PET-liukukalvotuotteet
LEMMIKKI, polykondensaattia, käytetään pääasiassa elintarvikepakkauskalvoissa ja tekstiilikuiduissa, muiden sovellusten ohella. Sitä käytetään nyt yhä enemmän pakkausmateriaalina, ei vain limsapulloissa, vaan myös amorfisessa PET:ssä (APET), kiteisessä PET:ssä (CPET) ja -levyissä. Viimeisten viiden vuoden aikana uusina polymeerituotteina teknistä laatua olevaa PET:tä ja kopolyestereitä on käytetty vastaavasti teknisissä ja erikoispakkausmateriaaleissa.
PET:n menestys virvoitusjuomien pakkaamisessa johtuu sen sitkeydestä ja läpinäkyvyydestä, suuntautumiskyvystä, erinomaisesta taloudellisesta arvosta ja nopean pullonkäsittelytekniikan kehityksestä. PET-juomatölkit ovat kevyitä, särkymättömiä, uudelleenkäytettäviä ja niillä on hyvä ilmatiiviys. Täytetty 2 litran PET-juomapullo on 24 % kevyempi kuin vastaava lasipullo; tyhjä pullo painaa 1/10 saman kokoisesta lasipullosta. Tämä säästää työtä, energiaa ja kustannuksia kaikissa vaiheissa valmistajasta kuluttajaan.
Kemia ja ominaisuudet
Juomapulloissa käytettävä PET valmistetaan tereftaalihaposta (TPA), jota saadaan hapettamalla p-ksyleeniä. Tereftaalihappo puhdistetaan tai reagoi metanolin kanssa dimetyylitereftalaatiksi (DMT) tai hapetetaan edelleen puhtaaksi tereftaalihapoksi (PTA). Toinen PET:n perusraaka-aine on etaani, joka reaktion avulla muuttuu etyleeniglykoliksi (EG). PET on kondensaatiopolymeeri, joka muodostuu DMT:n (tai PTA:n) ja EG:n jatkuvasta polymeroinnista sulassa tilassa ja sitten kiinteän olomuodon polymerointiprosessista suurten kiteiden ja lopullisen molekyylipainon ja ominaisviskositeetin saamiseksi. Kiinteän olomuodon prosessi tekee myös polymeerin etanolipitoisuudesta riittävän alhaisen.
Yleinen kaupallinen PET-hartsi sulaa noin 480 °F:ssa (), mutta korkeakiteisen PET:n sulamispiste on noin 520 °F ().
Orientoitu kiteytynyt PET on erittäin luja, sitkeä ja läpinäkyvä, ja se kestää heikkoja happoja, emäksiä ja monia liuottimia.
Erikoislaadut
Venytyspuhallusmuovauslaatuinen PET voi tuottaa yksiväristä, vihreää ja vaaleankeltaista PET:tä. Reaktorissa olevaa värillistä polymeeriä ei tarvitse seostaa, mikä vaikuttaa haitallisesti fysikaalisiin ominaisuuksiin, ja se parantaa värin tasaisuutta. Saatavilla on puhtaita hartseja, joilla on erilaiset viskositeetit. PET-kopolymeerit kiteytyvät hitaasti, minkä ansiosta ne voivat tuottaa korkealaatuisia limsapulloja laajalla käsittelyolosuhteiden alueella. Saatavilla on myös ekstruusiopuhallusmuovattava polymeeri. Tämä materiaali yhdistää hyvän sulalujuuden ja hitaan kiteytymisen edut, ja sitä voidaan helposti käsitellä sopivilla ekstruusiopuhallusmuovauslaitteilla. Erilaisia vahvistettuja, palonestoaineita ja muita erikoispolymeerejä tuodaan jatkuvasti markkinoille tai muokataan vastaamaan uusia sovelluksia.
PETGKopolyesteri on toinen esimerkki suuresta määrästä kopolyestereitä. Toisin kuin PCTA, jota modifioidaan hapolla, PETG on diolimodifioitu polymeeri, joka on valmistettu yhdistämällä CHDM-diolia TPA:han (tereftaalihapo) ja etyleeniglykoliin. PETG-kopolymeerejä voidaan muovata tai ekstrudoida, ja ne pysyvät yleensä amorfisina, läpinäkyvinä ja käytännössä värittöminä jopa suurissa poikkileikkauksissa.
Sillä on korkea jäykkyys, kovuus ja hyvä sitkeys jopa matalissa lämpötiloissa. Läpinäkyvyyden, sitkeyden ja sulan lujuuden yhdistelmä tekee siitä hyödyllisen profiilien, putkien, kalvojen ja levyjen ruiskuvaluun, puhallusmuovaukseen ja ekstruusioon. PETG:tä on saatavana muokkaamattomassa muodossa tai erilaisilla lisäaineilla, kuten irrotusaineilla, masterbatseilla ja iskunvaimentimilla ruiskuvaluun.
