Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Металлизированная пленка boPET , 32 слоя толщиной ~ 14 мкм каждый

БоПЭТ ( биаксиально ориентированный полиэтилентерефталат ) представляет собой полиэфирную пленку, изготовленную из вытянутого полиэтилентерефталата (ПЭТ), и используется из-за ее высокой прочности на разрыв , химической и размерной стабильности , прозрачности , отражательной способности , газо- и ароматических барьерных свойств и электрической изоляции .

Множество компаний производят boPET и другие полиэфирные пленки под разными торговыми марками . В Великобритании и США наиболее известными торговыми марками являются майлар , мелинекс и хостафан . [1]

История [ править ]

Пленка BoPET была разработана в середине 1950-х [2] [3] первоначально DuPont , [2] Imperial Chemical Industries (ICI) и Hoechst .

В 1955 году компания Eastman Kodak использовала майлар в качестве основы для фотопленки и назвала ее «База ESTAR». [4] Очень тонкая и прочная пленка позволяла экспонировать катушки длиной 6000 футов (1800 м) во время дальних разведывательных полетов U-2 . [5]

В 1964 году НАСА запустило Echo II , аэростат диаметром 40 метров (131 фут), созданный из майларовой пленки толщиной 9 микрометров (0,00035 дюйма), зажатой между двумя слоями алюминиевой фольги толщиной 4,5 микрометра (0,00018 дюйма), соединенными вместе. [6]

Производство и свойства [ править ]

Химическая структура полиэтилентерефталата

Производственный процесс начинается с того, что пленка расплавленного полиэтилентерефталата (ПЭТ) экструдируется на охлаждающий валок, который охлаждает ее до аморфного состояния. [7] Затем его двуосно ориентируют путем рисования . Наиболее распространенный способ сделать это - последовательный процесс, при котором пленку сначала вытягивают в машинном направлении с помощью нагретых валков, а затем вытягивают в поперечном направлении, то есть перпендикулярно направлению движения, в нагретой печи. Также возможно рисовать пленку в обоих направлениях одновременно, хотя оборудование, необходимое для этого, несколько более сложное. Коэффициенты вытяжки обычно составляют от 3 до 4 в каждом направлении.

После завершения вытяжки пленка « термофиксируется » или кристаллизируется под напряжением в печи при температурах обычно выше 200 ° C (392 ° F). Этап термофиксации предотвращает усадку пленки до ее исходной нерастянутой формы и фиксирует молекулярную ориентацию в плоскости пленки. Ориентация полимерных цепей отвечает за высокую прочность и жесткость биаксиально ориентированной пленки из ПЭТФ, которая имеет типичный модуль Юнга около 4 ГПа (0,58 × 10 6^ фунтов на квадратный дюйм). Еще одно важное следствие молекулярной ориентации состоит в том, что она вызывает образование многих кристаллических зародышей. Кристаллиты, которые быстро растут, достигают границы соседнего кристаллита и остаются меньше длины волны видимого света. В результате биаксиально ориентированная пленка из ПЭТ имеет превосходную прозрачность, несмотря на ее полукристаллическую структуру.

Если бы пленка производилась без каких-либо добавок, поверхность пленки была бы настолько гладкой, что слои могли бы прочно прилегать друг к другу при намотке пленки, подобно прилипанию чистых стеклянных пластин при штабелировании. Чтобы сделать возможным обращение с ним, микроскопические инертные неорганические частицы обычно внедряются в ПЭТ для придания шероховатости поверхности пленки, такой как диоксид кремния . [8]

Двуосно ориентированных ПЭТ пленка может быть металлизированной путем осаждения из паровой фазы в виде тонкой пленки из испаренного алюминия , золота или другого металла на него. В результате он намного менее проницаем для газов (что важно для упаковки пищевых продуктов ) и отражает до 99% света, включая большую часть инфракрасного спектра. Для некоторых применений, таких как упаковка пищевых продуктов, алюминированная пленка из бопЭТ может быть ламинирована слоем полиэтилена , который обеспечивает герметичность и повышает устойчивость к проколам . Полиэтиленовая сторона такого ламината кажется тусклой, а сторона из полиуретана блестящей.

Другие покрытия, такие как проводящий оксид индия и олова (ITO), могут быть нанесены на пленку boPET путем напыления .

