PET

Polyethylene Terephthalate (บางครั้งเขียนโพลี (เอทิลีนเทเรฟทาเลต)), ตัวย่อที่พบบ่อย PET, PETEหรือ PETP หรือ PET-P ที่ล้าสมัยนั้นเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด เทอร์โม พอลิเมอ เรซิ่นของ เส้นใยสังเคราะห์ ครอบครัวและใช้ในเส้นใยสำหรับเสื้อผ้า ตู้คอนเทนเนอร์ สำหรับของเหลวและอาหารการเทอร์โมฟอร์มสำหรับการผลิตและใช้ร่วมกับใยแก้วสำหรับเรซิ่นวิศวกรรม

มันอาจถูกอ้างถึงโดยชื่อแบรนด์ Dacron; ในสหราชอาณาจักร terylene; หรือในรัสเซียและสหภาพโซเวียตในอดีต ลาวัณย์.

การผลิต PET ส่วนใหญ่ของโลกเป็นการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ (เกินกว่า 60%) โดยการผลิตขวดคิดเป็นประมาณ 30% ของความต้องการทั่วโลก ในบริบทของการใช้งานสิ่งทอ PET เรียกตามชื่อสามัญว่า เส้นใยสังเคราะห์ในขณะที่ตัวย่อ PET โดยทั่วไปจะใช้เกี่ยวกับบรรจุภัณฑ์ โพลีเอสเตอร์คิดเป็นประมาณ 18% ของการผลิตพอลิเมอร์โลกและเป็นอันดับที่สี่ที่มากที่สุด พอลิเมอ; เอทิลีน(วิชาพลศึกษา), โพรพิลีน (PP) และ โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) เป็นอันดับหนึ่งสองและสามตามลำดับ

PET ประกอบด้วย โพลีเมอร์ หน่วยของโมโนเมอร์เอทิลีนเทเรฟทาเลตด้วยการทำซ้ำ (C₁₀H₈O₄) หน่วย สัตว์เลี้ยงนั้นถูกนำไปรีไซเคิลและมีจำนวน 1 เป็นสัญลักษณ์การรีไซเคิล

โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลทอาจมีทั้งแบบโปร่งใสและโปร่งใส โพลิเมอร์กึ่งผลึก. วัสดุกึ่งผลึกอาจมีลักษณะโปร่งใส (ขนาดอนุภาค <500 นาโนเมตร) หรือทึบแสงและสีขาว (ขนาดอนุภาคไม่เกินไม่กี่ไมโครเมตร) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึกและขนาดของอนุภาค โมโนเมอร์ของมัน ทวิ (2-hydroxyethyl) เทเรฟทาเลต สามารถสังเคราะห์ได้โดย เอสเทอริฟิเคชัน ปฏิกิริยาระหว่าง กรดเทเรฟทาลิก และ เอทิลีนไกลคอล ด้วยน้ำเป็นผลพลอยได้หรือโดย ทรานเอสเตอริฟิเคชัน ปฏิกิริยาระหว่าง เอทิลีนไกลคอล และ ไดเมทิลเทเรฟทาเลต กับ เมทิลแอลกอฮอล์ เป็นผลพลอยได้ พอลิเมอไรเซชันผ่าน ควบแน่น ปฏิกิริยาของโมโนเมอร์ (ทำทันทีหลังจาก esterification / transesterification) ด้วยน้ำเป็นผลพลอยได้

ชื่อ
ชื่อ IUPAC โพลี (ethyl benzene-1,4-dicarboxylate)
ตัวบ่งชี้
หมายเลข CAS	25038-59-9
ตัวย่อ	สัตว์เลี้ยง PETE
อสังหาริมทรัพย์
สูตรเคมี	(C10H8O4)n
มวลกราม	ตัวแปร
ความหนาแน่น	1.38 g / cm3 (20 ° C), ไม่มีรูปร่าง: 1.370 g / cm3, ผลึกเดี่ยว: 1.455 g / cm3
จุดหลอมเหลว	> 250 ° C, 260 ° C
จุดเดือด	> 350 ° C (สลายตัว)
การละลายในน้ำ	ไม่ละลายในทางปฏิบัติ
การนำความร้อน	0.15 ถึง 0.24 W m-1 K-1
ดัชนีหักเห(nD)	1.57–1.58, 1.5750
อุณหเคมี
โดยเฉพาะ ความจุความร้อน (C)	1.0 kJ / (kg · K)
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
ที่เกี่ยวข้อง โมโนเมอร์	กรดเทเรฟทาลิก เอทิลีนไกลคอล
ยกเว้นที่ระบุไว้เป็นอย่างอื่นจะได้รับข้อมูลสำหรับวัสดุใน สถานะมาตรฐาน (ที่ 25 ° C [77 ° F], 100 kPa)

ใช้

เนื่องจาก PET เป็นวัสดุป้องกันความชื้นและน้ำที่ยอดเยี่ยมขวดพลาสติกที่ทำจาก PET จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับน้ำอัดลม (ดูคาร์บอเนต) สำหรับขวดพิเศษบางชนิดเช่นขวดบรรจุเบียร์ PET PET มีชั้นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVOH) เพิ่มเติมเพื่อลดการซึมผ่านของออกซิเจน

PET แบบสองทิศทาง ฟิล์ม (มักรู้จักกันในชื่อทางการค้า "Mylar") สามารถอลูมิเนียมได้โดยการระเหยฟิล์มโลหะบาง ๆ ลงบนฟิล์มเพื่อลดการซึมผ่านและทำให้สะท้อนแสงและทึบแสง (ส.ส.ท) คุณสมบัติเหล่านี้มีประโยชน์ในการใช้งานหลายอย่างรวมถึงอาหารที่มีความยืดหยุ่น บรรจุภัณฑ์ และ ฉนวนกันความร้อน. ดู:“ผ้าห่มอวกาศ“. เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลสูงจึงมักใช้ฟิล์ม PET ในงานเทปเช่นตัวยึดสำหรับเทปแม่เหล็กหรือแผ่นรองสำหรับเทปกาวที่ไวต่อแรงกด

สามารถใช้แผ่น PET ที่ไม่ได้ใช้งานได้ เทอร์โม เพื่อทำถาดบรรจุภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์พลาสติก หากใช้ PET แบบตกผลึกสามารถใช้ถาดสำหรับอาหารเย็นแช่แข็งได้เนื่องจากทนต่อทั้งอุณหภูมิการแช่แข็งและอุณหภูมิการอบในเตาอบ ซึ่งแตกต่างจาก PET แบบอสัณฐานซึ่งมีความโปร่งใส PET แบบตกผลึกหรือ CPET มีแนวโน้มที่จะเป็นสีดำ

เมื่อเต็มไปด้วยอนุภาคแก้วหรือเส้นใยมันจะแข็งและทนทานมากขึ้น

PET ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง

Terylene ยังถูกประกบเป็นท็อปส์เบลล์เชือกเพื่อช่วยป้องกันการสึกหรอบนเชือกขณะที่ผ่านเพดาน

ประวัติขององค์กร

PET ได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 1941 โดย John Rex Whinfield, James Tennant Dickson และนายจ้างของพวกเขาจากสมาคมเครื่องพิมพ์ Calico แห่งแมนเชสเตอร์ประเทศอังกฤษ EI DuPont de Nemours ในเดลาแวร์สหรัฐอเมริกาใช้เครื่องหมายการค้า Mylar เป็นครั้งแรกในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 1951 และได้รับการจดทะเบียนในปี พ.ศ. 1952 และยังคงเป็นชื่อที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับฟิล์มโพลีเอสเตอร์ เจ้าของเครื่องหมายการค้าในปัจจุบันคือ DuPont Teijin Films US ซึ่งเป็นหุ้นส่วนกับ บริษัท ญี่ปุ่น

ในสหภาพโซเวียต PET ถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในห้องปฏิบัติการของสถาบันสารประกอบโมเลกุลสูงของ USSR Academy of Sciences ในปีพ. ศ. 1949 และชื่อ "Lavsan" เป็นคำย่อของ (ลาбораторииИнститута высокомолекулярных соеднений Аคาเดมี่ наукСССР)

