آشنایی با ترکیب پلی استر؛ ویژگی ها و کاربردهای آن

ترکیب شیمیایی پلی استر یکی از ترکیبات پلیمری می‌باشد که از زنجیره های بلند شامل گروه های عاملی استر تشکیل شده است. به طور متداول و در بازار خرید و فروش مواد پلیمری، از ترکیب شیمیایی پلی استر با عنوان پلی اتیلن ترفتالات یا در اصطلاح پت (PET)، یاد می شود. ترکیبات پلی استر از نظر ساختاری در بسیاری از گیاهان در قسمت لایه محافظ برگ یا کوتیکول برگ ها وجود دارد. دسته کمی از ترکیباتی که از طریق روش های سنتزی تولید می‌شوند تقریباً زیست تخریب پذیر می باشد یعنی در طبیعت تجزیه می شوند اما دسته عظیمی از این ترکیبات پلی استری در طبیعت تجزیه نمی شوند. اصلی ترین محصولاتی که در زندگی روزمره از ترکیب پلی استر می‌شناسیم، لباس‌های و انواع پوشاک هستند. از این ماده برای تولید الیاف پلی استر استفاده می شود.

کریستال های مایع ترکیب پلی استر، اولین ترکیباتی بودند که به طور صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. دلیل استفاده از این ماده، خواص مکانیکی و پایداری حرارتی آن ها بوده است. همین عوامل در کاربرد آن ها در صنایع مختلف، مؤثر واقع شده است.

انواع پلی استر

پلی استر

بسته به ساختار شیمیایی، ترکیبات پلی استر به دو دسته ترموپلاستیک و ترموست دسته بندی می شوند. این دسته بندی شامل رزین های پلی استر هستند که در کارخانه تولید شده و به گرانول های سخت، مبدل شده اند. از میان این دو دسته بندی، دسته پلیمرهای ترموپلاستیک، درصد بیشتری از کاربردها را به خود اختصاص داده است.

پلی استرهای غیر اشباع شده یا در اصطلاح، " Unsaturated polyesters: (UPR)"، در حقیقت، رزین های ترموپلاستیک هستند. این ترکیبات عموماً در حالت مایع استفاده می شوند و برای ریخته گری مواد مناسب می باشند. استفاده از پلی استرهای غیر اشباع در سیستم های قالب گیری، رزین های فایبرگلاس و الیاف غیر فلزی نیز متداول است. برای آشنایی بیشتر با انواع ترکیبات پلی استر و نام های متداول آن ها، جدول زیر را به صورت کاملاً تخصصی معرفی می کنیم:

 

ساختار زنجیره اصلی

نوع پلیمر

مثال ها و نمونه کاربردی

پلی استر

روش تولید

آلیفاتیک

هموپلیمر

Polyglycolide or polyglycolic acid (PGA)

پلی گلیکولیک اسید / پلی گلیکولید

پلیمریزاسیون تراکمی گلیکولیک اسید

Polylactic acid (PLA)

پلی لاکتیک اسید

 

پلیمریزاسیون حلقه باز لاکتید

Polycaprolactone (PCL)

پلی کاپرولاکتون

 

پلیمریزاسیون حلقه باز کاپرولاکتون

Polyhydroxyalkanoate (PHA)

پلی هیدروکسی آلکانوآت

-

Polyhydroxybutyrate (PHB)

پلی هیدروکسی بوتیرات

-

کوپلیمر

Polyethylene adipate (PEA)

پلی اتیلن آدیپات

-

Polybutylene succinate (PBS)

پلی بوتیلن سوکسینات

پلیمریزاسیون تراکمی سوکسینیک اسید و ترکیب 1و4-بوتان دی اُل

Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV)

پلی (3-هیدروکسی بوتیرات-کو-3-هیدروکسی والرات)

 

کوپلیمریزاسیون ترکیبات 3-هیدروکسی بوتانوئیک اسید، هیدروکسی پنتانوئیک اسید و والرولاکتون

نیمه آروماتیک

کوپلیمر

Polyethylene terephthalate (PET)

پلی اتیلن ترفتالات

پلیمریزاسیون تراکمی ترفتالیک اسید و اتیل گلیکول

Polybutylene terephthalate (PBT)

پلی بوتیلن ترفتالات

پلیمریزاسیون تراکمی ترفتالیک اسید و 1و4-بوتان دی اُل

Polytrimethylene terephthalate (PTT)

پلی تری متیلن ترفتالات

پلیمریزاسیون تراکمی ترفتالیک اسید و 1و3-پروپان دی اُل

Polyethylene naphthalate (PEN)

