Ewelina : Dla jednych kłopotliwy odpad, dla innych – cenny surowiec. Co kryje się pod nazwą PET i jak przeprowadza się recykling jednych z najpopularniejszych butelek do

Napojów? Odpowiedzi na te pytania znajdziecie z naszym referacie.

Anastazja : PET - jest to skrót nazwy tworzywa sztucznego znanego od roku 1941, którego

pełna nazwa brzmi politereftalan etylenu. W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych

zastosowano go do produkcji folii, a w końcu lat sześćdziesiątych do przetwórstwa

wtryskowego.

Ewelina : Od połowy lat siedemdziesiątych coraz więcej PETa zużywa się do wytwarzania

opakowań, głównie butelek do napojów.

Anastazja : Jak powstaje preforma?

Konrad : Preformy produkowane są na maszynach wtryskowych z politereftalanu etylenu (PET). Początkowo ma on postać granulatu. Pierwszym etapem produkcji jest rozgrzanie tworzywa do temperatury 250 - 300 st. C. Po doprowadzeniu do stanu płynnego, masa jest wtryskiwana do formy, gdzie osiąga zamierzony kształt. W trakcie chłodzenia następuje proces krystalizacji, dzięki której preforma uzyskuje odpowiednie właściwości.

Ewelina :  Jak powstaje butelka PET?

Anastazja : Butelki wytwarzane są na maszynach rozdmuchowych. Proces technologiczny wykorzystuje półprodukt, jakim jest preforma PET. Zostaje ona rozgrzana do temperatury ok. 80 st. C, dzięki czemu uzyskuje elastyczność. Po umieszczeniu w odpowiedniej formie, jest rozdmuchiwana strumieniem powietrza o wysokim ciśnieniu, aż do osiągnięcia zamierzonego kształtu. Jednocześnie następuje chłodzenie, w trakcie którego butelka uzyskuje odpowiednie właściwości.

 Konrad : Jaki kształt mogą mieć nasze butelki?

Ewelina : Jedną z najważniejszych zalet tworzywa PET jest absolutna dowolność w jego formowaniu. Dzięki temu, możemy wytworzyć butelkę lub słoik o kształcie, który najbardziej pasuje nam do  produktu. Możemy zaproponować standardową formę lub pomóc stworzyć unikalny projekt opakowania. Przy większych zamówieniach firma WGM może pokryć nawet do 100% kosztów nowego projektu - wszystko pozostaje kwestią indywidualnych konsultacji.

Ewelina : Właściwości Pet-u

Anastazja : PET otrzymywany w wyniku szybkiego ochłodzenia stopu jest amorficzny i ma gęstość 1,33 g/cm3.

Konrad : Stosunkowo łatwo (szczególnie w podwyższonej temperaturze) ulega krystalizacji, co wynika z symetrii makrocząsteczek ułatwiającej uporządkowane ułożenie segmentów łańcuchów w przestrzeni.

 Ewelina : Gęstość krystalicznego PET wynosi 1,45 g/cm3.

Anastazja : Temperatura topnienia zależy od stopnia polimeryzacji i wynosi 255-264oC.

Konrad :PET ma następujące cechy:

Ewelina : doskonałe właściwości dielektryczne, mechaniczne i wytrzymałościowe,

Anastazja : odporność na starzenie i działanie światła,

Konrad : odporność na działanie niskich i podwyższonych temperatur (nawet do temperatury bliskiej temperaturze topnienia),

Ewelina ; odporność na działanie rozcieńczonych kwasów i zasad, olejów i tłuszczów, węglowodorów alifatycznych i aromatycznych oraz środków bielących,

Anastazja : niewielką odporność na działanie alkaliów (powodują hydrolizę), fenolu, krezolu i kilku innych silnie polarnych rozpuszczalników,

Konrad : niewielką chłonność wilgoci, w powietrzu o wilgotności względnej 65% w temp. 20oC chłonie tylko ok. 0,5% wody,

Ewelina : jest obojętny fizjologicznie i dopuszczony do kontaktu z żywnością (sterylizuje się go tlenkiem etylenu lub za pomocą naświetlania promieniowaniem UV).

Anastazja : Wśród tworzyw sztucznych PET wyróżnia się dużą gęstością (ułatwia to jego wyodrębnianie z mieszaniny tworzyw), wysoką odpornością mechaniczną, chemiczną i termiczną oraz szczególnymi właściwościami optycznymi.

