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Mylar

Película de boPET metalizada , 32 capas de aproximadamente 14 μm de espesor cada una. El BoPET ( tereftalato de polietileno biaxialmente orientado ) es una película de poliést...

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

El 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 , [ 1 ] estabilidad química , [ 1 ] estabilidad dimensional , [ 2 ] transparencia [ 1 ] y aislamiento eléctrico . [ 1 ] Cuando se metaliza , tiene propiedades de barrera contra gases y humedad [ 3 ] y es reflectante . La película está "biaxialmente orientada", lo que significa que las cadenas de polímero están orientadas paralelamente al plano de la película y, por lo tanto, orientadas sobre dos ejes. [ 3 ] Varias empresas fabrican boPET y otras películas de poliéster bajo diferentes nombres comerciales . En el Reino Unido y EE. UU., los nombres comerciales más conocidos son Mylar , Melinex , Lumirror y Hostaphan . [ 4 ] Fue el primer polímero biaxialmente orientado que se fabricó a escala comercial masiva. [ 5 ]

Historia

La película BoPET se desarrolló a mediados de la década de 1950, [ 6 ] [ 7 ] originalmente por DuPont , [ 6 ] Imperial Chemical Industries (ICI) y Hoechst . Buckminster Fuller usó Mylar en 1953 como revestimiento para una cúpula geodésica , que construyó con estudiantes de la Universidad de Oregón . [ 8 ] Eastman Kodak usó Mylar en 1955 como soporte para película fotográfica y lo llamó "ESTAR Base". [ 9 ] La película, muy delgada y resistente, permitió exponer carretes de 6000 pies (1800 m) en vuelos de reconocimiento de largo alcance del U-2 . [ 10 ] La NASA lanzó Echo II en 1964, un globo de 40 metros (131 pies) de diámetro construido a partir de una película de boPET 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 transforma en estado amorfo. A continuación, se orienta biaxialmente mediante estirado . El método más común es el proceso secuencial, en el que la película se estira primero en la dirección de la máquina mediante rodillos calentados y, posteriormente, en la dirección transversal ( ortogonal a la dirección de avance) en un horno calentado. También es posible estirar la película en ambas direcciones simultáneamente, aunque el equipo necesario para ello es algo más complejo. Las relaciones de estirado suelen ser de entre 3 y 4 en cada dirección.

Una vez completado el dibujo, la película se somete a un proceso de termofijación y cristalización bajo tensión en el horno a temperaturas generalmente superiores a 200 °C (392 °F) . [ 12 ] Este proceso evita que la película se contraiga y vuelva a su forma original sin estirar, fijando así la orientación molecular en el plano de la película. La orientación de las cadenas poliméricas es responsable de la alta resistencia y rigidez de la película de PET biaxialmente orientada, que presenta un módulo de Young típico de aproximadamente 4 GPa (0,58 × 10 ^ 6 psi) . Otra consecuencia importante de la orientación molecular es la formación de numerosos 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 biaxialmente orientada presenta una excelente transparencia, a pesar de su estructura semicristalina .    

Si se produjera sin aditivos, la superficie de la película sería tan lisa que las capas se adherirían fuertemente entre sí al enrollarla, de forma similar a como se adhieren las placas de vidrio limpias al apilarlas. Para facilitar su manipulación, se suelen incorporar partículas inorgánicas inertes microscópicas, como dióxido de silicio , al PET para aumentar la rugosidad de la superficie de la película. [ 13 ]

La película de PET biaxialmente orientada se puede metalizar mediante la deposición de vapor de una película delgada de aluminio , oro u otro metal evaporado 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 , incluyendo 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 , lo que proporciona sellado y mejora la resistencia a la perforación . El lado de polietileno de dicho laminado parece mate y el lado de boPET brillante. Otros recubrimientos, como el óxido de indio y estaño (ITO) conductor, se pueden aplicar a la película de boPET mediante deposición por pulverización catódica .

