PET樹脂基礎(chǔ)知識
PET(又叫PETE)是一種聚酯材料,可以進(jìn)行拉絲、注塑和吹瓶加工。根據(jù)不同要求,特殊級別的樹脂可以有不同的應(yīng)用。
PET是一種長鏈(分子的長鏈?zhǔn)怯苫締卧臄?shù)量顯示),白色或者微藍(lán)色熱塑性的塑料,由對苯二甲酸和乙二醇縮聚而成。這些由樹脂生產(chǎn)商提供的原料粒子每個大約0.05g,在20世紀(jì)50年代PET是一種重要的紡織材料。良好的機械強度、耐溫性和耐磨性使得PET成為一種理想材料來代替天然生產(chǎn)的絲綢,棉花和羊毛。
PET還有良好的阻隔性、低的吸水性和良好的韌性。PET膜的抗張強度和鋁的片材相似,同時是PA和PC膜的3倍。PET膜透明,如果定性拉伸后他的片材抗張強度可以達(dá)到鋼鐵片材的1/3到1/2。他是韌性最好的熱塑性薄膜。它有明火時燃燒激烈伴有黃色火焰,離火后能繼續(xù)燃燒。
瓶級PET
今天,PET依然廣泛使用在這些方面,但是從20世紀(jì)70年代開始,市場上需要一種重量輕,不易被打破的瓶子來包裝含氣飲料,PET成為了不二的選擇。不似PE這種簡單聚合物,PET不是被單一的過程制造,而是由純度對苯二甲酸和乙二醇這兩種化學(xué)原來反應(yīng)而來。在過去PET的供給被指定為第一有實用性,導(dǎo)致今年有新的產(chǎn)能投入生產(chǎn),確保PET在未來不斷增長的需求。相關(guān)的聚酯還有PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯,這種材料主要被引用于工程塑料)。PEN擁有的性能都超越了PET,特別是其在阻隔性性能和耐熱性能上的表現(xiàn)。自從把PEN和PET用來混合制造一系列的合金,使得一些特殊包裝的應(yīng)用成為可能。
作為一種透明、耐磨、耐腐蝕的塑料,PET(瓶級)有高強度和光滑性,PET瓶廣泛地被使用來包裝礦泉水、果子、食用油、醫(yī)藥品和化妝品等等。
熔融溫度:254-256℃
結(jié)晶:≥45%
通過控制結(jié)晶溫度和冷卻速度可以制造結(jié)晶或者不結(jié)晶的PET產(chǎn)品。黏度越高,結(jié)晶速度越慢。影響PET瓶成型和性能的關(guān)鍵因素是結(jié)晶和結(jié)晶的取向。如果PET數(shù)字的汗水比較高,在成型過程中會發(fā)生水解,黏度會下降,意味著產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。
端羧基:≤20mol/t
乙醛:≤3ppm(不包括生產(chǎn)中的,和烘干和成型的溫度有關(guān))
碳酸飲料瓶必須≤9ppm;礦泉水瓶需要≤4ppm
密度:1.38~1.40g/mm3
玻璃化溫度:82℃
在瓶的工業(yè)制造中,PET的鏈長通常被用來描敘樹脂的黏度。瓶子的等級有黏度0.65到0.85dl/g,或者每鏈有100到150個重復(fù)的單元。
大部分瓶級PET都是共聚物,有一些修飾物成為了聚合鏈的一部分。共聚物更加容易注塑成型,因為結(jié)晶性能已經(jīng)被改進(jìn)。
當(dāng)注塑成型的PET在合適的溫度下被延伸到合適的長度一個不同尋常的變化就發(fā)生了。長鏈承受鏈硬化和鏈誘導(dǎo)而結(jié)晶,在這種合適的工藝下PET瓶變的透明,耐內(nèi)壓,壁厚均勻,有韌性和其它許多特性。為了得到這些好的性能,必須選擇合適級別的樹脂,合適的半成品,瓶子設(shè)計和好的成型經(jīng)驗。
一些等級的PET有了其他的修飾用來改進(jìn)瓶子的阻隔性能,耐熱性能(兩步法系統(tǒng))或者減少產(chǎn)生乙醛(AA)。
