پلی اتیلن ترفتالات یکی از انواع پلیمرهایی که در صنعت به خصوص صنعت تولید بطری، صنعت پارچه بافی و نساجی کاربرد فراوانی دارد. در این مقاله به خواص مهندسی، کاربرد این پلیمر میپردازیم. با ما همراه باشید.

پلی اتیلن ترفتالات چیست؟

پلی اتیلن ترفتالات از مواد آمورف و شفاف می باشد که در دماهای بالا می تواند متبلور گردد. دانسیته آن ۱/۳۴g/cm³ است. همچنین دمای انتقال شیشه ای آن ۷۰ درجه سانتی گراد است. در حوالی ۱۹۰ درجه سانتی گراد متبلور می گردد. محدوده ذوب آن ۲۵۵ الی ۲۷۰ درجه سانتی گراد است. پلی اتیلن ترفتالات PET یا PETE، یک فیبر و رزین مصنوعی قوی و سخت است.

این پلیمر عضوی از خانواده پلیمرهای پلی استر است .این پلیمر کاربرد گسترده ای در صنعت دارد مانند تولید بطری یکبار مصرف و… . در این مقاله قصد داریم تا به ساختار مولوکولی، ویژگی ها، خواص و کاربرد این ماده بپردازیم. پلی اتیلن ترفتالات از فرآیند پلیمریزاسیون اتیلن گولیکول و ترفتالیک اسید تولید می شود. اتیلن گلیکول مایع بی رنگی است که از اتیلن به دست می آید و ترفتالیک اسید یک جامد کریستالی است که از زایلن به دست می آید.

هنگامی که تحت تأثیر کاتالیزورهای شیمیایی، اتیلن گلیکول واسید ترفتالیک را به شکل یک جرم مذاب و چسبناک تولید می کند که می تواند مستقیماً به الیاف چرخیده یا برای پردازش بعدی به عنوان یک پلاستیک جامد شود. از نظر شیمیایی، اتیلن گلیکول یک یک الکل با ساختار مولکولی که شامل دو گروه هیدروکسیل (OH) است. ترفتالیک اسید یک اسید آروماتیک دی کربوکسیلیک است، یک اسید با ساختار مولکولی که حاوی یک کربن بزرگ شش وجهی است (یا آروماتیک) حلقه و دو گروه کربوکسیل(CO 2 H).

تحت تأثیر گرما و کاتالیزورها، گروه‌های هیدروکسیل و کربوکسیل واکنش نشان می‌دهند تا گروه‌های استر (CO-O) را تشکیل دهند، که به عنوان پیوندهای شیمیایی عمل می‌کنند که چندین واحد PET را به پلیمرهای با زنجیره بلند متصل می‌کنند. آب نیز به عنوان محصول جانبی تولید می شود.

ساختار مولکولیوجود یک حلقه آروماتیک بزرگ در واحدهای تکرار کننده PET به پلیمر مقاومت و استحکام قابل توجهی می بخش.، به خصوص زمانی که زنجیره های پلیمری در یک آرایش منظم با کشیدن (کشش) با یکدیگر در یک راستا قرار گیرند. در این شکل نیمه بلوری،   پلی اتیلن ترفتالات به یک الیاف نساجی با استحکام بالا تبدیل شد که توسط یک شرکت آمریکایی به بازار عرضه می شود.

خواص مهندسی

این پلیمر به علت دارا بودن ویژگی های خاصی مانند فرآیند پذیری مناسب، اصطکاک کم، مقاومت بالا در برابر خوردگی، سختی بالا، چقرمگی، شفافیت، قدرت شکل پذیری و جهت گیری زنجیرها، عدم تاثیر گذاری بر روی مزه و غیر سمی بودن توانسته به عنوان یک ماده تقریبا مهندسی و پرکاربرد مطرح می شود.

