بازیافت پلی اتیلن ترفتالات (PET)

بازیافت چرا و چگونه؟

پلیمر پلی اتیلن ترفتالات یک پلمیر نیمه کریستاله شده پیشرفته برای کاربردهای صنعتی و تخصصی است. این پلیمر به سبب داشتن خواص مکانیکی خوب بسیار مناسب برای قطعات مکانیکی که نیازمند استحکام ابعادی و نیز ضریب سایش پایین هستند می باشد. بازیافت پلی اتیلن ترفتالات یکی از ویژگی های جذاب این ماده است.

نقاط قوت پلی اتیلن ترفتالات

  • ضریب سایش پایین
  • استحکام ابعادی مناسب هم در گرما و هم در رطوبت
  • استحکام فشردگی حتی در دمای پایین
  • قابلیت ماشین کاری عالی
  • مقاومت فرسودگی بالا

نقاط ضعف پلی اتیلن ترفتالات

به دلیل ماهیت شق و سفت مانند این پلیمر مقاومت به ضربه پایینی دارد. البته این مورد را می توان با افزودنی های از پلیمرهای دیگر برطرف نمود ولی این عملیات به فشردگی و مقاومت به انعطاف این پلیمر که از ویژگی های اصلی آن به شمار می رود آسیب می رساند.

کاربرد پلی اتیلن ترفتالات

مکانیکی: به دلیل ضریب سایش پایین خصوصا بسیار مناسب جهت بلوک های لغزنده، سرسره ها، یاطاقان، گایدها و غیره و به سبب مقاومت ابعادی خوب یکی از عالی ترین انتخاب ها برای قطعات دقیق که تلورانس ثابت مورد نیاز باشد در شرایط رطوبت و گرما است.

غذایی: دارای خاصیت بی اثر است و بطور گسترده در این صنعت کاربرد دارد مانند: بطری ها

الکتریکی: ویژگی های عالی الکتریکی (استوار در بلندمدت)، این پلیمر را مناسب برای عایق ها و دیگر اجزاء الکتریکی کرده است.

شیمیایی: مقاومت خوب به اسید و حلال کلر

پلی اتیلن ترفتالات نساجی

پلی اتیلن ترفتالات (PET) که معمولاً در صنعت نساجی به آن “پلی استر” گفته می شود، به عنوان یکی از مهم ترین پلی استرهای ترموپلاستیک در نظر گرفته می شود. به دلیل استحکام کششی و ضربه ای عالی، شفافیت، پردازش پذیری، مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی، به طور گسترده برای کاربردهای مختلف مانند بطری، الیاف، قالب گیری و ورق ها استفاده می شود. این ماده حدود ۵۰٪ از بازار الیاف مصنوعی جهان را تحت سلطه دارد.

در اواخر دهه ۱۹۵۰، فیلم یا لایه نازک اتیلن ترفتالات ساخته شد و برای فیلم‌های ضبط اشعه ایکس، عکاسی و کاست و همچنین مواد بسته‌بندی انعطاف‌پذیر استفاده شد. استفاده از روش‌های قالب‌گیری دمشی برای کشش پلی اتیلن ترفتالات آغاز شد که ساختارهای سه‌بعدی تولید کرد و در نتیجه رشد سریع تولیدکنندگان بطری‌های پلی اتیلن ترفتالات سبک و نشکن در اوایل دهه ۱۹۷۰ به وجود آمد.

استفاده گسترده از محصولات پلی اتیلن ترفتالات منجر به مشکلات مدیریت زباله می شود. محصولات پلی اتیلن ترفتالات سرعت تجزیه آهسته ای دارند که باعث ایجاد مشکلات مداوم آلودگی محیطی پس از استفاده می شود.

مطالعات زیادی وجود دارد که روش‌هایی را برای بازیافت موفق پلی اتیلن ترفتالات بیان می‌کنند، و حداقل الزاماتی که تکه‌های پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی باید برآورده شوند. و باید کیفقیت لازم برای تولید محصولات دیگری داشته باشد.

از جمله فاکتورهایی که باید داشته باشد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

جداسازی رنگ

حداقل آلودگی

ویسکوزیته نزدیک به مقادیر اولیه
کیفیت ثابت دسته به دسته.

چالش های بازیافت پلی اتیلن ترفتالات

آلودگی پلی اتیلن ترفتالات پس از مصرف، عامل اصلی بدتر شدن خواص فیزیکی و شیمیایی آن در طول بازیافت مجدد است. به طور کلی، به دلیل شکستگی فیبر و مشکلات زیبایی ظاهری، نمی توان از آن برای کاربردهای فیبر یا بطری استفاده کرد. به حداقل رساندن آلودگی منجر به کیفیت بهتر محصول  بازیافتی می شود.

