폴리에틸렌 테레프탈레이트

Polyethylene terephthalate

폴리에틸렌 테레프탈레이트
Strukturformel von Polyethylenterephthalat (PET)
PET polymer chain
A short section of a PET polymer chain
이름
IUPAC 이름
폴리(에틸렌 테레프탈레이트)
시스템 IUPAC 이름
폴리(옥시에틸렌옥시테레프탈로일)
기타 이름
Terylene(상표), Dacron(상표).
식별자
약어 펫, 피트
체비
켐스파이더
  • 없음.
ECHA 정보 카드 100.121.858 Edit this at Wikidata
유니
특성.
(C10H8O4)n[1]
몰 질량 10~50 kg/kg, 다양
밀도
녹는점 250 °C (482 °F, 523 K)[2] 이상 260[1] °C
비등점 > 350 °C (662 °F, 623 K) (분해)
거의[2] 녹지 않다
로그 P 0.94540[3]
열전도율 0.15[4] ~ 0.24 W/(m·K)[1]
1.57~1.58,[4] 1.5750[1]
열화학
1.0 kJ/(kg·K)[1]
관련 화합물
관련 단량체
테레프탈산
에틸렌 글리콜
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트(또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), PET, 또는 구식 PETP 또는 PET-P)는 폴리에스테르 계열의 가장 일반적열가소성 고분자 수지이며, 의류용 섬유, 액체 및 식품용 용기, 제조용 열성형 및 엔지니어링 [5]수지용 유리 섬유와 조합에 사용됩니다.

2016년 PET의 연간 생산량은 5600만 [6]톤이었다.가장 큰 응용 분야는 섬유(60% 초과)이며, 병 생산량은 전 세계 [7]수요의 약 30%를 차지한다.섬유 응용 분야에서 PET는 일반 이름인 폴리에스테르로 불리며, PET는 일반적으로 포장과 관련하여 사용됩니다.폴리에스테르 생산의 약 18%를 차지하며 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC)에 이어 네 번째로 많이 생산되는 폴리머입니다.

PET는 단량체 테레프탈레이트의 중합 단위와 반복(CHO1084) 단위로 구성됩니다.PET는 일반적으로 재활용되며, 수지 식별 코드(RIC)로서 숫자 1( ()이 있습니다.National Association for PET Container Resources(NAPCOR)는 PET를 다음과 같이 정의합니다. "폴리에틸렌 테레프탈레이트 품목은 테레프탈산(또는 디메틸 테레프탈레이트)과 모노 에틸렌 글리콜로부터 파생되며, 이 글리콜의 최소 90%에서 반응하는 모노에틸렌 글리콜의 합계를 구성합니다.10°C/[8]분 속도로 샘플을 가열할 때 ASTM D3418의 절차 10.1의 두 번째 열 스캔에서 확인된 바와 같이 225°C에서 255°C 사이의 용해 피크 온도를 보여야 합니다."

폴리에틸렌 테레프탈레이트는 그 처리 및 열 이력에 따라 비정질(투명) 및 반결정 고분자로 존재할 수 있다.반결정 재료는 결정 구조와 입자 크기에 따라 투명(입자 크기 500nm 미만) 또는 불투명 및 흰색(입자 크기 최대 수 마이크로미터)으로 보일 수 있습니다.

모노머 비스(2-히드록시에틸) 테레프탈레이트는 물을 부산물로 하는 테레프탈산에틸렌 글리콜 사이의 에스테르화 반응(응축 반응이라고도 함) 또는 메탄올을 부산물로 하는 디메틸 테레프탈레이트(DMT)와의 에스테르화 반응에 의해 합성될 수 있다.중합은 단량체(에스테르화/에스테르화 직후 완료)가 [5]부산물로 물과 중축합 반응을 통해 이루어집니다.

영률, E 2800~3100 MPa
인장강도t 55 ~ 75 MPa
탄성한계 50–150%
노치 테스트 3.6 kJ/m2
유리 전이 온도, Tg 67 ~ 81 °C
비카토 B 82 °C
선형팽창계수α 7×10−5 K−1
흡수(ASTM) 0.16
출처[1]

사용하다

직물

폴리에스테르 섬유는 섬유 산업에서 널리 사용되고 있다.폴리에스테르 섬유의 발명은 J.R.에 기인한다.윈필드.[9]그것은 1940년대에 ICI에 의해 '테릴린'[10]이라는 브랜드로 처음 상용화 되었다.후 E. I. DuPont는 'Dacron'이라는 브랜드를 출시했다.2022년 현재, 세계에는 많은 브랜드가 있으며, 대부분이 아시아계이다.