خواص دی الکتریک مناسب از دیگر خواص این پلیمر است. بنابراین به عنوان یک عایق خوب از این ماده در صنعت برق استفاده می شود. پلی اتیلن ترفتالات توسط بسیاری از فرآیندها قابل شکل دهی است ولیکن بدلیل خاصیت جذب رطوبت نسبتا بالا بایستی عملیات خشک کردن و رطوبت گیری قبل از فرآیند قالبگیری تزریقی به انجام برسد. ضمن اینکه PET دارای خواص مقاومت به نفوذ گاز و استحکام فشاری بالاست.

کاربرد 

این پلیمر به دلیل خاصیت شکل پذیری آسان، شفافیت، ضد سمی بودن و نفوذ اندک گاز کاربرد بسیار فراوانی در صنعت تولید بطری های شفاف دارد. از کاربردهای دیگر پلی اتیلن فتالات می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

بدنه و اجزاء توستر، قهوه جوش، کلید و پریز، ظروف نگهداری آب میوه و سس، ظروف دهان گشاد قهوه، بطری های شفاف مواد شوینده، بطری نوشابه و آب معدنی، الیاف لباس، فرش ماشینی، فیلم های عکاسی، نوار ویدئو، ظروف قابل استفاده در فر، نوارهای مغناطیسی، وسایل بهداشتی، فیلم های ایزولاسیون در ابزارهای الکتریکی، فیلم و لوله های شیرینگ، ورق اجسام استوانه ای پر و میان تھی، نوارنقاله، دکمه، فیلم های خودچسب، بسته بندی مواد غذایی قابل جوشاندن، عایق در ژنراتور و موتور، عایق حلقه های آهن ربای ابر هادی.

گونه های پر شده و تقویت شده این ماده در چرخ دنده ها، پنجره تهویه جلوی اتومبیل، کلیدهای الکتریکی وکالاهای ورزشی کاربرد دارد.

محدودیت

کاربرد پلی اتیلن ترفتالات دارای استحکام بالا در حد پلاستیک های مهندسی دیگر مثل پلی آمید و پلی کربنات نیست. به همین دلیل چنانچه این ماده بخواهد در قطعات خودرو استفاده شود، وجود تقویت کننده های الیاف شیشه ضروری است. ضمنا این ماده مقاومت پائینی در مقابل اسید و بازهای غلیظ، آب داغ و همچنین حلالهای هیدروکربنی دارد. نوع آمورف یا شفاف این پلیمر که عموما در بطری ها به کار می رود، مقاومت و پایداری حرارتی پائینی از خودنشان می دهد.

در مقابل نور خورشید کمی بی رنگ می شود و بازیافت آن با توجه به مصرف بسیار آن به عنوان معضلاتی تلقی می شد که هم اکنون راه حل های مختلفی وجود دارد.

بطور کلی می توان گفت نقص استحکام و مقاومت حرارتی پائین پلی اتیلن ترفتالات با افزایش الیاف شیشه براحتی برطرف می گردد.

از آنجا که هر پلیمر دارای گریدهای بسیار زیاد و متنوعی است نمی توان بطور قطعی از عدد صحبت نمود. پلیمرها برخلاف فولاد بسیار خواص نسبی دارند بعنوان مثال هرگز نمی توانیم مثل فولاد که دارای کلید می باشد و در آن هر کد فولاد یک خواص مشخصی دارد در مورد پلیمرها اظهار نظر قطعی کنیم.

روش های شناخت

در شعله با سرعت زیاد می سوزد و مذاب آن به شدت چکه می کند. با برداشتن شعله سوختن ادامه می یابد. رنگ شعله زرد و نارنجی می باشد و دود سیاه ایجاد می نماید.

پلی اتیلن ترفتالات نساجی

سفتی ازالیاف PET آنها را در برابر تغییر شکل بسیار مقاوم می کند، بنابراین مقاومت بسیار خوبی در برابر چروک شدن پارچه ها ایجاد می کند. آنها اغلب در ترکیبات پرس بادوام با الیاف دیگر مانند ابریشم مصنوعی، پشم و پنبه استفاده می‌شوند و خواص ذاتی آن الیاف را تقویت می‌کنند و در عین حال به توانایی پارچه برای بازیابی از چروک شدن کمک می‌کنند.