ขวด PET ถูกจดสิทธิบัตรในปี 1973 โดย Nathaniel Wyeth

สมบัติทางกายภาพ

PET ในสภาพธรรมชาติเป็นเรซินกึ่งผลึกที่ไม่มีสี ขึ้นอยู่กับวิธีการประมวลผล PET สามารถกึ่งแข็งถึงแข็งและมีน้ำหนักเบามาก ทำให้เป็นก๊าซที่ดีและเป็นสารกันความชื้นที่เป็นธรรมรวมทั้งเป็นเกราะป้องกันแอลกอฮอล์ที่ดี (ต้องมีการบำบัด "อุปสรรค" เพิ่มเติม) และตัวทำละลาย มีความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทก PET จะกลายเป็นสีขาวเมื่อสัมผัสกับคลอโรฟอร์มและสารเคมีอื่น ๆ เช่นโทลูอีน

การตกผลึกประมาณ 60% เป็นขีด จำกัด สูงสุดของผลิตภัณฑ์เพื่อการพาณิชย์ยกเว้นเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ผลิตภัณฑ์ล้างสามารถผลิตได้โดยการหล่อเย็นพอลิเมอร์ที่หลอมเหลวอย่างรวดเร็วด้านล่าง T_g อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วเป็นของแข็งอสัณฐาน เช่นเดียวกับแก้ว PET อสัณฐานจะก่อตัวขึ้นเมื่อโมเลกุลของมันไม่มีเวลาเพียงพอที่จะจัดเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบและเป็นผลึกเมื่อการหลอมถูกทำให้เย็นลง ที่อุณหภูมิห้องโมเลกุลจะถูกตรึงไว้ แต่ถ้าพลังงานความร้อนเพียงพอจะถูกนำกลับเข้าไปโดยให้ความร้อนสูงกว่า T_gพวกมันเริ่มเคลื่อนไหวอีกครั้งทำให้ผลึกสามารถเกิดนิวเคลียสและเติบโตได้ ขั้นตอนนี้เรียกว่าการตกผลึกแบบโซลิดสเตต

เมื่อปล่อยให้เย็นลงช้า ๆ พอลิเมอร์ที่หลอมเหลวจะกลายเป็นวัสดุที่เป็นผลึกมากขึ้น สารนี้มี ทรงกลม ที่มีขนาดเล็กจำนวนมาก ผลึก เมื่อตกผลึกจากของแข็งอสัณฐานแทนที่จะก่อตัวเป็นผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ แสงมีแนวโน้มที่จะกระจายเมื่อข้ามเขตแดนระหว่างผลึกและบริเวณที่เป็นรูปสัณฐานระหว่างพวกมัน การกระเจิงนี้หมายความว่า PET ส่วนใหญ่เป็นผลึกทึบแสงและเป็นสีขาวในกรณีส่วนใหญ่ การวาดภาพด้วยเส้นใยเป็นหนึ่งในกระบวนการทางอุตสาหกรรมไม่กี่แห่งที่ผลิตผลิตภัณฑ์ผลึกเดี่ยวเกือบ

ความหนืดที่แท้จริง

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของ PET นั้นเรียกว่า ความหนืดที่แท้จริง (IV)

ความหนืดที่แท้จริงของวัสดุที่พบโดยการประมาณค่าความเข้มข้นศูนย์ของความหนืดสัมพัทธ์ถึงความเข้มข้นซึ่งวัดได้ใน เดซิลิตร ต่อกรัม (dℓ / g) ความหนืดที่แท้จริงนั้นขึ้นอยู่กับความยาวของโซ่พอลิเมอร์ แต่ไม่มีหน่วยเนื่องจากการประมาณค่าความเข้มข้นเป็นศูนย์ โซ่โพลีเมอร์ที่ยาวจะยิ่งพัวพันกันมากขึ้นระหว่างโซ่ดังนั้นความหนืดจึงสูงขึ้น สามารถควบคุมความยาวโซ่เฉลี่ยของเรซินแต่ละกลุ่มได้ ควบแน่น.

ช่วงความหนืดภายในของ PET:

เกรดไฟเบอร์

0.40–0.70 สิ่งทอ

0.72–0.98 เทคนิคสายยาง

เกรดฟิล์ม

0.60 0.70- BOPET (แผ่นฟิล์ม PET แบบสองทิศทาง)

0.70–1.00 แผ่นเกรดสำหรับ เทอร์โม

ขวดเกรด

0.70–0.78 ขวดน้ำ (แบน)

0.78–0.85 เกรดน้ำอัดลมอัดลม

Monofilament, พลาสติกวิศวกรรม

1.00 2.00-

การอบแห้ง

PET คือ ดูดความชื้นซึ่งหมายความว่ามันดูดซับน้ำจากสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามเมื่อ PET ที่“ ชื้น” นี้ถูกทำให้ร้อนแล้วน้ำ ไฮโดรไลซ์ PET ทำให้ความยืดหยุ่นลดลง ดังนั้นก่อนที่จะสามารถนำเรซินไปแปรรูปในเครื่องขึ้นรูปได้จะต้องทำให้แห้ง การทำให้แห้งนั้นทำได้โดยการใช้ สารดูดความชื้น หรือเครื่องอบแห้งก่อนที่สัตว์เลี้ยงจะถูกป้อนเข้าอุปกรณ์การแปรรูป

ภายในเครื่องอบแห้งอากาศร้อนจะถูกสูบเข้าไปที่ด้านล่างของถังบรรจุที่มีเรซินเพื่อให้มันไหลผ่านเม็ดเพื่อขจัดความชื้นระหว่างทาง อากาศที่เปียกร้อนจะออกจากด้านบนของถังและจะวิ่งผ่านเครื่องทำความเย็นก่อนเนื่องจากสามารถกำจัดความชื้นจากอากาศเย็นได้ง่ายกว่าอากาศร้อน จากนั้นอากาศเย็นที่เปียกชื้นจะถูกส่งผ่านเตียงดูดความชื้น ในที่สุดอากาศแห้งที่เย็นออกจากเตียงดูดความชื้นจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งในเครื่องทำความร้อนในกระบวนการและส่งกลับผ่านกระบวนการเดียวกันในวงปิด โดยปกติแล้วระดับความชื้นที่ตกค้างในเรซินจะต้องน้อยกว่า 50 ส่วนต่อล้านส่วน (ส่วนของน้ำต่อหนึ่งล้านส่วนของเรซินโดยน้ำหนัก) ก่อนการแปรรูป เวลาที่อยู่อาศัยของเครื่องเป่าไม่ควรสั้นกว่าประมาณสี่ชั่วโมง เนื่องจากการอบแห้งวัสดุในเวลาน้อยกว่า 4 ชั่วโมงจะต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 160 ° C ที่ระดับใด การย่อยสลาย จะเริ่มต้นในเม็ดก่อนที่พวกเขาจะแห้ง

PET ยังสามารถทำให้แห้งในเครื่องอบแห้งเรซิ่นแบบอัดอากาศ เครื่องเป่าลมอัดไม่ใช้อากาศแห้ง อากาศอัดที่แห้งและร้อนจะถูกหมุนเวียนผ่านเม็ดพลาสติก PET เช่นเดียวกับในเครื่องเป่าสารดูดความชื้นจากนั้นปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

copolymers

นอกเหนือไปจากบริสุทธิ์ (โฮโมพอลิเมอร์) PET, PET แก้ไขโดย โคพอลิเมอไรเซชัน นอกจากนี้ยังมี