폴리에스테르 섬유는 보온복, 스포츠복, 작업복, 자동차용 실내장식의 단열층으로 종종 면과 혼합된 패션 의류에 사용됩니다.

견고한 패키지

PET로 만든 페트병은 청량음료스틸과 스파클링 모두 널리 사용되고 있다.맥주와 같이 산소에 의해 분해된 음료는 다층 구조를 사용한다.PET는 추가적인 폴리비닐알코올(PVOH) 층 또는 폴리아미드(PA) 층을 끼워 산소 투과성을 더욱 낮춥니다.

비배향성 PET 시트를 열성형하여 포장 트레이 및 블리스터 [11]팩을 만들 수 있습니다.결정성 PET를 사용하면 냉동 온도와 오븐 베이킹 온도 모두에 견딜 수 있기 때문에 냉동 디너에 사용할 수 있습니다.비정질 PET, BoPET 모두 육안으로 투명합니다.착색성 염료는 쉽게 PET 시트로 배합할 수 있다.

유연한 패키지

이축 배향 PET(Biaxial Oriented PET) 필름(상표명 "Mylar" 중 하나)은 금속 박막을 증발시켜 투과성을 낮추고 반사 및 불투명(MPET)하게 함으로써 알루미늄 도금을 할 수 있습니다.이러한 특성은 유연한 식품 포장 및 단열재(: 우주 담요)를 포함한 많은 용도에 유용합니다.

태양광 모듈

BOPET은 태양광 발전 모듈의 백시트에 사용됩니다.대부분의 백시트는 불소 폴리머에 적층된 BOPET 층 또는 UV 안정화 BOPET [12]층으로 구성됩니다.

PET는 박막 태양전지의 기판으로도 사용된다.

열가소성 수지

PET는 유리섬유 및 결정화촉진제와 배합하여 열가소성 수지를 만들 수 있습니다.이러한 부품은 하우징, 커버, 전기 기기 구성 요소 및 점화 [13]시스템의 요소와 같은 부품으로 사출 성형할 수 있습니다.

기타 응용 프로그램

  • 해저 케이블의 방수 장벽.
  • 섬유로서 벨로프 탑에 접합하여 천장을 통과할 때 로프의 마모를 방지합니다.
  • 2014년 말부터 IV 복합 고압 가스 실린더의 라이너 재료로 사용.PET는 이전에 사용된 것보다 훨씬 더 나은 산소 장벽으로 작동합니다(LD).체육.[14]
  • 3D 프린팅 필라멘트와 3D 프린팅 플라스틱 PETG로 사용됩니다.
  • 자기 테이프용 캐리어, 감압 접착 테이프용 배면 등 테이프용 필름.디지털화는 자기 오디오와 비디오테이프 어플리케이션의 사실상 소실을 초래했습니다.

역사

PET는 1941년 존 렉스 윈필드, 제임스 테넌트 딕슨, 그리고 그들의 고용주인 영국 맨체스터칼리코 프린터 협회에 의해 특허를 받았다.미국 델라웨어의 E. I. DuPont de Nemours는 1951년 6월에 처음으로 마일러라는 상표를 사용했고 1952년에 [16]그 등록을 받았습니다.그것은 여전히 폴리에스테르 필름에 사용되는 가장 잘 알려진 이름이다.이 상표의 현재 소유주는 DuPont Teijin [17]Films이다.

소련에서 PET는 1949년 구소련 과학아카데미 고분자 화합물 연구소에서 처음 제조되었으며, 그 이름 '랍산'은 그 약어이다.

페트병은 나다니엘 와이스[19] 의해 1973년에 발명되었고 듀폰에 [20]의해 특허가 취득되었다.

범포는 일반적으로 폴리에스테르 또는 데이크론이라는 상표명으로 알려진 PET 섬유로 만들어진다; 다채로운 경량 스피너커는 보통 나일론으로 만들어진다.

가장 안정된 상태의 PET는 무색의 반결정성 수지이다.그러나 다른 반결정성 중합체에 비해 결정화 속도가 본질적으로 느리다.가공 조건에 따라 비정질 또는 결정성 물질로 형성될 수 있습니다.PET는 드로잉에 적합하기 때문에 파이버 및 필름 용도로 유용합니다.대부분의 방향족 중합체처럼 지방족 중합체보다 장벽 특성이 우수합니다.튼튼하고 충격에 강합니다.

