Sự khác biệt giữa PET và PETG là gì?

THÚ CƯNGPolyme ngưng tụ (PET) được sử dụng chủ yếu trong màng bao bì thực phẩm và sợi dệt, cùng nhiều ứng dụng khác. Hiện nay, nó ngày càng được sử dụng rộng rãi làm vật liệu đóng gói, không chỉ trong chai nước ngọt mà còn trong lon và đĩa PET vô định hình (APET), PET tinh thể (CPET). Trong năm năm qua, PET kỹ thuật và copolyester, như những sản phẩm polyme mới, đã được sử dụng lần lượt trong vật liệu đóng gói kỹ thuật và chuyên dụng.
Sự thành công của PET trong bao bì nước ngọt là nhờ độ bền và độ trong suốt, khả năng định hướng, giá trị kinh tế tuyệt vời và sự phát triển của công nghệ sản xuất chai tốc độ cao. Lon nước giải khát PET nhẹ, không vỡ, có thể tái sử dụng và có độ kín khí tốt. Một chai nước giải khát PET 2 lít khi đầy nhẹ hơn 24% so với chai thủy tinh cùng loại; một chai rỗng nặng bằng 1/10 trọng lượng của chai thủy tinh cùng kích cỡ. Điều này giúp tiết kiệm nhân công, năng lượng và chi phí trong tất cả các khâu từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng.
Hóa học và tính chất

Nhựa PET dùng cho chai nước giải khát được sản xuất từ ​​axit terephthalic (TPA) thu được bằng cách oxy hóa p-xylene. Axit terephthalic được tinh chế hoặc phản ứng với methanol để tạo thành dimethyl terephthalate (DMT), hoặc tiếp tục oxy hóa để tạo thành axit terephthalic tinh khiết (PTA). Một nguyên liệu thô cơ bản khác để sản xuất PET là ethane, được chuyển hóa thành ethylene glycol (EG) bằng phản ứng. PET là một polyme ngưng tụ được hình thành bằng cách trùng hợp liên tục DMT (hoặc PTA) và EG ở trạng thái nóng chảy, sau đó là quá trình trùng hợp ở trạng thái rắn để thu được các tinh thể lớn và trọng lượng phân tử cuối cùng cũng như độ nhớt nội tại. Quá trình ở trạng thái rắn cũng giúp hàm lượng ethanol trong polyme giảm xuống mức đủ thấp.

Nhựa PET thương mại thông thường nóng chảy ở khoảng 480°F (), nhưng điểm nóng chảy của PET có độ kết tinh cao là khoảng 520°F ().

PET kết tinh định hướng có độ bền, độ dẻo dai và độ trong suốt tuyệt vời, đồng thời có khả năng chống lại các axit, bazơ yếu và nhiều dung môi.

Các cấp học đặc biệt

Nhựa PET dùng cho phương pháp thổi định hình có thể tạo ra PET màu đặc, màu xanh lá cây và màu vàng nhạt. Polyme màu trong lò phản ứng không cần phải được pha trộn thêm, tránh gây ảnh hưởng xấu đến các tính chất vật lý và cải thiện độ đồng nhất màu sắc. Có sẵn các loại nhựa nguyên chất với độ nhớt nội tại khác nhau. Các copolyme PET kết tinh chậm, cho phép chúng sản xuất chai nước ngọt chất lượng cao trong nhiều điều kiện xử lý khác nhau. Cũng có sẵn polyme dùng cho phương pháp thổi định hình. Vật liệu này kết hợp những ưu điểm của độ bền nóng chảy tốt và tốc độ kết tinh chậm, và có thể dễ dàng được xử lý trên thiết bị thổi định hình phù hợp. Nhiều loại polyme gia cường, chống cháy và các loại polyme đặc biệt khác liên tục được giới thiệu hoặc cải tiến để đáp ứng các ứng dụng mới.

PETGCopolyester là một ví dụ khác trong số rất nhiều loại copolyester. Không giống như PCTA, được biến tính bằng axit, PETG là một polyme biến tính bằng diol được tạo ra bằng cách kết hợp diol CHDM với TPA (axit terephthalic) và ethylene glycol. Các copolyme PETG có thể được đúc hoặc ép đùn và thường vẫn ở dạng vô định hình, trong suốt và hầu như không màu, ngay cả ở mặt cắt ngang lớn.

Nó có độ cứng, độ bền cao và độ dẻo dai tốt, ngay cả ở nhiệt độ thấp. Sự kết hợp giữa độ trong suốt, độ dẻo dai và độ bền nóng chảy làm cho nó hữu ích cho ép phun, ép thổi và ép đùn các hình dạng, ống, màng và tấm. PETG có sẵn ở dạng không biến tính hoặc với nhiều chất phụ gia khác nhau, bao gồm chất tách khuôn, hạt màu và chất cải thiện độ bền va đập cho ép phun.

