پلي استرها توسط واكنش دو عاملي اسيدها و الكل ها در حضور يك كاتاليست فلزي توليد مي شوند. مرحله پليمريزاسيون كليدي به عنوان يك واكنش تغليظ ، كه مولكولها واكنش داده و آب آزاد مي شود ، شناخته شده است كه اين توسط واكنش دوم پليمريزاسيون كه در فاز جامد رخ مي دهد دنبال مي شود. واسطه هاي كاربردي در توليد PET ، ترفتاليك اسيد خالص و اتيلن گليكول ميباشند كه از مشتقات نفت خام هستند. در زمان حرارت دادن مواد با يكديگر، اولين محصولي كه توليد مي شود منومر است ( بيس هيدروكسي اتيل ترفتالات ) كه با پليمرهاي با وزن مولكولي پايين مخلوط شده ( اليگومر) سپس مخلوط واكنش داده و اتيلن گلايكول مازاد به صورت تقطيري خارج و PETتشكيل مي شود.
PET در اين مرحله به صورت يك مايع ويسكوز مذاب است كه با فشار خارج شده و توسط آب خنك شده و به فرم مواد بي شكل شيشه اي در مي آيد. گاهي PET بر مبناي دي متيل استر از فتاليك اسيد نيز توليد ميشود. PET با وزن مولكولي بالا توسط مرحله دوم پليمريزاسيون به صورت جامد در دماي پايين توليد ميشود. اين روش باعث از بين رفتن تمام ناخالصي هاي فرار نظير استالدهيد ، گليكول آزاد و آب ميشود. در تهيه PET رسيدن به وزن مولكولي بالا براي ايجاد خصوصيات ميكانيكي ، سختي و مقاومت خزشي ضروري است تا انعطاف كافي در برابر شكستن داشته باشد.

خالص سازي پليمر تشكيل شده خيلي مشكل مي باشد به همين دليل مواد اوليه رمز دستيابي به كيفيت بالاي پليمر براي بسته بندي مواد غذايي است. اتيلن گلايكول به راحتي توسط تقطير خلاء و اسيد توسط تكرار بلورينگي از حلال خالص سازي مي شود.چنين موادي با خلوص و وزن مولكولي بالا براي بسته بندي كاربردي مواد غذايي لازم اند.
كاتاليزورها در غلظت هاي خيلي كم به منظور توسعه واكنشها و تضمين كاربري اقتصادي استفاده مي شوند. عمومي ترين كاتاليزور تري اكسيد آنتيموني است اما نمك هاي از تيتانيوم ، ژرمنيوم ، كبالت ، منگنز ، منيزيم و روي هم گاهي استفاده مي شود که مقدار ناچيزي از آن در درون قالب پليمر يا در خود زنجيره پليمر باقي مي ماند.

PET به عنوان يك پليمر semi – crystalline طبقه بندي شده و زمانيكه حرارت داده مي شود در دماي بالاتر از 72C از حالت سخت شيشه اي به فرم الاستيكي تغير پيدا مي كند.زمانيكه زنجيره هاي مولكولي پليمر كشيده شده و در يك راستا قرار مي گيرند به فرم رشته ها و يا در دو جهت به شكل فيلم ها و ورقه ها در مي آيند.
اگر مواد مذاب سريعا سرد شوند در حاليكه همچنان در حالت كشش نگه داشته شوند.زنجيره ها به صورت جهت دار منجمد شده و سالم باقي مي مانند. قرار گرفتن در حالت كشش باعث بروز خصوصيت استحكام مي شود. ( خصوصياتي كه در بطري هاي PET مشاهده مي شود. )
اگر PETدر فرم كشيده شده در دماي 72C نگه داشته شود و به آهستگي بلورينه شود مواد رو به مات شدن ميل ميكنند ،در نتيجه سختي بيشتر و انعطاف كمتر حاصل ميشود.(بعدها آن به عنوان crystalline PET شناخته شد) اين فرم قادر است دماهاي بالاتر را تحمل كند ومي تواند در توليد سيني و ظروف با تحمل درجه حرارت ملايم گاز استفاده شود. اين تكنيك heat setting مي باشد كه اغلب خصوصيت مقاومت شستشو و چروك منسوجات پلي استر را بهبود مي بخشند.
اصلاح ما بين هر يك از اين فرم ها يك محدوده وسيع از محصولات متفاوت را توليد مي كند كه تمام گونه ها از همان فرمول شيميايي اصلي PET اند.