시판되는 제품은 폴리에스테르 섬유를 제외하고 약 60%의 결정화가 상한입니다.용융 폴리머를 T유리 전이 온도 이하로g 급속 냉각하여 비정질 [21]고체를 형성함으로써 투명 제품을 제조할 수 있다.유리처럼, 비정질 PET는 용융물이 식으면서 분자가 질서정연하고 결정적인 방식으로 배열될 수 있는 충분한 시간이 주어지지 않을 때 형성됩니다.상온에서 분자는 제자리에 동결되지만, 만약 충분한 열에너지가 T 이상으로g 가열됨으로써 다시 움직이기 시작하며, 결정체가 핵을 형성하고 성장할 수 있습니다.이 절차를 고체 결정화라고 합니다.

천천히 식히면 용해된 폴리머는 보다 결정성 물질을 형성합니다.이 물질은 하나의 큰 단결정체를 형성하는 것이 아니라 비정질 고체로 결정될 때 많은 작은 결정체를 포함하는 구상암을 가지고 있다.빛은 결정체와 결정체 사이의 비정질 영역 사이의 경계를 통과할 때 산란되는 경향이 있으며, 이로 인해 생성된 고체가 반투명하게 됩니다.

배향은 또한 폴리머를 보다 투명하게 만듭니다.이것이 보펫 필름과 병이 모두 어느 정도 결정성이 있고 투명한 이유입니다.

비정질 PET는 클로로포름이나 톨루엔 [22]등의 용제에 노출되면 결정화되어 불투명해진다.

δδδδδδδδ

PET의 다른 애플리케이션 중합의 과정 조건을 변경함으로써 얻어질 수 있는 다양한 학위가 필요하다.PET의 분자량 해결책 점성에 의해 측정된다.선호되는 방법은 고유 점도(IV).[23]

IV를 사용하다그것은)0집중까지 상대적 점성((dℓ/g로 측정되)를 목표 쪽으로 외 삽하여 발견된다.

보여 주고 아래에 있은 링거 범위의 주요 애플리케이션:[24].

(Fiber)
  • : 0.40 ~ 0.70 : 개요
  • 0.72–0.98:기술 즉 유효 타이어 코오드.
  • 0.60–0.70:두개의 축으로. 지향적인 PET필름.
  • 0.70–1.00:열성형에 시트학년입니다.
★★★
  • 병 0.70~0.78: 0.78: 1개 »
  • 병 0.78~0.85: 탄산음료용 병.
Monofilaments, 엔지니어링 플라스틱
  • .00~2.00

PET이 주변 공기로부터 물을 흡수하는 흡습성 있다.이" 습하다"PET가 있다면 가열 하지만, 물, 분자량이 되는 회복력을 감소시키 PEThydrolyzes.따라서 PET를 가공 장비에 공급하기 전에 건조제 건조기로 건조시켜야 합니다.

건조기 내부에서는 수지를 포함한 호퍼 바닥으로 고온 건조한 공기를 펌핑하여 펠릿을 타고 위로 흘러 올라가 도중에 습기를 제거한다.뜨거운 습한 공기는 호퍼 상단에서 나와 냉각되는데, 이는 뜨거운 공기보다 차가운 공기에서 습기를 제거하기 쉽기 때문입니다.그 결과 차가운 젖은 공기가 건조제 침대를 통과합니다.마지막으로 건조제 바닥에서 나오는 냉건조 공기는 프로세스 히터에서 재가열되고, 폐루프 내에서 동일한 프로세스를 통해 반송된다.일반적으로 수지의 잔류 수분 수준은 가공 전에 50ppm 미만(수지의 백만ppm당 물의 일부, 중량 기준)이어야 합니다.건조기 체재 시간은 약 4시간보다 짧으면 안 됩니다.이는 4시간 이내에 재료를 건조하려면 160°C 이상의 온도가 필요하며, 펠릿 내부에서 가수 분해가 시작되기 전에 펠릿을 건조시켜야 하기 때문입니다.

PET는 압축 공기 수지 건조기에서 건조할 수도 있습니다.압축 공기 건조기는 건조한 공기를 재사용하지 않습니다.건조하고 가열된 압축 공기는 건조제 건조기와 마찬가지로 PET 펠릿을 통해 순환된 다음 대기로 방출됩니다.