PET的主要優(yōu)點
完全透明
產(chǎn)品看起來新鮮,純凈和健康。發(fā)光的PET瓶吸引注意。產(chǎn)品外觀像玻璃一樣閃閃發(fā)光。
純潔
產(chǎn)品嘗起來很好。PET遵守國際食品相關(guān)的法規(guī)。
安全
PET瓶堅韌,同時在產(chǎn)品的生產(chǎn),儲存和運輸過程中不會打破。即使打破了,也只會裂開,并不會破碎。它有高看沖擊力和好的抗張強度使得它成為理想碳酸飲料包裝產(chǎn)品。
良好的阻隔性
PET對氧氣,二氧化碳和水蒸氣都有很低的滲透性,意味著它能保護(hù)和維持產(chǎn)品的完整性,給產(chǎn)品良好的貨架期。PET也有很好化學(xué)穩(wěn)定性。
輕量
只有相同玻璃包裝的10%的重量,PET瓶能降低運輸成本30%;并且因為產(chǎn)品的壁薄,能節(jié)省貨架25%的空間,和相同數(shù)量的玻璃瓶相比。高強度低重量的PET瓶和玻璃瓶可以堆棧一樣的高度。
無泄漏
因為注塑成型的瓶口使得絕對密封的完整性成為可能。無縫連接瓶子不可能泄露。
設(shè)計靈活
適合所有形狀,大小,口徑,布局和顏色的容器。
可循環(huán)使用
優(yōu)秀的環(huán)保特性取決于材料的單一。被使用過的PET瓶可以被清洗后,重新造粒和重新成型為PET瓶或者重新作為皮帶,毛毯,填充纖維等等的原料。特別設(shè)計的后壁瓶可以清洗后重新灌裝和重新使用。PET和紙一樣都是有三種元素組成(碳、氫、氧),并且不包含有毒物質(zhì)。然后只產(chǎn)生二氧化碳和水,沒有任何殘毒。
良好的穩(wěn)定性。
在所有用于包裝的主要聚合物中PET表現(xiàn)出最好的化學(xué)穩(wěn)定性。
長的貨架期
非常好的貨架期表現(xiàn),尤其是新的高阻隔形式。
選擇正確的級別的樹脂滿足不同的包裝需求。
雖然所有的等級都是可行,但是來自各行各業(yè)的結(jié)果中往往只有一個特別滿足他的需要。
事實上,PET被應(yīng)用到各種各樣的包裝中,從軟飲料到化妝品,盡管如此樹脂的質(zhì)量必須符合標(biāo)準(zhǔn),去保護(hù)產(chǎn)品和流通的安全。不僅產(chǎn)品需要保持良好的儲存環(huán)境,也要去進(jìn)行銷售。在這種情況下,飲料食品和它包裝必須有吸引力,合乎常理和方便。某種PET的應(yīng)用的樹脂選擇必須滿足終端產(chǎn)品的需求。強度、透明、阻隔性能和抗紫外線能力是少數(shù)的幾個因素被用來考慮在包裝上。
均聚物和共聚物都應(yīng)用到PET樹脂中。在PET均聚物中只有對苯二甲酸和乙二醇的重復(fù)單元,使得這種PET有最高的熔點和最好的強度特性。共聚物PET中包含其他的單體,例如異肽酸,擾亂聚合鏈,使得熔點低,減緩結(jié)晶,和特別是在厚度應(yīng)用中提高了透明度。
不同等級的樹脂適合不同的終端使用。這些特殊的特征可以制造出在他們設(shè)計包裝的理想產(chǎn)品。那PET的那些特征最重要呢?根據(jù)以上,那中特征最重要取決于瓶子預(yù)訂包裝的產(chǎn)品。
碳酸軟飲料(CSD)
強度:用于包裝碳酸飲料的PET瓶的樹脂有明確的質(zhì)量要求。這種材料必須有非常的強度來控制二氧化碳生產(chǎn)的壓力而不變形,或者擴張。高黏度低聚合水平的樹脂能夠滿足這種需求。
透明度:在消費者的接受導(dǎo)向上,透明度是飲料包裝的一個重要因素。低的結(jié)晶度可以使用PET更加透明。
顏色:盡管PET的重要特性之一是一種非常干凈的材料,但是對于軟飲料來說這不是必要的,因為需要飲料自身有顏色,他們被包裝在有顏色的PET瓶中。