ПЭТ - полиэтилентерефталат

 
Главная » ПЭТ - полиэтилентерефталат

Освоив технологию утилизации, наша фирма приложила немало усилий, чтобы цикл был замкнутый. Поступающие на наш приемный пункт отходы ПЭТ требуют дополнительной обработки.  Первый этап - это простая ручная очистка. Представьте: каждую бутылку для очистки мы берем в руки, поэтому вторичный ПЭТ у нас очень высокого качества. Требуется специальное оборудование (моечная машина) для механизации этой операции. В этом случае можно резко увеличить количество и качество вторичного ПЭТ.  Технология утилизации отходов ПЭТ  или просто пластиковых бутылок на нашей фирме, хочу это подчеркнуть, абсолютно экологически безвредна: без ядовитых выбросов в атмосферу, без стоков, отравляющих наши водоносные горизонты. Механически измельчив ножами на соответствующем оборудовании отходы пластиковых бутылок, мы получаем крошку (или так называемую «флексу») идеального качества, разделенную по цветам, в которой отсутствуют примеси бумажных этикеток, пробок, не говоря  уже о грязи и горюче-смазочных материалах.

Обменивая полученную крошку на пищевую пленку в последующем технологическом цикле на импортном, совершенном оборудовании мы производим прозрачную крышку нахлобучку для упаковки сметаны, йогурта и других кисломолочных продуктов. Продукция сертифицирована. Сегодня  есть возможность нарастить мощности производства втоичного ПЭТ при увеличении поступающего ПЭТ сырья.  

Полиэтилентерефталат ПЭТ появился в 1978 году и захватил почти 100% мирового рынка бутылочной тары от 0,33 до 5 литров, используемой для упаковки прохладительных напитков, пива, масла, соков и т.д. На сегодняшний момент ПЭТ наиболее распространенный пластик в пищевой и упаковочной промышленности. Поскольку ПЭТ упаковка становится все более новаторской, изготовители и конечные пользователи будут использовать именно ПЭТ  и только ее различными способами, чтобы далее дифференцировать свои изделия. И как следствие этого именно полиэтилентерефталат ПЭТ, как наиболее гибкий техничный полимер является самым перерабатываемым пластиком в мире, потому что вторичный ПЭТ  имеет широкие возможности использования, начиная с гранул и пленки для упаковки, заканчивая предметами одежды, ковров, багажа и офисной мебели, аудио-видео пленкой.

До настоящего времени в России тысячи тонн использованных ПЭТ  бутылок выбрасывались на свалку, сжигались или просто закапывались в землю. Сейчас, в связи с обострением экологической обстановки, перегруженностью полигонов ТБО, благодаря административной поддержке растет сеть муниципальных и частных сортировочных станций вторичного сырья. Оборудование по сортировке ТБО стало востребовано.

К сожалению, обзор рынка производителей подобного оборудования выявил слабую готовность российских производителей к спросу на подобную технику. Несмотря на это, ежегодно растет количество поступаемой на рынок вторичной ПЭТ бутылки. Если до 2002 г. это в основном был брак преформ, разлива, раздува, партии которого по определению не могли быть большими и поступали прямо с заводов, то в настоящее время - это большие и регулярные партии прессованной полиэтилентерефталатной ПЭТ бутылки с полигонов и мусоросортировочных станций (МСС).

Следующий этап - это качественная переработка полигонной ПЭТ  бутылки. Что бы этот бизнес был прибыльным необходимо оборудование, которое с одной стороны давало бы чистый ПЭТ продукт (от загрязнений и других пластиков) в больших объемах, с другой оставила полезные качества бутылки ПЭТ  неизменными.

Некоторые интересные факты

20 двухлитровых бутылок содержат в себе приблизительно 1 кг ПЭТ.

5 двухлитровых бутылок достаточно для производства волокна для большой спортивной майки.

20 двухлитровых бутылок достаточно для производства утеплителя зимней куртки.

25 двухлитровых бутылок достаточно для производства волокна для свитера.

35 двухлитровых бутылок достаточно для производства утеплителя спального мешка.

60 двухлитровых бутылок достаточно для производства 1 м2 коврового покрытия.

