Ткань pet что это
Полиэтилентерефталат
| Полиэтилентерефталат | |
 | |
 | |
 Международный знак вторичной переработки для ПЭТ | |
| Общие | |
|---|---|
| Химическая формула | (C10H8O4)n |
| Физические свойства | |
| Плотность | 1,4 см³ (20 °C), аморфный: 1,370 см³, кристаллический: 1,455 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | > 250 (260) °C °C |
| Удельная теплоёмкость (ст. усл.) | 1000 Дж/(кг·К) |
| Теплопроводность (ст. усл.) | 0,15 (0,24) Вт/(м·K) Вт/(м·K) |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | практически нерастворим г/100 мл |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,57–1,58 (1,5750) [1] |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 25038-59-9 |
Полиэтиле́нтерефтала́т (ПЭТФ, англ. Polyethyleneterephthalate (PET), также известный как лавсан, полиэстер) — термопластик, наиболее распространённый представитель класса полиэфиров, известен под разными фирменными названиями (см. Названия). Продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой (или её диметиловым эфиром). Твёрдое, бесцветное, прозрачное вещество в аморфном состоянии и белое, непрозрачное в кристаллическом состоянии. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остаётся в нём при резком охлаждении и быстром проходе через т. н. «зону кристаллизации». Одним из важных параметров ПЭТ является характеристическая вязкость определяемая длиной молекулы полимера. С увеличением присущей вязкости скорость кристаллизации снижается. Прочен, износостоек, хороший диэлектрик.
Исследования по полиэтилентерефталату были начаты в 1935 г. в Великобритании Уинфилдом (англ.) (John Rex Whinfield) и Диксоном (англ. James Tennant Dickson ), в фирме Calico Printers Association Ltd. Заявки на патенты по синтезу волокнообразующего полиэтилентерефталата были поданы и зарегистрированы 29 июля 1941 года и 23 августа 1943 года. Опубликованы в 1946 году.
В СССР был впервые получен в лабораториях Института высокомолекулярных соединений Академии наук СССР в 1949 году. Позже данный вид продукции начали изготавливать на Могилевхимволокно.
Содержание
Название
В СССР полиэтилентерефталат и получаемое из него волокно называли лавсаном, в честь места разработки — Лаборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук. Аналогичные волоконные материалы, изготавливаемые в других странах, получили другие названия: терилен (Великобритания), дакрон (США), тергал (Франция), тревира (ФРГ), теторон (Япония), полиэстер, мелинекс, милар (майлар), Tecapet («Текапэт») и Tecadur («Текадур») (Германия) и т. д.
Пластики на основе полиэтилентерефталата называются ПЭТФ (в российской традиции) либо PET/ПЭТ (в англоязычных странах). В настоящее время в русском языке употребляются оба сокращения, однако когда речь идет о полимере, чаще используется название ПЭТФ, а когда об изделиях из него — ПЭТ.
Физические свойства
При комнатной температуре нерастворим в воде и большинстве органических растворителей.
Получение
Вплоть до середины 1960-х годов ПЭТФ промышленно получали переэтерификацией диметилтерефталата этиленгликолем с получением дигликольтерефталата, и последующей поликонденсацией последнего. Несмотря на недостаток этой технологии, заключавшийся в её многостадийности, диметилтерефталат был единственным мономером для получения ПЭТФ, поскольку существовавшие в то время промышленные процессы не позволяли обеспечить необходимую степень чистоты терефталевой кислоты. Диметилтерефталат же, имея более низкую температуру кипения, легко подвергался очистке методом дистилляции и кристаллизации. [2]
В 1965 году Аmoco Соrporation смогла усовершенствовать технологию, в результате чего широкое распространение получил одностадийный синтез ПЭТФ из этиленгликоля и терефталевой кислоты (TFK) по непрерывной схеме.
