पीईटी

पॉलीथीन टेरिफ्थेलैट (कभी-कभी पॉली (एथिलीन टेरेफ्थेलेट) लिखा जाता है), आमतौर पर संक्षिप्त रूप में पीईटी, PETE, या अप्रचलित PETP या PET-P, सबसे आम है थर्माप्लास्टिक बहुलक की राल पॉलिएस्टर परिवार और कपड़ों के लिए फाइबर में उपयोग किया जाता है, कंटेनर तरल पदार्थ और खाद्य पदार्थों के लिए, विनिर्माण के लिए थर्मोफॉर्मिंग, और इंजीनियरिंग रेजिन के लिए ग्लास फाइबर के संयोजन में।

इसे ब्रांड नाम से भी संदर्भित किया जा सकता है Dacron; ब्रिटेन में, terylene; या, रूस और पूर्व सोवियत संघ में, लावसन.

दुनिया का अधिकांश पीईटी उत्पादन सिंथेटिक फाइबर (60% से अधिक) के लिए है, बोतल उत्पादन वैश्विक मांग का लगभग 30% है। कपड़ा अनुप्रयोगों के संदर्भ में, पीईटी को इसके सामान्य नाम से जाना जाता है, पॉलिएस्टर, जबकि परिवर्णी शब्द पीईटी आमतौर पर पैकेजिंग के संबंध में उपयोग किया जाता है। पॉलिएस्टर विश्व पॉलिमर उत्पादन का लगभग 18% बनाता है और चौथा सबसे अधिक उत्पादित होता है बहुलक; polyethylene(पी.ई), polypropylene (पीपी) और पोलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) क्रमशः प्रथम, द्वितीय और तृतीय हैं।

पीईटी में शामिल हैं पोलीमराइज़्ड मोनोमर एथिलीन टेरेफ्थेलेट की इकाइयाँ, दोहराव के साथ (सी₁₀H₈O₄) इकाइयाँ। पीईटी को आमतौर पर पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, और इसकी संख्या होती है 1 इसके पुनर्चक्रण प्रतीक के रूप में।

इसके प्रसंस्करण और थर्मल इतिहास के आधार पर, पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट एक अनाकार (पारदर्शी) और एक के रूप में मौजूद हो सकता है अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक. अर्धक्रिस्टलाइन सामग्री अपनी क्रिस्टल संरचना और कण आकार के आधार पर पारदर्शी (कण आकार <500 एनएम) या अपारदर्शी और सफेद (कुछ माइक्रोमीटर तक कण आकार) दिखाई दे सकती है। यह मोनोमर है बीआईएस (2-हाइड्रॉक्सीएथाइल) टेरेफ्थेलेट द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है एस्टरीफिकेशन के बीच प्रतिक्रिया टेरेफ्थेलिक एसिड और इथाइलीन ग्लाइकॉल उपोत्पाद के रूप में पानी के साथ, या द्वारा ट्रान्सएस्टरीफिकेशन के बीच प्रतिक्रिया इथाइलीन ग्लाइकॉल और डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट साथ में मेथनॉल एक उपोत्पाद के रूप में. पॉलिमराइजेशन एक के माध्यम से होता है बहुसंघनन उपोत्पाद के रूप में पानी के साथ मोनोमर्स की प्रतिक्रिया (एस्टरीफिकेशन/ट्रांसएस्टरीफिकेशन के तुरंत बाद की गई)।

नाम
आईयूपीएसी नाम पॉली (एथिल बेंजीन-1,4-डाइकारबॉक्साइलेट)
Identifiers
कैस संख्या	25038-59-9
लघुरूप	पीईटी, पीट
गुण
रसायन सूत्र	(C10H8O4)n
अणु भार	परिवर्तनशील
घनत्व	1.38 जी / सेमी3 (20 डिग्री सेल्सियस), अनाकार: 1.370 ग्राम / सेमी3, एकल क्रिस्टल: 1.455 ग्राम / सेमी3
गलनांक	> 250 डिग्री सेल्सियस, 260 डिग्री सेल्सियस
क्वथनांक	> 350 डिग्री सेल्सियस (विघटित)
पानी में घुलनशीलता	व्यावहारिक रूप से अघुलनशील
तापीय चालकता	0.15 से 0.24 डब्लू मी-1 K-1
अपवर्तक सूचकांक(nD)	1.57-1.58, 1.5750
ऊष्मारसायन
विशिष्ट ताप क्षमता (C)	1.0 kJ / (किग्रा · K)
संबंधित यौगिक
सम्बंधित मोनोमर	टेरिफैलिक एसिड इथाइलीन ग्लाइकॉल
सिवाय इसके कि जहां अन्यथा उल्लेख किया गया हो, डेटा उनकी सामग्री के लिए दिया गया है मानक अवस्था (25 डिग्री सेल्सियस [77 डिग्री फ़ारेनहाइट], 100 केपीए पर)।

का उपयोग करता है

क्योंकि पीईटी एक उत्कृष्ट जल और नमी अवरोधक सामग्री है, पीईटी से बनी प्लास्टिक की बोतलों का व्यापक रूप से शीतल पेय के लिए उपयोग किया जाता है (कार्बोनेशन देखें)। कुछ विशेष बोतलों के लिए, जैसे कि बीयर रोकथाम के लिए नामित, पीईटी इसकी ऑक्सीजन पारगम्यता को और कम करने के लिए एक अतिरिक्त पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीओएच) परत सैंडविच करता है।

द्विअक्षीय रूप से उन्मुख पीईटी फिल्म (अक्सर इसके व्यापारिक नामों में से एक, "माइलर" के नाम से जाना जाता है) की पारगम्यता को कम करने और इसे परावर्तक और अपारदर्शी बनाने के लिए उस पर धातु की एक पतली फिल्म को वाष्पित करके एल्युमिनाइज किया जा सकता है (एमपीईटी). ये गुण लचीले भोजन सहित कई अनुप्रयोगों में उपयोगी हैं पैकेजिंग और थर्मल इन्सुलेशन. देखना: "अंतरिक्ष कम्बल“. अपनी उच्च यांत्रिक शक्ति के कारण, पीईटी फिल्म का उपयोग अक्सर टेप अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे चुंबकीय टेप के लिए वाहक या दबाव-संवेदनशील चिपकने वाले टेप के लिए समर्थन।

गैर-उन्मुख पीईटी शीट हो सकती है थर्मोफॉर्मेड पैकेजिंग ट्रे और ब्लिस्टर पैक बनाने के लिए। यदि क्रिस्टलीकृत पीईटी का उपयोग किया जाता है, तो ट्रे का उपयोग जमे हुए रात्रिभोज के लिए किया जा सकता है, क्योंकि वे ठंड और ओवन बेकिंग तापमान दोनों का सामना करते हैं। अनाकार पीईटी के विपरीत, जो पारदर्शी है, क्रिस्टलीकृत पीईटी या सीपीईटी का रंग काला होता है।

जब इसे कांच के कणों या रेशों से भर दिया जाता है, तो यह काफी सख्त और अधिक टिकाऊ हो जाता है।

पीईटी का उपयोग पतली फिल्म सौर कोशिकाओं में एक सब्सट्रेट के रूप में भी किया जाता है।

छत से गुजरते समय रस्सियों को घिसने से बचाने के लिए टेरीलीन को घंटी की रस्सी के शीर्ष में भी जोड़ा जाता है।

इतिहास

पीईटी का पेटेंट 1941 में जॉन रेक्स व्हिनफील्ड, जेम्स टेनेंट डिक्सन और उनके नियोक्ता कैलिको प्रिंटर्स एसोसिएशन ऑफ मैनचेस्टर, इंग्लैंड द्वारा किया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका के डेलावेयर में ईआई ड्यूपॉन्ट डी नेमोर्स ने पहली बार जून 1951 में ट्रेडमार्क मायलर का उपयोग किया और 1952 में इसका पंजीकरण प्राप्त किया। यह अभी भी पॉलिएस्टर फिल्म के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे प्रसिद्ध नाम है। ट्रेडमार्क का वर्तमान मालिक ड्यूपॉन्ट टीजिन फिल्म्स यूएस है, जो एक जापानी कंपनी के साथ साझेदारी है।

सोवियत संघ में, पीईटी का निर्माण पहली बार 1949 में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के उच्च-आणविक यौगिक संस्थान की प्रयोगशालाओं में किया गया था, और इसका नाम "लवसन" इसका संक्षिप्त रूप है (लाборатори Института высокомолекулярных соединений Аकाडेमी наук СССР).

