Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Giới thiệu về nguyên liệu PET

3 Giới thiệu về nguyên liệu PET

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận Văn Tốt Nghiệp



định hướng thì nó sẽ kết tinh. Ở dạng vơ định hình, PET có độ trong suốt và

độ bền va đập tốt. PET tinh thể thì mờ đục, có độ bền cao.

PET có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc các cấu

tử tổng hợp. Ở dạng homopolymer, PET được tổng hợp bởi phản ứng ester hóa

giữa acid terephtalic và ethylene glycol tạo ra nước hoặc phản ứng transester

giữa ethylene glycol và dimethyl terephtalate, methanol là sản phẩm. Sự

polymer hóa được tiến hành bởi một quá trình đa trùng ngưng của các

monomer (ngay lập tức sau quá trình ester hóa hoặc transester hóa) với

ethylene glycol là sản phẩm (ethylene glycol được thu hồi trong sản xuất).Đa

số công nghiệp sản xuất PET trên thế giới là tổng hợp sợi (chiếm 60%) cung

cấp cho khoảng 30% nhu cầu của thế giới. Trong lĩnh vực vãi sợi, PET được

ứng dụng làm polyester kết hợp với cotton. Hầu hết, PET được ứng dụng đùn

ép tạo sản phẩm. PET có thể được bọc bởi vỏ cứng hay làm vỏ cứng bọc vật

dụng, quyết định bởi bề dày lớp và lượng nhựa cần thiết. Nó tạo thành một

màng chống thấm khí và ẩm rất tốt. Chai PET chứa được các loại thức uống

như rượu và các loại khác, bền và chịu được va đập mạnh. PET có màu tự

nhiên và độ trong suốt cao. Chai PET là một loại vật đựng rất tốt và được sử

dụng rộng rãi để đựng đồ uống lỏng[12].

2.3.2 Cấu trúc phân tử

PET được điều chế bằng quá trình đa trùng ngưng các monomer có cơng

thức hóa học là(C10H8O4)n

Cơng thức hóa học:



2.3.3 Đặc tính đặc trưng

Bảng 2.1: Tính chất vật lý của nhựa PET

37



Luận Văn Tốt Nghiệp



Công thức phân tử



(C10H804)n



Khối lượng riêng (dạng vô định hình)



1,370 g/cm3



Khối lượng riêng (dạng kết tinh)



1,455 g/cm3



Ứng suất kéo



55-75 Mpa



Giới hạn đàn hồi



50-150%



Nhiệt độ thủy tinh



75 oC



Điểm nóng chảy



260 oC



Độ dẫn điện



0,24 W/mK



Độ kết tinh



>=45%



Modulus đàn hồi



2800-3100 Mpa



Độ bền va đập (mẫu có khía)



3,6 Kj/m2



Nhiệt độ kết tinh



160 oC



Nhiệt độ mềm vicat



170 oC



Hệ số dãn nở nhiệt dài



7.10-5k-1



Nhiệt dung riêng



1 Kj/kg.K



Độ hấp thụ nước



0,16%



2.3.4 Độ nhớt đặc trưng

Một trong những đặc tính quan trọng của PET là độ nhớt. Độ nhớt của chất

được đo bằng chỉ số độ nhớt Viscosity index phụ thuộc vào độ dài mạch

polymer. Độ dài mạch của polymer càng dài, độ rắn càng cao, nên độ nhớt

càng cao. Độ dài của một polymer của thể được đều chỉnh thơng qua quá trình

polymer hóa.

Đơn vị tính là decilit/gram (dl/g)

Độ nhớt của một vài dạng:

38



Luận Văn Tốt Nghiệp



0,6 dl/g: dạng sợi

0,65dl/g: dạng màng mỏng

0,76-0,84dl/g: chai lọ

0,85dl/g: dạng dây thừng

Loại PET phù hợp để sản xuất chai là có giá trị 0,76-0,84 dl/g tương ứng với

độ trùng hợp n =100-155. [12].

2.3.5 Độ hút ẩm

PET có khả năng hút ẩm, khi bị ẩm trong quá trình gia công sự thủy phân sẽ

diễn ra tại bề mặt tiếp xúc giữa nước và PET. Nguyên nhân làm giảm phân tử

lượng của PET (hay độ nhớt) và những đặc tính cơ lý của nó. Vì thế trước khi

nhựa được gia cơng, độ ẩm phải được loại bỏ khỏi nhựa. Có thể thực hiện

được bằng cách sử dụng chất hút ẩm hoặc sấy trước khi đưa vào gia công để

đạt đến ngưỡng cho phép[12].

2.3.6 Sự kết tinh

Sự kết tinh xảy ra khi những phân tử polymer sắp xếp một cách có trật tự.

Độ kết tinh càng cao nhựa càng trở nên trắng và đục, để tạo sản phẩm có độ

trong suốt như thủy tinh trong quá trình gia công cần làm lạnh nhanh để các

phân tử khơng có đủ thời gian để sắp xếp một cách có trật tự, khi đó sẽ tạo

chất rắn vô định hình. Sản phẩm đi từ nhựa PET có thể có cấu trúc bán kết tinh

(từ trong mờ đến đục) hoặc hoàn toàn vô định hình (trong suốt) tùy thuộc vào

sự kiểm soát nhiệt độ kết tinh và tốc độ làm nguội. Thơng thường sản phẩm có

độ kết tinh 0-50%. Độ nhớt có giá trị càng cao thì tốc độ kết tinh càng

chậm[12].