 

Полиэтилентерефталат - ПЭТ

Полиэтилентерефталат - синтетический линейный термопластичный полимер, принадлежащий к классу полиэфиров. Продукт поликонденсации терефталевой кислоты и моноэтиленгликоля. Полиэтилентерефталат обладает способностью существовать в аморфном или кристаллическом состояниях, причем степень кристалличности определяется термической предысторией материала. При быстром охлаждении полиэтилентерефталат аморфен, при медленном - кристалличен. Аморфный полиэтилентерефталат - твердый прозрачный материал, кристаллический - твердый непрозрачный бесцветный. Степень кристалличности может быть отрегулирована отжигом при некоторой температуре между температурой стеклования и температурой плавления. Товарный полиэтилентерефталат выпускается обычно в виде гранулята с размером гранул 2-4 миллиметра.
Обычное обозначение полиэтилентерефталата на российском рынке - ПЭТ, но могут встречаться и другие обозначения: ПЭТФ или PET или PETP (полиэтилентерефталат), APET (аморфный полиэтилентерефталат).
В промышленном масштабе ПЭТ начал выпускаться как волокнообразующий полимер, но вскоре занял одно из ведущих мест и в индустрии полимерной упаковки. По темпам роста потребления в настоящее время полиэтилентерефталат является наиболее быстрорастущим полимерным материалом.
Волокнообразующий полиэтилентерефталат известен на рынке под торговыми марками лавсан или полиэстер.
Технические требования, предъявляемые к отечественному ПЭТ, определяются «ГОСТ Р 51695-2000 Полиэтилентерефталат. Общие технические условия».

Строение

Полиэтилентерефталат является продуктом поликонденсации терефталевой кислоты (OH)-(CO)-C6H4-(CO)-(OH) и моноэтиленгликоля (OH)-C2H4-(OH). В процессе поликонденсации образуется линейная молекула полиэтилентерефталата [-O-(CH2)2-O-(CO)-C6H4-(CO)-] n и вода. Молекулярная масса полиэтилентерефталата 20-40 тыс. Фениленовая группа C6H4 в основной цепи придает жесткость скелету молекулы полиэтилентерефталата и повышает температуру стеклования и температуру плавления полимерного материала. Регулярность строения полимерной цепи повышает способность к кристаллизации полиэтилентерефталата, которая в значительной степени определяет механические свойства и которой можно управлять, поскольку степень кристалличности полиэтилентерефталата зависит от способа его получения и обработки. Возможность управления кристалличностью полиэтилентерефталата существенно расширяет спектр его применения. Так, например, подвергая аморфный ПЭТ двухосному растяжению при температуре выше температуры стеклования для создания кристалличности, получают материал с замечательными барьерными свойствами для изготовления бутылок для газированных напитков.
Максимальная степень кристалличности неориентированного полиэтилентерефталата - 40-45%, ориентированного - 60-65%.

Свойства

Основные характеристики полиэтилентерефталата.
Плотность аморфного полиэтилентерефталата: 1,33 г/см3.
Плотность кристаллического полиэтилентерефталата: 1,45 г/см3.
Плотность аморфно-кристаллического полиэтилентерефталата: 1,38-1,40 г/см3.
Коэффициент теплового расширения (расплав): 6,55·10-4.
Теплопроводность: 0,14 Вт/(м·К).
Сжимаемость (расплав): 99·106 Мпа.
Диэлектрическая постоянная при 23 °С и 1 кГц: 3,25.
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1 Мгц: 0,013-0,015.
Относительное удлинение при разрыве:12-55%.
Температура стеклования аморфного полиэтилентерефталата: 67 °С.
Температура стеклования кристаллического полиэтилентерефталата: 81 °С.
Температура плавления: 250-265 °С.
Температура разложения: 350 °С.
Показатель преломления (линия Na) аморфного полиэтилентерефталата: 1,576.
Показатель преломления (линия Na) кристаллического полиэтилентерефталата: 1,640.
Предел прочности при растяжении: 172 МПа.
Модуль упругости при растяжении: 1,41·104 МПа.
Влагопоглощение: 0,3%.
Допустимая остаточная влага: 0,02%.
Морозостойкость: до -60 °С.