Применение
Полиэтилентерефталат относится к группе алифатически-ароматических полиэфиров, которые используются для производства волокон, пищевых плёнок и пластиков, представляющих одно из важнейших направлений в полимерной индустрии и смежных отраслях.
Многообразно применение заготовок из полиэтилентерефталата в машиностроении, химической промышленности, пищевом оборудовании, транспортных и конвейерных технологиях, медицинской промышленности, приборостроении и бытовой технике. Для обеспечения лучших механических, физических, электрических свойств РЕТ наполняется различными добавками (стекловолокно, дисульфид молибдена, фторопласт).
В России полиэтилентерефталат используют главным образом для изготовления заготовок (преформ) различного вида, из которых затем изготавливаются (выдуваются после нагрева) пластиковые контейнеры различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). В меньшей степени применяется для переработки в волокна (см. Полиэфирное волокно), плёнки, а также литьём в различные изделия. В мире ситуация обратная: большая часть ПЭТФ идет на производство нитей и волокон.
Область применения полиэфиров:
Недостатки
ПЭТФ совершенно нестоек к действию каустической соды: как к концентрированным растворам, так и к разбавленным. Разрушение имеет в точности характер питтинговой коррозии, таким образом, толщина стенок тары не имеет значения. И наоборот, действие концентрированных растворов соляной кислоты приводит к равномерному утоньшению стенок тары, толщину которых, при определенной сноровке, можно довести до сравнимой с папиросной бумагой.
В свою очередь, фосфорная кислота разрушает ПЭТФ комбинированным образом.
Экология
Во всем мире постоянно идёт увеличение производства и потребления пластмасс, что приводит к складированию неразлагающегося мусора. При этом ПЭТФ образует основной вес в общем количестве полимерных отходов. Также он является ценным вторичным сырьем в производстве упаковочной тары, текстильной промышленности, изготовлении строительных и декоративных материалов.
В результате переработки ПЭТ-бутылок образуются хлопья, которые являются сырьём в некоторых отраслях по производству полиэфира. [4]
Сырьем для современных экологически безопасных утеплителей является ПЭТ-тара. Производство материалов из вторичного полиэтилентерефталата – производство двойного назначения. Во-первых, происходит очистка окружающей среды от пластиковой тары, которая в природе практически не разлагается. Во-вторых, производятся экологически безвредные строительные утеплительные и шумоизоляционные материалы.
В России вторичная переработка находится на начальной стадии развития, в то время, как во многих странах мира является прибыльным бизнесом.
Технические требования, предъявляемые к отечественному ПЭТ, определяются «ГОСТ Р 51695-2000 Полиэтилентерефталат. Общие технические условия».
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.
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.
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.
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.
Ткань pet что это
 |  |
твердое, прозрачное вещество с серовато-желтоватым оттенком
переходит в это состояние при быстром охлаждении
твердое, бесцветное, непрозрачное вещество
переходит в это состояние при быстром охлаждении
ПЭТ был запатентован в 1941 году английской компанией Calico Printers, которая получила первое синтетическое волокно. Авторские права на ПЭТ были проданы фирмам DuPont и ICI, которые на его основе создали знаменитые волокна майлар, применимые в космических кораблях.
ПЭТ бутылочного назначения в России появился лишь к нулевым. Этим обусловлено и начало исследования материала в НИИ пластмасс, которое доказало, что ПЭТ – чистый полимер и один из самых безвредных видов пластика.
ПЭТ относится к 5-му, самому безопасному, классу отходов. Процесс производства и оборота пластиковой емкости не требует большого количества электроэнергии, что минимизирует и выбросы СО2 в атмосферу.
ПЭТ-упаковка может быть переработана на 100%. Вторичный ПЭТ-материал используют, в том числе, для упаковки продуктов, так как производство пластиковой тары возможно как из «первичного» сырья, так и из «вторичного».
Технология переработки пластиковой упаковки называется «бутылка в бутылку». Старые бутылки собирают, сортируют по цветам, моют, дробят и перерабатывают, расплавляя и получая тот же ПЭТФ-гранулят, только окрашенный. А гранулы опять же используют для производства ПЭТ-бутылок.