Aplicaciones

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

Envases flexibles y contacto con alimentos

La Oficina de Transferencia de Tecnología de la NASA en el Centro Espacial Stennis colaboró ​​con una empresa de envasado de mariscos de Nueva Orleans para desarrollar un contenedor que mejorara la durabilidad del transporte de mariscos, principalmente pescado congelado y fresco, preservando al mismo tiempo su 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 lámina de boPET metalizada (en lenguaje técnico denominados printin o sustrato laminado) protegen los alimentos contra la oxidación y la pérdida de aroma, logrando una mayor vida útil. Algunos ejemplos son los envases de papel de aluminio para café y las bolsas para alimentos preparados.
  • Los pastelitos tostados Pop-Tarts se venden en pares envueltos en boPET plateado. Anteriormente se envolvían en papel de aluminio.
  • El sustrato de malla de boPET blanco se utiliza como tapa para productos lácteos como el yogur .
  • El sustrato transparente de boPET se utiliza como tapa para comidas preparadas frescas o congeladas. Gracias a su excelente resistencia al calor, puede permanecer adherido al envase durante el calentamiento en microondas u horno.
  • El boPET se utiliza como material para bolsas de asado.
  • La película metalizada está relacionada con el boPET.
  • La chapa metálica laminada (de aluminio o acero) utilizada en la fabricación de latas ( alternativa a las lacas libre de bisfenol A ) tiene cierta relación con el boPET.

Cubriendo el papel

  • Una superposición clara sobre un mapa , sobre la cual se pueden dibujar anotaciones, datos adicionales o datos copiados sin dañar el mapa.
  • El boPET metalizado se utiliza como superficie decorativa con efecto espejo en algunas cubiertas de libros, camisetas y otros tejidos flexibles.
  • Cubierta protectora para botones/pins/ insignias
  • La capa superior brillante de una fotografía impresa con una Polaroid SX-70.
  • Como soporte para papel de lija muy fino
  • La película 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, causarían el deterioro gradual del papel con el tiempo. Este material se utiliza para el almacenamiento de documentos con calidad de archivo por la Biblioteca del Congreso (Mylar tipo D, ICI Melinex 516 o equivalente) [ 14 ] [ 15 ] y varias colecciones importantes de investigación de cómics de bibliotecas, incluida la Colección de Arte del Cómic de la Universidad Estatal de Michigan . [ 1 ] Si bien el boPET se utiliza ampliamente (y eficazmente) 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 daños adicionales al artículo encapsulado. [ 16 ]
  • De manera similar, las barajas de cartas coleccionables (como Pokémon , Magic: The Gathering y Yu-Gi-Oh! ) se empaquetan en fundas o estuches hechos de boPET metalizado. También se puede usar para crear las ilustraciones holográficas que aparecen en algunas cartas, conocidas comúnmente como "holográficas", "láminas", "brillantes" o "holofoils".
  • Para proteger el lomo de documentos importantes, como historiales médicos .

Material aislante

  • Un material aislante eléctrico
  • Aislamiento para casas y tiendas de campaña, que refleja la radiación térmica.
  • Las cinco capas de película de boPET metalizado en los trajes espaciales de la NASA los hacen resistentes a la radiación y ayudan a regular la temperatura.
  • Las mantas de emergencia con película de boPET metalizada conservan el calor corporal de la víctima de un shock .
  • Como una tira delgada para formar un sello hermético entre las superficies de control y la estructura adyacente de la aeronave, especialmente de los planeadores .
  • Aislamiento ligero para jardinería de interior.
  • Trajes de proximidad aluminizados utilizados por los bomberos para protegerse de la alta cantidad de calor que se libera en los incendios de combustible.
  • Se utiliza en forros de calcetines y guantes para retener el calor.
  • Material de sellado en pilas de combustible y dispositivos relacionados.

