Polyethylene terephthalate (บางครั้งเขียนว่า polyethylene terephthalate) มักเรียกโดยย่อว่า PET, PETE หรือ PETP หรือ PET-P เก่าเป็นเรซินโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่พบมากที่สุดในตระกูลโพลีเอสเตอร์ใช้ในเส้นใยเสื้อผ้าภาชนะบรรจุของเหลวและอาหารเทอร์โมฟอร์ม วัสดุในการผลิตและเรซินวิศวกรรมรวมกับเส้นใยแก้ว

1. ใบสมัคร

ขวดพลาสติกที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ PET ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับน้ำอัดลมสำหรับขวดพิเศษบางชนิดเช่นขวดที่กำหนดไว้สำหรับบรรจุเบียร์โพลีเอสเตอร์ PET จะถูกประกบด้วยโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVOH) เพิ่มเติมอีกชั้นเพื่อลดความสามารถในการซึมผ่านของออกซิเจน

ฟิล์มโพลีเอสเตอร์ Biaxial PET ("ฟิล์มโพลีเอสเตอร์" เป็นหนึ่งในชื่อทางการค้าที่รู้จักกันดี) สามารถชุบอลูมิเนียมบนพื้นผิวโดยการสะสมของไอซึ่งสามารถลดการซึมผ่านและทำให้มีเพศสะท้อนแสงและทึบแสงคุณสมบัติเหล่านี้มีประโยชน์ในการใช้งานมากมายรวมถึงบรรจุภัณฑ์อาหารที่ยืดหยุ่นและวัสดุฉนวน (เช่นผ้าห่มอวกาศ)เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลสูงจึงมักใช้ฟิล์มโพลีเอสเตอร์ PET ในสนามเทปเช่นตัวยึดเทปหรือเทปสำรองที่ไวต่อแรงกด

แผ่นโพลีเอสเตอร์ PET แบบไม่เน้นความร้อนสามารถขึ้นรูปด้วยความร้อนเพื่อทำถาดบรรจุภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์พุพอง[4] หากใช้โพลีเอสเตอร์ PET แบบผลึกสามารถใช้ถาดสำหรับอาหารแช่แข็งได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากสามารถทนต่ออุณหภูมิเยือกแข็งและอุณหภูมิในการอบในเตาอบได้ทั้งโพลีเอสเตอร์ PET แบบอสัณฐานและฟิล์มโพลีเอสเตอร์ PET มีความโปร่งใสด้วยตาเปล่าสีย้อมสีสามารถผสมลงในแผ่นโพลีเอสเตอร์ PET ได้อย่างง่ายดาย

เมื่อเต็มไปด้วยอนุภาคแก้วหรือเส้นใยมันจะแข็งและทนทานมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

โพลีเอสเตอร์ PET ยังใช้เป็นพื้นผิวสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบาง

โพลีเอสเตอร์ (เครื่องหมายการค้าที่ดัดแปลงมาจากโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต) สามารถต่อเข้ากับเชือกด้านบนรูประฆังเพื่อป้องกันการสึกหรอเมื่อเชือกผ่านเพดาน

ตั้งแต่ปลายปี 2014 PET โพลีเอสเตอร์ถูกใช้เป็นวัสดุซับในของถังแก๊สแรงดันสูงผสม IVเมื่อเทียบกับโพลีเอทิลีนที่ใช้ในยุคแรก ๆ โพลีเอสเตอร์ PET มีคุณสมบัติในการกั้นออกซิเจนได้ดีกว่ามาก[5]

โพลีเอสเตอร์ PET สามารถใช้เป็นเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติและยังสามารถใช้เป็นพลาสติก PETG สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

