Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ): свойства, применение, производство

Полимеры

Полимеры

13 Сентября 2019

Полимеры, с момента их создания, довольно прочно вошли в человеческую жизнь, быт и производство. Как правильно, они создаются искусственным путем, и в отличии от натуральных материалов, у них есть целый ряд достоинств. Они износостойки, термопластичны, легки и долговечны. Самым распространенным из полимеров  в быту для человека является ПЭТФ — полиэтилентерефталат. Чаще всего мы сталкиваемся с ним, когда покупаем воду в бутылках, ведь они выполнены именно из этого материала. Пластиковая тара прозрачного цвета — это и есть ПЭТФ.

История создания

Первые исследования этого материала и попытки его синтезировать начались в 40-х годах XX века в Англии. Успешно добыть вещество получилось лишь в 1946 году. Одновременно, с этим же открытием, ученые из Советского Союза синтезировали полимер, который назвали “лавсан”. Назван он был в честь Лаборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук, чьи сотрудники успешно его синтезировали.

Внешне ПЭТФ похож на прозрачную субстанцию, которая под действием высоких температур может менять форму. Если же его кристаллизировать — материал станет твердым, матового белого оттенка.


Высокая механическая прочность

Высокая механическая
прочность

Ударостойкость

Ударостойкость

Устойчивость к деформациям

Устойчивость
к деформациям

Высокая температура плавления

Высокая температура плавления

Небольшой вес и пластичность

Небольшой вес и пластичность

На материал никак не влияет вода

На материал никак
не влияет вода

Процесс производства и способы получения ПЭТ

производство полиэтилена До 1965 года производство этого полимера представляло собой цепочку сложных процессов. Для того, чтобы получить ПЭТФ, вначале нужно было получить его мономер — диметилтерефталат. Далее, он полимеризовался и таким образом, создавался ПЭТФ. Но технологии шли вперед и ученые придумали новые способы очистки терефталевой кислоты, а именно она являлась основой для создания этого полимера. С тех пор, процесс его производства и получения значительно упростился и стал быстрее.
Современный способ его получения мало чем отличается от процессов 1965 года.


Основные физико-химические и механические свойства ПЭТФ

свойства поэлителена


Если говорить о физико-химических свойствах ПЭТФ, стоит понимать, что он бывает аморфным и кристаллическим. Аформный — твердый, прозрачный, имеет серо-желтый оттенок. Кристаллический же также твердый, но цвета не имеет и он непрозрачный. Не ядовит, жесткий и легкий.

У этого материала высокая механическая прочность, он ударостойкий, устойчивый к деформациям и стиранию. Лавсан (иное название ПЭТФ) обладает еще одним свойством — он хорошо выдерживает высокие температуры и при этом не деформируется. Согласно исследования, лавсан в состоянии выдерживать температуры свыше 260 ℃ и при этом — не терять своей формы. Это делает его довольно привлекательным для производств, поскольку большая часть материалов неминуемо деформируется уже при температуре в 100 ℃.

Важным химическим свойством полиэтилентерефталата является физиологическая инертность. Это означает, что тара из такого материала может напрямую контактировать с пищевыми продуктами и устойчива к действию многих моющих средств.

Преимущества и недостатки материала

Преимуществ у этого материала достаточно. Это небольшой вес и пластичность, а также — небольшая цена производства. Кроме этого, на этот материал никак не влияет вода, что позволило и сделать его самой популярной тарой для пищевых продуктов. К достоинствам можно отнести и высокую температуру плавления, что позволяет использовать его в разных сферах промышленности.

Однако, недостатки у него тоже есть. Он пропускает УФ-лучи и из-за этого внутри тары выделяется углекислый газ. Эти свойства не позволяют сделать такую тару пригодной для длительного хранения продуктов. Одним из главных его недостатков также является и то, что не он раскладывается самостоятельно в условиях окружающей среды — а это, в свою очередь, представляет вред для экологической ситуации.