همچنین به عنوان پرکننده الیافی برای لباس های عایق شده و مبلمان و بالش ساخته می شود. هنگامی که در رشته های بسیار ظریف ساخته می شود، در ابریشم مصنوعی استفاده می شود و در رشته های با قطر بزرگ در فرش استفاده می شود.

کاربرد

از جمله کاربردهای صنعتی  پلی اتیلن ترفتالات می توان به نخ لاستیک خودرو، تسمه نقاله و تسمه محرک، تقویت شیلنگ آتش نشانی و شیلنگ باغ، کمربند ایمنی (کاربردی که در آن تا حد زیادی جایگزین نایلون شده است)، پارچه های نبافته برای تثبیت گودال های زهکشی، آبچکان ها و راه آهن اشاره کرد. تخت و منسوجات نبافته برای استفاده به عنوان روپوش پوشک و لباس های پزشکی یکبار مصرف به کار می رود. مهمترین الیاف مصنوعی از نظر وزن و ارزش است.

بطری های پلی اتیلن ترفتالات

پلی اتیلن ترفتالات با وزن مولوکولی کمی بالاتر به یک پلاستیک با استحکام بالا تبدیل می‌شود، که می‌توان آن را با روش‌های متداول با سایر ترموپلاستیک‌ها شکل داد.

پلی اتیلن ترفتالات مذاب را می‌توان در ظروف شفاف با استحکام بالا که عملاً در برابر گاز و مایع نفوذ ناپذیر است، قالب‌گیری کرد. به سبب همین ویژگی کاربرد گسترده ای در بطری های نوشابه های گازدار و شیشه هایی برای مواد غذایی فرآوری شده در دماهای پایین استفاده می شود.

بازیافت پلی اتیلن ترفتالات

پلی اتیلن ترفتالات گسترده ترین پلاستیک بازیافتی است. با این حال، در ایالات متحده ، تنها حدود ۲۰ درصد از مواد بازیافت پلی اتیلن ترفتالات بازیافت می شود. بطری ها و ظروف پلی اتیلن ترفتالات معمولاً ذوب می شوند و به الیاف برای پر کردن الیاف یا فرش می چرخند. وقتی پلی اتیلن ترفتالات در حالت خالص مناسب جمع‌آوری شود، می‌توان  آن را برای مصارف اصلی خود بازیافت کرد.

خرید پلی اتیلن ترفتالات 

بشرکت شمش پلاستیک آزادی تولید کننده انواع شمش های پلاستیک مانند زلامید، پلی آمید، پلی اتیلن، فایبرگلاس و… می باشد. برای خرید و مشاهده خرید ورق پلی اتیلن، ورق پلی آمید تماس بگیرید.

پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده ترین و ارزانترین پلیمرها است. این پلیمر در اشکال مختلفی چون میلگرد پلی اتیلن، لوله و ورق ساخته می شود. پلی اتیلن جامدی مومی و غیرفعال است . این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن بدست می آید و علامت اختصاری آن  PE  می باشد. پلی اتیلن کاربردهای بسیاری در تولید لوازم پلاستیکی آشپزخانه دارد. همچنین برای تولید کیسه زباله و تولید ظروف غذایی، انواع مایعات و همچنین در صنعت لوله های ساختمانی نیز استفاده می گردد.

ورق و میلگرد پلی اتیلن ساخته شده از پلیمری به همین نام هستند. پلی اتیلن یکی از ارزان ترین پلیمر های صنعتی در بازار به حساب می آید . چگالی بسیار بالای ورق و میلگرد پلی اتیلن سبب شده تا انواع ویژگی های پلیمر های دیگر در این محصول وجود داشته باشد. ساختار پلیمری پلی اتیلن از گرما نرم هایی ( مواد دیر گداز ) می باشند که با پلیمریزاسیون گاز اتیلن به دست می آیند.