Полиэтилентерефталат обладает высокой механической прочностью и уларостойкостью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и изгибе и сохраняет свои высокие ударостойкие и прочностные характеристики в рабочем диапазоне температур от -40 °С до +60 °С, но для долгосрочного применения на улице этому материалу необходима защита от ультрафиолетового излучения. ПЭТ отличается низким коэффициентом трения и низкой гигроскопичностью. Общий диапазон рабочих температур изделий из полиэтилентерефталата от -60 до 170 °C.
По внешнему виду и по светопропусканию (90%) листы из ПЭТ аналогичны прозрачному оргстеклу (акрилу) и поликарбонату. Однако по сравнению с оргстеклом у полиэтилентерефталата ударная прочность в 10 раз больше.
ПЭТ - хороший диэлектрик, электрические свойства полиэтилентерефталата при температурах до 180°С даже в присутствии влаги изменяются незначительно.
По сопротивляемости агрессивным средам ПЭТ обладает высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, солям, спиртам, парафинам, минеральным маслам, бензину, жирам, эфиру. Имеет повышенную устойчивость к действию водяного пара. В то же время ПЭТ растворим в ацетоне, бензоле, толуоле, этилацетате, четыреххлористом углероде, хлороформе, метиленхлориде, метилэтилкетоне и, следовательно, листы ПЭТ могут так же хорошо склеиваться, как оргстекло, полистирол и поликарбонат.
Полиэтилентерефталат характеризуется отличной пластичностью в холодном и нагретом состоянии. Листы из этого полимера имеют незначительные внутренние напряжения, что делает процесс термоформования простым и высокотехнологичным, предварительная сушка листов не требуется, теплоемкость листов из полиэтилентерефталата меньше, чем у полистирола и оргстекла, поэтому нагрев ПЭТ-листов до температуры формования требует значительно меньшей тепловой энергии и времени. Все это приводит к экономии электроэнергии и снижению трудоемкости, а, следовательно, к снижению себестоимости изготавливаемой продукции. Поэтому полиэтилентерефталат может быть хорошей заменой прозрачному сплошному поликарбонату в различных сооружениях и конструкциях, так как его стоимость значительно ниже.
Термодеструкция полиэтилентерефталата происходит в температурном диапазоне 290-310 °С. Деструкция происходит статистически вдоль полимерной цепи. Основными летучими продуктами являются терефталевая кислота, уксусный альдегид и монооксид углерода. При 900 °С генерируется большое число разнообразных углеводородов. В основном летучие продукты состоят из диоксида углерода, монооксида углерода и метана.
Для повышения термо-, свето-, огнестойкости, для изменения цвета, фрикционных и других свойств в полиэтилентерефталат вводят различные добавки. Используют также методы химического модифицирования различными дикарбоновыми кислотами и гликолями, которые вводят при синтезе ПЭТ в реакционную смесь.

Получение

Полиэтилентерефталат получают поликонденсацией кристаллической терефталевой кислоты или ее диметилового эфира с жидким этиленгликолем по периодической или непрерывной схеме в две стадии. По технико-экономическим показателям преимущество имеет непрерывный процесс получения полиэтилентерефталата из кислоты и этиленгликоля. Этерификацию кислоты этиленгликолем (молярное соотношение компонентов от 1:1,2 до 1:1,5) проводят при 240-270 оС и давлении 0,1-0,2 МПа.
Полученную смесь бис-(2-гидроксиэтил)терефталата с его олигомерами подвергают поликонденсации в нескольких последовательно расположенных аппаратах, снабженных мешалками, при постепенном повышении температуры от 270 до 300 °С и снижении давления от 6600 до 66 Па.
После завершения процесса, расплав полиэтилентерефталата выдавливается из аппарата, охлаждается (при быстром охлаждении получают аморфный ПЭТ, при медленном - кристаллический) и гранулируется (товарный ПЭТ выпускается обычно в виде гранулята с размером гранул 2-4 миллиметра) или направляется на формование волокна. Матирующие агенты (TiO2), красители, инертные наполнители (каолин, тальк), антипирены, термо-, светостабилизаторы и другие добавки вводят во время синтеза или в полученный расплав полиэтилентерефталата.