پلی اتیلن نفتالات

پلیمریزاسیون تراکمی نفتالین یا دی کربوکسیلیک اسید با اتیلن گلیکول

آروماتیک

کوپلیمر

Vectran

وکتران

پلیمریزاسیون تراکمی 4-هیدروکسی بنزوئیک اسید و 6-هیدروکسی نفتالن -2-کربوکسیلیک اسید

 

کاربرد  پلی اتیلن ترفتالات در صنعت

 ترکیب شیمیایی پلی اتیلن ترفتالات برای تولید الیاف پلی استر، برای تهیه پارچه، انواع نخ پلی استر، استفاده در تولید انواع روتختی و پتو، مبلمان تاشو، روکش صندلی، تولید انواع طناب و انواع پارچه های تقویت شده با الیاف محکم به کار می روند. یکی از کاربردهای ترکیب پلی استر با استفاده از آن برای تولید الیاف مقاوم در تولید تسمه نقاله و الیاف تقویت کننده تایر ماشین می باشد. همچنین پارچه هایی که برای کمربند ایمنی در خودرو و یا انواع تسمه های نگهدارنده اثاثیه و لوازم خانگی استفاده می شوند، از الیاف پلی استر ساخته شده اند. این الیاف برای تولید انواع پارچه های مقاوم در برابر آب و پاره شدگی بسیار مناسب هستند.

 از دیگر کاربردهای این ماده شیمیایی با عنوان پلی اتیلن ترفتالات، ساخت انواع لوازم پلاستیکی، بطری پلیمر، فیلم پلیمری، مواد تزئینی، ساخت لایه فیلم الکتریک برای خازن ها، تولید انواع نوار و تسمه تجهیزات موسیقی لوازم خودرو به کار می رود. در حال حاضر  پلی اتیلن ترفتالات یکی از پرمصرف ترین محصولات پتروشیمی محسوب می شود.

پلی اتیلن ترفتالات

 پلی اتیلن ترفتالات در تمام جهان یک ماده پر کاربرد و یک مواد اولیه پرمصرف برای صنایع لاستیک است. مشتقات پلی استر به آسانی در قابل دسترسی هستند. فرایند های ساده پلیمریزاسیون در صنایع برای تولید انواع گریدهای مختلف پلی استر استفاده می شود. این ماده قابل بازیافت است و طبق قوانین استاندارد محیط زیست و تولید مواد پلیمری در صنایع پالایشگاهی تولید می شود.

 طبق آمار ثبت شده از میزان مصرف عمده و کاربردهای این ماده برای صنایع نساجی تولید بطری و ظروف پلاستیکی و همچنین کیسه های بسته بندی برای مواد شیمیایی و سایر محصولات ثبت شده است. استفاده از ترکیب پلی اتیلن ترفتالات در صنایع به نوعی با حرفه تخصصی مهندسی پلاستیک در ارتباط است. بر اساس جدولی که در ادامه مطلب مشاهده می کنید، تولید این پلیمر در جهان تا سال ۲۰۱۰ بیش از ۵۰ میلیون تن در سال می باشد.

آمار جهانی تولید پلی استر

نوع محصول

2002 (million tonnes/year)

2008 (million tonnes/year)

نساجی-PET

20

39

رزین و بطری/A-PET

9

16

فیلم-PET

1.2

1.5

پلیمر ویژه

1

2.5

کلی

31.2

59

 

در جدول زیر، آمار استفاده از ترکیب پلی استر برای صنعت بسته بندی و همچنین صنایع نساجی با گریت های تجاری معرفی شده است:

ترکیب پلیمری برای صنعت بسته بندی و صنایع نساجی

صنایع نساجی

صنعت بسته بندی

 الیاف(PSF)

بطری CSD, آب, نوشیدنی گازدار, آبمیوه, مواد شوینده, ....

فیلامنت POY, DTY, FDY

A-PET فیلم

طناب و الیاف تایرها

تشکیل حرارتی

بافته نشده

فیلم (BO-PET)

تک فیلامنت

Strapping

 

اطلاعات ایمنی و خواص فیزیکی و شیمیایی پلی استر و رزین پلی استر

 تماس پوستی با ترکیب پلی استر باعث تحریک چشم و پوست دست می شود. غباراتی که از الیاف این ماده در فضا پراکنده می شود، سیستم تنفسی مخاط بینی و گلو را به شدت تحریک می کند. اثرات حادی از تماس با پلی استر در دست نیست اما توصیه می‌شود کارگرانی که با این ماده شیمیایی سر و کار دارند حتماً از لباس و دستکش کار استفاده کنند. افرادی که بر اثر تماس با این ماده دچار سوزش پوست دست و چشم ها می شوند باید به مدت ۱۵ دقیقه محل تماس رو با آب شستشو دهند.