При этом переработка пластиковых бутылок экономит 50-60% энергии, которая бы понадобилась для производства продукта из новых материалов.
Свойства и применение полиэтилентерефталата
«Полиэтилентерефталат», мало кто из нас слышал данное название. Оно не особо распространено среди обывателей и мало кто знает, что это за соединение. Хотя, с данным материалом сталкивались все, из него изготавливают пластиковые бутылки, контейнеры, емкости и т.п. Познакомимся подробнее с соединением, его свойствами, применением.
Описание полиэтилентерефталата
Полиэтилентерефталат – пластик, термопластик, самый распространенный представитель из класса полиэфиров, имеющий разные названия: ПЭТ, ПЭТФ, ПЭТГ, майлар, лавсан.
Формула полиэтилентерефталата: (C10H8O4)n
Пространственная молекула полиэтилентерефталата
Международный знак, обозначающий вторичную переработку. Это знак, мы часто видим на пластиковых бутылках.
Данный материал, имеет широкое коммерческое использование, в виде волокон, пленок, пластиковых изделий.
Характеристики полиэтилентерефталата
Физические характеристики: твердое, прозрачное, бесцветное вещество в аморфном состоянии, в кристаллической форме – непрозрачное, белое.
Важной характеристикой является вязкость соединения. Она определяется протяженностью молекулы.
Еще важные черты: прочность, износостойкость, высокие диэлектрические показатели, термостойкость.
Химические характеристики: не растворяется в воде, органических растворителях, подвергается воздействию кетонов, оснований и сильных кислот.
Перечисленные свойства, дополненные низкой ценой, позволяют использовать пластик в разных областях. Но, говоря о свойствах соединения, нельзя не отметить и о его негативных характеристиках.
Первым минусом, является пропускание ультрафиолета внутрь тары, с последующим выделением в ней углекислого газа. Эта проблема не позволяет долго хранить продукты питания в таре из полиэтилентерефталата, они начинают портиться и могут нанести вред человеку. В некоторых странах посуда, емкости из полиэтилентерефталата считаются одноразовыми и не допустимо их повторное применение без переработки.
Вторым минусом, является тот факт, что полимер не разлагается в природе, представляя сильнейшую угрозу для окружающей природы.
Производство полиэтилентерефталата
История получения полиэтилентерефталата делится на два этапа до 1965 года и после него.
Вначале получали переэтерификацией этиленгликолем диметилтерефталата. В результате данной реакции образовывался дигликольтерефталат, который подвергался поликонденсации. Минусом данной технологии была ее многостадийность, кроме того диметилтерефталат необходимо очищать дистилляцией или кристаллизацией.
В 1965 году полиэтилентерефталат стали получать из другого сырья: этиленгликоля и терефталиевой кислоты. Синтез стал проходить в одну стадию по непрерывной схеме.
Применение полиэтилентерефталата
В мире использование полиэтилентерефталата несколько иное, чем в нашей стране. В России из него производят главным образом пластиковые бутылки, емкости, мало используют для изготовления волокон и пленок. В других странах же наоборот. Полиэтилентерефталат идет главным образом на получение нитей и волокон.
Применятся соединение в химической и медицинской сфере, в машиностроении, транспортной области, в конвейерных технологиях, в приборостроении.
Для расширения области применения, приданию новых свойств, полимерное соединение модифицируется различными добавками, такими как фторопласт, стекловолокно и т.п.
Волокна из полиэтилентерефталата идут на изготовление одежды, техники.
Из него изготавливают емкости для воды, соков, безалкологольных и алкогольных напитков, продуктов и т.п.
Он является основой для магнитных лент аудио-, видеокассет, гибких компьютерных дисков, до недавнего времени широко используемых.
Используется для изготовления вкладышей для подшипников.
Это самые популярные области использования.
