ในแต่ละปีมีการปั่นโพลีเอสเตอร์มากกว่า 60 ล้านเมตริกตัน และเกือบทุกเส้นใย ทุกขวด และฟิล์มทุกชิ้นเริ่มต้นในลักษณะเดียวกัน — เหมือนเม็ดโปร่งแสงขนาดเล็กที่เรียกว่าชิปโพลีเอสเตอร์ เม็ดเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของโลกโพลีเอสเตอร์ โดยมีลายเซ็นทางเคมีที่กำหนดว่าเส้นด้ายย้อมได้ลึก ขวดคงแรงกด หรือฟิล์มยืดโดยไม่ฉีกขาด
ชิปโพลีเอสเตอร์ โดยพื้นฐานแล้วคือเกล็ดหรือเม็ดที่ละลายแล้วของโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ความหนืดภายใน (IV), หมู่ปลายคาร์บอกซิล, ปริมาณไดเอทิลีนไกลคอล และความเป็นผลึก ล้วนติดตามกลับไปยังชิป การใส่ชิปผิดและการประมวลผลดาวน์สตรีมจะกลายเป็นปัญหาที่มีราคาแพงมาก
เศษโพลีเอสเตอร์เป็นเม็ดกึ่งผลึกแข็งที่ผลิตขึ้นโดยการโพลิเมอไรซ์กรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ (PTA) กับโมโนเอทิลีนไกลคอล (MEG) ปฏิกิริยาเฟสหลอมเหลวแบบต่อเนื่องหรือแบบเป็นชุดทำให้ได้โพลีเมอร์อสัณฐานที่ถูกอัดรีด ทำให้เย็น และตัดเป็นแกรนูลที่สม่ำเสมอ โดยทั่วไปจะมีขนาด 2–4 มม. จากนั้นเศษเหล่านี้จะถูกทำให้แห้งและป้อนเข้าสู่กระบวนการปลายน้ำ เช่น การปั่นแบบหลอม การฉีดขึ้นรูปด้วยการฉีดยืด หรือการอัดขึ้นรูปฟิล์ม
น้ำหนักโมเลกุลของโพลีเมอร์จะแสดงเป็นความหนืดภายใน (IV วัดเป็น dL/g) ค่า IV ที่สูงขึ้นหมายถึงสายโซ่โพลีเมอร์ที่ยาวขึ้น ซึ่งส่งผลให้มีความแข็งแรงหลอมละลายสูงขึ้น ความเหนียวแน่นดีขึ้น และมักจะมีความใสในขวดเรซินดีขึ้น ชิปเกรดสิ่งทออาจทำงานที่ IV 0.62–0.68 ในขณะที่ขวดน้ำที่ขึ้นรูปขั้นต้นต้องการค่าที่ใกล้เคียงกับ 0.80 ชิปไม่ได้เป็นเพียงวัตถุดิบตั้งต้นเท่านั้น มันเป็นข้อกำหนด
ชิปโพลีเอสเตอร์บางชนิดไม่สามารถใช้แทนกันได้ สัณฐานวิทยา ระบบตัวเร่งปฏิกิริยา สารเติมแต่ง และ IV ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจง ครอบครัวแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ๆ — ปกติ, รีไซเคิล และพิเศษ — โดยแต่ละครอบครัวมีระดับย่อยหลายสิบแห่ง
ชิปปกติหรือชิปมาตรฐานเป็นส่วนสำคัญของตลาด ผลิตจาก PTA และ MEG บริสุทธิ์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้พลวง และสามารถแยกได้ด้วยความแวววาว:
เศษของเศษทั่วไปคือเศษสิ่งทอเกรดขวดรีไซเคิล (TBR) ซึ่งผสมผสานการบดซ้ำหลังผู้บริโภคเข้ากับวัสดุบริสุทธิ์ หากต้องการดูกลุ่มผลิตภัณฑ์มาตรฐานทั้งหมด โปรดสำรวจ ชิปโพลีเอสเตอร์ปกติ .
เศษโพลีเอสเตอร์รีไซเคิลเกิดจากการบด ล้าง และอัดซ้ำขวด PET หลังการบริโภคหรือของเสียหลังอุตสาหกรรม กระบวนการรีไซเคิลทางกลจะช่วยลด IV อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เศษขวดบริสุทธิ์อาจเป็น 0.80 แต่เกล็ดรีไซเคิลมักจะลดลงเหลือ 0.72–0.76 โซลิดสเตตโพลีเมอไรเซชัน (SSP) สามารถสร้าง IV ขึ้นมาใหม่ได้ แต่การจัดการกลุ่มปลายคาร์บอกซิลและความเหลืองยังคงเป็นการต่อสู้รายวัน อย่างไรก็ตาม ชิปรีไซเคิลที่ผ่านการแปรรูปอย่างดีจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากถึง 50% เมื่อเทียบกับวัสดุบริสุทธิ์ รายละเอียดเกี่ยวกับวัตถุดิบตั้งต้นที่ยั่งยืนอยู่ในนั้น ชิปโพลีเอสเตอร์รีไซเคิล .