2. คุณสมบัติทางกายภาพ

โพลีเอสเตอร์ PET เป็นเรซินกึ่งผลึกไม่มีสีในสภาพธรรมชาติโพลีเอสเตอร์ PET สามารถกึ่งแข็งถึงแข็งและเบามากได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการแปรรูปสามารถปิดกั้นก๊าซและความชื้นได้เป็นอย่างดีและยังป้องกันแอลกอฮอล์ (จำเป็นต้องมีการแยกบำบัดเพิ่มเติม) และตัวทำละลายมีความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกเมื่อสัมผัสกับคลอโรฟอร์มและสารเคมีอื่น ๆ เช่นโทลูอีนโพลีเอสเตอร์ PET จะเปลี่ยนเป็นสีขาว[10]

นอกจากเส้นใยโพลีเอสเตอร์แล้วขีด จำกัด สูงสุดของความเป็นผลึกของโพลีเอสเตอร์ PET เชิงพาณิชย์คือประมาณ 60%ผลิตภัณฑ์โปร่งใสสามารถรับได้โดยการทำให้โพลีเมอร์หลอมเหลวเย็นลงอย่างรวดเร็วให้ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้ว (Tg) จนกลายเป็นของแข็งไม่มีรูปร่างเช่นเดียวกับแก้วเมื่อการละลายเย็นลงหากโมเลกุลไม่มีเวลาเพียงพอที่จะจัดเรียงให้เป็นผลึกอย่างเป็นระเบียบโพลีเอสเตอร์ PET แบบอสัณฐานจะก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิห้องโมเลกุลจะถูกแช่แข็ง แต่ถ้าได้รับความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้ว (Tg) โมเลกุลจะดูดซับพลังงานความร้อนได้เพียงพอพวกมันจะเริ่มเคลื่อนที่อีกครั้งทำให้เกิดนิวเคลียสและทำให้ผลึกเติบโตขึ้นกระบวนการนี้เรียกว่าการตกผลึกเฟสของแข็ง

เมื่อทำให้เย็นลงอย่างช้าๆพอลิเมอร์หลอมเหลวจะรวมตัวกันเป็นวัสดุที่มีลักษณะเป็นผลึกมากขึ้นเมื่อตกผลึกจากของแข็งอสัณฐานวัสดุนี้จะสร้างสฟิรูไลต์ที่มีผลึกขนาดเล็กจำนวนมากแทนที่จะกลายเป็นผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่เมื่อแสงผ่านขอบเขตระหว่างไมโครคริสตัลไลน์และบริเวณอสัณฐานจะเกิดการกระเจิงการกระเจิงนี้หมายความว่าโพลีเอสเตอร์ PET แบบผลึกจะทึบแสงและเป็นสีขาวในกรณีส่วนใหญ่การวาดลวดเป็นหนึ่งในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพียงไม่กี่กระบวนการที่สามารถผลิตผลิตภัณฑ์เชิงเดี่ยวได้เกือบทั้งหมด

3. ความหนืดที่แท้จริง

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของโพลีเอสเตอร์ PET คือความหนืดที่แท้จริง

ความหนืดที่แท้จริงของวัสดุได้จากการประมาณค่าความหนืดที่ลดลงเมื่อความเข้มข้นของสารละลายเข้าใกล้ศูนย์และวัดเป็นเดซิลิตร / กรัม (dℓ / g)ความหนืดที่แท้จริงขึ้นอยู่กับความยาวของโซ่พอลิเมอร์และสามารถแสดงได้โดยไม่ต้องมีหน่วยเนื่องจากการอนุมานถึงความเข้มข้นเป็นศูนย์ยิ่งโซ่พอลิเมอร์ยาวขึ้นเท่าใดความเกี่ยวพันระหว่างโซ่ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นความยาวโซ่เฉลี่ยของเรซินชุดหนึ่งสามารถควบคุมได้ในระหว่างกระบวนการโพลีคอนเดนเซชัน

ช่วงความหนืดที่แท้จริงของโพลีเอสเตอร์ PET:

เกรดไฟเบอร์:

0.40–0.70 สิ่งทอ
0.72–0.98 สายอุตสาหกรรมและยางรถยนต์
เกรดฟิล์ม:

0.60-0.70 BoPET (ฟิล์มโพลีเอสเตอร์ PET สองแกน)
0.70–1.00 แผ่นเทอร์โมฟอร์ม
เกรดขวด:

0.70-0.78 กระติกน้ำ (แบน)
0.78–0.85 น้ำอัดลม
Monofilament พลาสติกวิศวกรรม

1.00–2.00 น

4. การรักษาแบบแห้ง

โพลีเอสเตอร์ PET ดูดซับความชื้นได้ง่ายซึ่งหมายความว่าสามารถดูดซับความชื้นจากสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างไรก็ตามเมื่อโพลีเอสเตอร์ PET ที่ "ชื้น" ได้รับความร้อนจะทำให้เกิดการไฮโดรไลซ์และทำให้ความยืดหยุ่นลดลงดังนั้นจึงต้องทำให้เรซินแห้งก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องปั้นเพื่อแปรรูปการอบแห้งของโพลีเอสเตอร์ PET ก่อนเข้าสู่อุปกรณ์แปรรูปจะเสร็จสมบูรณ์โดยใช้สารดูดความชื้นหรือเครื่องอบแห้ง

ในเครื่องอบแห้งอากาศร้อนจะถูกสูบเข้าไปที่ด้านล่างของถังที่เต็มไปด้วยเรซินเพื่อให้ไหลผ่านเม็ดขึ้นด้านบนเพื่อขจัดความชื้นในระหว่างทางอากาศร้อนและชื้นจะออกจากด้านบนของถังและไหลผ่าน aftercooler ก่อนเนื่องจากสามารถกำจัดความชื้นจากอากาศเย็นได้ง่ายกว่าอากาศร้อนอากาศชื้นและเย็นที่สร้างขึ้นจะผ่านชั้นสารดูดความชื้นในที่สุดอากาศที่แห้งและเย็นออกจากชั้นสารดูดความชื้นจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งในเตาเผาความร้อนและจะกลับเข้าสู่วงปิดด้วยกระบวนการเดียวกันโดยทั่วไปความชื้นที่เหลืออยู่ในเรซินจะต้องน้อยกว่า 50 ส่วนต่อล้าน (ส่วนโดยน้ำหนัก) ก่อนการแปรรูปเวลาที่อยู่ในเครื่องอบผ้าไม่ควรสั้นกว่าสี่ชั่วโมงเนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่า 160 ° C เพื่อให้กระบวนการอบแห้งเสร็จสิ้นภายในเวลาน้อยกว่า 4 ชั่วโมงซึ่งอุณหภูมิของอนุภาคจะเริ่มไฮโดรไลซ์ภายในก่อนที่จะแห้ง

นอกจากนี้ยังสามารถอบแห้งโพลีเอสเตอร์ PET ในเครื่องเป่าเรซินแบบอัดอากาศได้เครื่องเป่าลมอัดไม่นำอากาศแห้งกลับมาใช้ใหม่อากาศอัดที่แห้งและร้อนจะไหลเวียนผ่านเม็ดโพลีเอสเตอร์เช่นเดียวกับในเครื่องอบแห้งแล้วปล่อยสู่บรรยากาศ

5. การย่อยสลาย

การย่อยสลายประเภทต่างๆเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตโพลีเอสเตอร์ PETโหมดการย่อยสลายหลักที่เป็นไปได้ ได้แก่ ไฮโดรไลซิสและออกซิเดชั่นด้วยความร้อนซึ่งอาจมีความสำคัญที่สุดเมื่อโพลีเอสเตอร์ PET ย่อยสลายจะมีหลายสิ่งเกิดขึ้น: การเปลี่ยนสีการปรับขนาดของโซ่ที่นำไปสู่การลดน้ำหนักโมเลกุลการสร้างอะเซทัลดีไฮด์และการเชื่อมขวาง (การก่อตัวของ "เจล" หรือ "ตาปลา")การเปลี่ยนสีเกิดจากโครโมโซมต่างๆที่เกิดขึ้นหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูงสิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาเมื่อความต้องการด้านแสงสำหรับโพลีเมอร์สูงมากเช่นในการใช้งานบรรจุภัณฑ์การย่อยสลายออกซิเดชั่นด้วยความร้อนและความร้อนนำไปสู่ลักษณะการประมวลผลและประสิทธิภาพของวัสดุที่ไม่ดี