공중합체

PET는 특정 용도에 대한 특성을 최적화하기 위해 다른 디올 또는 디아시드와 공중합됩니다.

예를 들어 에틸렌글리콜 대신 시클로헥산디에탄올(CHDM)을 고분자 골격에 첨가할 수 있다.이 구성 블록은 교체되는 에틸렌 글리콜 단위보다 훨씬 더 크기(추가 탄소 원자 6개) 때문에 에틸렌 글리콜 단위와 같이 인접 체인과 맞지 않습니다.이는 결정화를 방해하고 폴리머의 용해 온도를 낮춥니다.일반적으로 이러한 PET는 PETG 또는 PET-G(폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 변성)로 알려져 있다.3D 프린팅용 필라멘트로 사출 성형, 시트 추출 또는 압출이 가능한 투명한 비정질 열가소성 수지입니다.PETG는 가공 중에 착색될 수 있습니다.

테레프탈산(오른쪽)을 이소프탈산(가운데)으로 대체하면 PET 체인에 꼬임이 생겨 결정화를 방해하고 폴리머의 녹는점을 낮춥니다.

또 다른 일반적인 수식어는 1,4-(파라-) 결합 테레프탈레이트 단위 중 일부를 대체하는 이소프탈산이다.1,2-(정통) 또는 1,3-(메타-) 연결은 사슬에서 각도를 생성하며, 이는 결정성을 방해하기도 합니다.

이러한 공중합체는 예를 들어 공동 PET 필름으로 트레이 또는 블리스터 포장재를 만드는 데 사용되는 서모포밍, 비정질 PET 시트(A-PET/PETA) 또는 PETG 시트 등 특정 성형 용도에 유리합니다.반면 결정화는 안전벨트와 같이 기계적 및 치수적 안정성이 중요한 다른 애플리케이션에서 중요합니다.페트병의 경우, 소량의 이소프탈산, CHDM, 디에틸렌 글리콜(DEG) 또는 기타 코모노머를 사용하는 것이 유용할 수 있습니다. 소량의 코모노머만 사용하면 결정화가 느려지지만 완전히 방지되지는 않습니다.그 결과 탄산음료 중 이산화탄소 등 방향 및 가스에 대한 적절한 장벽이 될 만큼 투명하고 결정성이 뛰어난 스트레치 블로우 성형(SBM)을 통해 병을 얻을 수 있다.

생산.

폴리에틸렌 테레프탈레이트는 에틸렌 글리콜(일반적으로 모노에틸렌 글리콜의 경우 "MEG"라 칭함)과 디메틸 테레프탈레이트(DMT)232로부터64 생산되지만 대부분 정제 테레프탈산([25][5]업계에서 "PTA"라고 함)으로 알려져 있다.2022년 현재 에틸렌글리콜은 천연가스에서 발견되는 에텐으로 만들어지며, 테레프탈산은 원유로 만들어진 p-자일렌으로 만들어진다.일반적으로 촉매로서 안티몬 또는 티타늄 화합물을 사용하고, 안정제로서 인산염을 첨가하고, 황화를 [26]마스크하기 위해 코발트염 등의 청색제를 첨가한다.

시 폴리에스테르화

디메틸 테레프탈레이트(DMT) 공정에서는 150~200℃의 용융액에서 DMT와 잉여 MEG를 염기성 촉매로 트랜스에스테르화한다.메탄올(CHOH3)은 증류에 의해 제거되어 반응을 촉진한다.과잉 MEG는 진공의 도움으로 고온에서 증류됩니다.두 번째 에스테르 변환 단계는 270–280 °C에서 진행되며,[25] MEG의 연속 증류도 함께 진행됩니다.

할 수 .

번째 순서 ()
CH64(COCH)232 + 2 HOCHCHOH22 → CH64(COCHOH)2222 + 23 CHOH
번째
n64 CH(COCHOH)2222 → [(CO)CH64(COCH)]222n + n HOCHCHOH22

테레프탈산 공정에서 MEG와 PTA는 적당한 압력(2.7~5.5bar)과 고온(220~260°C)에서 직접 에스테르화된다.물은 반응으로 제거되며 [25]증류에 의해 지속적으로 제거됩니다.

n64 CH(COH2)2 + n HOCHCHOH22 → [(CO)CH64(COCHO)]222n + 2n2 HO

PET

바이오 PET는 [27][28]PET의 바이오 기반 부품이다.기본적으로 Bio-PET에서 MEG는 사탕수수 에탄올에서 유래한 에틸렌으로 제조됩니다.에탄올의 산화에 기초한 더 나은 프로세스가 [29]제안되었으며, 쉽게 구할 수 있는 바이오 기반 [30]푸르푸랄로부터 PTA를 만드는 것도 기술적으로 가능합니다.

