Mis vahe on PET-il ja PETG-l?

PET, polükondensaat, mida kasutatakse peamiselt toidupakendikiledes ja tekstiilkiududes, muuhulgas. Nüüd kasutatakse seda üha enam pakkematerjalina, mitte ainult limonaadipudelites, vaid ka amorfse PET-i (APET) ja kristallilise PET-i (CPET) purkides ja plaatidel. Viimase viie aasta jooksul on uute polümeertoodetena kasutatud vastavalt insenerikvaliteediga PET-i ja kopolüestreid inseneri- ja spetsiaalsetes pakkematerjalides.
PET-i edu soodapakendites tuleneb selle vastupidavusest ja läbipaistvusest, orienteeritavusest, suurepärasest majanduslikust väärtusest ja kiire pudelite töötlemistehnoloogia arengust. PET-joogipurgid on kerged, purunemiskindlad, korduvkasutatavad ja hea õhutihedusega. Täidetud 2-liitrine PET-joogipudel on 24% kergem kui sarnane klaaspudel; tühi pudel kaalub 1/10 sama suurusega klaaspudeli kaalust. See säästab tööjõudu, energiat ja kulusid kõigis etappides tootjast tarbijani.
Keemia ja omadused

Joogipudelite PET-i toodetakse tereftaalhappest (TPA), mis saadakse p-ksüleeni oksüdeerimisel. Tereftaalhape puhastatakse või reageeritakse metanooliga, moodustades dimetüültereftalaadi (DMT), või oksüdeeritakse edasi, moodustades puhta tereftaalhappe (PTA). Teine PET-i põhitooraine on etaan, mis reaktsiooni teel muundatakse etüleenglükooliks (EG). PET on kondensatsioonipolümeer, mis moodustub DMT (või PTA) ja EG pideval polümerisatsioonil sulas olekus ning seejärel tahkefaasilisel polümerisatsiooniprotsessil, et saada suured kristallid ning lõplik molekulmass ja sisemine viskoossus. Tahkefaasiprotsess muudab ka polümeeri etanoolisisalduse piisavalt madalaks.

Üldine kaubanduslik PET-vaik sulab umbes 480 °F (≈ 230 °C) juures, kuid kõrge kristallilisusega PET-i sulamistemperatuur on umbes 520 °F (≈ 520 °F).

Orienteeritud kristalliseeritud PET-il on suurepärane tugevus, sitkus ja läbipaistvus ning see on vastupidav nõrkadele hapetele, alustele ja paljudele lahustitele.

Eriklassid

Venitusvormimise teel valmistatud PET-ist saab valmistada ühtlast, rohelist ja helekollast PET-i. Reaktoris olevat värvilist polümeeri ei pea segama, mis mõjutaks negatiivselt füüsikalisi omadusi ja parandaks värvi ühtlust. Saadaval on erineva viskoossusega puhtad vaigud. PET-kopolümeerid kristalliseeruvad aeglaselt, mis võimaldab neil toota kvaliteetseid soodapudeleid laias töötlemistingimuste vahemikus. Saadaval on ka ekstrusioonpuhumisvormitav polümeer. See materjal ühendab endas hea sulamistugevuse ja aeglase kristalliseerumise eelised ning seda saab hõlpsasti töödelda sobivatel ekstrusioonpuhumisvormimisseadmetel. Uute rakenduste jaoks võetakse pidevalt kasutusele või modifitseeritakse erinevaid tugevdatud, leegiaeglustavaid ja muid spetsiaalseid polümeere.

PETGKopolüester on veel üks näide paljudest kopolüestritest. Erinevalt PCTA-st, mida modifitseeritakse happega, on PETG diooliga modifitseeritud polümeer, mis on valmistatud CHDM-diooli, TPA (tereftaalhappe) ja etüleenglükooli kombineerimisel. PETG-kopolümeere saab vormida või ekstrudeerida ning need jäävad tavaliselt amorfseks, läbipaistvaks ja praktiliselt värvituks isegi suurte ristlõigete korral.

Sellel on suur jäikus, kõvadus ja hea sitkus isegi madalatel temperatuuridel. Läbipaistvuse, sitkuse ja sulamistugevuse kombinatsioon muudab selle kasulikuks profiilide, torude, kilede ja lehtede survevalu, puhumisvormimise ja ekstrusiooni jaoks. PETG on saadaval modifitseerimata kujul või erinevate lisanditega, sealhulgas vormimisvahendite, põhisegude ja löögimodifikaatoritega survevalu jaoks.

