El BoPET ( tereftalato de polietileno orientado biaxialmente ) es una película de poliéster hecha de tereftalato de polietileno (PET) estirado y se utiliza por su alta resistencia a la tracción , [1] estabilidad química , [1] estabilidad dimensional , [2] transparencia , [1] reflectividad cuando está metalizada , [3] propiedades de barrera de gas y humedad, [3] y aislamiento eléctrico . [1] La película está "orientada biaxialmente", lo que significa que las cadenas de polímero están orientadas paralelas al plano de la película y, por lo tanto, orientadas en dos ejes. [3] Una variedad de empresas fabrican boPET y otras películas de poliéster bajo diferentes marcas comerciales . En el Reino Unido y los EE. UU., los nombres comerciales más conocidos son Mylar , Melinex , Lumirror y Hostaphan . [4] Fue el primer polímero orientado biaxialmente que se fabricó a escala comercial masiva. [5]
En 1955, Eastman Kodak utilizó Mylar como soporte para películas fotográficas y lo llamó "Base ESTAR". [9] La película, muy fina y resistente, permitió exponer carretes de 6000 pies (1800 m) en vuelos de reconocimiento de largo alcance del U-2 . [10]
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. [11]
Fabricación y propiedades
Estructura química del tereftalato de polietileno
El proceso de fabricación comienza con la extrusión de una película de tereftalato de polietileno (PET) fundido sobre un rodillo de enfriamiento, que la templa hasta el estado amorfo. A continuación, se orienta biaxialmente mediante estiramiento . La forma más habitual de hacerlo es el proceso secuencial, en el que la película se estira primero en la dirección de la máquina utilizando rodillos calentados y, a continuación, se estira en la dirección transversal, es decir, ortogonalmente a la dirección de desplazamiento, en un horno calentado. También es posible estirar la película en ambas direcciones simultáneamente, aunque el equipo necesario para ello es algo más elaborado. Las relaciones de estiramiento suelen rondar entre 3 y 4 en cada dirección.
Una vez que se completa el dibujo, la película se " fija por calor " y se cristaliza bajo tensión en el horno a temperaturas típicamente superiores a 200 °C (392 °F). [12] El paso de fijación por calor evita que la película se encoja de nuevo a su forma original sin estirar y fija la orientación molecular en el plano de la película. [ cita requerida ] 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 fabricara sin aditivos, la superficie de la película sería tan lisa que las capas se adherirían fuertemente entre sí cuando se enrollara la película, de forma similar a cómo se adhieren las placas de vidrio limpias cuando se apilan. Para que sea posible su manipulación, normalmente se incrustan en el PET partículas inorgánicas inertes microscópicas, como el dióxido de silicio , para hacer más rugosa la superficie de la película. [13]
Los usos de las películas de poliéster boPET incluyen, entre otros:
Embalajes flexibles y contacto con alimentos
La Oficina de Transferencia de Tecnología de la NASA en el Centro Espacial Stennis trabajó con una empresa de envasado de mariscos de Nueva Orleans para desarrollar un contenedor que mejorara la longevidad del envío de mariscos, principalmente pescado congelado y fresco, al mismo tiempo que conservaba el sabor. Un ingeniero de la NASA desarrolló bolsas de polietileno metalizadas resistentes al calor con revestimientos de espuma térmica utilizando una versión mejorada del mylar metalizado comúnmente conocido como "material de manta espacial", que se produjo durante la era Apolo.
Los laminados que contienen láminas metalizadas de boPET (en lenguaje técnico, denominadas sustrato de red de laminado o printin ) protegen los alimentos contra la oxidación y la pérdida de aroma, logrando una larga vida útil . Algunos ejemplos son los envases de "lámina" para café y las bolsas para alimentos preparados.
Las Pop-Tarts se venden en pares envueltas en boPET plateado. Antes estaban envueltas en papel de aluminio.
El sustrato de banda boPET blanco se utiliza como tapa para productos lácteos como el yogur .
El sustrato de boPET transparente se utiliza como tapa para comidas preparadas frescas o congeladas. Debido a su excelente resistencia al calor, puede permanecer en el envase durante el calentamiento en microondas o en horno.
La película de boPET se utiliza para embolsar cómics , 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 de calidad de archivo por la Biblioteca del Congreso (Mylar tipo D, ICI Melinex 516 o equivalente) [14] [15] y varias colecciones de investigación de cómics de bibliotecas importantes, incluida la Colección de Arte de Cómics de la Universidad Estatal de Michigan . [1] Si bien el boPET se usa ampliamente (y de manera efectiva) en este sentido de archivo, no es inmune a los efectos del fuego y el calor y podría derretirse, dependiendo de la intensidad de la fuente de calor, causando más daños al artículo envuelto. [16]
De manera similar, las barajas de cartas coleccionables (como Pokémon , Magic: The Gathering y Yu-Gi-Oh! ) se envasan en bolsas o fundas hechas de boPET metalizado. También se puede utilizar para hacer las ilustraciones holográficas que aparecen en algunas cartas, conocidas normalmente como "holos", "foils", "shinies" o "holofoils".
Para proteger el lomo de documentos importantes, como registros médicos .
Como una tira delgada para formar un sello hermético entre las superficies de control y la estructura adyacente de las aeronaves, especialmente planeadores .
Aislamiento ligero para jardinería interior.
Trajes de proximidad aluminizados utilizados por los bomberos para protegerse de la gran cantidad de calor liberado por los incendios de combustible.