ชิปเหล่านี้รวมเอาโคโมโนเมอร์ซัลโฟเนต ซึ่งโดยทั่วไปคือโซเดียมซัลโฟอิโซฟทาเลต ซึ่งจะเปิดตำแหน่งสีย้อมสำหรับสีย้อมพื้นฐาน (ประจุบวก) ผลลัพธ์: เฉดสีที่เข้มและสดใสในบรรยากาศที่เดือดพล่านโดยไม่มีสารพาดพิง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผ้าฝ้ายผสมโพลีเอสเตอร์และชุดออกกำลังกายระดับสูง ชิปซีดีต้องการการควบคุมไดเอทิลีนไกลคอลและ IV ที่เข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากโคโมโนเมอร์ไอออนิกสามารถเร่งการย่อยสลายเนื่องจากความร้อนในระหว่างการปั่นหมาด
เกรดพิเศษดันเกินสูตรมาตรฐาน เศษที่มีระดับ IV สูง (0.90–1.20) ใช้ในเส้นด้ายอุตสาหกรรมและสายยางรถ ชิปที่มีค่า IV ต่ำ (0.48–0.55) ป้อนมาสเตอร์แบทช์และการเคลือบ ตัวอย่างเฉพาะอื่นๆ ได้แก่ เศษที่หน่วงการติดไฟ (ที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบหลัก) เศษที่ปราศจากพลวงสำหรับการสัมผัสกับอาหาร เศษเคลือบด้าน และเศษที่ละลายต่ำสำหรับการยึดเกาะแบบนอนวูฟเวน แพ็คเกจสารเติมแต่งที่เป็นกรรมสิทธิ์หมายความว่าแต่ละเกรดจะอยู่ในไซโลของตัวเอง มีให้เลือกหลากหลายภายใต้ ชิปโพลีเอสเตอร์พิเศษ .
กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยสารละลาย PTA และ MEG ผสมกันที่อัตราส่วนโมลประมาณ 1:1.15 แล้วเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์เอสเทอริฟิเคชันอย่างต่อเนื่อง อุณหภูมิ 260–280°C ขับน้ำออกไปและเกิดเป็นบิส(2-ไฮดรอกซีเอทิล) เทเรฟทาเลต (BHET) และโอลิโกเมอร์ จากนั้น สารที่หลอมละลายจะถูกป้อนเข้าไปในรถไฟโพลีคอนเดนเซชัน โดยที่สุญญากาศและพื้นที่ผิวสูงจะดึงเอทิลีนไกลคอลออกไป เพื่อผลักดันปฏิกิริยาไปยังเป้าหมาย IV
สำหรับการใช้งานเกรดขวดและระดับ IV สูง ชิปอสัณฐานจะผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชันโซลิดสเตต (SSP) ภายใต้สุญญากาศและการกลิ้งไปมาอย่างต่อเนื่อง ชิปจะถูกให้ความร้อนต่ำกว่าจุดหลอมเหลว ทำให้เกิดการยืดตัวของโซ่โดยไม่หลอมละลาย SSP สามารถยกความหนืดที่แท้จริงได้ 0.15–0.25 เดซิลิตร/กรัม ในขณะที่ลดระดับอะซีตัลดีไฮด์และโอลิโกเมอร์ให้เป็นข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการสัมผัสกับอาหาร
การเลือกชิปโพลีเอสเตอร์เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพหลายตัวแปร ที่ ความหนืดที่แท้จริง ควบคุมความหนืดหลอมละลายและความแข็งแรงขั้นสุดท้าย: ต่ำเกินไปและเส้นใยแตกที่ godet; สูงเกินไป และแรงดันของเครื่องอัดรีดพุ่งสูงขึ้น ที่ จุดหลอมเหลว (โดยทั่วไปคือ 245–265°C) เลื่อนไปตามปริมาณโคโพลีเมอร์ ชิปซีดีละลายน้อยลง ในขณะที่ชิปขวดตั้งเป้าไว้ที่ 253–256°C กลุ่มปลายคาร์บอกซิล (CEG) มากกว่า 30 meq/kg เร่งการย่อยสลายแบบไฮโดรไลติกในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและเปียก ไดเอทิลีนไกลคอล (DEG) เนื้อหาซึ่งเป็นผลพลอยได้จากธรรมชาติ ส่งผลต่อการดูดซึมสีย้อมและความคงตัวทางความร้อน — ขีดจำกัดมาตรฐานอยู่ที่ 0.7–1.5% สี วัดเป็นค่า L* และ b* สะท้อนถึงประวัติความร้อน คาดว่า b* ต่ำกว่า 2.0 สำหรับชิปที่สว่าง