पीईटी बोतल का पेटेंट 1973 में नाथनियल व्याथ द्वारा किया गया था।

भौतिक गुण

पीईटी अपनी प्राकृतिक अवस्था में एक रंगहीन, अर्ध-क्रिस्टलीय राल है। इसे कैसे संसाधित किया जाता है इसके आधार पर, पीईटी अर्ध-कठोर से कठोर हो सकता है, और यह बहुत हल्का होता है। यह एक अच्छा गैस और उचित नमी अवरोधक बनाता है, साथ ही अल्कोहल (अतिरिक्त "बाधा" उपचार की आवश्यकता होती है) और सॉल्वैंट्स के लिए एक अच्छा अवरोधक बनाता है। यह मजबूत और प्रभाव प्रतिरोधी है. क्लोरोफॉर्म और टोल्यूनि जैसे कुछ अन्य रसायनों के संपर्क में आने पर पीईटी सफेद हो जाता है।

पॉलिएस्टर फाइबर को छोड़कर, लगभग 60% क्रिस्टलीकरण वाणिज्यिक उत्पादों के लिए ऊपरी सीमा है। टी के नीचे पिघले हुए पॉलिमर को तेजी से ठंडा करके स्पष्ट उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं_g अनाकार ठोस बनाने के लिए कांच का तापमान परिवर्तित होता है। कांच की तरह, अनाकार पीईटी तब बनता है जब इसके अणुओं को पिघले हुए ठंडा होने पर खुद को व्यवस्थित, क्रिस्टलीय फैशन में व्यवस्थित करने के लिए पर्याप्त समय नहीं दिया जाता है। कमरे के तापमान पर अणु अपनी जगह पर जमे रहते हैं, लेकिन, यदि T से ऊपर गर्म करके उनमें पर्याप्त ऊष्मा ऊर्जा वापस डाल दी जाती है_g, वे फिर से हिलना शुरू कर देते हैं, जिससे क्रिस्टल को न्यूक्लियेट होने और बढ़ने की अनुमति मिलती है। इस प्रक्रिया को ठोस-अवस्था क्रिस्टलीकरण के रूप में जाना जाता है।

जब धीरे-धीरे ठंडा होने दिया जाता है, तो पिघला हुआ बहुलक अधिक क्रिस्टलीय पदार्थ बनाता है। यह सामग्री है गोलाकार जिसमें कई छोटे शामिल हैं क्रिस्टलीय जब एक बड़ा एकल क्रिस्टल बनाने के बजाय, एक अनाकार ठोस से क्रिस्टलीकृत किया जाता है। प्रकाश जब क्रिस्टलीय और उनके बीच के अनाकार क्षेत्रों के बीच की सीमाओं को पार करता है तो बिखरने लगता है। इस बिखरने का मतलब है कि ज्यादातर मामलों में क्रिस्टलीय पीईटी अपारदर्शी और सफेद होता है। फाइबर ड्राइंग उन कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं में से एक है जो लगभग एकल-क्रिस्टल उत्पाद का उत्पादन करती है।

अंतर्भूत लसीलापन

पीईटी की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक को कहा जाता है अंतर्भूत लसीलापन (चतुर्थ).

सामग्री की आंतरिक श्यानता, सापेक्ष श्यानता को शून्य सांद्रण तक एक्सट्रपलेशन करके ज्ञात की जाती है जिसे सांद्रण में मापा जाता है डिकिलिटर प्रति ग्राम (dℓ/g). आंतरिक चिपचिपाहट इसकी बहुलक श्रृंखलाओं की लंबाई पर निर्भर करती है लेकिन शून्य सांद्रता तक एक्सट्रपलेशन के कारण इसकी कोई इकाई नहीं होती है। पॉलिमर शृंखलाएँ जितनी लंबी होंगी, शृंखलाओं के बीच उलझनें उतनी ही अधिक होंगी और इसलिए श्यानता उतनी ही अधिक होगी। राल के एक विशेष बैच की औसत श्रृंखला की लंबाई को नियंत्रित किया जा सकता है बहुसंघनन.

पीईटी की आंतरिक चिपचिपाहट सीमा:

फाइबर ग्रेड

0.40–0.70 कपड़ा

0.72–0.98 तकनीकी, टायर कॉर्ड

फ़िल्म ग्रेड

0.60 - 0.70 BOPET (द्विअक्षीय रूप से उन्मुख पीईटी फिल्म)

0.70-1.00 शीट ग्रेड के लिए थर्मोफॉर्मिंग

बोतल ग्रेड

0.70–0.78 पानी की बोतलें (फ्लैट)

0.78–0.85 कार्बोनेटेड शीतल पेय ग्रेड

मोनोफिलामेंट, इंजीनियरिंग प्लास्टिक

1.00 - 2.00

सुखाने

पीईटी है हीड्रोस्कोपिक, जिसका अर्थ है कि यह अपने आस-पास से पानी को अवशोषित करता है। हालाँकि, जब इस "नम" पीईटी को गर्म किया जाता है, तो पानी हाइड्रोलाइजेस पीईटी, इसकी लचीलापन कम कर रहा है। इस प्रकार, मोल्डिंग मशीन में राल को संसाधित करने से पहले, इसे सूखना चाहिए। सुखाने का कार्य किसके उपयोग से किया जाता है? शोषक या पीईटी को प्रसंस्करण उपकरण में डालने से पहले ड्रायर।

ड्रायर के अंदर, गर्म शुष्क हवा को हॉपर के निचले भाग में पंप किया जाता है जिसमें राल होता है ताकि यह छर्रों के माध्यम से ऊपर बह सके, अपने रास्ते में नमी को हटा दे। गर्म गीली हवा हॉपर के शीर्ष से निकलती है और सबसे पहले आफ्टर-कूलर के माध्यम से चलती है, क्योंकि गर्म हवा की तुलना में ठंडी हवा से नमी निकालना आसान होता है। परिणामी ठंडी गीली हवा को फिर एक शुष्कक बिस्तर से गुजारा जाता है। अंत में, शुष्कक बिस्तर से निकलने वाली ठंडी शुष्क हवा को एक प्रक्रिया हीटर में फिर से गर्म किया जाता है और एक बंद लूप में उसी प्रक्रिया के माध्यम से वापस भेजा जाता है। आमतौर पर, प्रसंस्करण से पहले रेज़िन में अवशिष्ट नमी का स्तर 50 भाग प्रति मिलियन (वजन के अनुसार रेज़िन के प्रति मिलियन भागों में पानी का भाग) से कम होना चाहिए। ड्रायर में रहने का समय लगभग चार घंटे से कम नहीं होना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि सामग्री को 4 घंटे से कम समय में सुखाने के लिए 160 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान की आवश्यकता होगी, जिस स्तर पर हाइड्रोलिसिस सूखने से पहले छर्रों के अंदर शुरू हो जाएगा।

पीईटी को संपीड़ित वायु राल ड्रायर में भी सुखाया जा सकता है। संपीड़ित वायु ड्रायर सुखाने वाली हवा का पुन: उपयोग नहीं करते हैं। सूखी, गर्म संपीड़ित हवा को पीईटी छर्रों के माध्यम से शुष्कक ड्रायर में प्रसारित किया जाता है, फिर वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।

सहपॉलिमरों

शुद्ध के अतिरिक्त (होमोपोलिमर) पीईटी, पीईटी द्वारा संशोधित सहबहुलकीकरण भी उपलब्ध है।

