Polietilene tereftalato) | |
Struttura del poli (etilentereftalato) - [O- (CH 2 ) 2 -O-CO- p Ph-CO] n - |
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Identificazione | |
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nome IUPAC | poli (ossietilene ossiereftaloile) |
Sinonimi |
PET |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.121.858 |
SORRISI |
c1 (C (OCCO) = O) ccc (C (= O) *) cc1 , |
Proprietà chimiche | |
Formula | (C 10 H 8 O 4 ) n |
Proprietà fisiche | |
T° transizione vetrosa | 70 °C |
T° fusione | 245 °C |
Parametro di solubilità δ | 20,5 J 1/2 cm -3/2 ; 21,9 MPa 1/2 |
Massa volumica | 1,34 - 1,39 gcm -3 |
Conduttività termica | 0,15 W m −1 K −1 |
Proprietà elettroniche | |
Costante dielettrica | 3,25 (1 kHz , 23 °C ) 3 (1 MHz , 23 °C ) 2,8 (1 GHz , 23 °C ) |
Proprietà ottiche | |
Indice di rifrazione | 1,57 - 1,58 |
Unità di SI e STP se non diversamente indicato. | |
Il poli (etilene tereftalato) , meglio nota con il nome inglese di polietilene tereftalato (talvolta Francesizzato impropriamente in "PET") o PET , che è anche abbreviato con PETE , è un polimero di tipo termoplastico saturo poliestere , al contrario di termoindurenti poliesteri . Questo polimero è ottenuto dalla policondensazione di acido tereftalico con etilenglicole .
Durante la produzione del PET i monomeri vengono condensati per esterificazione e la viscosità del materiale aumenta gradualmente fino ad ottenere la consistenza desiderata al termine della policondensazione. Quindi questa colata calda a 250 °C viene pressata attraverso ugelli a barra sottile, quindi raffreddata e ridotta in granuli che verranno successivamente sagomati nella forma desiderata.
Raffreddato improvvisamente, il PET è amorfo e trasparente. Il raffreddamento lento o l'aggiunta di semi di cristallizzazione (talco, solfato di bario) può renderlo traslucido. Tuttavia, il grado di cristallinità non supera mai il 30%, contro il 60% del poli (butilentereftalato) (PBT).
Per estrusione e stiramento sotto tensione si ottiene dal PET amorfo un film con proprietà biassiali semicristalline . Questo film di grande forza in tensione, molto stabile e trasparente, ottimo isolante elettrico , è conosciuto con i marchi Mylar, Melinex e Hostaphan.
Per quanto riguarda il PET delle bottiglie di acqua frizzante o di limonata, (immagine in basso a sinistra dell'iniezione e semplice soffiaggio di tali bottiglie ), resiste a pressioni elevate dell'ordine di dieci bar (da qui il suo utilizzo per la fabbricazione di razzi ad acqua a pressione di lancio di cinque bar).
Nonostante il nome, non ha alcuna somiglianza con il polietilene e non contiene ftalati . Tuttavia, tracce di interferenti endocrini del tipo ftalato o antimonio si possono trovare nei prodotti alimentari contenuti negli imballaggi in PET. Il rilascio di ftalati potrebbe essere dovuto a fonti utilizzate nel riciclaggio del PET e potrebbe essere maggiore nel caso di bibite e succhi di frutta a causa della loro acidità. Per quanto riguarda l'antimonio, proviene dal catalizzatore utilizzato nel processo di fabbricazione. Il rilascio di antimonio dalle bottiglie in PET, riscontrato in 132 marche di bottiglie d'acqua di 28 paesi, potrebbe essere correlato alla temperatura di conservazione, come nel caso di una bottiglia lasciata in macchina esposta al sole. In entrambi i casi, le autorità hanno ritenuto che i livelli raggiunti non fossero allarmanti.
Il PET è una plastica a base di petrolio: i monomeri utilizzati, glicole etilenico e acido tereftalico, provengono dalla trasformazione del petrolio. Occorrono 1,9 kg di petrolio greggio per produrre 1 kg di PET.
La molecola di poli (etilene tereftalato) idrolizza ad alta temperatura (circa 240 °C ), tornando ad una forma a basso peso molecolare, inutilizzabile per il normale utilizzo. Il polimero deve quindi essere accuratamente essiccato, sotto vuoto a 80 °C , prima dell'uso.
Questa è una grave limitazione al suo riciclaggio economico come materiale riutilizzabile.
Come tutti i materiali sintetici , il PET subisce le classiche accuse di tossicità, compromissione della fertilità umana ( uomini e donne ), ecc. . Queste accuse sono studiate dalle autorità competenti che assicurano che, in normali condizioni d'uso, i rischi siano assenti.
