Nhựa PET là gì? Đặc điểm, công dụng và lợi ích của nhựa PET

1. Nhựa PET là gì?

Polyethylene terephthalate thường được gọi là polyester. PET là một polyme bán thơm được tổng hợp từ ethylene glycol và axit terephthalic. PET có nhiệt độ chuyển thủy tinh là 67–81 ° C và điểm nóng chảy là 260 ° C. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp do độ ẩm tuyệt vời và các đặc tính rào cản oxy công bằng. Một trong những bài báo nghiên cứu đầu tiên về kỹ thuật quay điện nóng chảy đã đánh giá hỗn hợp PET và polyethylene naphthaled.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật đo nhiệt trọng lượng và quét vi sai để phân tích sự thay đổi các đặc tính nhiệt và tinh thể của sợi trước và sau khi quay điện. Nhiều loại PET khác nhau đã được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của độ nhớt nội tại đối với đường kính sợi [109]. PET cũng đã được sử dụng trong các hệ thống điện quay nóng chảy bằng laser mới, tái chế các chai PET đã qua sử dụng , mô hình hóa quy trình và đánh giá các thông số quy trình trên hình thái sợi đối với sợi nano / vi sợi tổng hợp PET / SiO2

Polyethylene terephthalate (PET hoặc PETE), một loại nhựa và sợi tổng hợp cứng, chắc và là một thành viên của họ polyme polyester. PET được kéo thành sợi cho các loại vải được ép cố định và thổi thành các chai nước giải khát dùng một lần.

PET được sản xuất bằng phản ứng trùng hợp ethylene glycol và axit terephthalic. Etylen glicol là chất lỏng không màu thu được từ etylen, và axit terephthalic là chất rắn kết tinh thu được từ xylen. Khi nung nóng với nhau dưới tác động của chất xúc tác hóa học, ethylene glycol và axit terephthalic tạo ra PET ở dạng một khối nhớt nóng chảy, có thể kéo thành sợi trực tiếp hoặc đông đặc để chế biến sau này như một loại nhựa.

Về mặt hóa học, etylen glicol là một diol, một rượu có cấu trúc phân tử chứa hai nhóm hydroxyl (OH) và axit terephthalic là một axit thơm dicarboxylic, một axit có cấu trúc phân tử chứa một cacbon lớn sáu cạnh (hoặc thơm) vòng và hai nhóm cacboxyl (CO2H). Dưới tác động của nhiệt và chất xúc tác, các nhóm hydroxyl và cacboxyl phản ứng để tạo thành các nhóm este (CO-O), đóng vai trò là các liên kết hóa học nối nhiều đơn vị PET lại với nhau thành các polyme chuỗi dài. Nước cũng được tạo ra như một sản phẩm phụ.

Methanolysis có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc khử trùng các nhựa polyester chất lượng thấp. Quá trình thủy phân có thể tạo ra axit terephthalic (TPA) và ethylene glycol (EG), tức là monome từ đó PET được sản xuất trực tiếp trong nhà máy sản xuất PET dựa trên TPA. Động học khử trùng của PET là không thể thiếu để xây dựng một quy trình khử trùng có tính khả thi về mặt thương mại. Các giải pháp thay thế phân hủy PET này bao gồm các phương pháp methanolysis và thủy phân khác nhau được xem xét.

PET là tên tiếng anh viết tắt của “Polyethylene terephthalate”

2. Đặc điểm của nhựa PET:

PET hoàn toàn có thể tái chế và là loại nhựa được tái chế nhiều nhất ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới. Hơn 1,5 tỷ pound chai và hộp PET đã qua sử dụng được thu hồi ở Hoa Kỳ mỗi năm để tái chế. PET có thể dễ dàng được xác định bằng số 1 trong mã “mũi tên đuổi theo” hình tam giác, thường được tìm thấy được đúc vào đáy hoặc thành bên của vật chứa. Không có loại nhựa nào khác mang mã số 1.

