بطری پت

پلی اتیلن ترفتالات ( PET )

مولف : شرکت میثم دارو پلاست

پلی اتیلن ترفتالات ( PET ) ماده ای پلاستیکی است که کاربری فراوانی در زمینه بسته بندی دارد.PET یک ماده شیمیایی خنثی نسبت به دیگر مواد دیگر و دارای خصوصیات فیزیکی مناسب جهت استفاده در بسته بندی محصولات غذایی می باشد.
PET مخفف پلی اتیلن ترفتالات میباشد که یک زنجیره بزرگ پلیمری متعلق به خانواده پلی استرها ست. PET از ترکیبات واسطه ترفتالیک اسید ( TPA ) و اتیلن گلیکول ( EG ) ، که هر دو از مشتقات اولیه مواد نفتی اند تشکیل شده است.
پلی استرهای دیگری برپایه واسطه های مختلف وجود دارند ، اما همه آنها از واکنش پلیمریزاسیون بین الکل و اسید حاصل می شوند. PET در خالصترین فرم به صورت ماده ایی شیشه ای و بی شکل می باشد. تحت نفوذ مستقیم افزودنی های اصلاح شده به صورت کریستالی در می آید. اغلب بلورینگی توسط عملیات حرارتی پلیمر مذاب ، حاصل می شود.
در اواخر ۱۹۵۰، PET به صورت فیلم توسعه یافت. در ابتدا جهت تولید فیلم ویدیو ( عکاسی ) ، فیلم های اشعه ایکس و بسته بندیهای انعطاف پذیر استفاده می شد. بعدها برای استفاده در تزریق قالبی با استفاده فیبرهای شیشه ای اصلاح گردید. در اوایل ۱۹۷۰، PET توسط تکنیک های دمشی و کششی ، اولین ساختار سه بعدی جهت دار ابداع و از آن به عنوان بطری سخت ، سبک وزن و نشکن استفاده شد.
کاربرد پلی اتیلن ترفتالات ( PET )
سه کاربرد اصلی بسته بندی PET عبارتند از : ظروف ( بطری ، تیوپ ) ورقهای نیمه سخت شکل دهی شده با گرما ( سینی ) و فیلمهای جهت دار ( کیف ، روکش غذا )
بطریها و دبه ها توسط فرآیند تزریق ، کشش و دمش تولید می شود . انتخاب ماکسیمم دمای دمش به منظور رسیدن به بهترین موازنه ویژگیهای حیاتی، ضروری است .
مقاومت برخورد ، شفافیت ، خشکی ، خصوصیات سد گازی و خزش همه از خصوصیات بصری PET می باشد . خصوصیت گرمایی عالی PET این اجازه را میدهد تا فیلمهای بسته بندی در رنج دمایی (-۷۰-۱۵۰C ) مقاوم باشند. فیلمهای PET به دلیل خنثی بودن و سد گازی خوبی که دارند برای محصولات پزشکی ، دارویی و غذایی مناسب می باشند . آنها همچنین می توانند در جریان استرلیزاسیون برپایه بخار، اتیلن اکساید و تابش استفاده شود . رمز دستیابی به این ویژگیها اصلاح بین حالات گوناگون کریستالیزاسیون می باشد .
بررسی سمیت پلی اتیلن ترفتالات ( PET )
PET به صورت بیولوژیکی خنثی ، به صورت جلدی مطمئن برای در دست گرفتن می باشد. اگر بلعیده و یا استنشاق شود خطرناک نمی باشد. در مطالعات تغذیه ای صورت گرفته بر روی حیوانات هیچ مدرکی مبنی بر سمیت ماده مورد نظر یافت نشد. نتایج منفی از تستهای Ames ومطالعه بر روی DNA سنتزی (غیر قابل برنامه ریزی شده ) نشان داد که PET سمیتی بر روی ژنها ندارد. مطالعات مشابه بر روی منومرها و ترکیبات واسطه PET نشان می دهد که این مواد به صورت ضروری سمی نیستند و هیچ تهدیدی برای انسان در بر ندارد. یکی از مواد ویژه که در سطح وسیع استفاده شده ، تری اکسید آنتیموان است که باعث سرطان می شود. به هر حال مطالعات کامل بر روی تغذیه حیوانات نشان داد که هیچگونه ریسکی ناشی از استفاده آنتیمونی در تولید PET وجود ندارد. مطالعه بر روی رژیم غذایی شامل ۲۰ g/Kg تری اکسید آنتیمونی تاثیرات سمی قابل شناسایی بر روی حیوانات نداشت و آزمایشات genotoxin اغلب منفی بود.
غدد درون ریز بدن انسان که کنترل فرایندهای حیاتی انسان نظیر تولید مثل ، تنظیم متابولیسم و دیگر جنبه های توسعه قبل از تولد را به عهده دارد .مواد شیمیایی مصنوعی ساخت بشر ، در صورت جذب در بدن باعث از هم پاشیدن هورمون استروژن اختلال در چرخه غدد درون ریز ، اختلال در تولید مثل و کاهش در تعداد اسپرم میگردد.پس این نکته مهم است که ترکیبات استفاده شده در PET هیچ مدرکی مبنی بر فعالیت استروژنیک نداشته باشند.یک مدرک مهم وجود دارد که نشان میدهد که این مواد غیر سرطانی و نسبتا ایمن اند.
روش تولید پلی اتیلن ترفتالات (PET )
پلی استرها توسط واکنش دو عاملی اسیدها و الکل ها در حضور یک کاتالیست فلزی تولید می شوند. مرحله پلیمریزاسیون کلیدی به عنوان یک واکنش تغلیظ ، که مولکولها واکنش داده و آب آزاد می شود ، شناخته شده است که این توسط واکنش دوم پلیمریزاسیون که در فاز جامد رخ می دهد دنبال می شود. واسطه های کاربردی در تولید PET ، ترفتالیک اسید خالص و اتیلن گلیکول میباشند که از مشتقات نفت خام هستند. در زمان حرارت دادن مواد با یکدیگر، اولین محصولی که تولید می شود منومر است ( بیس هیدروکسی اتیل ترفتالات ) که با پلیمرهای با وزن مولکولی پایین مخلوط شده ( الیگومر) سپس مخلوط واکنش داده و اتیلن گلایکول مازاد به صورت تقطیری خارج و PETتشکیل می شود.
PET در این مرحله به صورت یک مایع ویسکوز مذاب است که با فشار خارج شده و توسط آب خنک شده و به فرم مواد بی شکل شیشه ای در می آید. گاهی PET بر مبنای دی متیل استر از فتالیک اسید نیز تولید میشود. PET با وزن مولکولی بالا توسط مرحله دوم پلیمریزاسیون به صورت جامد در دمای پایین تولید میشود. این روش باعث از بین رفتن تمام ناخالصی های فرار نظیر استالدهید ، گلیکول آزاد و آب میشود. در تهیه PET رسیدن به وزن مولکولی بالا برای ایجاد خصوصیات میکانیکی ، سختی و مقاومت خزشی ضروری است تا انعطاف کافی در برابر شکستن داشته باشد.
خالص سازی پلیمر تشکیل شده خیلی مشکل می باشد به همین دلیل مواد اولیه رمز دستیابی به کیفیت بالای پلیمر برای بسته بندی مواد غذایی است. اتیلن گلایکول به راحتی توسط تقطیر خلاء و اسید توسط تکرار بلورینگی از حلال خالص سازی می شود.چنین موادی با خلوص و وزن مولکولی بالا برای بسته بندی کاربردی مواد غذایی لازم اند.
کاتالیزورها در غلظت های خیلی کم به منظور توسعه واکنشها و تضمین کاربری اقتصادی استفاده می شوند. عمومی ترین کاتالیزور تری اکسید آنتیمونی است اما نمک های از تیتانیوم ، ژرمنیوم ، کبالت ، منگنز ، منیزیم و روی هم گاهی استفاده می شود که مقدار ناچیزی از آن در درون قالب پلیمر یا در خود زنجیره پلیمر باقی می ماند.