Konrad : Już blisko 10 mln ton poli(tereftalanu etylenu) przeznacza się do produkcji opakowań (80% stanowią butelki).

Anastazja : Jest on jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych do produkcji opakowań jednostkowych w przemyśle spożywczym (butelki do wody mineralnej, innych napojów gazowanych i niegazowanych, olejów jadalnych, mleka),

Ewelina : a dzięki dużej odporności na czynniki chemiczne również w przemyśle chemicznym (opakowania dla wyrobów chemii gospodarczej i kosmetyków).

 Opakowania z PET wykazują liczne zalety:

Konrad :są lekkie, bezpieczne i łatwiejsze w transporcie niż opakowania szklane,

Anastazja :są wytrzymałe mechanicznie, co jest ważne dla napojów gazowanych w czasie napełniania, magazynowania, transportu i dystrybucji,

Ewelina : wykazują połysk i przeźroczystość,

Konrad: są odporne chemicznie (na działanie wody, kwasów, tłuszczów, rozpuszczalników organicznych),

Anastazja : wykazują dobrą barierowość dla gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla), co umożliwia zachowanie smaku i zapachu produktów.

Ewelina :Warto zwrócić uwagę, że PET może być stosunkowo łatwo przetwarzany z wykorzystaniem praktycznie wszystkich metod recyklingu materiałów polimerowych.

Ewelina : Produkcja i wykorzystanie PET w Polsce

Anastazja : Od dawna (1963 r.) producentem poli(tereftalanu etylenu) są zakłady „Elana” w Toruniu 

 Konrad  : W połowie 2005 r. Spółka Eurochem uruchomiła we Włocławku instalację poli(tereftalanu etylenu) o zdolności 120-140 tys. ton (współudziałowcem jest Anwil S.A.). Wytwarza się tam granulat PET wykorzystywany przede wszystkim do produkcji butelek. W związku z uruchomieniem tej instalacji Polska stała się eksporterem PET, a import tego tworzywa wyraźnie zmalał.

Ewelina : W 2004 r. ponad 40% globalnej produkcji napojów pakowanych było w butelki z PET, podczas gdy w opakowania szklane tylko 22%. Dzięki temu kierunkowi wykorzystania produkcja poliestru wykazuje od lat tendencję wzrostową.

Anastazja : Powszechnie uważa się, że PET jako nowoczesne, ekologiczne i niedrogie tworzywo nie jest zagrożone przez inne materiały. Przeciwnie, to raczej PET wypiera z rynku wiele tradycyjnych opakowań (opakowania szklane, butelki z PCW na oleje oraz folie z innych tworzyw).

Konrad : W Europie już prawie 10% piwa rozlewa się w butelki z PET. Na tę wartość w dużym stopniu wpływa rynek rosyjski i ukraiński (w Rosji piwo w opakowaniach PET ma udział ok. 70%). Badania rynkowe prowadzone w wielu krajach wykazały, że konsumenci piwa akceptują to nietypowe opakowanie napoju, inne niż klasyczne szklane butelki czy metalowe puszki.

 Ewelina : Nawet najbardziej cenione na świecie marki brandy pojawiają się na rynku w takich opakowaniach. Producenci zwracają uwagę na walory ochronne opakowań PET, trwałość i łatwość transportu, obniżenie masy produktu oraz uproszczenie procesu butelkowania.

Ewelina : Poli(tereftalan etylenu) a środowisko

Anastazja : Szybki wzrost zużycia butelek PET stwarza problemy środowiskowe. Wyjątkowo krótki czas życia tych opakowań sprawia, że PET bardzo szybko staje się odpadem. Co prawda opakowania te nie stanowią bezpośredniego zagrożenia dla środowiska, ale są uciążliwe ponieważ zajmują dużą objętość.

Kondrad: Największe zużycie PET w przeliczeniu na jednego mieszkańca występuje w USA - 7 kg, w krajach Europy Zachodniej 4-5 kg, w Polsce ok. 2,5 kg.. Tak wiec na wysypiska trafia ogromna ilość odpadowego PET - w krajach Europy Zachodniej przybywa rocznie kilkaset tysięcy ton odpadów PET, a w Polsce kilkadziesiąt tysięcy ton.

