پت (Polyethylene Terephthalate) و پلی اتیلن (Polyethylene) دو نوع پلیمر هستند که برای کاربردهای مختلف در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. این دو جنس متفاوتی از لحاظ ساختار، خواص و کاربردها دارند.
پلی اتیلن و پت از دو خانواده مختلف پلیمری به شمار می‌آیند و هر کدام ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند که زمینه‌های کاربرد گسترده‌ای را در صنایع مختلف فراهم می‌کنند. در ادامه این مقاله، به تشریح اختلافات مهم بین این دو پلیمر، از نظر ساختار شیمیایی، خواص فیزیکی، و کاربردهای عمده آنها پرداخته خواهد شد.
پلی اتیلن یک پلیمر ساده‌تر است که فقط از واحد مکرر اتیلن (C2H4) تشکیل شده است. پت از دو مونومر متفاوت، یعنی دی‌اکسید ترفتالیک (DT) و مونوات گلیکل (MEG) تشکیل شده است.
تفاوت پت و پلی اتیلن با درک تعریف هر یک از این دو نام و هم چنین شناخت کارایی و کاربرد آن، امکان پذیر می گردد. در ادامه با تفاوت پت و پلی اتیلن پس از شناخت تعاریف و کاربرد های هر یک آشنا خواهیم شد.
اما پیش از آغاز موضوع، لازم است تا با شرکت دانش بنیان برزین صنعت کوشا به عنوان یکی از مهم ترین حوزه های طراحی، نصب و راه اندازی انواع دستگاه ها و تجهیزات تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک در تهران آشنا شویم.
این مجموعه با تکیه بر توان داخلی و استفاده از فرمول هایی کاملا تضمین شده در حوزه تولید انواع ماشین آلات صنعتی فعالیت می نماید. مهم ترین وجه تمایز شرکت دانش بنیان برزین صنعت، طراحی ماشین آلات بسیار باکیفیت و کاربردی با هزینه ای کاملا مقرون به صرفه در مقایسه با نمونه های مشابه خارجی است. در این مقاله از جامع ترین اطلاعات در رابطه با پت، پلی اتیلن و تفاوت پت و پلی اتیلن مورد بررسی قرار می گیرد.
پت چیست
منظور از پت چیست؟ پت، پلیمری که در تولید انواع بطری به شکل گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. از قابلیت های مهم پت، بازیافت پذیری است. در سال های اخیر با توجه به ابعاد گسترده مصرف بطری پت، روش بازیافت با استفاده از حلال پت، گزینه ای ایده آل محسوب می گردد.
پت ماده ای پلیمری است که در مقایسه با هر یک از مواد مشابه خود، در ترکیب کنار مواد غذایی، شیمیایی و اسیدی واکنشی از خود نشان نمی دهد. پت در برابر خرد شدگی و هم چنین پوسیدگی، مقاومت قابل توجهی دارد. پت در صنعت پلاستیک و تزریق پلاستیک اهمیت زیادی دارد و از ان برای تولید بطری های پت و... استفاده زیادی میشود
پت در صنایع متعددی از جمله نساجی به عنوان یک ترکیب فوق العاده موثر و کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله مواردی که برای استفاده از پت در صنعت نساجی می توان به آن اشاره نمود، جلوگیری از آّب رفت پارچه در ترکیب با مواد اولیه ای هم چون پنبه است. نساجی، صنعت پوشاک و تولید مواد غذایی، اصلی ترین گروه های مصرف پت می باشند.
از مزایا مهم پت، مقاومت در برابر رطوبت است. پت به فراوانی تولید و یافت می شود، در نتیجه از قیمت های بسیار مناسبی نیز در بازار برخوردار است. فرآیند آسان بازیافت پذیری پت، این ماده را به یکی از اصلی ترین مواد اولیه در صنایع تبدیل نموده است.
ورق پلی اتیلن ترفتالات
کاربرد ورق پلی اتیلن ترفتالات در صنایع بطری سازی بیش از سایر صنایع احساس می گردد. اما در بسیاری از کشور های پیشرفته، ورق پلی اتیلن ترفتالات در تولید انواع رزین بطری، الیاف پلی استر و … مورد استفاده قرار می گیرد.
