البولي إيثيلين تيريفثاليت هو بوليمر يستخدم في معظم البلدان لإنتاج ألياف البوليستر (70%)، وراتنج الزجاجات (22%)، والأفلام (6%)، وراتنجات البوليستر الهندسية (2%)، ولكن في إيران يتم استخدام هذا البوليمر تستخدم في الغالب لصنع جميع أنواع الزجاجات البلاستيكية باستخدام منفاخ PET.
ونظرًا للمقاومة العالية لهذه الزجاجات ضد الكسر ودرجة الحرارة واختراق الغاز، وانخفاض الوزن والسعر الرخيص مقارنة بمواد التعبئة والتغليف الأخرى مثل الزجاج والمعدن، فقد تم استخدام إنتاج الزجاجات البلاستيكية من هذا الراتينج على نطاق واسع. مما يؤدي بالتالي إلى دخول زجاجات PET التي تستخدم لمرة واحدة إلى مجرى النفايات البلدية.
إن الحجم الكبير لهذه الزجاجات مقارنة بوزنها الذي يشغل مساحة كبيرة أثناء النقل والدفن، وتحللها الطويل جداً في الطبيعة (حوالي 300 عام)، قد سبب مشكلة إعادة تدوير هذه الزجاجات، خاصة لجذب انتباه الجميع. الاهتمام في السنوات الأخيرة.
يتم إنتاج البوليسترات عن طريق التفاعل الثنائي للأحماض والكحولات في وجود محفز معدني. تُعرف خطوة البلمرة الرئيسية باسم تفاعل التكثيف، حيث تتفاعل الجزيئات وتطلق الماء، والذي يتبعه تفاعل بلمرة ثانٍ يحدث في الطور الصلب.
المواد الوسيطة المستخدمة في إنتاج PET هي حمض تيريفثاليك النقي وجلايكول الإثيلين، وهي مشتقات من النفط الخام. عندما يتم تسخين المواد معًا، فإن المنتج الأول الذي يتم إنتاجه هو المونومر (ثنائي هيدروكسي إيثيل تيريفثاليت) الذي يتم خلطه مع بوليمرات منخفضة الوزن الجزيئي (أوليجومر)، ثم يتفاعل الخليط ويتم تقطير جليكول الإيثيلين الزائد وتكوين مادة PET.
في هذه المرحلة، يكون PET على شكل سائل لزج منصهر، يتم إزالته بالضغط وتبريده بالماء، ويصبح مادة زجاجية غير متبلورة. في بعض الأحيان يتم إنتاج PET أيضًا على أساس ثنائي ميثيل إستر حمض الفثاليك. يتم إنتاج PET ذو الوزن الجزيئي العالي من خلال المرحلة الثانية من البلمرة في شكل صلب عند درجة حرارة منخفضة. تعمل هذه الطريقة على إزالة جميع الشوائب المتطايرة مثل الأسيتالديهيد والجليكول الحر والماء. عند تحضير مادة PET، من الضروري الوصول إلى وزن جزيئي مرتفع لخلق الخواص الميكانيكية والصلابة ومقاومة الزحف بحيث يكون لديه مرونة كافية ضد الكسر.
إن تنقية البوليمر المتكون أمر صعب للغاية، ولهذا السبب فإن المواد الخام هي المفتاح لتحقيق بوليمر عالي الجودة لتغليف المواد الغذائية. يتم تنقية جلايكول الإثيلين بسهولة عن طريق التقطير الفراغي والحمض عن طريق التبلور المتكرر من المذيب، وهذه المواد ذات النقاء والوزن الجزيئي العالي مطلوبة لتغليف المواد الغذائية العملية.
يتم استخدام المحفزات بتركيزات منخفضة جدًا من أجل تطوير التفاعلات وضمان الاستخدام الاقتصادي. المحفز الأكثر شيوعا هو ثالث أكسيد الأنتيمون، ولكن في بعض الأحيان تستخدم أملاح التيتانيوم والجرمانيوم والكوبالت والمنغنيز والمغنيسيوم والزنك، والتي تبقى كمية صغيرة منها داخل قالب البوليمر أو في سلسلة البوليمر نفسها.
يصنف PET على أنه بوليمر شبه بلوري وعندما يتم تسخينه عند درجة حرارة أعلى من 72 درجة مئوية فإنه يتحول من الحالة الزجاجية الصلبة إلى الشكل المرن، وعندما تتمدد السلاسل الجزيئية للبوليمر وتصطف على الشكل من خيوط أو في اتجاهين على شكل أفلام وصفائح.