Ewelina : Względy ekologiczne i ekonomiczne przemawiają za tym, aby odpadowy PET poddawać recyklingowi. W tym celu konieczne jest zorganizowanie zbiórki odpadów tworzyw sztucznych, a następnie ich sortowanie, czyli rozdzielenie na poszczególne grupy - wykorzystuje się w tym celu metody optyczne, elektrostatyczne, klasyfikację hydrauliczną, selektywne rozpuszczanie (oddzielenie PET od poliolefin nie stwarza problemu, trudniejsze jest oddzielenie PET od PCW).

Warto zwrócić uwagę, że PET może być stosunkowo łatwo przetwarzany z wykorzystaniem praktycznie wszystkich metod recyklingu materiałów polimerowych,które po krótce omówimy.

Recykling energetyczny

Kondrad : Polega na spaleniu tworzywa sztucznego i wykorzystaniu zawartej w nim energii. Spalania dokonuje się w spalarni odpadów komunalnych lub innych przystosowanych do tego celu paleniskach w temp. ok. 1000oC.

Ta metoda recyklingu eliminuje konieczność starannej segregacji odpadów, oczyszczania ich i radykalnie minimalizuje ich objętość. Z ekologicznego punktu widzenia zaletą PET w recyklingu energetycznym jest brak toksycznych domieszek w gazowych produktach spalania. W tym znaczeniu PET jest bardziej "ekologiczny" niż np. PCV, kauczuki, pianki poliuretanowe, czy poliamidy, ponieważ makrocząsteczki poliestru zbudowane są wyłącznie z atomów węgla, tlenu i wodoru. Co ciekawe, wartość opałowa PET wynosząca ok. 30 MJ/kg znacznie przewyższa wartość opalową słomy, drewna czy węgla brunatnego i jest nawet nieco wyższa od wartości opałowej węgla kamiennego.

Recykling materiałowy

Anastazja : Recykling materiałowy to prosta i efektywna metoda recyklingu termoplastów (do których zalicza się PET), polegająca na ponownym przetworzeniu tworzywa na nowe wyroby gotowe. Dokonuje się wydzielenia, rozdrobnienia, przetopienia zużytego poliestru, a następnie z oczyszczonego stopu formuje się nowy wyrób przez wtrysk lub wytłaczanie (bądź poprzestaje się na otrzymaniu granulatu dla późniejszego przetwórstwa). Jakość i czystość materiału decyduje o sposobie zagospodarowania recyrkulatu. Może to być produkcja włókien technicznych, przędzy dywanowej, materiałów izolacyjnych i tłumiących dla budownictwa, wyrobów konstrukcyjnych wzmocnionych włóknem szklanym, oraz folii, kanistrów i pojemników do pakowania artykułów nieżywnościowych.

Recykling surowcowy

Ewelina : Recykling surowcowy (chemiczny) polega na rozłożeniu cząsteczek tworzyw sztucznych na frakcje o mniejszej masie cząsteczkowej. W przypadku PET proces polega na degradacji chemicznej łańcucha poliestru do substancji oligomerycznych lub małocząsteczkowych (korzystnie do związków chemicznych, które są substratami w syntezie PET). Znaczenie przemysłowe mają następujące procesy: glikoliza, metanoliza i hydroliza.

Ewelina : Ciekawostki : 

Anastazja : Wykorzystanie tworzywa PET w 2000 r. wyniosło 29 mln ton, z czego 2/3 stanowi zapotrzebowanie przemysłu włókienniczego. Drugie miejsce zajmuje produkcja opakowań, ok. 24%. Roczny wzrost wykorzystania PET szacowany jest średnio na 8-10% rocznie. Ten wzrost będzie różny w zależności od zaawansowania technologii pakowania. Najwyższy wzrost, tj. do ok. 20%, prognozowany jest w krajach Ameryki Południowej, Bliskiego Wschodu, Europy Wschodniej i Azji, gdzie coraz częściej zastępuje się opakowania szklane i papierowe pojemnikami z PET.

Ewelina : w połowie lat 60 zaczęto go używać do produkcji folii, używanych w fotografii, kasetach wideo, kliszach do zdjęć rentgena i do pakowania.

Kondrad : Na początku lat 70 została opracowana technikę produkcji butelek metodą rozdmuchu z dwuosiową orientacją.

Ewelina : Teraz kolezanka opowie o butelkach szlanych J