Lebih 60 juta tan metrik poliester dihasilkan setiap tahun, dan hampir setiap helai, setiap botol, setiap filem bermula dengan cara yang sama — seperti pelet kecil dan lut sinar yang dipanggil cip poliester. Butiran ini adalah blok binaan dunia poliester, membawa tandatangan kimia yang menentukan sama ada benang berwarna dalam, botol menahan tekanan atau filem terbentang tanpa koyak.
Cip poliester pada asasnya adalah kepingan atau pelet polietilena tereftalat (PET) yang dileburkan. Kelikatan intrinsiknya (IV), kumpulan akhir karboksil, kandungan dietilena glikol, dan kehabluran semuanya kembali ke cip. Silap cip dan pemprosesan hiliran bertukar menjadi masalah yang sangat mahal.
Cip poliester ialah pepejal, pelet separa kristal yang dihasilkan dengan mempolimerkan asid tereftalat (PTA) tulen dengan monoetilena glikol (MEG). Tindak balas fasa cair berterusan atau kelompok menghasilkan polimer amorf yang tersemperit, disejukkan dan dipotong menjadi butiran seragam - biasanya bersaiz 2–4 mm. Cip ini kemudiannya dikeringkan dan dimasukkan ke dalam proses hiliran seperti putaran cair, pengacuan pukulan regangan suntikan, atau penyemperitan filem.
Berat molekul polimer dinyatakan sebagai kelikatan intrinsik (IV, diukur dalam dL/g). IV yang lebih tinggi bermakna rantai polimer yang lebih panjang, yang diterjemahkan kepada kekuatan cair yang lebih tinggi, ketabahan yang lebih baik, dan selalunya kejelasan yang lebih baik dalam resin botol. Cip gred tekstil mungkin berjalan pada IV 0.62–0.68, manakala prabentuk botol air memerlukan sesuatu yang lebih hampir kepada 0.80. Cip bukan sekadar bahan mentah; ia adalah spesifikasi.
Tidak semua cip poliester boleh ditukar ganti. Morfologi, sistem pemangkin, bahan tambahan, dan IV mereka ditala untuk hasil tertentu. Keluarga itu dibahagikan kepada tiga kumpulan besar - biasa, kitar semula dan khusus - dengan berpuluh-puluh subgred di bawah setiap satu.
Cip biasa atau standard membentuk sebahagian besar pasaran. Ia dihasilkan daripada PTA dan MEG dara menggunakan pemangkin berasaskan antimoni dan boleh dibelah oleh kilauan:
Subset cip biasa ialah cip kitar semula gred botol tekstil (TBR), yang menggabungkan cip semula selepas pengguna dengan bahan dara. Untuk melihat sepenuhnya julat standard, teroka cip poliester biasa .
Cip poliester kitar semula dibuat dengan mengisar, membasuh, dan menyemperit semula botol PET pasca pengguna atau sisa pasca industri. Proses kitar semula mekanikal tidak dapat tidak mengurangkan IV; cip botol dara mungkin 0.80, tetapi kepingan kitar semula selalunya turun kepada 0.72–0.76. Pempolimeran keadaan pepejal (SSP) boleh membina semula IV, namun menguruskan kumpulan akhir karboksil dan kekuningan kekal sebagai pertempuran harian. Namun, cip kitar semula yang diproses dengan baik mengurangkan jejak karbon sehingga 50% berbanding bahan dara. Butiran tentang bahan suapan mampan ada cip poliester kitar semula .
Cip ini menggabungkan komonomer sulfonat - biasanya natrium sulfoisophthalate - yang membuka tapak pewarna untuk pewarna asas (kationik). Hasilnya: warna yang dalam dan cemerlang pada mendidih atmosfera tanpa pembawa, kritikal untuk campuran kapas poliester dan pakaian aktif fesyen tinggi. Cip CD memerlukan kawalan dietilena glikol dan IV yang lebih ketat kerana komonomer ionik boleh mempercepatkan degradasi haba semasa berputar.
Gred kepakaran melampaui resipi standard. Cip-IV tinggi (0.90–1.20) masuk ke dalam benang industri dan kord tayar; cip rendah IV (0.48–0.55) suapan masterbatch dan aplikasi salutan. Contoh khusus lain termasuk cip kalis api (berasaskan fosforus), cip bebas antimoni untuk sentuhan makanan, cip matte dan cip lebur rendah untuk ikatan bukan tenunan. Pakej aditif proprietari bermakna setiap gred hidup dalam silonya sendiri. Pelbagai tersedia di bawah cip poliester khas .
