¿Por qué se denomina al PET chips en lugar de pellets? ¿Cuál es la diferencia entre los chips de PET para botellas y los de fibra?

Todo el mundo sabe que la forma común del plástico es "gránulos", pero algunos plásticos, como el nailon PA y el poliéster PET, en realidad no se llaman gránulos.

Tienen un nombre que suena profesional: "slices". ¿Por qué?

En primer lugar, sus similitudes son que todos son "gránulos" con dimensiones regulares y tamaño uniforme. Las dimensiones son diferentes a las del "polvo" y las "virutas", y tienen las siguientes ventajas:

Figura: Partículas de plástico recicladas	Figura: Corte de PET

El material entra en el tornillo desde la forma granular, se funde, se plastifica y luego se moldea. Debido a que el transporte general de materia prima plástica se basa principalmente en el vacío, la pérdida de polvo durante el transporte y el procesamiento es bastante grande. Las virutas grandes e irregulares a menudo causan "puentes" en el puerto de alimentación y afectan la producción continua. Es solo que algunos productos deben procesarse con polvo debido a las restricciones del proceso.

Por supuesto, los gránulos son convenientes para el transporte. Se envasan en un saco y luego se cargan en un camión y se transportan al destino. Si está en forma de polvo, muchos materiales son higroscópicos y la superficie del polvo en sí es relativamente grande, lo que hace que sea más fácil aglomerarlo e incluso degradarlo, lo que no es propicio para el procesamiento en sí. Los chips grandes e irregulares tienen el mismo peso y un volumen mucho mayor, ¡lo que es un dolor de cabeza!

Al utilizar gránulos de plástico, estos pueden hacer que el material se caliente de manera uniforme, aumentar la plastificación de manera uniforme, facilitar la mezcla posterior con otros aditivos y hacer que el producto sea suave.

El moldeo de materiales poliméricos a menudo no es tan simple como la acción física. Dado que la ruta de difusión de productos moleculares pequeños en partículas pequeñas es más corta que en partículas grandes, son fáciles de excluir. Además, las partículas de muestra son pequeñas, la superficie total de las partículas aumenta, la tasa de transferencia de calor aumenta y la velocidad de reacción también se acelera. Por lo tanto, dentro de un cierto rango, la velocidad de reacción es inversamente proporcional al tamaño de las partículas de la materia prima. Sin embargo, si las partículas son demasiado pequeñas, son propensas a unirse, lo que a su vez afecta la velocidad de reacción. Por lo tanto, al fabricar materiales, generalmente se selecciona "granular".

¿Por qué se llama chips de PET en lugar de?Pellets de PET?

En inglés, los chips se llaman chips y los pellets se llaman partículas. La mayor diferencia entre los dos es que se forman en formas diferentes. Los "pellets" comunes son cilíndricos, y la mayoría de los plásticos se forman en pellets, como PE, ABS, PP, etc. Generalmente se fabrican mediante granulación de hebras, por lo que se cortan en formas cilíndricas.

El nailon (cristalino) y el poliéster son policondensados ​​cristalinos. La resistencia de fusión de sus resinas es muy baja y no se pueden granular mediante trenzado. Solo se pueden granular mediante corte en caliente bajo el agua o enfriamiento por aire. Las partículas producidas de esta manera tienen forma de escamas, que se denominan rebanadas. Por lo tanto, las rebanadas generalmente se refieren al nailon, poliéster y otras resinas producidas por plantas de polimerización o resinas que han sido modificadas con una pequeña cantidad de aditivos (como rebanadas de PET brillantes, semibrillantes y mate modificadas mediante la adición de dióxido de titanio). Generalmente, el nailon o poliéster que ha sido modificado posteriormente, como la adición de GF, relleno y endurecimiento, ya no se denomina rebanada, sino partícula.

Granulación de hebras	Peletización refrigerada por aire

¿Cómo distinguir los chips de PET de los chips de PET de grado fibra?