Вторичная переработка полиэтилентерефталата
Самое главное свойство, которым обладает полиэтилентерефталат – это способность быть переработанным. Наш мир уже тесно связан с пластиковыми бутылками, если их не перерабатывать, а просто закапывать, утилизировать на спец предприятиях, можно нанести сильный вред окружающей среде.
Переработка полиэтилентерефталата может быть осуществлена двумя способами:
Механическая переработка
Данным способом утилизируются ленты, отходы литьевых производств, частично вытянутые волокна.
По технологии полимер измельчается, образуется крошка, гранулы, которые можно использовать для литья. Причем при измельчении свойства полимера сохраняются.
Физико-химическая переработка
Данный способ переработки многообразен и включает различные способы.
Можно проводить деструкцию полимера, с целью получения мономеров и их дальнейшего использования.
Можно провести плавление, с получением гранулят, применяемых для экструзии или литья под давлением.
А возможно переосаждение из растворов. Таким образом, получают композитные материалы, порошки для нанесения покрытий.
Переработанный материал можно химически модифицироват, для получения соединения, обладающего новыми свойствами.
В тех случаях, когда переработка невозможна, полиэтилентерефталат утилизируется управляемым сжиганием.
Несомненно, применение пластиковых емкостей более удобно, чем стеклянных или бумажных, они не бьются и возможно провести повторную переработку. Но не стоит забывать об минусе, описанном в данной статье, о том, что нельзя в емкости из полиэтилентерефталата держать продукты на свету, это приведет к их порче и нанесению вреда организму человека.
Переработка пластика – актуальная на сегодняшний день тематика, которая развивается, находятся все более новые способы переработки, но все это будет делаться зря, если обыватель продолжит скидывать полимерные емкости, бутылки из полиэтилентерефталата в общую мусорку, не разделяя. Если мы сделали выбор в пользу удобных пластиковых бутылок, держим продукты, хранимые в них в тени, заботясь о себе, то нельзя и об экологии забывать – пластиковую тару необходимо складировать в отдельные контейнеры для мусора для последующей переработки.
Полиэтилентерефталат (ПЭТ или PET)
Полиэтилентерефталат – синтетический полимер, принадлежащий к классу полиэфиров. Продукт поликонденсации терефталевой кислоты и моноэтиленгликоля. ПЭТ может принимать два состояния – кристаллическое и аморфное, при этом на «кристалличность» непосредственное влияние оказывает термическая предыстория. При условии быстрого охлаждения полиэтилентерефталат становится аморфным, если охлаждение медленное, обретает кристалличность. В аморфной форме полиэтилентерефталат имеет твёрдую и прозрачную структуру, тогда как в кристаллической он бесцветный и непрозрачный, хотя по-прежнему твёрдый. Отрегулировать уровень кристалличности можно посредством отжига, при этом температурный режим обработки должен варьироваться в пределах температуры плавления и стеклования. Промышленность, как правило, выпускает ПЭТ в виде гранул размером порядка 2-4 мм.
Для отечественного рынка характерна маркировка ПЭТ, хотя возможны и иные обозначения продукта, в том числе РЕТР, ПЭТФ или РЕТ (полиэтилентерефталат), АРЕТ (полиэтилентерефталат в аморфном виде) и прочие.
Промышленность изначально выпускала ПЭТ как полимер для производства волокна, однако он быстро занял лидирующие позиции в сфере полимерных упаковочных материалов. Востребованность в полиэтилентерефталате растет с каждым годом, на данный момент это наиболее популярный и используемый полимерный материал в мире.
Физико-химические свойства полиэтилентерефталата
По облику материала и по параметру светопропускания (около 90%) ПЭТ похож на поликарбонат и акрил (оргстекло прозрачное), но, в сравнении с оргстеклом, полиэтилентерефталат в десять раз прочнее.
ПЭТ является отличным диэлектриком, его проводимость тока при t вплоть до 180°С практически не меняется.