PETG cần được sấy khô ở nhiệt độ 120-160°F trong khoảng 4-6 giờ trước khi đúc hoặc ép đùn. Trong cả hai quy trình, nhiệt độ nóng chảy nằm trong khoảng từ 420°F đến 510°F. Thời gian giữ nhiệt độ cao cho thiết bị xử lý cần càng ngắn càng tốt để tránh làm giảm chất lượng sản phẩm. Quá trình ép phun cần được thực hiện trên máy ép phun, mỗi lần ép cần đạt từ 50% đến 80% công suất của máy.

PETG có thể được ép đùn và thổi khuôn ở nhiệt độ nóng chảy từ 400-450°F để tạo ra các chai trong suốt đựng dầu gội, chất tẩy rửa dạng lỏng, sản phẩm vệ sinh, dầu khoáng và bao bì thực phẩm. Vật liệu này đáp ứng các tiêu chuẩn của FDA về tiếp xúc với thực phẩm.

Quá trình ép đùn có thể tạo ra nhiều loại hình dạng khác nhau, cũng như các loại ống, màng và tấm đóng gói, bao gồm cả bao bì thiết bị y tế. PETG và PCTA có thể được khử trùng bằng ethylene oxide và tia Y.

Khi sử dụng trong ép phun, PETG thường được xử lý ở nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 450-510°F, với nhiệt độ khuôn khoảng 70-130°F. Các ứng dụng hiện tại bao gồm vỏ thiết bị, tấm chắn máy móc, hộp đựng mỹ phẩm, kim chỉ thị thiết bị đòn bẩy, linh kiện trưng bày và đồ chơi.

PET chủ yếu được sử dụng trong bao bì nước ngọt và đồ uống có ga. PET chiếm gần 100% thị trường bao bì chai 2 lít không thể tái chế, và các chai PET dung tích 1,5 lít, 1 lít, 0,5 lít và nhỏ hơn cũng được sử dụng rộng rãi.

PET được sử dụng trong thực phẩm, đồ uống có cồn và chất tẩy rửa. Nhu cầu về PET dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng trưởng đối với đồ uống không ga và bao bì sản phẩm công nghiệp. Thực phẩm đóng gói bao gồm mù tạt, sản phẩm cao su, bơ đậu phộng, gia vị, dầu ăn, cocktail và nước ép cô đặc. Các màu sắc mới, đặc biệt là màu Weber, đang được ưa chuộng trong bao bì thuốc, vitamin và chất tẩy rửa.

Một trong những ứng dụng mới nhất và phát triển nhanh nhất của bao bì PET là bao bì thực phẩm hoặc đồ uống, đòi hỏi phải chiết rót ở nhiệt độ cao. Nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là trái cây hoặc thực phẩm/đồ uống có hàm lượng trái cây cao, cần được đóng gói ở nhiệt độ 180°F (khoảng 82°C) trở lên. Điều này giúp tiệt trùng (khử trùng) sản phẩm và bao bì tại thời điểm chiết rót. Các loại bao bì thông thường, chẳng hạn như túi đựng soda và nước ngọt, có xu hướng co lại và biến dạng khi chịu nhiệt độ trên 160°F (khoảng 71°C), do hiện tượng giãn nở ứng suất nhất định. Sự tập trung ứng suất được tạo ra trong quá trình thổi định hình bao bì. Công nghệ đã được phát triển để cải thiện khả năng chịu nhiệt trong quá trình sản xuất, thường được gọi là công nghệ "định hình nhiệt". Tùy thuộc vào công nghệ xử lý cụ thể, có một số chi tiết công nghệ xử lý, rất độc quyền, dựa trên đó có thể sản xuất các loại bao bì phù hợp để chiết rót ở nhiệt độ 190-195°F (khoảng 88-99°C). Các sản phẩm yêu cầu bao bì có đặc tính này bao gồm nước ép trái cây nguyên chất, đồ uống có hàm lượng nước ép cao, trà, một số loại đồ uống đẳng trương và thể thao, gia vị, nước ép cô đặc và một số loại nước khoáng.

Các ứng dụng khác của PET được sử dụng rộng rãi trong lớp phủ ép đùn và màng, tấm ép đùn. PET được sử dụng làm vật liệu phủ ép đùn cho bao bì bìa cứng chịu nhiệt. Ngoài ra, PET tinh thể (CPET) có thể được sử dụng làm nguyên liệu cơ bản để sản xuất khay nướng.

Màng PET thường được định hướng theo hai chiều và được sử dụng làm phim chụp X-quang và các loại phim chụp ảnh khác, bao bì thịt và phô mai, băng từ, vật liệu cách điện, tấm in và túi đựng chai lọ. PET cũng được sử dụng làm vật liệu băng keo công nghiệp. Màng và tấm PET không kết tinh, không định hướng đang bắt đầu được sử dụng để tạo hình các vật chứa, khay, sản phẩm xốp và cốc đựng đồ uống.

Tóm tắt: PETG là phiên bản nâng cấp của PET, có độ trong suốt cao hơn, độ bền cao hơn, khả năng chống va đập tốt hơn và tất nhiên là giá thành cao hơn.