ในบางกรณีคุณสมบัติที่ดัดแปลงของโคพอลิเมอร์นั้นเป็นที่ต้องการมากกว่าสำหรับแอพพลิเคชั่นเฉพาะ ตัวอย่างเช่น, ไซโคลเฮกเซนไดเมทิลอล (CHDM) สามารถเพิ่มลงในพอลิเมอร์แบ็กโบนแทน เอทิลีนไกลคอล. เนื่องจากหน่วยการสร้างนี้มีขนาดใหญ่กว่ามาก (6 อะตอมของคาร์บอนเพิ่มเติม) มากกว่าหน่วยเอทิลีนไกลคอลที่แทนที่จึงไม่พอดีกับโซ่ข้างเคียงแบบที่หน่วยเอทิลีนไกลคอล สิ่งนี้ขัดขวางการตกผลึกและลดอุณหภูมิการหลอมละลายของโพลีเมอร์ โดยทั่วไป PET ดังกล่าวเรียกว่า PETG หรือ PET-G (Polyethylene terephthalate glycol-modified Eastman Chemical, SK Chemicals และ Artenius Italia เป็นผู้ผลิต PETG บางราย) PETG เป็นเทอร์โมพลาสติกอสัณฐานใสที่สามารถฉีดขึ้นรูปหรืออัดขึ้นรูปได้ สามารถเป็นสีในระหว่างการประมวลผล

ตัวดัดแปลงทั่วไปอีกอย่างคือ กรดไอโซทาลิกแทนที่บางส่วนของ 1,4- (พารา) เชื่อมโยงแล้ว เทเรฟทาเลต หน่วย 1,2- (ออร์โธ-) หรือ 1,3- (เมตา-) การเชื่อมโยงสร้างมุมในห่วงโซ่ซึ่งยังรบกวนความเป็นผลึก

copolymers ดังกล่าวมีข้อได้เปรียบสำหรับการใช้งานด้านการขึ้นรูปบางอย่างเช่น เทอร์โมซึ่งใช้สำหรับทำถาดหรือบรรจุภัณฑ์พุพองจากฟิล์ม co-PET หรือแผ่น PET (Amorphous PET หรือ A-PET) หรือแผ่น PETG ในทางกลับกันการตกผลึกเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานอื่น ๆ ที่มีความเสถียรเชิงกลและมิติมีความสำคัญเช่นเข็มขัดนิรภัย สำหรับขวด PET การใช้กรด isophthalic, CHDM เล็กน้อย ไดเอทิลีนไกลคอล (DEG) หรือ comonomers อื่น ๆ จะมีประโยชน์: ถ้าใช้ comonomers เพียงเล็กน้อยการตกผลึกจะช้าลง แต่ไม่สามารถป้องกันได้ทั้งหมด เป็นผลให้ขวดสามารถหาได้ผ่าน แม่พิมพ์เป่ายืด (“ SBM”) ซึ่งมีทั้งใสและเป็นผลึกมากพอที่จะเป็นอุปสรรคต่อกลิ่นและก๊าซได้อย่างเพียงพอเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ในเครื่องดื่มอัดลม

การผลิต

Polyethylene Terephthalate ผลิตจาก เอทิลีนไกลคอล และ ไดเมทิลเทเรฟทาเลต (C₆H₄(CO₂CH₃)₂) หรือ กรดเทเรฟทาลิก.

อดีตคือ ทรานเอสเตอริฟิเคชัน ปฏิกิริยาในขณะที่หลังเป็น เอสเทอริฟิเคชัน ปฏิกิริยา.

กระบวนการ Dimethyl Terephthalate

In ไดเมทิลเทเรฟทาเลต กระบวนการนี้สารประกอบนี้และเอทิลีนไกลคอลส่วนเกินจะทำปฏิกิริยาในการหลอมที่ 150–200 ° C ด้วย a ตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐาน. เมทิลแอลกอฮอล์ (CH₃OH) ถูกขจัดออกโดยการกลั่นเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาไปข้างหน้า เอทิลีนไกลคอลส่วนเกินจะถูกกลั่นออกที่อุณหภูมิสูงขึ้นโดยใช้สุญญากาศ ขั้นตอนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันที่สองดำเนินการที่ 270–280 ° C โดยมีการกลั่นเอทิลีนไกลคอลอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

ปฏิกิริยาดังกล่าวมีอุดมคติดังนี้:

ขั้นแรก

C₆H₄(CO₂CH₃)₂ + 2 ชั่วโมง₂CH₂OH → ซี₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ้)₂ + 2 ช₃OH

ขั้นตอนที่สอง

n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ้)₂ → [(CO) C.₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ)]_n + n โฮเช่₂CH₂OH

กระบวนการกรดเทเรฟทาลิก

ตัว Vortex Indicator ได้ถูกนำเสนอลงในนิตยสาร กรดเทเรฟทาลิก กระบวนการเอสเทอริฟิเคชันของเอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิกจะดำเนินการโดยตรงที่ความดันปานกลาง (2.7–5.5 บาร์) และอุณหภูมิสูง (220–260 ° C) น้ำถูกกำจัดในปฏิกิริยาและยังถูกกำจัดออกอย่างต่อเนื่องโดยการกลั่น:

n C₆H₄(CO₂H)₂ + n โฮเช่₂CH₂OH → [(CO) C.₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ)]_n + 2n H₂O

การปลด

PET อาจถูกย่อยสลายประเภทต่าง ๆ ในระหว่างกระบวนการผลิต การย่อยสลายหลักที่สามารถเกิดขึ้นได้คือไฮโดรไลติกและอาจเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันจากความร้อนที่สำคัญที่สุด เมื่อสัตว์เลี้ยงเสื่อมสภาพมีหลายสิ่งเกิดขึ้น: การเปลี่ยนสี, โซ่ กรรไกร ส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลลดลงการก่อตัวของ acetaldehydeและ การเชื่อมโยงข้าม (การสร้าง "เจล" หรือ "ตาปลา") การเปลี่ยนสีเกิดจากการก่อตัวของระบบโครโมโซมต่างๆหลังจากการบำบัดความร้อนเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูงขึ้น สิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาเมื่อความต้องการด้านแสงของโพลีเมอร์สูงมากเช่นในการใช้งานบรรจุภัณฑ์ การย่อยสลายด้วยความร้อนและความร้อนทำให้เกิดลักษณะความสามารถในการแปรรูปและประสิทธิภาพของวัสดุได้ไม่ดี

วิธีหนึ่งในการลดสิ่งนี้คือใช้ ลิเมอร์. Comonomers เช่น CHDM หรือ กรดไอโซทาลิก ลดอุณหภูมิหลอมละลายและลดระดับความเป็นผลึกของ PET (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำคัญเมื่อมีการใช้วัสดุสำหรับการผลิตขวด) ดังนั้นเรซินสามารถเกิดขึ้นได้พลาสติกที่อุณหภูมิต่ำและ / หรือด้วยแรงที่ต่ำกว่า สิ่งนี้ช่วยป้องกันการเสื่อมสลายลดปริมาณอะซีตัลดีไฮด์ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ (นั่นคือไม่สามารถสังเกตเห็นได้) ดู โคพอลิเมอร์, ข้างบน. อีกวิธีในการปรับปรุงความเสถียรของโพลีเมอร์คือการใช้ตัวปรับความเสถียรส่วนใหญ่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระเช่น ฟอสฟอรัส. เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้พิจารณาถึงการรักษาระดับโมเลกุลของวัสดุด้วยสารเคมีโครงสร้างนาโนด้วย

acetaldehyde

acetaldehyde เป็นสารระเหยที่ไม่มีสีและมีกลิ่นผลไม้ แม้ว่ามันจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติในผลไม้บางชนิด แต่ก็อาจทำให้รสชาติไม่อร่อยในน้ำดื่มบรรจุขวด อะซีตัลดีไฮด์ก่อตัวขึ้นโดยการย่อยสลายของ PET ผ่านการใช้วัสดุอย่างไม่ถูกต้อง อุณหภูมิสูง (PET สลายตัวสูงกว่า 300 ° C หรือ 570 ° F) แรงดันสูงความเร็วของเครื่องอัดรีด (การไหลของแรงเฉือนมากเกินไปจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น) และระยะเวลาในการอยู่อาศัยของกระบอกสูบที่ยาวนานล้วนส่งผลต่อการผลิตอะซิทัลดีไฮด์ เมื่อเกิดอะซิทัลดีไฮด์บางส่วนก็ยังคงละลายอยู่ในผนังของภาชนะแล้ว กระจาย เป็นผลิตภัณฑ์ที่เก็บไว้ภายในเปลี่ยนรสชาติและกลิ่นหอม นี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับเครื่องอุปโภคบริโภค (เช่นแชมพู), สำหรับน้ำผลไม้ (ซึ่งมีอะซีตัลดีไฮด์อยู่แล้ว) หรือสำหรับเครื่องดื่มรสชาติแรงเช่นน้ำอัดลม สำหรับน้ำดื่มบรรจุขวดเนื้อหาอะซีตัลดีไฮด์ต่ำเป็นสิ่งสำคัญเพราะถ้าไม่มีอะไรมาบดบังกลิ่นความเข้มข้นที่ต่ำมาก (10–20 ส่วนต่อพันล้านในน้ำ) ของอะซีตัลดีไฮด์สามารถทำให้เกิดรสชาติได้