★★

PET는 가공 중에 열화될 수 있습니다.수분 레벨이 너무 높으면 가수분해로 인해 체인 스크리션에 의해 분자량이 감소하여 메짐성이 발생합니다.

및 또는 열화가 과 같이.

완화 조치에는 다음이 포함됩니다.

아세트알데히드는 과일 냄새가 나는 무색의 휘발성 물질이다.일부 과일에서는 자연적으로 형성되지만, 병에 든 물에서는 역한 맛을 낼 수 있습니다.아세트알데히드는 취급을 잘못하여 PET가 분해됨으로써 형성된다.고온(PET는 300°C 또는 570°F 이상 분해), 고압, 압출기 속도(과도한 전단 흐름은 온도 상승), 긴 배럴 체류 시간은 모두 아세트알데히드의 생성에 기여합니다.광산화 작용은 또한 물체의 수명 동안 아세트알데히드가 점차적으로 형성되는 원인이 될 수 있다.이것은 타입 II 노리쉬 [32]반응을 통해 진행됩니다.

Poly(ethylene terephthalate) - Type II Norrish to acetaldehyde.png

아세트알데히드가 생성되면 일부는 용기의 벽에 녹아 있다가 안에 저장된 제품에 확산되어 맛과 향을 변화시킨다.이것은 비소비품(샴푸 등), 과일 주스(아세트알데히드 함유), 청량음료 등 맛이 강한 음료에는 문제가 되지 않습니다.그러나 생수의 경우, 낮은 아세트알데히드 함량은 매우 중요합니다. 왜냐하면, 만약 어떤 것도 향을 가리는 것이 없다면, 아세트알데히드의 극도로 낮은 농도(물 속의 10-20ppm)도 역겨운 [33]맛을 낼 수 있기 때문입니다.

노카디아속 적어도 1종의 세균은 에스테라아제 [34]효소에 의해 PET를 분해할 수 있다.에스테라아제는 에스테르 [34]결합을 분해할 수 있는 효소이다.또한 PET의 초기 분해는 바실러스노카르디아[35]의해 발현되는 에스테라아제일 수 있다.

일본 과학자들은 PET를 소화할 수 있는 작은 조각으로 분해할 수 있는 두 가지 효소를 가진 박테리아 이데오넬라 사카이엔시스를 분리했다.I. sakaiensis의 군체는 약 [36][37]6주 안에 플라스틱 막을 분해할 수 있다.

자연 PET-ase에 기반한 효소는 오스틴 텍사스 대학에서 pH와 온도 변화를 견딜 수 있도록 기계 학습 알고리즘의 도움을 받아 설계되었습니다.PET-ase는 다양한 제품들을 분해할 수 있고 [38][39]24시간 동안 빠르게 분해될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

에 우려 사항

고갈

그러나 석유를 연료로 사용하는 것에 비하면 PET로 가공되는 원유의 양은 매우 적다.PET의 총 생산능력은 약 3000만 [40]톤으로 원유 [41]생산량 42억 톤에 비해 원유의 0.7% 정도가 PET로 가공되고 있다.

of Life end end end end end

페트병은 재활용에 도움이 됩니다(아래 참조).많은 국가에서 페트병은 상당한 수준으로 재활용됩니다. 예를 들어 스위스는[42] 약 75%입니다.

PET는 에너지 [43]생성을 위한 일차 자원 사용을 줄이는 데 도움이 되는 높은 열량을 가지고 있기 때문에 폐기물 대 에너지 발전소에 바람직한 연료이다.

버리기

그럼에도 불구하고 쓰레기를 버리는 것은 여론의 중요한 이슈가 되었고 페트병은 그 중 눈에 띄는 부분이다.

덤핑

섬유 산업에서 발생하는 상당량의 사후 소비자 폐기물은 칠레와 [45]서아프리카와 같은[44] 개발도상국의 매립지에 버려집니다.PET는 의류의 실질적인 구성요소이며 매립지의 이러한 폐기물은 PET를 많이 포함하고 있습니다.