कुछ मामलों में, कॉपोलीमर के संशोधित गुण किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए अधिक वांछनीय होते हैं। उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सेन डाइमेथेनॉल (सीएचडीएम) के स्थान पर पॉलिमर बैकबोन में जोड़ा जा सकता है इथाइलीन ग्लाइकॉल. चूंकि यह बिल्डिंग ब्लॉक इसके द्वारा प्रतिस्थापित एथिलीन ग्लाइकॉल इकाई की तुलना में बहुत बड़ा (6 अतिरिक्त कार्बन परमाणु) है, यह पड़ोसी श्रृंखलाओं के साथ उस तरह फिट नहीं बैठता है जिस तरह से एक एथिलीन ग्लाइकॉल इकाई फिट होती है। यह क्रिस्टलीकरण में हस्तक्षेप करता है और पॉलिमर के पिघलने के तापमान को कम करता है। सामान्य तौर पर, ऐसे PET को PETG या PET-G (पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट ग्लाइकोल-संशोधित; ईस्टमैन केमिकल, एसके केमिकल्स और आर्टेनियस इटालिया कुछ PETG निर्माता हैं) के रूप में जाना जाता है। पीईटीजी एक स्पष्ट अनाकार थर्मोप्लास्टिक है जिसे इंजेक्शन मोल्डेड या शीट एक्सट्रूडेड किया जा सकता है। प्रसंस्करण के दौरान इसे रंगीन किया जा सकता है।

एक अन्य सामान्य संशोधक है आइसोफ्थेलिक एसिड, 1,4-( में से कुछ को प्रतिस्थापित करते हुएपैरा) जुड़े हुए terephthalate इकाइयाँ। 1,2-(ऑर्थो-) या 1,3-(मेटा-) लिंकेज श्रृंखला में एक कोण उत्पन्न करता है, जो क्रिस्टलीयता को भी परेशान करता है।

ऐसे कॉपोलिमर कुछ मोल्डिंग अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद होते हैं, जैसे थर्मोफॉर्मिंग, जिसका उपयोग उदाहरण के लिए सह-पीईटी फिल्म, या अनाकार पीईटी शीट (ए-पीईटी) या पीईटीजी शीट से ट्रे या ब्लिस्टर पैकेजिंग बनाने के लिए किया जाता है। दूसरी ओर, क्रिस्टलीकरण अन्य अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है जहां यांत्रिक और आयामी स्थिरता महत्वपूर्ण है, जैसे सीट बेल्ट। पीईटी बोतलों के लिए, थोड़ी मात्रा में आइसोफ्थेलिक एसिड, सीएचडीएम का उपयोग किया जाता है। डाएइथाईलीन ग्लाइकोल (डीईजी) या अन्य कॉमोनोमर्स उपयोगी हो सकते हैं: यदि केवल कम मात्रा में कॉमोनॉमर का उपयोग किया जाता है, तो क्रिस्टलीकरण धीमा हो जाता है लेकिन पूरी तरह से रोका नहीं जाता है। परिणामस्वरूप, बोतलें इसके माध्यम से प्राप्त की जा सकती हैं स्ट्रेच ब्लो मोल्डिंग ("एसबीएम"), जो स्पष्ट और क्रिस्टलीय दोनों हैं जो सुगंध और यहां तक ​​कि कार्बोनेटेड पेय पदार्थों में कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों के लिए पर्याप्त अवरोधक हैं।

उत्पादन

पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट का उत्पादन किया जाता है इथाइलीन ग्लाइकॉल और डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट (C₆H₄(CO₂CH₃)₂) या टेरेफ्थेलिक एसिड.

पूर्व एक है ट्रान्सएस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया, जबकि उत्तरार्द्ध एक है एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया।

डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट प्रक्रिया

In डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट प्रक्रिया में, इस यौगिक और अतिरिक्त एथिलीन ग्लाइकोल को 150-200 डिग्री सेल्सियस पर पिघल में प्रतिक्रिया दी जाती है बुनियादी उत्प्रेरक. मेथनॉल (सीएच₃प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए OH) को आसवन द्वारा हटा दिया जाता है। अतिरिक्त एथिलीन ग्लाइकोल को वैक्यूम की सहायता से उच्च तापमान पर आसवित किया जाता है। दूसरा ट्रांसएस्टरीफिकेशन चरण 270-280 डिग्री सेल्सियस पर आगे बढ़ता है, साथ ही एथिलीन ग्लाइकॉल का निरंतर आसवन भी होता है।

प्रतिक्रियाओं को इस प्रकार आदर्शीकृत किया गया है:

पहला कदम

C₆H₄(CO₂CH₃)₂ + 2 एचओसीएच₂CH₂ओह → सी₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂ + 2 सीएच₃OH

दूसरा कदम

n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂ → [(CO)C₆H₄(CO₂CH₂CH₂ओ)]_n + n Hoch₂CH₂OH

टेरेफ्थेलिक एसिड प्रक्रिया

में टेरेफ्थेलिक एसिड प्रक्रिया, एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेलिक एसिड का एस्टरीफिकेशन सीधे मध्यम दबाव (2.7-5.5 बार) और उच्च तापमान (220-260 डिग्री सेल्सियस) पर किया जाता है। प्रतिक्रिया में पानी समाप्त हो जाता है, और इसे आसवन द्वारा भी लगातार हटाया जाता है:

n C₆H₄(CO₂H)₂ + n Hoch₂CH₂ओह → [(CO)C₆H₄(CO₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n H₂O

थू थू

प्रसंस्करण के दौरान पीईटी को विभिन्न प्रकार के क्षरण का सामना करना पड़ता है। जो मुख्य क्षरण हो सकते हैं वे हैं हाइड्रोलाइटिक, और संभवतः सबसे महत्वपूर्ण, थर्मल ऑक्सीकरण। जब पीईटी का क्षरण होता है, तो कई चीजें होती हैं: मलिनकिरण, श्रृंखला विच्छेदन जिसके परिणामस्वरूप आणविक भार कम हो जाता है, का निर्माण होता है एसीटैल्डिहाइड, तथा क्रॉस-लिंक ("जेल" या "मछली-आंख" गठन)। ऊंचे तापमान पर लंबे समय तक थर्मल उपचार के बाद विभिन्न क्रोमोफोरिक प्रणालियों के निर्माण के कारण मलिनकिरण होता है। यह एक समस्या बन जाती है जब पॉलिमर की ऑप्टिकल आवश्यकताएं बहुत अधिक होती हैं, जैसे कि पैकेजिंग अनुप्रयोगों में। थर्मल और थर्मोऑक्सीडेटिव गिरावट के परिणामस्वरूप सामग्री की खराब प्रक्रियात्मकता विशेषताएँ और प्रदर्शन होता है।

इसे कम करने का एक तरीका इसका उपयोग करना है मैथुन करने वाला. सीएचडीएम या जैसे कॉमनोमर्स आइसोफ्थेलिक एसिड पिघलने के तापमान को कम करें और पीईटी की क्रिस्टलीयता की डिग्री को कम करें (विशेष रूप से महत्वपूर्ण जब सामग्री का उपयोग बोतल निर्माण के लिए किया जाता है)। इस प्रकार, राल को कम तापमान पर और/या कम बल के साथ प्लास्टिक रूप से बनाया जा सकता है। यह क्षरण को रोकने में मदद करता है, तैयार उत्पाद की एसीटैल्डिहाइड सामग्री को स्वीकार्य (अर्थात् ध्यान देने योग्य) स्तर तक कम करता है। देखना सहपॉलिमरों, ऊपर। पॉलिमर की स्थिरता में सुधार करने का एक अन्य तरीका स्टेबलाइजर्स का उपयोग करना है, मुख्य रूप से एंटीऑक्सिडेंट जैसे फॉस्फेट. हाल ही में, नैनोसंरचित रसायनों का उपयोग करके सामग्री के आणविक स्तर स्थिरीकरण पर भी विचार किया गया है।

एसीटैल्डिहाइड

एसीटैल्डिहाइड फल जैसी गंध वाला एक रंगहीन, अस्थिर पदार्थ है। हालाँकि यह कुछ फलों में प्राकृतिक रूप से बनता है, लेकिन बोतलबंद पानी में इसका स्वाद खराब हो सकता है। सामग्री के गलत प्रबंधन के कारण पीईटी के क्षरण से एसीटैल्डिहाइड बनता है। उच्च तापमान (पीईटी 300 डिग्री सेल्सियस या 570 डिग्री फारेनहाइट से ऊपर विघटित होता है), उच्च दबाव, एक्सट्रूडर गति (अत्यधिक कतरनी प्रवाह तापमान बढ़ाता है), और लंबे बैरल निवास समय सभी एसीटैल्डिहाइड के उत्पादन में योगदान करते हैं। जब एसीटैल्डिहाइड का उत्पादन होता है, तो इसका कुछ हिस्सा कंटेनर की दीवारों में घुल जाता है फैलता है अंदर संग्रहीत उत्पाद में, स्वाद और सुगंध बदल जाता है। यह गैर-उपभोज्य वस्तुओं (जैसे शैम्पू), फलों के रस (जिसमें पहले से ही एसीटैल्डिहाइड होता है) या शीतल पेय जैसे मजबूत स्वाद वाले पेय के लिए ऐसी कोई समस्या नहीं है। बोतलबंद पानी के लिए, हालांकि, कम एसीटैल्डिहाइड सामग्री काफी महत्वपूर्ण है, क्योंकि, अगर कुछ भी सुगंध को छुपाता नहीं है, तो एसीटैल्डिहाइड की बेहद कम सांद्रता (पानी में प्रति अरब 10-20 भाग) भी एक बेस्वाद पैदा कर सकती है।