 ترکیب شیمیایی پلی اتیلن ترفتالات به صورت  سفید رنگ و جامد در بازار به فروش می‌رسد. وزن مولکولی این ترکیب بیشتر از ۳۰ هزار است. این ماده در آب نامحلول می‌باشد. نقطه ذوب پلی استر ۲۶۰ درجه سانتی گراد است. بسته بندی های این ترکیب شیمیایی باید در انبار خشک و خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شوند.

پلی اتیلن ترفتالات در گریدهای مختلف صنعتی در واحدهای پالایشگاهی کشور تولید می شود. در بسته بندی های این ماده، طبق نیاز مشتری به فروش می رسد. قیمت خرید پلی استر به صورت عمده از مجموعه وایت شیمی امکان پذیر است.

 

تولید ترکیب شیمیایی پلی اتیلن ترفتالات در واحدهای صنعتی

 ترکیب شیمیایی پلی استر در واحدهای  صنعتی از واکنش پلیمریزاسیون تراکمی ترفتالیک اسید و ترکیب اتان دی اُل در دمای بیشتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد به دست می‌آید. در این فرایند پس از واکنش ابتدایی میان مواد اولیه مخلوط حاصل، در دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود. در واکنش های پلیمریزاسیون جرم مولکولی پلیمر به دست آمده در این حالت بیشتر از ۲۰ هزار می باشد. محصولات فوق با نام تجاری پلی اتیلن ترفتالات در دو کاربرد تولید موجودی و فیلم های پلی اتیلن در کشور استفاده می شود. 

بررسی فرایند بازیافت پلی استر و پلی اتیلن ترفتالات

پلی استر

بطری هایی که از پلی اتیلن ترفتالات تهیه شده اند و برای بازیافت به کارخانه ارسال می‌شوند همه در یک مکان جمع آوری شده، استریلیزه شده و سپس با مواد شوینده به خوبی شستشو داده می‌شوند. برچسب‌های بطری با مواد مخصوص حذف می شوند و بطری ها پس از خشک شدن به صورت خرده های ریز در می آیند. خرده های پلی استر داخل دستگاه، هم به صورت الیاف تبدیل می شود و هم به صورت گرانول های بازیافتی برای ساخت متریال بطری های بازیافتی به کار می رود.

یکی از مزایایی که بازیافت پلی اتیلن ترفتالات در بردارند، کاهش مصرف مواد نفتی و مشتقات نفت خام است. صرفه جویی در مصرف مواد شیمیایی در پالایشگاه مهمترین مزیتی است که بازیافت پلیمرها تامین می‌کند. همچنین کاهش آلودگی آب، آلاینده‌های هوا و آلاینده های ناشی از سوخت های فسیلی وضعیت دیگری از بازیافت بطری های پلی اتیلن هستند. 

پلی استر و محیط زیست

 ترکیب شیمیایی پلی استر از نظر قیمت بسیار ارزان بوده و به صورت گسترده  در دسترس است. به همین علت به طور مداوم در زندگی روزمره برای تولید محصولات مختلف به کار می رود، اما در این میان نباید از اثرات زیست محیطی نیز غافل شد. طبق آمار کسب شده در منابع در هر سال بیش از ۷۰ میلیون بشکه نفت خام برای ساخت ترکیبات پلی اتیلن ترفتالات استفاده می شود. این ترکیب پلیمری در طبیعت قابل تجزیه نیست و اگر به محیط زیست راه پیدا کند به بزرگترین منابع آلوده کننده محیط زیست مبدل می شود. 

 تاثیرات مخرب پلی اتیلن ترفتالات بر منابع آبی بیشتر از سایر منابع زیست محیطی است. به همین دلیل یکی از جنبه‌های مثبت این ماده بازیافت شدن آن است. لاستیک ها و الیاف تهیه شده از این ماده را به راحتی می توان در کارخانه بازیافت کرد. به این ترتیب، آلاینده‌های محیط زیست کاهش پیدا می‌کند و هم مصرف نفت خام برای تولید این ماده به حداقل می رسد.


تماس با ما

آدرس : تهران اتوبان شهید همت غرب، میدان دریاچه، خیابان شهید جوزانی غربی،جنب شهرک شهید صیاد شیرازی، فاز 2،مجتمع تجاری خلیج فارس،طبقه اول،واحد 75

شماره ثابت : 46084205-021

شماره همراه : 09128186370

 ایمیل : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید


تمام مطالب و تصاویر این وب سایت برای شرکت وایت شیمی محفوظ است

استفاده از تصاویر و مطالب این وب سایت با ذکر منبع بلامانع است