PET به عنوان یک پلیمر semi – crystalline طبقه بندی شده و زمانیکه حرارت داده می شود در دمای بالاتر از ۷۲C از حالت سخت شیشه ای به فرم الاستیکی تغیر پیدا می کند.زمانیکه زنجیره های مولکولی پلیمر کشیده شده و در یک راستا قرار می گیرند به فرم رشته ها و یا در دو جهت به شکل فیلم ها و ورقه ها در می آیند.
اگر مواد مذاب سریعا سرد شوند در حالیکه همچنان در حالت کشش نگه داشته شوند.زنجیره ها به صورت جهت دار منجمد شده و سالم باقی می مانند. قرار گرفتن در حالت کشش باعث بروز خصوصیت استحکام می شود. ( خصوصیاتی که در بطری های PET مشاهده می شود. )
اگر PETدر فرم کشیده شده در دمای ۷۲C نگه داشته شود و به آهستگی بلورینه شود مواد رو به مات شدن میل میکنند ،در نتیجه سختی بیشتر و انعطاف کمتر حاصل میشود.(بعدها آن به عنوان crystalline PET شناخته شد) این فرم قادر است دماهای بالاتر را تحمل کند ومی تواند در تولید سینی و ظروف با تحمل درجه حرارت ملایم گاز استفاده شود. این تکنیک heat setting می باشد که اغلب خصوصیت مقاومت شستشو و چروک منسوجات پلی استر را بهبود می بخشند.