Приложения [ править ]

Использование полиэфирных пленок boPET включает, но не ограничивается:

Гибкая упаковка и контакт с пищевыми продуктами [ править ]

  • Ламинат, содержащий металлизированную пленку из БПЭТ (на техническом языке называемый принтин или ламинатная сетчатая подложка), защищает пищевые продукты от окисления и потери аромата, обеспечивая длительный срок хранения . Примерами являются упаковка из кофейной фольги и пакеты для полуфабрикатов.
  • Белая сетчатая подложка из BoPET используется в качестве крышки для молочных продуктов, таких как йогурт .
  • Прозрачная сетчатая подложка из boPET используется в качестве крышки для свежих или замороженных готовых блюд. Благодаря отличной термостойкости, он может оставаться на упаковке во время нагрева в микроволновой печи или духовке.
  • Пакеты для запекания
  • Металлизированные пленки
  • Ламинированный листовой металл (алюминий или сталь), используемый при производстве банок ( альтернатива лакам, не содержащая бисфенола А )

Покрытие бумаги [ править ]

  • Четкое наложение на карту , на котором могут быть нанесены обозначения, дополнительные данные или скопированные данные, не повреждая карту
  • Металлизированный полиэтилентерефталат используется в качестве зеркальной декоративной поверхности на обложках некоторых книг, футболках и других гибких тканях.
  • Защитное покрытие кнопок / булавок / значков
  • Глянцевый верхний слой Полароид SX-70 фотографической печати
  • В качестве основы для очень мелкой наждачной бумаги
  • Пленка boPET используется в упаковке комиксов , чтобы наилучшим образом защитить их во время хранения от условий окружающей среды (влажность, жара и холод), которые в противном случае привели бы к медленному ухудшению качества бумаги с течением времени. Этот материал используется для архивного качественного хранения документов Библиотекой Конгресса (Mylar® типа D, ICI Melinex 516 или эквивалент) [9] [10] и несколькими крупными библиотечными исследовательскими коллекциями комиксов, включая Коллекцию комиксов в штате Мичиган. Университет . [11] Хотя boPET широко (и эффективно) используется в этом архивном смысле, он не невосприимчив к воздействию огня и тепла и потенциально может расплавиться, в зависимости от интенсивности источника тепла, вызывая дальнейшее повреждение помещенного в оболочку предмета. [12]
  • Точно так же колоды коллекционных карт (например, Pokémon , Magic: The Gathering и Yu-Gi-Oh! ) Упакованы в мешочки или рукава из металлизированного бопэта. Его также можно использовать для создания голографических изображений на некоторых картах, обычно известных как «голограммы», «фольга», «блестки» или «голографические пленки».
  • Для защиты корешка важных документов, таких как медицинские записи .

Изоляционный материал [ править ]

  • Электроизоляционные материалы
  • Утеплитель для домов и палаток, отражающий тепловое излучение
  • Пять слоев металлизированной пленки boPET в скафандрах НАСА делают их радиационно- стойкими и помогают регулировать температуру.
  • Металлизированный BOPET фильма чрезвычайное одеяло сохранить шок тепла тела жертвы.
  • В виде тонкой полосы для образования герметичного уплотнения между поверхностями управления и прилегающей конструкцией самолета, особенно планера .
  • Светоизоляция для внутреннего садоводства.
  • Противопожарные укрытия , используемые пожарными из дикой природы .
  • Алюминированные бесконтактные костюмы, используемые пожарными для защиты от большого количества тепла, выделяемого при возгорании топлива.
  • Используется в вкладышах для носков и перчаток, чтобы сохранить тепло

Солнечная, морская и авиационная [ править ]