พลวง

พลวง (Sb) เป็นองค์ประกอบที่เป็นโลหะที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปแบบของสารประกอบเช่น พลวงออกไซด์ (SB₂O₃) หรือพลวง triacetate ในการผลิต PET หลังจากการผลิตจะพบปริมาณพลวงที่ตรวจพบได้บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ สิ่งตกค้างนี้สามารถลบออกได้ด้วยการซัก พลวงก็ยังคงอยู่ในวัตถุและสามารถเคลื่อนย้ายออกไปสู่อาหารและเครื่องดื่ม การเปิดเผย PET ให้เดือดหรือ microwaving สามารถเพิ่มระดับของพลวงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจสูงกว่า USEPA ระดับการปนเปื้อนสูงสุด ขีด จำกัด น้ำดื่มที่ประเมินโดย WHO คือ 20 ส่วนต่อพันล้าน (WHO, 2003) และขีด จำกัด น้ำดื่มในสหรัฐอเมริกาคือ 6 ส่วนต่อพันล้าน แม้ว่าแอนติโมนีไตรออกไซด์จะมีความเป็นพิษต่ำเมื่อนำมารับประทาน แต่ก็ยังน่าเป็นห่วง ชาวสวิส สำนักงานสาธารณสุขแห่งชาติ ตรวจสอบปริมาณการอพยพของพลวงเปรียบเทียบน้ำที่บรรจุขวดใน PET และแก้ว: ความเข้มข้นของแอนติโมนีของน้ำในขวด PET สูงกว่า แต่ยังต่ำกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต สำนักงานสาธารณสุขแห่งสหพันธรัฐสวิสสรุปว่าพลวงจำนวนเล็กน้อยอพยพจาก PET ลงในน้ำดื่มบรรจุขวด แต่ความเสี่ยงต่อสุขภาพของความเข้มข้นต่ำที่เกิดขึ้นนั้นมีน้อยมาก (1% ของ "ปริมาณที่ยอมรับได้ทุกวัน” กำหนดโดย WHO). หลังจากนั้น (2006) แต่การศึกษาที่ได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางพบว่ามีปริมาณพลวงใกล้เคียงกันในน้ำในขวด PET WHO ได้เผยแพร่การประเมินความเสี่ยงของปลาพลวงในน้ำดื่ม

น้ำผลไม้เข้มข้น (ซึ่งไม่มีแนวทางกำหนด) อย่างไรก็ตามที่ผลิตและบรรจุขวดใน PET ในสหราชอาณาจักรพบว่ามีพลวงสูงถึง 44.7 µg / L ซึ่งสูงกว่าข้อ จำกัด ของสหภาพยุโรปสำหรับ น้ำประปา 5 µg / L

สลายตัวทางชีวภาพ

โนคาร์เดีย สามารถย่อยสลาย PET ด้วยเอนไซม์เอสเทอเรส

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้แยกแบคทีเรีย ไอดีโอเนลล่า ซาไกเอนซิส ที่มีเอนไซม์สองตัวที่สามารถย่อยสลาย PET เป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่แบคทีเรียสามารถย่อยได้ อาณานิคมของ I. ซาไกเอนซิส สามารถสลายฟิล์มพลาสติกได้ในเวลาประมาณหกสัปดาห์

ความปลอดภัย

ความเห็นที่ตีพิมพ์ใน มุมมองอนามัยสิ่งแวดล้อม ในเดือนเมษายน 2010 แนะนำว่า PET อาจให้ผลตอบแทน สารทำลายต่อมไร้ท่อ ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานทั่วไปและการวิจัยที่แนะนำในหัวข้อนี้ กลไกที่เสนอรวมถึงการชะล้าง phthalates เช่นเดียวกับการชะล้างของ พลวง. บทความตีพิมพ์ใน วารสารการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม ในเดือนเมษายน 2012 สรุปได้ว่าความเข้มข้นของพลวงใน น้ำปราศจากไอออน การจัดเก็บในขวด PET จะอยู่ในขีด จำกัด ที่ยอมรับได้ของสหภาพยุโรปแม้ว่าจะเก็บไว้ในช่วงสั้น ๆ ที่อุณหภูมิสูงถึง 60 ° C (140 ° F) ในขณะที่บรรจุขวด (น้ำหรือน้ำอัดลม) ในบางครั้งอาจเกินขีด จำกัด ของสหภาพยุโรปหลังจากเก็บไว้ที่ห้องไม่ถึงปี อุณหภูมิ.

อุปกรณ์แปรรูปขวด

มีสองวิธีการขึ้นรูปขั้นพื้นฐานสำหรับขวด PET หนึ่งขั้นตอนและสองขั้นตอน ในการขึ้นรูปสองขั้นตอนจะใช้เครื่องจักรสองเครื่องแยกกัน เครื่องแรกจะทำการฉีด preform ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับหลอดทดลองโดยที่เกลียวฝาขวดจะถูกยึดเข้าที่แล้ว ร่างกายของหลอดมีความหนาอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากจะพองตัวเป็นรูปร่างสุดท้ายในขั้นตอนที่สองโดยใช้ แม่พิมพ์เป่ายืด.

ในขั้นตอนที่สองพรีฟอร์มจะได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วแล้วพองตัวขึ้นกับแม่พิมพ์สองส่วนเพื่อสร้างเป็นรูปร่างสุดท้ายของขวด ตอนนี้ Preforms (ขวดที่ไม่เคลือบ) ตอนนี้ก็ถูกใช้เป็นภาชนะที่แข็งแรงและมีเอกลักษณ์ นอกจากขนมแปลกใหม่บางบทของสภากาชาดยังแจกจ่ายให้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Vial of Life แก่เจ้าของบ้านเพื่อเก็บประวัติทางการแพทย์สำหรับผู้เผชิญเหตุฉุกเฉิน การใช้งานทั่วไปอื่น ๆ สำหรับ preforms คือตู้คอนเทนเนอร์ในกิจกรรมกลางแจ้ง Geocaching

ในเครื่องจักรแบบขั้นตอนเดียวกระบวนการทั้งหมดจากวัตถุดิบไปยังภาชนะสำเร็จรูปจะดำเนินการภายในเครื่องเดียวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการขึ้นรูปทรงที่ไม่ได้มาตรฐาน (การขึ้นรูปแบบกำหนดเอง) รวมถึงขวดรูปไข่แบนรูปทรงขวด ฯลฯ ข้อดีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือ การลดพื้นที่การจัดการผลิตภัณฑ์และพลังงานและคุณภาพของภาพสูงกว่าที่ทำได้ด้วยระบบสองขั้นตอน

อุตสาหกรรมรีไซเคิลโพลีเอสเตอร์

ในปี 2016 คาดว่าจะผลิต PET ได้ 56 ล้านตันในแต่ละปี

ในขณะที่หลักการเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่สามารถนำมารีไซเคิลได้ ขวด PET รีไซเคิล มีประโยชน์มากกว่าการใช้งานพลาสติกประเภทอื่น ๆ เนื่องจากมีค่าสูงของเม็ดพลาสติกและการใช้ PET แบบพิเศษสำหรับการบรรจุขวดน้ำอัดลมและน้ำอัดลม PET มี รหัสประจำตัวเรซิน จาก 1 การใช้งานหลักสำหรับ PET รีไซเคิลคือโพลีเอสเตอร์ ไฟเบอร์รัดและภาชนะที่ไม่ใช่อาหาร