آلودگی های رنگ آمیزی

رنگ‌های بطری‌های رنگی باعث ایجاد رنگ‌های نامطلوب در هنگام بازیافت مجدد می‌شوند. برچسب‌های جوهر چاپی نیز می‌توانند پوسته‌های پلی اتیلن ترفتالات را در فرآیند شستشو تغییر رنگ دهند. پیشرفت در تکنیک های مرتب سازی و شستشو ممکن است این آلودگی رنگ را در بازیافت بطری کاهش دهد.

فعل و انفعالات فلزی

به طور کلی، پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی شامل مقادیری ناچیز از بقایای کاتالیزور فلزی مختلفی است که می توانند برای فرآیند تولید استفاده شوند، این یون‌های فلزی، که واکنش‌های ترانس استری و پلی تراکم را ترویج می‌کنند، منجر به ناهمگنی شیمیایی  پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی خواهد شد. بنابراین بر خواص فیزیکی این ماده ازجمله ویسکوزیته تاثیر خواهد داشت. ویسکوزیته یکی از مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار بر فرایند شکل دهی محصولات است.

بازیافت مکانیکی

بازیافت مکانیکی، به عنوان یکی از مراحل بازیافت مواد شناخته می شود، شامل عملیات های زیادی است. مراحل بازیافت مکانیکی شامل جداسازی ضایعات، شستشو برای حذف کثیفی و آلاینده ها، خرد کردن و آسیاب کردن برای کاهش اندازه ذرات ماده، اکستروژن مجدد و بازیافت مجدد برای تولید کالاهای پلی اتیلن ترفتالاتی جدید است.

بازیافت پلی اتیلن ترفتالات ترموپلاستیک به صورت مکانیکی امکان پذیر است، در حالی که بازیافت  انواع دیگر غیرممکن است زیرا نمی توان آن را با گرما دوباره قالب گیری کرد. به دلیل پیچیدگی جریان زباله، بازیافت ضایعات پلی اتیلن آلوده به صورت مکانیکی دشوار است. مسائل عمده برای بازیافت مکانیکی، ناهمگونی ضایعات پلی اتیلن ترفتالات و بدتر شدن خواص محصول در هر بار بازیافت آن است. مقادیر کمی از پلیمر دیگری که در ماتریس PET گنجانده شده است ممکن است به طور قابل توجهی خواص PET را تغییر دهد و استفاده احتمالی آن را در کاربردهای معمولی مختل کند. علاوه بر این، PET، مانند بسیاری از پلیمرها، در طول استفاده به دلیل عوامل مختلفی مانند دما، تابش فرابنفش، اکسیژن و تنش‌های مکانیکی تخریب می‌شود که منجر به تغییر خواص و کاهش عملکرد PET بازیافتی در مقایسه با PET تازه می‌شود.

تکه های پلی اتیلن ترفتالات را می توان با فرایند اکستروژن مذاب به الیاف تبدیل کرد. در حال حاضر دو روش برای تولید الیاف بازیافتی از بازیافت مکانیکی وجود دارد. یکی از روش‌های رایج‌تر که در آن تکه‌های PET مستقیماً به الیاف اکسترود می‌شوند. دیگری روش تبدیلی است که در آن تکه‌های PET مجدداً به گرانول یا پودر تبدیل می‌شوند و سپس ذوب می‌شوند و به الیاف اکسترود می‌شوند.

بازیافت شیمیایی

در مقایسه با بازیافت شیمیایی، بازیافت مکانیکی پلی اتیلنترفتالات دارای مزایای زیادی است، مانند سادگی نسبی فرآیند، هزینه سرمایه گذاری کم، استفاده از تجهیزات به راحتی در دسترس، انعطاف پذیری تامین مواد اولیه و اثرات منفی زیست محیطی کم با این حال، بازیافت مکانیکی می تواند چاپ پذیری یا رنگ پذیری محصول نهایی را به دلیل الیگومرهای حلقوی و خطی تولید شده کاهش دهد.

زرد شدن پلی اتیلن بازیافتی مکانیکی نیز یک مشکل مهم به دلیل پیوند متقابل درون مولکولی و واکنش های اکسیداسیون است. مهمتر از همه، عیب اصلی بازیافت مکانیکی کاهش وزن مولکولی یا ویسکوزیته ذاتی، توسط تخریب حرارتی و هیدرولیتیکی است. هر دو زمینه دانشگاهی و صنعتی روش هایی را برای حفظ وزن مولکولی یا ویسکوزیته ذاتی در طول فرآیند بازیافت مکانیکی PET پس از مصرف کننده بررسی کرده اند.

کلام آخر

شرکت شمش پلاستیک آزادی تولیدکننده انواع لوله، میلگرد، ورق و بوشن پلاستیک می باشد. از جمله مواد پلاستیک تولیدی در این مجموعه می توان به پلی آمید، پلی کربنات، پلی اتیلن، ای بی اس، فایبرگلس، پلکسی گلس، زلامید و … اشاره کرد.

برای مشاوره و خرید ورق پلی اتیلن، ورق پلی آمید و…  تماس بگیرید.