Polythylenterephthalat (PET)
Was ist PET?
PET ist eigentlich ein "alter Bekannter" unter den Kunststoffen, denn das Grundmaterial wurde bereits 1941 von den englischen Chemikern Whinfield und Dickson als Polyester entdeckt. Das heutige PET ist ein veredelter Polyester mit nochmals verbesserten Materialeigenschaften und gehört zu der Gruppe Thermoplasten. Als äußerst belastbarer Kunststoff eignet PET sich für Verpackungen, Behälter, Folien, Fasern und vieles mehr.
Wie wird PET hergestellt?
Die Ausgangsprodukte von PET - Ethylenglykol und Terephthalat-Verbindungeen - werden aus Erdöl gewonnen. Zur Herstellung von PET werden diese Stoffe zu langen Kettenmolekülen verbunden. Dabei werden die Ausgangsmoleküle, die ausschließlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bestehen, durch sogenannte Esterbindungen aneinandergehängt. Daher stammt auch der Name: "Poly" (viele) und "ester" (für die Art der Bindung). Am Ende der Polykondensation erhält man eine zähflüssige Schmelze, die in dünne Stangen gepresst, abgekühlt und zu Granulat geschnitten wird.
Um PET für Verpackungen herzustellen, wird das Granulat einem zusätzlichen Veredelungsschritt unterzogen, bei dem unter anderem die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs weiter verbessert werden. Dazu wird das feste Granulat kristallisiert und in der sogenannten Feststoffkondensation erhitzt. Hierbei wird die Länge der Molekülketten durch weitere Esterbindungen nochmals vergrößert. Abschließend erhält man ein farbloses PET-Granulat, das in der Industrie als fertiges Vorprodukt direkt weiterverarbeitet werden kann.
Wie wird PET verarbeitet?
Als thermoplastischer Kunststoff ist PET bei Temperaturen von 250°C formbar. Die Molekülketten werden dann so beweglich, dass der Kunststoff schmilzt und eine zähflüssige Masse entsteht, die in nahezu jede beliebige Form gebracht werden kann. Beim Erkalten frieren die Molekülketten wieder ein und der Kunststoff erstarrt in der gewünschten Form - ein einfaches und mehrfach wiederholbares Prinzip.
Dieses Verfahren wird beispielsweise auch bei der Herstellung von PET-Behältern angewandt. In einem ersten Schritt werden sogenannte "Vorformlinge" hergestellt. Als Vorläufer der PET-Flaschen verfügen diese Vorformlinge bereits über fertige Schraubgewinde. Damit man "richtige" Flaschen erhält, werden sie bei 100° Celsius nochmals erweicht, mit Druckluft gestreckt und zu einer Flasche geblasen (Streckblasprozeß). Ähnlich einfach sind auch die Herstellungsprozesse anderer PET-Produkte. Um beispielsweise Folien oder Bänder zu erhalten, wird die heiße Schmelze durch Schlitzdüsen gepresst und anschließend mit Hilfe von Walzen in die endgültige Form gebracht.
All diese Vorgänge laufen in vollautomatischen Prozessen und mit größter Präzision ab. Zur Kontrolle passieren die fertigen PET-Erzeugnisse Inspektionsmaschinen, die sie auf Form und Dichtigkeit prüfen. PET-Behälter erhalten zum Schluß der Produktion eine maschinenlesbare Codierung,
Das besondere an PET
PET weist eine hohe chemische Beständigkeit auf und reagiert nicht mit anderen Stoffen.
Deshalb werden viele kosmetische Produkte, Reinigungsmittel und natürliche Lebensmittel in PET-Behältern abgefühlt. Außerdem ist PET ein einwandfreies hygienisches Material. Das beweißt ihr Einsatz vor allem in der Medizin.
Insbesondere zeichnen sich PET-Verpackungen bei der Herstellung und beim Transport bis zur Entsorgung durch einen geringen Rohstoff- und Energiebedarf aus. So lassen sich beispielsweise aus nur einen Liter Erdöl mehr als ein Dutzend PET-Flaschen Fertigen. Eine Studie belegte, dass der Verbrauch von Energie und natürlichen Ressourcen bei PET geringer ist als bei Glas.