En la actualidad, existen dos vertientes principales de investigación sobre el reciclaje de chips de PET de botellas:

En primer lugar, la investigación sobre la tecnología de reproducción botella a botella, que convierte los restos de botellas limpias en rodajas aptas para uso alimentario que pueden sustituir a los materiales frescos y entrar en contacto directo con los alimentos;

En segundo lugar, los materiales reciclados de escamas de PET de botellas se han utilizado ampliamente en la producción de fibras cortas y telas no tejidas, o se pueden hilar filamentos de poliéster calificados mediante la selección de procesos apropiados. Por ejemplo, las escamas de PET de botellas tratadas con tecnología de cristalización patentada se pueden utilizar directamente para hilar. El rendimiento técnico de las fibras cortadas de PET recicladas procesadas mediante este proceso puede alcanzar básicamente la calidad de hilado en rodajas estándar. Pan Wanlian y otros de la Universidad de Donghua utilizaron materiales reciclados de escamas de PET de botellas importados de Japón para hilar filamentos de poliéster en condiciones de proceso adecuadas.

Sin embargo, ¿cuál es la diferencia entre las rebanadas de PET de grado embotellado y las rebanadas de PET de grado fibra?A continuación se presenta un análisis de sus diferencias en función de los cuatro principales parámetros de rendimiento del PET.

La viscosidad intrínseca se utiliza a menudo para caracterizar el peso molecular del poliéster. La prueba de viscosidad intrínseca se basa en la fricción generada por el movimiento de las macromoléculas en el disolvente. Cuanto mayor sea la resistencia de la solución de polímero durante el proceso de flujo, mayor será la viscosidad de la masa fundida. La viscosidad es un indicador de calidad que refleja el peso molecular de los chips de PET y también es el indicador de calidad más importante de los chips de PET.

Tanto el PET de grado embotellado como el PET de grado fibra son fluidos pseudoplásticos no newtonianos, y la viscosidad aparente disminuye con el aumento de la velocidad de corte y la temperatura. En las mismas condiciones, la viscosidad aparente del PET de grado embotellado es mayor que la del PET de grado fibra, y la amplitud de la fluctuación de la viscosidad aparente es menor que la del PET de grado fibra. El índice no newtoniano de ambos fundidos disminuye con el aumento de la velocidad de corte, y se desvían cada vez más de las características de flujo de los fluidos newtonianos. En las mismas condiciones de temperatura, la elasticidad del PET de grado embotellado es mayor que la del PET de grado fibra, el grado de estructuración del fundido es mayor que el del PET de grado fibra y la capacidad de hilado es deficiente.

En términos generales, la resistencia de la botella correspondiente a la rodaja con alta viscosidad también es mayor y puede soportar la presión y el impacto; la resistencia de la botella correspondiente a la rodaja con baja viscosidad también es menor y la resistencia a la presión y al impacto son bajas.

La viscosidad de las rebanadas aptas para botellas de bebidas carbonatadas (BG85) populares en el mercado es de aproximadamente 2,87 dl/g, la viscosidad de las rebanadas aptas para botellas de bebidas envasadas en caliente (BG871) es de aproximadamente 11,78 dl/g, la viscosidad de las rebanadas aptas para botellas de agua mineral (BG815) es de aproximadamente 0,80 dl/g, y la viscosidad de las rebanadas aptas para botellas de aceite comestible (BG802) es de aproximadamente 0,83 dl/g. Dado que la temperatura de fusión de las rebanadas de alta viscosidad es alta durante el procesamiento, la viscosidad también aumentará en consecuencia. Por lo tanto, la viscosidad de las rebanadas de PET aptas para botellas no es cuanto más alta, mejor, siempre que cumpla con los requisitos de resistencia del producto.

La viscosidad de las rodajas de PET es de aproximadamente 0.70dl/g, que puede alcanzar el nivel de la seda civil hilada. Lo más importante es que la fluctuación de la viscosidad característica debe ser lo más pequeña posible. Las grandes fluctuaciones en la viscosidad son propensas a un moldeado deficiente, seda flotante, torsión y muchos defectos, que afectan gravemente la capacidad de hilado. Además, la viscosidad de la seda sin aceite fluctúa mucho y la fluctuación de la resistencia de la fibra también aumentará.

El punto de fusión caracteriza la temperatura a la que la cadena de polímeros se mueve libremente. Un punto de fusión alto significa que el contenido de impurezas en el PET reciclado es bajo, pero se requiere una temperatura de hilado más alta para que la masa fundida fluya mejor. Si el punto de fusión es demasiado bajo, el contenido de impurezas es alto, las propiedades de tracción de la fibra son deficientes y la resistencia y el módulo son bajos.

