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PET Kunststoff

PET – der weltweit meistproduzierte Kunststoff

Die Abkürzung PET steht für Polyethylenterephthalat, einem thermoplastischen Kunststoff, der zur Familie der Polyester gehört. Den meisten Menschen ist der Begriff von der PET-Flasche her vertraut, denn ein ansehnlicher Teil der weltweiten PET-Produktion fließt in die Produktion von Hohlkörpern wie Flaschen und anderen Gefäßen. Ursprünglich wurde das Material in den 1940er Jahren zur Erzeugung von Textilfasern entwickelt, die Seidenfasern ersetzen sollten. Auch heute noch werden PET-Fasern im Textilbereich häufig eingesetzt, heute meist in Funktionskleidung. Seit den 1960er Jahren wird der Kunststoff auch für die Produktion von Kunststofffolien verwendet.

Die Herstellung von PET

Rohstoffe zur Herstellung von PET sind die aus Erdöl hergestellten Chemikalien P-Dimethylbenzol und Ethylen. Aus ersterem werden Terephthalsäuredimethylester, aus letzterem Ethylenglykol hergestellt. Für die Weiterverarbeitung zu PET gibt es dann zwei unterschiedliche Verfahren. Zum einen die Polykondensation unter Verwendung von Terephtalsäure und Diethylenglykol, wobei Wasser abgespalten wird.

Zum anderen das am häufigsten angewandte Verfahren: Die Umesterung von Terephtalsäuredimethylester durch Ethylenglykol. Hierbei wird Methanol abgespalten. Die gewünschte Reaktion erfolgt unter Wärmezufuhr. Temperaturen zwischen 260 und 270 °C sind erforderlich, um den Prozess in Gang zu setzen. Im weiteren Verfahren werden noch verbliebene Wasseranteile durch mehrstündiges Nacherhitzen auf einen Restwert unter 0,01 Prozent verringert. Dadurch werden die mechanischen Eigenschaften verbessert, außerdem wird der hydrolytische Abbau des fertigen Produkts verhindert. PET wird oft chemisch modifiziert, um das Kristallisationsverhalten zu beeinflussen und damit den Schmelzpunkt zu verändern.

Neue Entwicklungen bei der Herstellung von PET

Es wurden vielerlei Verfahren entwickelt, durch die sich bei der Produktion von PET die Ausprägungen hinsichtlich des Schmelzpunktes und der weiteren Verarbeitbarkeit verändern lassen. Seit 2010 gibt es auch PET auf dem Markt, bei dem das verwendete Ethylenglykol aus nachwachsenden Rohstoffen stammt, nicht aus der Petrochemie. Die Herstellung der verwendeten Terephthalsäure aus nachwachsenden Rohstoffen konnte sich bisher nicht durchsetzen. So ist bisher nur teilweise biobasiertes PET auf dem Markt.

Die Verwendung von PET

Neben der schon erwähnten Verwendung der durch Spritz- oder Streckblasen hergestellten PET-Flaschen, gibt es viele weitere Anwendungsbereiche für PET-Materialien. Den mengenmäßig größten Anteil am PET-Verbrauch hat nach wie vor die Textilindustrie. Die knitterfreien und reißfesten Stoffe aus den PET-Fasern werden heute wegen ihrer geringen Wasseraufnahme und den schnellen Trocknungseigenschaften gerne in Sportkleidung verarbeitet. 

Im Bereich Folien bieten sich für PET viele Felder der Anwendung. Die Verpackung insbesondere von Lebensmitteln wird oft mit PET-Folien durchgeführt oder Kartonverpackungen werden mit Sichtfenstern aus PET ausgestattet. Filmträgerfolien, Kabelisolierungen oder die Isolierungen von Kondensatoren und anderen elektronischen Bauteilen werden mit PET-Folien durchgeführt.

Der Herstellungsprozess von Kunststofffolien aus PET

PET-Folien werden meist durch Flachfolienextrusion mittels einer Breitschlitzdüse hergestellt. Der flüssige Schmelzefilm wird durch elektrostatisches Pinning auf die Gießwalze gepresst. Dabei wird die Luft unter dem PET-Film verdrängt und der Film gekühlt, bis er eine Temperatur unter der Glasübergangstemperatur von PET erreicht, also ca. 65 bis 80 °C. So wird eine gleichmäßige und schnelle Abkühlung erreicht, was zu einem feinkristallinen Zustand der Vorfolie führt. Häufig folgt auf diesen Arbeitsschritt das Reckverfahren, mit dem die Folie zunächst in Längsrichtung und dann in Querrichtung gedehnt wird. Das erhöht die Kristallinität der Folie und sorgt für eine biaxiale Orientierung. Man spricht nach diesem Arbeitsgang von sogenannter BO-PET- oder BOPET-Folie. Vor allem Technische Folien und Folien im Lebensmittelbereich werden aus BOPET hergestellt. Durch erneutes Erhitzen der Folie wird eine noch weitergehende Kristallisation und eine Fixierung der Folienstruktur erreicht. Die Weiterverarbeitung von PET-Folien zu BOPET-Folien führt zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Folien: Hohe Reißfestigkeit, Stoßfestigkeit und Abriebfestigkeit sind die Folge, ebenso eine verbesserte Zähigkeit der Folie. Auch bei längerem Gebrauch widersteht die so behandelte Folie Temperaturen von minus 70 °C bis plus 150 °C.

Das Recycling von PET

Durch sortenreines Recycling kann aus kleingeschredderten PET-Flaschen erneut lebensmittelechtes PET hergestellt werden. PET-Flaschen mit einem Recyclingmaterialanteil können schon erzeugt werden. Flaschen, die vollständig aus recyceltem Material bestehen, sind bisher nicht möglich. Es wird aber an entsprechenden Verfahren geforscht. Ein Großteil des recycelten PET wird zu Textilfasern verarbeitet. Etwa ein Viertel des Recyclingmaterials wird bei der Folienherstellung eingesetzt. Um auch Alttextilien aus Polyesterfasern in den Recyclingprozess einbinden zu können, werden derzeit Verfahren getestet, die eine enzymatische Depolymerisierung der PET-Produkte durchführen. Die so gewonnenen Monomere können zu komplett neuwertigen Produkten verarbeitet werden. Bei einer zukunftsfähigen Weiterentwicklung in der Produktion von PET-Materialien werden derzeit viele, unterschiedliche Forschungsansätze verfolgt.

FAQ

Was ist PET eigentlich?

Ist PET umweltfreundlich?

Welche Vorteile hat PET in der Folienindustrie?

In welchen Wirtschaftszweigen kommt PET zum Einsatz?

Welche PET-Qualitätsklassen gibt es?

Wie funktioniert das Recycling von PET?

Woraus wird PET-Folie hergestellt?

Was ist der Unterschied von PET-Folie und BOPET-Folie?

Was bewirkt das biaxiale Recken von PET-Folie?

Ist PET-Folie kompostierbar?

Was können wir für Sie tun?

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