Energía solar, sector marítimo y aviación.

  • El boPET metalizado está diseñado para ser utilizado en velas solares como medio alternativo de propulsión para naves espaciales como Cosmos  1.
  • La película de Mylar translúcida, con un ancho de hasta 1,2 m (4 pies) y una longitud de hasta 3,7 m (12 pies ) , se utilizó ampliamente como soporte para dibujo técnico adimensional en la industria aeroespacial debido a su estabilidad dimensional (véase también la sección "Soportes de impresión" más adelante). Esto permite al personal de producción e ingeniería colocar las piezas fabricadas directamente sobre o debajo de la película para verificar la precisión de los perfiles, la ubicación de los orificios y otras características de las piezas. [ 2 ]  
  • Cortinas solares de boPET metalizado , para reflejar la luz solar y el calor, alejándolos de las ventanas.
  • Aluminizado, como visor económico para eclipses solares .
  • Velas de alto rendimiento para veleros , alas delta , parapentes y cometas.
  • Como la cara posterior de los módulos fotovoltaicos en los paneles solares.
  • Para salvar los huecos en las superficies de control de los planeadores , reduciendo la resistencia aerodinámica del perfil .

Ciencia

  • Filtros solares visuales y telescópicos para aficionados y profesionales . Las películas de BoPET suelen someterse a un proceso de recocido para fijarlas a un elemento de vidrio en aplicaciones telescópicas, lo que les confiere mayor estabilidad.
  • Las películas se montan en anillos anulares sobre celdas herméticas, que se deforman fácilmente para formar espejos esféricos. Los observatorios de rayos cósmicos fotomultiplicadores suelen utilizar estos espejos.
  • Como material ligero para diafragmas que separan gases en instalaciones de tubos de choque y expansión hipersónicos.
  • Como divisor de haz en espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier , típicamente en aplicaciones láser .
  • Recubrimiento alrededor de los tubos de hematocrito .
  • Material aislante para el blindaje contra la radiación de un criorefrigerador.
  • Como material de ventana para confinar gas en detectores y blancos en física nuclear .
  • En los escáneres de tomografía computarizada, actúa como una barrera física entre el tubo de rayos X, el anillo detector y el paciente, lo que permite una atenuación mínima del haz de rayos X cuando está activo.
  • Las naves espaciales están aisladas con una película de BoPET metalizada.