  • Металлизированный боПЭТ предназначен для использования в солнечных парусах в качестве альтернативного средства движения для космических кораблей, таких как Cosmos 1.
  • Полупрозрачная пленка из майлара шириной от 48 дюймов и длиной до 12 футов нашла широкое распространение в качестве безразмерного материала для чертежей в аэрокосмической промышленности из-за своей размерной стабильности (см. Также раздел «Материалы для печати» ниже). Это позволяет производить и инженерный персонал для укладки изготовленных деталей непосредственно над пленкой для рисования или под ней, чтобы проверить точность профилей деталей, расположения отверстий и других характеристик деталей. [13]
  • Металлизированные солнечные занавески из BoPET отражают солнечный свет и тепло от окон.
  • Алюминированный, как недорогой прибор для наблюдения за солнечным затмением , хотя следует соблюдать осторожность, поскольку в металлической пленке могут образовываться невидимые трещины, снижающие ее эффективность.
  • Высококачественные паруса для парусников , дельтапланов , парапланов и воздушных змеев
  • Используйте пленки из полиуретана в качестве задней поверхности фотоэлектрических модулей в солнечных батареях.
  • Металлизированный боПЭТ в качестве отражающего материала для солнечных печей.
  • Для того, чтобы заполнить пробелы поверхности управления на планеров (планеров), уменьшая профиль сопротивления

Наука [ править ]

  • Любительские и профессиональные визуальные и телескопические солнечные фильтры . Пленки BoPET часто отжигаются на стеклянном элементе для улучшения теплопроводности и обеспечения необходимой плоской поверхности, необходимой даже для телескопических наблюдений за Солнцем. Производители обычно используют пленки толщиной 280–500 микрометров (0,011–0,020 дюйма), чтобы придать пленкам лучшую упругость. Пленки толщиной 250 микрометров (0,0098 дюйма) с тяжелым алюминиевым покрытием обычно предпочтительны для наблюдения Солнца невооруженным глазом во время затмений.
  • Пленки в кольцевых кольцах устанавливаются на газонепроницаемые ячейки, легко деформируются в сферические зеркала. АЯ космические лучи обсерватория часто использует эти зеркала для недорогих больших (1,0 м и выше), легкие зеркальных поверхностей для низкого неба сектора и средних энергии исследования космических лучей.
  • В качестве легкого материала диафрагмы, разделяющего газы в гиперзвуковых ударных и трубчатых установках.
  • В качестве светоделителя в инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье , обычно в лазерных приложениях. Толщина пленки часто находится в диапазоне 500 микрометров.
  • Покрытие вокруг гематокритных пробирок .
  • Изоляционный материал радиационной защиты криохладителя.
  • В качестве материала окна для удержания газа в детекторах и мишенях в ядерной физике .
  • В сканерах компьютерной томографии он действует как физический барьер между рентгеновской трубкой, детекторным кольцом и пациентом, позволяя незначительно ослаблять рентгеновский луч в активном состоянии.
  • Космические аппараты изолированы металлизированной пленкой BoPET.
  • Стадия спуска лунного модуля Аполлона покрыта BoPET, потому что он легкий и обеспечивает нормальную внутреннюю температуру внутри спускаемой ступени (где хранилось значительное количество температуры).

Электронный и акустический [ править ]

  • Носитель гибких печатных схем.
  • Пленка boPET часто используется в качестве материала диафрагмы в наушниках , электростатических громкоговорителях и микрофонах .
  • Пленка boPET используется в производстве банджо и пластиков с 1958 года из-за ее прочности и акустических свойств при натяжении через несущую кромку барабана. Они изготавливаются в однослойной и двухслойной версиях, с толщиной каждого слоя 2–10 мил (0,051–0,254 мм) с прозрачной или непрозрачной поверхностью, первоначально использовавшейся компанией Evans .
  • Пленка boPET используется в качестве подложки практически во всех магнитных записывающих лентах и дискетах .
  • Металлизированная пленка boPET, наряду с другими пластиковыми пленками, используется в качестве диэлектрика в фольговых конденсаторах .
  • Прозрачные пакеты из полиэтилентерефталата используются в качестве упаковки для аудио носителей, таких как компакт-диски и виниловые пластинки .
  • Прозрачные и белые пленки boPET используются в качестве основных слоев и накладок в смарт-картах .