Если рассматривать сопротивляемость ПЭТ внешним воздействиям, то для материала характерна отличная стойкость разного рода химическим воздействиям. На высоком уровне и сопротивляемость влиянию водяного пара. Но при этом ПЭТ достаточно легко растворяется в толуоле, ацетоне, хлороформе, бензоле и ряде иных составов, что позволяет склеивать листы ПЭТ друг с другом, точно так же, как склеивается поликарбонат, оргстекло или полистирол.
Полиэтилентерефталат демонстрирует хорошую пластичность, причём не только в горячем, но и в холодном состоянии. ПЭТ-листы не нуждаются в предварительной сушке, у полиэтилентерефталата меньшая по сравнению с оргстеклом или полистиролом теплоёмкость, вследствие чего прогрев материала до требуемого температурного режима для формования отнимает меньше времени и энергии. Все вместе это приводит к снижению себестоимости производимого продукта. Именно демократичная стоимость позволяет полиэтилентерефталату выглядеть более чем достойной альтернативой сплошному поликарбонату в области строительства зданий и различных конструкций.
Для улучшения физико-механических свойств, среди которых: огне-, свето- и термоустойчивость, цвет, фрикционные и иные параметры в состав полиэтилентерефталата добавляются различные наполнители. Кроме этого допустимо химическое модифицирование определёнными кислотами из дикарбоновой группы, а также гликолями, вводимыми в реакционные смеси в процессе синтеза ПЭТ.
Сфера применения полиэтилентерефталата
Наличие обширного перечня положительных характеристик, в сочетании с возможностью управления кристалличностью материала, позволяет не только активно использовать его в самых разных отраслях, но и выводит на 5-е место рынка потребляемых полимерных материалов – около 6,5% от общего объёма. Наиболее часто ПЭТ используется при изготовлении плёнок, волокон и преформ. Итоговыми потребителями являются: шинная и текстильная промышленность, изготовление упаковочных материалов и бутылочной тары, кино- и фотоплёнок, дисков и лент на магнитной основе.
Стоит сказать, что структура использования ПЭТ в отечественных реалиях значительно отличается от той, которая характерна для остального мира, в котором большая часть выпускаемого ПЭТ – порядка 65%, идёт на изготовление нитей и волокон. Российский рынок формируется под воздействием упаковочной отрасли – порядка 94,8% материала используется для выпуска преформ, из которых в дальнейшем производят различные ёмкости. А вот изготовление плёнок и волокон на основе ПЭТ в России практически отсутствует на него приходится всего лишь 4,1%.
Переработка полиэтилентерефталата осуществляется методами экструзии, литья под давлением, раздувным формованием. Тонкая плёнка и волокна производятся с помощью экструзии с последующим охлаждением при температуре 18-20 градусов. Уровень кристалличности регулируется за счёт температуры отжига, которая находится между температурой, требуемой для плавления и стеклования. Преформы под ПЭТ-бутылки изготавливают посредством литья под давлением, на специальных термопластавтоматах для ПЭТ-преформ. На основе полиэтилентерефталата выпускают: текстильное волокно, электроизоляцию, электротехнические комплектующие и детали, кордные нити, ручки для газовых и электроплит, всевозможнейшие разъёмы, кузовные детали авто, элементы и запчасти различного оборудования, в том числе промышленного, изделия, используемые в медицинской сфере.
Полиэтилентерефталат подлежит переработке и вторичному использованию. Компании, занимающиеся бизнесом по производству вторичного полимерного сырья, собирают отходы проводят их ручную или автоматическую сортировку, дробят, моют, сушат после чего полученные хлопья ПЭТ переводят на растарку. Сформированные ПЭТ-хлопья (флекс) гранулируют и получается конечный продукт, из которого можно производить новые изделия. Вторичное ПЭТ-сырьё имеет обширную сферу применения: волокна, пленки, щетки, упаковка для не пищевых продуктов и многое другое.