सुरमा

सुरमा (एसबी) एक उपधातु तत्व है जिसका उपयोग यौगिकों के रूप में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है सुरमा त्रिकोणीय (एस.बी₂O₃) या पीईटी के उत्पादन में एंटीमनी ट्राईसेटेट। निर्माण के बाद, उत्पाद की सतह पर सुरमा की एक पता लगाने योग्य मात्रा पाई जा सकती है। इस अवशेष को धोने से हटाया जा सकता है। सुरमा भी सामग्री में ही रहता है और इस प्रकार, भोजन और पेय में स्थानांतरित हो सकता है। पीईटी को उबालने या माइक्रोवेव करने से सुरमा का स्तर काफी हद तक बढ़ सकता है, संभवतः यूएसईपीए अधिकतम संदूषण स्तर से ऊपर। WHO द्वारा आंकलित पीने के पानी की सीमा 20 भाग प्रति बिलियन (WHO, 2003) है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में पीने के पानी की सीमा 6 भाग प्रति बिलियन है। हालाँकि मौखिक रूप से लेने पर एंटीमनी ट्राइऑक्साइड कम विषाक्तता वाला होता है, फिर भी इसकी उपस्थिति चिंता का विषय है। स्विस सार्वजनिक स्वास्थ्य का संघीय कार्यालय पीईटी और ग्लास में बोतलबंद पानी की तुलना करते हुए सुरमा प्रवास की मात्रा की जांच की गई: पीईटी बोतलों में पानी की सुरमा सांद्रता अधिक थी, लेकिन फिर भी अनुमत अधिकतम सांद्रता से काफी कम थी। स्विस फेडरल ऑफिस ऑफ पब्लिक हेल्थ ने निष्कर्ष निकाला कि सुरमा की थोड़ी मात्रा पीईटी से बोतलबंद पानी में चली जाती है, लेकिन परिणामी कम सांद्रता का स्वास्थ्य जोखिम नगण्य है (1% "सहनीय दैनिक सेवन” द्वारा निर्धारित किया गया है कौन). बाद में (2006) लेकिन अधिक व्यापक रूप से प्रचारित अध्ययन में पीईटी बोतलों में पानी में सुरमा की समान मात्रा पाई गई। डब्ल्यूएचओ ने पीने के पानी में सुरमा के लिए जोखिम मूल्यांकन प्रकाशित किया है।

फलों के रस के सांद्रण (जिसके लिए कोई दिशानिर्देश स्थापित नहीं हैं), हालांकि, ब्रिटेन में पीईटी में उत्पादित और बोतलबंद किए गए फलों के रस में 44.7 माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक एंटीमनी पाया गया, जो यूरोपीय संघ की सीमा से काफी ऊपर है। नल का पानी 5 µg/L का.

जैव-निम्नीकरण

नोकार्डिया एस्टरेज़ एंजाइम के साथ पीईटी को ख़राब कर सकता है।

जापानी वैज्ञानिकों ने एक जीवाणु को अलग कर लिया है आइडियोनेला सैकाइन्सिस इसमें दो एंजाइम होते हैं जो पीईटी को छोटे टुकड़ों में तोड़ सकते हैं जिन्हें जीवाणु पचा सकता है। की एक कॉलोनी मैं. सैकेनेसिस एक प्लास्टिक फिल्म को लगभग छह सप्ताह में विघटित कर सकता है।

सुरक्षा

में टिप्पणी प्रकाशित हुई पर्यावरणीय स्वास्थ्य परिप्रेक्ष्य अप्रैल 2010 में सुझाव दिया गया कि पीईटी परिणाम दे सकता है अंत: स्रावी डिसरप्टर्स सामान्य उपयोग की शर्तों के तहत और इस विषय पर अनुशंसित शोध। प्रस्तावित तंत्र में लीचिंग शामिल है phthalates साथ ही निक्षालन भी सुरमा. में लेख प्रकाशित पर्यावरण निगरानी जर्नल अप्रैल 2012 में निष्कर्ष निकाला गया कि सुरमा एकाग्रता में विआयनीकृत पानी पीईटी बोतलों में संग्रहीत सामग्री यूरोपीय संघ की स्वीकार्य सीमा के भीतर रहती है, भले ही उन्हें 60 डिग्री सेल्सियस (140 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक के तापमान पर संक्षेप में संग्रहीत किया जाता है, जबकि बोतलबंद सामग्री (पानी या शीतल पेय) कमरे में एक वर्ष से कम भंडारण के बाद कभी-कभी यूरोपीय संघ की सीमा से अधिक हो सकती है। तापमान।

बोतल प्रसंस्करण उपकरण

पीईटी बोतलों के लिए दो बुनियादी मोल्डिंग विधियाँ हैं, एक-चरण और दो-चरण। दो-चरणीय मोल्डिंग में, दो अलग-अलग मशीनों का उपयोग किया जाता है। पहली मशीन इंजेक्शन प्रीफॉर्म को ढालती है, जो एक टेस्ट ट्यूब जैसा दिखता है, जिसमें बोतल-कैप धागे पहले से ही जगह में ढाले जाते हैं। ट्यूब का शरीर काफी मोटा है, क्योंकि दूसरे चरण में इसे फुलाकर अपने अंतिम आकार में लाया जाएगा स्ट्रेच ब्लो मोल्डिंग.

दूसरे चरण में, प्रीफॉर्म को तेजी से गर्म किया जाता है और फिर उन्हें बोतल के अंतिम आकार में बनाने के लिए दो-भाग वाले सांचे में फुलाया जाता है। प्रीफ़ॉर्म (बिना फुलाए बोतलें) अब स्वयं मजबूत और अद्वितीय कंटेनर के रूप में भी उपयोग किए जाते हैं; नवीनता कैंडी के अलावा, कुछ रेड क्रॉस चैप्टर उन्हें आपातकालीन उत्तरदाताओं के लिए चिकित्सा इतिहास संग्रहीत करने के लिए घर के मालिकों को जीवन की शीशी कार्यक्रम के हिस्से के रूप में वितरित करते हैं। प्रीफॉर्म के लिए एक और तेजी से आम उपयोग बाहरी गतिविधि जियोकैचिंग में कंटेनर हैं।

एक-चरण वाली मशीनों में, कच्चे माल से लेकर तैयार कंटेनर तक की पूरी प्रक्रिया एक ही मशीन के भीतर संचालित की जाती है, जिससे यह जार, फ्लैट अंडाकार, फ्लास्क आकार आदि सहित गैर-मानक आकार (कस्टम मोल्डिंग) को ढालने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो जाती है। इसकी सबसे बड़ी खूबी है स्थान, उत्पाद प्रबंधन और ऊर्जा में कमी, और दो-चरणीय प्रणाली की तुलना में कहीं अधिक उच्च दृश्य गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है।

पॉलिएस्टर रीसाइक्लिंग उद्योग

वर्ष 2016 में अनुमान लगाया गया था कि प्रत्येक वर्ष 56 मिलियन टन पीईटी का उत्पादन होता है।

जबकि अधिकांश थर्मोप्लास्टिक्स, सैद्धांतिक रूप से, पुनर्नवीनीकरण किए जा सकते हैं, पीईटी बोतल रीसाइक्लिंग रेज़िन के उच्च मूल्य और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पानी और कार्बोनेटेड शीतल पेय की बोतल के लिए पीईटी के लगभग विशेष उपयोग के कारण कई अन्य प्लास्टिक अनुप्रयोगों की तुलना में अधिक व्यावहारिक है। पीईटी के पास है राल पहचान कोड 1 की. पुनर्चक्रित पीईटी का मुख्य उपयोग पॉलिएस्टर है तंतु, स्ट्रैपिंग, और गैर-खाद्य कंटेनर।

