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Película de boPET metalizada , 32 capas de ~ 14 µm de espesor cada una

BoPET ( tereftalato de polietileno biaxialmente orientado ) es una película de poliéster hecha de tereftalato de polietileno (PET) estirado y se utiliza por su alta resistencia a la tracción , estabilidad química y dimensional , transparencia , reflectividad , propiedades de barrera a los gases y aromas y aislamiento eléctrico .

Una variedad de compañías de producción BOPET y otras películas de poliéster bajo diferentes nombres de marca . En el Reino Unido y EE. UU., Los nombres comerciales más conocidos son Mylar , Melinex y Hostaphan . [1]

Historia [ editar ]

La película BoPET fue desarrollada a mediados de la década de 1950, [2] [3] originalmente por DuPont , [2] Imperial Chemical Industries (ICI) y Hoechst .

En 1955 Eastman Kodak utilizó Mylar como soporte para películas fotográficas y lo llamó "Base ESTAR". [4] La película muy delgada y resistente permitió que los carretes de 6.000 pies (1.800 m) estuvieran expuestos en vuelos de reconocimiento U-2 de largo alcance . [5]

En 1964, la NASA lanzó Echo II , un globo de 40 metros (131 pies) de diámetro construido a partir de una película de mylar de 9 micrómetros (0,00035 pulgadas) de espesor intercalada entre dos capas de papel de aluminio de 4,5 micrómetros (0,00018 pulgadas) de espesor unidas entre sí. [6]

Fabricación y propiedades [ editar ]

Estructura química del tereftalato de polietileno

El proceso de fabricación comienza con una película de tereftalato de polietileno (PET) fundido que se extruye en un rodillo de enfriamiento, que lo enfría en el estado amorfo. [7] Luego se orienta biaxialmente dibujando . La forma más común de hacer esto es el proceso secuencial, en el que la película se estira primero en la dirección de la máquina utilizando rodillos calentados y luego se estira en la dirección transversal, es decir, ortogonalmente a la dirección de desplazamiento, en un horno caliente. También es posible dibujar la película en ambas direcciones simultáneamente, aunque el equipo necesario para ello es algo más elaborado. Las proporciones de extracción suelen rondar entre 3 y 4 en cada dirección.

Una vez que se completa el dibujo, la película se " endurece por calor " o se cristaliza bajo tensión en el horno a temperaturas típicamente superiores a 200 ° C (392 ° F). El paso de termofijado evita que la película se contraiga a su forma original sin estirar y bloquea la orientación molecular en el plano de la película. La orientación de las cadenas de polímero es responsable de la alta resistencia y rigidez de la película de PET orientada biaxialmente, que tiene un módulo de Young típico de aproximadamente 4 GPa (0,58 × 10 6^ psi). Otra consecuencia importante de la orientación molecular es que induce la formación de muchos núcleos cristalinos. Los cristalitos que crecen rápidamente alcanzan el límite del cristalito vecino y permanecen más pequeños que la longitud de onda de la luz visible. Como resultado, la película de PET orientada biaxialmente tiene una claridad excelente, a pesar de su estructura semicristalina .

Si se produjera sin ningún aditivo, la superficie de la película sería tan lisa que las capas se adherirían fuertemente entre sí cuando la película se enrolla, similar a la adherencia de las placas de vidrio limpias cuando se apilan. Para hacer posible la manipulación, las partículas inorgánicas inertes microscópicas generalmente se incrustan en el PET para hacer rugosa la superficie de la película, como el dióxido de silicio . [8]

La película de PET orientada biaxialmente se puede metalizar mediante la deposición de vapor de una película delgada de aluminio evaporado , oro u otro metal sobre ella. El resultado es mucho menos permeable a los gases (importante en el envasado de alimentos ) y refleja hasta el 99% de la luz, incluida gran parte del espectro infrarrojo . Para algunas aplicaciones como el envasado de alimentos, la película de boPET aluminizada se puede laminar con una capa de polietileno , que proporciona capacidad de sellado y mejora la resistencia a las perforaciones . El lado de polietileno de dicho laminado parece opaco y el lado de boPET brillante.

Se pueden aplicar otros recubrimientos, como el óxido de indio y estaño conductor (ITO), a la película de boPET mediante deposición por pulverización catódica .