PETG tulisi kuivata 50–70 °C:ssa noin 4–6 tuntia ennen muovausta tai suulakepuristusta. Molemmissa prosesseissa sulamislämpötila vaihtelee 220–250 °C:n välillä. Käsittelylaitteiden pitoajan korkeammissa lämpötiloissa tulisi olla mahdollisimman lyhyt liiallisen hajoamisen estämiseksi. Ruiskuvalu tulisi suorittaa ruiskuvalukoneella, jonka jokaisen ruiskutuskerran on oltava 50–80 % sen kapasiteetista.
PETG:tä voidaan puristaa ja puhaltaa 200–230 °C:n sulamislämpötiloissa läpinäkyvien pullojen valmistamiseksi shampoolle, nestemäisille pesuaineille, hygieniatuotteille, mineraaliöljyille ja elintarvikepakkauksille. Tämä materiaali täyttää FDA:n elintarvikekosketusta koskevat standardit.
Ekstruusiolla voidaan tuottaa laaja valikoima profiileja sekä pakkausputkia, -kalvoja ja -levyjä, mukaan lukien lääkinnällisten laitteiden pakkaukset. PETG ja PCTA voidaan steriloida etyleenioksidilla ja Y-säteillä.
Ruiskuvalussa PETG:tä käsitellään yleensä sulamislämpötilassa 450–510 °F ja muotin lämpötilassa noin 70–130 °F. Nykyisiä sovelluksia ovat instrumenttien suojukset, konesuojat, kosmetiikkasäiliöt, vipulaitteiden osoittimet, näyttökomponentit ja lelut.
PET-muovia käytetään pääasiassa virvoitusjuomien ja virvoitusjuomien pakkauksissa. PET:llä on lähes 100 % kahden litran kierrätyskelvottomien pakkausten markkinoista, ja myös 1,5 litran, 1 litran, 0,5 litran ja pienemmät PET-pullot ovat saaneet laajalti tunnustusta.
PET-muovia käytetään elintarvikkeissa, alkoholissa ja pesuaineissa. PET-muovin kysynnän odotetaan kasvavan edelleen hiilihapottomien juomien ja teollisuustuotteiden pakkaamisessa. Pakattuja elintarvikkeita ovat esimerkiksi sinappi, kumituotteet, maapähkinävoi, mausteet, ruokaöljyt, cocktailit ja tiivistetyt mehut. Uudet värit, erityisesti Weberin värit, ovat suosittuja lääkkeiden, vitamiinien ja pesuaineiden pakkauksissa.
Yksi PET-säiliöiden uusimmista ja nopeimmin kasvavista sovelluksista on elintarvike- tai juomapakkaukset, jotka vaativat täyttämistä korkeissa lämpötiloissa. Monet elintarvikkeet, erityisesti hedelmät tai runsaasti hedelmää sisältävät ruoat tai juomat, on pakattava 180 °F:n tai korkeammassa lämpötilassa. Tämä mahdollistaa tuotteen ja säiliön pastöroinnin (steriloinnin) täytön aikana. Perinteisesti pakatut säiliöt, kuten virvoitusjuomapussit, kutistuvat ja muuttavat muotoaan yli 160 °F:n lämpötiloissa, mikä johtuu tietystä jännityksen relaksaatiosta. Jännityskeskittymä syntyy säiliön venytyspuhallusmuovauksen aikana. Lämmönkestävyyden parantamiseksi prosessoinnin aikana on kehitetty teknologiaa, jota yleensä kutsutaan "lämpökiinnitys"-teknologiaksi. Tietystä prosessointitekniikasta riippuen on olemassa useita prosessointitekniikan yksityiskohtia, jotka ovat erittäin patentoituja ja joiden perusteella voidaan tuottaa 190–195 °F:n lämpötilassa täytettäviä säiliöitä. Tuotteita, jotka vaativat tällä ominaisuudella varustettua pakkausta, ovat puhtaat hedelmämehut, runsasmehuiset juomat, teet, tietyt isotoniset ja urheilujuomat, mausteet, tiivistetyt mehut ja tietyt kivennäisvedet.
Muita PET:n loppukäyttöjä ovat laajalti ekstruusiopinnoite sekä ekstruusiokalvot ja -levyt. PET:tä käytetään ekstruusiopinnoitemateriaalina uuninkestävissä kartonkipakkauksissa. Lisäksi kiteistä PET:tä (CPET) voidaan käyttää perusmateriaalina uunipeltien valmistuksessa.
PET-kalvo on yleensä kaksiaksiaalisesti orientoitua ja sitä käytetään röntgen- ja muissa valokuvausfilmeissä, liha- ja juustopakkauksissa, magneettinauhoissa, sähköeristeissä, painolevyissä ja pullojen pakkauspusseissa. PET:tä käytetään myös teollisuusteippimateriaalina. Kitettömän, suuntaamattoman PET-kalvon ja -levyjen käyttö astioiden, tarjottimien, vaahtomuovien ja juomamukien muotoilussa on alkanut.
Yhteenveto: PETG on PET:n päivitetty versio, jolla on suurempi läpinäkyvyys, suurempi sitkeys, parempi iskunkestävyys ja tietenkin korkeampi hinta.
Julkaisun aika: 07.02.2025
