Wat is het verschil tussen PET en PETG?

HUISDIERPET, een polycondensaat, wordt voornamelijk gebruikt in voedselverpakkingsfolies en textielvezels, naast andere toepassingen. Het wordt nu steeds vaker gebruikt als verpakkingsmateriaal, niet alleen in frisdrankflessen, maar ook in amorf PET (APET), kristallijn PET (CPET) blikken en borden. De afgelopen vijf jaar zijn technische PET en copolyesters, als nieuwe polymeerproducten, respectievelijk gebruikt in technische en speciale verpakkingsmaterialen.
Het succes van PET in frisdrankverpakkingen is te danken aan de stevigheid en transparantie, de goede oriëntatiemogelijkheden, de uitstekende economische waarde en de ontwikkeling van snelle flessenverwerkingstechnologie. PET-blikjes zijn lichtgewicht, onbreekbaar, herbruikbaar en luchtdicht. Een gevulde PET-fles van 2 liter is 24% lichter dan een vergelijkbare glazen fles; een lege fles weegt slechts een tiende van een glazen fles van dezelfde grootte. Dit bespaart arbeid, energie en kosten in alle schakels van de productieketen, van fabrikant tot consument.
Chemie en eigenschappen

PET voor drankflessen wordt geproduceerd uit tereftaalzuur (TPA), verkregen door oxidatie van p-xyleen. Tereftaalzuur wordt gezuiverd of gereageerd met methanol om dimethyltereftalaat (DMT) te vormen, of verder geoxideerd tot zuiver tereftaalzuur (PTA). Een andere basisgrondstof voor PET is ethaan, dat door reactie wordt omgezet in ethyleenglycol (EG). PET is een condensatiepolymeer dat wordt gevormd door de continue polymerisatie van DMT (of PTA) en EG in gesmolten toestand, gevolgd door een polymerisatieproces in vaste toestand om grote kristallen en het uiteindelijke molecuulgewicht en de intrinsieke viscositeit te verkrijgen. Het polymerisatieproces in vaste toestand zorgt er tevens voor dat het ethanolgehalte van het polymeer voldoende laag is.

Het smeltpunt van gangbare commerciële PET-hars ligt rond de 480°F ( ), maar het smeltpunt van hoogkristallijn PET ligt rond de 520°F ( ).

Georiënteerd gekristalliseerd PET heeft een uitstekende sterkte, taaiheid en transparantie, en is bestand tegen zwakke zuren, basen en veel oplosmiddelen.

Speciale klassen

Rekblaasvorm-PET kan effen, groen en lichtgeel PET leveren. Het gekleurde polymeer in de reactor hoeft niet te worden gemengd, wat nadelige gevolgen heeft voor de fysische eigenschappen en de kleuruniformiteit verbetert. Zuivere harsen met verschillende intrinsieke viscositeiten zijn beschikbaar. PET-copolymeren kristalliseren langzaam, waardoor ze geschikt zijn voor de productie van hoogwaardige frisdrankflessen onder uiteenlopende verwerkingsomstandigheden. Er is ook een extrusieblaasvormbaar polymeer beschikbaar. Dit materiaal combineert de voordelen van een goede smeltsterkte en langzame kristallisatie en kan eenvoudig worden verwerkt op geschikte extrusieblaasvormapparatuur. Diverse versterkte, vlamvertragende en andere speciale polymeren worden voortdurend geïntroduceerd of aangepast om aan nieuwe toepassingen te voldoen.

PETGCopolyester is een ander voorbeeld van een groot aantal copolyesters. In tegenstelling tot PCTA, dat met zuur gemodificeerd is, is PETG een diol-gemodificeerd polymeer dat wordt gemaakt door CHDM-diol te combineren met TPA (tereftaalzuur) en ethyleenglycol. PETG-copolymeren kunnen worden gegoten of geëxtrudeerd en blijven meestal amorf, transparant en vrijwel kleurloos, zelfs in grote doorsneden.

Het materiaal heeft een hoge stijfheid, hardheid en goede taaiheid, zelfs bij lage temperaturen. De combinatie van transparantie, taaiheid en smeltsterkte maakt het geschikt voor spuitgieten, blaasvormen en extrusie van profielen, buizen, folies en platen. PETG is verkrijgbaar in ongemodificeerde vorm of met diverse additieven, waaronder lossingsmiddelen, masterbatches en slagvastheidsverbeteraars voor spuitgieten.