Aplicaciones [ editar ]

Los usos de las películas de poliéster boPET incluyen, entre otros:

Envases flexibles y contacto con alimentos [ editar ]

  • Los laminados que contienen láminas de boPET metalizadas (en lenguaje técnico llamado printin o sustrato de banda laminada) protegen los alimentos contra la oxidación y la pérdida de aroma, logrando una larga vida útil . Algunos ejemplos son los envases de papel de aluminio y las bolsas para alimentos preparados.
  • El sustrato de banda de boPET blanco se utiliza como tapa para productos lácteos como el yogur .
  • El sustrato de banda transparente boPET se utiliza como tapa para comidas preparadas frescas o congeladas. Debido a su excelente resistencia al calor, puede permanecer en el paquete durante el calentamiento en microondas o en horno.
  • Bolsas para asar
  • Películas metalizadas
  • Chapa laminada (aluminio o acero) utilizada en la fabricación de latas ( alternativa sin bisfenol A a las lacas)

Cubriendo papel [ editar ]

  • Una superposición clara en un mapa , en la que se pueden dibujar anotaciones, datos adicionales o datos copiados sin dañar el mapa
  • El boPET metalizado se utiliza como superficie decorativa similar a un espejo en algunas cubiertas de libros, camisetas y otras telas flexibles.
  • Cubierta protectora sobre botones / pines / insignias
  • La capa superior brillante de una impresión fotográfica Polaroid SX-70
  • Como respaldo para papel de lija muy fino.
  • La película boPET se utiliza para empaquetar libros de historietas , con el fin de protegerlos mejor durante el almacenamiento de las condiciones ambientales (humedad, calor y frío) que de otro modo harían que el papel se deteriorara lentamente con el tiempo. Este material se utiliza para el almacenamiento de documentos con calidad de archivo en la Biblioteca del Congreso (Mylar® tipo D, ICI Melinex 516 o equivalente) [9] [10] y en varias colecciones importantes de investigación de libros de historietas de bibliotecas, incluida la Colección de arte de historietas en Michigan State Universidad . [11] Si bien boPET se usa ampliamente (y efectivamente) en este sentido de archivo, no es inmune a los efectos del fuego y el calor y podría potencialmente derretirse, dependiendo de la intensidad de la fuente de calor, causando más daño al artículo encerrado. [12]
  • De manera similar, los mazos de cartas coleccionables (como Pokémon , Magic: The Gathering y Yu-Gi-Oh! ) Se empaquetan en bolsas o fundas hechas de boPET metalizado. También se puede utilizar para hacer las ilustraciones holográficas que aparecen en algunas tarjetas, típicamente conocidas como "holos", "foils", "shinies" o "holofoils".
  • Para proteger el lomo de documentos importantes, como registros médicos .

Material aislante [ editar ]

  • Un material aislante eléctrico
  • Aislamiento para casas y tiendas de campaña, reflectante de la radiación térmica.
  • Cinco capas de película boPET metalizada en los trajes espaciales de la NASA los hacen resistentes a la radiación y ayudan a regular la temperatura.
  • Las mantas de emergencia de película de boPET metalizada conservan el calor corporal de la víctima de un choque .
  • Como una tira delgada para formar un sello hermético entre las superficies de control y la estructura adyacente de los aviones, especialmente los planeadores .
  • Aislamiento ligero para jardinería interior.
  • Refugios contra incendios , utilizados por los bomberos forestales .
  • Trajes de proximidad aluminizados utilizados por los bomberos para protegerse de la gran cantidad de calor liberado por los incendios de combustibles.
  • Se utiliza en forros de calcetines y guantes para mantener el calor.

Energía solar, marina y aviación [ editar ]

  • El boPET metalizado está destinado a ser utilizado para velas solares como un medio alternativo de propulsión para naves espaciales como Cosmos 1.
  • La película de Mylar translúcida, de hasta 48 "y hasta 12 'de largo, encontró un uso generalizado como medio de dibujo de ingeniería no dimensional en la industria aeroespacial debido a su estabilidad dimensional (ver también la sección de Medios de impresión a continuación). Esto permite la producción y personal de ingeniería para colocar las piezas fabricadas directamente sobre o debajo de la película de dibujo a fin de verificar la fidelidad de los perfiles de las piezas, la ubicación de los orificios y otras características de las piezas. [13]
  • Las cortinas solares boPET metalizadas reflejan la luz solar y el calor lejos de las ventanas.
  • Aluminizado, como visor económico de eclipses solares , aunque hay que tener cuidado, ya que se pueden formar fisuras invisibles en la película metálica, reduciendo su eficacia.
  • Velas de alto rendimiento para veleros , ala delta , parapentes y cometas
  • Utilice películas de boPET como la cara posterior de los módulos fotovoltaicos en los paneles solares
  • BoPET metalizado como material reflector para estufas solares
  • Para salvar los huecos de la superficie de control en planeadores (planeadores), reduciendo la resistencia del perfil

