکیب با PE یا آلومینیوم برای افزایش ماندگاری مواد غذایی.

ظروف مایکروویوی: گرید CPET با مقاومت حرارتی تا ۲۲۰°C.

ب) صنایع دیگر

الکترونیک: فیلم‌های عایق در بردهای مدار چاپی.

نساجی: تولید الیاف پلی‌استر (PET Fiber) برای پوشاک.

خودرو: ساخت قطعات سبک‌وزن مانند داشبورد.

بازیافت پلی اتیلن ترفتالات (PET)

 

بازیافت پلی اتیلن ترفتالات (PET) و چالش‌های زیست‌محیطی

الف) روش‌های بازیافت

۱. مکانیکی:

 خردایش به پلاستیک‌های فلهای (rPET).

محدودیت: کاهش کیفیت پس از هر چرخه.

 شیمیایی:

 تجزیه به مونومرها با هیدرولیز اسیدی یا آنزیمی.

فناوری نوین: گلیکولیز در دمای ۱۹۰°C.

ب) آمار جهانی

نرخ بازیافت PET در اروپا: ۶۳٪ (۲۰۲۳).

ایران: کمتر از ۱۰٪ (به‌دلیل نبود سیستم جمع‌آوری متمرکز).

ج) معایب زیست‌محیطی

تجزیه در طبیعت: ۴۵۰–۱۰۰۰ سال.

انتشار میکروپلاستیک‌ها به آب‌های زیرزمینی.

استانداردهای بین‌المللی

FDA GRAS: تاییدیه برای تماس با مواد غذایی.

ISO 1628-5: تست گرانروی ذاتی.

ASTM D5201: ارزیابی مقاومت شیمیایی.

 

انتخاب گرید مناسب ورق (PET)

پارامتر:   گرید APET، گرید CPET، گرید RPET

شفافیت: عالی، مات،  متوسط

دمای تحمل: 70 درجه سانتیگراد، 90 درجه سانتی گراد، 220 درجه سانتیگراد

کاربرد:  بسته‌بندی شفاف، ظروف حرارتی، محصولات بازیافتی

 

آینده صنعت ورق پلی اتیلن ترفتالات

زیست‌پلاستیک‌های ورق (PET): تولید از منابع گیاهی (نیشکر یا چغندر).

نانوکامپوزیت‌ها: تقویت با نانوذرات سیلیکا برای افزایش استحکام.

فناوری Depolymerization: بازیافت بی‌نهایت با حفظ کیفیت.

 

جمع‌بندی

پلي اتيلن ترفتالات (PET) با ترکیبی از سبکی، استحکام و قابلیت بازیافت، به ماده‌ای کلیدی در صنعت مدرن تبدیل شده است. با این حال، مدیریت پسماند و توسعه روش‌های بازیافت پیشرفته، نیازمند همکاری دولت‌ها و صنایع است.

 

توصیه فنی:

«برای کاهش ردپای کربن، از ورق‌های RPET با درصد بازیافتی بالای ۵۰٪ استفاده کنید.»