לסרט PET, כלומר סרט פוליאתילן טרפתלט, יש מגוון רחב של יישומים בתחומים רבים, כגון אריזות מזון, תעשיית האלקטרוניקה וכו'. עם זאת, לגבי הצפיפות שלו, מאפיין פיזי חשוב, עלינו לחקור אותו מהיבטים רבים.
1. טווח צפיפות כללי של PET
- הצפיפות של PET היא בדרך כלל בין 1.38 ל-1.40 גרם/ס"מ³. טווח צפיפות זה נותן לסרט PET תחושת משקל מסוימת, והוא גם קשור קשר הדוק למבנה המולקולרי שלו ולשיטת הפילמור שלו. PET הוא פוליאסטר המיוצר על ידי עיבוי רב של חומצה טרפתלית (PTA) ואתילן גליקול (EG). הסידור ההדוק והאינטראקציה של השרשראות המולקולריות שלו מובילים לצפיפות גבוהה יחסית. מאפיין צפיפות זה מעניק לסרט PET תכונות מכניות טובות, כגון חוזק מתיחה וקשיחות גבוהים, המאפשרים לו להגן ביעילות על פריטים פנימיים בתחום חומרי האריזה ולמנוע פגיעה בהם מלחץ ומכה חיצוניים. באריזת מזון, הצפיפות המתאימה יכולה להבטיח שהסרט לא יהיה עבה וכבד מדי כדי לייקר את העלות, ויכולה לעמוד בדרישות ההגנה על המזון, כמו מניעת סחיטת ועיוות של מזון. מקור הציטוט אינו ברור (על סמך הידע האישי).
2. גורמים המשפיעים על הצפיפות של סרט PET
1. השפעת הגבישיות
- לגבישיות של סרט PET יש השפעה משמעותית על הצפיפות שלו. כאשר הגבישיות של PET גבוהה, השרשראות המולקולריות מסודרות באופן קבוע ומסודר יותר, והפערים בין מולקולות מצטמצמים, וכתוצאה מכך עלייה בצפיפות. לדוגמה, בסרטי PET מסוימים שעובדו במיוחד כדי לשפר את הגבישיות, הצפיפות עשויה להיות קרובה לגבול העליון של 1.40 גרם/ס"מ³. הסיבה לכך היא שהמולקולות באזור הגבישי ארוזות בצורה הדוקה יותר, בדומה לסידור הסריג במבנה הגביש. ניתן להשיג את העלייה בגבישיות על ידי שליטה בפרמטרים של תהליך כגון טמפרטורת עיבוד וקצב קירור. מקור הציטוט אינו ברור (על סמך הידע האישי).
2. השפעת תוספים
- בתהליך הייצור של סרט PET, לפעמים מוסיפים כמה תוספים או תוספים. סוג ותכולת התוספים הללו ישפיעו על צפיפות הסרט. לדוגמה, תוספת של חומרים פלסטיים מסוימים עשויה להפחית את הצפיפות של סרט PET במידה מסוימת. הסיבה לכך היא שמולקולות הפלסטיקאי יכנסו בין השרשראות המולקולריות של ה-PET, יגדילו את המרחק בין המולקולות, וכך יפחיתו את הצפיפות הכוללת. עם זאת, הפחתה זו היא בדרך כלל קטנה יחסית, ובמקרה של עמידה בתקנים רלוונטיים, השימוש בתוספים נועד בעיקר לשיפור תכונות אחרות של סרט PET, כגון גמישות וביצועי עיבוד. מקור הציטוט אינו ברור (בהתבסס על ידיעתי).
3. שיטות למדידת צפיפות סרט PET
- שיטת מדידה עקרונית ארכימדית
- זוהי שיטה נפוצה למדידת צפיפות המוצקים, והיא חלה גם על סרט PET. הפעולה הספציפית היא למדוד תחילה את המסה של סרט ה-PET באוויר \(m_1\), ולאחר מכן לטבול אותו לחלוטין בנוזל בעל צפיפות ידועה (כגון מים, צפיפות \(\rho{{ 2}}g/cm³\)), ומדוד את המסה בזמן זה \(m_2\). על פי העיקרון הארכימדי, כושר הציפה של עצם שווה למשקל הנוזל שהוא מעיר, כלומר, \(F=\rho_0 Vg\) (\(V\) הוא נפח העצם, \(g\) הוא תאוצת הכבידה), והמשקל הנראה של העצם בנוזל \(m_2g=m_1g - F \), שממנו ה ניתן לחשב את נפח האובייקט \(V=\frac{m_1 - m_2}{\rho_0}\) ולבסוף את צפיפות ה-PET ניתן לחשב את הסרט לפי נוסחת הצפיפות \(\rho=\frac{m_1}{V}\). מקור ההתייחסות אינו ברור (על סמך ידע אישי).
הצפיפות של סרט PET היא תכונה פיזיקלית חשובה, המושפעת מגורמים רבים, ולמדידה מדויקת יש משמעות רבה עבור היישום של סרט PET בתחומים שונים.