Ciencia [ editar ]

  • Filtros solares visuales y telescópicos amateur y profesionales . Las películas de BoPET a menudo se recocen en un elemento de vidrio para mejorar la conductividad térmica y garantizar la superficie plana necesaria para una observación solar incluso telescópica. Los fabricantes suelen utilizar películas con espesores de 280 a 500 micrómetros (0,011 a 0,020 pulgadas) para dar a las películas una mejor resiliencia. Las películas de 250 micrómetros (0,0098 pulgadas) de espesor con un recubrimiento de aluminio pesado son generalmente preferidas para la observación solar a simple vista durante los eclipses.
  • Las películas en anillos anulares montados en celdas herméticas a los gases se deformarán fácilmente en espejos esféricos. Los observatorios de rayos cósmicos fotomultiplicadores a menudo hacen uso de estos espejos para superficies de espejos livianos, grandes y económicos (1.0 my más) para la investigación de rayos cósmicos de baja y media energía en el sector del cielo.
  • Como material de diafragma ligero que separa gases en instalaciones de tubo de expansión y choque hipersónico.
  • Como divisor de haz en espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier , normalmente con aplicaciones láser . Los espesores de película se encuentran a menudo en el rango de 500 micrómetros.
  • Recubrimiento alrededor de los tubos de hematocrito .
  • Material aislante para un escudo de radiación crioenfriador.
  • Como material de ventana para confinar gas en detectores y objetivos en física nuclear .
  • En los escáneres de TC, actúa como una barrera física entre el tubo de rayos X, el anillo detector y el paciente, lo que permite una atenuación insignificante del haz de rayos X cuando está activo.
  • Las naves espaciales están aisladas con una película de BoPET metalizada.
  • La etapa de descenso del módulo lunar del Apolo está cubierta con BoPET porque es liviana y se aseguró de que la temperatura interior del interior de la etapa de desecencia (donde se almacenó una cantidad significativa de apariencia) fuera normal.

Electrónica y acústica [ editar ]

  • Soporte para circuitos impresos flexibles.
  • La película boPET se utiliza a menudo como material de diafragma en auriculares , altavoces electrostáticos y micrófonos .
  • La película boPET se ha utilizado en la producción de parches para banjo y tambor desde 1958 debido a su durabilidad y propiedades acústicas cuando se estira sobre el borde del cojinete del tambor. Se fabrican en versiones de una y dos capas, con un espesor de cada capa de 2 a 10 milésimas de pulgada (0,051 a 0,254 mm), con una superficie transparente u opaca , utilizada originalmente por la empresa Evans .
  • La película boPET se utiliza como sustrato en prácticamente todas las cintas magnéticas de grabación y disquetes .
  • La película de boPET metalizada, junto con otras películas de plástico, se utiliza como dieléctrico en condensadores de lámina .
  • Las bolsas transparentes de boPET se utilizan como embalaje para soportes de audio como discos compactos y discos de vinilo .
  • Las películas boPET transparentes y blancas se utilizan como capas centrales y superposiciones en las tarjetas inteligentes .

Medios de impresión [ editar ]

  • Antes de la adopción generalizada del CAD, los dibujos de ingeniería o los dibujos arquitectónicos se trazaban en láminas de película boPET, conocida como película de dibujo . Las hojas boPET se convierten en documentos legales a partir de los cuales se realizan copias o planos . Las hojas boPET son más duraderas y pueden soportar más manipulación que el papel bond . Aunque la duplicación de " planos " ha dejado de utilizarse, mylar todavía se utiliza por sus propiedades de archivo, generalmente como un conjunto de registros de planes para que los departamentos de construcción los mantengan en el archivo.
  • Película transparente para arriba para fotocopiadoras o impresoras láser (la película boPET soporta altas temperaturas).
  • Planchas de impresión de litografía modernas, también conocidas como "Placas Pronto" (boPET resiste el aceite)