تنوع کاربرد این پلیمر با در نظر گرفتن نوع جهت گیری تولید آن، تعیین می گردد. وزن پلیمر پت سبک بوده و قیمت ارزان آن به عنوان ویژگی اصلی برای استفاده در صنایع به شمار می آید. یکی از نکات مهمی که در تعیین هر یک از خواص مکانیکی پلیمر پت، مورد توجه قرار می گیرد، نظم ساختاری این پلیمر می باشد.
نظم ساختاری پلیمر پت، یکی از مهم ترین پارامتر ها برای افزایش میزان کریستالی شدن این ماده است. پلی اتیلن ترفتالات PPT در مقایسه با پت، تفاوت های مشخصی نیز دارد. یکی از انواع تفاوت پت و پلی اتیلن را می توان در حساسیت پلی اتیلن در مقایسه با پت خلاصه کرد.
پلی اتیلن ترفتالات به عنوان ماده ای حساس در برابر برخی ترکیبات شیمیایی شناخته می شود. امکان تغییر ترکیب و تجزیه پذیری پلی اتیلن برخلاف پت، بسیار بالا است. در نتیجه نمی توان از این ماده برای تولید برخی بطری های حاوی نوشیدنی اسیدی، استفاده نمود.
پلی اتیلن ترفتالات از اصلی ترین مواد کاربردی در صنعت پلاستیک سازی می باشد. بازیافت پذیری پت که شیوه رایجی برای استفاده از این ماده محسوب می گردد، با ذوب بطری های پلاستیکی انجام می شود.
علاوه بر سوزاندن بطری، اجرای روش های شیمیایی و ذوب بطری، به عنوان راهکار هایی ساده و کم هزینه شناخته می شوند. از جمله ابهاماتی که در خصوص پت، به چشم می خورد، احتمال سمّی بودن این ماده است.
تفاوت ساختار شیمیای و مکانیکی پت و پلی اتیلن
ساختار شیمیایی
پت (Polyethylene Terephthalate): ساختار پلی‌اتیلن ترفتالات شباهت زیادی به پلی‌اتیلن دارد، با این تفاوت که به جای اتیلن، ترفتالات به آن متصل میشود. این پلیمر از واحد ترفتالات (یا اسید ترفتالیک و گلیکول اتیلن) ساخته شده است.
پلی اتیلن (Polyethylene): ساختار ساده‌تری دارد و تنها از واحد مکرر اتیلن (C2H4) تشکیل شده است.
خواص مکانیکی
پت (PET): این پلیمر مقاومت به خوردگی، مقاومت مکانیکی (مانند مقاومت در برابر کشش) و مقاومت در برابر حرارت بالایی دارد. همچنین شفافیت خوبی دارد و مقاومت به روغن و چربی را نیز دارد.
پلی اتیلن (PE): خواص مکانیکی و سبکی این پلیمر خوب است. PE یک مواد نرم و انعطاف‌پذیر است و به خوبی مقاومت در برابر خوردگی و شوک‌های مکانیکی را تحمل می‌کند.
بررسی دیگر تفاوت های پت و پلی اتیلن
پت سمّی نیست، استفاده از پت در صنایع پلاستیکی برای تولید بطری بلامانع می باشد. پت هم چون بسیاری از بطری های شیشه ای، دارای استاندارد های بهداشتی است، در نتیجه در برابر باکتری و میکروارگانیزم های متعدد، مقاوم خواهد بود.
جداسازی پلیمر ها بر اساس نقطه ذوب از متداول ترین روش هایی است که می توان به آن اشاره نمود. نقطه ذوب پت (نقطه نرمی پت) ۲۶۰ می باشد. بازیافت این نوع از بطری طی سال های اخیر با توجه به افزایش قابل توجه حجم بطری های پت، مورد توجه قرار گرفته است.
پت پلیمری است که با حرارت دیدن از حالت پلاستیکی که دارد به فرم لاستیکی تغییر شکل می دهد. از این نوع پلیمر برای ساخت پلی استر، بطری آشامیدنی و فیلم استفاده می گردد، که در کشور ما به صورت عمده برای تولید بطری آشامیدنی استفاده می گردد.