PETG moet gedurende ongeveer 4-6 uur gedroogd worden bij 50-70 °C voordat het gevormd of geëxtrudeerd wordt. Bij beide processen ligt de smelttemperatuur tussen 215 °C en 265 °C. De verblijftijd van de verwerkingsapparatuur bij hogere temperaturen moet zo kort mogelijk zijn om overmatige degradatie te voorkomen. Spuitgieten moet worden uitgevoerd op een spuitgietmachine, waarbij elke injectie 50% tot 80% van de capaciteit van de machine moet bedragen.

PETG kan bij smelttemperaturen tussen 400 en 450 °F (204-232 °C) geëxtrudeerd en geblazen worden om transparante flessen te maken voor shampoo, vloeibare wasmiddelen, hygiëneproducten, minerale oliën en voedselverpakkingen. Dit materiaal voldoet aan de FDA-normen voor contact met levensmiddelen.

Extrusie kan een breed scala aan profielen produceren, evenals verpakkingsbuizen, -folies en -platen, waaronder verpakkingen voor medische hulpmiddelen. PETG en PCTA kunnen worden gesteriliseerd met ethyleenoxide en gammastraling.

Bij gebruik voor spuitgieten wordt PETG doorgaans verwerkt bij een smelttemperatuur van 450-510 °F (232-264 °C) en een matrijstemperatuur van ongeveer 70-130 °F (21-54 °C). Huidige toepassingen zijn onder andere instrumentenkappen, machineafschermingen, cosmetische verpakkingen, wijzers voor hendels, displaycomponenten en speelgoed.

PET wordt voornamelijk gebruikt voor de verpakking van frisdranken. PET heeft bijna 100% van de markt voor niet-recyclebare 2-literflessen in handen, en ook PET-flessen van 1,5 liter, 1 liter, 0,5 liter en kleinere formaten worden veel gebruikt.

PET wordt gebruikt in voedingsmiddelen, alcohol en wasmiddelen. De vraag naar PET zal naar verwachting blijven groeien voor niet-koolzuurhoudende dranken en industriële productverpakkingen. Verpakte voedingsmiddelen omvatten mosterd, rubberproducten, pindakaas, specerijen, bakolie, cocktails en geconcentreerde sappen. Nieuwe kleuren, met name Weber-kleuren, zijn populair voor de verpakking van medicijnen, vitaminen en wasmiddelen.

Een van de nieuwste en snelst groeiende toepassingen voor PET-verpakkingen is de verpakking van voedsel en dranken, waarbij vullen bij hoge temperaturen vereist is. Veel voedingsmiddelen, met name fruit en dranken met een hoog fruitgehalte, moeten worden verpakt bij een temperatuur van 82 °C of hoger. Dit zorgt voor pasteurisatie (sterilisatie) van het product en de verpakking tijdens het vullen. Conventionele verpakkingen, zoals zakken voor frisdrank, hebben de neiging te krimpen en te vervormen bij temperaturen boven 71 °C, wat te wijten is aan een zekere spanningsrelaxatie. Spanningsconcentratie ontstaat tijdens het strekblaasvormen van de verpakking. Er is technologie ontwikkeld om de hittebestendigheid tijdens de verwerking te verbeteren, meestal aangeduid als "heat setting"-technologie. Afhankelijk van de specifieke verwerkingstechnologie zijn er verschillende, zeer vertrouwelijke details, op basis waarvan verpakkingen kunnen worden geproduceerd die geschikt zijn voor vullen bij 88-90 °C. Producten die een verpakking met deze eigenschap vereisen, zijn onder andere pure vruchtensappen, dranken met een hoog sapgehalte, thee, bepaalde isotone en sportdranken, specerijen, geconcentreerde sappen en bepaalde mineraalwaters.

PET wordt ook veel gebruikt voor extrusiecoating en extrusie van folie en platen. Zo wordt PET bijvoorbeeld gebruikt als extrusiecoatingmateriaal voor ovenbestendige kartonnen verpakkingen. Daarnaast kan kristallijn PET (CPET) dienen als basismateriaal voor ovenschalen.

PET-folie is meestal biaxiaal georiënteerd en wordt gebruikt als röntgen- en andere fotografische film, verpakking voor vlees en kaas, magneetband, elektrische isolatie, drukplaten en flessenverpakkingen. PET wordt ook gebruikt als industrieel tapemateriaal. Niet-kristallijne, ongeoriënteerde PET-folie en -platen worden steeds vaker gebruikt voor het vormen van containers, trays, schuimproducten en drinkbekers.

Samenvatting: PETG is een verbeterde versie van PET, met een hogere transparantie, grotere taaiheid, betere slagvastheid en uiteraard een hogere prijs.