ویژگی میلگرد پلی اتیلن

از مهمترین ویژگی های این محصولات می توان به چند مورد اشاره کرد :

• چگالی بسیار بالاتر از باقی پلیمر ها
• استحکام کششی بالا.
• مقاومت در برابر پارگی.
• دمای نرم شدن تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد.
• خطی بودن ساختار تشکیل دهنده دسته پلیمری.
• شکنندگی کمتر نسبت به باقی پلیمر های صنعتی.
• مقاومت در برابر اشعه های مخرب مثل اشعه فرابنفش.
• دارای مجوز های بهداشتی برای استفاده در صنایع غذایی.
• تحمل حرارتی معادل با ۲۵۰ درجه سانتیگراد  و ده ها ویژگی دیگر که این محصول را به یکی از پرکاربرد ترین پلیمر های صنعتی تبدیل کرده است.

میلگرد پلی اتیلن

پلی اتیلن از ارزان ترین و کاربردی ترین پلیمرهای موجود در بازار است. این محصول در اشکال مختلف میلگرد، لوله، ورق و… ساخته می شود. مجموعه شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع شمش های پلاستیک می باشد. مانند زلامید، پلکسی گلاس، اکریلیک، پلی آمید، پلی استال، پلی کربنات، فیبر، فایبرگلس و… ساخته می شود. برای اطلاع از قیمت و خرید ورق پلی اتیلن تماس بگیرید.

ساختار پلی آمید یا نایلون از واکنش تراکمی اسیدهای دو عاملی با آمین های دو عاملی تولید می گردد و به شکل های PA6,12, PA4,6 ,PA6,10 ,PA6,6 و گونه های دیگر عرضه می شود. عدد درج شده بیانگر تعداد اتم های کربن موجود در دی آمین و دی اسید می باشد.

نوع دیگری از پلی آمیدها که با یک عدد مشخص می شوند، از پلیمریزاسیون یک آمینو اسید با زنجیر بلند یا یک ترکیب آمینی با حلقه بسته بدست می آیند. از این نوع می توان به PA12,PA11,PA6، اشاره نمود. عدد بیانگر تعداد اتم کربن در ساختار مولکولی می باشد.

خواص مهندسی پلی آمید

ماده پلی آمید به شکل گرانول مات، سخت و شیری رنگ با دانسیته ۱/۰۹-۱/۲gr/mc³و شرینکیج ٪۲ -۱/۲ می باشد. بدلیل کریستالینیتی بالا و پیوندهای قطبی بین مولکولی قوی از مدول مکانیکی و مقاومت سایشی بالائی برخوردار است و مقاومت به ضربه و سختی نسبتا بالایی دارد. مقاومت خوب در برابر حلال های آلی و مواد نفتی، مقاومت خستگی بالا، ضریب اصطکاک کم، چقرمگی نسبتا بالا، مقاومت زیاد در برابر روغن و گریس، قابلیت رنگ پذیری بالا، عایق مناسب برای الکتریسیته، نفوذ ناپذیری در برابر اکسیژن، مقاومت در برابر باکتری ها و سازگار بودن با بهداشت بدن از دیگر خواص این پلیمر مهندسی می باشد. این ماده تبلور بالائی داشته و بدین دلیل بصورت مات بوده و نقاط ذوب تیز دارد. افزایش الیاف شیشه مقاومت حرارتی و مکانیکی پلی آمید را به شدت افزایش میدهد. فرآیندهای تولید آن با روش های قالب گیری تزریقی، اکستروژن، ریسندگی الیاف، کلندرینگ و پوشش دهی امکان پذیر بوده و ویسکوزیته مذاب آن در دمای بالای نقطه ذوب بسیار پائین است. براحتی ماشینکاری می شود ولی سوراخ کاری و قلاویز نمودن آن کیفیت بالائی را ارائه نمی کند.

کاربردها

عمده مصرف نایلون ها در صنعت نساجی است. ولی در صنایع خودرو، هوائی، لوازم خانگی و لوازم ورزشی نیز کاربردهای فراوانی دارد.