เนื่องจากการรีไซเคิล PET และความอุดมสมบูรณ์ของ ขยะหลังการบริโภค ในรูปแบบขวด PET ได้รับส่วนแบ่งการตลาดอย่างรวดเร็วในฐานะเส้นใยพรม อินเดียนแดงอุตสาหกรรม เปิดตัว EverSTRAND ในปี 1999 ซึ่งเป็นเส้นใย PET ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ 100% ตั้งแต่เวลานั้นขวดกว่า 17 พันล้านขวดได้ถูกนำไปรีไซเคิลเป็นเส้นใยพรม Pharr Yarns ซัพพลายเออร์ให้กับผู้ผลิตพรมจำนวนมากรวมถึง Looptex, Dobbs Mills และพื้น Berkshire ผลิตเส้นใย PET แบบ BCF (เส้นใยต่อเนื่องจำนวนมาก) ที่มีเนื้อหารีไซเคิลขั้นต่ำ 25%

PET เช่นเดียวกับพลาสติกหลายชนิดเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการกำจัดความร้อน (การเผา) เนื่องจากมันประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยมีเพียงองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา (แต่ไม่มีกำมะถัน) PET มีปริมาณพลังงานของถ่านหินอ่อน

เมื่อรีไซเคิลพลาสติกชนิด PET Terephthalate หรือ PET หรือโพลีเอสเตอร์โดยทั่วไปจะต้องมีความแตกต่างสองวิธี:

1. การรีไซเคิลสารเคมีกลับไปเป็นวัตถุดิบเริ่มต้นทำให้บริสุทธิ์ กรดเทเรฟทาลิก (PTA) หรือ ไดเมทิลเทเรฟทาเลต (DMT) และ เอทิลีนไกลคอล (EG) ที่โครงสร้างโพลีเมอร์ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์หรืออยู่ในกระบวนการตัวกลางเช่น ทวิ (2-hydroxyethyl) เทเรฟทาเลต
2. การรีไซเคิลเชิงกลโดยที่สมบัติของโพลิเมอร์เดิมอยู่ในระหว่างการบำรุงรักษาหรือสร้างใหม่

การรีไซเคิลสารเคมีของ PET จะกลายเป็นการประหยัดต้นทุนโดยใช้สายการรีไซเคิลที่มีกำลังการผลิตสูงกว่า 50,000 ตันต่อปี บรรทัดดังกล่าวสามารถเห็นได้เฉพาะในพื้นที่ผลิตของผู้ผลิตโพลีเอสเตอร์รายใหญ่มาก หลายครั้งที่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่พยายามสร้างโรงงานรีไซเคิลสารเคมีขึ้นในอดีต แต่ไม่ประสบความสำเร็จ แม้แต่การรีไซเคิลสารเคมีที่มีแนวโน้มในญี่ปุ่นยังไม่ได้กลายเป็นความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรม เหตุผลสองประการคือในตอนแรกความยากลำบากในการจัดหาขวดของเสียอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่องในปริมาณมากในที่เดียวและที่สองราคาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและความผันผวนของราคาขวดที่เก็บรวบรวม ราคาของขวดบรรจุ baled เพิ่มขึ้นเช่นในระหว่างปี 2000 ถึง 2008 จากประมาณ 50 ยูโรต่อตันเป็นมากกว่า 500 ยูโรต่อตันในปี 2008

การรีไซเคิลทางกลหรือการไหลเวียนโดยตรงของ PET ในสถานะโพลีเมอร์นั้นมีการดำเนินการในหลากหลายรูปแบบในปัจจุบัน กระบวนการประเภทนี้เป็นปกติของอุตสาหกรรมขนาดเล็กและขนาดกลาง สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความสามารถของโรงงานในช่วง 5000-20,000 ตัน / ปี ในกรณีนี้ความคิดเห็นของวัสดุรีไซเคิลเกือบทุกชนิดในการหมุนเวียนวัสดุเป็นไปได้ในปัจจุบัน กระบวนการรีไซเคิลที่หลากหลายเหล่านี้ถูกกล่าวถึงในรายละเอียด

นอกจากสารเคมีปนเปื้อนแล้ว การปลด ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นระหว่างการประมวลผลและการใช้งานครั้งแรกสิ่งเจือปนทางกลแสดงถึงส่วนหลักของคุณภาพที่เสื่อมค่าสิ่งสกปรกในกระบวนการรีไซเคิล วัสดุรีไซเคิลนั้นมีการนำมาใช้มากขึ้นในกระบวนการผลิตซึ่งเดิมได้รับการออกแบบสำหรับวัสดุใหม่เท่านั้น ดังนั้นกระบวนการคัดแยกการแยกและการทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับโพลีเอสเตอร์รีไซเคิลที่มีคุณภาพสูง

เมื่อพูดถึงอุตสาหกรรมรีไซเคิลโพลีเอสเตอร์เรามุ่งเน้นที่การรีไซเคิลขวด PET เป็นหลักซึ่งขณะนี้ใช้สำหรับบรรจุของเหลวเช่นน้ำเครื่องดื่มอัดลมน้ำผลไม้เบียร์ซอสปรุงรสผงซักฟอกสารเคมีที่ใช้ในครัวเรือนเป็นต้น ขวดสามารถแยกแยะได้ง่ายเนื่องจากรูปร่างและความสม่ำเสมอและแยกออกจากลำธารขยะพลาสติกโดยอัตโนมัติหรือโดยกระบวนการคัดแยกด้วยมือ อุตสาหกรรมรีไซเคิลโพลีเอสเตอร์ที่จัดตั้งขึ้นประกอบด้วยสามส่วนหลัก:

• การรวบรวมขวด PET และการแยกขยะ: การขนส่งขยะ
• การผลิตสะเก็ดขวดที่สะอาด: การผลิตเกล็ด
• การแปลงเม็ดพลาสติก PET เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย: การแปรรูปเกล็ด

ผลิตภัณฑ์ระดับกลางจากส่วนแรกจะถูกมัดด้วยขวดพลาสติกที่มีเนื้อหา PET มากกว่า 90% รูปแบบการค้าที่พบมากที่สุดคือก้อน แต่ยังก่ออิฐหรือหลวมขวด pre-cut เป็นเรื่องธรรมดาในตลาด ในส่วนที่สองขวดที่รวบรวมจะถูกแปลงเป็นสะเก็ดขวด PET ที่สะอาด ขั้นตอนนี้อาจซับซ้อนและซับซ้อนมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับคุณภาพของเกล็ดสุดท้ายที่ต้องการ ในระหว่างขั้นตอนที่สามเกล็ดขวด PET จะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทใดก็ได้เช่นฟิล์มขวดไฟเบอร์ใยรัดหรือตัวกลางเช่นเม็ดเพื่อการแปรรูปเพิ่มเติมและพลาสติกวิศวกรรม

นอกเหนือจากการรีไซเคิลขวดโพลีเอสเตอร์ภายนอกผู้บริโภคจำนวนกระบวนการรีไซเคิลภายใน (pre-consumer) ที่มีวัสดุโพลีเมอร์ที่ถูกทิ้งไม่ออกจากไซต์การผลิตไปยังตลาดเสรีและนำกลับมาใช้ซ้ำในวงจรการผลิตเดียวกัน ด้วยวิธีนี้ขยะไฟเบอร์จะถูกนำกลับมาใช้โดยตรงในการผลิตเส้นใยขยะของเสีย preform จะถูกนำกลับมาใช้โดยตรงเพื่อผลิต preforms และของเสียจากฟิล์มจะถูกนำกลับมาใช้โดยตรงเพื่อผลิตภาพยนตร์

ขวด PET รีไซเคิล

การทำให้บริสุทธิ์และการปนเปื้อน

ความสำเร็จของแนวคิดการรีไซเคิลใด ๆ ถูกซ่อนอยู่ในประสิทธิภาพของการทำให้บริสุทธิ์และการปนเปื้อนในสถานที่ที่เหมาะสมในระหว่างการประมวลผลและในระดับที่จำเป็นหรือต้องการ