पीईटी की पुनर्चक्रण क्षमता और सापेक्ष प्रचुरता के कारण उपभोक्ता के बाद का कचरा बोतलों के रूप में, पीईटी तेजी से कालीन फाइबर के रूप में बाजार हिस्सेदारी हासिल कर रहा है। मोहॉक इंडस्ट्रीज 1999 में एवरस्ट्रैंड जारी किया गया, जो 100% उपभोक्ता-उपभोक्ता पुनर्नवीनीकरण सामग्री पीईटी फाइबर है। उस समय से, 17 अरब से अधिक बोतलों को कालीन फाइबर में पुनर्चक्रित किया गया है। फ़ार यार्न्स, लूपटेक्स, डॉब्स मिल्स और बर्कशायर फ़्लोरिंग सहित कई कालीन निर्माताओं के लिए एक आपूर्तिकर्ता है। एक बीसीएफ (बल्क कंटीन्यूअस फिलामेंट) पीईटी कालीन फाइबर का उत्पादन करता है जिसमें न्यूनतम 25% उपभोक्ता-पश्चात पुनर्नवीनीकरण सामग्री होती है।

कई प्लास्टिक की तरह, पीईटी भी थर्मल निपटान के लिए एक उत्कृष्ट उम्मीदवार है (जलाए जाने), क्योंकि यह कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना है, इसमें केवल उत्प्रेरक तत्वों की थोड़ी मात्रा होती है (लेकिन कोई सल्फर नहीं)। पीईटी में नरम कोयले की ऊर्जा सामग्री होती है।

पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट या पीईटी या पॉलिएस्टर का पुनर्चक्रण करते समय, सामान्य तौर पर दो तरीकों में अंतर करना पड़ता है:

1. प्रारंभिक कच्चे माल को वापस रासायनिक पुनर्चक्रण द्वारा शुद्ध किया जाता है टेरेफ्थेलिक एसिड (पीटीए) या डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट (डीएमटी) और इथाइलीन ग्लाइकॉल (ईजी) जहां बहुलक संरचना पूरी तरह से नष्ट हो जाती है, या प्रक्रिया मध्यवर्ती जैसे बीआईएस (2-हाइड्रॉक्सीएथाइल) टेरेफ्थेलेट
2. यांत्रिक पुनर्चक्रण जहां मूल बहुलक गुणों को बनाए रखा या पुनर्गठित किया जा रहा है।

पीईटी का रासायनिक पुनर्चक्रण केवल 50,000 टन/वर्ष से अधिक की उच्च क्षमता वाली पुनर्चक्रण लाइनों को लागू करने से ही लागत प्रभावी हो जाएगा। ऐसी लाइनें केवल बहुत बड़े पॉलिएस्टर उत्पादकों के उत्पादन स्थलों के भीतर ही देखी जा सकती हैं। ऐसे रासायनिक पुनर्चक्रण संयंत्र स्थापित करने के लिए औद्योगिक स्तर पर कई प्रयास अतीत में किए गए हैं, लेकिन कोई खास सफलता नहीं मिली। यहां तक ​​कि जापान में आशाजनक रासायनिक पुनर्चक्रण भी अब तक औद्योगिक सफलता नहीं बन पाया है। इसके दो कारण हैं: सबसे पहले, एक ही साइट पर इतनी बड़ी मात्रा में लगातार और निरंतर बेकार बोतलों की सोर्सिंग की कठिनाई, और दूसरे, एकत्रित बोतलों की लगातार बढ़ती कीमतें और मूल्य में अस्थिरता। उदाहरण के लिए, वर्ष 2000 और 2008 के बीच बेली हुई बोतलों की कीमतें लगभग 50 यूरो/टन से बढ़कर 500 में 2008 यूरो/टन से अधिक हो गईं।

पॉलिमरिक अवस्था में पीईटी का यांत्रिक पुनर्चक्रण या प्रत्यक्ष संचलन आज सबसे विविध रूपों में संचालित होता है। इस प्रकार की प्रक्रियाएँ छोटे और मध्यम आकार के उद्योग की विशिष्ट हैं। 5000-20,000 टन/वर्ष की सीमा के भीतर संयंत्र क्षमता के साथ लागत-दक्षता पहले से ही हासिल की जा सकती है। इस मामले में, सामग्री परिसंचरण में लगभग सभी प्रकार की पुनर्नवीनीकरण-सामग्री प्रतिक्रिया आज संभव है। इन विविध पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं पर इसके बाद विस्तार से चर्चा की जा रही है।

रासायनिक संदूषकों के अलावा और गिरावट पहले प्रसंस्करण और उपयोग के दौरान उत्पन्न उत्पाद, यांत्रिक अशुद्धियाँ रीसाइक्लिंग स्ट्रीम में गुणवत्ता में गिरावट वाली अशुद्धियों के मुख्य भाग का प्रतिनिधित्व कर रही हैं। पुनर्चक्रित सामग्रियों को विनिर्माण प्रक्रियाओं में तेजी से शामिल किया जा रहा है, जो मूल रूप से केवल नई सामग्रियों के लिए डिज़ाइन की गई थीं। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाले पुनर्नवीनीकरण पॉलिएस्टर के लिए कुशल छंटाई, पृथक्करण और सफाई प्रक्रियाएं सबसे महत्वपूर्ण हो जाती हैं।

जब पॉलिएस्टर रीसाइक्लिंग उद्योग के बारे में बात की जाती है, तो हम मुख्य रूप से पीईटी बोतलों की रीसाइक्लिंग पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, जिसका उपयोग इस बीच सभी प्रकार की तरल पैकेजिंग जैसे पानी, कार्बोनेटेड शीतल पेय, जूस, बीयर, सॉस, डिटर्जेंट, घरेलू रसायनों आदि के लिए किया जाता है। आकार और स्थिरता के कारण बोतलों को अलग करना आसान होता है और वे स्वचालित या हाथ से छँटाई प्रक्रियाओं द्वारा अपशिष्ट प्लास्टिक धाराओं से अलग हो जाती हैं। स्थापित पॉलिएस्टर रीसाइक्लिंग उद्योग में तीन प्रमुख खंड शामिल हैं:

• पीईटी बोतल संग्रहण और अपशिष्ट पृथक्करण: अपशिष्ट रसद
• स्वच्छ बोतल के गुच्छे का उत्पादन: परत का उत्पादन
• पीईटी फ्लेक्स का अंतिम उत्पाद में रूपांतरण: फ्लेक प्रसंस्करण

पहले खंड का मध्यवर्ती उत्पाद 90% से अधिक पीईटी सामग्री के साथ बेली हुई बोतल का अपशिष्ट है। सबसे आम व्यापारिक रूप गठरी है, लेकिन ईंटों से बनी या यहां तक ​​कि ढीली, पहले से कटी हुई बोतलें भी बाजार में आम हैं। दूसरे खंड में, एकत्रित बोतलों को साफ पीईटी बोतल के टुकड़ों में बदल दिया जाता है। आवश्यक अंतिम परत गुणवत्ता के आधार पर यह चरण कम या ज्यादा जटिल और पेचीदा हो सकता है। तीसरे चरण के दौरान, पीईटी बोतल के गुच्छे को आगे की प्रक्रिया और इंजीनियरिंग प्लास्टिक के लिए फिल्म, बोतलें, फाइबर, फिलामेंट, स्ट्रैपिंग या मध्यवर्ती जैसे छर्रों जैसे किसी भी प्रकार के उत्पादों में संसाधित किया जाता है।

इस बाहरी (उपभोक्ता के बाद) पॉलिएस्टर बोतल रीसाइक्लिंग के अलावा, कई आंतरिक (उपभोक्ता-पूर्व) रीसाइक्लिंग प्रक्रियाएं मौजूद हैं, जहां बर्बाद पॉलिमर सामग्री उत्पादन स्थल से मुक्त बाजार में नहीं जाती है, और इसके बजाय उसी उत्पादन सर्किट में पुन: उपयोग किया जाता है। इस तरह, फाइबर अपशिष्ट को सीधे फाइबर का उत्पादन करने के लिए पुन: उपयोग किया जाता है, प्रीफॉर्म अपशिष्ट को सीधे प्रीफॉर्म का उत्पादन करने के लिए पुन: उपयोग किया जाता है, और फिल्म अपशिष्ट को सीधे फिल्म बनाने के लिए पुन: उपयोग किया जाता है।

