Polyethylene terephthalate (đôi khi được viết là polyethylene terephthalate), thường được viết tắt là PET, PETE, hoặc PETP hoặc PET-P cũ, là loại nhựa polyme nhiệt dẻo phổ biến nhất trong họ polyester, được sử dụng trong sợi quần áo, hộp đựng chất lỏng và thực phẩm, tạo hình nhiệt vật liệu trong sản xuất và nhựa kỹ thuật kết hợp với sợi thủy tinh.

1. Ứng dụng

Chai nhựa làm bằng polyester polyester được sử dụng rộng rãi để đựng nước giải khát.Đối với một số chai đặc biệt, chẳng hạn như những chai được chỉ định cho hộp đựng bia, PET polyester được kẹp với một lớp polyvinyl alcohol (PVOH) bổ sung để giảm thêm tính thấm oxy của nó.

Màng polyester Biaxial PET ("màng polyester" là một trong những tên thương mại nổi tiếng của nó) có thể được mạ nhôm trên bề mặt của nó bằng cách lắng đọng hơi, có thể làm giảm tính thấm của nó và làm cho nó phản chiếu và mờ đục.Những đặc tính này hữu ích trong nhiều ứng dụng, bao gồm bao bì thực phẩm linh hoạt và vật liệu cách nhiệt (chẳng hạn như chăn không gian).Do độ bền cơ học cao, màng polyester PET thường được sử dụng trong lĩnh vực băng, chẳng hạn như chất mang băng hoặc lớp nền băng nhạy cảm với áp suất.

Tấm polyester PET không định hướng có thể được nhiệt luyện để làm khay bao bì và bao bì vỉ.[4] Nếu sử dụng polyeste PET dạng tinh thể, khay có thể được sử dụng cho các bữa ăn đông lạnh nhanh vì chúng có thể chịu được cả nhiệt độ đông lạnh và nhiệt độ nướng trong lò.Cả hai loại phim polyester PET và PET polyester vô định hình đều trong suốt bằng mắt thường.Thuốc nhuộm màu có thể dễ dàng pha trộn vào tấm PET polyester.

Khi chứa đầy các hạt hoặc sợi thủy tinh, nó trở nên cứng và bền hơn đáng kể.

Polyester PET cũng được sử dụng làm chất nền cho pin mặt trời màng mỏng.

Polyester (một nhãn hiệu được chuyển đổi từ polyethylene terephthalate) cũng có thể được nối thành một sợi dây trên cùng hình chuông để tránh mòn khi dây đi qua trần nhà.

Kể từ cuối năm 2014, PET polyester đã được sử dụng làm vật liệu lót bên trong của chai khí cao áp composite IV.So với polyethylene được sử dụng trong những ngày đầu, PET polyester có đặc tính ngăn cản oxy tốt hơn nhiều.[5]

Polyester PET có thể được sử dụng làm sợi in 3D và cũng có thể được sử dụng làm nhựa PETG in 3D.

2. Tính chất vật lý

PET polyester là một loại nhựa bán tinh thể không màu ở trạng thái tự nhiên.Tùy thuộc vào phương pháp xử lý, PET polyester có thể từ nửa cứng đến cứng và rất nhẹ.Nó có thể chặn khí và hơi ẩm rất tốt, đồng thời chặn rượu (cần xử lý cách ly bổ sung) và dung môi.Nó là mạnh mẽ và chống va đập.Khi tiếp xúc với chloroform và một số hóa chất khác như toluen, PET polyester sẽ chuyển sang màu trắng.[10]

Ngoài sợi polyester, giới hạn trên của độ kết tinh của polyester PET thương mại là khoảng 60%.Các sản phẩm trong suốt có thể thu được bằng cách làm lạnh nhanh polyme nóng chảy xuống dưới nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg), tạo thành chất rắn vô định hình.Giống như thủy tinh, khi nhiệt độ nóng chảy nguội đi, nếu các phân tử không có đủ thời gian để sắp xếp tinh thể một cách trật tự, polyester PET vô định hình sẽ hình thành.Ở nhiệt độ phòng, các phân tử bị đóng băng tại chỗ, nhưng nếu chúng được làm nóng trên nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg), các phân tử hấp thụ đủ nhiệt năng, chúng sẽ bắt đầu chuyển động trở lại, tạo mầm và phát triển các tinh thể.Quá trình này được gọi là kết tinh pha rắn.