2.3.7 Sự giảm cấp của nhựa

PET bị các loại giảm cấp khác nhau trong quá trình gia công chủ yếu là quá

trình phân hủy và phân hủy oxi hóa. Khi có sự giảm cấp xảy ra sản phẩm có



39



Luận Văn Tốt Nghiệp



thể bị biến màu, làm giảm khối lượng phân tử tạo acetaldehyde (AA còn gọi là

aldehyde acetic) và nối ngang (làm sản phẩm bị giòn) [12].

2.3.8 Chỉ số chảy

Melt index (MI) cho ta đánh giá khái quát về khối lượng phân tử của nhựa và

khả năng gia cơng (MI cao thích hợp với phương pháp gia công bằng máy ép

phun, trong khi MI nhỏ thích hợp với phương pháp đùn)[12].

2.3.9 Ứng dụng

PET là một loại vật liệu làm bao bì phổ biến đối với các sản phẩm thực phẩm

và phi thực phẩm. Lĩnh vực nước giải khát có gas đang dẫn đầu các ứng dụng

của nhựa PET, ngoài ra còn có nước tinh khiết đóng chai và các loại đồ uống

khác như nước trái cây, dầu ăn, mỹ phẩm, màng film...Ngoài ra PET còn được

sử dụng để sản xuất chi tiết trong xe hơi, điện và điện tử, màng bao gói thực

phẩm, sợi tổng hợp...

2.3.10 Những ưu điểm của chai nhựa PET

Sản phẩm có ngoại quan tốt, trông như thủy tinh.

Không mùi, không độc hại, thích hợp cho thực phẩm.

Rất an toàn: do có độ bền cao, dai chắc nên khó bị hỏng khi chứa đựng thực

phẩm, khi lực tác dụng vượt quá độ bền chúng chỉ bị nứt mà không vỡ tan gây

nguy hiểm như chai thủy tinh.

Khả năng che chắn tốt: độ thấm khí oxy, cacbon dioxit rất thấp (rất tốt trong

bảo quản thực phẩm, nước có gas).

Khối lượng nhẹ: khối lượng chỉ bằng 10% khối lượng chai thủy tinh cùng

thể tích, thuận tiện khi sử dụng, giảm chi phí vận chủn.

Khơng bị rò rỉ do cổ chai được định hình rất tốt.

Độ bền hóa học tốt nhất trong các loại polymer thông dụng cho sản xuất

chai, lọ.



40



Luận Văn Tốt Nghiệp



Thời gian sử dụng dài, bền UV.

Khả năng tái sử dụng cao, thân thiện với mơi trường [12]..

2.4 Máy móc thiết bị và công nghệ sản xuất sợi Polyester

2.4.1 Máy trộn

Trộn đều và phân bố các loại vật liệu khác nhau trong hỗn hợp (polymer, phụ

gia, độn, màu...). Trong khi gia công quá trình trộn còn hổ trợ cho việc truyền

nhiệt giúp cho khối vật liệu có nhiệt độ đồng đều.Ngoài ra nếu hỗn hợp ở dạng

Past thì quá trình trộn còn làm nhuyễn và dẻo vật liệu, tạo điều kiện thuận lợi

cho quá trình gia công như cán.

Sự gia tăng nhiệt độ của khối vật liệu do nội nhiệt sinh ra do ma sát nhớt,

cùng với sự gia nhiệt bên ngoài, vật liệu từ dạng rời (thường gặp đối với các

loại nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn), độ dẻo thấp (trường hợp cao su và nhựa)

chuyển sang trạng thái liên tục có độ mềm dẻo nhất định. Quá trình này gọi là

quá trình dẻo hoá. Thông thường, 2 quá trình trộn và làm mềm xảy ra đồng

thời. Trộn thông thường khác với trộn vật liệu nóng chảy, loại thiết bị sử dụng

cũng khác nhau[13].



Hình 2.5:Một số loại máy trộn nhựa.



41



Luận Văn Tốt Nghiệp



2.4.2 Máy đùn

Đây là một phương pháp gia công chủ yếu dành cho nhựa nhiệt dẻo và các

vật liệu đàn hồi như cao su.

Trong phương pháp đùn vật liệu ở trạng thái chảy nhớt được đẩy liên tục qua

một khe hở có tiết diện nhất định gọi là đầu tạo hình[13].

Ưu & Nhược điểm:

Sản phẩm chỉ được định hình theo 2 chiều.

Mức độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc vào chế độ gia công vật liệu

(Nhiệt độ, áp suất), chế độ xử lý sản phẩm ra khỏi đầu tạo hình.

Năng suất máy cao.

Bằng cách thay đổi đầu tạo hình hoặc kết hợp với các chế độ xử lý phơi đùn

khác nhau, máy đùn có thể sản xuất các loại mặt hàng khác nhau như: màng

mỏng, tấm phẳng, sợi, thành, ống, bọc cáp…



Hình 2.6: Máy đùn nhựa.

(Nguồn : Công Ty TNHH Thương Mại Sản Xuất Hồng Thanh)

2.4.3 Máy bơm định lượng

Tác dụng của bơm định lượng là bơm chip nóng chảy vào cụm linh kiện theo

một lượng đều đặn. Bơm định lượng là loại bơm bánh răng. Bơm sử dụng 2

bánh răng gọi là bơm đơn, bơm sử dụng nhiều hơn 2 bánh răng gọi là bơm

42



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Giới thiệu về nguyên liệu PET

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×