पीईटी बोतल रीसाइक्लिंग

शुद्धिकरण और परिशोधन

किसी भी पुनर्चक्रण अवधारणा की सफलता प्रसंस्करण के दौरान सही स्थान पर और आवश्यक या वांछित सीमा तक शुद्धिकरण और परिशोधन की दक्षता में छिपी हुई है।

सामान्य तौर पर, निम्नलिखित लागू होता है: प्रक्रिया में जितनी जल्दी विदेशी पदार्थ हटा दिए जाते हैं, और जितनी अधिक अच्छी तरह से यह किया जाता है, प्रक्रिया उतनी ही अधिक कुशल होती है।

ऊंचा plasticizer पीईटी का तापमान 280 डिग्री सेल्सियस (536 डिग्री फ़ारेनहाइट) की सीमा में है, यही कारण है कि लगभग सभी सामान्य कार्बनिक अशुद्धियाँ जैसे पीवीसी, पीएलए, पॉलीपोलिन, रासायनिक लकड़ी-लुगदी और कागज के रेशे, पॉलीविनाइल एसीटेट, पिघला हुआ चिपकने वाला, रंग भरने वाले एजेंट, चीनी, और प्रोटीन अवशेष रंगीन क्षरण उत्पादों में बदल जाते हैं, जो बदले में, अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील क्षरण उत्पादों को भी जारी कर सकते हैं। फिर, पॉलिमर श्रृंखला में दोषों की संख्या काफी बढ़ जाती है। अशुद्धियों का कण आकार वितरण बहुत व्यापक है, 60-1000 µm के बड़े कण - जो नग्न आंखों से दिखाई देते हैं और फ़िल्टर करने में आसान होते हैं - कम बुराई का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि उनकी कुल सतह अपेक्षाकृत छोटी होती है और इसलिए गिरावट की गति कम होती है। सूक्ष्म कणों का प्रभाव, जो - क्योंकि वे कई हैं - बहुलक में दोषों की आवृत्ति को बढ़ाते हैं, अपेक्षाकृत अधिक होता है।

कई रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं में "आंखें जो नहीं देखतीं, दिल उस पर शोक नहीं मना सकता" का आदर्श वाक्य बहुत महत्वपूर्ण माना जाता है। इसलिए, कुशल छंटाई के अलावा, पिघले निस्पंदन प्रक्रियाओं द्वारा दृश्य अशुद्धता कणों को हटाना इस मामले में एक विशेष भूमिका निभाता है।

सामान्य तौर पर, कोई यह कह सकता है कि एकत्रित बोतलों से पीईटी बोतल के टुकड़े बनाने की प्रक्रियाएँ उतनी ही बहुमुखी हैं जितनी कि विभिन्न अपशिष्ट धाराएँ उनकी संरचना और गुणवत्ता में भिन्न होती हैं। प्रौद्योगिकी की दृष्टि से ऐसा करने का केवल एक ही तरीका नहीं है। इस बीच, ऐसी कई इंजीनियरिंग कंपनियां हैं जो फ्लेक उत्पादन संयंत्र और घटकों की पेशकश कर रही हैं, और किसी एक या अन्य संयंत्र के डिजाइन के बारे में निर्णय लेना मुश्किल है। फिर भी, ऐसी प्रक्रियाएँ हैं जो इनमें से अधिकांश सिद्धांतों को साझा कर रही हैं। इनपुट सामग्री की संरचना और अशुद्धता स्तर के आधार पर, सामान्य निम्नलिखित प्रक्रिया चरण लागू किए जाते हैं।

1. गठरी खोलना, ईट खोलना
2. विभिन्न रंगों, विदेशी पॉलिमर विशेष रूप से पीवीसी, विदेशी पदार्थ, फिल्म, कागज, कांच, रेत, मिट्टी, पत्थर और धातुओं को हटाने के लिए छँटाई और चयन
3. बिना काटे पूर्व-धोना
4. मोटे टुकड़ों को सुखा लें या धोने से पहले मिला लें
5. पत्थर, कांच और धातु को हटाना
6. फिल्म, कागज और लेबल हटाने के लिए एयर सिफ्टिंग
7. पीसना, सुखाना और/या गीला करना
8. घनत्व अंतर द्वारा कम घनत्व वाले पॉलिमर (कप) को हटाना
9. गर्म धुलाई
10. कास्टिक धुलाई, और सतह नक़्क़ाशी, आंतरिक चिपचिपाहट और परिशोधन को बनाए रखना
11. धोने
12. साफ़ पानी से धोना
13. सुखाने
14. गुच्छों का वायु-छानना
15. स्वचालित परत छँटाई
16. जल सर्किट और जल उपचार प्रौद्योगिकी
17. परत गुणवत्ता नियंत्रण

अशुद्धियाँ और भौतिक दोष

पॉलिमर सामग्री में जमा होने वाली संभावित अशुद्धियों और सामग्री दोषों की संख्या स्थायी रूप से बढ़ रही है - प्रसंस्करण के साथ-साथ पॉलिमर का उपयोग करते समय - बढ़ती सेवा जीवनकाल, बढ़ते अंतिम अनुप्रयोगों और बार-बार रीसाइक्लिंग को ध्यान में रखते हुए। जहां तक ​​पुनर्चक्रित पीईटी बोतलों का सवाल है, उल्लिखित दोषों को निम्नलिखित समूहों में क्रमबद्ध किया जा सकता है:

1. प्रतिक्रियाशील पॉलिएस्टर OH- या COOH- अंत समूह मृत या गैर-प्रतिक्रियाशील अंत समूहों में बदल जाते हैं, उदाहरण के लिए टेरेफ्थेलेट एसिड के निर्जलीकरण या डीकार्बोक्सिलेशन के माध्यम से विनाइल एस्टर अंत समूहों का निर्माण, OH- या COOH- अंत समूहों की मोनो-फ़ंक्शनल गिरावट के साथ प्रतिक्रिया मोनो-कार्बोनिक एसिड या अल्कोहल जैसे उत्पाद। परिणाम पुन: पॉलीकंडेशन या पुनः एसएसपी के दौरान प्रतिक्रियाशीलता में कमी और आणविक भार वितरण को व्यापक बनाना है।
2. अंतिम समूह का अनुपात थर्मल और ऑक्सीडेटिव गिरावट के माध्यम से निर्मित COOH अंत समूहों की दिशा की ओर बदल जाता है। परिणाम प्रतिक्रियाशीलता में कमी, और आर्द्रता की उपस्थिति में थर्मल उपचार के दौरान एसिड ऑटोकैटलिटिक अपघटन में वृद्धि है।
3. पॉलीफ़ंक्शनल मैक्रोमोलेक्यूल्स की संख्या बढ़ जाती है। जैल का संचय और लंबी-श्रृंखला शाखा दोष।
4. गैर-पॉलिमर-समान कार्बनिक और अकार्बनिक विदेशी पदार्थों की संख्या, एकाग्रता और विविधता बढ़ रही है। प्रत्येक नए थर्मल तनाव के साथ, कार्बनिक विदेशी पदार्थ अपघटन द्वारा प्रतिक्रिया करेंगे। इससे और अधिक क्षरण-समर्थक पदार्थों और रंग देने वाले पदार्थों की मुक्ति हो रही है।
5. हवा (ऑक्सीजन) और नमी की उपस्थिति में पॉलिएस्टर से बने उत्पादों की सतह पर हाइड्रॉक्साइड और पेरोक्साइड समूह बनते हैं। यह प्रक्रिया पराबैंगनी प्रकाश द्वारा त्वरित होती है। एक पूर्ववर्ती उपचार प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रो पेरोक्साइड ऑक्सीजन रेडिकल्स का एक स्रोत होते हैं, जो ऑक्सीडेटिव गिरावट का स्रोत होते हैं। हाइड्रो पेरोक्साइड का विनाश पहले थर्मल उपचार से पहले या प्लास्टिकीकरण के दौरान होता है और एंटीऑक्सिडेंट जैसे उपयुक्त योजक द्वारा समर्थित किया जा सकता है।