및 플라스틱

옷은 세탁과 기계 건조 중에 마이크로 파이버를 제거한다.플라스틱 쓰레기는 천천히 작은 입자를 형성한다.강바닥이나 해저에 존재하는 미세 플라스틱은 작은 해양 생물에 의해 흡수되어 먹이사슬에 들어갈 수 있다.PET는 물보다 밀도가 높기 때문에 하수처리장에서 상당한 양의 PET 미립자가 침전될 수 있다.의류, 세탁, 기계건조 등에 의해 발생하는 PET 미세섬유는 공기로 운반되어 밭으로 분산되어 가축이나 식물에 의해 섭취되어 인간의 식량공급으로 보내질 수 있다.SAPEA는 그러한 입자가 '전반적인 위험을 초래하지 않는다'[46]고 선언했다.PET는 햇빛과 [47]산소에 노출되면 분해되는 것으로 알려져 있다.2016년 현재 환경 [48]내 합성 고분자의 수명에 관한 정보는 거의 없다.

안전.

2010년 4월 Environmental Health Perspectives에 발표된 논평은 PET가 일반적인 사용 조건에서 내분비 교란체를 발생시킬 수 있다고 제안하고 이 [49]주제에 대한 연구를 권장했다.제안된 메커니즘에는 프탈레이트의 침출과 안티몬의 침출이 포함됩니다.2012년 4월 Journal of Environment Monitoring실린 기사에 따르면 페트병에 저장된 탈이온수의 안티몬 농도는 최대 60°C(140°F)의 온도에서 잠시 보관하더라도 EU 허용 한계 내에 머무르는 반면, 병에 든 내용물(물 또는 청량음료)은 EU 허용 한계치를 초과할 수 있다.상온 [50]보관 연도

안티몬

안티몬(Sb)은 PET의 제조 과정에서 삼산화 안티몬(SbO23) 또는 삼초산 안티몬 등의 화합물의 형태로 촉매로 사용되는 금속 원소입니다.제조 후, 제품 표면에 검출 가능한 양의 안티몬을 발견할 수 있습니다.이 잔여물은 세탁으로 제거할 수 있습니다.안티몬은 또한 물질 자체에 남아서 음식이나 음료로 이동할 수 있습니다.PET를 끓이거나 전자레인지에 노출하면 안티몬 수치가 크게 증가할 수 있으며, 미국 EPA의 최대 오염 [51]수준을 초과할 수 있습니다.WHO가 평가한 음용수 제한은 20ppm(WHO, 2003), 미국의 음용수 제한은 6ppm이다.[52]삼산화 안티몬은 [53]경구 복용 시 독성이 낮지만, 그 존재는 여전히 우려된다.스위스 연방 공중 보건 사무소는 페트병과 유리에 담긴 물을 비교하여 안티몬 이동량을 조사했습니다.페트병에 담긴 물의 안티몬 농도는 더 높았지만, 여전히 허용 최대 농도에는 훨씬 못 미쳤다.스위스 연방 공중 보건국은 소량의 안티몬이 PET에서 생수로 이동하지만, 그로 인한 저농도의 건강 위험은 무시할 수 있다고 결론지었다(WHO가 결정한 "허용 가능한 일일 섭취량"의 1%).이후(2006년) 더 널리 알려진 연구에 따르면 페트병의 [54]물에서도 비슷한 양의 안티몬이 검출됐다.WHO는 [53]식수에 함유된 안티몬에 대한 위험 평가를 발표했다.

그러나 영국에서 PET로 생산되고 병에 든 과일 주스 농축액(지침이 확립되지 않음)은 수돗물 기준치인 5μg/[55]L를 훨씬 초과하는 최대 44.7μg/L의 안티몬을 함유하고 있는 것으로 밝혀졌다.

병가공설비

제조원료와 비교한 완성된 페트 음료수 병.전세계적으로, 4천 8백억 개의 플라스틱 음료 병이 2016년에 만들어졌습니다(그리고 절반도 [56]재활용되지 않았습니다).

페트병은 원스텝과 투스텝 두 가지 기본 성형법이 있습니다.2단계 성형에서는 두 개의 별도 기계가 사용됩니다.첫 번째 기계 사출은 테스트 튜브와 유사한 프리폼을 성형하고 병뚜껑 나사산을 이미 제자리에 성형합니다.튜브 본체는 스트레치 블로우 몰딩을 사용하여 2단계에서 최종 형상으로 팽창하기 때문에 상당히 두꺼워졌습니다.