Vergleiche PET und POM
PET hat gegenüber von POM
Wichtige Werkstoffeigenschaften
Dichte 1,38 g/cm³
Mechanische Eigenschaften
Streckspannung MPa DIN EN ISO 527 85
Reißdehnung % DIN EN ISO 527 15
E-Modul (Zug) MPa DIN EN ISO 527 3.000
Kerbschlagzähigkeit (Charpy) KJ/m² ISO 179/1eA(Pendel 1J) 3,5
Kugeldruckhärte N/mm² DIN EN ISO 2039-1 170
Shore-Härte Skala D DIN 53505 82
Thermische Eigenschaften
Schmelztemperatur °C ISO 11357 255
Wärmeleitfähigkeit W/(K x m) DIN 52612 0,28
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient 10-6 x K-1 Ø zw. 20°C – 60°C 60
Anwendungstemperatur – langfristig °C -20 bis 115
Anwendungstemperatur – kurzzeitig, maximal °C 160
Wärmeformbeständigkeit, Methode A: 1,8 Mpa °C DIN EN ISO 75 80
Elektrische Eigenschaften
Dielektrizitätszahl, 50 Hz IEC 60250 3,4
Dielektrischer Verlustfaktor, 50Hz IEC 60250 0,001
Spezifischer Durchgangswiderstand Ohm cm IEC 60093 1018
Oberflächenwiderstand Ohm IEC 60093 1016
Mögliche Anwendungsgebiete
· Transport-/Fördertechnik
· Lebensmitteltechnik
· Elektrotechnik
· Medizintechnik
· Maschinebau
· Feinmechanik
· Automobilindustrie
· Haushaltsgeräte
Merkmale von PET
· sehr gut zerspanbar
· gut klebbar
· zäh
· sehr gut elektrisch isolierend
· gute Gleit-/ Reibungseigenschaften
· gut schweißbar
· sehr fest
· verschleißfest
· hohe Steifigkeit
· beständig gegen zahlreiche Lösungsmittel
· nicht heißwasserbeständig über 60°C
· gut polierbar
PET ist eigentlich ein "alter Bekannter" unter den Kunststoffen, denn das Grundmaterial wurde bereits 1941 von den englischen Chemikern Whinfield und Dickson als Polyester entdeckt. Das heutige PET ist ein veredelter Polyester mit nochmals verbesserten Materialeigenschaften und gehört zu der Gruppe Thermoplasten. Als äußerst belastbarer Kunststoff eignet PET sich für Verpackungen, Behälter, Folien, Fasern und vieles mehr.
Wie wird PET hergestellt?
Die Ausgangsprodukte von PET - Ethylenglykol und Terephthalat-Verbindungeen - werden aus Erdöl gewonnen. Zur Herstellung von PET werden diese Stoffe zu langen Kettenmolekülen verbunden. Dabei werden die Ausgangsmoleküle, die ausschließlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bestehen, durch sogenannte Esterbindungen aneinandergehängt. Daher stammt auch der Name: "Poly" (viele) und "ester" (für die Art der Bindung). Am Ende der Polykondensation erhält man eine zähflüssige Schmelze, die in dünne Stangen gepresst, abgekühlt und zu Granulat geschnitten wird.
Um PET für Verpackungen herzustellen, wird das Granulat einem zusätzlichen Veredelungsschritt unterzogen, bei dem unter anderem die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs weiter verbessert werden. Dazu wird das feste Granulat kristallisiert und in der sogenannten Feststoffkondensation erhitzt. Hierbei wird die Länge der Molekülketten durch weitere Esterbindungen nochmals vergrößert. Abschließend erhält man ein farbloses PET-Granulat, das in der Industrie als fertiges Vorprodukt direkt weiterverarbeitet werden kann.
Wie wird PET verarbeitet?
Als thermoplastischer Kunststoff ist PET bei Temperaturen von 250°C formbar. Die Molekülketten werden dann so beweglich, dass der Kunststoff schmilzt und eine zähflüssige Masse entsteht, die in nahezu jede beliebige Form gebracht werden kann. Beim Erkalten frieren die Molekülketten wieder ein und der Kunststoff erstarrt in der gewünschten Form - ein einfaches und mehrfach wiederholbares Prinzip.
