Поліетилентерефталат, його властивості та застосування
Найбільш поширеним у побутовій сфері полімером є поліетилентерефталат (ПЕТФ). Більшість з нас стикається з цим матеріалом практично щодня, коли купує газовану воду або інші напої в пластиковій тарі прозорого кольору – це і є наш ПЕТФ (на просторах колишнього Союзу більш звична абревіатура ПЕТ, а на заході і в Європі – PET).
Історія створення та способи отримання
Перші дослідження цього матеріалу та способи його отримання почалися у 1935 році в Англії, а успішні результати в галузі синтезу речовини були досягнуті у 1946 році. У Радянському союзі полімер було вперше отримано 1946 року і названо як «лавсан» – абревіатура від Лабораторії Високомолекулярних З'єднань Академії Наук, де він і синтезувався.
Зовні полімер є прозорою речовиною, яка під дією високої температури може приймати будь-які форми, а при кристалізації матеріал стає твердим і крихким, змінюючи прозорий колір на матовий білий відтінок.
Виробництво поліетилентерефталату до 1965 року було безліч складних стадій отримання мономеру – диметилтерефталату, з якого надалі шляхом полімеризації створювався ПЕТФ. Потім процес отримання мономеру суттєво скоротився завдяки новим технологіям очищення терефталевої кислоти, яка є основою.полімеру. Сучасний процес виробництва речовини практично не зазнав змін у порівнянні з 1965 роком, хіба що став економічнішим.
Основні властивості та характеристики
Поліетилентерефталат, властивості якого не обмежуються легким фесом і пластичністю, має такі характеристики:
- не піддається впливу води. Одна з основних властивостей полімеру, що дозволило створити переворот у галузі виробництва харчової тари для напоїв, соків та інших продуктів харчування;
- на матеріал не впливають органічні розчинники;
- полімер плавиться при температурі +260 градусів за Цельсієм. Це дає широкі можливості для застосування ПЕТФ у різних галузях промисловості;
- низька вартість виробництва.
Незважаючи на досить суттєві переваги, полімер не позбавлений недоліків, головним з яких є пропускання ультрафіолету та виділення усередині вуглекислого газу. Ці процеси не дозволяють використовувати пластик для тривалого контакту з продуктами харчування, скорочуючи термін їх зберігання. Практично на будь-якій пластиковій пляшці можна зустріти напис, який рекомендує зберігати продукт у цій тарі в темному місці. В Америці та Європі вся ПЕТ тара вважається одноразовою та не допускається до повторного застосування без переробки.
Варто також врахувати той факт, що полімер не може самостійно розкластися в природних умовах, що становить загрозу для навколишнього середовища.
Існують цілі комбінати з переробки цього матеріалу, адже нова тара, отримана шляхом вторинної переробки, не відрізняється за своїми властивостями від початкового матеріалу, що розширює можливості використання ПЕТФ.
Існує два основні способи переробки:
- механічний. Пластик подрібнюють на спеціальних верстатах, перетворюючи його на гранули необхідного діаметра. Надалі з них виготовлять нові вироби методом термолиття;
- хімічний. В даному випадку існує кілька варіантів - модифікація полімеру за допомогою введення додаткових компонентів для отримання інших матеріалів, отримання порошкового покриття або мономерів з вторинної сировини.
Галузі застосування
Унікальні фізичні та споживчі властивості дозволили використовувати полімер у багатьох сферах виробництва, науки та побуту.
Поліетилентерифтолат – властивості та застосування:
- хімічні волокна використовують найбільш масово в порівнянні з іншими полімерами при виробництві одягу та побутової техніки;
- завдяки термопластичності левова частка ринку пластикової тари виготовлена із ПЕТФ. Насамперед, це масове виробництво пляшок для води та напоїв;
- за рахунок механічної міцності, пластик є чудовим армувальним матеріалом. Це дало широкі можливості використовувати полімер як додаткове армування шлангів, автомобільних шин, транспортерних стрічок;
- прозорі листи, які добре пропускають сонячне світло, широко застосовуються у сільському господарстві чи будівельній сфері.
Крім того, завдяки діелектричним властивостям, матеріал використовують як електроізоляцію для певних елементів – конденсаторів, реле та котушок.
Полімер у країнах колишнього Союзу в основному застосовують для виготовлення тари, у світі при виробництві поліетилентерифтолату основне його призначення – одержання волокна та ниток для подальшого їх застосування у всіх доступних сферах виробництва.
Всім відомий пластик дляпляшок зі складною назвоюполіетилентерифтолат є найбільш поширеним полімером у нашому побуті або на виробництві. Справа не обмежується тарою для рідин та контейнерами для їжі – існує ціла галузь виробництва упаковки з цього матеріалу для медичної, будівельної чи сільськогосподарської сфери, а виготовлення сучасної побутової техніки чи елементів одягу неможливо уявити без використання ПЕТФ ниток чи волокон.