उपर्युक्त रासायनिक दोषों और अशुद्धियों को ध्यान में रखते हुए, प्रत्येक रीसाइक्लिंग चक्र के दौरान निम्नलिखित बहुलक विशेषताओं में निरंतर संशोधन होता है, जो रासायनिक और भौतिक प्रयोगशाला विश्लेषण द्वारा पता लगाया जा सकता है।

विशेष रूप से:

• COOH अंत-समूहों की वृद्धि
• रंग संख्या में वृद्धि बी
• धुंध में वृद्धि (पारदर्शी उत्पाद)
• ऑलिगोमेर सामग्री में वृद्धि
• फिल्टरेबिलिटी में कमी
• एसीटैल्डिहाइड, फॉर्मेल्डिहाइड जैसे उप-उत्पाद सामग्री में वृद्धि
• निष्कर्षण योग्य विदेशी संदूषकों की वृद्धि
• रंग एल में कमी
• की कमी अंतर्भूत लसीलापन या गतिशील चिपचिपाहट
• क्रिस्टलीकरण तापमान में कमी और क्रिस्टलीकरण गति में वृद्धि
• यांत्रिक गुणों में कमी जैसे तन्य शक्ति, टूटने पर बढ़ाव या लोचदार मापांक
• आणविक भार वितरण का विस्तार

पीईटी-बोतलों का पुनर्चक्रण एक औद्योगिक मानक प्रक्रिया है जो विभिन्न प्रकार की इंजीनियरिंग कंपनियों द्वारा पेश की जाती है।

पुनर्नवीनीकरण पॉलिएस्टर के लिए प्रसंस्करण उदाहरण

पॉलिएस्टर के साथ पुनर्चक्रण प्रक्रियाएँ लगभग उतनी ही विविध हैं जितनी प्राथमिक छर्रों या पिघले हुए पदार्थों पर आधारित विनिर्माण प्रक्रियाएँ। पुनर्नवीनीकरण सामग्री की शुद्धता के आधार पर, पॉलिएस्टर का उपयोग आज अधिकांश पॉलिएस्टर निर्माण प्रक्रियाओं में वर्जिन पॉलिमर के साथ मिश्रण के रूप में या 100% पुनर्नवीनीकरण पॉलिमर के रूप में किया जा सकता है। कुछ अपवाद जैसे कम मोटाई की बीओपीईटी-फिल्म, ऑप्टिकल फिल्म या यार्न जैसे विशेष अनुप्रयोग, एफडीवाई-स्पिनिंग के माध्यम से > 6000 मीटर/मिनट, माइक्रोफिलामेंट्स और माइक्रो-फाइबर केवल वर्जिन पॉलिएस्टर से निर्मित होते हैं।

बोतल के टुकड़ों का सरल पुन: गोलीीकरण

इस प्रक्रिया में बोतल के कचरे को फ्लेक्स में बदलना, फ्लेक्स को सुखाकर और क्रिस्टलीकृत करना, प्लास्टिक बनाना और फ़िल्टर करना, साथ ही गोली बनाना शामिल है। उत्पाद 0.55-0.7 डीℓ/जी की सीमा में आंतरिक चिपचिपाहट का एक अनाकार पुन: दानेदार है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पीईटी फ्लेक्स का पूर्ण पूर्व-सुखाने का काम कैसे किया गया है।

विशेष विशेषताएँ हैं: एसीटैल्डिहाइड और ऑलिगोमर्स निचले स्तर पर छर्रों में निहित होते हैं; चिपचिपाहट किसी तरह कम हो जाती है, छर्रे अनाकार होते हैं और आगे की प्रक्रिया से पहले उन्हें क्रिस्टलीकृत और सुखाना पड़ता है।

इसके लिए प्रसंस्करण:

• ए-पीईटी फिल्म के लिए थर्मोफॉर्मिंग
• पीईटी वर्जिन उत्पादन के अतिरिक्त
• BOPET पैकेजिंग फिल्म
• पेट बोतल राल एसएसपी द्वारा
• कालीन सूत
• इंजीनियरिंग प्लास्टिक
• तंतु
• गैर बुना
• पैकेजिंग धारियाँ
• स्टेपल फाइबर.

पुन: गोलीीकरण का तरीका चुनने का मतलब है एक अतिरिक्त रूपांतरण प्रक्रिया, जो एक तरफ, ऊर्जा-गहन और लागत-खपत वाली है, और थर्मल विनाश का कारण बनती है। दूसरी ओर, पेलेटाइज़िंग कदम निम्नलिखित लाभ प्रदान कर रहा है:

• गहन पिघल निस्पंदन
• मध्यवर्ती गुणवत्ता नियंत्रण
• योजकों द्वारा संशोधन
• गुणवत्ता के आधार पर उत्पाद का चयन और पृथक्करण
• प्रसंस्करण लचीलापन बढ़ा
• गुणवत्ता एकरूपता.

बोतलों (बोतल से बोतल) और ए-पीईटी के लिए पीईटी-छर्रों या फ्लेक्स का निर्माण

यह प्रक्रिया, सैद्धांतिक रूप से, ऊपर वर्णित प्रक्रिया के समान है; हालाँकि, उत्पादित छर्रों को सीधे (लगातार या असंतत रूप से) क्रिस्टलीकृत किया जाता है और फिर एक टम्बलिंग ड्रायर या एक ऊर्ध्वाधर ट्यूब रिएक्टर में एक ठोस-अवस्था पॉलीकंडेनसेशन (एसएसपी) के अधीन किया जाता है। इस प्रसंस्करण चरण के दौरान, 0.80–0.085 dℓ/g की संबंधित आंतरिक चिपचिपाहट को फिर से बनाया जाता है और, साथ ही, एसीटैल्डिहाइड सामग्री को <1 पीपीएम तक कम कर दिया जाता है।

तथ्य यह है कि यूरोप और अमेरिका में कुछ मशीन निर्माता और लाइन बिल्डर स्वतंत्र रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं की पेशकश करने का प्रयास करते हैं, उदाहरण के लिए तथाकथित बोतल-से-बोतल (बी-2-बी) प्रक्रिया, जैसे बीपेट, स्टारलिंगर, URRC या BÜHLER, का उद्देश्य आम तौर पर तथाकथित चुनौती परीक्षण लागू करने वाले FDA के अनुसार आवश्यक निष्कर्षण अवशेषों के "अस्तित्व" और मॉडल संदूषकों को हटाने का प्रमाण प्रस्तुत करना है, जो कि उपचारित पॉलिएस्टर के अनुप्रयोग के लिए आवश्यक है। खाद्य क्षेत्र. इस प्रक्रिया अनुमोदन के अलावा यह फिर भी आवश्यक है कि ऐसी प्रक्रियाओं के किसी भी उपयोगकर्ता को अपनी प्रक्रिया के लिए स्वयं द्वारा निर्मित कच्चे माल के लिए एफडीए-सीमाओं की लगातार जांच करनी होगी।

बोतल के गुच्छे का सीधा रूपांतरण

लागत बचाने के लिए, कताई मिलों, स्ट्रैपिंग मिलों, या कास्ट फिल्म मिलों जैसे पॉलिएस्टर मध्यवर्ती उत्पादकों की बढ़ती संख्या उपयोग की गई बोतलों के उपचार से लेकर पीईटी-फ्लेक्स के प्रत्यक्ष उपयोग पर काम कर रही है, ताकि उत्पादन में वृद्धि हो सके। पॉलिएस्टर मध्यवर्ती की संख्या. आवश्यक श्यानता के समायोजन के लिए, गुच्छों के कुशल सुखाने के अलावा, श्यानता को पुनर्गठित करना भी संभवतः आवश्यक है बहुसंघनन गुच्छों के पिघले चरण या ठोस-अवस्था पॉलीकंडेनेशन में। नवीनतम पीईटी फ्लेक रूपांतरण प्रक्रियाएं नमी को हटाने और फ्लेक को पूर्व-सुखाने से बचने के लिए ट्विन स्क्रू एक्सट्रूडर, मल्टी-स्क्रू एक्सट्रूडर या मल्टी-रोटेशन सिस्टम और संयोगवश वैक्यूम डीगैसिंग लागू कर रही हैं। ये प्रक्रियाएं हाइड्रोलिसिस के कारण चिपचिपाहट में पर्याप्त कमी के बिना सूखे पीईटी फ्लेक्स के रूपांतरण की अनुमति देती हैं।