PETG-d tuleks enne vormimist või ekstrusiooni kuivatada umbes 4-6 tundi temperatuuril 50-70 °C. Mõlemas protsessis on sulamistemperatuur vahemikus 220–250 °C. Töötlemisseadmete hoidmisaeg kõrgematel temperatuuridel peaks olema võimalikult lühike, et vältida liigset lagunemist. Survevalu tuleks teha survevaluvormimasinal, mille iga löögi maht peab olema 50–80%.

PETG-d saab ekstrudeerida ja puhumisvormida sulamistemperatuuridel vahemikus 400–450 °F, et valmistada läbipaistvaid pudeleid šampooni, vedelate pesuvahendite, hügieenitoodete, mineraalõlide ja toidupakendite jaoks. See materjal vastab FDA standarditele toiduga kokkupuute kohta.

Ekstrusiooni abil saab toota laia valikut profiile, samuti pakketorusid, -kilesid ja -lehti, sh meditsiiniseadmete pakendeid. PETG-d ja PCTA-d saab steriliseerida etüleenoksiidi ja Y-kiirgusega.

Survevaluvormimisel töödeldakse PETG-d tavaliselt sulamistemperatuuril vahemikus 450–510 °F ja vormitemperatuuril umbes 70–130 °F. Praegused rakendused hõlmavad instrumentide katteid, masinakilpe, kosmeetikamahuteid, kangiseadmete osutiteid, näidikukomponente ja mänguasju.

PET-i kasutatakse peamiselt limonaadi- ja karastusjookide pakendites. PET moodustab peaaegu 100% 2-liitriste mitteringlussevõetavate pakendite turust ning laialdaselt on tunnustatud ka 1,5-liitriseid, 1-liitriseid, 0,5-liitriseid ja väiksemaid PET-pudeleid.

PET-i kasutatakse toiduainetes, alkoholis ja pesuvahendites. PET-i nõudluse kasvu oodatakse ka gaseerimata jookide ja tööstustoodete pakendamise valdkonnas. Pakendatud toiduainete hulka kuuluvad sinep, kummitooted, maapähklivõi, maitseained, toiduõlid, kokteilid ja kontsentreeritud mahlad. Uued värvid, eriti Weberi värvid, on populaarsed ravimite, vitamiinide ja pesuvahendite pakendites.

Üks PET-mahutite uusimaid ja kiiremini kasvavaid rakendusi on toidu- või joogipakendid, mis vajavad täitmist kõrgel temperatuuril. Paljud toiduained, eriti puuviljad või kõrge puuviljasisaldusega toidud või joogid, tuleb pakendada temperatuuril 180F või kõrgemal. See tagab toote ja mahuti pastöriseerimise (steriliseerimise) täitmise ajal. Tavapäraselt orienteeritud mahutid, näiteks sooda- ja karastusjookide kotid, kipuvad temperatuuridel üle 160F kokku tõmbuma ja deformeeruma, mis on tingitud teatud pingete lõdvestumisest. Pingekontsentratsioon tekib mahuti venitus-puhumisvormimise ajal. Töötlemise ajal kuumakindluse parandamiseks on välja töötatud tehnoloogia, mida tavaliselt nimetatakse "kuumkinnituse" tehnoloogiaks. Sõltuvalt konkreetsest töötlemistehnoloogiast on mitu patenteeritud töötlemistehnoloogia detaili, mille põhjal saab toota temperatuuril 190–195F täitmiseks sobivaid mahuteid. Tooted, mis vajavad sellise omadusega pakendamist, hõlmavad puhtaid puuviljamahlasid, mahlaseid jooke, teed, teatud isotoonilised ja spordijoogid, maitseained, kontsentreeritud mahlad ja teatud mineraalveed.

PET-i muud lõppkasutusalad on laialt levinud ekstrusioonkatmine ning ekstrusioonkile ja -leht. PET-i kasutatakse ahjukindlate papppakendite ekstrusioonkattematerjalina. Lisaks saab kristallilist PET-i (CPET) kasutada ahjuplaatide valmistamise põhimaterjalina.

PET-kile on tavaliselt kahesuunaliselt orienteeritud ja seda kasutatakse röntgen- ja muude fotofilmide, liha- ja juustupakenditena, magnetlintide, elektriisolatsiooni, trükiplaatide ja pudelite pakkekottidena. PET-i kasutatakse ka tööstusliku teibimaterjalina. Mittekristallilist, orienteerimata PET-kilet ja -lehte hakatakse kasutama konteinerite, kandikute, vahttoodete ja joogitopside valmistamiseks.

Kokkuvõte: PETG on PET-i täiustatud versioon, millel on suurem läbipaistvus, suurem sitkus, parem löögikindlus ja loomulikult ka kõrgem hind.