โดยทั่วไปแล้วสิ่งต่อไปนี้จะถูกนำไปใช้: สารในต่างประเทศในกระบวนการจะถูกกำจัดออกไปก่อนหน้านี้และยิ่งทำสิ่งนี้มากขึ้นเท่าไหร่กระบวนการก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

สูง พลาสติ อุณหภูมิของ PET ในช่วง 280 ° C (536 ° F) เป็นสาเหตุที่สิ่งสกปรกอินทรีย์ทั่วไปเกือบทั้งหมดเช่น พีวีซี, ปลา, โพลีโอเลฟินเส้นใยเคมีเยื่อไม้และกระดาษ โพลีไวนิลอะซิเตทละลายกาวสีแทนน้ำตาลและ โปรตีน สารตกค้างจะถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ย่อยสลายสีซึ่งในทางกลับกันอาจปล่อยออกมานอกเหนือจากผลิตภัณฑ์ย่อยสลายปฏิกิริยา จากนั้นจำนวนข้อบกพร่องในโซ่พอลิเมอร์จะเพิ่มขึ้นมาก การกระจายขนาดอนุภาคของสิ่งสกปรกนั้นกว้างมากอนุภาคขนาดใหญ่ 60–1000 µm ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและกรองได้ง่ายแสดงถึงความชั่วร้ายที่น้อยกว่าเนื่องจากพื้นผิวทั้งหมดมีขนาดค่อนข้างเล็กและความเร็วในการย่อยสลายจึงต่ำกว่า อิทธิพลของอนุภาคขนาดเล็กซึ่งเนื่องจากมีจำนวนมาก - เพิ่มความถี่ของข้อบกพร่องในพอลิเมอร์จึงค่อนข้างมากขึ้น

คำขวัญที่ว่า“ สิ่งที่ตาไม่เห็นหัวใจไม่สามารถทำให้เสียใจได้” ถือได้ว่ามีความสำคัญมากในกระบวนการรีไซเคิลหลายอย่าง ดังนั้นนอกเหนือจากการคัดแยกที่มีประสิทธิภาพแล้วการกำจัดอนุภาคมลทินที่มองเห็นได้โดยกระบวนการกรองแบบหลอมจึงมีส่วนสำคัญในกรณีนี้

โดยทั่วไปแล้วเราสามารถพูดได้ว่ากระบวนการทำเกล็ดขวด PET จากขวดที่เก็บรวบรวมนั้นมีความหลากหลายพอ ๆ กับของเสียที่แตกต่างกันในองค์ประกอบและคุณภาพนั้นแตกต่างกัน ในมุมมองของเทคโนโลยีไม่มีเพียงวิธีเดียวที่จะทำได้ ในขณะเดียวกันมี บริษัท วิศวกรรมหลายแห่งที่เสนอโรงงานผลิตเกล็ดและส่วนประกอบและเป็นการยากที่จะตัดสินใจออกแบบโรงงานอย่างใดอย่างหนึ่ง อย่างไรก็ตามมีกระบวนการที่แบ่งปันหลักการเหล่านี้เป็นส่วนใหญ่ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและระดับความไม่บริสุทธิ์ของวัสดุป้อนเข้าใช้ขั้นตอนกระบวนการทั่วไปต่อไปนี้

1. เปิดก้อน, เปิดอัดก้อน
2. การคัดแยกและการเลือกสีที่ต่างกันโพลีเมอร์ต่างประเทศโดยเฉพาะพีวีซี, สิ่งแปลกปลอม, การลอกฟิล์ม, กระดาษ, แก้ว, ทราย, ดิน, หินและโลหะ
3. ล้างล่วงหน้าโดยไม่ต้องตัด
4. ตัดแบบหยาบหรือผสมให้แห้งก่อนซัก
5. การกำจัดหินแก้วและโลหะ
6. กรองอากาศเพื่อกำจัดฟิล์มกระดาษและฉลาก
7. บดแห้งและ / หรือเปียก
8. การกำจัดโพลีเมอร์ที่มีความหนาแน่นต่ำ (ถ้วย) โดยความแตกต่างของความหนาแน่น
9. ร้อนล้าง
10. ล้างกัดกร่อนและกัดผิวรักษาความหนืดที่แท้จริงและการปนเปื้อน
11. การล้าง
12. ล้างน้ำให้สะอาด
13. การอบแห้ง
14. อากาศกลั่นกรองสะเก็ด
15. การเรียงลำดับเกล็ดอัตโนมัติ
16. วงจรน้ำและเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสีย
17. การควบคุมคุณภาพเกล็ด

สิ่งสกปรกและข้อบกพร่องของวัสดุ

จำนวนของสิ่งสกปรกที่เป็นไปได้และข้อบกพร่องของวัสดุที่สะสมในวัสดุพอลิเมอร์นั้นเพิ่มขึ้นอย่างถาวรเมื่อทำการประมวลผลเช่นเดียวกับเมื่อใช้โพลีเมอร์โดยคำนึงถึงอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นการใช้งานขั้นสุดท้าย เท่าที่เกี่ยวข้องกับขวด PET รีไซเคิลข้อบกพร่องดังกล่าวสามารถจัดเรียงในกลุ่มต่อไปนี้:

1. โพลีเอสเตอร์ที่เกิดปฏิกิริยา OH- หรือ COOH- กลุ่มปลายจะถูกเปลี่ยนเป็นกลุ่มปลายตายหรือไม่เกิดปฏิกิริยาเช่นการก่อตัวของกลุ่มเอสเทอร์ไวนิลเอสเตอร์ผ่านการคายน้ำหรือ decarboxylation ของกรดเทเรฟทาเลต ผลิตภัณฑ์เช่นกรดโมโนคาร์บอนหรือแอลกอฮอล์ ผลลัพธ์จะลดลงปฏิกิริยาระหว่างการชดเชยโพลีคอนเดอเรชั่นหรือ SSP อีกครั้งและขยายการกระจายน้ำหนักโมเลกุล
2. สัดส่วนของกลุ่มปลายเปลี่ยนไปสู่ทิศทางของกลุ่มปลาย COOH ที่สร้างขึ้นผ่านการย่อยสลายทางความร้อนและออกซิเดชั่น ผลที่ได้คือการลดลงของปฏิกิริยาและการเพิ่มขึ้นของการสลายตัวโดยอัตโนมัติของกรดในระหว่างการรักษาความร้อนเมื่อมีความชื้น
3. จำนวน macromolecules polyfunctional เพิ่มขึ้น การสะสมของเจลและข้อบกพร่องการแยกโซ่ยาว
4. จำนวนความเข้มข้นและความหลากหลายของสารแปลกปลอมอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โพลีเมอร์ที่เพิ่มขึ้น เมื่อเกิดความเครียดจากความร้อนใหม่สารแปลกปลอมอินทรีย์จะทำปฏิกิริยาโดยการสลายตัว สิ่งนี้ทำให้เกิดการปลดปล่อยของสารที่สนับสนุนการสลายตัวและสารสีเพิ่มเติม
5. กลุ่มไฮดรอกไซด์และเปอร์ออกไซด์สร้างขึ้นที่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเอสเตอร์เมื่อมีอากาศ (ออกซิเจน) และความชื้น กระบวนการนี้ถูกเร่งด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ในระหว่างขั้นตอนการรักษาแบบซ่อนเร้นเปอร์เปอร์เปอร์ออกไซด์เป็นแหล่งกำเนิดของอนุมูลออกซิเจนซึ่งเป็นแหล่งของการเสื่อมสภาพของอนุมูลอิสระ การทำลายของไฮโดรเปอร์ออกไซด์จะเกิดขึ้นก่อนการรักษาความร้อนครั้งแรกหรือในระหว่างการทำพลาสติกและสามารถได้รับการสนับสนุนจากสารเติมแต่งที่เหมาะสมเช่นสารต้านอนุมูลอิสระ

