מה ההבדל בין PET ל-PETG?

לְלַטֵף, פוליקונדנסט, משמש בעיקר בסרטי אריזה למזון וסיבים טקסטיל, בין היתר. כיום הוא נמצא בשימוש הולך וגובר כחומר אריזה, לא רק בבקבוקי סודה, אלא גם בפחיות וצלחות PET אמורפי (APET), PET גבישי (CPET). בחמש השנים האחרונות, PET בדרגה הנדסית וקופוליאסטרים, כמוצרים פולימריים חדשים, שימשו בחומרי אריזה הנדסיים ומיוחדים, בהתאמה.
הצלחתו של PET באריזות משקאות נובעת מקשיחותו ושקיפותו, מיכולותיו להתמצא, ערכו הכלכלי המצוין ופיתוח טכנולוגיית עיבוד בקבוקים במהירות גבוהה. פחיות משקה PET הן קלות משקל, עמידות בפני שבירה, ניתנות לשימוש חוזר ובעלות אטימות טובה לאטום. בקבוק משקה PET מלא בנפח 2 ליטר קל יותר ב-24% מבקבוק זכוכית דומה; בקבוק ריק שוקל 1/10 מבקבוק זכוכית באותו גודל. זה חוסך עבודה, אנרגיה ועלויות בכל השלבים, מהיצרן ועד לצרכן.
כימיה ותכונות

PET לבקבוקי משקה מיוצר מחומצה טרפתלית (TPA) המתקבלת על ידי חמצון של p-קסילן. חומצה טרפתלית מטוהרת או מגיבה עם מתנול ליצירת דימתיל טרפתאלט (DMT), או מחומצנת עוד יותר ליצירת חומצה טרפתלית טהורה (PTA). חומר גלם בסיסי נוסף ל-PET הוא אתאן, אשר מומר לאתילן גליקול (EG) על ידי תגובה. PET הוא פולימר עיבוי שנוצר על ידי פילמור רציף של DMT (או PTA) ו-EG במצב מותך, ולאחר מכן תהליך פילמור במצב מוצק לקבלת גבישים גדולים ומשקל מולקולרי סופי וצמיגות פנימית. תהליך המצב המוצק גם הופך את תכולת האתנול של הפולימר לנמוכה מספיק.

שרף PET מסחרי כללי נמס בטמפרטורה של כ-480 מעלות פרנהייט (210 מעלות פרנהייט), אך נקודת ההיתוך של PET בעל גביש גבוה היא כ-520 מעלות פרנהייט (220 מעלות פרנהייט).

ל-PET גבישי בעל חוזק, קשיחות ושקיפות מצוינים, והוא עמיד בפני חומצות חלשות, בסיסים וממסים רבים.

ציונים מיוחדים

PET בדרגת מתיחה לעיצוב ניפוח יכול לספק PET בצבע אחיד, ירוק וצהוב בהיר. הפולימר הצבעוני בכור אינו זקוק להרכבה, דבר המשפיע לרעה על התכונות הפיזיקליות, ומשפר את אחידות הצבע. שרפים טהורים בעלי צמיגות פנימית שונות זמינים. קופולימרים של PET מתגבשים באיטיות, מה שמאפשר להם לייצר בקבוקי סודה באיכות גבוהה במגוון רחב של תנאי עיבוד. פולימר הניתן לעיצוב בנשיפה בשחול זמין גם כן. חומר זה משלב את היתרונות של חוזק התכה טוב והתגבשות איטית, וניתן לעבד אותו בקלות בציוד מתאים לעיצוב בנשיפה בשחול. פולימרים מחוזקים שונים, מעכבי בעירה ופולימרים מיוחדים אחרים מוצגים או משופרים כל העת כדי לענות על יישומים חדשים.

PETGקופוליאסטר הוא דוגמה נוספת למספר רב של קופוליאסטרים. בניגוד ל-PCTA, אשר עובר שינוי בחומצה, PETG הוא פולימר שעבר שינוי בדיול, המיוצר על ידי שילוב של דיול CHDM עם TPA (חומצה טרפתלית) ואתילן גליקול. קופולימרים של PETG ניתנים לעיצוב או לביצוע אקסטרודיה, ובדרך כלל הם נשארים אמורפיים, שקופים וכמעט חסרי צבע, אפילו בחתכים גדולים.

יש לו קשיחות גבוהה, קשיות וקשיחות טובה, אפילו בטמפרטורות נמוכות. השילוב של שקיפות, קשיחות וחוזק התכה הופך אותו לשימושי ליציקה בהזרקה, יציקה בניפוח ואקסטרוזיה של פרופילים, צינורות, סרטים ויריעות. PETG זמין בצורה לא משופרת או עם תוספים שונים, כולל חומרי שחרור, אבבצ'ים ומשפרי השפעה ליציקה בהזרקה.