Главные потребители ПЭТФ


потребители полиэтилена


Полиэтилентерефталат используется для производства различных видов упаковки, среди которых упаковки для минеральной воды, соков, разных других напитков. Это возможно потому что ПЭТФ обладает высокими барьерными свойствами по отношению к воде и любой влаге. В гастрономической сфере из ПЭТФ часто производят контейнеры для продуктов, упаковочные лотки, блистерные упаковки. Из-за того, что данный материал механически прочен, из него производят разные пленки. Волокна ПЭТФ используются в текстильной промышленности, ткани, которые из них создаются, прочны, долговечны, не мнутся и не растягиваются. Кроме этого, данный полимер широко применяют в производстве различных автомобильных компонентов: крышек двигателей, держателей фар и других. Косметические производители используют полиэтилентерефталат для того, чтоб сделать баночки для своих средств, а также их крышки.

Виды полиэтилентерефталата

виды полиэтилена


У любого полимера есть виды, и полиэтилентерефталат не является исключением, поскольку существует не только в обычном, привычном для нас облике, в виде упаковок от бутылок. ПЭТФ существует в различных вариациях и одной из них являются, например, волокна (лавсан или терилен).

Лавсан — это синтетическая ткань, которую можно комбинировать с другими видами тканей. Основой лавсана являются как раз полиэфиры. Преимущества ее в том, что она практически не изнашивается, удобна и не мнется. Терилен — это тоже ткань, но отличается она от лавсана тем, что является более грубой и шершавой. В остальном, свойства ее такие же — биологически устойчива, не изнашивается, долговечна.

Еще одна форма существования полиэтилентерефталата — ПЭТГ или привычный для всех нас пластик. Такой пластик отлично подходит для создания различных упаковок и широко используется, допустим, в типографиях.

Основной вид существования ПЭТ — это ПЭТ-бутылки и ПЭТ—пленки. И если с ПЭТ бутылками все относительно ясно, мы привыкли видеть их на прилавках магазинов каждый день, покупать в них воду и соки, нести в пакетах в свои дома, то что же такое ПЭТ-пленки? Они обладают свойствами, выделяющими этот материал среди других разновидностей полимеров. Он прозрачный, блестящий, имеет высокую жесткость, растягивается, при этом не нарушая целостности и устойчив к проколам.
Их существует всего четыре вида:


  1. ОПЭТ пленка — пригодится для изготовления изоляции и поляризационных пленок.
  2. БОПЭТ пленка — отличный гибкий упаковочный материал, обладающий повышенной стойкостью к проколам.
  3. ПЭТ-G пленка — из данного вида производят термоустойчивые этикетки, например, для различных видов продуктов.
  4. А-ПЭТ пленка — используется в качестве тары для замороженных продуктов, поскольку известна своей температурной стойкостью.


Утилизация продуктов полиэтиленгликольтерефталата

утилизация

На данный момент, науке известно всего несколько способов утилизации ПЭТФ и его продуктов.
Среди них:


  1. Захоронение — наиболее распространенный способ утилизации такого вида материала, но наименее рациональный, поскольку полимер просто помещается в землю, которая потом не может использоваться для других целей.
  2. Сжигание — энергия, которую при этом получают, может использоваться для отопления. Но для того, чтобы сжечь подобный материал, нужна очень высокая температура — это невыгодно ни с точки зрения экологии, ни с точки зрения экономики.
  3. Гидролиз — процесс, когда полимер превращается в мономер, который снова идет на производство. Иными словами, распад полимера и его последующая переработка, без нанесения вреда окружающей среде.


Перспективы биологических методов переработки ПЭТФ

Конечно, наука, как и всякий процесс, не стоит на месте и со временем появляются новые методы для того, чтобы переработать ПЭТФ и при этом не нанести вреда окружающей среде. Среди новых методов по его переработке, например, лидирующее место занимает биодеструкция — это процесс, когда ПЭТФ раскладывается под воздействием микроорганизмов и бактерий, в ходе их жизнедеятельности. На сегодняшний день, ПЭТФ — один из самых перерабатываемых материалов в мире. После переработке, из него могут получиться различные другие материалы: ковры, одежда, гранулы и так далее. Главное, чтобы для его переработки были выбраны методы, которые не вредят экологии и окружающей среде.

 


Возврат к списку


Поиск