پت از نظر ظاهری بسیار شفاف و کریستالی است. از پت علاوه بر تولید بطری ها، به عنوان فیبر در صنایع نساجی برای تولید پوشاک نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
از مهم ترین وجوه تفاوت پت و پلی اتیلن، پایداری پت و قابلیت بازیافت قطعی آن است. قابلیت بازیافت پت از اصلی ترین ویژگی های این ماده کاربردی به شمار می رود.
فرآیند بازیافت پلی اتیلن ترفتالات در مقایسه با دیگر انواع پلی اتیلن، از سهولت بالایی برخوردار است. هم چنین این نمونه از پلی اتیلن، با توجه به قابلیت هایی هم چون شفافیت، در صنایع متعددی از جمله تولید انواع بطری های نوشیدنی مورد استفاده قرار می گیرد.
پلی اتیلن ترفتالات یا همان پت
دلیل استفاده از پت برای تولید بطری آشامیدنی چیست؟ مقاومت در برابر شکستگی، وزن پایین، مقاومت در برابر نفوذ گازها و دما، قیمت ارزان آن دلایل استفاده از این پلیمر برای تولید بطری های آشامیدنی می باشد که همین فاکتورها آن را در برابر شیشه و فلز دارای برتری کرده است.
پت به دلیل بی خطر بودن و اینکه بیولوژیکی خنثی به شمار می رود، به صورت جلدی مطمئن برای پوشش مورد استفاده قرار می گیرد و غیر سمی بودن آن بر روی ژن ها مورد آزمایش قرار گرفته است.
در مقابل مزیت های این نوع بطری ها نسبت به نمونه های دیگر، مضرات قابل توجهی نیز دارد که کره ی زمین را با بحرانی جدی روبه رو کرده است و آن هم تجزیه ی خیلی طولانی آن است که مسئله ای بسیار جدی به شمار می رود که کارشناسان را به پیدا کردن راه حلی در این زمینه سوق داده است.
کاربردهای پت (Polyethylene Terephthalate)
بطری‌ها و شیشه‌های نوشیدنی: پت به عنوان یک مواد بسیار شفاف و مقاوم در برابر شوک و خوردگی استفاده میشود. بطری‌های آب، نوشیدنی‌های نساجی، نوشیدنی‌های گازدار، روغن‌های خوراکی و سایر محصولات مایع از پت ساخته می‌شوند.
فیلم‌ها و پوشش‌های نازک: پت به عنوان یک مواد نسبتاً شفاف و با عملکرد خوب برای حفظ ازن و بخار، در تولید فیلم‌های نازک برای بسته‌بندی مواد غذایی، محصولات الکترونیکی و محصولات دیگر استفاده میشود.
الیاف مصنوعی: پت مورد استفاده قرار می‌گیرد در تولید الیاف مصنوعی برای پوشاک، فرش، تشک‌ها و تولید نخ‌های قوی و مقاوم.
صنایع الکترونیکی: در صنایع الکترونیکی، پت برای تولید قطعات الکترونیکی، مانند کابل‌ها و قطعات مدار چاپی (PCB)، استفاده میشود به دلیل خواص الکتریکی و مقاومت حرارتی مناسب آن.
کاربردهای پلی اتیلن (Polyethylene)
کیسه‌های پلاستیکی: پلی اتیلن یکی از مهم‌ترین مواد برای تولید کیسه‌های پلاستیکی است. این کیسه‌ها در بسته‌بندی خرده فروشی، مواد غذایی، محصولات کشاورزی و محصولات صنعتی استفاده می‌شوند.
لوله‌ها و فیلم‌های پوششی: PE به دلیل مقاومت خوب در برابر شیمیایی‌ها و خوردگی، در تولید لوله‌ها برای انتقال آب و گاز، فیلم‌های پوششی برای بسته‌بندی و پوشش‌های مقاوم در برابر رطوبت و آب استفاده میشود.