Polyethylene Terephthalate được sử dụng trong một số ứng dụng đóng gói như được đề cập dưới đây:

– Vì Polyethylene Terephthalate là vật liệu ngăn nước và chống ẩm tuyệt vời nên chai nhựa làm từ PET được sử dụng rộng rãi cho nước khoáng và nước ngọt có ga.

– Độ bền cơ học cao, làm cho màng Polyethylene Terephthalate lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng băng

– Tấm PET không định hướng có thể được nhiệt luyện để làm khay và vỉ bao bì

– Tính trơ hóa học của nó, cùng với các tính chất vật lý khác, đã làm cho nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng đóng gói thực phẩm

– Các ứng dụng đóng gói khác bao gồm lọ mỹ phẩm cứng, hộp đựng có thể vi sóng, màng trong suốt, v.v.

PET là một vật liệu đóng gói rất tiết kiệm năng lượng.

PET có tính bền vững và độ bền cực kỳ cao.

Sự hiện diện của một vòng thơm lớn trong các đơn vị lặp lại PET mang lại cho polyme độ cứng và độ bền đáng chú ý, đặc biệt là khi các chuỗi polyme được liên kết với nhau theo một cách sắp xếp có trật tự bằng cách kéo (kéo dài). Ở dạng bán tinh thể này, PET được sản xuất thành một loại sợi dệt có độ bền cao được bán trên thị trường dưới tên nhãn hiệu Dacron bởi công ty Invista của Mỹ. Độ cứng của sợi PET làm cho chúng có khả năng chống biến dạng cao, vì vậy chúng có khả năng chống nhăn tuyệt vời trên vải.

3. Công dụng của nhựa PET:

Chúng thường được sử dụng trong hỗn hợp ép bền với các loại sợi khác như rayon, len và bông, củng cố các đặc tính vốn có của những loại sợi đó đồng thời góp phần tăng khả năng phục hồi nếp nhăn của vải.  PET cũng được sản xuất thành chất làm đầy sợi cho quần áo cách nhiệt, đồ nội thất và gối.

Khi được làm ở dạng sợi rất mịn, nó được sử dụng trong tơ nhân tạo, và ở dạng sợi có đường kính lớn, nó được sử dụng trong thảm. Trong số các ứng dụng công nghiệp của PET là sợi lốp ô tô, băng tải và dây đai truyền động, gia cố cho vòi chữa cháy và vòi vườn, dây an toàn (một ứng dụng mà nó đã thay thế phần lớn nylon), vải không dệt để ổn định hệ thống rãnh thoát nước, cống rãnh và đường sắt giường, và sản phẩm không dệt để sử dụng làm tấm phủ tã và quần áo y tế dùng một lần.

PET là loại sợi tổng hợp quan trọng nhất về trọng lượng và giá trị được sản xuất. Với trọng lượng phân tử cao hơn một chút, PET được làm thành một loại nhựa có độ bền cao có thể được tạo hình bằng tất cả các phương pháp phổ biến được sử dụng với các loại nhựa nhiệt dẻo khác. Màng PET (thường được bán dưới nhãn hiệu Mylar và Melinex) được sản xuất bằng phương pháp ép đùn.

PET nóng chảy có thể được thổi thành các vật chứa trong suốt có độ bền và độ cứng cao, hầu như không thấm khí và chất lỏng. Ở dạng này, PET đã được sử dụng rộng rãi trong các chai nước giải khát có ga và trong các lọ đựng thực phẩm được chế biến ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ làm mềm thấp của PET – khoảng 70 ° C (160 ° F) – ngăn cản nó được sử dụng làm vật chứa đựng thực phẩm nóng. PET là loại nhựa được tái chế rộng rãi nhất. Tuy nhiên, tại Hoa Kỳ, chỉ có khoảng 20% ​​vật liệu PET được tái chế. Chai và hộp đựng bằng PET thường được nấu chảy và kéo thành sợi để làm chất xơ hoặc thảm. Khi được thu thập ở trạng thái tinh khiết thích hợp, PET có thể được tái chế theo mục đích sử dụng ban đầu và các phương pháp đã được đưa ra để phá vỡ polyme thành tiền chất hóa học của nó để tái tổng hợp thành PET. Mã số tái chế cho PET là 1.

