PET特性簡介

PET
PET(學名：聚對苯二甲酸乙二醇酯) 中文稱聚酯，也叫滌綸，具有優良氣體阻隔性，耐壓性、耐衝擊性、透明性及表面光澤性。本身無臭及保香性，食品衛生上的安全性，且美觀、成型容易，已被廣泛應用在食品容器上。

PET為結晶樹脂，堆積密度約1.4kg/L，熔點為245℃，成型溫度約在290~315℃之間。顆粒堆積密度為0.8~0.85kg/L，片材堆積密度在0.38~0.4kg/L之間。

PET的主要用途是合成纖維、PET瓶和薄膜片材領域，而近年來隨著經濟的發展，人們對環境保護的意識增強，PET片材作為一種包裝材料在替代難以難回收PVC包裝材料的方面顯示出良好的發展潛力。

APET
APET(非結晶PET)片材是PET經T型模擠出製得的，其玻璃化溫度為80℃，擠出的熔融PET經過驟冷定型成片，樹脂來不及結晶，處於無定型狀態，使最終制得的片材具有極好的透明性，同時還保留了PET的其他一些優點。

CPET
另一種CPET片材即結晶性PET片材，它是在PET中加入成核劑後，用T模擠出制得的一種PET片材。由於CPET片材中的PET分子處於高度結晶的狀態，因此不透明，呈乳白色。CPET的主要性能優點是使用範圍較寬，可以在-40~240℃溫度範圍內使用，是微波爐用容器的理想基材。

GPET
GPET片材也稱PETG片材，是用環己二醇改性的一種非結晶PET樹脂製成。GPET片材最大的優點是熱封合性能佳，封合時易操作，封合效果好。同時，它的耐化學品性能、光學性能都很好。GPET可用於醫藥衛生設備、食品及個人保健用品包裝，還可用於電子器件包裝。GPET推廣使用的不利因素是價格高。

名詞解釋
玻璃化溫度Tg
宏觀的解釋，依據試樣的力學性質隨溫度變化的特徵，可以把非晶態髙聚物按溫度區域不同劃分為三種力學狀態—玻璃態、髙彈態和粘流態。玻璃態與髙彈態之間的轉變，稱為玻璃化轉變，對應的轉變溫度即玻璃化轉變溫度，簡稱為玻璃化溫度通常用Tg表示。一般瓶用PET的玻璃化溫度約為80℃，工程用PET的玻璃化溫度約為165℃。
結晶溫度Tc
溫度繼續升高，達到160℃時，具有分子問相互作用的多個分子鏈進行局部重排，產生了球狀結晶，即結晶。PET最大的結晶程度約為55%，可以產生有序的結晶區。PET的結晶溫度範圍為120~220℃。

乾燥溫度
因為PET的吸濕性較強，加工前的乾燥處理是必須的。建議乾燥條件為120~165℃，4~6小時的乾燥處理。若為片材擠出線，要求乾燥後含水率應小於200ppm；若為瓶胚生產線，則要求乾燥後含水率應小於50ppm；常規紡絲小於50ppm，高速紡絲小於35ppm。

PET的乾燥特性
PET是吸濕性材料，若含水率太高，在高溫加工下會產生水解，使PET分子鏈斷裂及熱分解產生乙醛，物性及機械性質降低，結晶速率加快，在瓶胚射出時會使瓶胚部分結晶白化，影響產品的品質。在瓶胚射出成型之前，PET粒必須先乾燥至含水率在0.005%(50ppm)以下，如此才能製造出良好的非結晶透明瓶胚。回收料比例一般不要超過25%，且亦要把回收料徹底乾燥。

PET乾燥目的
除去水分
加工條件     片材擠出 瓶胚/常規紡絲 高速紡絲
水分要求    ＜200ppm   ＜50 ppm ＜35ppm

PET乾燥原理
水分脫出
含水量=自由含水量+平衡含水量
自由含水量為粘附在PET表面的水分，易除去。
平衡含水量為與PET分子中的水分，不易除去，通常採用真空乾燥或除濕乾燥等方法降低平衡含水量。
結晶
非結晶PET接觸高溫發生粘結，結晶的主要目的是防止PET高溫乾燥粘結，常用方法採用乾燥的同時增加攪拌動作或用氣流使PET沸騰。
工藝控制
溫度
通常，乾燥溫度越高，乾燥速率越高；乾燥時間越短，乾燥後原料含水率越低。 攪拌式結晶器乾燥溫度通常在120~160℃之間。除濕乾燥溫度為160~180℃之間。
時間
一般情況下，PET預結晶時間為1~2小時，結晶時間與預結晶溫度成反比。
乾燥時間為4~6小時，使PET的含水量接近或達到平衡含水量。乾燥時間與乾燥溫度、真空度及乾空氣含濕量有關。乾燥溫度越高，乾燥時間越短；若為真空乾燥，真空度越越高，乾燥時間越短；乾空氣含濕量越低，乾燥時間越短。
風速
通常，乾燥風速越高，PET與氣流相對速率越高，故乾燥時間會縮短，但系統所產生的粉塵也相應的增多，必須考慮除去過多的粉塵。
一般料斗式乾燥採用的風速為8~10m/s(不能把料床吹亂，保證原料在乾燥器內以均勻柱塞式下降)。
風濕度(空氣露點)
熱風含濕率(露點)越低，原料乾燥速率越快，相對應的原料平衡水分也越低。在實際加工過程中，考慮到加工成本及能耗，對於瓶胚或注塑成型中，露點值小於-50℃即可滿足原料乾燥含水率小於50ppm。對於擠出成型中，露點值小於-40℃即可滿足原料乾燥含水率小於100ppm。
風量
當用於瓶胚或注塑成型中，PET需要的單位乾燥風量參考值為1.7~2.5Nm3/hr-kg，當用於擠出成型中，PET需要的單位乾燥風量參考值為1.2Nm3/hr-kg。當然，各原料供應商所提出的數值不儘一致，需以其提供的具體數值作為參考。

PET瓶胚系統
一個完整的PET瓶胚生產系統，應包含以下主要設備：

由於PET具有很強的吸水性，因此在儲存時必須特別注意防潮，且在加工之前務必先有效加以除濕乾燥，乾燥條件通常以160~180℃進行4~6小時，而且為防止塑膠粒再度吸濕，必須在140℃以上的溫度保溫，停機時為防止塑膠變黃，除濕乾燥機需降溫到100℃，不除濕只保溫。
 

圖：信易大型PET除濕乾燥系統

PET片材系統

PET通常是一種結晶型塑膠，PET瓶由於品質輕，不容易碎，能耗低等優勢，替代了一些傳統的包裝材料，大量應用在食品，飲料，化妝品等領域。對PET的回收並加以再次利用，就是再生PET工藝流程。
PET 飲料瓶回收方法有化學回收和物理回收兩種。化學回收法是將 PET 廢瓶在一定反應條件下解聚生成有用化學品的方法，如生產低檔燃料汽油。物理回收法是將廢 PET 瓶經過分離、破碎、洗滌及乾燥處理進行再造粒方法。
 

圖：信易PET結晶系統

PET片材回收的工藝流程
PET 瓶片的回收過程，是將PET瓶體與蓋，標籤等分離，然後進行粉碎，清洗，乾燥。
回收料外形尺寸不能太大，否則易產生在下料處“架橋”而影響塑化，一般建議小於10mm。

圖：PET回收及混合流程