Khi làm nguội từ từ, polyme nóng chảy sẽ tạo thành vật liệu kết tinh hơn.Khi được kết tinh từ một chất rắn vô định hình, vật liệu này tạo thành các spherulite chứa nhiều tinh thể nhỏ thay vì tạo thành một đơn tinh thể lớn.Khi ánh sáng đi qua ranh giới giữa vùng vi tinh thể và vùng vô định hình, hiện tượng tán xạ xảy ra.Sự phân tán này có nghĩa là polyester PET tinh thể có màu trắng đục trong hầu hết các trường hợp.Kéo dây là một trong số ít quy trình công nghiệp có thể tạo ra các sản phẩm gần như đơn tinh thể.

3. Độ nhớt nội tại

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của PET polyester là độ nhớt nội tại của nó.

Độ nhớt nội tại của vật liệu thu được bằng cách ngoại suy cho độ nhớt giảm khi nồng độ dung dịch gần bằng không, và được đo bằng decilit / gam (dℓ / g).Độ nhớt nội tại phụ thuộc vào độ dài của chuỗi polyme của nó và có thể được biểu thị mà không có đơn vị do phép ngoại suy đến nồng độ bằng không.Chuỗi polyme càng dài, càng có nhiều điểm vướng mắc giữa các chuỗi, độ nhớt càng cao.Chiều dài chuỗi trung bình của một lô nhựa cụ thể có thể được kiểm soát trong quá trình polycondensation.

Phạm vi độ nhớt nội tại của polyester PET:

Loại sợi:

0,40–0,70 Hàng dệt may
0,72–0,98 Dây công nghiệp và dây lốp
Lớp phim:

0,60-0,70 BoPET (màng polyester PET hai trục)
0,70–1,00 Tấm nhiệt
Loại chai:

0,70-0,78 chai nước (phẳng)
0,78–0,85 nước ngọt có ga
Monofilament, nhựa kỹ thuật

1,00–2,00

4. Xử lý khô

PET polyester rất dễ hút ẩm, có nghĩa là nó có thể hút ẩm từ môi trường xung quanh.Tuy nhiên, khi polyester PET "ẩm" này bị nung nóng, nó sẽ bị thủy phân và giảm độ đàn hồi.Do đó, nhựa phải được làm khô trước khi đưa vào máy đúc để xử lý.Quá trình xử lý sấy khô PET polyester trước khi đưa vào thiết bị xử lý được hoàn thành bằng cách sử dụng chất hút ẩm hoặc máy sấy.

Trong máy sấy, không khí khô nóng được bơm vào đáy phễu chứa đầy nhựa thông để chảy lên trên qua các viên, loại bỏ hơi ẩm trên đường đi.Không khí nóng và ẩm rời khỏi đỉnh của phễu và đi qua bộ làm lạnh sau trước tiên vì nó dễ dàng loại bỏ hơi ẩm từ không khí lạnh hơn từ không khí nóng.Sau đó, không khí ẩm và lạnh được tạo ra sẽ đi qua lớp hút ẩm.Cuối cùng, không khí khô và lạnh rời khỏi lớp hút ẩm được làm nóng trở lại trong lò gia nhiệt, và quay trở lại trong một vòng khép kín thông qua quá trình tương tự.Nói chung, độ ẩm còn lại trong nhựa phải nhỏ hơn 50 phần triệu (phần trọng lượng) trước khi xử lý.Thời gian lưu trú trong máy sấy không được ngắn hơn bốn giờ.Điều này là do nhiệt độ cao hơn 160 ° C được yêu cầu để hoàn thành quá trình sấy trong vòng chưa đầy 4 giờ, ở nhiệt độ này các hạt bắt đầu thủy phân bên trong trước khi chúng được làm khô.