Sợi monofilament PET chủ yếu được sử dụng để làm vải lưới cho in lụa, lọc dầu và lọc cát, dây giằng cho các ứng dụng nông nghiệp (nhà kính, v.v.), dây đai dệt / đan, vải lọc và các ứng dụng công nghiệp khác. PET có ứng dụng rộng rãi trong ngành dệt may. Vải polyester chắc chắn, linh hoạt và có thêm lợi ích là ít nhăn và co rút hơn vải cotton. Vải polyester có trọng lượng nhẹ, giảm gió, chống kéo và chống rách tốt hơn. Nhờ đặc tính cách điện tốt, độ ổn định về cấu trúc và kích thước cao, polyethylene terephthalate được sử dụng rộng rãi trong ngành điện và điện tử. Nó là một loại polymer hiệu quả để thay thế kim loại đúc khuôn và phích nước trong các ứng dụng như: bọc điện, solenoit, đồng hồ thông minh, bộ phận quang điện, hộp nối năng lượng mặt trời, v.v. Đặc tính dòng chảy vượt trội của Polymer cho phép tự do thiết kế và thu nhỏ để sản xuất các bộ phận hiệu suất cao. PET đang được sử dụng thành công trong nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Nó hiện đang được sử dụng trong các ứng dụng sau: tay gạt nước và vỏ hộp số, bộ phận giữ đèn pha, vỏ động cơ, vỏ đầu nối.

4. Lợi ích của nhựa PET:

PET là một vật liệu đóng gói rất tiết kiệm năng lượng. Mặc dù nguyên liệu thô của nó có nguồn gốc từ dầu thô và khí tự nhiên, nó có tính bền vững rất thuận lợi so với thủy tinh, nhôm và các vật liệu chứa đựng khác.

Tính bền vững của nó thậm chí còn tăng cao hơn khi tái chế được áp dụng, vì khoảng 40% năng lượng sử dụng của PET là do “năng lượng tài nguyên” của nó – năng lượng vốn bị mắc kẹt trong các nguyên liệu thô có thể được thu hồi và tái sử dụng thông qua tái chế.

Độ bền cao của PET so với trọng lượng nhẹ là chìa khóa chính cho hiệu quả năng lượng của nó, cho phép phân phối nhiều sản phẩm hơn với ít bao bì hơn và sử dụng ít nhiên liệu hơn để vận chuyển. Những tiến bộ đang diễn ra trong công nghệ trọng lượng nhẹ tiếp tục cải thiện hiệu quả năng lượng hơn nữa. Các nghiên cứu về vòng đời của PET đã liên tục xác nhận các lợi ích môi trường của PET như một vật liệu đóng gói. Trong 60 năm kể từ lần đầu tiên PET được tổng hợp, nó đã trở thành một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi, linh hoạt và đáng tin cậy nhất trên thế giới.

PET có thể được tái chế thương mại bằng cách rửa kỹ và nấu chảy lại, hoặc bằng cách phân hủy hóa học thành các vật liệu thành phần của nó để tạo ra nhựa PET mới. Hầu hết mọi chương trình tái chế đô thị ở Bắc Mỹ và Châu Âu đều chấp nhận các thùng chứa PET. PET có thể được tái chế thương mại bằng cách rửa kỹ và nấu chảy lại, hoặc bằng cách phá vỡ hóa học thành các vật liệu thành phần của nó để tạo ra nhựa PET mới. , phụ tùng ô tô, chất làm đầy sợi cho áo khoác và túi ngủ mùa đông, vật liệu xây dựng và bao bì bảo vệ. PET cũng chiếm tương đối ít không gian chôn lấp vì nó dễ dàng được nghiền phẳng. Theo EPA, chỉ 1% chất thải rắn đô thị của Hoa Kỳ là do các thùng chứa PET.