Drukuj

Wilgoć w PET

Wilgoć w PET
Jak radzić sobie z wilgocią zachodzącą w tworzywach PET? Okazuje się, że nie jest to takie trudne.

Wiele polimerów wymaga suszenia ich przed rozpoczęciem przetwarzania. Ma to na celu usunięcie znajdującej się w nich wilgoci szczątkowej. Proces ten odbywa się w różnych temperaturach i w różnym czasie. Obydwie te składowe zależne są od stopnia w jakim polimer jest higroskopijny, tzn. zachowuje większą wilgoć. Dobrym przykładem to potwierdzającym są choćby poliamidy.

Wilgoć zawarta w materiale w wysokich temperaturach uzyskanych podczas formowania wtryskowego zamienia się w parę, która z kolei wytwarza wiele skaz na formowanej z tworzywa części. Trzeba więc robić wszystko, by to tego nie dopuścić.

Materiały higroskopijne to przede wszystkim materiały, których struktura molekularna zawiera wiązania polarne, czyli wiązania między atomami mającymi całkowicie inną elektronegatywność. Pod tym ostatnim pojęciem kryje się zdolność do przyciągania elektronów. Jest to właściwość zupełnie odmienna od tej, która ma miejsce w przypadku np. tlenu w tworzywie PET. Stan taki powoduje polaryzację atomów, co prowadzi do tego, że stają się one częściowo naładowane, jeden dodatnim, a drugi ujemnym ładunkiem. Dla przykładu molekuły wody składające się z atomów wodoru i tlenu również posiadają taką polaryzację. Gdy woda zbliża się do polimeru wciąż mamy do czynienia z przyciąganiem elektrostatycznym pomiędzy atomami o przeciwnym ładunku elektrycznym.

W przypadku tworzywa PET zalecana zawartość wilgoci, której nie należy przekraczać jest bardzo niska, natomiast w przypadku innych polimerów jej poziom może być znacznie wyższy i to bez negatywnych konsekwencji. Oznacza to, że obecność wody w tworzywie PET nie tylko stanowi zagrożenie pojawienia się wad co do estetyki wyrobu, ale i wywiera bezpośredni wpływ na strukturę chemiczną polimerów, więc i ich właściwości.

Tworzywo PET jest wytwarzane w procesie reakcji PTA z glikolem etylenowym oraz późniejszej polimeryzacji uzyskiwanej poprzez eliminację wody. Powstaje zatem produkt w procesie reakcji polimeryzacji, która jest częściowo odwracalna. Polega to na tym, że zamiast przejścia do tworzenia produktów począwszy od różnych odczynników, reakcja może działać również w kierunku odwrotnym, przekształcając produkty ponownie na pierwotne odczynniki.

To, czy reakcja odbywa się w kierunku do przodu czy do tyłu, zależy od wielu czynników, łącznie z temperaturą. Zależy też od tego, czy produkt reakcji jest usuwany po jego ukształtowaniu, stymulując reakcję w celu wytworzenia nowego produktu i kontynuując w tym samym kierunku. Zatem jeśli PET znajduje się w obecności niewielkich ilości wody, w szczególności w przypadku wysokich temperatur stosowanych do formowania wtryskowego, istnieje ryzyko, że polimer i woda przez polimeryzację odwrotną będą formować oligomery, z których materiał został początkowo wyprodukowany.
W takich przypadkach mówi się o depolimeryzacji, co oznacza, że polimer rozkłada się w do formy oraz krótszych makromolekuł ze znaczną degradacją właściwości mechanicznych.

To natomiast wyjaśnia, dlaczego PET należy suszyć ostrożniej niż inne polimery, zazwyczaj przez ok. sześć godzin w temperaturze 120 – 150 st. C i z zastosowaniem bardzo suchego powietrza – punkt rosy powinien być poniżej – 50 st. C. – aby nie wywołać przedostania się wilgoci ponownie do obiegu.