Sebbene il suo nome possa associarlo a ftalati , il poli (etilentereftalato) normalmente non li contiene. Potrebbero essere rilevate tracce sul PET dal riciclaggio, a causa della selezione imperfetta di altre plastiche.
L'antimonio (Sb) è un elemento metalloide utilizzato come catalizzatore sotto forma di composti come il triossido di antimonio (Sb 2 O 3) o triacetato di antimonio nella reazione di polimerizzazione per la produzione di PET. Dopo la fabbricazione, sulla superficie del prodotto può essere rilevata una quantità rilevabile di antimonio. Questo residuo può essere lavato via, ma l'antimonio rimasto nel materiale stesso può anche migrare successivamente dalla plastica al cibo , più facilmente se riscaldato.
L'OMS ha pubblicato una valutazione del rischio di antimonio nell'acqua potabile. Il limite massimo consentito per l'antimonio per l'acqua potabile è stato fissato dall'OMS a venti parti per miliardo (OMS, 2003) e il limite per l'acqua potabile negli Stati Uniti è quattro volte inferiore (di sei parti per miliardo). Sebbene secondo le raccomandazioni dell'OMS per l'acqua potabile, il triossido di antimonio sia meno tossico se assunto per via orale, la sua presenza viene presa in considerazione.
L'esposizione del PET all'ebollizione o alle microonde può aumentare significativamente i livelli di antimonio, possibilmente al di sopra dei livelli massimi di contaminazione definiti dall'EPA .
L' Ufficio federale della sanità pubblica Svizzera ha studiato l'importanza della migrazione dell'antimonio confrontando l'acqua imbottigliata in PET e in vetro: le concentrazioni di antimonio nelle bottiglie in PET erano più elevate, pur rimanendo significativamente al di sotto della concentrazione massima autorizzata in Svizzera. Il Consiglio ha concluso che piccole quantità di antimonio migrano dal PET all'acqua in bottiglia, ma che il rischio per la salute derivante dalle basse concentrazioni risultanti è trascurabile (1% della "dose giornaliera tollerabile" stabilita dall'OMS). Tre anni dopo, un altro studio più ampiamente pubblicizzato (2006) ha confermato quantità simili di antimonio nell'acqua delle bottiglie in PET in Canada e in Europa.
Nel 2010 i concentrati di succhi di frutta (per i quali non sono state stabilite linee guida) prodotti e imbottigliati in PET nel Regno Unito , contenevano fino a 44,7 µg/L di antimonio, ben al di sopra (quasi nove volte di più) dei limiti UE per l'acqua di rubinetto di 5 µg / L , per confronto.
In breve, in generale, l'antimonio da PET non è effettivamente un problema.
È noto che una specie di batteri (classificata nel genere Nocardia ) è in grado di biodegradare il PET, grazie ad un enzima ( esterasi ).
Ricercatori giapponesi hanno isolato un batterio , Ideonella sakaiensis , che possiede due enzimi in grado di scomporre il PET in frammenti più piccoli, che i batteri possono poi digerire. Una colonia di I. sakaiensis può disintegrare un sottile film plastico di PET in circa sei settimane.
Nel 2020, un altro enzima, una cutinasi chiamata "LCC", scoperto inizialmente da un team giapponese in un composto di foglie, si è rivelato l'enzima più efficace tra tutti quelli noti per depolimerizzare il PET, riuscendo a decomporre il 90% dei rifiuti di PET in 10 ore . Il PET viene quindi scomposto nei suoi due monomeri di base, glicole monoetilenico e acido tereftalico, che possono quindi essere riutilizzati per realizzare nuovi oggetti in PET, equivalenti al PET nella produzione primaria. Naturalmente la cutinasi “LCC” attacca la cutina, un biopolimero lipidico integrato nella cuticola che protegge la superficie delle foglie delle piante, tagliando i legami estere.
Nel 2014 la Francia è stata un importatore netto di PET, con un'importazione media mensile di 27.000 t , contro un export di 1.800 t . Nello stesso anno, il prezzo medio del PET costruito sulla base dei dati doganali francesi è stato di 1.100 €/t .
Nel 2003, nei negozi svizzeri, otto bottiglie su dieci erano in PET. Nel 2011, ciò ha rappresentato 1,2 miliardi di bottiglie in PET immesse sul mercato .
La Svizzera è leader mondiale nel riciclaggio di bottiglie in PET. Nel 2010 più dell'80% di loro è tornato in fabbrica dopo l'uso, contro il 94% del vetro e il 91% delle lattine di alluminio, che rappresentano 700 milioni di bottiglie recuperate all'anno.