Dieses Verfahren wird beispielsweise auch bei der Herstellung von PET-Behältern angewandt. In einem ersten Schritt werden sogenannte "Vorformlinge" hergestellt. Als Vorläufer der PET-Flaschen verfügen diese Vorformlinge bereits über fertige Schraubgewinde. Damit man "richtige" Flaschen erhält, werden sie bei 100° Celsius nochmals erweicht, mit Druckluft gestreckt und zu einer Flasche geblasen (Streckblasprozeß). Ähnlich einfach sind auch die Herstellungsprozesse anderer PET-Produkte. Um beispielsweise Folien oder Bänder zu erhalten, wird die heiße Schmelze durch Schlitzdüsen gepresst und anschließend mit Hilfe von Walzen in die endgültige Form gebracht.
All diese Vorgänge laufen in vollautomatischen Prozessen und mit größter Präzision ab. Zur Kontrolle passieren die fertigen PET-Erzeugnisse Inspektionsmaschinen, die sie auf Form und Dichtigkeit prüfen. PET-Behälter erhalten zum Schluß der Produktion eine maschinenlesbare Codierung,
Das besondere an PET
PET weist eine hohe chemische Beständigkeit auf und reagiert nicht mit anderen Stoffen.
Deshalb werden viele kosmetische Produkte, Reinigungsmittel und natürliche Lebensmittel in PET-Behältern abgefühlt. Außerdem ist PET ein einwandfreies hygienisches Material. Das beweißt ihr Einsatz vor allem in der Medizin.
Insbesondere zeichnen sich PET-Verpackungen bei der Herstellung und beim Transport bis zur Entsorgung durch einen geringen Rohstoff- und Energiebedarf aus. So lassen sich beispielsweise aus nur einen Liter Erdöl mehr als ein Dutzend PET-Flaschen Fertigen. Eine Studie belegte, dass der Verbrauch von Energie und natürlichen Ressourcen bei PET geringer ist als bei Glas.
Vergleiche PET und POM
PET hat gegenüber von POM
- Höhere Maßbeständigkeit
- Niedrigeren Gleitwiederstand
- Hohe Festigkeit und Steifigkeit
- Sehr hohe Abriebfestigkeit
Wichtige Werkstoffeigenschaften
Dichte 1,38 g/cm³
Mechanische Eigenschaften
Streckspannung MPa DIN EN ISO 527 85
Reißdehnung % DIN EN ISO 527 15
E-Modul (Zug) MPa DIN EN ISO 527 3.000
Kerbschlagzähigkeit (Charpy) KJ/m² ISO 179/1eA(Pendel 1J) 3,5
Kugeldruckhärte N/mm² DIN EN ISO 2039-1 170
Shore-Härte Skala D DIN 53505 82
Thermische Eigenschaften
Schmelztemperatur °C ISO 11357 255
Wärmeleitfähigkeit W/(K x m) DIN 52612 0,28
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient 10-6 x K-1 Ø zw. 20°C – 60°C 60
Anwendungstemperatur – langfristig °C -20 bis 115
Anwendungstemperatur – kurzzeitig, maximal °C 160
Wärmeformbeständigkeit, Methode A: 1,8 Mpa °C DIN EN ISO 75 80
Elektrische Eigenschaften
Dielektrizitätszahl, 50 Hz IEC 60250 3,4
Dielektrischer Verlustfaktor, 50Hz IEC 60250 0,001
Spezifischer Durchgangswiderstand Ohm cm IEC 60093 1018
Oberflächenwiderstand Ohm IEC 60093 1016
Mögliche Anwendungsgebiete
· Transport-/Fördertechnik
· Lebensmitteltechnik
· Elektrotechnik
· Medizintechnik
· Maschinebau
· Feinmechanik
· Automobilindustrie
· Haushaltsgeräte
Merkmale von PET
· sehr gut zerspanbar
· gut klebbar
· zäh
· sehr gut elektrisch isolierend
· gute Gleit-/ Reibungseigenschaften
· gut schweißbar
· sehr fest
· verschleißfest
· hohe Steifigkeit
· beständig gegen zahlreiche Lösungsmittel
· nicht heißwasserbeständig über 60°C
· gut polierbar
11tb - 16. Dez, 01:41
