طرح تولید پریفرم و بطری PET

معرفي پت PET

پلي اتيلن ترفتالات معروفترين و پرمصرفترين پلي استر گرما نرم خطي است كه از سال ١٩٧٧ به اين طرف وارد بازار مواد پليمري شده و به سرعت كاربردهاي فراواني در صنعت و مصارف خانگي پيدا كرده است. از جمله اين كاربردها ميتوان به ساخت بطري نوشابههاي گازدار، فيلم عكاسي، نوارهاي مغناطيسي صوتي و تصويري، ديسكت هاي كامپيوتر، فيلم هاي بسته بندي مواد غذايي، الياف مصنوعي جهت پوشاك، پتو و ده ها كاربرد ديگر اشاره نمود.

اما از اين ميان، رشد وسيع اين ماده در صنايع بطري نوشابه چشمگير است. رمز موفيت PET در اين صنعت، چقرمگي، شفافيت، قدرت شكل گيري و جهت گيري زنجيرها، عدم تأثير گذاري بر روي مزه و طبيعت غير سمي آن است. علاوه بر اين بطريهاي نوشابه PET سبك، ارزان و قابل بازيافت ميباشند. ويژگيهاي بطري پت وابسته به کيفيت ماده اوليه آن دارد. PET در مقابل قليا و اسيد رقيق مقاومت خوبي دارد، اما مقاومت آن در برابر اسيدها و بازهاي غليظ كم است. در برابر چربي ها و روغن ها نيز مقاومت خوبي از خود نشان ميدهد.

پليمر PET با ويسكوزيته ذاتي (Inherent Viscosity) حدود 0/5-0/6 به روش پليمريزاسيون پيوسته مذاب توليد ميشود. در ادامه PET به شكل ميله (rod) اكسترود شده و به قطعات كوچكتر (چيپس) بريده ميشود كه پليمر اصلي براي ساخت الياف پلي استر، فيلم و رزين مهندسي است و تحت نام پليمر فاز مذاب (Melt Phase) يا چيپس PET شناخته ميشود.

براي توليد بطري PET ،رزين جامد PET به روش قالبگيري تزريقي به شكل بطري پيش فرم در مي آيد. سپس تا دماي قالبگيري بادي گرم شده و وارد قالب مخصوص ميشود. در مراحل بعد هواي فشرده وارد قالب شده و مواد را به ديواره قالب ميفشارد و همزمان بوسيله ميله هاي مخصوص در دو جهت كشيده ميشود(Biaxially Oriented Blow Molding) .در نهايت محصول سرد شده و بطري از قالب خارج ميگردد. بطري ساخته شده با اين روش در جهت شعاعي نسبت به جهت محوري، آرايش يافتگي بيشتري دارد، بطوريكه استحكام ضربه اي و تركيدگي آن در اين جهت بيشتر است و بطري در هنگام ضربه يا فشار خرد نشده و نمي شكند.

همچنين بطري PET خزش(Creep) پائيني دارد، چقرمه است و دي اكسيد كربن، آب و اكسيژن براحتي از آن عبور نميكنند. بالا بودن خواص مكانيكي ذكر شده اين اجازه را ميدهد كه ديواره بطري نازك باشد و براي ساخت بطري با كارايي مطلوب پليمر كمتري مصرف گردد. PET جامد بايد بسيار خشك باشد (درصد رطوبت كمتر از 0/005% ) تا از هيدروليز آن جلوگيري شده و خواص فيزيكي و مكانيكي آن نيزحفظ گردد.

PET براقيت و شفافيت عالي دارد، ضمن آنكه نسبت به بطريهاي شيشهاي در وزن هر بطري بطور قابل ملاحظه اي صرفه جويي ميشود. از آنجائيكه حمل و نقل بطريهاي PET مشكل ميباشد، بنابراين اين محصولات را بصورت پريفرم يا پري پت جابه جا ميكنند. در واقع پريفرم محصولي است كه در مرحله قالبگيري دمشي تبديل به بطري PET ميگردد .

در شكل ١ نمايي از پريفرم و بطري ساخته شده از آن ارائه گرديده است.