เมื่อพิจารณาถึงข้อบกพร่องทางเคมีและสิ่งเจือปนที่กล่าวถึงข้างต้นจะมีการปรับเปลี่ยนลักษณะของโพลิเมอร์ต่อไปนี้อย่างต่อเนื่องในแต่ละรอบการรีไซเคิลซึ่งตรวจพบได้จากการวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการทางเคมีและทางกายภาพ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

• เพิ่ม COOH end-groups
• เพิ่มจำนวนสี b
• หมอกควันเพิ่มขึ้น (ผลิตภัณฑ์โปร่งใส)
• เพิ่มเนื้อหา oligomer
• ลดความสามารถในการกรอง
• เพิ่มเนื้อหาผลิตภัณฑ์พลอยได้เช่น acetaldehyde, formaldehyde
• เพิ่มสิ่งปนเปื้อนต่างประเทศที่สกัดได้
• ลดสี L
• ลดลงจาก ความหนืดที่แท้จริง หรือความหนืดแบบไดนามิก
• ลดอุณหภูมิการตกผลึกและเพิ่มความเร็วการตกผลึก
• คุณสมบัติเชิงกลลดลงเช่นความต้านทานแรงดึงการยืดตัวที่จุดขาดหรือ โมดูลัสยืดหยุ่น
• การกระจายน้ำหนักโมเลกุลในวงกว้าง

การรีไซเคิลขวด PET เป็นกระบวนการมาตรฐานอุตสาหกรรมที่นำเสนอโดย บริษัท ด้านวิศวกรรมที่หลากหลาย

ตัวอย่างการประมวลผลสำหรับโพลีเอสเตอร์รีไซเคิล

กระบวนการรีไซเคิลด้วยโพลีเอสเตอร์แทบจะแตกต่างกันไปเช่นเดียวกับกระบวนการผลิตที่ใช้เม็ดหลักหรือละลาย ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของวัสดุรีไซเคิลโพลีเอสเตอร์ในปัจจุบันสามารถใช้ในกระบวนการผลิตโพลีเอสเตอร์ส่วนใหญ่โดยผสมผสานกับโพลีเมอร์บริสุทธิ์หรือเพิ่มขึ้นเป็นพอลิเมอร์รีไซเคิล 100% ข้อยกเว้นบางประการเช่นฟิล์ม BOPET ที่มีความหนาต่ำการใช้งานพิเศษเช่นฟิล์มกรองแสงหรือเส้นด้ายผ่านการปั่น FDY ที่> 6000 ม. / นาทีไมโครฟิล์มและไมโครไฟเบอร์ผลิตจากโพลีเอสเตอร์บริสุทธิ์เท่านั้น

การอัดเป็นก้อนเล็ก ๆ ของขวดง่าย

กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเปลี่ยนขยะขวดเป็นสะเก็ดโดยการทำให้แห้งและตกผลึกสะเก็ดโดยการทำให้เป็นพลาสติกและการกรองรวมถึงการอัดเป็นก้อน สินค้าเป็นเม็ดอสัณฐานใหม่ที่มีความหนืดภายในอยู่ในช่วง 0.55-0.7 dℓ / g ขึ้นอยู่กับการทำเม็ดพลาสติก PET ก่อนการทำแห้งให้เสร็จสมบูรณ์

คุณสมบัติพิเศษคือ: อะซีตัลดีไฮด์และโอลิโกเมอร์อยู่ในเม็ดที่ระดับต่ำกว่า; ความหนืดจะลดลงอย่างใดเม็ดที่เป็นอสัณฐานและจะต้องมีการตกผลึกและแห้งก่อนที่จะดำเนินการต่อไป

กำลังดำเนินการ:

• ฟิล์ม A-PET สำหรับ เทอร์โม
• นอกเหนือจากการผลิต PET บริสุทธิ์
• BOPET ฟิล์มบรรจุภัณฑ์
• ขวด PET ยาง โดย SSP
• พรมไหมพรม
• พลาสติกวิศวกรรม
• เส้นใย
• ไม่ทอ
• แถบบรรจุภัณฑ์
• เส้นใยหลัก.

การเลือกวิธีการอัดเป็นก้อนซ้ำหมายถึงการมีกระบวนการแปลงเพิ่มเติมนั่นคือด้านหนึ่งใช้พลังงานสูงและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายและทำให้เกิดความร้อนทำลาย ในอีกด้านหนึ่งขั้นตอนการอัดเป็นก้อนให้ข้อดีดังต่อไปนี้:

• กรองละลายอย่างเข้มข้น
• การควบคุมคุณภาพระดับกลาง
• ดัดแปลงโดยสารเติมแต่ง
• การเลือกและแยกผลิตภัณฑ์ตามคุณภาพ
• ความยืดหยุ่นในการประมวลผลเพิ่มขึ้น
• การทำให้มีคุณภาพสม่ำเสมอ

การผลิตเม็ดพลาสติกหรือเกล็ดสำหรับขวด (ขวดต่อขวด) และ A-PET

โดยหลักการแล้วกระบวนการนี้คล้ายคลึงกับกระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตามเม็ดที่ผลิตจะถูกตกผลึกโดยตรง (อย่างต่อเนื่องหรือไม่ต่อเนื่อง) จากนั้นจึงผ่านกระบวนการโพลีคอนเดนเซชันในสถานะของแข็ง (SSP) ในเครื่องอบแห้งไม้ลอยหรือเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อแนวตั้ง ในระหว่างขั้นตอนการประมวลผลนี้ความหนืดภายใน 0.80–0.085 dℓ / g ที่สอดคล้องกันจะถูกสร้างขึ้นใหม่อีกครั้งและในเวลาเดียวกันปริมาณอะเซทัลดีไฮด์จะลดลงเหลือ <1 ppm

ความจริงที่ว่าผู้ผลิตเครื่องจักรบางรายและผู้สร้างสายในยุโรปและสหรัฐอเมริกาพยายามเสนอกระบวนการรีไซเคิลที่เป็นอิสระเช่นกระบวนการแบบขวดต่อขวด (B-2-B) เช่น บีเพท, สตาร์ลิงเกอร์, URRC หรือBÜHLERมีจุดมุ่งหมายที่โดยทั่วไปเพื่อพิสูจน์หลักฐานของ“ การมีอยู่” ของสารตกค้างจากการสกัดที่ต้องการและการกำจัดสิ่งปนเปื้อนแบบจำลองตามที่องค์การอาหารและยาใช้การทดสอบความท้าทายซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้โพลีเอสเตอร์ที่ผ่านการบำบัดแล้วใน ภาคอาหาร. นอกจากการอนุมัติกระบวนการนี้แล้วยังจำเป็นที่ผู้ใช้กระบวนการดังกล่าวจะต้องตรวจสอบข้อ จำกัด ของ FDA อย่างสม่ำเสมอสำหรับวัตถุดิบที่ผลิตด้วยตัวเองสำหรับกระบวนการของเขา

การแปลงโดยตรงจากสะเก็ดขวด

เพื่อเป็นการประหยัดต้นทุนผู้ผลิตขั้นกลางโพลีเอสเตอร์จำนวนมากขึ้นเช่นโรงงานปั่นด้ายโรงงานผลิตเหล็กรัดหรือโรงงานผลิตฟิล์มหล่อกำลังทำงานเกี่ยวกับการใช้ PET-flakes โดยตรงจากการบำบัดขวดที่ใช้แล้วเพื่อเพิ่มการผลิต จำนวนตัวกลางโพลีเอสเตอร์ สำหรับการปรับค่าความหนืดที่จำเป็นนอกเหนือจากการอบแห้งที่มีประสิทธิภาพของสะเก็ดแล้วก็อาจจำเป็นต้องสร้างความหนืดซ้ำ ควบแน่น ในขั้นตอนการหลอมหรือการแข็งตัวของสถานะของแข็ง กระบวนการแปลง PET แบบเกล็ดล่าสุดใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เครื่องอัดแบบหลายสกรูหรือระบบหมุนหลายแบบและการสูญญากาศแบบสูญญากาศโดยบังเอิญเพื่อขจัดความชื้นและหลีกเลี่ยงการทำให้แห้งด้วยเกล็ด กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้การแปลงเม็ดพลาสติก PET ที่ไม่ผ่านการอบแห้งโดยไม่ลดความหนืดอย่างมากที่เกิดจากการไฮโดรไลซิ