کاربرد ها و خواص PET

امروزهPET عمدتاً از ترکيب اتيلن گليکول با اسيد ترفتاليک با کمک گرما و کاتاليزور بدست مي آيد که پليمري خطي و مقاوم در برابر حلال ها است.خواص فيزيکي و شيميايي ويژه، PETمانند استحکام مکانيکي بالا استحکام اتصالات ، شفافيت ، وزن سبک ، بي خطر بودن آن از نظر سميت و نفوذ ناپذيري در برابرco 2 سبب شده است که به طور گسترده اي در ساخت فيلمهاي عکاسي ، بطري هاي نوشيدني ، و الياف به کار رود . همچنين در تهيه الياف پيوسته BCF و نخ صنعتي و Staple ، POY منسوجات و پوشاک کاربرد دارد . به علت اثر نداشتن PET در مزه و پايداري در برابر گرما به عنوان بسته بندي مواد غذايي نيز استفاده مي شود (لوله و اتصالات پلي اتيلن)

بررسي سميت پلي اتيلن ترفتالات ( PET )

PET به صورت بيولوژيكي خنثي ، به صورت جلدي مطمئن براي در دست گرفتن مي باشد. اگر بلعيده و يا استنشاق شود خطرناك نمي باشد. در مطالعات تغذيه اي صورت گرفته بر روي حيوانات هيچ مدركي مبني بر سميت ماده مورد نظر يافت نشد. نتايج منفي از تستهاي Ames ومطالعه بر روي DNA سنتزي (غير قابل برنامه ريزي شده ) نشان داد كه PET سميتي بر روي ژنها ندارد. مطالعات مشابه بر روي منومرها و تركيبات واسطه PET نشان مي دهد كه اين مواد به صورت ضروري سمي نيستند و هيچ تهديدي براي انسان در بر ندارد. يكي از مواد ويژه كه در سطح وسيع استفاده شده ، تري اكسيد آنتيموان است كه باعث سرطان مي شود. به هر حال مطالعات كامل بر روي تغذيه حيوانات نشان داد كه هيچگونه ريسكي ناشي از استفاده آنتيموني در توليد PET وجود ندارد. مطالعه بر روي رژيم غذايي شامل 20 g/Kg تري اكسيد آنتيموني تاثيرات سمي قابل شناسايي بر روي حيوانات نداشت و آزمايشات genotoxin اغلب منفي بود.
غدد درون ريز بدن انسان كه كنترل فرايندهاي حياتي انسان نظير توليد مثل ، تنظيم متابوليسم و ديگر جنبه هاي توسعه قبل از تولد را به عهده دارد .مواد شيميايي مصنوعي ساخت بشر ، در صورت جذب در بدن باعث از هم پاشيدن هورمون استروژن اختلال در چرخه غدد درون ريز ، اختلال در توليد مثل و كاهش در تعداد اسپرم ميگردد.پس اين نكته مهم است كه تركيبات استفاده شده در PET هيچ مدركي مبني بر فعاليت استروژنيك نداشته باشند.يك مدرك مهم وجود دارد كه نشان ميدهد كه اين مواد غير سرطاني و نسبتا ايمن اند.

مزايا و معايب استفاده از PET

مزيت استفاده از بطري هاي PET اين است که درب بطري به راحتي با مي شود و قابليت بسته شدن مجدد را دارد و همچنين سبک و ارزان قيمت مي باشند.PET به طور ذاتي مشخصات پلاستيک هاي زيست تخريب را دارد و در مدت دو سال در زير خاک بيش از 30 در صد آن تخريب مي گردد که بازيافت PET و تبديل آن به محصولات قابل مصر ف راه حل مناسب تري است . اين مواد با اينکه در صد وزني کمي از کل ضايعات جامعه (حدود 7 درصد) را تشکيل مي دهند ولي به علت چگالي کم ، حجم بالايي حدود 30 درصد کل ضايعات را در بر دارند . به طور معمول حدود 800 کيلوگرم زباله در هر متر مکعب فضاي دفن جاي مي گيرد در حاليکه يک متر مکعب فضاي دفني تنها مي تواند 35 کيلو گرم بطري را در خود جاي دهد.