شكل ١ -نمايي از پريفرم و بطري ساخته شده از آن
شكل ١ -نمايي از پريفرم و بطري ساخته شده از آن

موارد مصرف و كاربرد بطری PET

موارد كاربرد PET گريد جامد(بطری) به تفكيك در ذیل ارائه شده است:

همانطور كه ذكر شد بيشترين كاربرد رزين PET حالت جامد بعنوان بطري نوشيدني هاست، كه عمدتاً در اندازههاي ١ ،٢ و ٣ ليتري ميباشند. موارد كاربرد اين بطري ها عمدتاً با قوطي هاي آلومينيومي قابل مقايسه ميباشند.
ساير كاربردهاي بطري PET تحت عنوان ظروف سفارشي (Custom Container) ميباشد كه ساير بطري ها را كه براي مصارفي غير از نوشيدني ها مورد استفاده قرار ميگيرند، دربر ميگيرد. براي ساخت ظروف دهن گشاد براي انواع سس، ترشي، ادويه جات، ظروف و قوطي هاي لوازم آرايشي، بطري شوينده هاي مايع، قوطي هاي توپ تنيس، ظروف فر و قالب نان مخصوص فر نيز از PET جامد استفاده مي شود.

در ادامه موارد کاربرد اين محصول بطور کامل مورد بررسي قرار گرفته است.

بررسي كالاهاي جايگزين بطری PET

در كاربرد بطري هاي PET به عنوان بطري نوشـابههـاي گـازدار، بطـريهـاي شيـشه اي و قـوطي هـاي آلومينيومي رقيب بطري هايPET به شمار مي آيند. در اين زمينه روند مصرف بطري هـاي شيـشه اي رو بـه كاهش است ولي قوطي هاي آلومينيومي هنوز هم به صورت گسترده دركنار بطـري هـاي PET مـورد اسـتفاده قرار مي گيرند.

همچنين بطري هاي ساخته شده از PVC مي توانند جايگزين بطـري هـاي PET مـصرفي در روغـن هاي خوراكي،بطري هاي نگهداري رنگ روغن و مواد آرايشي باشند، ولي از آنجا كه شفافيت و قابليت بازيافت بطري هاي PET بالاتر است، در حال حاضر بيشتر مورد توجه قرار گرفته اند.اما قيمـت پـايين تـر PVC در مقايسه با PET همچنان باعث كاربرد نسبتا گسترده بطري هاي PVC در اين زمينه شـده اسـت. در زمينـه كاربردهاي خاص PET كه نفوذپذيري نسبت به گازهاي محيطي از اهميت خاصي برخوردار است ميتـوان از پلي اتيلن نفتالات (PEN) نيز استفاده كرد.

مقايسه بين PET و PVC نشان ميدهد كه هر دو ماده ويژگي هاي مفيدي در حالـت كـشش نيافتـه دارند و هنگامي كه كشيده ميشود، اين ويژگي ها بهبود مي يابند. به علاوه PET چنانچه نتـايج آزمـون سـقوط نشان ميدهد ضد ضربه و نشكن ميباشد. ويژگيهاي مسدود كنندگي PET و PVC مـشابه اسـت و هـر دو براي كاربردهاي معمولي به ويژه در بسته بندي صـنايع غـذايي مناسـبند. خـصوصيات PET در برابـر اشـعه فرابنفش بسيار بهتر از PVC بوده و اين مسئله اي مهم در صنايع غذايي ميباشد. زيـرا نـور فـرابنفش اغلـب براي كشتن باكتري ها و ميكروب ها بكار ميرود. از اين جنبه بطري PET نسب به PVC از محتواي خود بـه نحو بهتري محافظت ميكند. بطري هاي PVC كشش نيافته مـيتواننـد در فـشارهاي پـائين گـاز كربنيـك نوشابه ها (كمتر از ٢ گرم در ليتر) شكل خود را حفظ كنند. حال آنكه براي اين كاربرد بطري هاي PET بايـد دو جهته كشش يابند. در ميزان هاي بالاي گاز كربنيك (تا ٨ گرم بـر ليتـر) هـر دو مـاده بايـستي دو جهتـه كشش يابند.

اما اساسي ترين مزيت بطري هاي PET نسبت به PVC غير سمي بودن آنهاست. بطري هاي PVC بـه دليل آزاد كردن مواد سمي و سرطان زا كه حتي مقادير نـاچيز آنهـا نيـز خطرنـاك مـيباشـد از سـوي اداره بهداشت فدرال ايالات متحده امريكا (FDA) مجوز استفاده در صنايع غذايي را كسب نكرده اند. در مورد بطري نوشيدني هايي مانند آب ميوه ها و شير اغلب از بطري ها و ظـروف سـاخته شـده از پلـي اتيلن سنگين (HDPE) به جاي بطري هاي PET استفاده ميشود.زيرا قيمت تمام شده كمتري دارد. در كاربرد PET به عنوان بطري مواد شيميايي نيز بازار در اختيار پلي اتيلن سنگين است. در زمينه كاربردهاي بطري هاي PET در ظروف پزشكي و بهداشتي، در برخـي مـوارد از پلـي اتـيلن و پلي پروپيلن استفاده مي شود .