יש לייבש PETG בטמפרטורה של 50-71 מעלות צלזיוס למשך כ-4-6 שעות לפני היציקה או האקסטרוזיה. בשני התהליכים, טמפרטורת ההיתוך נעה בין 220 ל-260 מעלות צלזיוס. זמן ההחזקה של ציוד העיבוד בטמפרטורות גבוהות יותר צריך להיות קצר ככל האפשר כדי למנוע התפרקות מוגזמת. יש לבצע הזרקה במכונת הזרקה, כאשר כל זריקה צריכה להיות 50% עד 80% מהקיבולת שלה.

ניתן לייצר PETG באמצעות שיחול (extruded) ולבצע יציקה בנפח בטמפרטורות התכה שבין 200 ל-230 מעלות צלזיוס (400-450 מעלות פרנהייט) כדי לייצר בקבוקים שקופים לשמפו, חומרי ניקוי נוזליים, מוצרי היגיינה, שמנים מינרליים ואריזות מזון. חומר זה עומד בתקני ה-FDA למגע עם מזון.

אקסטרוזיה יכולה לייצר מגוון רחב של פרופילים, כמו גם צינורות אריזה, סרטים ויריעות, כולל אריזות למכשור רפואי. ניתן לעקר PETG ו-PCTA באמצעות אתילן אוקסיד וקרני Y.

כאשר משתמשים ב-PETG ליציקה בהזרקה, הוא מעובד בדרך כלל בטווח טמפרטורות התכה של 230-270 מעלות צלזיוס, וטמפרטורת תבנית של כ-21-61 מעלות צלזיוס. יישומים נוכחיים כוללים כיסויי מכשירים, מגני מכונות, מיכלי קוסמטיקה, מצביעי ידיות, רכיבי תצוגה וצעצועים.

PET משמש בעיקר באריזות משקאות קלים וסודה. PET מהווה כמעט 100% משוק האריזות שאינן ניתנות למחזור בנפח 2 ליטר, ובקבוקי PET בנפחים של 1.5 ליטר, 1 ליטר, 0.5 ליטר וקטנים יותר זכו גם הם להכרה נרחבת.

PET משמש במזון, אלכוהול וחומרי ניקוי. הביקוש ל-PET צפוי להמשיך ולגדול עבור משקאות לא מוגזים ואריזות מוצרים תעשייתיים. מזון ארוז כולל חרדל, מוצרי גומי, חמאת בוטנים, תבלינים, שמני בישול, קוקטיילים ומיצים מרוכזים. צבעים חדשים, במיוחד צבעי וובר, פופולריים באריזות של תרופות, ויטמינים וחומרי ניקוי.

אחד היישומים החדשים והצומחים ביותר עבור מיכלי PET הוא אריזות מזון או משקאות, הדורש מילוי בטמפרטורות גבוהות. מזונות רבים, במיוחד פירות או מזונות או משקאות עם תכולת פירות גבוהה, חייבים להיות ארוזים בטמפרטורה של 71 מעלות צלזיוס ומעלה. זה מספק פסטור (עיקור) של המוצר והמיכל בזמן המילוי. מיכלים בעלי אוריינטציה קונבנציונלית, כגון שקיות לסודה ומשקאות קלים, נוטים להתכווץ ולהתעוות כאשר הם נחשפים לטמפרטורות מעל 71 מעלות צלזיוס, כתוצאה מהרפיית מתח מסוימת. ריכוז מתח נוצר במהלך יציקת ניפוח במתיחה של המיכל. טכנולוגיה פותחה לשיפור עמידות החום במהלך העיבוד, המכונה בדרך כלל טכנולוגיית "קיבוע חום". בהתאם לטכנולוגיית העיבוד הספציפית, ישנם מספר פרטים בטכנולוגיית עיבוד, שהם קנייניים ביותר, המבוססים על אילו מיכלים המתאימים למילוי בטמפרטורה של 81-84 מעלות צלזיוס. מוצרים הדורשים אריזה עם מאפיין זה כוללים מיצי פירות טהורים. משקאות עתירי מיצים, תה, משקאות איזוטוניים ומשקאות ספורט מסוימים, תבלינים, מיצים מרוכזים ומים מינרליים מסוימים.

שימושים סופיים נוספים של PET הם שימוש נרחב בציפוי שחול ובסרטים ויריעות שחול. PET משמש כחומר ציפוי שחול לאריזות קרטון הניתנות לתנור. בנוסף, ניתן להשתמש ב-PET גבישי (CPET) כחומר בסיסי לייצור מגשי אפייה.

סרט PET מכוון בדרך כלל לציר דו-צירי ומשמש כסרטי רנטגן וסרטי צילום אחרים, אריזות בשר וגבינה, סרטים מגנטיים, בידוד חשמלי, לוחות הדפסה ושקיות אריזת בקבוקים. PET משמש גם כחומר סרט תעשייתי. סרטים ויריעות PET לא גבישיים ולא מכוונים מתחילים לשמש ליצירת מיכלים, מגשים, מוצרי קצף וכוסות משקה.

סיכום: PETG הוא גרסה משודרגת של PET, עם שקיפות גבוהה יותר, קשיחות גבוהה יותר, עמידות טובה יותר בפני פגיעות, וכמובן מחיר גבוה יותר.