در اینجا به تعدادی از کاربردهای پلی آمید اشاره می گردد: الیاف پوشاک، نخ لاستیک، کتاب، برس، موی مصنوعی، توری غربال های مهندسی، قلم های نقاشی، تور ماهی گیری، تسمه، چادرهای مسافرتی، پرده های نمایش، چتر، قالی بافی، نخ بخیه جراحی، راکت بدمینتون و تنیس، چوب اسکی، وسایل جراحی، چرخ دنده ها،بادامک ها، بوشن، شفت و میله، غلطک ها، یاتاقان ها، شیرها، لوله ها، دستگیره ها و لولاها، پروانه های پمپ، غلاف کابل، پروانه کشتی های کوچک، قطعات ریش تراش برقی، شانه سر، قرقره های کابل برق، ظروف مواد غذایی، بدنه لوازم خانگی، پروانه ماشین لباسشویی سطلی، فیلم های بسته بندی دارویی، بسته بندی سوسیس و کالباس، بسته بندی روغن و گریس، چسبهای حرارتی و پوشش های مقاوم شیمیایی.

کاربردهای خودروئی پلی آمید

سیلندر ترمز هیدرولیک، رادیاتور، پروانه، کمربند ایمنی، براکت اتصال سپر بهبدنه، قالپاق سوپاپ، درپوش موتور، ریل سوخت، منیفولد هوا، قاب تسمه تایمینگ، لولای جعبه داشبورد، دستگیره درب، سوکت دسته سیم، مجموعه زیر سیگاری، صافی گیج بنزین، قالپاق.

محدودیت های کاربرد

ساختار پلی آمید به گونه ای است که در مقابل اسیدهای معدنی غلیظ (حتی در دمای اتاق)، قلیاها در دمای بالا و الکل ها مقاومت ضعیفی دارد. در دمای بالای C° ۸۰ در صورت عدم استفاده از پایدار کننده های حرارتی و جذب رطوبت بسیار بالا، شکنندگی اتفاق می افتد. مقاومت کمی در مقابل UV دارد و اگر مدت زیادی در حالت مذاب نگه داشته شود، تجزیه می گردد. مقاومت کم در مقابل آب گرم و بخار آب (بخصوص در مورد PA6,6 دارد و در اثر افزایش دما و رطوبت خواص عایق الکتریکی کم می شود. میزان انقباض آن بالاست و قیمت نسبتا بالایی دارد. این نقاط ضعف بدلیل ماهیت مولکولی زنجیر پلی آمید می باشد و بهترین راه برای مقابله با آن استفاده از پوشش مناسب می باشد.

روش های شناسایی

پلی آمید به شکل گرانول های شیری رنگ، مات و سخت عرضه می گردد. الکل باعث متورم شدن و اسیدهای نیتریک و سولفوریک باعث انحلال این ماده پلیمری می شود. به هنگام سوختن چکه می کند، نسبتا خود اطفاء بوده و تاحدودی دود سیاه ایجاد می کند. رنگ شعله آن بصورت آبی با نوک زرد میباشد و در اثر سوختن بوی شاخ و موی سوخته می دهد و این بو را می توان به عنوان بهترین و ساده ترین شاخص جهت شناسائی پلی آمیدتلقی نمود.

کلام آخر

ساختار پلی آمید از واکنش تراکمی اسیدهای دو عاملی با آمین های دو عاملی به دست می آید. این ماده به دلیل ویسکوزیته پایین و نقطه انجماد مناسب دارای ساختار کریستالی بسیار مستحکمی است. به همین خواص بی نظیری در برابر سایش و… دارد. به همین علت برای ماشین کاری مناسب نیست و نتیجه دلخواه حاصل نخواهد شد.

شمش پلاستیک آزادی تولیدی کننده انواع شمش پلاستیک های مختلف است. پلی آمید در این مجموعه به سه صورت ورق، بوشن، و میلگرد پلی آمید تولید می شود. برای اطلاع از قیمت و خرید ورق پلی آمید تماس بگیرید.