کارتن‌های پلاستیکی: PE به عنوان یک جایگزین سبک و انعطاف‌پذیر برای کارتن‌های سنتی استفاده میشود. این کارتن‌ها برای بسته‌بندی و انتقال محصولات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تولید قطعات صنعتی: PE به عنوان یک مواد ساختمانی و قطعات صنعتی استفاده میشود، از جمله در تولید تجهیزات پزشکی، تجهیزات خانگی، سطوح ضد باکتری و برخی قطعات ماشین‌آلات.
کاربردهای پت در صنایع
- تولید بطری‌ها و شیشه‌های نوشیدنی
- تولید فیلم‌های بسته‌بندی برای مواد غذایی و محصولات صنعتی
- تولید الیاف مصنوعی برای پوشاک و فرش
- قطعات صنعتی در صنایع الکترونیکی و خودروسازی
- استفاده در صنعت پزشکی برای قطعات یکبار مصرف و تجهیزات پزشکی
تولید پت و مواد مورد استفاده در آن
با ترکیب و واکنش اسیدها و الکل ها و در مجاورت قرار گرفتن کاتالیست فلزی پت تولید می شود. ترفتالیک اسید خالص و اتیلن گولیکول از جمله واسطه هایی هستند که در تولید پت بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و نقشی بسیار موثر و کاربردی دارند که از مشتقات نفت خام به شمار می روند. پلیمر پت PET یک ترکیب خنثی و استفاده از آن موجب انتقال سم به بدن نخواهد شد.
۱. تهیه مواد اولیه
اسید ترفتالیک (Terephthalic Acid): اسید ترفتالیک یک ماده شیمیایی است که به عنوان یکی از مواد اصلی در تولید پت استفاده میشود. این اسید از پترولیوم یا نفت خام استخراج میشود.
گلیکول اتیلن (Ethylene Glycol): گلیکول اتیلن نیز یک ماده پایه برای تولید پت است. این ماده از اتیلن، که از گاز طبیعی یا نفت با استفاده از فرآیندهای شیمیایی به دست می‌آید، تولید میشود.
۲. تولید پلیمر پت
تولید مونومرها: اسید ترفتالیک و گلیکول اتیلن به ترتیب با فرآیندهای شیمیایی تبدیل به دو مونومر اصلی پت، یعنی دی‌اکسید ترفتالیک (DT) و مونوات گلیکل (MEG) می‌شوند.
پلیمریزاسیون: دی‌اکسید ترفتالیک (DT) و مونوات گلیکل (MEG) با هم تحت شرایط خاصی از جمله دما و فشار در واکنش‌گاه‌های پلیمریزاسیون با هم ترکیب می‌شوند تا به پلیمر پت تبدیل شوند.
۳. فرآوری پلیمر پت
افزودن افزودنی‌ها (Additives): به منظور بهبود ویژگی‌های پایداری، مقاومت به حرارت، مقاومت به خوردگی و شکل‌پذیری، افزودنی‌هایی مانند مواد ضدکششی، رنگدهی، مواد پرکننده و آنتی‌اکسیدان‌ها به پت اضافه میشود.
فرآیندهای شکل‌دهی: پت می‌تواند به صورت شیشه‌ای (به عنوان بطری‌ها و ظروف شفاف) یا به صورت فیلم و پوشش نازک (برای بسته‌بندی) فرآوری شود. برای شکل‌دهی به بطری‌ها، از فرآیند فرم‌دهی بطری (Blow Molding) یا روش‌های دیگر مانند فرم‌دهی اسپین (Spin Forming) استفاده میشود.
بنابراین، تفاوت اصلی بین PET و پلی اتیلن در ساختار شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهایشان است. ساختار شیمیایی این پلیمر نشان می‌دهد که پت دارای اتصالات استری بین واحدهای دی‌اکسید ترفتالیک و مونوات گلیکل است که باعث تشکیل زنجیره‌های پلیمری متصل می‌شوند. این ساختار پت را به یک پلیمر سخت و مقاوم در برابر شکستگی و حرارت تبدیل می‌کند که برای بطری‌ها و کاربردهای بسته‌بندی مناسب است.