إذا تم تبريد المادة المنصهرة بسرعة بينما لا تزال في حالة توتر، فإن السلاسل تتجمد بطريقة موجهة اتجاهيًا وتبقى سليمة. التواجد في حالة من التوتر يؤدي إلى ظهور صفة القوة. (الخصائص التي يمكن رؤيتها في زجاجات PET.)
إذا تم حفظ مادة PET في شكلها المشدود عند درجة حرارة 72 درجة مئوية وتتبلور ببطء، فإن المادة تميل إلى أن تصبح معتمة، مما يؤدي إلى صلابة أكبر ومرونة أقل، ويمكن استخدامها في إنتاج الصواني والحاويات التي تتحمل درجة حرارة غاز خفيفة. هذه هي تقنية ضبط الحرارة التي غالبًا ما تعمل على تحسين مقاومة الغسيل والتجاعيد لمنسوجات البوليستر.
يؤدي تعديلنا بين كل من هذه الأشكال إلى إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات المختلفة، وجميعها لها نفس الصيغة الكيميائية الأساسية مثل PET.
اليوم، يتم الحصول على مادة PET بشكل رئيسي من مزيج جلايكول الإيثيلين مع حمض التيريفثاليك بمساعدة الحرارة والمحفز، وهو بوليمر خطي ومقاوم للمذيبات.الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخاصة لـ PET، مثل القوة الميكانيكية العالية، وقوة المفاصل، شفافيته، وخفة وزنه، وخطورته من حيث السمية وعدم قابلية اختراق ثاني أكسيد الكربون، جعلت استخدامه على نطاق واسع في صناعة أفلام التصوير الفوتوغرافي، وزجاجات المشروبات، والألياف. كما أنها تستخدم في تحضير الألياف المستمرة BCF والخيوط الصناعية والتيلة، POY للمنسوجات والملابس. ونظراً لعدم تأثير مادة PET على الطعم وثباتها ضد الحرارة، فإنها تستخدم أيضاً في تغليف المواد الغذائية.
الحيوانات الأليفة محايدة بيولوجيًا وآمنة على البشرة عند التعامل معها. ليس خطيرًا إذا تم ابتلاعه أو استنشاقه. لم يتم العثور على أي دليل على السمية في الدراسات الغذائية التي أجريت على الحيوانات. أظهرت النتائج السلبية لاختبارات أميس والدراسات على الحمض النووي الاصطناعي (غير القابل للبرمجة) أن PET ليس له أي سمية على الجينات.
تظهر دراسات مماثلة على مونومرات PET والمركبات الوسيطة أن هذه المواد ليست بالضرورة سامة ولا تشكل أي تهديد للإنسان. ومن المواد الخاصة المستخدمة على نطاق واسع هي ثالث أكسيد الأنتيمون الذي يسبب السرطان. ومع ذلك، فقد أظهرت الدراسات الكاملة حول تغذية الحيوان عدم وجود خطر من استخدام الأنتيمون في إنتاج مادة PET. لم يكن للدراسات التي أجريت على الأنظمة الغذائية التي تحتوي على 20 جم/كجم من ثالث أكسيد الأنتيمون أي آثار سمية يمكن اكتشافها على الحيوانات، وكانت اختبارات السموم الجينية سلبية في الغالب.
الغدد الصماء في جسم الإنسان والتي تتحكم في العمليات الحيوية للإنسان مثل التكاثر وتنظيم عملية التمثيل الغذائي وغيرها من جوانب النمو قبل الولادة، والمواد الكيميائية التي يصنعها الإنسان إذا تم امتصاصها في الجسم تسبب تحلل هرمون الاستروجين وتعطل دورة الغدد الصماء. واضطراب التكاثر وانخفاض عدد الحيوانات المنوية، لذلك من المهم أن المركبات المستخدمة في PET لا يوجد بها أي دليل على نشاط هرمون الاستروجين، فهناك أدلة مهمة تثبت أن هذه المواد غير مسرطنة وآمنة نسبيا.
>
ميزة استخدام زجاجات PET هي أن غطاء الزجاجة سهل الفتح ويمكن إغلاقه مرة أخرى، كما أنها خفيفة ورخيصة الثمن، فالPET بطبيعتها لها خصائص البلاستيك القابل للتحلل وفي غضون عامين كل عام أكثر من 30 يتم تدمير بالمائة منها تحت التربة، لذا فإن إعادة تدوير مادة PET وتحويلها إلى منتجات استهلاكية هو الحل الأنسب.