두 번째 단계에서는 프리폼을 빠르게 가열하여 2부 금형에 대고 팽창시켜 병의 최종 형상을 형성한다.프리폼(팽창되지 않은 병)은 이제 견고하고 독특한 용기 자체로도 사용됩니다. 새로운 캔디 외에도 일부 적십자 지부는 비상 대응 의료 기록을 저장하기 위해 바이알 오브 라이프 프로그램의 일부로 프리폼을 집주인에게 배포합니다.

원스텝 머신에서는 원재료에서 완제품 용기까지의 전공정이 1기계에서 이루어지기 때문에 특히 병, 평탄한 타원형, 플라스크 형상 등을 포함한 비표준 형상(커스텀 성형)을 성형하는데 적합하다.이 제품의 가장 큰 장점은 공간, 제품 핸들링 및 에너지 절감이며, 2단계 [citation needed]시스템으로 달성할 수 있는 것보다 훨씬 높은 시각적 품질이 높다는 것입니다.

폴리에스테르 재활용 산업

title=1-PETE

대부분의 열가소성 수지는 원칙적으로 재활용이 가능하지만, 수지의 가치가 높고 널리 사용되는 물과 탄산 청량 음료 병에 PET를 거의 독점적으로 사용하기 때문에 페트병 재활용은 다른 많은 플라스틱 용도보다 더 실용적입니다.PET의 수지 식별 코드는 [57]1입니다.재활용 PET의 주요 용도는 폴리에스테르 섬유,[57] 스트랩 및 비식품 용기입니다.

PET의 재활용성과 병 형태의 소비 후 폐기물이 상대적으로 풍부하기 때문에 PET는 카펫 섬유로서 빠르게 시장 점유율을 얻고 있습니다.Mohawk Industries는 1999년에 100% 재생 소재 PET 섬유인 everSTRAND를 출시했습니다.그 이후로 170억 병 이상이 카펫 [58]섬유로 재활용되었다.Pharr Yarns는 Looptex, Dobbs Mills,[59] Berkshire Flooring 등 수많은 카펫 제조사의 공급업체로, 최소 25%의 재생 원료를 함유한 BCF(벌크 연속 필라멘트) PET 카펫 섬유를 생산하고 있습니다.

PET는 많은 플라스틱과 마찬가지로 미량의 촉매 요소(황은 포함하지 않고)만 함유된 탄소, 수소 및 산소로 구성되기 때문에 열처리(소화)에 매우 적합합니다.PET는 유연탄의 에너지 함량을 가지고 있다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET 또는 폴리에스테르를 재활용할 때는 일반적으로 다음 세 가지 방법을 구분해야 합니다.

  1. 초기 원료 정제 테레프탈산(PTA) 또는 디메틸 테레프탈산(DMT) 및 에틸렌 글리콜(EG)로 되돌아가는 화학 재활용 중 폴리머 구조가 완전히 파괴되거나 비스(2-히드록시에틸) 테레프탈산과 같은 프로세스 중간체
  2. 원래의 폴리머 특성이 유지되거나 재구성되는 기계적 재활용.
  3. 폴리우레탄 생산이나 PU 폼 생산과[60][61] 같은 다른 방법으로 사용될 수 있는 폴리올을 만들기 위해 에스테르 교환이 이루어지는 화학 재활용 및 기타 글리콜/폴리올 또는 글리세롤을 첨가하는 것

PET의 화학적 재활용은 연간 50,000톤 이상의 대용량 재활용 라인을 적용해야만 비용 효율이 높아집니다.그러한 라인은, 만약 있다면, 매우 큰 폴리에스테르 생산자의 생산 현장에서만 볼 수 있다.그러한 화학 재활용 공장을 설립하기 위한 산업 규모의 시도는 과거에 여러 번 이루어졌지만 큰 성공을 거두지는 못했다.일본에서 유망한 화학 재활용도 지금까지 산업의 돌파구가 되지 못했다.그 두 가지 이유는 첫째, 일관되고 지속적인 폐기물 병이 한 곳에서 대량으로 조달되기 어렵다는 점과 둘째, 수거된 병의 가격 및 가격 변동성이 꾸준히 증가했다는 점이다.예를 들어 2000년과 2008년 사이에 포장된 병의 가격은 톤당 약 50유로에서 2008년에는 톤당 500유로 이상으로 인상되었다.

