1. المقدمة
يُعدّ البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) أحد أكثر اللدائن الحرارية تنوعًا وانتشارًا في العالم. وبصفته المادة الأساسية في زجاجات المشروبات، وتغليف الأطعمة، والألياف الصناعية، يجمع البولي إيثيلين تيريفثالات بين الخصائص الفيزيائية الممتازة وقابلية إعادة التدوير. تتناول هذه المقالة الخصائص الرئيسية للبولي إيثيلين تيريفثالات، وطرق معالجتها، وتطبيقاتها المتنوعة في مختلف الصناعات.
2. خصائص المواد
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية
- نسبة عالية من القوة إلى الوزن: قوة الشد 55-75 ميجا باسكال
- الوضوح: >90% نفاذية الضوء (درجات بلورية)
- خصائص الحاجز: مقاومة جيدة لثاني أكسيد الكربون/الأكسجين (معززة بالطلاءات)
- المقاومة الحرارية: صالحة للخدمة حتى 70 درجة مئوية (150 درجة فهرنهايت) بشكل مستمر
- الكثافة: 1.38-1.40 جم/سم³ (غير متبلور)، 1.43 جم/سم³ (بلوري)
المقاومة الكيميائية
- مقاومة ممتازة للماء والكحول والزيوت
- مقاومة متوسطة للأحماض/القواعد الضعيفة
- مقاومة ضعيفة للقلويات القوية وبعض المذيبات
الملف البيئي
- رمز إعادة التدوير: #1
- خطر التحلل المائي: يتحلل عند درجات حرارة عالية/درجة حموضة عالية
- إمكانية إعادة التدوير: يمكن إعادة معالجتها من 7 إلى 10 مرات دون خسارة كبيرة في الممتلكات
3. طرق المعالجة
| طريقة | التطبيقات النموذجية | الاعتبارات الرئيسية |
|---|---|---|
| حقن التمدد والنفخ | زجاجات المشروبات | التوجه ثنائي المحور يحسن القوة |
| البثق | الأفلام والأوراق | يتطلب تبريدًا سريعًا للوضوح |
| غزل الألياف | المنسوجات (البوليستر) | دوران عالي السرعة عند 280-300 درجة مئوية |
| التشكيل الحراري | صواني الطعام | التجفيف المسبق ضروري (≤50 جزء في المليون من الرطوبة) |
4. التطبيقات الرئيسية
التعبئة والتغليف (73% من الطلب العالمي)
- زجاجات المشروبات: 500 مليار وحدة سنويًا
- حاويات الطعام: صواني قابلة للاستخدام في الميكروويف، وأصداف السلطة
- المستحضرات الصيدلانية: عبوات نفطة، زجاجات أدوية
المنسوجات (22٪ من الطلب)
- ألياف البوليستر: الملابس والمفروشات
- المنسوجات التقنية: أحزمة الأمان، وأحزمة النقل
- الأقمشة غير المنسوجة: الجيوتكستايل، وسائط الترشيح
الاستخدامات الناشئة (5% ولكنها في تزايد)
- الطباعة ثلاثية الأبعاد: خيوط عالية القوة
- الإلكترونيات: الأغشية العازلة ومكونات المكثفات
- الطاقة المتجددة: الأغطية الخلفية للألواح الشمسية
5. التقدم في مجال الاستدامة
تقنيات إعادة التدوير
- إعادة التدوير الميكانيكي (90% من مادة البولي إيثيلين تيريفثالات المعاد تدويرها)
- عملية الغسيل والتقشير والذوبان
- تتطلب الدرجة الغذائية تنظيفًا فائقًا
- إعادة التدوير الكيميائي
- تحلل الجلوكوز/إزالة البلمرة إلى مونومرات
- العمليات الأنزيمية الناشئة
التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني القائم على المواد الحيوية
- 30% من مكونات MEG المشتقة من النباتات
- تقنية PlantBottle™ من كوكاكولا
- علاوة التكلفة الحالية: 20-25%
6. المقارنة مع البلاستيك البديل
| ملكية | حيوان أليف | البولي إيثيلين عالي الكثافة | PP | جيش التحرير الشعبى الصينى |
|---|---|---|---|---|
| الوضوح | ممتاز | معتم | شفاف | جيد |
| أقصى درجة حرارة للاستخدام | 70 درجة مئوية | 80 درجة مئوية | 100 درجة مئوية | 55 درجة مئوية |
| حاجز الأكسجين | جيد | فقير | معتدل | فقير |
| معدل إعادة التدوير | 57% | 30% | 15% | أقل من 5% |
7. النظرة المستقبلية
تستمر مادة PET في الهيمنة على قطاع التغليف للاستخدام مرة واحدة مع التوسع في التطبيقات المتينة من خلال:
- تقنيات الحاجز المعزز (طلاءات SiO₂، متعددة الطبقات)
- البنية التحتية المتقدمة لإعادة التدوير (البولي إيثيلين تيريفثالات المعاد تدويره كيميائيًا)
- تعديلات الأداء (المركبات النانوية، ومعدلات التأثير)
بفضل التوازن الفريد بين الأداء وقابلية المعالجة وإمكانية إعادة التدوير، تظل مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) لا غنى عنها في اقتصاد البلاستيك العالمي أثناء التحول نحو نماذج الإنتاج الدائرية.
وقت النشر: ٢١ يوليو ٢٠٢٥