Electrónica y acústica

Medios de impresión

Otro

  • Globos , globos metálicos
  • Los letreros informativos de ruta, llamados letreros enrollables o indicadores de destino, son exhibidos por los vehículos de transporte público.
  • Para materiales en cometas
  • Recubrir el vidrio para disminuir la probabilidad de que se rompa.
  • En el teatro, efectos como el confeti
  • Como la tira adhesiva para sujetar el hilo a una bolsita de té.
  • Uno de los muchos materiales utilizados como protectores de viento o válvulas para armónicas con válvulas
  • En terrenos agrícolas y jardines domésticos, se utilizan cintas de película de PET aluminizado altamente reflectante para mantener a los pájaros alejados de las plantas.
  • Cinta métrica
  • Protección de los tableros de juego de las máquinas de pinball contra el desgaste
  • Se utiliza en odontología para restaurar dientes con composite.
  • En el esmalte de uñas , como aditivo coloreado y finamente triturado para crear un efecto brillante.
  • Numismática : Almacenamiento de monedas durante largos periodos de tiempo. Anteriormente se utilizaba PVC para este fin, pero con el tiempo puede liberar cloro, que reacciona con la plata y el cobre de las monedas. El BoPET no presenta este problema. 
  • En la fabricación de moscas para la pesca, a veces se enrollan tiras de Mylar metalizado alrededor del vástago del anzuelo para conseguir franjas reflectantes o un efecto brillante en ciertos diseños.
  • Los accesorios de los uniformes militares suelen estar adornados con mylar dorado, como charreteras o nudos en los hombros. Por ejemplo: uniforme de gala de oficial del ejército estadounidense .
  • En banderas para crear un sonido brillante en la presentación en vivo. [ 17 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Scott, Randall W. (1998). "Un bibliotecario de cómics en ejercicio examina su colección y su oficio". Serials Review . 24 (1): 49– 56. doi : 10.1080/00987913.1998.10764429 .
  2. 1 2 "Cómo convertir dibujos aeroespaciales en Mylar a CAD 3D" . Servicios CAD/CAM. 31 de enero de 2018.
  3. 1 2 Drobny, Jiri George (30 de mayo de 2014). Manual de elastómeros termoplásticos . Elsevier. ISBN 978-0-323-22168-9.
  4. ↑ Mark T. DeMeuse (2011). Estiramiento biaxial de películas: principios y aplicaciones . Elsevier. pág. 48. ISBN  9780857092953.
  5. ↑ Jenkins, Wilmer A.; Osborn, Kenton R. (25 de septiembre de 1992). Películas plásticas: tecnología y aplicaciones de embalaje . CRC Press. ISBN 978-0-87762-843-9.
  6. 1 2 Izard, Emmette Farr, "Producción de tereftalato de polietileno" , patente estadounidense n.º 2.534.028 (presentada: 13 de mayo de 1948; concedida: 12 de diciembre de 1950).
  7. ↑ Adams, John Francis Edward; Gerber, Kenneth George; Holmes-Walker, William Anthony, "Proceso para la producción de película de tereftalato de polietileno biaxialmente orientado" , patente estadounidense n.° 3,177,277 (presentada: 10 de mayo de 1957; emitida: 6 de abril de 1965).
  8. ↑ Fuller dirige la instalación de una cúpula tipo Dymaxion (PDF) , Oregon Daily Emerald , 10 de abril de 1953
  9. ↑ "Película Kodak HCF/Base ESTAR" (PDF) . www.kodak.com . Eastman Kodak Company . Abril de 2015. Consultado el 24 de agosto de 2018 .
  10. ↑ Ojos en el cielo , Dino A. Brugioni 2010, Naval Institute Press, ISBN 978 1 59114 082 5, págs. 102, 115.
  11. ↑ Staugaitis, C. y Kobren, L. (1966) "Propiedades mecánicas y físicas del laminado metal-polímero Echo II (NASA TN D-3409)", Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.
  12. ↑ DeMeuse, Mark T. (18 de julio de 2011). Estiramiento biaxial de películas: principios y aplicaciones . Elsevier. ISBN 978-0-85709-295-3.
  13. ↑ Thiel, Ulrich. "Aditivos para poliéster" (PDF) . Dr. Thiele Polyester Technology . Consultado el 4 de enero de 2019 .
  14. ↑ "Especificaciones para poliéster: poli(tereftalato de etileno)" . Preservación . Biblioteca del Congreso. Archivado del original el 23 de junio de 2004.
  15. ↑ "¿Qué es el papel Mylar? Más que simple decoración" . Jampaper.com . 23 de octubre de 2013. Consultado el 2 de julio de 2015 .
  16. ↑ Kristen Heinichen (17 de junio de 2008). "Toda la colección de la biblioteca de Albany expuesta al humo" . Athens Messenger . Archivado del original el 3 de julio de 2015. Recuperado el 2 de julio de 2015 a través de las Bibliotecas Públicas del Condado de Athens.
  17. ↑ Almeida, Chris; Cherry, Jon (21 de agosto de 2024). "Un espectáculo de 12 minutos, interpretado solo una vez, podría perdurar para siempre" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Consultado el 17 de julio de 2026 . 
  • 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 en persecución " (PET es el n.º 1) y una descripción de los plásticos.
  • Se ha desarrollado un juguete interesante utilizando boPET y un generador Van de Graaff con forma de varilla .