Proses ini bermula dengan buburan PTA dan MEG — dicampur pada nisbah molar sekitar 1:1.15 — memasuki reaktor pengesteran berterusan. Suhu 260–280°C menghalau air dan membentuk bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET) dan oligomernya. Leburan kemudiannya menyalurkan kereta api polikondensasi, di mana vakum dan kawasan permukaan tinggi menjalurkan etilena glikol, menolak tindak balas kepada sasaran IV.
Untuk aplikasi gred botol dan IV tinggi, cip amorf menjalani pempolimeran keadaan pepejal (SSP). Di bawah vakum dan kejatuhan berterusan, cip dipanaskan tepat di bawah takat leburnya, menyebabkan sambungan rantai tanpa lebur. SSP boleh menaikkan kelikatan intrinsik sebanyak 0.15–0.25 dL/g sambil mengurangkan tahap asetaldehid dan oligomer kepada spesifikasi sentuhan makanan.
Memilih cip poliester ialah pengoptimuman berbilang pembolehubah. The kelikatan intrinsik mengawal kelikatan cair dan kekuatan akhir: terlalu rendah, dan filamen pecah pada godet; terlalu tinggi, dan pancang tekanan penyemperit. The takat lebur (biasanya 245–265°C) beralih dengan kandungan kopolimer; Cip CD cair lebih rendah, manakala cip botol bertujuan untuk 253–256°C. Kumpulan akhir karboksil (CEG) melebihi 30 meq/kg mempercepatkan degradasi hidrolitik dalam persekitaran panas-basah. Dietilena glikol (DEG) kandungan, hasil sampingan semula jadi, menjejaskan pengambilan pewarna dan kestabilan terma — had standard ialah 0.7–1.5%. warna diukur sebagai nilai L* dan b* mencerminkan sejarah terma; a b* di bawah 2.0 dijangka untuk cip terang.
| Permohonan | IV (dL/g) | Takat Lebur (°C) | DEG (%) | TiO₂ (%) |
|---|---|---|---|---|
| Filamen tekstil (POY) | 0.62–0.68 | 256–260 | 0.7–1.2 | 0.3 (SD) |
| Serat ruji | 0.58–0.64 | 256–260 | 0.8–1.3 | 0.4–0.5 (SD) |
| damar botol | 0.78–0.85 | 248–253 | 0.9–1.5 | 0 |
| Filem BOPET | 0.60–0.65 | 255–262 | 0.7–1.1 | 0 atau rendah |
Pilih cip yang salah dan keseluruhan baris tersandung. Untuk POY berkelajuan tinggi berputar melebihi 3,000 m/min, cip mesti mempunyai taburan IV yang ketat (±0.01 dL/g) dan denda yang sangat rendah — apa-apa yang di bawah 0.5 mm menyumbat penapis dengan cepat. FDY untuk mengait meledingkan memerlukan penyebaran TiO₂ yang konsisten untuk mengelakkan filamen pecah dalam salutan saiz. Pengacuan suntikan prabentuk botol memerlukan kestabilan IV melalui pengering dan paras asetaldehid di bawah 1 ppm. Lapisan filem coextruded sering memerlukan cip rendah IV yang melebur secara sekata tanpa merendahkan.
Jalankan percubaan perintis pada mana-mana lot baharu. Periksa penurunan IV selepas pengeringan 4 jam pada 170°C; jurang yang lebih besar daripada 0.03 dL/g menandakan kestabilan haba tidak mencukupi. Sentiasa tarik sampel warna daripada pek penapis cair selepas 24 jam — anjakan dalam b* memberitahu anda lebih banyak tentang cip daripada mana-mana sijil analisis.
Tolakan ke arah pekeliling ialah menulis semula spesifikasi cip. Kitar semula mekanikal menghasilkan cip, tetapi kitar semula kimia - glikolisis, metanolisis, hidrolisis enzimatik - bertujuan untuk menyahpolimer PET kembali kepada monomer. Secara teori, anda mendapat cip setara dara tanpa penurunan IV. Buat masa ini, cip kitar semula secara mekanikal masih membawa beban, dan mengadunnya dengan bahan dara pada 20–50% adalah tempat menarik yang praktikal untuk mengekalkan sifat mekanikal sambil memenuhi sasaran kandungan kitar semula.
Apabila aliran pasca pengguna membersihkan dan menyusun teknologi bertambah baik, jurang kualiti antara cip dara dan kitar semula akan mengecil. Jenama yang menuntut 100% kandungan kitar semula sudah pun memaksa helaian spesifikasi untuk bertumpu, dan cip yang menang ialah jenama yang menggabungkan kualiti yang konsisten dengan rantaian penjagaan yang telus.