El proceso de producción de chips de grado de botella y chips de grado de fibra es básicamente el mismo, pero para cumplir con algunas propiedades de los chips de grado de botella, se agrega un tercer monómero, ácido isoftálico (IPA) y algunos aditivos. La adición del tercer monómero reduce el punto de fusión de los chips y la velocidad de cristalización de la masa fundida, mejora la transparencia de la botella y el peso molecular relativo promedio de los chips de PET de grado de botella es generalmente más de 30,000, mientras que el del PET de grado de fibra es de aproximadamente 15,000 a 22,000.

Durante el proceso de producción, se añade ácido isoftálico a los chips para botellas para lograr el propósito de la modificación por copolimerización, lo que aumenta la flexibilidad de los chips para botellas y reduce sus propiedades de cristalización, lo que favorece el procesamiento y el moldeado de las piezas en bruto de las botellas. Al mismo tiempo, por cada 1 % de aumento en el contenido de ácido isoftálico, el punto de fusión de los chips disminuirá entre 3 y 3,5 grados. El efecto del ácido isoftálico sobre la calidad intrínseca de las rodajas es principalmente cambiar sus propiedades de cristalización.

Los diferentes productos tienen diferentes requisitos para las propiedades de cristalización de las rodajas de botella, por lo que el contenido de ácido isoftálico no se puede generalizar. Por ejemplo, la preforma de la botella de aceite comestible es pesada y gruesa (generalmente alrededor de 110 gramos), y la velocidad de enfriamiento de la preforma es lenta, por lo que se requiere que las propiedades de cristalización de las rodajas de botella sean lo más bajas posible, es decir, el contenido de ácido isoftálico debe ser lo más alto posible; y las botellas de bebidas llenas en caliente deben soportar 90 grados.

Actualmente, existen dos puntos de vista representativos sobre la relación entre el contenido de carboxilo final y la calidad de las rebanadas de PET. Uno es que el contenido de carboxilo final refleja el grado de degradación térmica de las rebanadas, por lo que el contenido de carboxilo final debería ser apropiadamente más bajo; el otro concepto es que el contenido de carboxilo final refleja indirectamente la distribución del peso molecular de las rebanadas. Las rebanadas de PET de grado de botella se utilizan para el procesamiento de plástico y requieren una distribución de peso molecular ligeramente más amplia, por lo que el contenido de carboxilo final debería ser apropiadamente más alto.

Combinando las opiniones de ambas partes y el contenido real de carboxilo final de las rebanadas de PET de grado embotellado de uso doméstico, el contenido de carboxilo final de las rebanadas de PET de grado embotellado está generalmente entre 20 y 35 mol/t.

Un alto contenido de grupos carboxilo terminales indica una amplia distribución de pesos moleculares. Durante el proceso de hilado, la degradación de las macromoléculas se agrava después del calentamiento y la capacidad de hilado es deficiente. El contenido de carboxilo terminal de los chips de PET de grado de fibra generalmente es inferior a 30 mol/t.

El contenido de cenizas indica el contenido de componentes inorgánicos en los chips de resina de poliéster. Además del polvo, su origen proviene principalmente de varios aditivos añadidos durante el proceso de producción de poliéster, como catalizadores, estabilizadores térmicos, tóneres e impurezas inorgánicas en los chips. El contenido de cenizas causado por componentes inorgánicos reducirá la estabilidad térmica y la estabilidad térmica del oxígeno de los chips, lo que puede provocar un aumento de la viscosidad y una reducción de la calidad del producto durante el procesamiento.

El contenido de cenizas tiene una gran influencia en el rendimiento de la fibra de carbono. El alto contenido de cenizas de la fibra de carbono aumentará los defectos de la fibra y afectará el rendimiento de ablación de la fibra. Por lo tanto, el contenido de cenizas es un indicador importante en la prueba de rendimiento de la fibra de carbono. El contenido de cenizas del PET de grado de fibra no debe ser superior al 0.025%. En la producción de botellas de PET, la ceniza también es el núcleo cristalino de la cristalización hasta cierto punto, por lo que un alto contenido de cenizas puede hacer que la pieza en bruto de la botella se empañe fácilmente. El contenido de cenizas también afectará el color de la pieza en bruto de la botella hasta cierto punto.