اهميت استراتژيكي پت (PET)

مهمترين مزيت استفاده از پت بعنوان بستهب ندي در صنايع غذايي سازگاري مناسب آن با موادغذايي ميباشد و کوچکترين اثري بر روي مواد نميگذارد. علاوه بر اين به علت ضريب نفوذ بسيار پايين آن نسبت به انواع گازها در صنايع بسته بندي که نياز به ايزولاسيون کامل است بسيار مناسب ميباشد. از لحاظ زيست محيطي نيز محصولي است که به راحتي بازيافت ميشود و از اين بابت نيز نيز مزيت مهمي براي آن محسوب ميشود.

كشورهاي عمده توليد كننده و مصرف كننده پت (PET)

كاربردهاي روزافزون پلاستيك ها به دليل ارزان بـودن، حمـل و نقـل آسـان، مقـاوم بـودن در تمـامي زمينههاي صنعتي و خانگي موجب رشد سـريع توليـد و مـصرف آن فـرآورده هـاي پتروشـيميايي در جهـان گرديده است. 1/5 درصد توليد هر بشكه نفـت بـه پلاسـتيك تبـديل مـيشـود و تقريبـا نيمـي از توليـدات پتروشيمي در دنيا صرف توليد پلاستيكها ميشود. در بين پلاستيكها، پلي الفينها، پلـي اسـتايرين، PVC و PET به پليمرهاي تجاري معروفند و سهمي حدود ٧٠ درصد از كل بازار جهاني مواد پليمـري را بـه خـود اختصاص ميدهند و توليد اين مواد به مـوازات افـزايش درآمـد ملـي كـشورها افـزايش يافتـه اسـت.

كشورها و شركت هاي داراي تكنولوژي خط توليد پريفرم و بطري پت (PET)

در حال حاضر سازندگان بسياري اقدام به توليد و يا واردات اين ماشين آلات در کشور مينمايند. عمـده ماشين آلات موجود در بازار به قرار زير است:

  1. توليد داخل و با قطعات درجه يک اروپايي
  2. توليد داخل و با قطعات متوسط چيني
  3. ماشين آلات خارجي چيني
  4. ماشين آلات خارجي با کيفييت مطلوب (ساخت اروپا)

موارد ٢و ٣ به دليل اينکه کيفيت مطلوبي ندارند، از قيمت پايين و کارآيي کمي برخوردار ميباشند. به دليل هزينه استهلاک بالا و عدم کيفيت توليد اين گونه ماشين آلات پيشنهاد نميگردد. مگر با ظرفيت توليد و يا کيفيت پايين. بخش شماره ٤ نيز به دليل هزينه هاي سرمايه گذاري بالا و قيمت بالاي اين گونه ماشين آلات مقرون به صرفه نيست.
بخش شماره ١ به دو دليل داراي مزيت ميباشد:

  1. هزينه پايين
  2. کيفيت مطلوب

به اين دليل اين گونه ماشين آلات توسط ما پيشنهاد ميگردد.

بررسي اجمالي تکنولوژي و روش هاي توليد پت (PET)

ابتدا مواد اوليه پت که به صورت گرانول وجود دارد را در داخل دستگاه تزريق به وسـيله مکنـده جهـت توليد پريفرم که داراي قالبهايي با سايزها و اوزان مختلف ميباشد ريخته مي شود که اين مـواد پـس از طـي مراحلي گرم و سپس نرم شده و به صورت خميري در آمده و به داخل قالب پريفرم تزريـق مـيشـود. پـس از انجام اين فرآيند پريفرم توليد شده، پس از سرد شدن و سفت شدن از داخل قالب بيرون ميآيد و جهـت بـاد شدن به سمت دستگاه بادکن هدايت ميشود. در قسمت باد، پريفرم توليد شده توسط دستگاه اون گرم و نـرم شده به حدي که نه زياد گرم و نه زياد سرد باشد (هر دو عامل باعث نابودي پريفرم مـيگـردد)، پريفـرم نـرم شده را درون دستگاه بادکن قرار داده و به اندازه دلخواه باد ميکنيم که اين مقدار به سايز، وزن پريفرم و نـوع قالب بستگي دارد. بدين ترتيب بطري هاي پت توليد ميشود .

شكل ٢ -نمايي از فرآيند توليد پريفرم و بطري پت

در ادامه به بررسي اين فرآيند توليد پت (PET) پرداخته ميشود:

امتیاز کاربران: 3.48 ( 2 رای)
گرد آورنده
ایـ توجیهی
خروج از نسخه موبایل