วิธีหนึ่งในการบรรเทาสถานการณ์นี้คือการใช้โคพอลิเมอร์โคโมโนเมอร์เช่น CHDM หรือกรดไอโซฟทาลิกช่วยลดอุณหภูมิในการหลอมและลดความเป็นผลึกของโพลีเอสเตอร์ PET (สำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้วัสดุในการผลิตขวดพลาสติก)ดังนั้นเรซินสามารถขึ้นรูปด้วยพลาสติกที่อุณหภูมิต่ำกว่าและใช้แรงน้อยกว่าสิ่งนี้ช่วยป้องกันการย่อยสลายและลดปริมาณอะซิทัลดีไฮด์ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ (เช่นไม่มีนัยสำคัญ)อีกวิธีหนึ่งในการปรับปรุงเสถียรภาพของโพลีเมอร์คือการใช้สารคงสภาพซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระเช่นฟอสไฟต์เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการพิจารณาปรับปรุงความคงตัวของวัสดุในระดับโมเลกุลด้วยเคมีโครงสร้างนาโน

6. ขวดพลาสติกอุปกรณ์การประมวลผล

วิธีการปั้นขวด PET พื้นฐานมี 2 วิธีวิธีการขึ้นรูปแบบขั้นตอนเดียวและวิธีการขึ้นรูปสองขั้นตอนในวิธีการขึ้นรูปสองขั้นตอนจำเป็นต้องใช้เครื่องจักรอิสระสองเครื่องเครื่องแรกใช้การฉีดขึ้นรูปเพื่อให้ได้ preform ซึ่งคล้ายกับหลอดทดลองโดยมีเกลียวหมวกอยู่แล้วตัวท่อมีความหนาขึ้นอย่างมากเนื่องจากจะขยายเป็นรูปร่างสุดท้ายโดยใช้การเป่าแบบยืดในขั้นตอนที่สอง

ในขั้นตอนที่สองพรีฟอร์มจะถูกทำให้ร้อนอย่างรวดเร็วจากนั้นขยายไปยังส่วนแม่พิมพ์ทั้งสองเพื่อสร้างรูปร่างสุดท้ายของขวดพรีฟอร์ม (ขวดที่ไม่ยุบตัว) สามารถใช้เป็นภาชนะที่แข็งแรงและไม่เหมือนใครได้แล้วนอกเหนือจากการจัดเก็บลูกอมใหม่แล้วสภากาชาดบางสาขายังแจกจ่ายให้ตามบ้านซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ "ขวดแห่งชีวิต" โดยส่วนใหญ่จะใช้ในการจัดเก็บประวัติทางการแพทย์เพื่อให้สามารถนำไปมอบให้กับหน่วยกู้ภัยฉุกเฉินได้

ในวิธีการขึ้นรูปแบบขั้นตอนเดียวกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงภาชนะสำเร็จรูปจะดำเนินการในเครื่องเดียวซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปั้นรูปทรงที่ไม่ได้มาตรฐาน (ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปแบบกำหนดเอง) รวมถึงขวดโหลวงรีแบนรูปทรงขวด ฯลฯ .ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดคือช่วยลดพื้นที่ว่างลดปริมาณการแปรรูปผลิตภัณฑ์และการใช้พลังงานและคุณภาพของภาพสูงกว่าระบบสองขั้นตอนมาก