ในเรื่องของการบริโภคเกล็ดขวด PET ส่วนหลักประมาณ 70% จะถูกเปลี่ยนเป็นเส้นใยและเส้นใย เมื่อใช้วัสดุรองโดยตรงเช่นสะเก็ดขวดในกระบวนการปั่นมีหลักการประมวลผลเล็กน้อยที่จะได้รับ

กระบวนการปั่นด้วยความเร็วสูงสำหรับการผลิต POY ต้องมีความหนืด 0.62–0.64 dℓ / g เริ่มต้นจากสะเก็ดขวดความหนืดสามารถตั้งค่าผ่านระดับของการอบแห้ง การใช้ TiO เพิ่มเติม₂ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเส้นด้ายที่น่าเบื่อเต็มหรือกึ่งหมอง เพื่อปกป้องเครื่องปั่นด้ายจำเป็นต้องมีการกรองอย่างมีประสิทธิภาพในทุกกรณี สำหรับช่วงเวลานั้นปริมาณของ POY ที่ทำจากโพลีเอสเตอร์รีไซเคิล 100% ค่อนข้างต่ำเนื่องจากกระบวนการนี้ต้องการความบริสุทธิ์สูงในการละลายของการปั่น ส่วนใหญ่แล้วจะใช้เม็ดพลาสติกบริสุทธิ์และเม็ดรีไซเคิล

เส้นใยหลักนั้นหมุนตัวในช่วงความหนืดภายในซึ่งค่อนข้างต่ำกว่าและควรอยู่ระหว่าง 0.58 ถึง 0.62 dXNUMX / g ในกรณีนี้ความหนืดที่ต้องการสามารถปรับได้ผ่านการปรับแห้งหรือสูญญากาศในกรณีที่การอัดรีดสูญญากาศ อย่างไรก็ตามสำหรับการปรับความหนืดนั้นได้มีการเพิ่มตัวปรับความยาวโซ่เช่น เอทิลีนไกลคอล or ไดเอทิลีนไกลคอล ยังสามารถใช้

การปั่นแบบไม่ทอ - ในฟิลด์ titer ที่ดีสำหรับการใช้งานสิ่งทอรวมถึงการทอแบบไม่หมุนอย่างหนักเป็นวัสดุพื้นฐานเช่นสำหรับหลังคาคลุมหรือในอาคารถนนสามารถผลิตได้โดยการปั่นขวดสะเก็ด ความหนืดการปั่นจะอยู่ในช่วง 0.58–0.65 dℓ / g

สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจเพิ่มขึ้นเมื่อมีการใช้วัสดุรีไซเคิลคือการผลิตแถบบรรจุภัณฑ์ที่มีความดื้อรั้นสูงและ monofilaments ในทั้งสองกรณีวัตถุดิบเริ่มต้นเป็นวัสดุรีไซเคิลส่วนใหญ่ที่มีความหนืดสูงกว่า แถบบรรจุภัณฑ์ที่มีความดื้อรั้นสูงและ monofilament นั้นจะถูกผลิตขึ้นในกระบวนการปั่นแบบละลาย

การรีไซเคิลโมโนเมอร์

Polyethylene Terephthalate สามารถนำไปทำโพลีเมอไรเซชันเพื่อให้ได้ส่วนประกอบโมโนเมอร์ หลังจากการทำให้บริสุทธิ์โมโนเมอร์สามารถใช้เตรียมโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตใหม่ได้ พันธะเอสเทอร์ในพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตอาจถูกเกาะติดด้วยการไฮโดรไลซิสหรือโดยการเปลี่ยนผ่าน ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับสิ่งที่ใช้ ในการผลิต.

glycolysis บางส่วน

บางส่วน glycolysis (transesterification ด้วยเอทิลีนไกลคอล) แปลงโพลิเมอร์แข็งเป็นโอลิโกเมอร์ที่ถูกล่ามโซ่สั้นที่สามารถละลายกรองที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อปลดปล่อยสิ่งสกปรกออกไป oligomers สามารถป้อนกลับเข้าไปในกระบวนการผลิตสำหรับการเกิดพอลิเมอร์

ภารกิจประกอบด้วยการให้อาหารขวดเกล็ด 10-25% ในขณะที่รักษาคุณภาพของเม็ดขวดที่ผลิตในบรรทัด จุดประสงค์นี้แก้ไขได้ด้วยการย่อยสลายขวด PET ซึ่งมีอยู่แล้วในระหว่างการทำพลาสติกเป็นครั้งแรกซึ่งสามารถทำได้ในเครื่องอัดรีดเดี่ยวหรือหลายสกรูเพื่อความหนืดภายในประมาณ 0.30 dℓ / g โดยเพิ่มเอทิลีนไกลคอลและปริมาณเล็กน้อย โดยหนอนบ่อนไส้ความหนืดต่ำไหลไปกรองที่มีประสิทธิภาพโดยตรงหลังจากพลาสติก นอกจากนี้อุณหภูมิจะถูกนำไปสู่ขีด จำกัด ต่ำสุดที่เป็นไปได้ นอกจากนี้ด้วยวิธีการประมวลผลนี้ความเป็นไปได้ของการสลายตัวทางเคมีของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นไปได้โดยการเพิ่ม P-stabilizer ที่สอดคล้องกันโดยตรงเมื่อพลาสติก การทำลายของกลุ่มไฮโดรเปอร์ออกไซด์คือกับกระบวนการอื่น ๆ ที่ดำเนินการแล้วในระหว่างขั้นตอนสุดท้ายของการรักษาเกล็ดเช่นโดยการเพิ่ม H₃PO₃. วัสดุรีไซเคิลไกลโคไลซิสและกรองละเอียดบางส่วนจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์เอสเทอริฟิเคชันหรือพรีโพลีคอนเดนเซชันอย่างต่อเนื่องปริมาณการเติมของวัตถุดิบจะถูกปรับให้เหมาะสม

Total glycolysis, methanolysis, และการไฮโดรไลซิส

การบำบัดของเสียโพลีเอสเตอร์ผ่าน glycolysis ทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนโพลีเอสเตอร์ให้เป็น ทวิ (2-hydroxyethyl) เทเรฟทาเลต (C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ้)₂) สารประกอบนี้ถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการกลั่นสูญญากาศและเป็นหนึ่งในตัวกลางที่ใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องมีดังนี้:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ)]_n + n โฮเช่₂CH₂โอ้→ n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ้)₂

เส้นทางการรีไซเคิลนี้ดำเนินการในระดับอุตสาหกรรมในญี่ปุ่นเพื่อผลิตทดลอง

คล้ายกับ glycolysis ทั้งหมด methanolysis แปลงโพลีเอสเตอร์เป็น ไดเมทิลเทเรฟทาเลตซึ่งสามารถกรองและกลั่นด้วยสุญญากาศ:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ)]_n + 2n CH₃โอ้→ n C₆H₄(CO₂CH₃)₂

Methanolysis ในอุตสาหกรรมแทบทุกวันนี้เพราะการผลิตโพลีเอสเตอร์จาก Dimethyl Terephthalate นั้นหดตัวลงอย่างมากและผู้ผลิต Dimethyl Terephthalate จำนวนมากก็หายไป

นอกจากนี้ข้างต้นโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตสามารถย่อยสลายได้เป็นกรดเทเรฟทาลิกและ เอทิลีนไกลคอล ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง กรดเทเรพทาลิกดิบที่เป็นผลลัพธ์สามารถถูกทำให้บริสุทธิ์โดย การตกผลึกซ้ำ เพื่อให้ได้วัสดุที่เหมาะสมสำหรับการเกิดพอลิเมอร์ใหม่:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂โอ)]_n + 2n H₂โอ → n C₆H₄(CO₂H)₂ + n โฮเช่₂CH₂OH

วิธีนี้ยังไม่ได้ทำการค้า