Путешествие полиэтилентерефталата (ПЭТ): от сырья к повседневной необходимости

ПЭТ-полиэтилентерефталат теперь повсюду. От бутылок для воды и контейнеров для пищевых продуктов до синтетических волокон и упаковочных материалов — ПЭТ стал неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Согласно отчету Grand View Research за 2023 год, объем мирового рынка ПЭТ в 2022 году оценивается в 27,3 миллиарда долларов США, и ожидается, что совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 4,8% в период с 2023 по 2030 год. растущий спрос на экологически чистые и пригодные для вторичной переработки материалы. Но как изготавливается этот универсальный полимер? Давайте углубимся в увлекательный процесс создания ПЭТ.

 

Что такое ПЭТ?

Полиэтилентерефталат, широко известный как ПЭТ, представляет собой тип полиэфира, полученного путем полимеризации этиленгликоля и терефталевой кислоты. Этот материал известен своей прочностью, прозрачностью и возможностью вторичной переработки, что делает его популярным выбором для широкого спектра применений, особенно в упаковке и текстиле.

 

Сырье: этиленгликоль и терефталевая кислота

Производство ПЭТ начинается с двух основных видов сырья: этиленгликоля (ЭГ) и терефталевой кислоты (ТФК). Этиленгликоль — бесцветная жидкость без запаха, получаемая из этилена, побочного продукта переработки нефти. С другой стороны, терефталевая кислота представляет собой белый кристаллический порошок, обычно получаемый из пара-ксилола, другого производного нефти.

 

Процесс полимеризации

Производство ПЭТ включает в себя серию химических реакций, в ходе которых этиленгликоль и терефталевая кислота превращаются в длинные цепи полимера ПЭТ. Этот процесс можно разбить на несколько ключевых этапов:

<р>1. Этерификация

Первым этапом производства ПЭТ является этерификация. На этом этапе этиленгликоль реагирует с терефталевой кислотой под воздействием тепла и давления с образованием бис(2-гидроксиэтил)терефталата (БГЭТ) и воды. Этой реакции способствуют такие катализаторы, как соединения сурьмы, германия или титана. Реакцию этерификации можно представить следующим образом:

<р>2. Предварительная полимеризация

После этерификации BHET подвергается предварительной полимеризации, при которой молекулы начинают соединяться вместе с образованием коротких цепей. Этот этап происходит в вакууме для удаления воды и непрореагировавших мономеров, в результате чего получается преполимер с умеренной молекулярной массой.

<р>3. Поликонденсация

Последний и самый важный этап — поликонденсация. На этом этапе форполимер дополнительно нагревают при пониженном давлении, чтобы удалить оставшуюся воду и увеличить молекулярную массу полимерных цепей. В результате реакции поликонденсации получается высокомолекулярный ПЭТ, обладающий желаемыми свойствами прочности, прозрачности и долговечности.

 

Формирование изделий из ПЭТ

После синтеза полимера ПЭТ его можно перерабатывать в различные формы в зависимости от его предполагаемого использования. Вот некоторые распространенные методы:

<р>1. Литье под давлением

Литье под давлением — широко используемый метод изготовления ПЭТ-бутылок и контейнеров. ПЭТ-смола нагревается до плавления, а затем впрыскивается в форму. После охлаждения форму открывают и выбрасывают готовое изделие.

<р>2 Экструзия

Экструзия — еще один распространенный метод производства пленок и листов из ПЭТ. Расплавленный ПЭТ проталкивается через фильеру для создания непрерывной формы, которую затем охлаждают и разрезают на нужные размеры.

<р>3. Выдувное формование

Выдувное формование особенно используется для изготовления полых предметов, таких как бутылки. В этом процессе преформа (небольшой кусок ПЭТ в форме пробирки) нагревается, а затем расширяется путем нагнетания в нее воздуха, формируя окончательную форму контейнера.

 

Переработка ПЭТ

Одним из существенных преимуществ ПЭТ является его возможность вторичной переработки. Постпотребительские изделия из ПЭТ можно собирать, очищать и переплавлять для создания новых изделий из ПЭТ, снижая воздействие на окружающую среду. В 2022 году уровень переработки ПЭТ-бутылок в США составил примерно 29,1 %, что свидетельствует о растущей осведомленности и усилиях по обеспечению устойчивых технологий.

 

Ванкай: лидер в производстве ПЭТ

Для отраслей, которым нужен высококачественный ПЭТ, компания Wankai является ведущим производителем как бутылочного, так и ПЭТ, не предназначенный для бутылокфишки. Продукция Wankai из ПЭТ, имеющая широкий спектр применения — от упаковки и текстиля до автомобилестроения и строительства, отвечает разнообразным потребностям промышленности, обеспечивая при этом первоклассное качество и экологичность.

Путь полиэтилентерефталата от сырья до конечного продукта представляет собой удивительное сочетание химии и техники. Его широкое использование и возможность вторичной переработки делают ПЭТ ключевым материалом в нашем современном мире. Будь то бутылка с водой, контейнер для еды или предмет одежды, влияние ПЭТ является глубоким и далеко идущим. Поскольку спрос на экологичные материалы продолжает расти, инновации в производстве и переработке ПЭТ, несомненно, сыграют решающую роль в формировании более зеленого будущего.