Печатные СМИ [ править ]

  • До широкого распространения САПР инженерные чертежи или архитектурные чертежи наносились на листы пленки из полиэтилентерефталата, известной как чертежная пленка . Листы boPET становятся юридическими документами, с которых делаются копии или чертежи . Листы boPET более долговечны и выдерживают больше операций, чем высокосортная бумага . Хотя дублирование « чертежей » вышло из употребления, майлар по-прежнему используется из-за своих архивных свойств, обычно как набор записей планов для отделов зданий, которые нужно хранить в файлах.
  • Накладная прозрачная пленка для копировальных аппаратов или лазерных принтеров (пленка boPET выдерживает высокие температуры).
  • Печатные формы для современной литографии, известные как "Pronto Plates" (boPET устойчивы к маслу)

Другое [ править ]

  • Воздушные шары , металлические шары.
  • Знаки с информацией о маршруте, называемые роликами или жалюзи, устанавливаемые на общественном транспорте.
  • Для материалов в воздушных змеях
  • Покрытие стекла для уменьшения вероятности разрушения
  • В театре эффекты типа конфетти .
  • В качестве липкой ленты для прикрепления веревки к пакетику.
  • Один из многих материалов, используемых в качестве ветроуловителей или клапанов для клапанных гармоник.
  • На сельскохозяйственных угодьях и в домашних садах используются ленты из алюминизированной полиэтилентерефталата с высокой светоотражающей способностью для защиты растений от птиц.
  • Рулетка
  • Защита игровых площадок игровых автоматов для пинбола от износа
  • Используется в стоматологии при восстановлении зубов композитом.
  • В лаке для ногтей в качестве цветной мелко измельченной добавки для создания эффекта блеска.
  • Нумизматика - Хранение монет в течение длительного времени. Раньше для этого использовался ПВХ, но в течение длительного времени ПВХ может выделять хлор, который вступает в реакцию с серебром и медью в монетах. boPET не имеет этой проблемы.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Марк Т. DeMeuse (2011). Биаксиальное растяжение пленки: принципы и применение . Эльзевир. п. 48. ISBN 9780857092953.
  2. ^ a b Изард, Эмметт Фарр, «Производство полиэтилентерефталата» , патент США № 2 534 028 (подано: 13 мая 1948 г .; выдано: 12 декабря 1950 г.).
  3. ^ Адамс, Джон Фрэнсис Эдвард; Гербер, Кеннет Джордж; Холмс-Уокер, Уильям Энтони, «Процесс производства биаксиально ориентированной полиэтилентерефталатной пленки» , патент США No. 3 177 277 (подано: 10 мая 1957 г.; выдано: 6 апреля 1965 г.).
  4. ^ "Kodak HCF Film / ESTAR Base" (PDF) . www.kodak.com . Компания Eastman Kodak . Апрель 2015 . Проверено 24 августа 2018 .
  5. ^ Глаз в небе , Дин А. Brugioni 2010, Военноморской институт пресса, ISBN 978 1 59114 082 5 , стр. 102, 115. 
  6. ^ Staugaitis, C. & Kobren, Л. (1966) "Механические и физические свойства Эхо II металлополимерных Ламинат (NASA TN D-3409)", NASA Goddard Space Flight Center.
  7. ^ «Технологический процесс» . Ampef.com . Архивировано из оригинала на 2017-11-20 . Проверено 24 августа 2018 .
  8. ^ Тиль, Ульрих. «Полиэфирные добавки» (PDF) . Технология полиэстера доктора Тиле . Проверено 4 января 2019 .
  9. ^ «Спецификации для полиэстера: Поли (этилен-терефталат)» . Сохранение . Библиотека Конгресса. Архивировано из оригинального 23 июня 2004 года.
  10. ^ «Что такое майларовая бумага - больше, чем просто украшение» . Jampaper.com . Проверено 2 июля 2015 .
  11. ^ Скотт, Рэндалл В. (1998). «Практикующий библиотекарь комиксов исследует свою коллекцию и ремесло». Обзор сериалов . 24 (1): 49–56. DOI : 10.1080 / 00987913.1998.10764429 .
  12. ^ Кристен Heinichen (17 июня 2008). «Вся коллекция библиотеки Олбани подверглась воздействию дыма» . Афинский посланник . Архивировано из оригинала на 2015-07-03 . Проверено 2 июля 2015 г. - через публичные библиотеки округа Афины.
  13. ^ «Как конвертировать майларовые аэрокосмические чертежи в 3D САПР» . Услуги CAD / CAM.

Внешние ссылки [ править ]

  • История полимеров и пластиков для учителей . Американским химическим советом (формат HTML) или (формат PDF) - 1,9 МБ , включая символы утилизации « стрелка преследования » (ПЭТ №1) и описание пластмасс.
  • Была разработана интересная игрушка с использованием boPET и генератора Ван де Граафа в форме палочек .