1. บทนำ
โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) เป็นหนึ่งในเทอร์โมพลาสติกที่ใช้งานได้หลากหลายและแพร่หลายที่สุดในโลก ในฐานะวัสดุหลักสำหรับขวดเครื่องดื่ม บรรจุภัณฑ์อาหาร และเส้นใยสังเคราะห์ PET มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมและสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ บทความนี้จะพิจารณาคุณลักษณะสำคัญของ PET วิธีการแปรรูป และการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ
2. คุณสมบัติของวัสดุ
คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกล
- อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง: ความแข็งแรงแรงดึง 55-75 MPa
- ความชัดเจน: การส่งผ่านแสงมากกว่า 90% (เกรดผลึก)
- คุณสมบัติการกั้น: ทนทานต่อ CO₂/O₂ ได้ดี (เสริมด้วยสารเคลือบ)
- ความต้านทานความร้อน: ใช้งานได้ต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 70°C (150°F)
- ความหนาแน่น: 1.38-1.40 g/cm³ (อะมอร์ฟัส), 1.43 g/cm³ (ผลึก)
ความต้านทานต่อสารเคมี
- ทนทานต่อน้ำ แอลกอฮอล์ และน้ำมันได้ดีเยี่ยม
- ความต้านทานปานกลางต่อกรด/เบสอ่อน
- ทนทานต่อด่างเข้มข้นและตัวทำละลายบางชนิดได้ไม่ดี
โปรไฟล์ด้านสิ่งแวดล้อม
- รหัสการรีไซเคิล: #1
- ความเสี่ยงจากการไฮโดรไลซิส: เสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง/ค่า pH
- ความสามารถในการรีไซเคิล: สามารถนำไปรีไซเคิลได้ 7-10 ครั้งโดยไม่สูญเสียทรัพย์สินจำนวนมาก
3. วิธีการประมวลผล
| วิธี | การใช้งานทั่วไป | ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ |
|---|---|---|
| การฉีดยืดเป่าขึ้นรูป | ขวดเครื่องดื่ม | การวางแนวสองแกนช่วยเพิ่มความแข็งแกร่ง |
| การอัดรีด | ฟิล์ม, แผ่น | ต้องมีการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเพื่อความชัดเจน |
| การปั่นเส้นใย | สิ่งทอ (โพลีเอสเตอร์) | การปั่นความเร็วสูงที่ 280-300°C |
| การขึ้นรูปด้วยความร้อน | ถาดอาหาร | การทำให้แห้งเบื้องต้นจำเป็น (ความชื้น ≤50 ppm) |
4. การประยุกต์ใช้งานหลัก
บรรจุภัณฑ์ (73% ของความต้องการทั่วโลก)
- ขวดเครื่องดื่ม: 500 พันล้านหน่วยต่อปี
- ภาชนะบรรจุอาหาร: ถาดไมโครเวฟ, ถาดสลัด
- ยา: แผงยาแบบพุพอง ขวดบรรจุยา
สิ่งทอ (ความต้องการ 22%)
- เส้นใยโพลีเอสเตอร์: เสื้อผ้า เบาะ
- สิ่งทอทางเทคนิค: เข็มขัดนิรภัย สายพานลำเลียง
- วัสดุที่ไม่ทอ: สิ่งทอสังเคราะห์ วัสดุกรอง
การใช้ใหม่ (5% แต่ยังคงเพิ่มขึ้น)
- การพิมพ์ 3 มิติ: เส้นใยที่มีความแข็งแรงสูง
- อิเล็กทรอนิกส์: ฟิล์มฉนวน, ส่วนประกอบตัวเก็บประจุ
- พลังงานหมุนเวียน: แผงโซลาร์เซลล์แบบแผ่นหลัง
5. ความก้าวหน้าด้านความยั่งยืน
เทคโนโลยีการรีไซเคิล
- การรีไซเคิลเชิงกล (PET รีไซเคิล 90%)
- กระบวนการล้าง-เกล็ด-ละลาย
- เกรดอาหารต้องทำความสะอาดเป็นพิเศษ
- การรีไซเคิลสารเคมี
- ไกลโคไลซิส/ดีพอลิเมอไรเซชันเป็นโมโนเมอร์
- กระบวนการเอนไซม์ที่เกิดขึ้นใหม่
PET ชีวภาพ
- ส่วนประกอบ MEG ที่ได้จากพืช 30%
- เทคโนโลยี PlantBottle™ ของ Coca-Cola
- เบี้ยประกันปัจจุบัน: 20-25%
6. การเปรียบเทียบกับพลาสติกทางเลือก
| คุณสมบัติ | สัตว์เลี้ยง | เอชดีพีอี | PP | พีแอลเอ |
|---|---|---|---|---|
| ความชัดเจน | ยอดเยี่ยม | ทึบแสง | โปร่งแสง | ดี |
| อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด | 70 องศาเซลเซียส | 80 องศาเซลเซียส | 100 องศาเซลเซียส | 55 องศาเซลเซียส |
| กั้นออกซิเจน | ดี | ยากจน | ปานกลาง | ยากจน |
| อัตราการรีไซเคิล | 57% | 30% | 15% | <5% |
7. แนวโน้มในอนาคต
PET ยังคงครองตลาดบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวพร้อมขยายไปสู่การใช้งานที่ทนทานผ่าน:
- เทคโนโลยีเสริมการกั้น (การเคลือบ SiO₂ หลายชั้น)
- โครงสร้างพื้นฐานการรีไซเคิลขั้นสูง (PET รีไซเคิลทางเคมี)
- การปรับเปลี่ยนประสิทธิภาพ (นาโนคอมโพสิต, สารปรับเปลี่ยนแรงกระแทก)
ด้วยความสมดุลอันเป็นเอกลักษณ์ระหว่างประสิทธิภาพ ความสามารถในการแปรรูป และการรีไซเคิล PET จึงยังคงเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในเศรษฐกิจพลาสติกโลกในขณะที่กำลังเปลี่ยนผ่านสู่รูปแบบการผลิตแบบหมุนเวียน
เวลาโพสต์: 21 ก.ค. 2568