고분자 상태의 PET의 기계적 재활용 또는 직접 순환은 오늘날 가장 다양한 변종에서 작동됩니다.이러한 공정은 중소기업의 전형이다.비용 효율은 이미 연간 5000-20,000톤 범위의 발전소 용량으로 달성할 수 있다.이 경우, 오늘날에는 거의 모든 종류의 재활용 자재 피드백이 재료 유통에 가능합니다.이러한 다양한 재활용 프로세스에 대해서는, 이하에 자세하게 설명하겠습니다.

최초 가공 및 사용 시 발생하는 화학 오염물질 및 분해 생성물 외에, 기계적 불순물은 재활용 흐름의 품질 감가상각 불순물의 주요 부분을 차지하고 있습니다.원래 신소재만을 위해 설계되었던 제조 공정에 재활용 자재가 점점 더 많이 도입되고 있습니다.따라서 효율적인 선별, 분리 및 세척 프로세스는 고품질의 재활용 폴리에스테르를 위해 가장 중요합니다.

폴리에스테르 재활용 산업에 대해서는, 물, 탄산음료, 주스, 맥주, 소스, 세제, 가정용 화학물질 등 모든 종류의 액체 포장에 사용되는 페트병의 재활용에 중점을 두고 있습니다.병은 모양과 일관성 때문에 구별하기 쉬우며 자동 또는 수작업으로 폐플라스틱 스트림과 분리됩니다.폴리에스테르 재활용 산업은 크게 세 가지 섹션으로 구성되어 있습니다.

  • 페트병 수거 및 폐기물 분리 : 폐기물 물류
  • 클린보틀 플레이크 제조: 플레이크 제조
  • PET 플레이크의 완제품으로의 전환 : 플레이크 가공

첫 번째 섹션의 중간 제품은 PET 함량이 90% 이상인 통 모양의 병 폐기물입니다.가장 일반적인 거래 형태는 베일이지만, 브릭되거나 심지어 느슨한 사전 절단된 병도 시장에서 흔하다.두 번째 섹션에서는 수거된 병을 깨끗한 페트병 플레이크로 변환한다.이 단계는 필요한 최종 플레이크 품질에 따라 다소 복잡하고 복잡할 수 있습니다.세 번째 단계에서 페트병 플레이크는 필름, 병, 섬유, 필라멘트, 스트랩 또는 펠릿과 같은 중간 제품들로 가공되어 플라스틱을 가공하고 엔지니어링합니다.

이러한 외부(포스트 컨슈머) 폴리에스테르 병 재활용 외에도 폐기된 폴리머 재료가 생산 현장에서 자유 시장으로 나가지 않고 대신 동일한 생산 회로에서 재사용되는 내부(포스트 컨슈머) 재활용 프로세스가 다수 존재합니다.이와 같이 섬유 폐기물은 섬유 생산에 직접 재사용되고, 프리폼 폐기물은 프리폼 생산에 직접 재사용되며, 필름 폐기물은 필름 생산에 직접 재사용됩니다.

페트병 재활용

2022년에 널리 재활용되는 PET의 유일한 형태는 병이다.이러한 물질들은 점점 더 '기계적 재활용'을 통해 병으로 재활용되지만 필름이나 섬유와 같은 다른 형태로 재활용됩니다.다른 형태의 폴리에스테르는 (2022년 기준) 유의한 양으로 수집되지 않는다.

단량체 회수를 위한 당분해,[62][63] 메타노분해, 효소적[64] 재활용에 의한 PET의 화학적 재활용에 대한 상당한 투자가 2021년과 2022년에 발표되었다.처음에는 병을 원료로 사용하지만 앞으로는 섬유도 재활용될 것으로 예상된다.

페트병을 FFF 3D 프린팅 필라멘트로 재활용

대규모 산업 재활용 작업 외에도 FFF(특허명 "FDM") 3D 프린팅 커뮤니티의 소규모 PET 재활용 작업도 있습니다.그 전제는 페트병을 폭의 다양한 연속 테이프로 분리한 후 이 테이프를 변형된 3D 프린터 핫엔드에 공급하여 FFF 3D [65][66]인쇄에 사용할 수 있는 "필라멘트"로 만드는 것입니다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크