Otro [ editar ]

  • Globos , globos metálicos.
  • Señales de información de ruta, llamadas persianas enrollables o de destino, mostradas por vehículos de transporte público
  • Para materiales en cometas
  • Cubrir el vidrio para disminuir la probabilidad de que se rompa
  • En efectos teatrales como confeti .
  • Como la tira adhesiva para sujetar la cuerda a una bolsita de té.
  • Uno de los muchos materiales utilizados como protectores de viento o válvulas para armónicas con válvulas.
  • En tierras de cultivo y jardines domésticos, se utilizan cintas de película de PET aluminizado altamente reflectante para mantener a las aves alejadas de las plantas.
  • Cinta métrica
  • Protección de los campos de juego de las máquinas de pinball del desgaste
  • Se utiliza en odontología para restaurar dientes con composite.
  • En esmalte de uñas , como aditivo coloreado y finamente triturado para crear un efecto de brillo.
  • Numismática: almacenamiento de monedas durante largos períodos de tiempo. El PVC se usaba anteriormente para esto, pero durante largos períodos de tiempo, el PVC puede liberar cloro, que reacciona con la plata y el cobre de las monedas. boPET no tiene este problema.

Referencias [ editar ]

  1. ^ Mark T. DeMeuse (2011). Estiramiento biaxial de película: principios y aplicaciones . Elsevier. pag. 48. ISBN 9780857092953.
  2. ^ a b Izard, Emmette Farr, "Producción de tereftalato de polietileno" , patente estadounidense no. 2.534.028 (presentada: 13 de mayo de 1948; emitida: 12 de diciembre de 1950).
  3. ^ Adams, John Francis Edward; Gerber, Kenneth George; Holmes-Walker, William Anthony, "Proceso para la producción de película de tereftalato de polietileno orientado biaxialmente" , patente de EE.UU. 3,177,277 (presentada: 10 de mayo de 1957; emitida: 6 de abril de 1965).
  4. ^ "Kodak HCF Film / ESTAR Base" (PDF) . www.kodak.com . Eastman Kodak Company . Abril de 2015 . Consultado el 24 de agosto de 2018 .
  5. ^ Ojos en el cielo , Dino A. Brugioni 2010, Naval Institute Press, ISBN 978 1 59114 082 5 , págs.102 , 115. 
  6. ^ Staugaitis, C. & Kobren, L. (1966) "Propiedades mecánicas y físicas del laminado de polímero de metal Echo II (NASA TN D-3409)", Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.
  7. ^ "Flujo de proceso" . Ampef.com . Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2017 . Consultado el 24 de agosto de 2018 .
  8. ^ Thiel, Ulrich. "Aditivos de poliéster" (PDF) . Tecnología de poliéster Dr. Thiele . Consultado el 4 de enero de 2019 .
  9. ^ "Especificaciones de poliéster: poli (tereftalato de etileno)" . Preservación . Biblioteca del Congreso. Archivado desde el original el 23 de junio de 2004.
  10. ^ "¿Qué es el papel Mylar - algo más que decoración" . Jampaper.com . Consultado el 2 de julio de 2015 .
  11. ^ Scott, Randall W. (1998). "Un bibliotecario de cómics en práctica examina su colección y su oficio". Revisión de publicaciones seriadas . 24 (1): 49–56. doi : 10.1080 / 00987913.1998.10764429 .
  12. ^ Kristen Heinichen (17 de junio de 2008). "Toda la colección de la biblioteca de Albany expuesta al humo" . Mensajero de Atenas . Archivado desde el original el 3 de julio de 2015 . Consultado el 2 de julio de 2015 , a través de las bibliotecas públicas del condado de Athens.
  13. ^ "Cómo convertir dibujos aeroespaciales de Mylar a CAD 3D" . Servicios CAD / CAM.

Enlaces externos [ editar ]

  • Historia de polímeros y plásticos para profesores . por The American Chemistry Council (formato HTML) o (formato PDF) - 1.9MB , que incluye los símbolos de reciclaje de la " flecha que persigue " (PET es el número 1) y una descripción de los plásticos.
  • Se ha desarrollado un juguete interesante utilizando boPET y un generador Van de Graaff en forma de palo .