| ใบสมัคร | ทางหลอดเลือดดำ (เดซิลิตร/กรัม) | จุดหลอมเหลว (°C) | องศา (%) | ไทโอ₂ (%) |
|---|---|---|---|---|
| เส้นใยสิ่งทอ (POY) | 0.62–0.68 | 256–260 | 0.7–1.2 | 0.3 (SD) |
| เส้นใยหลัก | 0.58–0.64 | 256–260 | 0.8–1.3 | 0.4–0.5 (SD) |
| เรซินขวด | 0.78–0.85 | 248–253 | 0.9–1.5 | 0 |
| ฟิล์มโบเปต | 0.60–0.65 | 255–262 | 0.7–1.1 | 0 หรือต่ำ |
เลือกชิปผิดและสะดุดทั้งเส้น สำหรับการหมุน POY ความเร็วสูงที่สูงกว่า 3,000 ม./นาที ชิปต้องมีการกระจายทางหลอดเลือดดำที่แคบ (±0.01 dL/g) และค่าปรับที่ต่ำมาก — อะไรก็ตามที่ต่ำกว่า 0.5 มม. จะอุดตันกรองได้อย่างรวดเร็ว FDY สำหรับการถักแบบยืนต้องการการกระจาย TiO₂ ที่สม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักของเส้นใยในการเคลือบขนาด การฉีดขึ้นรูปพรีฟอร์มขวดต้องมีความเสถียรทาง IV ผ่านเครื่องทำแห้งและระดับอะซีตัลดีไฮด์ต่ำกว่า 1 ppm ชั้นฟิล์มที่อัดรีดร่วมกันมักต้องใช้ชิปที่มีค่า IV ต่ำ ซึ่งหลอมรวมได้อย่างสม่ำเสมอโดยไม่ทำให้คุณภาพลดลง
ดำเนินการทดลองนำร่องในล็อตใหม่ใดๆ ตรวจสอบหยดทางหลอดเลือดดำหลังจากการทำให้แห้งเป็นเวลา 4 ชั่วโมงที่ 170°C; ช่องว่างที่มากกว่า 0.03 dL/g ส่งสัญญาณความเสถียรทางความร้อนไม่เพียงพอ ดึงตัวอย่างสีจากชุดฟิลเตอร์ละลายเสมอหลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง การเปลี่ยนแปลงใน b* จะบอกคุณเกี่ยวกับชิปได้มากกว่าใบรับรองการวิเคราะห์ใดๆ
การผลักดันไปสู่ความเป็นวงกลมคือการเขียนข้อมูลจำเพาะของชิปใหม่ การรีไซเคิลด้วยกลไกทำให้เกิดชิป แต่การรีไซเคิลทางเคมี เช่น ไกลโคไลซิส เมทานอลไลซิส และการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ มีเป้าหมายที่จะสลายโพลิเมอร์ PET กลับเป็นโมโนเมอร์ ตามทฤษฎีแล้ว คุณจะได้ชิปที่เทียบเท่ากับเวอร์จิ้นโดยไม่มีการดรอปทางหลอดเลือดดำ ในตอนนี้ ชิปรีไซเคิลด้วยกลไกยังคงรับน้ำหนักอยู่ และการผสมกับวัสดุบริสุทธิ์ที่ 20–50% เป็นจุดที่เหมาะสมในทางปฏิบัติในการรักษาคุณสมบัติทางกลไปพร้อมๆ กับการบรรลุเป้าหมายที่มีเนื้อหารีไซเคิล
เนื่องจากกระแสผู้บริโภคหลังการทำความสะอาดและเทคโนโลยีการคัดแยกดีขึ้น ช่องว่างด้านคุณภาพระหว่างชิปบริสุทธิ์และชิปรีไซเคิลก็จะลดลง แบรนด์ที่ต้องการวัสดุรีไซเคิล 100% กำลังบังคับให้แผ่นข้อมูลจำเพาะมาบรรจบกัน และชิปที่ชนะจะเป็นชิปที่ผสมผสานคุณภาพที่สม่ำเสมอเข้ากับห่วงโซ่การดูแลที่โปร่งใส