Was ist eigentlich... Polyester?
Ob Fleecejacke, Sportkleidung oder Einweg-Wasserflasche – alle enthalten Polyester. Was ist das genau? „Poly“, griechisch, bedeutet viel. Polyester sind demnach vielfache Ester. Zur Gruppe der Ester gehören Substanzen, die zwar unterschiedlich, jedoch immer nach dem gleichen Prinzip aufgebaut sind. Unter dem Begriff Polyester ist eine breite Gruppe von Kunststoffen zusammengefasst. Ein Polyester kennt sicher jede und jeder – Poly(ethylen)terephthalat, besser bekannt als PET.
Säure und Alkohol reagieren zu einem Ester
Ester entstehen durch Veresterung. Dabei reagiert eine Säure mit einem Alkohol oder Phenol, indem Wasser abgespalten wird, genannt Kondensation. So reagiert zum Beispiel Essigsäure mit Ethanol zu einem Carbonsäureester. Vergleichen können wir mit zwei Menschen, die sich einander die Hand reichen, nur das die Esterbindung viel fester ist.
Terephthalsäure besitzt zwei Säuregruppen, Ethylenglykol zwei Alkoholgruppen. Reagieren die beiden Stoffe miteinander, kann die jeweils andere Funktionsgruppe eine weitere Bindung eingehen. Das funktioniert so ähnlich wie im Beispiel mit den beiden Menschen. Diese geben sich eine Hand, haben aber noch jeweils eine frei und können so einer weiteren Person die Hand geben. Wird das so fortgeführt, entsteht eine Menschenkette und so auch eine Kette von Esterbindungen, ein Polyester. Terephthalsäure und Ethylenglykol reagieren zu Poly(ethylen)therephthalat (PET).
Reaktionsschema der Polykondensation von Terephtalsäure und Ethylenglycol zu PET (Jü, PET by Polycondensation V1, CC BY-SA 4.0, Wikimedia commons)
Polyethylentherepthalat (PET) (Jü, PET Structural Formula V1, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons)
Polyester wiederverwerten
Das PET ist Kunststoff der Getränkeflaschen, welche für die meisten von uns treue Begleiter sind. Sie sind dank PET leicht und relativ dicht, sodass das Gas der Kohlensäure nicht austritt und verflüchtigt. Zudem lassen sich PET-Flaschen wiederverwerten. Dazu werden die Flaschen geschreddert, das Produkt gereinigt, geschmolzen und erneut in PET-Granulat umgewandelt. Allerdings ist die sortenreine Sammlung von PET-Flaschen eine Herausforderung. In Deutschland wurden im Jahr 2013 etwa 94 % PET recycelt. Neue Produkte sind zu einem Drittel neue PET-Flaschen, die Textilfaser-Industrie verwertet etwa 29 % des recycelten Granulats.
Recycling-Code für PET (User:Tomia, Plastic-recyc-01, CC BY-SA 3.0, Wikimedia commons)
Polyester-Fasern nehmen weniger Wasser auf
Dünne Fasern aus PET eignen sich zum Beispiel für Sport- und Funktionskleidung. Das Gewebe aus Polyester-Fasern nehmen weniger Wasser auf als solche aus Baumwolle. Für Reißverschlüsse verwendet die Industrie etwas dickere Fasern. 27 % des aufbereiteten PETs fließt in die Herstellung von reißfesten Folien wie Verpackungen von Lebensmitteln oder Rettungsdecken. Die Industrie produziert diese, indem sie geschmolzenes PET auf Walzen verarbeitet und dabei dehnt. Dabei entsteht ein Produkt, das reißfest ist. Zusätzlich kann dieses zum Beispiel mit Aluminium beschichtet werden. So hergestellte Rettungsfolien sind mit etwa 15 Mikrometern sehr dünn – erst 67 Lagen ergeben einen Millimeter.
Polyester auch in der Natur
Neben dem PET gibt es noch weitere Polyester. Auch in der Natur kommt dieses vor: Erdbienen produzieren Polyester und kleiden damit ihre Nester aus. Ungesättigte Polyesterharze sind zum Beispiel in Bauteilen für Kraftfahrzeuge und Sportboote enthalten. Hier wird der Polyester meist mit Fasern wie aus Glas verstärkt. Ein Beispiel für synthetische, aber biologisch abbaubare Polyester sind die Polylactide. Oft werden sie mit weiteren Roh-Biokunststoffen vermischt („PLA-Blends“), die wir zum Beispiel in Folien oder Kosmetikverpackungen finden.
Der Beitrag wurde vom Arbeitskreis Öffentlichkeitsarbeit der Seniorexperten Chemie, einer Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker, erstellt.
Autor: Dr. Wolfgang Gerhartz (bearbeitet durch sue)
In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt. Alle Beiträge der Reihe: https://faszinationchemie.de/chemie-ueberall
Kommentare
Biene Maja
am 17.06.2022