पीईटी बोतल के गुच्छे की खपत के संबंध में, लगभग 70% का मुख्य भाग फाइबर और फिलामेंट्स में परिवर्तित हो जाता है। कताई प्रक्रियाओं में बोतल के टुकड़े जैसी सीधे माध्यमिक सामग्री का उपयोग करते समय, प्राप्त करने के लिए कुछ प्रसंस्करण सिद्धांत होते हैं।

POY के निर्माण के लिए उच्च गति वाली स्पिनिंग प्रक्रियाओं के लिए सामान्यतः 0.62–0.64 dℓ/g की चिपचिपाहट की आवश्यकता होती है। बोतल के टुकड़ों से शुरू करके, चिपचिपाहट को सूखने की डिग्री के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है। TiO का अतिरिक्त उपयोग₂ पूर्ण कुंद या अर्ध कुंद सूत के लिए आवश्यक है। स्पिनरेट्स की सुरक्षा के लिए, किसी भी मामले में, पिघल का कुशल निस्पंदन आवश्यक है। फिलहाल, 100% रीसाइक्लिंग पॉलिएस्टर से बने POY की मात्रा कम है क्योंकि इस प्रक्रिया के लिए स्पिनिंग मेल्ट की उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है। अधिकांश समय, कुंवारी और पुनर्नवीनीकृत छर्रों के मिश्रण का उपयोग किया जाता है।

स्टेपल फाइबर एक आंतरिक चिपचिपाहट सीमा में काते जाते हैं जो कुछ हद तक कम होती है और यह 0.58 और 0.62 dℓ/g के बीच होनी चाहिए। इस मामले में भी, आवश्यक चिपचिपाहट को वैक्यूम एक्सट्रूज़न के मामले में सुखाने या वैक्यूम समायोजन के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है। हालाँकि, चिपचिपाहट को समायोजित करने के लिए, श्रृंखला लंबाई संशोधक को जोड़ना इथाइलीन ग्लाइकॉल or डाएइथाईलीन ग्लाइकोल भी इस्तेमाल किया जा सकता है.

कपड़ा अनुप्रयोगों के लिए बढ़िया टिटर क्षेत्र में गैर-बुना कताई के साथ-साथ बुनियादी सामग्री के रूप में भारी कताई गैर-बुना, जैसे छत के कवर के लिए या सड़क निर्माण में - बोतल के गुच्छे को कताई करके निर्मित किया जा सकता है। घूमने वाली चिपचिपाहट फिर से 0.58–0.65 dℓ/g की सीमा के भीतर है।

बढ़ती रुचि का एक क्षेत्र जहां पुनर्नवीनीकरण सामग्री का उपयोग किया जाता है वह उच्च-दृढ़ पैकेजिंग पट्टियों और मोनोफिलामेंट्स का निर्माण है। दोनों मामलों में, प्रारंभिक कच्चा माल मुख्य रूप से उच्च आंतरिक चिपचिपाहट की पुनर्नवीनीकरण सामग्री है। उच्च-दृढ़ता वाली पैकेजिंग पट्टियों के साथ-साथ मोनोफिलामेंट को पिघली हुई कताई प्रक्रिया में निर्मित किया जाता है।

मोनोमर्स को पुनर्चक्रण

घटक मोनोमर्स प्राप्त करने के लिए पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट को डीपोलाइमराइज़ किया जा सकता है। शुद्धिकरण के बाद, मोनोमर्स का उपयोग नई पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट तैयार करने के लिए किया जा सकता है। पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट में एस्टर बांड को हाइड्रोलिसिस, या ट्रांसएस्टरीफिकेशन द्वारा साफ किया जा सकता है। प्रतिक्रियाएँ उपयोग की गई प्रतिक्रियाओं से बिल्कुल विपरीत हैं उत्पादन में.

आंशिक ग्लाइकोलाइसिस

आंशिक ग्लाइकोलाइसिस (एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ ट्रांसएस्टरीफिकेशन) कठोर बहुलक को लघु-श्रृंखला वाले ऑलिगोमर्स में परिवर्तित करता है जिन्हें कम तापमान पर पिघलाया-फ़िल्टर किया जा सकता है। एक बार अशुद्धियों से मुक्त होने के बाद, ऑलिगोमर्स को पोलीमराइजेशन के लिए उत्पादन प्रक्रिया में वापस डाला जा सकता है।

कार्य में लाइन पर निर्मित बोतल छर्रों की गुणवत्ता बनाए रखते हुए 10-25% बोतल के टुकड़े खिलाना शामिल है। इस उद्देश्य को पीईटी बोतल के गुच्छे को - पहले से ही उनके पहले प्लास्टिकीकरण के दौरान, जिसे एकल या मल्टी-स्क्रू एक्सट्रूडर में किया जा सकता है - को कम मात्रा में एथिलीन ग्लाइकॉल जोड़कर लगभग 0.30 डीℓ/जी की आंतरिक चिपचिपाहट तक कम करके हल किया जाता है। प्लास्टिककरण के बाद सीधे कम-चिपचिपापन पिघली हुई धारा को एक कुशल निस्पंदन के अधीन करके। इसके अलावा, तापमान को न्यूनतम संभव सीमा तक लाया जाता है। इसके अलावा, प्रसंस्करण के इस तरीके से, प्लास्टिकीकरण करते समय सीधे संबंधित पी-स्टेबलाइज़र जोड़कर हाइड्रो पेरोक्साइड के रासायनिक अपघटन की संभावना संभव है। हाइड्रो पेरोक्साइड समूहों का विनाश, अन्य प्रक्रियाओं के साथ, फ्लेक उपचार के अंतिम चरण के दौरान पहले से ही किया जाता है, उदाहरण के लिए एच जोड़कर₃PO₃. आंशिक रूप से ग्लाइकोलाइज्ड और बारीक फ़िल्टर की गई पुनर्नवीनीकरण सामग्री को लगातार एस्टरीफिकेशन या प्रीपॉलीकॉन्डेंसेशन रिएक्टर में डाला जाता है, कच्चे माल की खुराक मात्रा को तदनुसार समायोजित किया जा रहा है।

कुल ग्लाइकोलाइसिस, मेथेनोलिसिस और हाइड्रोलिसिस

पॉलिएस्टर को पूरी तरह से परिवर्तित करने के लिए कुल ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से पॉलिएस्टर अपशिष्ट का उपचार बीआईएस (2-हाइड्रॉक्सीएथाइल) टेरेफ्थेलेट (C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂). इस यौगिक को वैक्यूम आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है, और यह पॉलिएस्टर निर्माण में उपयोग किए जाने वाले मध्यवर्ती पदार्थों में से एक है। इसमें शामिल प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

[(सीओ)सी₆H₄(CO₂CH₂CH₂ओ)]_n + n Hoch₂CH₂ओह → n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂

इस रीसाइक्लिंग मार्ग को प्रायोगिक उत्पादन के रूप में जापान में औद्योगिक पैमाने पर क्रियान्वित किया गया है।

कुल ग्लाइकोलाइसिस के समान, मेथेनोलिसिस पॉलिएस्टर को परिवर्तित करता है डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट, जिसे फ़िल्टर और वैक्यूम डिस्टिल्ड किया जा सकता है:

[(सीओ)सी₆H₄(CO₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n CH₃ओह → n C₆H₄(CO₂CH₃)₂

मेथनॉलाइसिस आज उद्योग में शायद ही कभी किया जाता है क्योंकि डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट पर आधारित पॉलिएस्टर का उत्पादन काफी कम हो गया है, और कई डाइमिथाइल टेरेफ्थेलेट उत्पादक गायब हो गए हैं।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट को टेरेफ्थेलिक एसिड में हाइड्रोलाइज किया जा सकता है और इथाइलीन ग्लाइकॉल उच्च तापमान और दबाव में. परिणामी क्रूड टेरेफ्थेलिक एसिड को शुद्ध किया जा सकता है recrystallization पुन: पॉलिमरीकरण के लिए उपयुक्त सामग्री प्राप्त करने के लिए:

[(सीओ)सी₆H₄(CO₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n H₂ओ → n C₆H₄(CO₂H)₂ + n Hoch₂CH₂OH

ऐसा प्रतीत नहीं होता है कि इस पद्धति का अभी तक व्यावसायीकरण किया गया है।