В России до 2003 года полиэтилентерефталат не производился.
Сейчас ПЭТ-гранулят бутылочного назначения марки «ТВЕРПЭТ» выпускает ОАО «Сибур-ПЭТФ» (г. Тверь), созданное в августе 2003 года, оснащенное оборудованием, поставленным германской инжиниринговой компанией Zummer AG.
В первом квартале 2006 года состоялся запуск производства ПЭТ-гранулята бутылочного назначения марки «РОСПЭТ» на ОАО «Завод новых полимеров «Сенеж» (г. Солнечногорск Московской области), входящем в компанию ОП «Европласт». Оборудование поставлено германской компанией Inventa-Fisher и швейцарской Buehler AG.
Одним из крупнейших производителей ПЭТ в России намерено стать ОАО «Полиэф» в башкирском Благовещенске: 210 тыс. тонн в 2010 году. Сейчас «Полиэф» является единственным в России производителем основного сырья для производства ПЭТ - терефталевой кислоты.
В настоящее время ПЭТ волоконного и пленочного назначения в России не производится. Это связано с особенностями российского рынка полиэтилентерефталата. В отличие от мирового рынка, где 65% ПЭТ идет на производства волокон, и лишь 27% - на преформы, у нас на изготовление преформ уходит 95% всего ПЭТ, поступающего на российский рынок, а на волокна - только 3%. Но производство волоконного полиэтилентерефиалата есть в планах «Татнефти». Кроме того, ведется подготовка к строительству завода по производству ПЭТ волоконного назначения на Ставрополье. Компания «Мануфактура полимерных пленок», входящая в международный холдинг Retal-Industrie, создает производство биаксиальноориентированной пленки из ПЭТ в г. Жукове Калужской области.

Применениe

Благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью, полиэтилентерефталат находит разнообразное применение и занимает пятое место в мире - 6,5% от объема потребления всех полимерных материалов.
Основными областями использования полиэтилентерефталата являются производство преформ, волокон и пленок. Конечными потребителями этой продукции выступают производство бутылочной тары и упаковки, текстильная и шинная промышленность, производство фото- и кинопленок, магнитных лент и дисков.
Следует отметить, что структура потребления ПЭТ в России коренным образом отличается от видовой структуры потребления в остальном мире, где наибольшая доля производимого ПЭТ (65%) перерабатывается в волокна и нити. Формирование российского рынка ПЭТ находится в основном под влиянием развития упаковочной отрасли, и крупнейшим сектором потребления ПЭТ (94,8%) является производство преформ для последующего выдува бутылок и других емкостей. Производство волокон и пленок из ПЭТ в России остается крайне неразвитым (4,1%).
Полиэтилентерефталат перерабатывается литьем под давлением, экструзией, раздувным формованием. Волокна и тонкие пленки из ПЭТ изготавливают экструзией с охлаждением при комнатной температуре. Степень кристалличности может быть отрегулирована отжигом при некоторой температуре между температурами стеклования и температурой плавления. Литьем под давлением на специальных комплексах для производства ПЭТ-преформ из полиэтилентерефталата производят преформы для ПЭТ-бутылок. Кроме того, из полиэтилентерефталата производят текстильные волокна, кордные нити, электрическую изоляцию, детали электротехнического назначения, ручки электрических и газовых плит, различные разъемы, детали кузовов автомобилей, двигателей, насосов, компрессоров, корпуса швейных машин, изделия медицинского назначения.
Отдельный сегмент современного рынка - рециклинг полиэтилентерефталата.
В России несколько компаний, используя недорогие линии для переработки ПЭТ, в том числе и российского производства, специализируются на покупке отходов и продаже вторичного полиэтилентерефталата. Отходы собираются, сортируются вручную или автоматически и поступают на участок дробления. Загрязненная ПЭТ-дробленка проходит несколько контуров мойки, зону отделения примесей, сушку и поступает в зону растарки. Полученные ПЭТ-хлопья (флексы) можно гранулировать или перерабатывать в негранулированном виде. Вторичный ПЭТ хорошего качества можно использовать без органичений, в том числе для упаковки продуктов. Многие производители ПЭТ-преформ с успехом используют вторсырье в своем производстве.
Кроме того, полиэтилентерефталат можно перерабатывать в активированный уголь, получаемый посредством пиролиза ПЭТ.

 
 

 

 
 
 
 
Яндекс цитированияАкваЭксперт.ру: рейтинг сайтов водной тематики
Доска объявлений кровля