Polyester PET cũng có thể được làm khô trong máy sấy nhựa bằng khí nén.Máy sấy khí nén không tái sử dụng khí khô.Khí nén khô, được làm nóng lưu thông qua các viên polyester như trong máy sấy, và sau đó thải ra khí quyển

5. xuống cấp

Nhiều loại thoái hóa khác nhau xảy ra trong quá trình xử lý polyester PET.Các chế độ phân hủy chính có thể xảy ra bao gồm thủy phân và oxy hóa nhiệt, chế độ sau có thể là quan trọng nhất.Khi polyester polyester phân hủy, một số điều xảy ra: đổi màu, cắt chuỗi dẫn đến giảm trọng lượng phân tử, hình thành acetaldehyde và liên kết ngang (hình thành "gel" hoặc "mắt cá").Sự đổi màu là do các tế bào sắc tố khác nhau được hình thành sau quá trình xử lý nhiệt lâu dài ở nhiệt độ cao.Điều này trở thành một vấn đề khi các yêu cầu quang học đối với polyme rất cao, chẳng hạn như trong các ứng dụng đóng gói.Sự suy giảm nhiệt và oxy hóa nhiệt dẫn đến các đặc tính và hiệu suất xử lý kém của vật liệu.

Một cách để giảm bớt tình trạng này là sử dụng chất đồng trùng hợp.Các chất điện li như CHDM hoặc axit isophthalic làm giảm nhiệt độ nóng chảy và giảm độ kết tinh của polyeste PET (đặc biệt quan trọng khi vật liệu này được sử dụng trong sản xuất chai nhựa).Do đó, nhựa có thể được đúc dẻo ở nhiệt độ thấp hơn và lực nhỏ hơn.Điều này giúp ngăn ngừa sự suy thoái và giảm hàm lượng acetaldehyde trong thành phẩm xuống mức có thể chấp nhận được (tức là không đáng kể).Một cách khác để cải thiện độ ổn định của polyme là sử dụng chất ổn định, chủ yếu là chất chống oxy hóa, chẳng hạn như phốt phát.Gần đây, việc cải thiện tính ổn định của vật liệu ở cấp độ phân tử thông qua hóa học cấu trúc nano cũng đã được xem xét.

6. Thiết bị gia công chai nhựa

Có hai phương pháp tạo khuôn cơ bản cho chai nhựa PET PET là phương pháp đúc một bước và phương pháp đúc hai bước.Trong phương pháp đúc hai bước, yêu cầu hai máy độc lập.Máy đầu tiên sử dụng phương pháp ép phun để thu được một phôi, tương tự như một ống nghiệm, với ren nắp đã được đặt sẵn.Phần thân của ống dày hơn đáng kể vì nó sẽ được mở rộng thành hình dạng cuối cùng bằng cách sử dụng khuôn thổi căng ở bước thứ hai.

Trong bước thứ hai, phôi được làm nóng nhanh chóng và sau đó được mở rộng sang hai nửa khuôn để tạo thành hình dạng cuối cùng của chai.Bản thân các mẫu chai (chai không bơm hơi) giờ đây cũng có thể được sử dụng như các vật chứa chắc chắn và độc đáo;Ngoài việc lưu trữ những viên kẹo mới lạ, một số chi hội Chữ thập đỏ còn phân phát chúng đến tận nhà trong chương trình "Bình sữa cuộc sống". Nó chủ yếu được dùng để lưu trữ bệnh sử để có thể cung cấp cho những người cứu hộ khẩn cấp.

Trong phương pháp đúc một bước, toàn bộ quá trình từ nguyên liệu thô đến hộp đựng thành phẩm được thực hiện trên một máy, điều này đặc biệt thích hợp để đúc các hình dạng không theo tiêu chuẩn (sản phẩm đúc tùy chỉnh), bao gồm lọ, hình bầu dục phẳng, hình bình, Vân vân. .Ưu điểm lớn nhất của nó là giảm không gian bị chiếm dụng, giảm số lượng xử lý sản phẩm và tiêu thụ năng lượng, chất lượng hình ảnh cao hơn nhiều so với hệ thống hai bước.