Se utiliza en forros de calcetines y guantes para retener el calor.
La película Mylar translúcida, de hasta 48" de ancho y hasta 12' de largo, se ha utilizado ampliamente como medio de dibujo de ingeniería adimensional en la industria aeroespacial debido a su estabilidad dimensional (consulte también la sección Medios de impresión a continuación). Esto permite que el personal de producción e ingeniería coloque las piezas fabricadas directamente sobre o debajo de la película de dibujo para verificar la fidelidad de los perfiles de las piezas, las ubicaciones de los orificios y otras características de las piezas. [2]
Las cortinas solares boPET metalizadas reflejan la luz solar y el calor lejos de las ventanas.
Aluminizado, como un visor de eclipse solar económico , aunque hay que tener cuidado, porque pueden formarse fisuras invisibles en la película metálica, reduciendo su eficacia.
Filtros solares visuales y telescópicos para aficionados y profesionales . Las películas de BoPET suelen estar recocidas sobre un elemento de vidrio para mejorar la conductividad térmica y garantizar la superficie plana necesaria para la observación solar telescópica. Los fabricantes suelen utilizar películas con espesores de 280 a 500 micrómetros (0,011 a 0,020 pulgadas) para darles una mayor resistencia. Las películas de 250 micrómetros (0,0098 pulgadas) de espesor con un revestimiento de aluminio grueso son generalmente las preferidas para la observación solar a simple vista durante los eclipses.
Las películas montadas en anillos anulares sobre celdas herméticas al gas se deforman fácilmente y forman espejos esféricos. Los observatorios de rayos cósmicos con fotomultiplicadores suelen utilizar estos espejos para crear superficies de espejos grandes (de 1,0 m o más) y livianas y económicas para la investigación de rayos cósmicos de energía baja y media en el sector del cielo.
Como material de diafragma ligero que separa gases en instalaciones de tubos de expansión y choque hipersónicos.
Material aislante para protección contra la radiación de un crioenfriador.
Como material de ventana para confinar gases en detectores y objetivos en física nuclear .
En los escáneres TC actúa como una barrera física entre el tubo de rayos X, el anillo detector y el paciente, permitiendo una atenuación insignificante del haz de rayos X cuando está activo.
Las naves espaciales están aisladas con una película BoPET metalizada.
La etapa de descenso del Módulo Lunar Apolo fue cubierta con BoPET para controlar la temperatura de los equipos de exploración lunar transportados en el Conjunto Modular de Estiba de Equipos.
La película BoPET se ha utilizado en la producción de banjos y parches de tambor desde 1958 debido a su durabilidad y propiedades acústicas cuando se estira sobre el borde de apoyo del tambor. Se fabrican en versiones de una o dos capas, con un espesor de entre 2 y 10 milésimas de pulgada (0,051 y 0,254 mm) y una superficie transparente u opaca , originalmente utilizada por la empresa Evans .
Como la tira adhesiva para fijar la cuerda a una bolsita de té
Uno de los muchos materiales utilizados como protectores de viento o válvulas para armónicas valvularizadas.
En tierras de cultivo y jardines domésticos, se utilizan cintas de película PET aluminizada altamente reflectante para mantener a los pájaros alejados de las plantas.
Cinta métrica
Protección de los campos de juego de las máquinas de pinball contra el desgaste
Se utiliza en odontología para restaurar dientes con composite.
En esmaltes de uñas , como aditivo coloreado y finamente triturado para crear un efecto de brillo.
Numismática: almacenamiento de monedas durante largos periodos de tiempo. Antes se utilizaba PVC para este fin, pero con el paso del tiempo el PVC puede liberar cloro, que reacciona con la plata y el cobre de las monedas. El BoPET no tiene este problema.
Al atar moscas para pescar, a veces se enrollan tiras metalizadas de Mylar alrededor del vástago del anzuelo para crear rayas reflectantes o brillar en ciertos patrones.
Los accesorios de los uniformes militares suelen estar adornados con mylar dorado, como las hombreras o los nudos en los hombros. Por ejemplo: uniforme de gala de oficial del ejército de EE. UU.
^ abcde Scott, Randall W. (1998). "Un bibliotecario de cómics en activo examina su colección y su oficio". Serials Review . 24 (1): 49–56. doi :10.1080/00987913.1998.10764429.
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^ abc Drobny, Jiri George (30 de mayo de 2014). Manual de elastómeros termoplásticos. Elsevier. ISBN978-0-323-22168-9.
^ Mark T. DeMeuse (2011). Estiramiento biaxial de películas: principios y aplicaciones. Elsevier. pág. 48. ISBN9780857092953.
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^ Adams, John Francis Edward; Gerber, Kenneth George; Holmes-Walker, William Anthony, "Proceso para la producción de película de tereftalato de polietileno orientada biaxialmente", patente estadounidense n.° 3.177.277 (presentada: 10 de mayo de 1957; expedida: 6 de abril de 1965).
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^ Kristen Heinichen (17 de junio de 2008). "Toda la colección de la biblioteca de Albany expuesta al humo". Athens Messenger . 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.
Enlaces externos
Historia de los polímeros y plásticos para profesores . por The American Chemistry Council (formato HTML) o (formato PDF) - 1,9 MB, que incluye los símbolos de reciclaje de " flecha de persecución " (PET es el n.° 1) y una descripción de los plásticos.
Se ha desarrollado un juguete interesante utilizando boPET y un generador de Van de Graaff con forma de palo .
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